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【步步高】2017版高考化学一轮复习 第2章 化学物质及其反应 第8讲 氧化还原反应的基本概念和规律讲义


第 8 讲 氧化还原反应的基本概念和规律

考点一

基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念

1.基于双线桥理解氧化还原反应的概念之间的关系

概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。 高温 实例:在 Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2 的反应中 Fe2O3 是氧化剂,CO 是还原剂;

C 元素被氧化, Fe 元素被还原;Fe2O3 具有氧化性,CO 具有还原性;CO2 是氧化产物,Fe 是还原产物。 2.氧化还原反应的类型 下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中,正确的是④⑤;属于歧化反应的是②,属 于归中反应的是③,属于部分氧化还原反应的是③④⑤。

1

3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 下列反应属于氧化还原反应的是____________,属于化合反应的是____________,属于分解 反应的是________________________,属于置换反应的是______________,属于复分解反应 的是______________。 △ ①Cu2S+O2=====2Cu+SO2 放电 ②3O2=====2O3 ③Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 ④2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 高温 ⑤CaCO3=====CaO+CO2↑ ⑥2H2O2===2H2O+O2↑ ⑦SO3+H2O===H2SO4 点燃 ⑧2Fe+3Cl2=====2FeCl3 ⑨H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O ⑩NaH+H2O===NaOH+H2↑ ? IBr+H2O===HIO+HBr 答案 ①③④⑥⑧⑩ ⑦⑧ 归纳总结 四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示: ⑤⑥ ①④ ⑨?

深度思考 正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”

2

(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应( (2)金属阳离子一定只具有氧化性( )

)

(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原( (4)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂( ) )

)

(5)某元素从游离态变为化合态,该元素可能被氧化也可能被还原( 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√

题组一 氧化还原反应及基本概念判断 1.在下列变化中,一定要加入合适的氧化剂才能实现的是( A.Na2O2→O2 C.Fe(OH)2→Fe(OH)3 答案 C 解析 A 项,Na2O2 与水反应即可实现,但水不是氧化剂也不是还原剂,故 A 错误;B 项,Cl2 与水反应生成盐酸和次氯酸,但水不是氧化剂也不是还原剂,故 B 错误;C 项,铁的化合价 升高被氧化,一定要加入合适的氧化剂才能实现,故 C 正确;D 项,NO2 与水反应生成硝酸和 一氧化氮,但水不是氧化剂也不是还原剂,故 D 错误。 2.下列应用不涉及氧化还原反应的是( A.酸雨的形成 C.氨碱法制纯碱 答案 C 解析 有电子转移的反应是氧化还原反应,酸雨的形成是燃烧含硫、氮化合物引起的,是氧 化还原反应;根瘤菌固氮是将氮气转化为化合态的氮;电池放电是氧化还原反应;氨碱法制 △ 纯碱的反应是 NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O↑, 选 C。 3.为了确定某样品是否被氧化,所选试剂(括号内物质)不正确的是( A.FeCl2(NH4SCN 溶液) B.KI(淀粉溶液) C.白磷(紫色石蕊溶液) D.Na2SO3(BaCl2 溶液) 答案 D 解析 A 项,亚铁离子易被氧化为铁离子,可利用 NH4SCN 溶液检验铁离子,若溶液为血红色 则确定样品被氧化,故 A 正确;B 项,碘离子能被氧化为碘单质,淀粉遇碘变蓝,则可利用 ) ) B.根瘤菌固氮 D.电池放电 B.Cl2→Cl


)

D.NO2→HNO3

3

淀粉溶液来确定是否被氧化,故 B 正确;C 项,白磷被氧化为五氧化二磷,遇水反应生成磷 酸,加紫色石蕊溶液变红,则可以确定样品被氧化,故 C 正确;D 项,亚硫酸根离子能被氧 化为硫酸根离子,亚硫酸根离子和硫酸根离子都能与钡离子反应生成沉淀,不能确定样品被 氧化,故 D 错误。

题组二 双线桥法在复杂氧化还原反应中的应用 4.三氟化氮(NF3)是微电子工业中一种优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反 应:3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF。下列有关该反应的说法正确的是( A.NF3 是氧化剂,H2O 是还原剂 B.HF 是还原产物 C.还原剂和氧化剂的物质的量之比是 2∶1 D.NF3 在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体 答案 D 5.被称为万能还原剂的 NaBH4 溶于水并和水反应:NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑,下列说法中 正确的是(NaBH4 中 H 为-1 价)( A.NaBH4 既是氧化剂又是还原剂 B.NaBH4 是氧化剂,H2O 是还原剂 C.硼元素被氧化,氢元素被还原 D.被氧化的元素与被还原的元素质量之比为 1∶1 答案 D 6.ClO2 是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可通过以下反应制得: △ 2KClO3+H2C2O4+H2SO4=====2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法不正确的是( A.CO2 是氧化产物 B.H2C2O4 在反应中被氧化 C.H2C2O4 的氧化性强于 ClO2 的氧化性 D.ClO2 作水处理剂时,利用了其强氧化性 答案 C ) ) )

走好关键第一步——正确标出元素化合价 正确分析氧化还原反应中电子转移的数目,其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的 化合价。基本方法是先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中正负化合价的代数和为零的 原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆:一价氢、钾、 钠、氟、氯、溴、碘、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;说变价也不难,

4

二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;铜汞二价最常见。 近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断 CuFeS2 Cu+2 Fe+2 S-2 Li2NH N-3 Na2S2O3 S+2 K2FeO4 Fe+6

LiNH2 N-3 AlN N-3 MO2


M+5 C2O4

2-

C+3

HCN C+2 N-3 FeO4
n-

CuH Cu+1 H-1 Si3N4 Si+4 N-3

Fe+(8-n)

考点二

氧化性、还原性强弱规律

1.氧化性、还原性的判断 (1)氧化性是指得电子的性质(或能力);还原性是指失电子的性质(或能力)。 (2)氧化性、 还原性的强弱取决于得、 失电子的难易程度, 与得、 失电子数目的多少无关。 如: Na-e ===Na ,Al-3e ===Al ,但根据金属活动性顺序表,Na 比 Al 活泼,更易失去电子, 所以 Na 比 Al 的还原性强。 从元素的价态考虑:最高价态——只有氧化性,如:Fe 、H2SO4、KMnO4 等;最低价态——只 有还原性,如:金属单质、Cl 、S 等;中间价态——既有氧化性又有还原性,如:Fe 、S、 Cl2 等。 2.氧化性、还原性强弱的比较方法 (1)根据化学方程式判断 氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)===还原产物+氧化产物 氧化性:氧化剂>氧化产物; 还原性:还原剂>还原产物。 (2)根据反应条件和产物价态高低进行判断 ①与同一物质反应,一般越易进行,则其氧化性或还原性就越强。如 Na 与冷水剧烈反应,Mg 与热水反应,Al 与水加热反应也不明显,所以还原性:Na>Mg>Al;非金属单质 F2、Cl2、Br2、 I2 与 H2 反应, F2 与 H2 暗处剧烈反应并爆炸, Cl2 与 H2 光照剧烈反应并爆炸, Br2 与 H2 加热到 500 ℃ 才能发生反应,I2 与 H2 在不断加热的条件下才缓慢发生反应,且为可逆反应,故氧化性: F2>Cl2>Br2>I2。 ②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如果氧化产物价态相同,可根据反应条件的高低进 △ 行判断:一般条件越低,氧化剂的氧化性越强,如: MnO2 + 4HCl( 浓 )===== MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O,2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,由上述反应条件的不同,可判断氧 化性:KMnO4>MnO2。
5
- 2- 2+ 3+ - + - 3+

当不同氧化剂作用于同一还原剂时,如果氧化产物价态不相同,可根据氧化产物的价态高低 点燃 进行判断:氧化产物的价态越高,则氧化剂的氧化性越强,如:2Fe+3Cl2=====2FeCl3,Fe+ △ S=====FeS,则氧化性:Cl2>S。 深度思考 1.含有最高价元素的化合物是否一定具有强氧化性?试举例说明。 答案 不一定,如在 HClO 中氯元素的化合价为+1 价,在 HClO4 中氯元素的化合价为+7 价, 事实上 HClO 的氧化性比 HClO4 强,HClO 有强氧化性;再如浓硫酸和 Na2SO4 溶液中,硫元素均 为+6 价,但浓硫酸具有强氧化性,而 Na2SO4 溶液无氧化性;再如 HNO3、KNO3 溶液中,氮元 素均为+5 价,但 HNO3 溶液有强氧化性,而 KNO3 溶液无氧化性。 2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应( (2)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性( ) ) )

(3)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼( 答案 (1)√ (2)× (3)×

解析 (1)强氧化剂与强还原剂发生反应需要一定的条件,如:H2 和 O2 发生反应需要点燃或 光照。

题组一 依据方程式判断氧化性、还原性强弱 1.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应: Ce +Fe ===Fe +Ce
2+ 3+ 2+ 4+ 2+ 3+ 3+

Sn +2Fe ===2Fe +Sn
2+

4+

由此可以确定 Fe 、Ce 、Sn 三种离子的还原性由强到弱的顺序是( A.Sn 、Fe 、Ce C.Ce 、Fe 、Sn 答案 A
3+ 2+ 2+ 2+ 3+

3+

2+

)

B.Sn 、Ce 、Fe D.Fe 、Sn 、Ce
2+ 2+

2+

3+

2+

2+

3+

解析 在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。由方程式可知,还原性: Fe
2+

>Ce ;Sn >Fe 。
3

3+

2+

2+

2.铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为 A 级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生:①Tl
+ + + + 2+ 3+ 3+ 2+

+2Ag===Tl +2Ag ,②Ag +Fe ===Ag+Fe ,③Fe+2Fe ===3Fe ,下列离子氧化性比较 )


顺序正确的是( A.Tl >Fe >Ag C.Tl >Ag >Fe
+ + 3+ 3+

B.Fe >Ag >Tl D.Tl >Ag >Fe
3+ +

3+



3+

2+

3+

6

答案 D 解析 在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。

题组二 依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生 3.已知 Co2O3 在酸性溶液中易被还原成 Co ,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2 的氧化性依次减弱。下列 反应在水溶液中不可能发生的是( A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3 B.Cl2+FeI2===FeCl2+I2 C.Co2O3+6HCl(浓)===2CoCl2+Cl2↑+3H2O D.2Fe +2I ===2Fe +I2 答案 A 解析 根据氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,可判断 B 中氧化性:Cl2>I2;C 中 氧化性:Co2O3>Cl2;D 中氧化性:Fe >I2,这些结论与题给信息一致。对于 A,由于 I 的还 原性强于 Fe ,所以 Cl2 应先氧化 I ,而不应先氧化 Fe 。 4.已知 I 、Fe 、SO2 和 H2O2 均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为 Fe <H2O2 <I <SO2,则下列反应不能发生的是( A.2Fe +SO2+2H2O===2Fe +SO +4H B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI C.H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2O D.2Fe +H2O2===2Fe +O2↑+2H 答案 C 解析 A 项,还原性:SO2>Fe ,符合题意;B 项,还原性:SO2>I ,符合题意;C 项,还 原性:H2O2>SO2,与题意矛盾;D 项,还原性:H2O2>Fe ,符合题意。
2+ 2+ - 3+ 2+ + 3+ 2+ 2- 4 + - - 2+ 2+ 2+ - 2+ 3+ - 3+ - 2+ 2+

)

)

题组三 外界条件影响物质的氧化性、还原性 5.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度等有关。 下列各组物质:①Cu 与 HNO3 溶液 ②Cu 与 FeCl3 溶液 ③Zn 与 H2SO4 溶液 ④Fe 与 FeCl3 溶 液 ⑤Cl2 和 NaOH 溶液 ⑥Fe 和 HNO3 溶液 ⑦Fe 和 H2SO4 溶液 ⑧Na 和 O2 (1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是_________________________。 (2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是_________________________。 (3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是__________。 答案 (1)①③⑥⑦ (2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④ 解析 ⑥Fe 和浓 HNO3 常温下钝化, 加热继续反应, Fe 和稀 HNO3 反应, HNO3 被还原成 NO。 ⑦Fe 和浓 H2SO4 常温下钝化,加热继续反应,Fe 和稀 H2SO4 反应生成 FeSO4 和 H2。
7

6.(1)100 mL 12 mol·L 的浓盐酸与足量的 MnO2 反应,生成的氯气的物质的量小于 0.3 mol, 为什么? (2)将一 Cu 片投入稀 H2SO4 溶液中,没观察到反应现象,然后向其中加入少量的 KNO3 晶体, 看到溶液由无色逐渐变蓝并有少量气泡产生,为什么? 答案 (1)浓盐酸完全反应时产生的 Cl2 是 0.3 mol,但 MnO2 只能氧化浓盐酸,Cl 浓度小时 还原性弱,不再被 MnO2 氧化。 (2)NO3 在酸性条件下可氧化铜,生成 Cu 使溶液呈蓝色,而自身被还原为 NO。
- 2+ -

-1

根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法 1.浓度: 同一种物质浓度越大, 氧化性(或还原性)越强。 如氧化性: 浓 H2SO4>稀 H2SO4, 浓 HNO3> 稀 HNO3,还原性:浓 HCl>稀 HCl。 2.温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强。如:热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧 化性强。 3.酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。 如:酸性条件:2MnO4 +6H +5SO3 ===2Mn +5SO4 +3H2O 中性条件:2MnO4 +H2O+3SO3 ===2MnO2+3SO4 +2OH
- - 2- 2- 2- - 2- 2- - - + 2- 2+ 2-

碱性条件:2MnO4 +2OH +SO3 ===2MnO4 +SO4 +H2O 其氧化性为 KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)

考点三

氧化还原反应三条规律的应用

1.反应先后规律的思维模型 同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性最强 的物质; 同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性最强 的物质。 2.价态归中规律思维模型 含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+ 低价― →中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。 例如,不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是

8

注:⑤中不会出现 H2S 转化为 SO2 而 H2SO4 转化为 S 的情况。 3.歧化反应规律思维模型 “中间价― →高价+低价”。 具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Cl2+2NaOH===NaCl +NaClO+H2O。 深度思考 1.往 FeBr2 溶液中通入少量 Cl2,哪种离子先被氧化?若改为 FeI2 呢? 答案 由于还原性:I >Fe >Br ,所以往 FeBr2 溶液中通入少量 Cl2,首先被氧化的是 Fe ; 向 FeI2 溶液中通入少量 Cl2,首先被氧化的是 I 。 2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)向浓 H2SO4 中通入 H2S 气体,1 mol 浓硫酸转移电子数可能是 6NA,也可能是 2NA(√) 解析 H2SO4(浓)+3H2S===4S↓+4H2O H2SO4(浓)+H2S===SO2↑+S↓+2H2O 前一反应中 1 mol 浓 H2SO4 转移 6NA 电子,后一反应中转移 2NA 电子。 (2)1 mol Cl2 与 Ca(OH)2 完全反应,转移的电子数是 2NA(×) 解析 Cl2 既是氧化剂又是还原剂,1 mol Cl2 和 Ca(OH)2 反应,转移电子数应为 NA。 (3)1 mol KClO3 与足量的浓盐酸完全反应,转移电子数为 6NA(×)
- - 2+ - 2+

解析

所以转移电子数应为 5NA。

题组一 先后规律的应用 1.现有下列三个氧化还原反应: ①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
9

③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 若某溶液中含有 Fe 、Cl 和 I ,要除去 I 而不氧化 Fe 和 Cl ,可以加入的试剂是( A.Cl2 答案 C 解析 本题是寻找一种氧化剂,其氧化性应大于 I2 的氧化性,而小于 Cl2 和 Fe 的氧化性(也 可等于 Fe 的氧化性)。由①知氧化性:Fe >I2,还原性:I >Fe ;由②知氧化性:Cl2>Fe
+ 2+ - - - 2+ 3+ 3+ - 2+ 3 3+ 2+ - - - 2+ -

)

B.KMnO4

C.FeCl3

D.HCl

,还原性:Fe >Cl ;由③知氧化性:MnO4 >Cl2,还原性:Cl >Mn ;由此推知氧化性强弱
- 2+ - 2+ -

顺序为 KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为 I >Fe >Cl >Mn 。所以 KMnO4 可氧化 Cl 、 Fe 及 I ,Cl2 可氧化 Fe 及 I ,FeCl3 只能氧化 I 。 题组二 价态归中规律、歧化反应规律的应用 2.已知 G、Q、X、Y、Z 均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平): ①G― →Q+NaCl 电解 ②Q+H2O― ― →X+H2 ③Y+NaOH― →G+Q+H2O ④Z+NaOH― →Q+X+H2O 这五种化合物中 Cl 元素化合价由低到高的顺序是( A.G、Y、Q、Z、X C.X、Z、Q、Y、G 答案 A 解析 由①得出 Q 中价态高于 G,因为 G 必介于 Q 和-1 价的氯元素之间,-1 价为氯元素的 最低价;将该结论引用到③,Y 介于 Q 与 G 之间,故有 Q 价态高于 Y,Y 价态高于 G;分析②: H2O 中的 H 元素化合价降低,则 Q 中的氯元素转变为 X 中的氯元素,化合价必升高,则得出 X 价态高于 Q;最后分析④:Z 介于 Q、X 之间,则 X 价态高于 Z,Z 价态高于 Q。 3.氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl2+KOH― →KX+KY(未配平),KX 在一 定条件下能自身反应:KX― →KY+KZ(未配平,KY 与 KZ 关系比为 1∶3),以上 KX、KY、KZ 均 是一元酸的钾盐,由以上条件推知在 KX 中氯的化合价是( A.+1 答案 C 解析 反应:Cl2+KOH― →KX+KY 是 Cl2 的歧化反应,KX、KY 中的氯元素分别显正价和-1 价;由于 KX 也发生歧化反应:KX― →KY+KZ,可断定 KY 为 KCl,化合价高低是 Z 中 Cl>X 中 Cl(均为正价)。假设 KX 中 Cl 为+a 价,KZ 中 Cl 的化合价为+b 价,依据化合价守恒原理及 KX― →KY+3KZ,有 a+1=3(b-a),把 a=1、a=3、a=5 代入上式讨论,可知 a=5 时,b =7 符合题意。则 KX 中 Cl 的化合价为+5。 B.+3 C.+5 ) D.+7 )
2+ - 2+ - -

B.X、Z、Q、G、Y D.G、Q、Y、Z、X

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1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)向 NaBr 溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色,所以 Br 还原性强 于 Cl (√) (2015·山东理综,11C) (2)向含 I 的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液,加入淀粉后溶液变成蓝色, 则氧化性:Cl2>I2(√) (2015·广东理综,22C) (3)向 FeSO4 溶液中先滴入 KSCN 溶液,再滴加 H2O2 溶液,加入 H2O2 后溶液变成血红色,则 Fe
+ 2 - - -

既有氧化性又有还原性(×) (2015·广东理综,22D)

(4)在氧化还原反应中,还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数(√) (2015·江苏,3C) (5)在 CO2 中,Mg 燃烧生成 MgO 和 C,在该反应条件下,Mg 的还原性强于 C 的还原性(√) (2015·江苏,4C) 2.(2015·海南,1)化学与生活密切相关。下列应用中利用了物质氧化性的是( A.明矾净化水 C.食醋除水垢 答案 D 解析 A 项,明矾净水是利用 Al 水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附能力,错误;B 项,纯 碱去油污是利用碳酸钠水解,溶液呈碱性,错误;C 项,食醋除水垢是利用醋酸的酸性,能 与碳酸钙反应而除去,错误;D 项,因漂白粉具有强氧化性而用于漂白织物,正确。 3.(2015·四川理综,1)下列物质在生活中应用时,起还原作用的是( A.明矾作净水剂 C.漂粉精作消毒剂 答案 D 解析 A 项, 明矾作净水剂是因为它溶于水生成的 Al(OH)3 胶体具有较大的表面积, 能够吸附 水中的悬浮物而沉降,错误;B 项,甘油作护肤保湿剂是因为它具有吸湿性,错误;C 项,漂 粉精作消毒剂是因为它具有强氧化性,能够杀死水中的细菌和病毒,错误;D 项,铁粉作食 品袋中的脱氧剂是因为铁粉具有还原性,能够和氧气发生反应,降低食品袋中的氧气浓度, 正确。 B.甘油作护肤保湿剂 D.铁粉作食品袋内的脱氧剂 )
3+

)

B.纯碱去油污 D.漂白粉漂白织物

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4.(2015·上海,21 改编)工业上将 Na2CO3 和 Na2S 以 1∶2 的物质的量之比配成溶液,再通入 SO2,可制取 Na2S2O3,同时放出 CO2。在该反应中( A.硫元素只被氧化 B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶2 C.每生成 1 mol Na2S2O3,转移 4 mol 电子 D.相同条件下,每吸收 10 m SO2 就会放出 2.5 m CO2 答案 D 解析 A 项,在反应物 Na2S 中 S 元素的化合价为-2 价,在 SO2 中 S 元素的化合价为+4 价, 反应后产生的物质 Na2S2O3 中,S 元素的化合价为+2 价,介于-2 价与+4 价之间,因此硫元 素既被氧化又被还原,错误;B 项,根据题意可得,在溶液中发生反应的方程式是 Na2CO3+ 2Na2S+4SO2===3Na2S2O3+CO2,在反应中氧化剂 SO2 与还原剂 Na2S 的物质的量之比为 4∶2= 2∶1,错误;C 项,根据反应的化学方程式可知,每生成 3 mol Na2S2O3,转移 8 mol 电子, 则产生 1 mol Na2S2O3,转移 8/3 mol 电子,错误;D 项,根据反应方程式可知,消耗的 SO2 与产生的 CO2 的物质的量的比是 4∶1,由于在相同条件下,气体的物质的量的比等于气体的 体积比,所以在相同条件下,每吸收 10 m SO2 放出 CO2 的体积为 2.5 m ,正确。 5.(2015·高考组合题) (1)[2015·重庆理综,8(2)]Fe2O3 是主氧化剂,与 Na 反应生成的还原产物为________(已知 该反应为置换反应)。 答案 Fe (2)[2015·全国卷Ⅰ, 28(1)]大量的碘富集在海藻中, 用水浸取后浓缩, 再向浓缩液中加 MnO2 和 H2SO4,即可得到 I2。该反应的还原产物为________。 答案 MnSO4 (3)[2015·江苏, 20(3) 改编 ] 在碱性条件下, SO 3 将 NO2 转化为 NO 2 ,其离子方程式为 ________________________________________________________________________。 答案 SO3 +2NO2+2OH ===SO4 +2NO2 +H2O
2- - 2- - 2- - 3 3 3 3

)

练出高分 1.已知 X 和 Y 是两种单质,X+Y― →X +Y 。下列叙述正确的是( ①X 被氧化 ②X 是氧化剂 ③Y 是还原产物 ④X 具有氧化性 ⑤Y 具有还原性 ⑥Y 单质氧化性比 X 氧化性强 A.①②③ 答案 C 解析 根据 X 化合价升高被氧化,得 X 是还原剂,X 是氧化产物;Y 化合价降低被还原,Y 是氧化剂,Y 是还原产物;氧化剂和氧化产物都有氧化性,还原剂和还原产物都有还原性,
12
2- 2+ 2+ 2- 2+ 2- 2+ 2-

)

B.①②⑥

C.①③④⑤⑥

D.①③④⑤

正确的是①③④⑤⑥,故 C 正确。 2.在下列变化中①工业制盐酸 ②工业制漂粉精 ③实验室制氯气,按氯元素被氧化、被还 原、既被氧化又被还原的顺序排列,正确的是( A.①②③ 答案 D 点燃 解析 ①H2+Cl2=====2HCl,氯元素被还原;②2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,氯 △ 元素既被氧化又被还原;③4HCl(浓)+MnO2=====MnCl2+Cl2↑+2H2O,氯元素被氧化。 3.以下反应不属于“同一价态的同种元素既被氧化又被还原”的是( A.硫代硫酸钠与稀硫酸 C.H2O2 溶液中加入 MnO2 答案 D 解析 △ 2- + A 项,S2O3 +2H ===SO2↑+S↓+H2O;B 项,3S+6NaOH=====2Na2S+Na2SO3+3H2O;C B.硫与热 NaOH 溶液 D.KClO3 与盐酸 ) B.②①③ ) C.①③② D.③①②

MnO2 项,2H2O2=====2H2O+O2↑;以上三个都是同一价态的元素既被氧化又被还原的反应,而 D 项, ClO3 +6H +5Cl ===3Cl2↑+3H2O 中,ClO3 的+5 价的 Cl 元素降为 0 价,被还原,Cl 中-1 价的 Cl 元素升为 0 价,被氧化。 4.氮化钠和氢化钠都是离子化合物, 与水反应的化学方程式(未配平)如下: Na3N+H2O― →NaOH +NH3,NaH+H2O― →NaOH+H2。有关它们的叙述:①与水反应都是氧化还原反应;②与水反 应后的溶液都显碱性;③与盐酸反应都只生成一种盐。 正确的是( A.①②③ 答案 D 解析 反应 Na3N+3H2O===3NaOH+NH3 中元素的化合价没有变化, 不是氧化还原反应, ①错误; ②正确;氮化钠和盐酸反应会生成氯化钠、氯化铵两种盐,氢化钠与盐酸反应会生成氯化钠 一种盐,③错误。 5. 工业上以铬铁矿 ( 主要成分为 FeO·Cr2O3) 、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠 (Na2Cr2O7·2H2O),其主要反应为 高温 (1)4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=====8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 (2)2Na2CrO4+H2SO4===Na2SO4+Na2Cr2O7+H2O 下列说法中正确的是( ) ) B.①②③ C.②③ D.②
- + - - -

A.反应(1)和(2)均为氧化还原反应 B.反应(1)的氧化剂是 O2,还原剂是 FeO·Cr2O3 C.高温下,O2 的氧化性大于 Fe2O3 小于 Na2CrO4

13

D.生成 1 mol 的 Na2Cr2O7 时共转移 5 mol 电子 答案 B 解析 A 项,反应(1)中铁元素、铬元素和氧元素的化合价发生了变化,为氧化还原反应,(2) 中无元素的化合价发生变化,为非氧化还原反应,故 A 错误;B 项,反应(1)中氧元素的化合 价从 0 降到-2,O2 是氧化剂,铁元素的化合价从+2 升高到+3 价,铬元素的化合价从+3 价升高到+6 价,FeO·Cr2O3 是还原剂,故 B 正确;C 项,高温下,O2 的氧化性大于 Fe2O3 和 7 Na2CrO4,故 C 错误;D 项,生成 1 mol 的 Na2Cr2O7 时,共转移电子 2× ×4=7 mol,故 D 错 8 误。 6.已知氧化还原反应: 2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4===2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O, 下列说法 正确的是( )

A.Cu(IO3)2 作氧化剂,Cu(IO3)2 中的铜和碘元素被还原 B.CuI 既是氧化产物又是还原产物 C.每生成 1 mol CuI,有 12 mol KI 发生氧化反应
+5

D.每转移 1.1 mol 电子,有 0.2 mol I 被氧化 答案 A 解析 2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4===2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O 中, Cu 元素的化合价由+2 价降低为+1 价,Cu(IO3)2 中 I 元素的化合价由+5 价降低为 0,KI 中 I 元素的化合价由-1 价升高到 0。A 项,Cu(IO3)2 得电子作氧化剂,Cu(IO3)2 中的铜和碘元素得电子化合价降低而 被还原,正确;B 项,CuI 只是还原产物,错误;C 项,每生成 1 mol CuI,有 11 mol KI 发
+5

生氧化反应,错误;D 项, I 得电子被还原,错误。 7.在硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中,有一主要反应:CuFeS2+4Fe ===Cu +5Fe +2S, 反应结束后,经处理获得单质硫 x mol。下列说法正确的是( A.反应中硫元素被氧化,所有铁元素均被还原 B.氧化剂是 Fe ,氧化产物是 Cu
3+ 2+ 3+ 2+ 2+

)

C.反应中转移电子的物质的量为 x mol D.反应结束后,测得溶液中三种金属离子的总物质的量为 y mol,则原 Fe 的总物质的量为 (y-x)mol 答案 D 解析 A 项, CuFeS2 中铁元素的化合价为+2 价, 反应物 Fe 的化合价为+3 价, 生成物中 Fe
+ 3+ 2 3+

的化合价为+2 价,所以不是所有铁元素均被还原,故 A 错误;B 项,CuFeS2 中只有 S 元素
2+

的化合价变化,其他元素的化合价不变,所以 Cu 不是氧化产物,错误;C 项,由离子方程 式可知,生成 2 mol S,转移电子 4 mol,则生成 x mol S,应转移 2x mol 电子,错误;D 项,由方程式可知,生成 x mol 硫,则生成 3x mol 金属离子,消耗 2x mol Fe ,反应结束
14
3+

后,测得溶液中三种金属离子的总物质的量为 y mol,则剩余 Fe 的物质的量为(y-3x)mol, 所以原 Fe 的总物质的量为 2x mol+(y-3x)mol=(y-x)mol,正确。 8. Cl2 是纺织工业中常用的漂白剂,Na2S2O3 可作漂白布匹后的“脱氯剂”。脱氯反应为 S2O3 +Cl2+H2O― →SO4 +Cl +H (未配平)。下列对该反应的说法不正确的是( A.反应中硫元素发生了氧化反应 B.脱氯反应后的溶液显酸性 C.根据该反应可判断还原性:S2O3 >Cl
2- - 2- - + 2- 3+

3+

)

D.反应中每脱去 1 mol Cl2 会生成 1 mol SO4 答案 D

2-

解析 根据得失电子相等,该反应的离子方程式为 S2O3 +4Cl2+5H2O===2SO4 +8Cl +10H , 从化合价变化的角度分析氧化还原反应, S2O3 和 Cl2 反应的产物之一为 SO4 , S 元素的化合价 升高,则 Cl 元素的化合价降低,反应中每脱去 1 mol Cl2 会生成 0.5 mol SO4 ,A、B 正确, D 错误;根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知,还原性:S2O3 >Cl ,C 正确。 9.已知氧化性:Cl2>Fe >I2。向 FeI2 溶液中加入一定量的氯水,有关离子方程式错误的是 ( )
- - 3+ 2- - 2- 2- 2-

2-

2-





A.2I +Cl2===I2+2Cl
2+ -

B.2Fe +2I +2Cl2===2Fe +I2+4Cl
2+ - 3+

3+



C.2Fe +4I +3Cl2===2Fe +2I2+6Cl D.2Fe +6I +4Cl2===2Fe +3I2+8Cl 答案 B
2+ - 3+





解析 B 项不符合配比关系,应改为 2Fe +4I +3Cl2===2Fe +2I2+6Cl 。 10.向含 S 、Fe 、Br 、I 各 0.1 mol 的溶液中通入 Cl2,通入 Cl2 的体积(标准状况)和溶 液中相关离子的物质的量关系图正确的是( )
2- 2+ - -

2+



3+



答案 C 解析 还原性: S >I >Fe >Br , 所以发生反应的顺序: Cl2+S ===S↓+2Cl , Cl2+2I ===I2
15
2- - 2+ - 2- - -

+2Cl ,Cl2+2Fe ===2Fe +2Cl ,Cl2+2Br ===Br2+2Cl 。 11.在浓盐酸中 H3AsO3 与 SnCl2 反应的离子方程式为 3SnCl2+12Cl +2H3AsO3+6H ===2As+ 3SnCl6 +6M 关于该反应的说法中正确的组合是(
- 2- - +



2+

3+







)

①氧化剂是 H3AsO3;②还原性:Cl >As;③每生成 7.5 g As,还原剂失去的电子为 0.3 mol; ④M 为 OH ;⑤SnCl6 是氧化产物 A.①③⑤ C.①②③④ 答案 A 解析 ③每生成 2 mol As,还原剂失去 6 mol e ,所以每生成 7.5 g(即 0.1 mol)As,还原 剂应失去电子 0.3 mol;④M 应为 H2O。 12.某品牌奶粉被鉴定为所含亚硝酸盐残留量高出正常值 7.8 倍,长期食用可能致癌。NaNO2 有像食盐一样的咸味,能发生如下反应:2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O。 (1)上述反应中若有 1.75 mol 的还原剂被氧化,则被还原的氧化剂是________ mol。 (2)某厂废切削液中, 含 2%~5%的 NaNO2, 直接排放会造成污染, 下列试剂________能使 NaNO2 转化为不引起二次污染的 N2。(填编号) ①NaCl ②NH4Cl ③H2O2 ④浓 H2SO4 反应的化学方程式为_____________________________________。 若此废水呈强碱性,需调节溶液的 pH 接近中性,再添加所选试剂,否则会引起二次污染,反 应的方程式为________________。 (3)向等物质的量浓度的 NaOH 和 Na2CO3 的混合溶液中加入稀盐酸。下列离子方程式与事实不 相符的是________。 A.OH +CO3 +2H ===HCO3 +H2O B.2OH +CO3 +3H ===HCO3 +2H2O C.2OH +CO3 +4H ===CO2↑+3H2O D.OH +CO3 +3H ===CO2↑+2H2O 答案 (1)1.75 (2)② NaNO2+NH4Cl===N2↑+NaCl+2H2O NH4 +OH ===NH3↑+H2O (3)C 解析 (1)在反应中 HI 作还原剂,当有 1.75 mol 的还原剂被氧化时有 3.5 mol HI 参加了反 应,根据反应方程式可以得到被还原的氧化剂为 1.75 mol。 (2)使 NaNO2 转化为不引起二次污染的 N2,则需要还原剂,①NaCl 既不体现氧化性,也不体现 还原性,③H2O2 和④浓 H2SO4 主要体现较强的氧化性,②NH4Cl 中氮元素处于最低价,具有一 定的还原性,可以与 NaNO2 反应生成 N2。
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+ - - 2- + - 2- + - 2- + - - 2- + - - - 2-

B.①②④⑤ D.只有①③

(3)A 项,当氢氧化钠和碳酸钠的物质的量各为 1 mol 时,1 mol<n(HCl)≤2 mol 时,先发生 反应:OH +H ===H2O,然后发生:CO3 +H ===HCO3 ,将两个方程式相加得:OH +CO3 +2H
- - + 2- + - - 2- +

===HCO3 +H2O, 故 A 正确; B 项, 当氢氧化钠和碳酸钠的物质的量各为 2 mol 时, 2 mol<n(HCl)<4 mol,先发生反应:2OH +2H ===2H2O,然后发生:CO3 +H ===HCO3 ,将两个方程式相加得: 2OH +CO3 +3H ===HCO3 +2H2O, 故 B 正确; C 项, 当氢氧化钠和碳酸钠的物质的量各为 2 mol 时,n(HCl)为 4 mol 时,先发生反应:2OH +2H ===2H2O,然后发生:2CO3 +2H ===2HCO3 , 将两个方程式相加得:OH +CO3 +2H ===HCO3 +H2O,故 C 错误;D 项,设 NaOH 和 Na2CO3 的 物质的量都为 1 mol,则加入 HCl 物质的量大于 2 mol 时,先发生反应:OH+H ===H2O,1 mol 氢氧化钠消耗 1 mol HCl,再发生反应:CO3 +2H ===CO2↑+H2O,将两个方程式相加得:OH
- 2- + + - 2- + - - + 2- + - - 2- + - - + 2- + -

+CO2-3+3H ===CO2↑+2H2O,故 D 正确。



13.三氟化氮(NF3)是一种无色、无味的气体,它是微电子工业技术的关键原料之一,三氟化 氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有 HF、NO 和 HNO3,请根据 要求回答下列问题: (1)反应过程中,被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为________。 (2)写出该反应的化学方程式:_______________________________________。 若反应中生成 0.2 mol HNO3,转移的电子数目为________个。 (3)三氟化氮可由氨气和氟气反应得到:4NH3+3F2===NF3+3NH4F。据题意推测 NF3、F2、NO 三 种气体中,氧化性由弱到强的顺序为______________。 (4)NF3 是一种无色、无味的气体,一旦 NF3 在空气中泄漏,却还是易于发现。你判断该气体 泄漏时的现象是___________________________________________________。 (5)一旦 NF3 泄漏,可以用 NaOH 溶液喷淋的方法减少污染,其产物除 NaNO2、NaF、H2O 外,还 肯定有________________(填化学式)。 答案 (1)1∶2 (2)3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF 0.4NA(或 2.408×10 ) (3)NO<NF3<F2 (4)产生红棕色气体、产生刺激性气味气体、产生白雾 (5)NaNO3 解析 (1) 根据电子得失守恒: N( 被氧化)×(5- 3) = N( 被还原)×(3- 2) ,所以 N( 被氧
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化)∶N(被还原)=1∶2。 (2)依据化合价升降总数相等,从方程式右边着手不难配平,3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF, 生成 0.2 mol HNO3,转移电子的数目为 0.2 mol×(5-3)×NA=0.4NA(或 2.408×10 )。 (4)NF3 泄漏产生 NO,NO 遇空气中的 O2 生成红棕色气体 NO2,HNO3、HF 气体均有刺激性气味且 在空气中易形成酸雾,故答案为产生红棕色气体、产生刺激性气味气体、产生白雾。 (5)NF3 与 H2O 反应产生 HNO3,HNO3 和 NaOH 反应必生成 NaNO3。
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