1、氧化还原反应(一)一、要点精讲1、氧化还原反应的基本概念及相互联系 基本概念:氧化还原反应的特征 本质 氧化剂、还原剂,氧化反应、还原反应,氧化产物、还原产物,氧化性、还原性。 氧化还原反应中各个概念间的联系:氧化还原反应的有关概念是相互对立,又相互依存的,从物质中所含元素的原子得失电子的观点,可将它们间的关系总结如下图所示:氧化剂 性 电子还原反应化合价 还原产物 反应物 表现性质 反应实质 反应过程 基本特征 生成物 还原剂 剂 电子氧化反应化合剂 氧化产物注:在同一氧化还原反应中,电子的得与失,化合价的升与降是同时进行的,并且遵循电子的得失守恒和化合价的升降总数相等的原则 氧化剂与还原剂
2、、氧化产物与还原产物可以是不同物质,也可以是同一物质2氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系:注:有单质参与或有单质生成的反应不一定是氧化还原反应。例如:同素异形体之间的转化。3氧化还原反应中电子转移的表示方法: 单线桥表示法 双线桥表示法4常见的氧化剂 活泼非金属单质,如 等 高价态的金属阳离子,如 等 高价态的含氧化合物,如 等还原剂 活泼金属,如 等 非金属单质,如 等 低价态的金属阳离子,如 等 非金属阴离子,如 等 低价态的化合物,如 等5特殊的氧化还原反应:自身氧化还原反应、歧化反应、归中反应、部分氧化还原反应。6氧化还原反应的一般规律及其运用 守恒规律及其运用:氧化还原反应中化合
3、价升高总数与降低总数相等、失电子总数与得电子总数相等。主要用于氧化还原反应的计算、氧化还原方程式配平及反应产物的判断。 转化规律及其运用:氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最易;同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近(或归中)而不交叉;同种元素,相邻价态间不发生氧化还原反应。主要用于分析判断氧化还原反应中的物质变化及推测变化产物。 反应顺序规律及其运用:一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,优先与还原性强的还原剂发生反应。同理,一种还原剂遇多种氧化剂时,氧化性最强的氧化剂优先发生反应。主要用于判断反应顺序、反应后可能存在的物质以及讨论型计算。 电极反应规律及其运用:原电池:“负氧正
4、还”;电解池:“阳氧阴还”。主要用于电极判断、电极方程式的书写以及电极产物的判断。二、典例解析【例1】下列叙述正确的是A元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得B得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强C阳离子只能得到电子被还原,只能作氧化剂D含有最高价元素的化合物不一定具有强的氧化性【例2】在一定条件下,RO3n和氟气可发生如下反应:RO3nF22OHRO42FH2O。从而可知在RO3n中,元素R的化合价是A4 B5 C6 D7【例3】G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化物。我们不了解它们的分子式(或化学式),但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平): GQNaCl QH2OXH2 Y
5、NaOHGQH2O ZNaOHQXH2O这五种化合物中氯的化合价由底到高的顺序为AQGZYX BGYQZX CGYZQX DZXGYQ【例4】含agHNO3的稀硝酸与bg铁粉恰好完全反应,若HNO3的还原产物只有NO,则ab的值不可能是 A21 B【例】在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是A 原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应【例】化合物BrFx与水按物质的量之比35 发生反应,其产物为溴酸、氢氟酸、单质溴和氧气。 BrFx中,x_;
6、该反应的化学方程是:_ 。 此反应中的氧化剂是_,还原剂是_。三、当堂反馈1世界卫生组织(WHO)将二氧化氯ClO2列为A级高效安全灭菌消毒剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用。下列说法正确的是A二氧化氯是强氧化剂 B二氧化氯是强还原剂C二氧化氯是离子化合物 D二氧化氯分子中氯为1价2通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为1)溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n(硝酸银)n(硝酸亚汞)21,则下列表述正确的是A在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n(银)n(汞)21B在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C硝酸亚汞的分子式为HgNO3D硝酸亚汞
7、的分子式为Hg2(NO3)23向100 mL FeBr2 溶液中通入标准状况下的 Cl2 3.36 L 全部被还原,测得溶液中 c(Br) c(Cl) ,则原 FeBr2 溶液的物质的量浓度是A0.75 mol/L B1.5 mol/L C2 mol/L D3 mol/L含agHNO3的稀硝酸中加入bg铁粉,若HNO3的还原产物只有NO,当有agHNO3被还原时,ab的值().将一定量的锌与100ml18.5mol/L浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时生成气体A33.6L(标准状况),将反应后的溶液稀释至1L,测得溶液的PH=1,则下列叙述中错误的是( ) A气体A为SO2和H2的混合物 B气体
8、A中SO2与H2的体积比为41 C反应中共消耗锌97.5g D反应中共转移电子3 mol6硝酸盐受热分解的产物与硝酸盐的组成以及受热的温度等因素有关。 一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学反应方程式为:NH4NO3 HNO3 + N2 + H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为_; 某硝酸盐受热分解的产物为不含氮元素的固体物质和NO2、O2气体,若产生NO2和O2的物质的量之比为81,则金属元素的价态在反应过程中_(填“升高”、“降低”、“不变”)。若该硝酸盐的化学式表示为M(NO3)2,则其受热分解的化学方程式为 ; 2mol Cu(NO3)2和AgNO3混合物,加热使其分解,得到N
9、O2、O2二种气体和CuO、Ag二种固体,将产生的NO2、O2混合气体经水充分吸收后,剩余气体是_,其物质的量(mol)范围是_。7铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾还强,其本身在反应中被还原为Fe3+。配平制取铁酸钠的化学方程式:Fe(NO3)3NaOHCl2Na2FeO4NaNO3NaClH2O 若有1mol Cl2参加反应,则反应中电子转移总数为 ; 铁酸钠之所以能净水,除了能消毒杀菌外,另一个原因是 。8用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米顺粒(杂质),这种颗粒可用氧化气化法提纯,其反应式为:完成配平上述反应的化学方程式。此反应的氧
10、化剂是 ,氧化产物的电子式 :H2SO4在上述反应中表现出来的性质是 (填选项编号)(多选倒扣分)A酸性 B氧化性 C吸水性 D脱水性上述反应中若产生0.2molCO2气体,则转移电子的物质的量是 mol. 18(10分)(1)3、2、8、3、2、2、8H2O (2分); (2)K2Cr2O7(2分) (2分) (3)A(2分) (4)0.8mol(2分) 氧化还原反应(一)1下列变化必须加入氧化剂才能实现的是 A CuOCuSO4 BCO2CO CFeFe3O4 DKClO3O2 2下列微粒Al3+ Cl- N2 MnO4- CO2 H2O2 Fe2+ MnO42-既具有氧化性又具有还原性的
11、是 A B C D3有一未完成的离子方程式为: ,据此判断:X元素的最高化合价为 A1 B4 C5 D74右图是2005年10月12日“神六”发射升空时的照片。推动上千吨的火箭和飞船的巨大能量是从哪里来的?化学反应下神功。火箭使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2),火箭升空时发生的化学反应为:C2H8N22N2O42CO23N24H2O。下列有关该反应的说法正确的是 A该反应的氧化剂是偏二甲肼 B该反应进行时只有放热过程没有吸热过程C该反应中氮元素的化合价升高 D该反应中每生成1molCO2转移8mol电子5在一定条件下,氯气与碘单质以等物质的量进行反应,可得到一种红棕色液体ICl,ICl有很强
12、的氧化性,ICl跟Zn、H2O反应的化学方程式如下:2ICl2Zn=ZnCl2ZnI2,IClH2O=HClHIO ,下列关于ICl性质的叙述正确的是 AZnCl2是氧化产物,又是还原产物 BZnI2既是氧化产物,又是还原产物CICl跟H2O的反应,ICl是氧化剂,H2O是还原剂DICl跟H2O的反应,是自身氧化还原反应6单质铁溶于一定浓度的硝酸溶液中反应的离子方程式为: aFebNO3cHdFe2fFe3gNOhNO2kH2O 下列关系一定成立的是 A2d3fbc0 B2d3f3gh0 C4b2hc0 D若df1,则gh17实验室为监测空气中汞蒸气的含量,通常悬挂有CuI的滤纸,根据滤纸是否
13、变色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量,其反应为:4CuIHgCu2HgI42Cu。 以下有关说法正确的是 A上述反应的产物Cu2HgI4中,Cu的化合价为1,Hg的化合价为2B上述反应中CuI为氧化剂,Cu2HgI4为还原产物,Cu为氧化产物C上述反应中生成64gCu时,转移的电子数为2NA,同时生成0.5mol的Cu2HgI4DCuI由Cu2和I直接反应制得,其产物之一是I3。若生成0.5molI3,则消耗1molCu28已知:当胆矾溶液渗入地下遇黄铁矿(FeS2)时,可生成辉铜矿(Cu2S),同时还生成FeSO4和H2SO4。下列有关的叙述正确的是 A在反应中,FeS2既是氧化剂又
14、是还原剂B在反应中,CuSO4是氧化剂,FeS2只是还原剂C反应中Cu2+与FeS2的物质的量之比为145D反应中每生成1molCu2S共得2mol电子9500ml KNO3和Cu(NO3)2 的混合溶液中c(NO3)=6.0molL1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L气体(标况下),假定电解后溶液体积仍为500mL,下列说法正确的是A原混合溶液中c(K)为2molL1 B上述电解过程中共转移4mol电子C电解得到的Cu的物质的量为0.5mol D电解后溶液中c(H)为2molL110向FeI2溶液中不断通入Cl2,溶液中I、I2、IO3、Fe2、Fe3等粒子的
15、物质的量随n(Cl2) n(FeI2)的变化可用右图简单表示,下列有关说法中正确的是A粗线5、细线3分别代表n(Fe3)、n(IO3)随n(Cl2) n(FeI2)变化的情况B假设通入Cl2的过程中溶液的体积不变,则溶液的pH始终不变C当n(Cl2) n(FeI2)6.5时,溶液中n(Cl)n(IO3)13D当n(Cl2) n(FeI2)1.2时,离子方程式可表示为2Fe2+10I+6Cl25I2+2Fe3+12Cl11A是氮、氢两种元素组成的化合物,它与过氧化氢和水之间在结构上的关系相似。A分子中氮、氢的质量比为71。请填写下列空白。A的化学式是 。A的水溶液呈 (填“酸”、“碱”、“中”)
16、性,1molA最多可与 molHCl(或NaOH)发生中和反应形成正盐,写出形成的盐中含有氮原子的离子的电子式: 。A在氧化还原反应中也与过氧化氢相似,既可作氧化剂,又可作还原剂。请根据价态分析产生这种情况的原因: 。12由硫可以制得多硫化钠NaSx,x值一般为26,已知Na2Sx与NaClO反应的化学方程式是:Na2SxNaClONaOHNa2SO4NaClH2O(未配平),配平后的化学方程式是 ,若某多硫化钠在反应中消耗的NaClO和NaOH的物质的量之比为21,则x值为 ,该多硫化钠的化学式为 。13熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合
17、物用电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在6500下工作的燃料电池,该电池的阴极反应式为O2+2CO2+4e2CO32,则阳极反应式为: ,总电池反应式: 。14黄铜矿的主要成分X由三种元素组成,其摩尔质量为368gmol1。从黄铜矿提炼铜的主要化学反应为:X4O2 Cu2S2FeO3SO2,FeOSiO2 FeSiO3(形成熔渣而除去),2Cu2S3O2 2Cu2O2SO2, 2Cu2OCu2S 6CuSO2。若上述反应的转化率均为100,则理论上得到192.0g的Cu时,上述反应中共转移电子 mol。15某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请回答相关问题。
18、(1)第一步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬,该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有 (填代号,限填3项)A 试管 B。瓷坩埚 C。坩埚钳 D。铁三脚架 E。泥三角 F。酒精灯 G。烧杯H量筒(2)第二步:I的获取。操作是 (3)第三步:氧化。操作是依次加入合适的试剂,下列氧化剂最好选用 (填代号)A浓硫酸 B。新制氯水 C。KmnO4溶液 D。H2O2 理由 (4)碘单质的检验。操作是取少量第三步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液显蓝色,则证明海带中有碘附答案:(1)B、E、F (2)将灰烬转移到烧杯中,加入适量蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌,煮沸,过滤(3)D过氧化氢是绿色氧化剂,在氧化过程中不引入新的杂质,不产生污染