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专题四 氧化还原反应
一、氧化还原反应的基本概念 1、基本概念(略):氧化还原反应、氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂等。 2、知识体系:
3、常见氧化剂:(1)活泼非金属单质,如卤素单质(X2)、O2、O3等;(2)高价金属阳离子,如Fe3+、Cu2+等;(3)高价或较高价含氧化合物,如MnO2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等;(4)过氧化物:Na2O2、H2O2等。
4、常见还原剂:①活泼或较活泼的金属,如K、Na、Zn、Fe等;②一些非金属单质,如H2、C、S、Si等;③较低态的化合物,如CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4、KI等等。
二、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较 1、根据金属和非金属活动性顺序来判断:
一般来说,金属越活泼,越容易失电子,其单质的还原性越强,而其阳离子得电子还原成金属单质越难,故氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,其阳离子的氧化性越强。
一般来说,非金属越活泼,越容易得到电子,单质的氧化性越强,阴离子的还原性越弱。
2、根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示:
规律: 氧化性:氧化剂>氧化产物, 还原性:还原剂>还原产物。 3、根据氧化还原反应发生的条件(难易)或反应速率的大小来判断:
如:Mn02+4HCl(浓) MnCl2+C12↑+2H2 ; 2KMn04+16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O 后者比前者容易(不需要加热),可判断氧化性 KMn04>Mn02 又如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4(快), 2H2SO3+O2=2H2SO4(慢), 其还原性: Na2SO4>H2SO3>SO2
4、根据被氧化或被还原的程度来判断:
2SO2?O2催化剂?
2SO3 ,
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点燃如:Cu?Cl2CuCl2,2Cu?S?Cu2S, 即氧化性:Cl2?S。
又如:2HBr?H2SO4(浓)?Br2?SO2??2H2O,8HI?H2SO4(浓)?4I2?H2S??4H2O,
即有还原性:HI?HBr。
5、根据原电池、电解池的电极反应来判断:
在原电池中,作负极的金属还原性一般比作正极金属还原性强,即还原性:负极>正极
在电解池中,根据溶液里阴、阳离子在两极(隋性电极)放电顺序来判断。在阴极先放电的离子氧化性较强;在阳极先放电的离子还原性较强(见以上第1点阴阳离子放电顺序)
6、根据元素在周期表中位置判断:
(1)同一周期,从左到右元素的金属性(还原性)依次减弱,非金属性(氧化性)依次增强。 (2)同一主族,从上到下元素的金属性依次增强,非金属性依次减弱。 7、根据(氧化剂、还原剂)元素的价态进行判断:
元素处于最高价只有氧化性,最低价只有还原性,处于中间价态既有氧化又有还原性。 一般来说,同种元素价越高,氧化性越强;价越低还原性越强。如氧化性:Fe3+>Fe2+>Fe,
S(+6价)>S(+4价)等,还原性:H2S>S>SO2,但是,氧化性:HClO4< HClO34< HClO24< HClO(特例)。
8、其它因素(如浓度、温度、酸碱性)
一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强,反之则越弱。如:氧化性:HNO3(浓)>HNO3(稀);Cu与浓H2SO4常温下不反应,加热条件下反应;KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。
注意:原子的氧化性一般都强于分子的氧化性。如:氧化性F?F2、Cl?Cl2、O?O2等。 三、氧化还原反应方程式的配平及电子转移的表示方法
1、依据原则:元素得电子的总数=元素失去电子的总数或化合价升高的总数=化合价降低的总数 2、配平方法:化合价升降法或电子得失法 3、配平步骤:一标二析三定四配五观六查
1标出反应前后元素的化合价;○2分析化合价的升降情况;○3确定化合价升降的最具体地说,就是○
4根据所求的最小公倍数配出化合价发生变化的物质的系数;○5用观察法配出所含元素化合小公倍数;○
6用原子守恒和电荷守恒检查所配结果是否正确。 价未发生变化的物质的系数;○
例: KMnO4+ HCl= KCl+ MnCl2+ Cl2↑+ H2O 电子转移的表示方法:单线桥法、双线桥法(略) 四、氧化-还原反应规律
1、守恒规律:电子守恒(氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数)、化合价守恒(升降总价数相等) 2、先强后弱规律(强者优先):多种氧化剂与同一种还原剂或多种还原剂与同一种氧化剂反应时,按氧化、还原性强弱的顺序依次进行反应。
3、化合价归中规律:同种元素不同价态的物质之间发生氧化-还原反应时,生成物中该元素的价态介于反应物中高价与低价之间,但只能靠近不能相互交叉。
五、氧化还原反应的计算——电子守恒法
专题训练
一、选择题(每小题有1~2个选项符合题意。)
1. 常温下,在溶液中可以发生反应X+2Y3+=2Y2++X2+,则下列叙述①X被氧化;②X是氧化剂;
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③X具有还原性;④Y2+是氧化产物;⑤Y2+具有还原性;⑥Y3+的氧化性比X2+的氧化性强中,正确的是( )
A.②④⑥ B.①③④ C.①③⑤⑥ D.②⑤
2.下列叙述:①阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性;②含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性;③失电子多的还原剂,还原性就强;④元素由化合态变为游离态,该元素一定被还原;⑤含金属元素的离子不一定都是阳离子;⑥在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂;⑦金属阳离子被还原不一定得到金属单质。正确的是( )
A.②③④⑤⑦ B.①②③⑥ C.④⑤⑥ D.⑤⑦ 3.(08卷)下列物质中,只有氧化性、只有还原性,既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是( ) A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2 C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H2O 4.9.Na2O2、CaC2、CaH2、Mg3N2都能与水反应,且反应中都有气体放出。下列说确的是 A、都属于氧化还原反应 ; B、CaH2与水发生氧化还原反应产生H2,H2既是氧化产物又是还原产物C、Na2O2、CaH2与水反应时水作氧化剂 D、CaC2、Mg3N2与水的反应属于复分解反应
5.根据下列方程式:⑴2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ;⑵HClO+HCl=Cl2+H2O ;⑶2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
⑷Fe+Cu2+=Fe2++Cu,判断下列各组物质氧化性强弱顺序正确的是
A.Fe3+>HClO>Cl2>Fe2+>Cu2+ B.HClO>Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+ C.Cl2>HClO>Fe3+>Cu2+>Fe2+ D.HClO>Fe3+>Cl2>Cu2+>Fe2+ 6.((08卷)氮化铝(AlN,Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子、瓷等工业 领域。在一定条件下,AlN可通过反应Al2O3+N2+3C
高温 2AlN+3CO合成。下列叙述正确的是( )
A.AlN的摩尔质量为41g B.上述反应中,每生成1molAlN需转移3mol电子 C.AlN中氮元素的化合价为+3 D.上述反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂 7.有关3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑反应的叙述正确的是( )
A.还原剂和氧化剂物质的量之比为5∶3 B.HBrO3和HF是还原产物 C.生成1molO2,该反应转移6mol电子 D.O2的氧化性比BrF3强
8.已知:①向KMnO4晶体滴加浓盐酸,产生黄绿色气体;②向FeCl2溶液入少量实验①产生的气体,溶液变黄色;③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色。下列判断正确的是( ) A.上述实验证明氧化性:MnO4->Cl2>Fe3+>I2 B.上述实验中,共有两个氧化还原反应 C.实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 D.实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性 9.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,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=2CoCl2+Cl2↑+3H2O D.2Fe3++2I? =2Fe2++I2 10.FeCl2溶液中混有FeI2杂质,根据已知反应:①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2;②
2FeCl2+Cl2=2FeCl3;③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中的有关事实,要除去其中的FeI2,应选用的试剂是( )
A.KMnO4 B.过量Cl2 C.FeCl3 D.FeCl2
11.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HCl溶液。由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是( )
A.①③ B.③④ C.①② D.①③④
12、一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为 NH4NO3 →HNO3 + N2 + H2O ,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为
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A. 5:3 B. 5:4 C. 1:1 D. 3:5
13.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:
△
2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。下列说确的是( ) A.KClO3在反应中得到电子 B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被氧化 D.1 molKClO3参加反应有2mol电子转移
14.近年来,我国对储氢纳米碳管的研究获得了重大进展,电弧法合成的纳米碳管常伴有大量物质——碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化法提纯。其反应的化学方程式为:
C + K2Cr2O7 + H2SO4(稀)→ CO2+ K2SO4+ Cr2(SO4)2+ H2O
(1)完成并配平上述反应的化学方程式; (2)此反应的氧化剂是 ,氧化产物是 。 (3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是 A 酸性 B 氧化性 C 吸水性 D 脱水性
(4)上述反应中若产生11g气体物质,则转移的电子数目为 。 15.今有铁片、铜片,设计实验证明:(1)浓硫酸的氧化性比稀硫酸强。 (2)铁的还原性比铜强。 (3)氯化铁溶液中Fe3+的氧化性比硫酸铜溶液中的Cu2+强。
16、(08年化学·16)根据下列框图回答问题(答题时,方程式中的M、E用所对应的元素符号表示):
M红色金属H2SO4H2O2MSO4蓝色溶液MZKOHKOHCl2KSCNK2EO4
红色溶液E金属XH2SO4H2O2Y (1)写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式: 。
(2)某同学取X的溶液,酸化后加入KI、淀粉溶液,变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式: 、 。
(3)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式: 。 17、(2010卷)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。
完成下列填空:
(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(系数为1时,不用填写):
(2)整个过程中的还原剂是 。 (3)把KI换成KBr,则CCl4层变为__色:继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。
(4)加碘盐中含碘量为20mg~50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若庄Kl与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2 L(标准状况,保留2位小数)。
18、(09年化学·24)某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。
(2)已知0.2mol KBrO3在反应中得到1mol电子生成X,则X的化学式为 。 (3)根据上述反应可推知 。 a.氧化性:KBrO3>H3AsO4 b.氧化性:H3AsO4>KBrO3 c.还原性:AsH3>X d.还原性:X>AsH3
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及配平后的系数填入下列括号,并标出电子转移的方向和数
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目:( )﹢( )
19、配平下列氧化还原反应方程式:
(1)Cu + HNO3(稀) →Cu(NO3)2 + NO? + H2O; (2)KOH + Cl2 + Fe(OH)3 →K2FeO4 + KCl + H2O
(3)K2Cr2O7 +KI + H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 + I2 +H2O
(4)Cu(IO3)2+KI+H2SO4 → CuI↓+I2+K2SO4+H2O (2,24,12,2,13,12,12)
参考答案:
1. C 2. D 3. A 4.BD 5. B 6. B7. C 8. A 9. A 10. C 11. A 12. 13.AC
14.(1).3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O; (2) K2Cr2O7 、 CO2 (3).A ;
(4).6.02х1023 15.提示:(1)将铜片分别放入浓、稀硫酸中,加热,观察现象。 (2)将铜片、铁片用导线相连并插入稀硫酸中,观察现象。 (3)将铜片放入FeCl3溶液中,并在常温下观察现象。 16.(8分)(1)Cu + H2O2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O; (2)4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O 2Fe3+ + 2I— = 2Fe2+ + I2; (3)10KOH + 3Cl2 + 2Fe(OH)3 = 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O 17、(1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;(2)KI、I2;(3)红棕、HBrO3>Cl2>HIO3;(4)10.58。 18、(1)AsH3; (2)Br2; (3)a c ; (4)
氧化还原反应专题讲练
一、氧化还原反应的基本概念 1、基本概念(略):氧化还原反应、氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂等。 2、知识体系:
3、常见氧化剂:(1)活泼的非金属单质,如卤素单质(X2)、O2、O3等;(2)高价金属阳离子,如Fe3+、Cu2+等;(3)高价或较高价含氧化合物,如MnO2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等;(4)过氧化物,如Na2O2、H2O2等。
4、常见还原剂:①活泼或较活泼的金属,如K、Na、Zn、Fe等;②一些非金属单质,如H2、C、S、Si等;③较低态的化合物,如CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4、KI等等。 二、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较
1、根据金属和非金属活动性顺序来判断:
一般来说,金属越活泼,越容易失电子,其单质的还原性越强,而其阳离子得电子还原成金属单质越难,故氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,其阳离子的氧化性越强。
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氧化还原反应知识点总结



