专题2 氧化还原反应(高三总复习)
更新时间:2024-01-14 15:03:01 阅读量: 教育文库 文档下载
专题二 氧化还原反应
一、考点、热点回顾(易混点)
1、氧化还原反应的概念
(1)氧化还原反应的定义:凡有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的反应叫氧化还原反应。 (2)氧化还原反应的特征:反应前后元素的 发生改变。 (3)氧化还原反应的本质:反应前后是否有 转移。
(4)氧化还原反应的判断:关键要看反应前后元素的 是否发生改变。 2、基本概念及其之间的关系
特征 化合价升高 化合价降低 实质 电子 电子 反应物 性质 性 性 过程 氧化反应 还原反应 结果 被 被 产物
3、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
置换反应一定是 ;复分解反应一定是 ;化合反应和分解反应 是氧化还原反应。有 参加的化合反应和有 生成的分解反应是氧化还原反应。 4.反应规律
强氧化剂 + 强还原剂 → 还原产物 + 氧化产物 (弱还原性) (弱氧化性)
在同一反应中:
(1)氧化和还原总是同时发生、同时存在,有氧化必有还原; (2)氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物 5.氧化性、还原性判断规律 (1)从元素的价态考虑:
最高价态——只有氧化性,如Fe3、H2SO4、KMnO4等;
+
最低价态——只有还原性,如金属单质、Cl、S2等;
-
_
中间价态——既有氧化性又有还原性,如Fe2、S、Cl2等
+
(2)根据金属活泼性判断:
金属性越强,单质的还原性越强,其对应离子的氧化性越弱。 Ag>Hg2>Fe3>Cu2>H>Fe2
+
+
+
+
+
+
1
金属活动顺序表:___________________________________________________ 单质还原性:按金属活动性顺序表的顺序依次减弱。 (3)根据非金属的活泼性判断:
非金属性越强,单质的氧化性越强,其对应离子的还原性越弱。 单质氧化性:F2>Cl2>Br2>I2>S 离子还原性:S2_
>I-
>Br-
>Cl-
>F-
(4)通过化学反应规律判断:强氧化剂+强还原剂 →还原产物 +氧化产物 (弱还原性) (弱氧化性)
如:Cl2+ H2S→2HCl+ S
氧化性:氧化剂>氧化产物,Cl2> S;还原性:还原剂>还原产物,H2S>HCl (5)通过与同一物质反应的产物比较:
如:2Fe+3Cl2 →2FeCl3,Fe+S→FeS ,可得出氧化性Cl2>S。
(6)由反应条件的难易比较:是否加热、有无催化剂及反应温度高低或反应物浓度。
MnO2+4 HCl(浓)→MnCl2+Cl2↑+2H2O(浓、加热) KClO3+6HCl(浓)→KCl+3Cl2↑+3H2O(浓、不加热) 2KMnO4+16HCl(浓)→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(不加热) 氧化性:KMnO4>KClO3>MnO2 6.常见的氧化剂和还原剂 (1)常见氧化剂:
①非金属单质:如Cl2、O2、Br2等。
②含有高价态元素的化合物:如浓H2SO4、HNO3、KMnO4、MnO2、KClO3、K2Cr2O7等。③某些金属性较弱的高价态离子:如Fe3+
、Ag+
、Pb2+
、Cu2+
等。
④过氧化物:如Na2O2、H2O2等。 (2)常见的还原剂:
①活泼金属单质:如K、Na、Mg、Al等。
②非金属离子及低价态化合物:如S2一
、H2S、I-、CO、SO2、H2SO3、Na 2SO3等。
③低价阳离子:如Fe2+
等。
④非金属单质及其氢化物:如H2、C、NH3等。
7、氧化还原反应配平、单桥法表示电子转移的数目和方向(——电子得失守恒) (1)一般氧化还原反应
H2SO4(浓)+ C→ SO2↑+ CO2↑+ H2O
(2)部分氧化还原反应
Cu + H2SO4(浓) → CuSO4+ SO2↑+ H2O
2
NH3 + Cl2→ NH4Cl+ N2
Cu + HNO3(浓) → Cu(NO3)2+ NO2↑+ H2O
(3)归中反应(同一元素)归中反应的原则:只靠拢,不交叉
H2SO4(浓)+ H2S→ SO2+ S↓+ H2O KClO3+ HCl→ KCl+ Cl2↑+ H2O NH4NO3→ N2↑+ H2O↑+ HNO3
(4)歧化反应(同一元素)
NO2+ H2O→ HNO3+ NO
S+ NaOH→ Na2S+ Na2SO3+ H2O
二、典型例题
考点一、氧化还原反应中的基本规律——先后规律
例题:在NaI、KCl、MgBr2的混合溶液中滴加氯水,当溶液中有Br2生成时,溶液中不可能存在的离子是 。
A.Cl- B.Br- C.I- D.不能确定 变式1——加深理解类
1.已知反应:Fe+Cu2+→Fe2++Cu;2Fe3++Cu→ 2Fe2+ +Cu2+,则Cu2+、 Fe2+、 Fe3+的氧化性由强到弱顺序为 。
2.已知反应:Cl2+2KBr→2KCl+Br2;Br2+2KI→2KBr+I2则Cl、 Br、 I的还原性由强到弱的顺序为 。 变式2——拓展综合类
3.已知:①2FeCl3+2KI→2FeCl2+2KCl+I2,②2FeCl2+Cl2→2FeCl3。判断下列物质的氧化能力由大到小的顺序是 。
A.Fe3+>Cl2>I2 B.Cl2>Fe3+>I2 C.I2>Cl2>Fe3+ D.Cl2>I2>Fe3+ 4.A、B、C、D、E分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种,已知:①A、C均能与稀硫酸反应放出气体。②B和D的硝酸盐反应,置换出D。③C与强碱反应放出气体。④C、E在冷浓硫酸中发生钝化,由此可判断A、B、C、D、E依次是 。
A.Fe、Cu、Al、Ag、Mg B.Al、Cu、Mg、Ag、Fe C.Mg、Cu、Al、Ag、Fe D.Mg、Ag、Al、Cu、Fe 考点二、氧化还原反应中的基本规律——先后规律电子得失总数相等
—
—
—
3
例.硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-离子,则S2O32将转化成 。
—
A.S2- B.S C.SO32- D.SO42-
变式1——加深理解类
1.24毫升浓度为0.05摩/升的Na2SO3溶液,恰好与20毫升浓度为0.02摩/升的K2Cr2O7溶液完全反应生成Na2SO4,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是 。
A.+6 B.+3 C.+2 D.0
2.某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物,当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是 。
A.NO2 B.NO 变式2——拓展综合类
3.38.4 毫克铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后共收集到气体22.4毫升(标准状况),反应消耗的HNO3的物质的量可能是 。
A.1.0×10-3mol B.1.6×10-3mol C.2.2×10-3mol D..2.0×10-3mol
4.在反应8NH3+3Cl2→6NH4Cl+N2中,若有1molCl2参加反应,则被氧化的NH3质量为 。 A.136g B.45.3g C.34g D.11.3g
C.N2O D.N2
三、课后练习
1.配平下列方程式(若还没完成请写完整)
① P+ CuSO4 + H2O→ Cu + H3PO4 + H2SO4
② K2Cr2O7+ HCl → KCl+ CrCl3+ Cl2+ H2O ③ Cr2O72-+ I-+ H+→ Cr3++ I2+ ④ Mg+ HNO3(稀)→ Mg(NO3)2+ NH4NO3+ H2O
⑤ K2Cr2O7+ KI+ H2SO4→ Cr2(SO4)3+ K2SO4+ I2+ H2O 2.(双选)下列各组离子中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 。 A.Ca2+、Na+、S2-、CO32- B.NH4+、H+、S2-、NO3- C.Cu2+、K+、OH-、Cl- D.Fe2+、K+、H+、MnO4-
3.24毫升浓度为0.05摩尔/升的Na2SO3溶液,恰好与20毫升浓度为0.02摩尔/升的K2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是 。
A.+2 B.+3 C.+6 D.0
4
4.M2O7X-与S2-在酸性溶液中反应M2O7X-+3S2-+14H+ ?2M3++3S?+7H2O,则M的化合价是 。 A.+6 B. +4 C. +3 D.+2
5.(双选)已知常温下在溶液中发生(1)2A2++B2 ?2A3++2B-;(2)16H++10Z-+2XO4-?2X2++5Z2+8H2O;(3)2B-+Z2?B2+2Z-反应,由此推断下列叙述正确的是 。
A.X2+是XO4-的还原产物 B.Z2在(2)、(3)中均为氧化剂 C.反应Z2+2A2+?2A3++2Z-可以进行 D.微粒氧化性:XO4->Z2> A3+>B2 6.下列叙述中正确的是 。
A.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂 C.金属阳离子被还原不一定得到金属单质
B.某元素从化合态变为游离态,该元素一定被还原 D.含金属元素的离子一定是阳离子 7.硝酸铵受热分解生成氮气、水和硝酸的反应中,发生氧化反应的氮原子与发生还原反应的氮原子的物质的量之比为 。
A.5:3 B.5:4 C.5:8 D.3:5
8.已知黑火药爆炸反应为2KNO3+S+3C?3CO2?+N2?+K2S,则1mol KNO3可氧化碳的质量为 。
A.6克 B.12克 C.18克 D.15克
9.已知A2On2-可与B2-反应,B2-被氧化,产物为B单质,酸根离子被还原,产物为A3+,且知A2On2-的浓度为0.3mol/l的溶液100ml,与浓度为0.6mol/l的B2-的溶液150ml恰好完全反应,则n值为 。
A.4 B.5 C.6 D.7
10.高锰酸钾和氢溴酸溶液可以发生下列反应:KMnO4+HBr?Br2+MnBr2+KBr+H2O,其中还原剂是 。若消耗0.1mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是 mol。(写详细过程)
11.0.3mol硫化亚铜与硝酸反应,若生成Cu(NO3)2、NO、S和H2O,那么在参加反应的硝酸中,被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为 。(写详细过程)
12.在反应P+CuSO4+H2O?Cu3P+H3PO4+H2SO4中,当有5mol Cu2+被还原时,被氧化的磷质量为 g,转移的电子数目是 个。
1.略;2.BD;3.B;4.A;5.AC;6.C;7.A;8.D;9.D;10.HBr;0.5mol/L;11.1:3;12.62;10NA;
5
【ⅲ过程与方法B级能力提升】
1.下列各组离子中能大量共存的离子组是 。
A.Fe2+、Fe3十
、SO42-、Cl- B.Ca2+、Ag+、NO一
3-、Br
C.H+、MnO一
4-、I、K+ D.H十
、AlO2-、Na+、Cl
一
2.下列各组物质在常温下能发生氧化还原反应的是 。
6
A.H2S与SO2 B.浓HNO3与NO2 C.浓H2SO4与Na2SO4 D.浓H2SO4与Cu 3.在下列反应中,H2O2作还原剂的是 。
A.H2S + H2O2→S↓+ 2H2O B.H2O2 + PbO2 → PbO + O2↑ +H2O C.4H2O2 + PbS → PbSO4 十4H2O D.H2O2 + H2SO3→ H2SO4 + H2O
4.NaH能和NH3反应,其离子反应式为:H- + NH3 → NH2- + H2↑,根据上述反应事实可以得出的正确结论是 。
A.NH3具有还原性 B.H既是氧化剂也是还原剂 C.H2既是氧化产物也是还原产物 D.该反应属于置换反应 5.下面化学方程式系数配得正确的是 。
A.2KMnO4 + 11H2S + 5H2SO4→K2S04 + 2MnSO4十13S↓+ 16H2O B.2KMnO4 + 8H2S + 4H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4+ 9S↓+ 12H2O C.2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4+ S↓+ 4H2O D.2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4+ 5S↓+ 8H2O
6.某溶液能使酚酞试纸变红,则该溶液中可能大量存在的离子组是 。 A.Na+、Al3+、Br- B.K+、S2-、SO32-
C.Na+、AlO2-、SO42- D.K+、Ca2+、Fe3+
7.某元素单质1摩尔跟4摩尔硝酸恰好完全反应,则该元素的化合价不可能的是 。 A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
8.一定条件下,SO2与H2S的混合气体共2.5mol,充分反应后测得还原产物比氧化产物少16g,则原混合气体中SO2和H2S的质量比为 。
A.16:17 B.8:17 C.17:32 D.17:48
9.铋酸钠在酸性溶液中可以把Mn2+氧化成MnO4-,在调节铋酸钠溶液的酸性时,如只能提供下列物质,最好选择 。
A.稀硝酸 B.氢硫酸 C.盐酸 D.硫酸氢钾
10.将3.48Fe3O4克完全溶解在100ml 1 mol/L硫酸中,然后加入K2Cr2O7溶液25ml。恰好使溶液中Fe2+全部转变为Fe3+,Cr2O72-全部转变为Cr3+,则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度 。 A.0.05mol/L B.0.10mol/L C.0.20mol/L D.0.30mol/L
11.某温度下,将Cl2通人Na0H溶液中,反应得到NaCl、NaC1 O 3、NaC1 O的混合液,经测定Cl O - 与ClO 3- 的浓度之比为1:3,则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 。
A.21:5 B.11:3 C.3 :1 D.4 :1
12.为了消除工业废气和汽车废气中NOX的污染,可通人适量氨气将NOX还原为N2与水,现有含NO和NO2混合气体3.0 L,用同温同压下3.5 L NH3恰好使该混合气体完成转化成N2,则混合气体中NO和NO2的比值 。
A.1:4 B.1:3 C.1:2 D.1:1
13.工业上从含硒的废料中提取硒的方法之一是:用硫酸和硝酸处理废料,获得亚硒酸和少量硒酸,
一
7
再与盐酸共热,硒酸转化为亚硒酸(HCl + H2SeO4 → H2SeO3 + C12 + H2O),通SO2于亚硒酸溶液中,有单质硒析出。据此,下列说法正确的是 。
A.H2SeO4氧化性弱于C12 B.亚硒酸氧化性强于亚硫酸
C.SeO2还原性强于SO2 D.析出1mol Se ,需H2SeO3、SO2、H2O各1mol 14.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeC13 + Cu →2FeC12+CuC12。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是 。 A.烧杯中有铜无铁 B.烧杯中有铁无铜 C.烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无
15.已知含有a mol的FeBr2溶液中通入一定量的氯气,当溶液中有1/3的Br被氧化时,参加反应的氯气的物质的量是 。
A.a/3 B.a/3 C.5a/6 D.2a
16.三氟化溴是一种无色液体,性质不稳定,在水中发生水解得到一种橙红色溶液,并放出一种能使带火星木条复燃的气体,溶液中还有氢氟酸和溴酸(HBrO3),现有3摩尔的三氟化溴参加反应,写出反应方程式: 。
此反应氧化剂 ,还原剂 ,5摩尔H20能还原 摩尔三氟化溴。
17.Cu+ 在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧化一还原反应生成Cu2+和Cu。现有浓HNO3、稀H2SO4、稀HNO3、 FeC13溶液及pH试纸。简述如何用简便的实验方法,来检验CuO经氢气还原所得到的红色产物中是否含有Cu2O。
简答: 。
18.在下列氧化还原反应中,KNO3和FeS04的物质的量之比为1:3,试确定生成物NxOy中,X= ,Y= ,并配平,标出电子转移的数目和方向。
KNO3 + FeS04+ H2S04→ K2S04 + Fe2(S04)3+ NxOy+ H20 19.实验室测定绿矶中FeSO4·7H2O含量的步骤是:称1g绿矶,用300mL蒸馏水溶解并加入H2SO4溶液和H3PO4溶液,再用0.02mol/L KMnO4标准溶液滴定到溶液变成粉红色,消耗标准溶液V mL。反应中重要的化学方程式是:
MnO4- + 5Fe2++ 8H+ → Mn2++ 5Fe3+ + 4H2O 5Fe3+(黄)十2H3PO4 → H3[Fe(PO4)2](无色) + 3H+ (1)绿矾的含量为 %。 (2)H3P04的作用是 。
一
8
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