(廣東專用)2015高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考前三個(gè)月 第一部分 專題2 兩類重要的無機(jī)反應(yīng)3
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1、學(xué)案3 氧化還原反應(yīng) 最新考綱展示 了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移;了解常見的氧化還原反應(yīng);掌握常見氧化還原反應(yīng)的配平和相關(guān)計(jì)算。 基礎(chǔ)回扣 1.氧化還原反應(yīng)的基本概念 氧化還原反應(yīng)概念正誤判斷,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×” (1)有化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)( ) (2)置換反應(yīng)全部屬于氧化還原反應(yīng),因?yàn)橛袉钨|(zhì)參加和生成,化合價(jià)發(fā)生了變化( ) (3)氧化還原反應(yīng)一定屬于四大基本反應(yīng)類型( ) (4)有單質(zhì)參加或生成的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)( ) (5)氧化還原反應(yīng)中,反應(yīng)物不是氧化劑就是還原劑( ) (6)在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑和還原劑既
2、可以是不同物質(zhì)也可以是同種物質(zhì)( ) (7)在氧化還原反應(yīng)中,非金屬單質(zhì)都做氧化劑( ) (8)生成物中來源于氧化劑的是還原產(chǎn)物( ) (9)還原劑具有還原性,反應(yīng)時(shí)本身被還原,發(fā)生還原反應(yīng)( ) (10)元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),該元素不一定被還原( ) (11)失電子越多,還原性越強(qiáng),得電子越多,氧化性越強(qiáng)( ) (12)在同一氧化還原反應(yīng)中,氧化劑的氧化性一定大于氧化產(chǎn)物的氧化性( ) (13)金屬元素被還原,不一定得到金屬單質(zhì)( ) (14)含氧酸的價(jià)態(tài)越高,氧化性一定越強(qiáng)( ) (15)不容易得到電子的物質(zhì),肯定容易失去電子( ) 答案 (1)√
3、 (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)√ (11)× (12)× (13)√ (14)× (15)× 2.氧化還原反應(yīng)基本概念的相互關(guān)系 對于3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (1)Cu在反應(yīng)中________電子,發(fā)生________反應(yīng),是________劑。 (2)HNO3在反應(yīng)中________電子,被________,是________劑。 (3)該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是________________,還原產(chǎn)物是________(填化學(xué)式)。 答案 (1)失 氧化 還原 (2)得 還原
4、 氧化 (3)Cu(NO3)2 NO 3.氧化還原反應(yīng)的規(guī)律 (1)下列粒子既有氧化性又有還原性的是________。 ①Fe2+?、赟O2?、跢e?、蹸l2?、軭2O2?、轍Cl ⑦Fe3+ ⑧HNO3 答案?、佗冖堍茛? (2)實(shí)驗(yàn)室可用濃鹽酸分別與KMnO4、MnO2、KClO3等多種物質(zhì)在一定條件下反應(yīng)制取氯氣 ①上述反應(yīng)中,HCl表現(xiàn)的性質(zhì)是________、________。 ②在常溫下,濃鹽酸與KMnO4可反應(yīng)生成氯氣,KMnO4中的Mn被還原為+2價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________________________
5、____________________ ________________________________________________________________________。 ③KMnO4、MnO2和Cl2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是: ________________________________________________________________________。 ④已知KClO3+6HCl(濃)===KCl+3Cl2↑+3H2O,用雙線橋表示該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況: _____________________________________________
6、___________________________。 ⑤用上述三種物質(zhì)分別制取標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36 L氯氣時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)分別是__________________(NA表示阿伏加德羅常數(shù))。 答案?、龠€原性 酸性 ②2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ③KMnO4>MnO2>Cl2 ⑤0.3NA、0.3NA、0.25NA 題型1 基于“雙線橋”,辨析概念 1.(高考題組合)下列敘述正確的是( ) A.Cl2+2Br-===2Cl-+Br2、Zn+Cu2+===Zn2++Cu均為單質(zhì)被還原的置換反應(yīng)(2014·山東理綜,
7、7C) B.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、Cl2+H2O===HCl+HClO均為水作還原劑的氧化還原反應(yīng)(2014·山東理綜,7D) C.Cl元素的單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性(2013·山東理綜,8D) D.BaSO3與H2O2的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)(2013·天津理綜,1B) 答案 D 解析 A項(xiàng),Zn+Cu2+===Zn2++Cu反應(yīng)中,Zn元素化合價(jià)升高,Zn單質(zhì)被氧化,錯(cuò)誤;B項(xiàng),在兩個(gè)反應(yīng)中水分子中的元素都未發(fā)生變化,既不作氧化劑也不作還原劑;C項(xiàng),Cl2在化學(xué)反應(yīng)中,氯元素的化合價(jià)既可降低又可升高,如在Cl2和NaOH的反應(yīng)中既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)還原性
8、,錯(cuò)誤;D項(xiàng),Na2SO3中+4價(jià)的硫元素被H2O2中-1價(jià)氧元素氧化,二者反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),正確。 2.[2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ,27(2)①②]次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品,具有較強(qiáng)還原性。H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的Ag+還原為銀,從而可用于化學(xué)鍍銀。 ①H3PO2中,P元素的化合價(jià)為________。 ②利用H3PO2進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶1,則氧化產(chǎn)物為________(填化學(xué)式)。 答案?、伲? ②H3PO4 解析?、貶3PO2中P元素化合價(jià)為+1價(jià)。 ②根據(jù)H3PO2與Ag+反應(yīng)中兩者物質(zhì)的量之比為1∶4,4
9、 mol Ag+在反應(yīng)中得到4 mol e-,1 mol H3PO2則失去4 mol e-,所以P元素將顯+5價(jià),產(chǎn)物為H3PO4,即氧化產(chǎn)物為H3PO4。 3.(1)[2014·廣東理綜,33(1)①]H2O2是一種綠色氧化還原試劑,寫出H2O2分解反應(yīng)方程式并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:__________________________________________________。 答案 (2)[2013·山東理綜,28(2)]輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng):2Cu2S+2H2SO4+5O2===4CuSO4+2H2O,該反應(yīng)的還原劑是________。當(dāng)1 mol O2發(fā)生反應(yīng)
10、時(shí),還原劑所失電子的物質(zhì)的量為________ mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時(shí)有氣體生成,該氣體是________。 答案 Cu2S 4 H2 解析 在輝銅礦和H2SO4、O2的反應(yīng)中,O2作氧化劑,所以1 mol O2得4 mol e-,還原劑也失去4 mol e-,Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,Mg+2H+===Mg2++H2↑,所以放出的氣體應(yīng)為H2。 解答氧化還原反應(yīng)有關(guān)概念的試題并不難,只需堅(jiān)持一種思想,用好一個(gè)關(guān)系,循著正確的思維程序,所有問題都可迎刃而解。 1.核心思想——對立統(tǒng)一思想 在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中,化合價(jià)有升就有降、電子有得就有失;氧
11、化劑與還原劑、氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物、氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)共存于同一反應(yīng)中。 2.關(guān)系式 3.解答氧化還原反應(yīng)有關(guān)概念題的“三個(gè)步驟” 第一步:依據(jù)題意分析概念 “升失氧,降得還;劑性一致,其他相反?!薄皠┬砸恢隆奔囱趸瘎┚哂醒趸?,還原劑具有還原性?!捌渌喾础奔囱趸瘎┍贿€原,發(fā)生還原反應(yīng),生成還原產(chǎn)物;還原劑被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng),生成氧化產(chǎn)物。 第二步:依據(jù)規(guī)律判斷反應(yīng)的合理性 氧化還原反應(yīng)遵循化合價(jià)互不交叉規(guī)律、強(qiáng)弱規(guī)律等。同學(xué)們應(yīng)掌握化合價(jià)與氧化性的關(guān)系,“高價(jià)氧,低價(jià)還,中間價(jià)態(tài)兩面轉(zhuǎn)”。 第三步:利用電子守恒進(jìn)行定量判斷 有關(guān)氧化還原反應(yīng)的定量問題,利用得、失電子守恒
12、法可以簡化計(jì)算過程。對于生疏的或多步氧化還原反應(yīng),可直接找出起始的氧化劑、還原劑和最終的還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物,利用原子守恒和電子守恒,建立已知量與未知量的關(guān)系,快速列等式求解。 如:一定量的Cu與HNO3完全反應(yīng)產(chǎn)生NOx,該NOx又被O2氧化為HNO3,則Cu與O2的關(guān)系為n(Cu)×2=n(O2)×4。 (一)“三對”概念的定性判斷 1.下列變化按氮元素只被氧化、只被還原、既不被氧化又不被還原、既可能被氧化又可能被還原的順序排列正確的是( ) ①高能固氮 ②硝酸分解?、蹖?shí)驗(yàn)室制取氨氣 ④氨氮廢水脫氮(指將NH3或NH轉(zhuǎn)化為N2) A.④②③① B.②①③④ C.③④②①
13、 D.③①④② 答案 A 2.相同物質(zhì)的量的KClO3分別發(fā)生下述反應(yīng):①有催化劑MnO2存在時(shí),受熱分解得到氧氣;②若不使用催化劑,加熱至470 ℃左右,得到KClO4(高氯酸鉀)和KCl。下列關(guān)于①和②的說法不正確的是( ) A.都屬于氧化還原反應(yīng) B.發(fā)生還原反應(yīng)的元素相同 C.發(fā)生氧化反應(yīng)的元素不同 D.生成KCl的物質(zhì)的量相同 答案 D 解析 有MnO2作催化劑時(shí)發(fā)生反應(yīng):2KClO32KCl+3O2↑,被氧化的元素為O,被還原的元素為Cl;若不用MnO2作催化劑時(shí)發(fā)生反應(yīng):4KClO33KClO4+KCl,被氧化與被還原的元素都是Cl,由兩種條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式
14、可推知等物質(zhì)的量的KClO3參加反應(yīng)時(shí),生成KCl的物質(zhì)的量不同。 3.下列推斷可能合理的是( ) A.Fe3+、O2、H2O2三種微粒只具有氧化性,沒有還原性 B.木炭與濃硝酸反應(yīng)可能生成CO和NH4NO3 C.因?yàn)镾O2具有還原性,所以不能用濃H2SO4干燥SO2 D.Cl2轉(zhuǎn)變?yōu)镠ClO時(shí)一定需要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn) 答案 B 解析 本題利用氧化還原反應(yīng)規(guī)律來推斷物質(zhì)的性質(zhì)或可能的生成物。這類試題的解答要在充分理解氧化還原反應(yīng)規(guī)律的基礎(chǔ)上,從元素的價(jià)態(tài)來分析其氧化性或還原性,從元素價(jià)態(tài)變化情況來分析其轉(zhuǎn)化是否合理。選項(xiàng)A,H2O2既具有氧化性也具有還原性;選項(xiàng)B,如果濃硝酸
15、與木炭反應(yīng)生成CO和NH4NO3,則在反應(yīng)過程中既有元素化合價(jià)降低,也有元素化合價(jià)升高,符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律,假設(shè)成立;選項(xiàng)C,因濃H2SO4中S的化合價(jià)與SO2中S的化合價(jià)相鄰,即濃H2SO4不能與SO2反應(yīng),所以濃H2SO4能干燥SO2;選項(xiàng)D,Cl2與H2O直接反應(yīng)可得到HClO,該反應(yīng)中Cl2既是氧化劑又是還原劑,不需加入氧化劑就能實(shí)現(xiàn)。 (二)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目與反應(yīng)物或生成物的定量關(guān)系 4.已知二氯化二硫(S2Cl2)的結(jié)構(gòu)式為Cl—S—S—Cl,它易與水反應(yīng):2S2Cl2+2H2O===4HCl+SO2↑+3S↓。對該反應(yīng)的說法正確的是(雙選)( ) A.S2Cl2既作氧化劑又
16、作還原劑 B.H2O作還原劑 C.每生成1 mol SO2轉(zhuǎn)移3 mol電子 D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為3∶1 答案 AC 解析 因Cl的非金屬性比S強(qiáng),故S2Cl2中S、Cl的化合價(jià)分別為+1、-1價(jià);則在反應(yīng)中只有硫的化合價(jià)發(fā)生變化,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶3,A項(xiàng)正確,B、D項(xiàng)錯(cuò)誤;SO2中硫的化合價(jià)為+4價(jià),故每生成1 mol SO2轉(zhuǎn)移3 mol電子,C項(xiàng)正確。 5.在碘酸鈉(NaIO3)的堿性溶液中通入氯氣,可以得到高碘酸鈉(Na2H3IO6)。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法錯(cuò)誤的是( ) A.在該反應(yīng)中碘酸鈉作還原劑 B.堿性條件下,氯氣的氧化性強(qiáng)
17、于高碘酸鈉的氧化性 C.反應(yīng)中生成1 mol Na2H3IO6轉(zhuǎn)移2 mol電子 D.反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1 答案 D 解析 本題考查氧化還原反應(yīng),難度中等。碘酸鈉中碘元素的化合價(jià)升高,作為還原劑,A選項(xiàng)正確;氯氣為氧化劑,高碘酸鈉為氧化產(chǎn)物,氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性,B選項(xiàng)正確;高碘酸鈉中碘元素為+7價(jià),則生成1 mol Na2H3IO6轉(zhuǎn)移2 mol電子,C選項(xiàng)正確;該反應(yīng)的離子方程式為IO+Cl2+3OH-===H3IO+2Cl-,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.黃銅礦(CuFeS2)常用于提煉金屬銅。黃銅礦焙燒過程
18、中所發(fā)生的反應(yīng)比較復(fù)雜,其中主要反應(yīng)之一的化學(xué)方程式為2CuFeS2+O2+2FeS+SO2(已配平),則下列關(guān)于該反應(yīng)的說法錯(cuò)誤的是( ) A.方框中的物質(zhì)應(yīng)為Cu2S B.該反應(yīng)的部分產(chǎn)物可用于硫酸工業(yè) C.反應(yīng)中SO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 D.反應(yīng)中若有1 mol SO2生成,則一定有4 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移 答案 D 解析 根據(jù)原子守恒,方框中的物質(zhì)應(yīng)為Cu2S;反應(yīng)中的產(chǎn)物SO2可以用于制H2SO4;該反應(yīng)中部分硫的化合價(jià)由-2價(jià)升高到+4價(jià),故每生成1 mol SO2轉(zhuǎn)移的電子為6 mol。 題型2 氧化性、還原性強(qiáng)弱的應(yīng)用 1.(高考題組合)下列有關(guān)物質(zhì)氧
19、化性或還原性強(qiáng)弱的敘述錯(cuò)誤的是( ) A.Cl2、Br2、I2的氧化性能作為氯、溴、碘元素非金屬性遞變規(guī)律的判斷依據(jù)[2014·福建理綜,23(2)b] B.同主族元素的簡單陰離子還原性越強(qiáng),水解程度越大(2013·天津理綜,3C) C.將少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振蕩,靜置,可觀察到下層液體呈紫色,驗(yàn)證Br2的氧化性強(qiáng)于I2(2014·四川理綜,4C) D.將KI和FeCl3溶液在試管中混合后,加入CCl4,振蕩,靜置,下層溶液顯紫紅色,說明氧化性:Fe3+>I2(2014·廣東理綜,22D) 答案 B 解析 A項(xiàng),根據(jù)元素周期律,同主族元素從上到下,金屬性增強(qiáng),
20、非金屬性減弱,Cl2、Br2、I2的氧化性依次減弱,正確;B項(xiàng),同主族元素簡單陰離子還原性越強(qiáng),其水解程度并不一定越大,如F-的還原性小于Cl-,但其水解程度比Cl-要強(qiáng),錯(cuò)誤;C、D兩項(xiàng)中,下層液體呈紫色,說明反應(yīng)中有碘生成,說明Br2、Fe3+均能將I-氧化為I2,正確。 2.[2013·廣東理綜,33(1)②③]在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。 ②將Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________。 ③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較Cl2和Br2的氧化性,操作與現(xiàn)象是:取少量新制氯水和CCl4于試管中,____________。 答案?、贑l2、HClO、
21、ClO- ③加入一定量的NaBr溶液,充分振蕩,靜置,若觀察到CCl4層呈橙紅色,證明Cl2的氧化性強(qiáng)于Br2 解析 ②氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸(具有較強(qiáng)的氧化性),次氯酸電離生成的ClO-、溶液中溶解的Cl2也具有氧化性;③比較Cl2和Br2的氧化性強(qiáng)弱,可以通過非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)來判斷,即把溴化鈉溶液加入到盛有新制氯水以及四氯化碳的試管中,然后振蕩,靜置后可發(fā)現(xiàn)溶液出現(xiàn)分層現(xiàn)象,下層溶液變?yōu)槌燃t色(說明生成了溴單質(zhì)),從而說明Cl2的氧化性強(qiáng)于Br2。 1.氧化性還原性比較的六種方法 判據(jù) 判斷方法 金屬活動(dòng) 順序 一般來說,金屬活動(dòng)性越強(qiáng),對應(yīng)單質(zhì)的還原性越強(qiáng)
22、,對應(yīng)陽離子的氧化性越弱 非金屬活 動(dòng)順序 一般來說,非金屬活動(dòng)性越強(qiáng),對應(yīng)單質(zhì)的氧化性越強(qiáng),對應(yīng)陰離子的還原性越弱 化學(xué)方 程式 氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物; 還原性:還原劑>還原產(chǎn)物 元素 周期表 反應(yīng)條件 反應(yīng)條件要求越低,反應(yīng)越劇烈,對應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性越強(qiáng),如是否加熱、反應(yīng)溫度高低、有無催化劑和反應(yīng)物濃度大小等 電極放電 順序 (1)原電池:一般情況下,兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極,其還原性:負(fù)極>正極 (2)電解池:用惰性電極電解混合溶液時(shí),在陰極先放電的陽離子的氧化性較強(qiáng),在陽極先放電的陰離子的還原性較強(qiáng) 2.強(qiáng)弱規(guī)律的常見應(yīng)用 (1
23、)在適宜條件下,用氧化性強(qiáng)的物質(zhì)制備還原性弱的物質(zhì),用還原性強(qiáng)的物質(zhì)制備氧化性弱的物質(zhì)。 (2)比較物質(zhì)間氧化性(或還原性)的強(qiáng)弱。 (3)判斷氧化劑和還原劑在一定條件下是否發(fā)生反應(yīng)。 在濃度相差不大的溶液中: ①同時(shí)含有幾種還原劑時(shí)還原性強(qiáng)的先被氧化; ②同時(shí)含有幾種氧化劑時(shí)氧化性強(qiáng)的先被還原。 (一)由方程式判斷“強(qiáng)”與“弱” 1.(2014·淄博模擬)現(xiàn)有下列幾個(gè)離子反應(yīng): ①Cr2O+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O ②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br- ③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+ 下列有關(guān)性
24、質(zhì)的比較中正確的是( )
A.氧化性:Cr2O>Cl2>Fe3+
B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2O
C.還原性:SO2
25、+ 由此可以確定Fe2+、Ce3+、Sn2+三種離子的還原性由強(qiáng)到弱的順序是( ) A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Sn2+、Ce3+、Fe2+ C.Ce3+、Fe2+、Sn2+ D.Fe2+、Sn2+、Ce3+ 答案 A 解析 在氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性比還原產(chǎn)物的還原性強(qiáng)。由方程式可知,還原性:Fe2+>Ce3+;Sn2+>Fe2+。 (二)依據(jù)強(qiáng)弱規(guī)律判斷反應(yīng)順序 3.向溶質(zhì)為FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯氣,再向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液,結(jié)果溶液變?yōu)檠t色,則下列敘述不正確的是( ) A.原溶液中的Br-不一定被氧化 B.通入氯氣之
26、后原溶液中的Fe2+一定被氧化 C.不能確定通入氯氣之后的溶液中是否存在Fe2+ D.若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液,靜置、分液,向上層溶液中加入足量的AgNO3溶液,能產(chǎn)生黃色沉淀 答案 D 解析 三種具有還原性的離子,還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镮->Fe2+>Br-,被氯氣氧化的順序依次為I-→Fe2+→Br-。 4.用Pt電極電解含有Cu2+和X3+各0.1 mol的溶液,陰極析出固體物質(zhì)的質(zhì)量m(g)與溶液中通過電子的物質(zhì)的量n(mol)的關(guān)系如圖所示。則下列氧化性強(qiáng)弱的判斷正確的是( ) A.Cu2+>X3+>H+>X2+ B.X3+>H+>Cu2+>X2+
27、C.X3+>Cu2+>H+>X2+ D.X2+>H+>Cu2+>X3+ 答案 C 解析 根據(jù)圖像可知:開始的0.1 mol沒有固體析出,說明X3+先放電,X3++e-===X2+,所以X3+氧化性最強(qiáng),當(dāng)X3+完全放電后,0.1 mol Cu2+放電,恰好需要0.2 mol 電子,而圖像中正好是0.2 mol電子,在銅離子放電后析出固體物質(zhì)的質(zhì)量不再發(fā)生變化,說明H+開始放電,而X2+始終沒有放電,說明X2+的氧化性小于氫離子,綜上所述可知C正確。 5.向100 mL FeI2溶液中逐漸通入Cl2,會(huì)依次生成I2、Fe3+、IO,其中Fe3+、I2的物質(zhì)的量隨通入Cl2的物質(zhì)的量n(C
28、l2)的變化如圖所示,下列說法不正確的是(雙選)( )
A.氧化性強(qiáng)弱:I2
29、項(xiàng)B由圖直接觀察可得,但不要遺忘Cl-,B錯(cuò)誤;若n(Cl2)∶n(FeI2)=6∶5,設(shè)n(FeI2)=0.1 mol,則可認(rèn)為0.1 mol 30、書寫與配平
1.(1)(2014·上海,28)硫化氫具有還原性,可以和許多氧化劑反應(yīng)。在酸性條件下,H2S和KMnO4反應(yīng)生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。
答案 3H2SO4+5H2S+2KMnO4―→5S↓+2Mn SO4+K2SO4+8H2O
解析 考查陌生環(huán)境下氧化還原反應(yīng)方程式的書寫:根據(jù)所給出的反應(yīng)物和生成物配平含變價(jià)元素物質(zhì)的計(jì)量系數(shù),再結(jié)合環(huán)境根據(jù)質(zhì)量守恒配平其他計(jì)量系數(shù),所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2SO4+5H2S+2KMnO4―→5S↓+2MnSO4+K2SO4+8H2O。
(2)[2014·安徽理綜,25(4)]ClO2常用于水的 31、凈化,工業(yè)上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。寫出該反應(yīng)的離子方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目________________________________________________________________________。
答案 2ClO+Cl22e-===2ClO2+2Cl-
解析 Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,ClO被氧化為ClO2,而Cl2被還原為Cl-,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)升降相等可得離子方程式為2ClO2+Cl2===2ClO2+2Cl-。
(3)[2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ,27(3)]H3PO2的工業(yè)制法是:將白磷(P4)與Ba 32、(OH)2溶液反應(yīng)生成PH3氣體和Ba(H2PO2)2,后者再與H2SO4反應(yīng)。寫出白磷與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 2P4+3Ba(OH)2+6H2O===3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
(4)[2014·福建理綜,23(3)]工業(yè)上,通過如下轉(zhuǎn)化可制得KClO3晶體:
NaCl 33、溶液NaClO3溶液KClO3晶體
①完成Ⅰ中反應(yīng)的總化學(xué)方程式:NaCl+H2O===NaClO3+__________。
②Ⅱ中轉(zhuǎn)化的基本反應(yīng)類型是________,該反應(yīng)過程能析出KClO3晶體而無其他晶體析出的原因是________________________________________________________________________。
答案?、貼aCl+H2O===NaClO3+H2↑
②復(fù)分解反應(yīng) 室溫下,氯酸鉀在水中的溶解度明顯小于其他晶體
解析?、貼aCl中Cl元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高到NaClO3中的+5價(jià),故必定有一種元素的化合價(jià)要降低,經(jīng) 34、分析只能是H元素由+1價(jià)降到0價(jià),因此結(jié)合原子守恒和電子守恒可寫出化學(xué)方程式:NaCl+3H2O===NaClO3+3H2↑。
②由NaClO3和KCl反應(yīng)生成KClO3和NaCl,元素的化合價(jià)都沒有變化,故為復(fù)分解反應(yīng),其他晶體沒有析出,只析出了KClO3,說明KClO3的溶解度較小,小于其他晶體。
2.[2013·新課標(biāo)全國卷Ⅱ,27(1)]氧化鋅為白色粉末,可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質(zhì)]的流程如下:
提示:在本實(shí)驗(yàn)條件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。
則:反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是_____ 35、_____,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________;在加高錳酸鉀溶液前,若pH較低,對除雜的影響是________________。
答案 Fe2+和Mn2+ MnO+3Fe2++7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+、2MnO+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+ 鐵離子和錳離子不能生成沉淀,從而無法除去鐵和錳雜質(zhì)
1.熟記常見的氧化劑及對應(yīng)的還原產(chǎn)物、還原劑及對應(yīng)的氧化產(chǎn)物
氧化劑
Cl2
O2
濃
H2SO4
HNO3
KMnO4
(H+)、
MnO2
Fe3+
KClO3、
ClO-
H2O2
還原
產(chǎn)物
Cl-
O 36、2-
SO2
NO或
NO2
Mn2+
Fe2+
Cl-
H2O
還原劑
I-
(HI)
S2-
(H2S)
CO、
C
Fe2+
NH3
SO2、
SO
H2O2
氧化
產(chǎn)物
I2
S
CO2
Fe3+
NO
SO
O2
2.一般氧化還原反應(yīng)的配平步驟
(一)依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、圖表信息推理反應(yīng)物和生成物
1.向KI溶液中逐滴加入少量CuSO4溶液,觀察到有白色沉淀生成,溶液變?yōu)榈S色。再向反應(yīng)后的混合物中不斷通入SO2氣體,溶液逐漸變成無色。下列分析中不正確的是( )
A.充分反應(yīng)后的溶液中無Cu2+存在
B 37、.滴加CuSO4溶液時(shí),每生成1 mol CuI會(huì)轉(zhuǎn)移1 mol e-
C.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:Cu2+比I2的氧化性強(qiáng)
D.通入SO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO2+I(xiàn)2+2H2O===2HI+2H++SO
答案 D
解析 從現(xiàn)象判斷可知反應(yīng)后的溶液中不存在Cu2+(含有Cu2+的溶液呈藍(lán)色),選項(xiàng)A正確;根據(jù)反應(yīng)式2Cu2++4I-===2CuI↓+I(xiàn)2知選項(xiàng)B正確;根據(jù)氧化劑的氧化性比氧化產(chǎn)物的氧化性強(qiáng)可知Cu2+比I2的氧化性強(qiáng),選項(xiàng)C正確;再通入SO2,發(fā)生反應(yīng):SO2+I(xiàn)2+2H2O===2HI+H2SO4,HI為易溶于水且易電離的強(qiáng)酸,在書寫離子方程式時(shí)應(yīng)用離子符號表示 38、,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
2.(2014·榆林高三4月月考)鉍(Bi)位于元素周期表中ⅤA 族,其價(jià)態(tài)為+3時(shí)較穩(wěn)定,鉍酸鈉(NaBiO3)溶液呈無色?,F(xiàn)取一定量的硫酸錳(MnSO4)溶液,向其中依次滴加下列溶液,對應(yīng)的現(xiàn)象如表所示:
加入
溶液
①適量鉍酸鈉溶液
②過量的雙氧水
③適量KI-淀粉溶液
實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
溶液呈紫紅色
紫紅色消失,產(chǎn)生氣泡
溶液變成藍(lán)色
則NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? )
A.I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3
B.H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4
C.NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2
39、
D.KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2
答案 C
解析 依題意:①NaBiO3能將MnSO4中的Mn2+氧化成MnO,溶液由無色變成紫紅色,說明NaBiO3的氧化性強(qiáng)于KMnO4的;②MnO能將H2O2氧化成O2,說明KMnO4的氧化性強(qiáng)于H2O2的;③H2O2能將KI氧化成I2,I2遇淀粉溶液顯藍(lán)色,說明H2O2的氧化性強(qiáng)于I2的。
3.某容器中發(fā)生了一個(gè)化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)過程中存在H2O、ClO-、CN-、HCO、N2、Cl-六種粒子,在反應(yīng)過程中測得ClO-和N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列判斷中正確的是(雙選)( )
A.還原劑是CN-,氧化產(chǎn)物只有N2
40、
B.氧化劑是ClO-,還原產(chǎn)物是HCO
C.配平后氧化劑與還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為5∶2
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下若生成2.24 L N2,則轉(zhuǎn)移1 mol電子
答案 CD
解析 由圖可以確定,該反應(yīng)為2CN-+5ClO-+H2O===2HCO+N2↑+5Cl-。還原劑是CN-,氧化產(chǎn)物是N2和HCO,氧化劑是ClO-,還原產(chǎn)物是Cl-,A、B錯(cuò);標(biāo)準(zhǔn)狀況下若生成2.24 L N2,則轉(zhuǎn)移1 mol電子,D正確。
獲取信息的常見途徑
(1)題干或問題中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
(2)圖像中的物質(zhì)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的物質(zhì)種類的變化
(3)流程框圖中進(jìn)出的物質(zhì)的類別
(二)缺項(xiàng)氧化還原反應(yīng)的配平
4.做實(shí)驗(yàn) 41、時(shí)不小心沾在皮膚上的高錳酸鉀會(huì)形成黑斑,很久才能消除,若用乙二酸的稀溶液擦洗黑斑,黑斑可以迅速褪去,其反應(yīng)的離子方程式為
MnO+H2C2O4+H+―→CO2↑+Mn2++
下列有關(guān)此反應(yīng)的敘述正確的是( )
A.乙二酸中C顯+2價(jià)
B.反應(yīng)的離子方程式右側(cè)方框內(nèi)的產(chǎn)物是OH-
C.氧化劑和還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比是5∶2
D.若有6 mol H+參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子10 mol
答案 D
解析 A項(xiàng),H2C2O4中H顯+1價(jià),O顯-2價(jià),則C顯+3價(jià);B項(xiàng),方程式左側(cè)有H+參加,則右側(cè)方框內(nèi)產(chǎn)物不可能為OH-,應(yīng)為H2O;MnO為氧化劑,MnOMn2+,H2C2O4為還原劑, 42、H2C2O42CO2,根據(jù)得失電子守恒,則氧化劑和還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2∶5;D項(xiàng),反應(yīng)2MnO+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為10e-,即6 mol H+參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移10 mol電子。
5.將酸性條件下,鐵與NO反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整:
Fe+NO+________===Fe2++
NH+________
答案 4 10H+ 4 3H2O
6.氮氧化合物是大氣污染的重要因素,將NOx轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)是當(dāng)前研究的重要課題。
(1)將NO2在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件下變成無害的N2,必須要找到適合的物質(zhì)G,G應(yīng)為________(填寫“氧化劑 43、”或“還原劑”)。
(2)下式中X必須為無污染的物質(zhì),系數(shù)n可以為0。
NO2+GN2+H2O+nX(未配平的反應(yīng)式)。
下列化合物中,滿足上述反應(yīng)式中的G是________(填寫字母)。
a.NH3 b.CO2 c.SO2 d.CH3CH2OH
(3)若G為天然氣的主要成分,則X為____________,n=__________。
答案 (1)還原劑 (2)ad (3)CO2 1
條件
補(bǔ)項(xiàng)原則
酸性條件下
缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H+,少O(氧)補(bǔ)H2O(水)
堿性條件下
缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H2O(水),少O(氧)補(bǔ)OH-
(三)信息型氧化還 44、原反應(yīng)方程式的書寫
7.取一定量的酸性KMnO4溶液依次進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),有關(guān)現(xiàn)象記錄如下:
①滴加適量H2O2,紫紅色褪去,并有氣泡產(chǎn)生;
②再加入適量的PbO2固體,固體溶解,溶液又變?yōu)樽霞t色;
③最后通入足量的SO2氣體。
請回答下列問題:
(1)KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開_____________。
(2)實(shí)驗(yàn)③中的現(xiàn)象為__________________。
(3)實(shí)驗(yàn)①、②中反應(yīng)的離子方程式分別是________________、______________。
答案 (1)PbO2>KMnO4>H2O2
(2)溶液紫紅色褪色,有白色沉淀生 45、成
(3)2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
5PbO2+2Mn2++4H+===5Pb2++2MnO+2H2O
解析 實(shí)驗(yàn)①說明H2O2能被MnO氧化,氧化性:KMnO4>H2O2;實(shí)驗(yàn)②說明Mn2+能與PbO2反應(yīng)生成MnO,氧化性:PbO2>KMnO4。實(shí)驗(yàn)③中SO2還原性較強(qiáng),能使酸性KMnO4褪色,SO2被氧化為H2SO4,H2SO4和Pb2+反應(yīng)生成PbSO4白色沉淀。
8.在盛有10 mL 1.0 mol·L-1的碘水的試管中,通入足量Cl2完全反應(yīng)后,共轉(zhuǎn)移了0.1 mol電子。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________ 46、___________________________。
答案 I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl
解析 第一步:(1)找出發(fā)生氧化還原反應(yīng)的粒子:I2和Cl2,顯然Cl2是氧化劑,I2是還原劑;(2)依據(jù)信息可知1 mol I2失去10 mol e-,即1個(gè)I原子失去5個(gè)電子,因而I2―→IO,寫出發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)及產(chǎn)物:I2+Cl2——IO+Cl-;(3)配電子守恒:I2+5Cl2——2IO+10Cl-。
第二步:用H+配電荷守恒:I2+5Cl2——2IO+10Cl-+12H+。
第三步:配原子守恒,依據(jù)質(zhì)量守恒定律,顯然反應(yīng)物的一邊要加6個(gè)H2O,即I2+ 47、5Cl2+6H2O===2IO+10Cl-+12H+
改寫為化學(xué)方程式:I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl。
9.將FeSO4溶液的pH調(diào)節(jié)至7左右,加入淀粉-KI溶液和H2O2,溶液呈藍(lán)色并有紅褐色沉淀生成。當(dāng)消耗2 mol I-時(shí),共轉(zhuǎn)移3 mol電子,該反應(yīng)的離子方程式是________。
答案 2Fe2++4I-+3H2O2===2Fe(OH)3↓+2I2
解析 根據(jù)題給信息可知Fe2+―→Fe(OH)3,I-―→I2,結(jié)合定量信息:當(dāng)消耗2 mol I-時(shí),共轉(zhuǎn)移3 mol電子,可判斷出參加反應(yīng)的Fe2+失去1 mol電子,2種還原劑的系數(shù)分別為2和1,氧化 48、劑為H2O2,還原產(chǎn)物為H2O,根據(jù)電子守恒規(guī)律得
Fe2++2I-+H2O2——Fe(OH)3+I(xiàn)2(第1步);等式兩側(cè)的電荷已經(jīng)守恒(第2步);將等式兩側(cè)同時(shí)擴(kuò)大2倍得2Fe2++4I-+3H2O2===2Fe(OH)3↓+2I2(第3步),即為該反應(yīng)的離子方程式。
10.甲醛是室內(nèi)污染的重要有害物質(zhì),碘量滴定法是測定甲醛的化學(xué)方法之一,其原理是在堿性介質(zhì)(NaOH)中,碘轉(zhuǎn)化為次碘酸鈉和碘化鈉,次碘酸鈉將溶液中游離的甲醛氧化為甲酸鈉;經(jīng)適當(dāng)酸化后,剩余的次碘酸鈉與碘化鈉又生成碘;以淀粉為指示劑,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。
上述過程中涉及的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式依次為
(1)I2+2 49、OH-===IO-+I(xiàn)-+H2O;
(2)________________________________________________________________________;
(3)________________________________________________________________________;
(4)I2+2S2O===S4O+2I-。
答案 (2)HCHO+I(xiàn)O-+OH-===HCOO-+I(xiàn)-+H2O
(3)IO-+I(xiàn)-+2H+===I2+H2O
書寫信息型氧化還原反應(yīng)的步驟(三步法)
第1步:根據(jù)氧化還原順序規(guī)律確定氧化性最強(qiáng)的為氧化劑,還原性最強(qiáng)的為還原劑;根據(jù)化合價(jià)規(guī)律及題給信息和已知元素化合物性質(zhì)確定相應(yīng)的還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物;根據(jù)氧化還原反應(yīng)的守恒規(guī)律確定氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物的相應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)。
第2步:根據(jù)溶液的酸堿性,通過在反應(yīng)方程式的兩端添加H+或OH-的形式使方程式兩端的電荷守恒。
第3步:根據(jù)原子守恒,通過在反應(yīng)方程式兩端添加H2O(或其他小分子)使方程式兩端的原子守恒。
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