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文檔簡介
第三單元氧化還原反應(yīng)
考點考試內(nèi)審考試要求
(1)根據(jù)化合價的變化判斷氧化達原反人b
(2)四種基本化里反應(yīng)類型寫氧化速原反應(yīng)之間的關(guān)系b
氧化還原反應(yīng)(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)判斷物質(zhì)的氧化性、還原性強弱;氧化還原
c
反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
(4)氧化還原反應(yīng)方程式的配十c
考點一氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念及電子轉(zhuǎn)移的表示方法
1.判斷正誤,正確的畫“J”,錯誤的畫“X”。
(1)有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)()
(2)氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化時,一定有另一種元素被還原()
(3)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài),該元素可能被氧化也可能被還原()
(4)硝酸銅的分解產(chǎn)物可能是CuO、NO、N02()
i
(5)NaHCO3+H2~=HCOONa+H2O的反應(yīng)中,NaHCOs被氧化()
(6)Naz0z與水的反應(yīng)中,水是還原劑()
1.M答案⑴X(2)X(3)V(4)X(5)X(6)X
2.四種基本反應(yīng)類型和氧化還原反應(yīng)的關(guān)系可用下圖表示。
判斷正誤,正確的畫“J”,錯誤的畫“X”。
(1)置換反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)()
(2)復(fù)分解反應(yīng)一定不屬于氧化還原反應(yīng)()
(3)有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)或分解反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)()
(4)無單質(zhì)參加的化合反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)()
2.金答案⑴V(2)V(3)V(4)X
艇強蜀廛
1.氧化還原反應(yīng)
S—1I-本--質(zhì)1I—①--電-子--轉(zhuǎn)--移-(得失或偏移)
一睡]一反應(yīng)過程中元素的②化合價發(fā)生變化
2.相關(guān)概念及其關(guān)系
③上電子,化合價升高,被氧化
?還原劑?具.隧/一性?發(fā)生」氧化反應(yīng)隹見?氧化產(chǎn)物?
I反應(yīng)物II生成物I
I氧化劑吃國荻修絲I⑤還虛胸隹叫還原產(chǎn)可
⑥.彳口電子,化合價降低,被還原
例如,反應(yīng)MnO2+4HCl(濃)-MnCl2+Cl2t+2H20中,氧化劑是⑦MnO。,還原劑是⑧HC1,氧化產(chǎn)物是
?Cl20生成1molCL時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為⑩2案,被氧化的HC1的物質(zhì)的量是?2mol,HC1表
現(xiàn)出的性質(zhì)是?還原性和?酸性O(shè)
3.氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法
(1)雙線橋法
得ne
氧化劑+還,劑一■還原產(chǎn)物+氧華產(chǎn)物
失ne
請用雙線橋法表示Cu與稀硝酸反應(yīng):
失去3X2e
3(:葉814產(chǎn)(?。?13CU(NC)3)2+2:Ot+4H2O
?得到2X3bo
⑵單線橋法
ne-
氧化劑+還原劑一還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
請用單線橋法表示Cu與稀硝酸反應(yīng):
6『
II
?3c葉8HNC)3(稀)一3Cu(N03)2+2N0t+4H2。。
4.常見的氧化劑和還原劑
(1)常見的氧化劑
物質(zhì)類型實例還原產(chǎn)物
鹵素單質(zhì)x
活潑的非2?,
金屬單質(zhì)
02?0丁03______
+@Mn2+
KMnO4(H)
元素處于
HNO3?NO、NO?
高價時的
濃硫酸?S02
物質(zhì)
Fe3+?Fe'Fe
某些氧化
M11O2?Mi?十
物和過氧
化物H2O2H20
⑵常見的還原劑
物質(zhì)類型實例氧化產(chǎn)物
活潑的金屬單質(zhì)Na、Fe、AlNa\Fe"或Fe"、A-
某些非金屬單質(zhì)、H\CO或CO?、S0
H2>CS2
COC02
氧化物
S03sof____
S02?或
NH/或?NO
變價元素中低3
氫化物
?S或SO,
價態(tài)化合物或H2S
離子so;?SO;____
離子Fe?Fe"
r?Iz
(3)具有中間價態(tài)的物質(zhì)既有氧化性,又有還原性
具有中間價態(tài)的物質(zhì)氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物
Fe"Fe3+Fe
so;一so:S
H00
222H2O
其中Fe2\SO1主要表現(xiàn)?還原性,HQ主要表現(xiàn)?氧化性。
題組一氧化還原反應(yīng)及基本概念判斷
1.(2020浙江1月選考,4,2分)反應(yīng)MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2t+2H20中,氧化產(chǎn)物是()
A.Mn02B.HC1
C.MnCLD.Cl2
1.金答案D在此反應(yīng)中,MnOz是氧化劑,HC1是還原劑,MnCk是還原產(chǎn)物,CL是氧化產(chǎn)物。
2.(2019浙江寧波中學(xué)月考)為了確定某樣品是否被氧化,所選試劑(括號內(nèi)物質(zhì))不正確的是()
A.FeCl2(NH4SCN溶液)B.KI(淀粉溶液)
C.白磷(紫色石蕊溶液)D.Na2s(UBaCb溶液)
2.金答案D亞鐵離子易被氧化為鐵離子,可利用NH4SCN溶液檢驗鐵離子,若溶液變?yōu)檠t色則確定樣品被
氧化,故A正確;碘離子能被氧化為碘單質(zhì),淀粉遇碘變藍,可利用淀粉溶液來確定KI是否被氧化,故B正確;
白磷能被氧化為五氧化二磷,遇水反應(yīng)生成磷酸,使紫色石蕊溶液變紅,可以確定樣品是否被氧化,故C正確;
亞硫酸根離子能被氧化為硫酸根離子,亞硫酸根離子和硫酸根離子都能與領(lǐng)離子反應(yīng)生成沉淀,不能確定樣品
是否被氧化,故D錯誤。
名師點撥
氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念及其關(guān)系
有
失電子(實質(zhì)),化合價升高(特征),被氧化元
素
化
失去
合
價
電子
升
高
的反的
生
應(yīng)物成物
失電子的能力
同時存在得失電
子數(shù)相等,化合
價升降總數(shù)相等
有
元
素
得電子的能力化
得到
合
價
電子
降
低
的反
的生
物
應(yīng)物成
得電子(實質(zhì)),化合價降低(特征),被還原
題組二雙線橋法在復(fù)雜氧化還原反應(yīng)中的應(yīng)用
3.(2019浙江杭州師范大學(xué)附中月考)LiAlH&是重要的儲氫材料,可與水發(fā)生反應(yīng):LiAlH4+2Ha——
LiA10z+4H2t。下列說法中正確的是()
A.氫氣既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
B.LiAlH”既是氧化劑又是還原劑
C.若生成標準狀況下4.48LH2,則轉(zhuǎn)移0.4mol電子
D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為2:1
3.金答案A由化學(xué)方程式可知,LiAlH,中H元素由-1價升高為0價,被氧化,H20中H元素由+1價降為0價,
被還原,氫氣既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,A項正確;LiAlH4中H元素由-1價升高為0價,被氧化,是還原劑,B
項錯誤;由化學(xué)方程式可知,每1molLiAlEi反應(yīng),轉(zhuǎn)移4mol電子,生成4molH2,若生成標準狀況下4.48
L(即0.2則轉(zhuǎn)移0.2mol電子,C項錯誤;LiAlH,為還原劑,水為氧化劑,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之
比為1:2,D項錯誤。
4.(2019浙江諸暨二中檢測)。2邑可以發(fā)生反應(yīng):H2s+40我——SF6+2HF+402,下列說法正確的是()
A.氧氣是氧化產(chǎn)物
B.0?握既是氧化劑又是還原劑
C,若生成4.48LHF,則轉(zhuǎn)移0.8mol電子
D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1:4
4.金答案DA項,氧元素的化合價由+1價降低到0價,被還原,得到的氧氣為還原產(chǎn)物;B項,OF,是氧化劑;C
項,因未指明氣體所處的溫度和壓強,故無法確定4.48LHF的物質(zhì)的量,則無法確定轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量;D
項,由化學(xué)方程式知還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1:4。
方法技巧
走好關(guān)鍵第一步一一正確標出元素化合價
正確分析氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目,其前提是確定物質(zhì)中各元素(特別是變價元素)的化合價?;?/p>
本方法是先標出熟悉元素的化合價,再根據(jù)化合物中各元素正、負化合價的代數(shù)和為零的原則求解其他元素
的化合價。常見元素的化合價可以借助化合價口訣來記憶:一價氫、鉀、鈉、氟、氯、澳、碘、銀;二價氧、
鈣、鋼、鎂、鋅;三鋁、四硅、五價磷;說變價也不難,二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全;銅汞二價最常見。
一些特殊物質(zhì)中元素化合價的判斷
CuFeS2:Cu+2Fe+2S避K2FeO4:Fe+6
Li2NH:N父LiNH2:N^3A1N:N土
Na2S203:S+2NO^:N+5C2()j:C坦
HCN:C+2N=3CuH:Cu+1H
FeO4:Fe+(8-n)Si3N4:Si+4N23
考點二氧化還原反應(yīng)規(guī)律及應(yīng)用
1.判斷正誤,正確的畫"J",錯誤的畫“X”。
(1)強氧化劑與強還原劑混合不一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)()
(2)陽離子只有氧化性,陰離子只有還原性()
(3)元素的非金屬性越強,其氧化性越強,相應(yīng)單質(zhì)越活潑()
(4)難失電子的物質(zhì)一定易得電子()
(5)含有最高價元素的化合物一定具有強氧化性()
(6)Mn0z不與稀鹽酸反應(yīng)是因為H+濃度小()
1.金答案⑴J(2)X(3)X(4)X(5)X(6)X
2.物質(zhì)氧化性、還原性的強弱,不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān),還與物質(zhì)的濃度和反應(yīng)溫度等有關(guān)?,F(xiàn)有下列各組物
質(zhì):
①Cu與HNOs溶液②Cu與FeCL溶液③Zn與H2s0,溶液④Fe與FeCL溶液⑤CL與NaOH溶液⑥Fe與
HNO,溶液⑦Fe與壓S0&溶液⑧Na與。
(1)由于濃度不同而發(fā)生不同氧化還原反應(yīng)的是0(填序號,下同)
(2)由于溫度不同而發(fā)生不同氧化還原反應(yīng)的是。
(3)氧化還原反應(yīng)不受濃度、溫度影響的是
2.*答案(1)①③⑥⑦(2)⑤⑥⑦⑧(3)②④
艇想蜀
1.守恒規(guī)律
氧化還原反應(yīng)中有物質(zhì)失電子必有物質(zhì)得電子,且得電子總數(shù)①等于失電子總數(shù)?;蛘哒f氧化還原
反應(yīng)中,有元素化合價升高必有元素化合價降低,且化合價降低總數(shù)②等于升高總數(shù)。
應(yīng)用:運用“守恒規(guī)律”可進行氧化還原反應(yīng)方程式的配平,直接計算反應(yīng)物與產(chǎn)物或轉(zhuǎn)移電子的數(shù)量關(guān)
系。
2.強弱規(guī)律
氧化性③較強的氧化劑與還原性④較強的還原劑反應(yīng),生成還原性⑤較弱的還原產(chǎn)物和氧
化性⑥較弱的氧化產(chǎn)物。
應(yīng)用:在適宜條件下,用氧化性較強的物質(zhì)制備氧化性較弱的物質(zhì),或用還原性較強的物質(zhì)制備還原性較
弱的物質(zhì),也可用于比較物質(zhì)間氧化性或還原性的強弱。
3.價態(tài)規(guī)律
元素處于⑦最高價態(tài),只有氧化性;元素處于⑧最低價態(tài),只有還原性;元素處于⑨中間價態(tài).
既有氧化性又有還原性,但主要表現(xiàn)一種性質(zhì)。物質(zhì)中若含有多種元素,其性質(zhì)是這些元素性質(zhì)的綜合體
現(xiàn)。
應(yīng)用:判斷元素或物質(zhì)有無氧化性或還原性。
4.轉(zhuǎn)化規(guī)律
氧化還原反應(yīng)中,元素相鄰價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化最容易;同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生反應(yīng),元素的化合價只⑩
靠近而不?交叉;同種元素?相鄰價態(tài)之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
失去2e-
-1
HzS+HzSOJ濃)---S1+SO2+2H2O
I1
例如:得到2b。
應(yīng)用:判斷氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生及表明電子轉(zhuǎn)移情況。
5.先后規(guī)律
越易失去電子的物質(zhì),失去電子后就越?」^得到電子;越易得到電子的物質(zhì),得到電子后就越?難
失去電子。一種氧化劑同時和幾種還原劑相遇時,與還原性最強的?優(yōu)先發(fā)生反應(yīng);同理,一種還原劑同
時與多種氧化劑相遇時,與氧化性最強的?優(yōu)先發(fā)生反應(yīng)。如FeB。溶液中通入C12時,發(fā)生離子反應(yīng)的
2+3+
先后順序為2Fe+Cl2=2Fe+2Cl\2Br+C12=Br2+2CFo
應(yīng)用:判斷物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的先后順序;判斷氧化還原反應(yīng)中物質(zhì)氧化性、還原性的相對強弱;判
斷某氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生。
轉(zhuǎn)化規(guī)律在兩類反應(yīng)中的體現(xiàn)
(1)歸中反應(yīng)
含不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時,該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價+低價一中間價”,
而不會出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。簡記為“兩相靠,不相交”。
(2)歧化反應(yīng)
含某種元素的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成含該元素不同價態(tài)的物質(zhì)時,該元素的價態(tài)變化一定遵循“中
間價態(tài)一高價態(tài)+低價態(tài)”,不會出現(xiàn)“一邊倒”的現(xiàn)象,即生成物中該元素的價態(tài)不能都比中間價態(tài)高或都
比中間價態(tài)低。
Cl2+2NaOH==NaCH-NaClO+H2O
如:?---------——--------
?DBS
題組一依據(jù)方程式判斷氧化性、還原性強弱
1.(2019浙江武義一中質(zhì)量檢測)已知常溫下在溶液中可發(fā)生如下兩個離子反應(yīng):Ce"+F/一Fe3++Ce3\
Sn2++2Fe3+===2Fe"+Sn",由此可以確定Fe,Ce3\Sn"三種離子的還原性由強到弱的順序是()
A2+r-'2+3+T-JC2+(~\3+2+
A.Sn>be>CeB.Sn>Ce>re
3+尸2+c2+八尸2+02+c3+
C.Ce>be>SnD.re>Sn>Ce
l.M答案A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。由題給離子方程式可知還原
2+2+
性:Fe?*〉Ce",Sn>Feo
2.(2019浙江余姚中學(xué)月考)銘(T1)鹽與氧化鉀(KCN)被列為A級危險品。已知下列反應(yīng)在一定條件下能夠發(fā)
生:①Tl"+2Ag=Tl*+2Ag*,②Ag++Fe"^=Ag+Fe",③Fe+2Fe"^=3Fe",下列離子的氧化性由強到弱的順序
正確的是()
A.Tl3+>Fe3+>Ag+B.Fe3+>Ag+>Tl3+
C.Tl+>Ag+>Fe2+D.Tl3+>Ag+>Fe3+
2.M答案D在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性。
題組二判斷氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生
3.(2019浙江龍灣中學(xué)月考)氯氣跟氫氧化鉀溶液在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):CL+KOH-KX+KY+HQ(未配
平),KX在一定條件下能自身反應(yīng):KX-KY+KZ(未配平,KY與KZ的化學(xué)計量數(shù)之比為1:3),KX、KY、KZ均
是一元酸的鉀鹽,由以上條件推知在KX中氯元素的化合價是()
A.+1B.+3C.+5D.+7
3.金答案C反應(yīng)CL+KOH—>KX+KY+H20是CL的歧化反應(yīng),KX、KY中的氯元素分別顯正價和T價;由于KX
也發(fā)生歧化反應(yīng):KX—?KY+KZ,可斷定KY為KC1,則KZ中C1元素的化合價》KX中C1元素的化合價(均為正
價)。假設(shè)KX中C1元素為+a價,KZ中C1元素為+b價,依據(jù)化合價守恒規(guī)律及KX—>KY+3KZ,有a+l=3(b-a),
把a=l、a=3、a=5代入上式討論,可知a=5,b=7時符合題意。則KX中Cl元素的化合價為+5價。
4.(2019浙江效實中學(xué)檢測)已知Co◎在酸性溶液中易被還原成Co",C02O3、Ch、FeCL、L的氧化性依次減
弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是()
A.3C12+6Fel2---2FeC13+4Fel3
B.C12+Fel2---FeCL+L
C.C02O3+6HCI(濃)—2COC12+C12f+3H20
D.2Fe3++2r-2Fe"+L
4.金答案A根據(jù)氧化還原反應(yīng)中,氧化性:氧化劑〉氧化產(chǎn)物,可判斷B中氧化性:CL>L,C中氧化
性:Co203〉Ck,D中氧化性:Fe"〉"A、B、C中反應(yīng)均可以發(fā)生。A項,由于「的還原性強于Fe>所以5應(yīng)先氧
化I;而不是Fe2\
方法技巧
假設(shè)法判斷氧化還原反應(yīng)能否進行
已知物質(zhì)的氧化性或者還原性的強弱關(guān)系,判斷某一氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生時可采用假設(shè)法。
先假設(shè)反應(yīng)成立,然后根據(jù)氧化劑的氧化性〉氧化產(chǎn)物的氧化性,還原劑的還原性〉還原產(chǎn)物的還原性的規(guī)
律,列出假設(shè)反應(yīng)中的上述關(guān)系,結(jié)合題干條件判斷該結(jié)論是否符合事實。若符合事實,則反應(yīng)成立;反之,則
不成立。
題組三氧化還原反應(yīng)的競爭(先后規(guī)律的應(yīng)用)
5.(2019浙江師范大學(xué)附中檢測)向含amolFeCL的溶液中加入含bmolFe和bmolCu的混合粉末,充分
反應(yīng)(忽略離子的水解),下列說法中,不正確的是()
A.當aW2b時,發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe3++Fe=~=3Fe*
B.當2bWaW4b時,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e「)為2bmolWnSDW4bmol
C.當2a=5b時,發(fā)生的總離子反應(yīng)為10Fe3++4Fe+Cu=—=14Fe2++Cu2+
D.當2b<a<4b時,反應(yīng)后的溶液中n(Fe2+):n(Cu2+)=|(a-2b):(a+b)
5.*答案DA項,由于還原性:Fe>Cu,所以當aW2b時(即Fe過量),發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe3++Fe^~-3Fe2+,
正確;B項,根據(jù)反應(yīng)2Fe3++Fe:---3Fe2+,2Fe3++Cu:---2Fe2++Cu2+,當2bW
aW4b時,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2bmolWn(屋)W4bmol,正確;C項,一=|時,發(fā)生的離子反應(yīng)為
5Fe3++2Fe+|Cu:---7Fe2++^Cu2+,即10Fe3++4Fe+Cu---MFe'+Cu",正確;D項,
2Fe3++Fe:_3Fe2+
2bb3b
2Fe3++Cu-2Fe2++Cu2+
a-2ba-2b」一
2
所以n(Fe2+):n(Cu2+)=(3b+a-2b):—=(a+b):;,錯誤。
6.(2019浙江舟山中學(xué)月考)向含有Fe?*、「、BP的溶液中通入適量氯氣,溶液中各種離子的物質(zhì)的量變化如
下圖所示。有關(guān)說法不正確的是()
A.線段BC代表Fe/物質(zhì)的量的變化情況
B.原混合溶液中c(FeBr,=6mol?L1
C.當通入CL2mol時,溶液中已發(fā)生的離子反應(yīng)可表示為2Fe,2:T+2CL——2Fe3++L+4Cr
D.原溶液中n(Fe"):n(D:n(Br-)=2:1:3
6.魚答案B根據(jù)還原性:線段AB代表F物質(zhì)的量的變化情況,線段BC代表Fe>物質(zhì)的量的變化
情況,線段DE代表Br一物質(zhì)的量的變化情況,A項正確;溶液體積未知,無法計算濃度,B項錯誤;當通入2mol
3+
CL吐溶液中已發(fā)生的離子反應(yīng)可表示為2Fe2++2「+2CL——2Fe+I2+4Cl;C項正確;根據(jù)消耗氯氣的量可知,
原溶液中n(Fe2+):n(D:n(Br")=2:1:3,D項正確。
歸納總結(jié)
氧化還原反應(yīng)先后規(guī)律的思維模型
同一氧化劑與含多種還原劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時,首先被氧化的是還原性最強的物質(zhì)。
同一還原劑與含多種氧化劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時,首先被還原的是氧化性最強的物質(zhì)。
考點三氧化還原反應(yīng)方程式的配平及計算
陶暨
1.配平下列方程式。
(1)KI+KIO3+H2SO4—L+K2SO4+H20
H++Mn2++Clt+
(2)Mn04+cr:-2H20
(3)P+CUSO4+H2O—Cu+H3PO4+H2sO4
1.*答案(1)513333(2)21610258(3)258525
2.(1)在某強酸性混合稀土溶液中加入HQ,調(diào)節(jié)pH~3,Ce',通過下列反應(yīng)形成Ce(0H)&沉淀得以分離。完成并
配平下列離子方程式:
3+
□Ce+Ql2O2+Ql2O-□>(()?4;+0
(2)完成“氧化除鐵”步驟中反應(yīng)的離子方程式:
QFe(OH)2+Qc10-+0——□FeSHX+Dcr
2.*答案⑴21626H+(2)211H=021
wSi
i.配平原理
在氧化還原反應(yīng)中,從現(xiàn)象看是元素化合價升降總數(shù)相等,從本質(zhì)看是①得失電子總數(shù)相等。對離子
方程式進行配平時,除滿足上述要求外,還要注意電荷守恒。
2.一般氧化還原反應(yīng)方程式的配平一一化合價升降法
標變價---標明反應(yīng)前后元素化合價的變化
求總數(shù)|—通過求②最小公儲數(shù)使化合價升降總數(shù)相等
配數(shù)一確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化
巴I1新I學(xué)計最數(shù),觀察法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)
查%恒I—檢查質(zhì)量、電荷、得失電子是否守恒
3.計算電子轉(zhuǎn)移守恒的公式
n(氧化劑)X氧化劑化學(xué)式中變價原子的個數(shù)X化合價變化數(shù)=n(還原劑)義還原劑化學(xué)式中變價原子的
個數(shù)X化合價變化數(shù)。
當一種物質(zhì)同時氧化兩種或兩種以上的物質(zhì)時,較強的還原劑先被氧化。當一種物質(zhì)同時還原兩種或兩
種以上的物質(zhì)時,較強的氧化劑先被還原。被氧化或被還原到何種程度,由還原劑或氧化劑的物質(zhì)的量來決定,
具體計算時用得失電子守恒原則。
氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法
1.正向配平法:氧化劑、還原劑中的某元素化合價均發(fā)生變化,一般從左邊反應(yīng)物著手配平。
2.逆向配平法:適用于一種元素的化合價既升高又降低的反應(yīng)和分解反應(yīng)中的氧化還原反應(yīng)。先確定生
成物的化學(xué)計量數(shù),然后再確定反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)。
3.缺項配平法:對于化學(xué)方程式,所缺物質(zhì)往往是酸、堿或水;如果是離子方程式,所缺物質(zhì)往往是H:
0田或水??梢愿鶕?jù)質(zhì)量守恒先寫出所缺物質(zhì),再用其他守恒法配平,如果無法確定所缺物質(zhì),可先依據(jù)元素化
合價的升降總數(shù)相等原則將已知的物質(zhì)配平,然后再根據(jù)質(zhì)量守恒確定所缺物質(zhì)的化學(xué)式及化學(xué)計量數(shù)。
4.奇數(shù)配偶法:適用于物質(zhì)種類少且組成簡單的氧化還原反應(yīng):如S+C+KNOs-C02t+N2t+K£,反應(yīng)物
KNOs中三種元素的原子數(shù)均為奇數(shù),而生成物中三種元素的原子數(shù)均為偶數(shù),故可在KNOs前配2,然后用觀察
點燃
法配平得S+3C+2KNO3-3C021+N2f+K2SO
5.整體配平法:指某一氧化還原反應(yīng)中,有三種元素的化合價發(fā)生了變化,但其中一種反應(yīng)物中同時有兩
種元素的化合價升高或降低,這時要進行整體配平。如CuzS+HNOs—?Cu(N()3)2+NOt+H2s0?+為0,其中Cu、S、N
+1-2+5
三種元素的化合價變化,Cu2s中Cu、S元素的化合價均升高,看作一個整體,Cu2s+HN03—?
f1X2t8I3X10
f10x3
+2+2+6
Cu(N03)2+N0t+H2S04+H20,酉己平可得3CU2S+22HN03=~=6Cu(N03)2+10N0t+3H2S04+8H20o
6.有機物配平:有機化合物中,一般氫元素顯+1價,氧元素顯-2價,根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為
零,碳元素按平均價態(tài)計算,如C2H6O中碳顯-2價。
題組一氧化還原反應(yīng)的常規(guī)計算
1.現(xiàn)有24mL濃度為0.05mol?I?的Na2s溶液恰好與20mL濃度為0.02mol?L的KzCnO7溶液完全反應(yīng)。
已知Na2s可被KzCnO7氧化為Na2so〃則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價為()
A.+2B.+3C.+4D.+5
1.*答案B題目中指出被還原的物質(zhì)是元素Cr,則得電子的物質(zhì)是KZCROT,失電子的物質(zhì)是Na2s。3,其中S
元素的化合價從+4—+6,而Cr元素的化合價從+6—+n(設(shè)還原產(chǎn)物中Cr元素的化合價為+n)。根據(jù)氧化還原
反應(yīng)中得失電子守恒,有0.05mol?L*X0.024LX(6-4)=0.02mol?L^XO.020LX2X(6-n),解得:n=3。
2.(2019浙江學(xué)軍中學(xué)檢測)Na2sli在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2S04,而NaClO被還原為NaCl,若反應(yīng)中
NazSx與NaClO的物質(zhì)的量之比為1:16,則x的值為()
A.2B.3C.4D.5
2.金答案D本題考查在氧化還原反應(yīng)中利用得失電子守恒進行的相關(guān)計算。
2
+6+1T
Na2sfxNa2sO4NaClO^NaCl
得關(guān)系式:IX[6-(-巳)]?x=16X2,x=5o
題組二氧化還原反應(yīng)方程式的配平
3.用高溫還原法制備新型陶瓷氮化鋁(A1N),反應(yīng)體系中的物質(zhì)有:AI2O3、C、M、AIN、COo
請將除A1N之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi),并配平。
0+0+0=Q1N+
3.M答案A12O33CN223C0
金解析根據(jù)氮元素、碳元素的化合價變化可知,Nz是氧化劑,C是還原劑,A1N為還原產(chǎn)物,CO為氧化產(chǎn)物。
4.(2017課標III,27節(jié)選)FeO?Cr2O3+Na2CO3+NaNO3-^Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2
上述反應(yīng)配平后FeO-CrA與NaNOs的系數(shù)比為。
4.e答案2:7
高溫
金解析利用得失電子守恒法配平:2FeO?Cr203+4Na2C03+7NaN03—4Na2Cr04+Fe203+4C02f+7NaN02,貝lj
FeO?CnG與NaNOs的系數(shù)比為2:7。
題組三多步反應(yīng)得失電子守恒問題
5.足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng),得到硝酸銅溶液和NO?、N。、NO的混合氣體,這些氣體與1.68L0式標準狀
況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol-r1NaOH溶液至
Cu"恰好完全沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是()
A.60mLB.45mL
C.30mLD.15mL
Cu(NO?
5.*答案A由題意可知,HNO3a卜2O4,則Cu失去的電子數(shù)與02得到的電子數(shù)相等。即
,NO
n(Cu)=2n(0j=2X1弋15mol。根據(jù)質(zhì)量守恒定律及NaOH和Cu(NO。2的反應(yīng)可得關(guān)系
zz.4L/mol
式:n(NaOH)=2n[Cu(NC)3)2]=2n(Cu)=0.3mol,則V(NaOH)="和一=0.06L=60mLo
5mol?L-1
6.(2019浙江溫嶺中學(xué)質(zhì)量檢測)將一定質(zhì)量的鎂、銅合金加入稀硝酸中,兩者恰好完全反應(yīng),假設(shè)反應(yīng)過程中
還原產(chǎn)物全是NO,向所得溶液中加入3mol-L*lNaOH溶液至沉淀完全,測得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量
增加5.1g,則下列有關(guān)敘述中正確的是()
A.加入合金的質(zhì)量可能為9.6g
B.沉淀完全時消耗NaOH溶液的體積為150mL
C.參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol
D.溶解合金時產(chǎn)生NO氣體0.224L(標準狀況)
6.金答案C生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1g,說明0H-的質(zhì)量為5.1g,即0.3mol,金屬結(jié)合氫
氧根離子的物質(zhì)的量與反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量相等,所以反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為
0.3mol,生成的NO為0.1mol,根據(jù)氮原子守恒計算參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol,C正確;消耗
NaOH溶液的體積應(yīng)為100mL,B錯誤;標準狀況下產(chǎn)生NO氣體應(yīng)為2.24L,D錯誤;根據(jù)電荷守恒,鎂、銅合金
共0.15mol,用極端假設(shè)法,如果全部是銅,合金質(zhì)量為9.6g,所以合金質(zhì)量應(yīng)比9.6g小,A錯誤。
方法技巧
有的試題反應(yīng)過程多,涉及的氧化還原反應(yīng)也多,數(shù)量關(guān)系較為復(fù)雜,若用常規(guī)方法求解比較困難,若抓住
失電子總數(shù)等于得電子總數(shù)這一關(guān)系,則解題就變得很簡單。解這類試題時,注意不要遺漏某個氧化還原反應(yīng),
要理清具體的反應(yīng)過程,分析在整個反應(yīng)過程中化合價發(fā)生變化的元素得電子數(shù)目和失電子數(shù)目。
夯基提能作業(yè)
A組基礎(chǔ)題組
1.(2019浙江余杭中學(xué)檢測)廢水脫氮工藝中有一種方法是在廢水中加入過量NaClO使NH才完全轉(zhuǎn)化為N2,該
-+
反應(yīng)可表示為2NHt+3C10--N2f+3Cr+2H+3H20o下列說法中不正確的是()
A.反應(yīng)中氮元素被氧化,氯元素被還原
B.還原性:NH^cr
C,反應(yīng)中每生成1molN2,轉(zhuǎn)移6mol電子
D.經(jīng)此法處理過的廢水可以直接排放
1.*答案DA項,C1元素的化合價由+1價降低為T價,被還原,N元素的化合價由-3價升高為0價,被氧化,
+
正確;B項,2NH[+3Cl(y——N2t+3CF+2H+3H2O中,NH。為還原劑,CF為還原產(chǎn)物,所以還原性:NH>CF,正確;C
項,N元素的化合價由-3價升高為。價,所以反應(yīng)中每生成1mol電轉(zhuǎn)移電子(3-0)X2X1mo1=6mol,正
確;D項,經(jīng)題述方法處理過的廢水呈酸性,不能直接排放,錯誤。
2.(2019浙江瑞安中學(xué)質(zhì)量檢測)根據(jù)下列化學(xué)方程式,判斷有關(guān)物質(zhì)的還原性由強到弱的順序為()
①L+SO2+2H2O~■H2S04+2HI②ZFeCL+CL,~-2FeCl3③2FeC13+2HI—2FeCl2+2HCl+I2
2+2+
A.r>Fe>Cl~>SO2B.Cr>Fe>S02>F
2+2+
c,Fe>r>ci->so2D.so2>r>Fe>cr
2.*答案D①L+SO2+2H2O——2HI+H2s0,中還原劑是SO%還原產(chǎn)物是HI,所以還原性:SOz>「;②2FeCL+C12
-2FeCh中還原劑是FeCL,還原產(chǎn)物是FeCL,所以還原性:FebCF;③ZFeCh+ZHI:—2FeC12+2HCl+L中還
2+
原劑是HI,還原產(chǎn)物是FeCl2,所以還原性:「〉Fe'通過以上分析知,還原性由強到弱的順序是S02>r>Fe>Cr?
3.(2019浙江普陀中學(xué)月考)工業(yè)上制取CIO?的化學(xué)反應(yīng):2NaC103+S0z+H2s04——2C102+2NaHS04,下列說法正確
的是()
A.SO?在反應(yīng)中被還原
B.NaClOs在反應(yīng)中失去電子
C.H2s0&在反應(yīng)中作氧化劑
D.1mol氧化劑在反應(yīng)中得到1mol電子
3.*答案DSO?中S元素的化合價由+4價升高到+6價,則SO?為還原劑,還原劑在反應(yīng)中被氧化,故A錯
誤;NaCICh中C1元素的化合價由+5價降低為+4價,則NaCW在反應(yīng)中得到電子,故B錯誤;反應(yīng)物H2s0^中各
元素的化合價未發(fā)生變化,H2s0&不作氧化劑,故C錯誤;NaClOs中C1元素的化合價由+5價降低為+4價,NaC103
作氧化劑,1mol氧化劑在反應(yīng)中得到的電子為1molX(5-4)=1mol,故D正確。
4.(2019浙江定海一中月考)某強氧化劑XO(OH):被Na2s。3還原。如果還原2.4*10-3molXO(OH);,需用30
mL0.2mol?L-1的Na2s。3溶液,那么X元素被還原后的價態(tài)是()
A.+2B.+1C.0D.-1
4.金答案CXO(OH):中X元素的化合價是+5,Na2s。3中S元素的化合價從+4升高到+6,設(shè)X元素被還原后的
化合價為a,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價升降必相等:2.4X10-3molX(5-a)=0.2mol-L-1X0.03LX(6-4),
解得a=0o
5.(2019浙江嘉興三中月考)向100mLFeBn溶液中通入標準狀況下的Cb5.04L,Cb全部被還原,測得溶液
中c(B/)=c(CF),則原FeBr2溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是()
A.0.75mol?L-1B.1.5mol,L1
C.2mol-L1D.3mol?L1
5.金答案D標準狀況下CL的物質(zhì)的量為5?°4L0.225mol,由于Fe"的還原性強于Br;通入氯氣
22.4L?mol1
后,Cb先氧化Fe"再氧化Br;設(shè)原FeBr,溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為xmol?L,則0.225molX2=0.lx
mol,LX1+(0.lxmol,V1X2-0.225molX2),解得x=3。
6.(2019浙江杭州四中檢測)若(NHa)2s0,在加強熱時分解的產(chǎn)物是SO?、MNH3和壓0,則該反應(yīng)中化合價發(fā)生
變化和未發(fā)生變化的N原子數(shù)之比為()
A.1:4B.1:2
C.2:1D.4:1
6.金答案B化學(xué)方程式是3(NH4)2S04-3S02t+N2t+4NH3t+6HQ,該方程式中鐵根離子和氨氣分子中氮元
素的化合價都是-3價,化合價不變,則該反應(yīng)中化合價發(fā)生變化和未發(fā)生變化的N原子數(shù)之比為(1X2):
(4X1)=1:2。
7.(2019浙江安吉高級中學(xué)檢測)現(xiàn)有CuO和FesCU的混合物7.6g,向其中加入1mol?L的HzSOa溶液100
mL恰好完全反應(yīng),若將15.2g該混合物用足量C0還原,充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為()
A.13.6gB.12gC.6gD.3.2g
7.金答案B根據(jù)CuO和Fe3O4的化學(xué)式知,混合物與硫酸反應(yīng)生成鹽存在關(guān)系式:n(0)=n(SO;)=0.1mol,則
7.6g混合物含0元素的物質(zhì)的量為0.1mol,為1.6g,金屬元素的質(zhì)量為6g,因此15.2g該混合物用足量
C0還原,充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為15.2g+7.6gX6g=12go
8.(2019浙江回浦中學(xué)檢測)已知離子方程式:As2s3+H2O+NO3—沖sO:+SO)+NOt+(未配平),下列說法
錯誤的是()
A.配平后水的化學(xué)計量數(shù)為4
B.反應(yīng)后溶液呈酸性
C.配平后氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:28
D.氧化產(chǎn)物為AsO:和SO;
8.魚答案C從題中所給的離子方程式知,As2s3轉(zhuǎn)化成AsO,和SO:,而網(wǎng)轉(zhuǎn)化為NO,根據(jù)得失電子守恒、原
子守恒和電荷守恒,配平離子方程式:3As2s3+4H2O+28NO3——6AsO:+9SO:+28NOt+8H:貝ljA、B、D正確;氧化
劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為28:3,C不正確。
9.(2019浙江金華外國語學(xué)校質(zhì)量檢測)I.已知氧化還原反應(yīng):2Cu(I03)2+24KI+12Hzs04—
2CuII+13I2+12K2S04+12H20O
(1)該反應(yīng)中還原產(chǎn)物為O
(2)每生成2molCui,有molKI被IO3氧化。
ll.已知堿性條件下,Fe(0H)3可被NaC10氧化成Fe04:Fe(OH)3+CIO--叩0。4+C1(未配平)。
⑶已知有3.21gFe(OH)3參加反應(yīng),共轉(zhuǎn)移了5,418X1022個電子,則"。
(4)配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式:o
9.*答案⑴Cui、I2(2)20(3)2
(4)2Fe(OH)3+3C10+40H—2FeOj+3CF+5H2O
金解析I.⑴碘酸銅中碘元素的化合價從+5價降低到0價,銅元素的化合價從+2價降低到+1價。碘化鉀中
碘元素的化合價從T價升高到0價,所以碘酸銅是氧化劑,碘化鉀是還原劑,因此題述反應(yīng)中還原產(chǎn)物為CuK
I2?(2)根據(jù)以上分析可知每生成2molCui,消耗2mol碘酸銅,根據(jù)得失電子守恒可知有20molKI被IO3
氧化。
II.(3)3.21gFe(OH)3的物質(zhì)的量是」^I=0.03mol,反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移了5.418X102個電子,轉(zhuǎn)移電子的物
10A7grr,.mcollI
5.418X1022
質(zhì)的量是A23mol=0.09mol,因此1個氫氧化鐵失去電子0.09mol4-0.03mol=3個,即鐵元素的化合價
O.UZX1U
從+3價升高到+6價,所以n=2。(4)根據(jù)得失電子守恒和原子守恒以及電荷守恒即可配平化學(xué)方程式。
B組提升題組
10.(2019北京東城期末檢測)下列過程與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是()
不使用清勿開總
圖富富說明方
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