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高中化学必修1（鲁科版） 氧化还原反应 【基础知识梳理】 一、氧化还原反应 1.氧化还原反应的定义 在反应过程中有 元素化合价 变化的化学反应叫做氧化还原反应。在氧化还原反应中，反应物所含元素化合价 升高 的反应称为氧化反应；反应物所含元素化合价 降低 的反应称为还原反应。氧化反应和还原反应对立统一于一个氧化还原反应之中。 2.氧化还原反应的实质： 元素化合价的变化 是电子转移的外观表现， 电子转移 是氧化还原反应的实质。 3. 氧化还原反应的特征（判断依据） 反应中是否发生元素化合价的变化 4.氧化还原反应与四种基本类型反应之间的关系 化合反应：有单质参加的是氧化还原反应。 分解反应：有单质生成的是氧化还原反应。 置换反应：全部是氧化还原反应。 复分解反应：都是非氧化还原反应。 二、氧化剂和还原剂 1.氧化剂和还原剂的相关概念 氧化剂: 的反应物； 还原剂： 的反应物。 三、氧化性、还原性强弱比较 （1）根据氧化还原反应方程式 强还原剂（A）＋强氧化剂（B）＝弱氧化产物（a）＋弱还原产物（b） 则氧化性：B＞a，还原性：A＞b 氧化剂的氧化性越强，则其对应的 还原 产物的还原性则越 弱 ；还原剂的还原性越强，则其对应的 氧化 产物的氧化性则越 弱 。 （2）根据金属活动性顺序表 在金属活动性顺序表中，位置越靠前，其还原性就越 强 ，其阳离子的氧化性就越 弱 。 （3）根据元素周期表 同周期元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐 增强 ，还原性逐渐 减弱 ；同主族元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐 减弱 ，还原性逐渐 增强 。 （4）根据反应的难易程度 氧化还原反应越容易进行（表现为反应所需条件越低），则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越 。不同的还原剂（或氧化剂）与同一氧化剂（或还原剂）反应时，条件越易或者氧化剂（或还原剂）被还原（或被氧化）的程度越大，则还原剂（或氧化剂）的还原性（或氧化性）就越 ； （5）其它条件 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 ，反之则越弱。 1 高中化学必修1（鲁科版） 注意： ○1物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的 ，与得失电子的 无关。如：Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na＞Mg＞Al；浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱依次为：浓HNO3 ＞稀HNO3； ○2同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。 四、氧化还原反应的类型与配平 依据原则：在氧化还原反应中，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 C+ H2SO4（浓）——CO2+ SO2 + H2O NO + NO2 + NaOH——NaNO2 + H2O Br2 + KOH—— KBr + KBrO3 + H2O KMnO4+ HCl—— KCl+ MnCl2+ Cl2↑+ H2O NO3-＋Zn＋OH-＋HO 2NH＋Zn(OH)42- 3五、氧化还原反应的计算 【要点透析】 一、氧化还原反应中的主要规律 1．转化规律(归中规律) KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O 2．难易规律 一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，优先与还原性最强的还原剂发生反应；同理，一种还原剂遇到多种氧化剂时，氧化性最强的氧化剂优先反应。在FeBr2溶液中通入Cl2由少至多，先看到溶液变黄色，后看到溶液变橙色，则还原性 。 3．守恒规律 对于一个完整的氧化还原反应，化合价升降总数相等，得失电子总数相等。 应用：计算和配平氧化还原反应方程式。 n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。 4.价态规律：若某元素有多种可变价态，处于最高价态时，只有氧化性；处于最低价态时，只有还原性；处于中间价态时，既有氧化性，又有还原性。 [练 习]下列微粒：H、Cu、Ag、Fe、Fe、Cl、S、I、MnO、ClO3、NO3、SO3、S、Cl2、Na、H2；其中只有氧化性的是 ；只有还原性的 是 ，既有氧化性又有还原性的是 ； +2++2+3+-2--4---2-【典例解析】 【例1】下列反应中，属于非氧化还原反应的是 ( ) A.3CuS＋8HNO3 ＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋3S↓＋4H2O B.3Cl2＋6KOH ＝5KCl＋KClO3＋3H2O C.3H2O2＋2KCrO2＋2KOH ＝2K2CrO4＋4H2O D.3CCl4＋K2Cr2O7 ＝2CrO2Cl2＋3COCl2＋2KCl （COCl2碳酰氯） 2 高中化学必修1（鲁科版） 【例2】对于反应IBr+H2O＝HBr＋HIO的说法正确的是（ ） A.IBr只作氧化剂 B.IBr只作还原剂 C.IBr既是氧化剂又是还原剂 D.IBr既不是氧化剂又不是还原剂 －【例3】根据下列方程式：(1)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl；(2)HClO＋HCl===Cl2＋H2O；(3)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；(4)Fe＋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＋ 【例4】ClO2 是一种常用的预防“禽流感”的消毒剂，可通过以下反应制得(未配平)：KClO3＋H2C2O4＋H2SO4→ClO2↑＋K2SO4＋CO2↑＋H2O。下列说法正确的是 A．H2SO4 作氧化剂 B．ClO2 是氧化产物 C．H2C2O4 被氧化 D．每消耗 1 mol KClO3 就有 2 mol 电子转移 【例5】(2011·崇文模拟)做实验时不小心使皮肤上沾了一些高锰酸钾，形成的黑斑很久才能消除，如果用草酸(乙二酸)的稀溶液洗涤，黑斑可以迅速褪去，其离子方程式为：MnO4＋C2O4＋H―→CO2↑＋Mn＋ ，下列有关叙述正确的是( ) A．发生还原反应的是C2O4 B．该离子方程式右侧方框内的产物是OH C．10 mol H参加反应时，电子转移5 mol D．该反应的氧化剂为KMnO4 【例6】(2011·合肥模拟)向含有1 mol FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2，再加入含0.1 mol X2O72-的酸性溶液，使溶液中Fe2+恰好全部被氧化，并使X2O72-还原为Xn+，则n值为 A.2 B.3 C.4 D.5 【例7】.(2011·菏泽模拟)储氢纳米碳管的成功研制体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种。 (1)请用上述物质填空，并配平化学方程式： C＋ ________＋ H2SO4—— ________＋ ________＋ Cr2(SO4)3＋ H2O (2)上述反应中氧化剂是________(填化学式)，被氧化的元素是________(填元素符号)。 (3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是(填选项序号)________。 A．氧化性 B．氧化性和酸性 C．酸性 D．还原性和酸性 (4)若反应中电子转移了0.8 mol，则产生的气体在标准状况下的体积为____。 ＋2－－－2－＋2＋【强化训练】 3 高中化学必修1（鲁科版） 一、选择题 1．（09福建卷6） 下列类型的反应，一定发生电子转移的是 A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应 2.下面三个方法都可以用来制氯气： 4HCl(浓)+MnO2 △ MnCl2+Cl2↑+2H2O 2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 催化剂 4HCl(g)+O22Cl2+2H2O(g)2 △ 则三种氧化剂由强到弱的顺序是（ ） A．O2 MnO2 KMnO4 B．KMnO4 MnO2 O2 C．MnO2 KMnO4 O2 D．O2 KMnO4 MnO2 3. (2010·潍坊模拟)根据反应：2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，4NaI＋O2＋2H2SO4===2I2＋2Na2SO4＋2H2O，Na2S＋I2===2NaI＋S↓.下列物质的氧化性强弱判断正确的是( ) A．O2>I2>S B．H2S>NaI>H2O C．S>I2>O2 D．H2O>NaI>H2S 4. (2011·广州模拟)根据以下几个反应： ①Cl2+2KI ==== 2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2 ==== 2FeCl3 ③2FeCl3+2KI ==== 2FeCl2+2KCl+I2 ④I2+SO2+2H2O ==== H2SO4+2HI 判断氧化性由强到弱的顺序是( ) A．Cl2＞I2＞Fe3+＞SO2 B．Cl2＞Fe3+＞I2＞SO2 C．Cl2＞Fe3+＞SO2＞I2 D．Fe3+＞I2＞Cl2＞SO2 5.（2011上海18）氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相比较，水的作用不相同的是 A．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ B．4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 C．2F2+2H2O=4HF+O2 D．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 6.．(2009·上海高考)在下列变化①大气固氮②炽热的碳和浓HNO3反应③实验室制取氨气中，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是( ) A．①②③ B．②①③ C．③②① D．③①② 7．已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO===2NaCl＋NaClO3.在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是 ( ) A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3 C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4 8．(2009·潮州月考)R2O6在一定条件下可以把Mn氧化成MnO4，若反应后R2O6转变为RO3.又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2，则n值为 ( ) A．1 B．2 C．3 D．4 9.亚氨基羟（Li2NH）是一种储氢容量器，安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NH＋H2＝LiNH2＋LiH。下列有关说法正确的是 4 n－2＋－n－n－高中化学必修1（鲁科版） A. Li2NH中N的化合价是－1 C.Li和H的离子半径相等 ＋＋ B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂 D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同 10.三氟化氮（NF3）是一种无色、无味的气体，它是微电子工业技术的关键原料之一，可由氨气和氟气反应得到：4NH3+3F2=NF3+3NH4F。在潮湿的空气中。NF3能与水蒸气发生氧化还原反应，其反应的产物有HF、NO和HNO3。下列说法正确的是（ ） A.．在NF3与H2O的反应中，H2O作还原剂 B.．在制取NF3的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1 C．若在制取NF3的反应中有0.5molNH3参加反应，转移电子的物质的量为3mol D．NF3在空气中一旦泄漏，不易于发现 11.工业上生产MnO2和Zn的主要反应有： ①MnO2＋ZnS＋2H2SO4===MnSO4＋ZnSO4＋S＋2H2O 电解②MnSO4＋ZnSO4＋2H2O=====MnO2＋Zn＋2H2SO4 下列说法不正确的是( ) ．．．A．①中MnO2和H2SO4都是氧化剂 B．①中析出16 g S时转移1 mol电子 C．②中MnSO4发生氧化反应 D．硫酸在该生产中可循环利用 12.(2011·聊城月考)有下列三个反应：①Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2 ②2Fe＋Br2===2Fe＋2Br ③Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O。下列说法正确的是( ) A．①②③中的氧化产物分别是I2、Fe、CoCl2 B．根据以上方程式可以得到氧化性Cl2＞Fe＞Co2O3 C．可以推理得到Cl2＋FeBr2===FeCl2＋Br2 D．在反应③中当1 mol Co2O3参加反应时，2 mol HCl被氧化 13．用高铁酸钠(Na2FeO4)对河湖水消毒是城市饮用水处理的新技术。已知反应Fe2O3＋3Na2O2===2Na2FeO4＋Na2O，下列说法正确的是( ) A．Na2O2既是氧化剂又是还原剂 B．Fe2O3在反应中得到电子 C．3 mol Na2O2发生反应，有12 mol e发生转移 D．Na2FeO4能消毒杀菌是因其具有强氧化性 －3＋3＋2＋3＋－二、非选择题 14.(1)(2011·潍坊模拟)已知Fe(OH)3能与次氯酸盐发生如下反应(未配平)： Fe(OH)3+ClO-+OH-→FeO4n-+Cl-+H2O ①已知有10.7 g Fe(OH)3参加反应，共转移了0.3NA个电子，则n=____，FeO4n-中铁元素的化合价为_____。 ②根据所学的知识，推测FeO4n-能和下列______(填序号)物质反应。 5 高中化学必修1（鲁科版） A.KMnO4 B.SO2 C.H2S D.O2 (2)一定条件下，向含硝酸的废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH，转移6 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是_____。 15.．（2011上海24）雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空： （1） As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应，As2S3和SnCl2的物质的量之比为 。 （2）上述反应中的氧化剂是 ，反应产生的气体可用 吸收。 （3） As2S3和HNO3有如下反应：As2S3+ 10H++ 10NO3=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O —若生成2mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为 。 （4）若反应产物NO2与11.2L O2（标准状况）混合后用水吸收全部转化成浓HNO3，然后与过量的碳反应，所产生的CO2的量 （选填编号）。 a．小于0.5 mol b．等于0.5 mol c．大于0.5mol d．无法确定 16．(11分)三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和HNO3，请根据要求回答下列问题： (1)反应过程中，被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为________． (2)写出该反应的化学方程式__________________________________________． 若反应中生成0.2 mol HNO3，转移的电子数目为____________个． (3)NF3是一种无色、无臭的气体，但一旦NF3在空气中泄漏，还是易于发现．你判断该气体泄漏时的现象是____________________________. (4)一旦NF3泄漏，可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染，其产物除NaNO2、NaF、H2O外，还肯定有__________(填化学式)． 17.（2010·上海·24T）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(如果系数是1，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)。 6 高中化学必修1（鲁科版） 18.（2010广东理综卷）33.（16分） 某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。 （1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH = ________________． （2）反应Cl2+Na2SO3+2NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________． 19.（选作）11．(11分)(1)①在淀粉碘化钾溶液中，滴加少量次氯酸钠碱性溶液，立即会看到溶液变蓝色，这是因为____________________________________，离子方程式为_________________________________________________． ②在碘和淀粉形成的蓝色溶液中，滴加亚硫酸钠碱性溶液，发现蓝色逐渐消失，这是因为____________________________________________________， 离子方程式是____________________________________________________． ③对比①和②实验所得的结果，将I2、ClO、SO4按氧化性由强到弱的顺序排列为____________． (2)今有铁片、铜片，设计实验证明以下事实并写出化学反应方程式． ①浓硫酸的氧化性比稀硫酸强． ②氯化铁溶液中Fe的氧化性比硫酸铜溶液中的Cu强． ③铁的还原性比铜强． 例题答案：DDBCDA 例7(1)3 2 K2Cr2O7 8 3 CO2 2 K2SO4 2 8 (2)K2Cr2O7 C (3)C (4)4.48 L 练习：1-13CBABCD ABBBB ADD 14.【答案】(1)①2 +6 ②B、C (2)5∶6 15.答案：（1）1：1 （2）As2S3 氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液 （3）10mol 正极 （4）a 16答案：(1)1∶2 (2)3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF 0.4NA或2.408×10个 (3)产生红棕色气体、产生刺激性气味气体、产生白雾(4)NaNO3 17.【答案】1）I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl；2）KI、I2；3）红棕、HBrO3>Cl2>HIO3；4）10.58。 233＋2＋－2－18(1) Na2SO3+H2O (2) Na2SO3 19.答案：(1)①NaClO将KI氧化生成了I2 ClO＋2I＋H2O===I2＋Cl＋2OH ②I2被Na2SO3还原生成了ISO3＋I2＋2OH===SO4＋2I＋H2O ③ClO>I2>SO4 (2)①Cu与浓H2SO4在加热时反应而与稀H2SO4在加热时不反应 Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O ②Cu与FeCl3溶液能反应 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2③Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu(合理即可) 【答案】(1)3 2 K2Cr2O7 8 3 CO2 2 K2SO4 2 8 (2)K2Cr2O7 C (3)C (4)4.48 L 7 △－2－－2－－2－－－－－－高中化学必修1（鲁科版） 8 本文来源：https://www.dywdw.cn/e4a23b305aeef8c75fbfc77da26925c52cc591bc.html
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2022-07-11
