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人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应课后练习题
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应课后练习题,共27页。试卷主要包含了比较物质的氧化性、还原性强弱;等内容,欢迎下载使用。
课时3 氧化还原反应的规律及应用
本课学习目标
1.比较物质的氧化性、还原性强弱;
2.了解氧化还原反应的规律并能利用其解决问题。
3.掌握氧化还原反应方程式的配平方法;
4.能够根据给出信息,正确书写氧化还原反应方程式。
课前预习导学
一.对氧化性、还原性强弱的认识
1.氧化性指物质 的性质(或能力);
还原性指物质 的性质(或能力)。
2.虽然:Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,但是还原性:Na Al
原因:根据金属活动性顺序,Na比Al活泼,因为Na更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。
氧化性、还原性的强弱取决于 ,与 无关。
3.从元素的价态考虑:
(1)最高价态——只有 如H2SO4中的S、KMnO4中的Mn等;
(2)最低价态——只有 ,如金属单质、Cl-、S2-等;
(3)中间价态——既有 ,又有 ,如Fe2+、S、Cl2等。
二.氧化性、还原性强弱的比较方法
1.依据氧化还原反应原理判断
(1)氧化性强弱:
(2)还原性强弱:
2.依据元素活动性顺序判断
(1)金属越活泼,其单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性逐渐减弱。
(2)非金属越活泼,其单质氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱。
F2、 Cl2、Br2、I2、S
F-、Cl-、Br-、I-、S2-
由左至右,非金属单质的氧化性逐渐 ;
F-、Cl-、Br-、I-、S2-,由左至右,阴离子的还原性逐渐 。
3.依据产物中元素价态的高低判断
(1)相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性 。例如:
(2)相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性 。例如:
4.依据影响因素判断
(1)浓度:同一种物质,浓度越大,氧化性(或还原性)越 。
如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3;还原性:浓HCl>稀HCl。
(2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越 。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。
如氧化性:KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
三.氧化还原反应的规律
1.价态规律
(1)价态归中规律
含同种元素但价态不同的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循
“高价+低价 中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。称为价态归中反应。
例如:不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是下图中的①②③④。
【注意】 不会出现⑤中H2S转化为SO2,而H2SO4转化为S的情况,出现了交叉。
(2)歧化反应规律
物质所含元素能生成多种价态的产物时,发生的氧化还原反应称为歧化反应。
“中间价 高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。
2.强弱规律
根据氧化还原反应反应原理:
(1)氧化性强弱:
(2)还原性强弱:
依据物质氧化性或还原性的强弱,也能判断一个氧化还原反应是否符合反应原理,能否自发进行。
3.先后规律
同一体系中,当有多个氧化还原反应发生时,强者优先,总是氧化性强(还原性强)的物质优先反应。
例如:(1)向含相同物质的量浓度的S2-、I-、Br-溶液中,缓慢通入氯气,
还原性强的离子优先发生反应,先后顺序为 ;
(2)向含等物质的量浓度的Fe3+、Cu2+、H+、Ag+溶液中,缓慢加入足量的铁粉,
氧化性强的离子优先发生反应,先后顺序为 。
4.守恒规律
特征:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值 。
本质:氧化还原反应中,氧化剂得电子总数 还原剂失电子总数。
应用:氧化还原反应方程式的配平;有关得失电子数目的计算。
一.氧化还原反应方程式的配平方法
1.基本原则
(1)得失电子守恒
特征:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值 。
本质:氧化还原反应中,氧化剂得电子总数 还原剂失电子总数。
(2)质量守恒
反应前后原子的 和 不变。
(3)电荷守恒
对于离子反应,方程式两端阴、阳离子所带电荷总数相等。
2.一般步骤
(1)标变价,标明反应前后变价元素的化合价;
(2)列得失,列出化合价的变化值;
(3)求总数,求最小公倍数使化合价升降总数相等;
(4)配系数,确定氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物的化学计量系数,观察法配平其它物质系数;
(5)查守恒,检查质量、电荷、得失电子是否守恒。
三.氧化还原反应方程式的书写
1.根据信息,判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物;
2.写方程,按照氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物的形式写出方程式,
利用电子得失守恒配平它们的系数;
3.补缺项,根据原子守恒、电荷守恒和溶液酸碱性,补充H+或OH-或H2O;
4.配平并检查,根据原子守恒、电荷守恒原则检查方程式。
当堂练习达标
知识点一 氧化性和还原性的判断与比较
1.从海水中提取溴,主要反应为:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,下列说法正确的是
A.溴离子具有氧化性B.氯气是还原剂
C.该反应属于复分解反应D.氯气的氧化性比溴单质强
2.已知①N2+3H22NH3;②3Cl2+8NH3N2+6NH4Cl,判断下列物质的还原性从强到弱的顺序是
A.NH4Cl>NH3>H2 B.H2>NH3>NH4Cl
C.NH3>NH4Cl>H2 D.H2>NH4Cl>NH3
3.(2021·玉溪第二中学高一月考)下列说法不正确的是
A.“蜡炬成灰”过程中发生了氧化还原反应
B.铁粉作食品袋内的脱氧剂时,起还原作用
C.室温下,向溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明Fe3+的氧化性比的强
D.、均为单质被还原的置换反应
4.已知氧化性强弱:。下列反应不可能发生的是
A.
B.
C.
D.
5.有反应①2H2O+Cl2+SO2===H2SO4+2HCl,②2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
针对上述两个反应回答下列问题:
(1)两反应中的氧化剂的氧化性强弱顺序为______,还原剂的还原性强弱顺序为_______。
(2)反应②中氯化氢表现出的性质是________(填字母)。
a.还原性 b.酸性 c.氧化性
(3) 指出反应②的氧化剂____,氧化产物___,用双线桥法标出反应②电子转移___。
知识点二 氧化还原反应的规律及其应用
6.下列粒子的变化过程中,必须要加入氧化剂才能实现的是
A.B.
C.D.
7.亚硝酸(HNO2)既可做氧化剂又可做还原剂,当它在反应中做氧化剂时,可能生成的产物是( )
A.N2B.N2O3C.HNO3D.NO2
8.已知锰元素的最高化合价为+7价,下列对KMnO4推测或判断错误的是
A.物质分类属于盐B.在反应中易表现氧化性
C.在反应中易表现还原性D.可用于实验室制O2
9.“84”消毒液(有效成分为NaClO)、洁厕液(主要成分为HCl)是生活中常见的消毒剂、清洁用品,二者混合使用会产生毒气(Cl2)。从氧化还原的角度推测,下列关于Cl2性质的猜想正确的是
A.只有氧化性B.只有还原性
C.既有氧化性又有还原性D.无法判断
10.(2021·云南昆明市·高一期末)氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,其中氢元素化合价为-1价,化学反应原理为:。下列有关该反应的说法正确的是
A.NaH是氧化剂B.中氢元素被氧化
C.该反应属于置换反应D.既是氧化产物又是还原产物
11.2007年2月6日,国务院新闻办公布:中国节能15年共减排二氧化碳18亿吨。关于镁条在二氧化碳气体中燃烧的反应:2Mg+CO22MgO+C,下列说法不正确的是( )
A.该反应属于置换反应B.还原性:Mg>C
C.CO2在该反应中作还原剂D.氧化性:CO2>MgO
12.(1)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①
②
③
其中你认为不可能实现的是________(填序号)。
(2)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是________(填化学式,下同)。
①
②
③
若溶质中与共存,为了氧化而不被氧化,除单质外,还可应用上述物质中的________作氧化剂。
知识点三 氧化还原反应方程式的配平与书写
13.配平下列氧化还原反应方程式:
(1)Mn2++O2+OH-→MnO(OH)2↓___
(2)MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O___
14.(1)配平下列化学方程式________:。
(2)上述反应中硝酸表现出来的性质是____________(填序号)。
①还原性 ②酸性 ③氧化性
15.某反应体系有反应物和生成物共7种:O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、H2O、H2O2、K2SO4。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2,试回答下列问题:
(1)该反应中的氧化剂是__________________________________________。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是______________________________________________________。
(3)该反应的化学方程式为_______________________________________________________________。
16.按要求完成下列各题:
(1)实验室保存FeCl2溶液时,为防止被氧化,需加入___________。
(2)消毒液(含NaClO)与洁厕剂(含HCl)不能混用,否则会生成有毒的Cl2,请写出反应的离子方程式___________。
(3)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,请写出反应的化学方程式___________。
(4)用双线桥法表示该反应电子转移的方向和数目:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑___________。
(5)依据化合价升降守恒配平化学方程式:__________
K2Cr2O7+HCl=KCl+CrCl3+Cl2↑+H2O
课后作业检测见下页
课后作业检测
1.(2021·天津高一期末)下列物质中的硫元素不能表现出还原性的是
A.H2SB.SO2C.H2SO4D.S
2.氧化还原反应中,氧化剂所含元素化合价降低,还原剂所含元素化合价升高。与浓盐酸反应的价态变化为:,。该反应是
A.还原剂B.催化剂C.脱水剂D.氧化剂
3.下列物质的转化必须加入氧化剂才能实现的是
A.B.C.D.
4.某实验小组设计以氮气为主要原料制备硝酸的转化过程如图所示,其中氮元素既被氧化又被还原的一步是
A.①B.②C.③D.④
5.下列说法正确的是
①有一种元素被氧化肯定有另一种元素被还原
②阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
③在K、Fe2+、S2-、Na+中只有1种粒子不具有还原性
④由X变为X2+的反应是氧化反应
⑤金属单质在反应中只作还原剂
⑥非金属单质在反应中只作氧化剂
A.②⑤⑥B.③④⑤C.①③⑥D.①④⑥
6.向NaCl、NaBr、KI的混合溶液中通入一定量的Cl2后,若所得溶液中含有Br2,则溶液中一定不含( )
A.Cl2B.Cl-C.Br-D.I-
7.已知强弱顺序:氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2,还原性I->Fe2+>Br->Cl-,下列反应的化学方程式不成立的是
A.Br2+2HI=I2+2HBrB.2FeCl2+Cl2=2FeCl3
C.2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2D.3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3
8.已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):
①G―→Q+NaCl
②Q+H2Oeq \(――→,\s\up7(电解))X+H2
③Y+NaOH―→G+Q+H2O
④Z+NaOH―→Q+X+H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( )
A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、GD.G、Q、Y、Z、X
9.新型纳米材料MFe2Ox(3<x<4)中M表示+2价的金属元素,在反应中化合价不发生变化,常温下,MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S,流程如图,则下列判所正确的是
A.MFe2Ox是氧化剂B.SO2是该反应的催化剂
C.x<yD.MFe2Ox是还原产物
10.(2021·北京通州区·首师大附中通州校区高一期末)已知常温下,,在溶液中发生如下反应:①16H++10Z-+2XO=2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2=2A3++2B-
③2B-+Z2=B2+2Z-
由此推断下列说法错误的是( )
A.反应Z2+2A2+=2A3++2Z-可以进行
B.Z元素在反应③中被还原,在反应①中被氧化
C.氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是Z-、B-、A2+、X2+
11.下列说法中正确的是( )
A.失电子越多,还原性越强,得电子越多,氧化性越强
B.,此反应中氧化性:
C.中的硫元素化合价是价,处于硫的最高价,因此的氧化性一定很强
D.氧化性强弱的顺序为,则溶液中可发生:
12.饮用水中的NO3−对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3−的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将NO3−还原为N2,其化学方程式为:
10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O。请回答下列问题:
(1)上述反应中,被氧化的元素_________,还原产物是________。
(2)用“双线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目:_______________。
10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O
(3)请配平下列离子方程式。
____Fe2++____H+ +____NO3−=____Fe3+ +____N2O↑+____H2O
13.地球上的金属矿物资源是有限的,应合理开发利用。
(1)金属冶炼的实质是金属离子被______(填“氧化”或“还原”)生成金属单质。
(2)铜在自然界存在于多种矿石中,如:
请回答下列问题:
① 上表所列铜化合物中,推断铜的质量百分含量最高的是______。
② CuFeS2其中 Cu 为+1 价、Fe 为+3 价,高温焙烧时发生的反应是CuFeS2 + O2SO2 +FeS +Cu,焙烧过程中被还原的元素有______。
③ 工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜,火法炼铜的反应为:Cu2S+O22Cu+SO2,该反应中氧化剂是______。
④ Cu2(OH)2 CO3 与稀硫酸反应的离子方程式为______。
矿石名称
黄铜矿
辉铜矿
孔雀石
主要成分
CuFeS2
Cu2S
Cu2(OH)2 CO3
A练——基础过关
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
课时3 氧化还原反应的规律及应用
本课学习目标
1.比较物质的氧化性、还原性强弱;
2.了解氧化还原反应的规律并能利用其解决问题。
3.掌握氧化还原反应方程式的配平方法;
4.能够根据给出信息,正确书写氧化还原反应方程式。
课前预习导学
一.对氧化性、还原性强弱的认识
1.氧化性指物质 得电子 的性质(或能力);
还原性指物质 失电子 的性质(或能力)。
2.虽然:Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,但是还原性:Na > Al
原因:根据金属活动性顺序,Na比Al活泼,因为Na更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。
氧化性、还原性的强弱取决于 物质得、失电子的难易程度 ,与 得、失电子数目的多少 无关。
3.从元素的价态考虑:
(1)最高价态——只有 氧化性 如H2SO4中的S、KMnO4中的Mn等;
(2)最低价态——只有 还原性 ,如金属单质、Cl-、S2-等;
(3)中间价态——既有 氧化性 ,又有 还原性 ,如Fe2+、S、Cl2等。
二.氧化性、还原性强弱的比较方法
1.依据氧化还原反应原理判断
(1)氧化性强弱: 氧化剂>氧化产物
(2)还原性强弱: 还原剂>还原产物
2.依据元素活动性顺序判断
(1)金属越活泼,其单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性逐渐减弱。
(2)非金属越活泼,其单质氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱。
F2、 Cl2、Br2、I2、S
F-、Cl-、Br-、I-、S2-
由左至右,非金属单质的氧化性逐渐 减弱 ;
F-、Cl-、Br-、I-、S2-,由左至右,阴离子的还原性逐渐 增强 。
3.依据产物中元素价态的高低判断
(1)相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性 强 。例如:
(2)相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性 强 。例如:
4.依据影响因素判断
(1)浓度:同一种物质,浓度越大,氧化性(或还原性)越 强 。
如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3;还原性:浓HCl>稀HCl。
(2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越 强 。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。
如氧化性:KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
三.氧化还原反应的规律
1.价态规律
(1)价态归中规律
含同种元素但价态不同的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循
“高价+低价 中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。称为价态归中反应。
例如:不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是下图中的①②③④。
【注意】 不会出现⑤中H2S转化为SO2,而H2SO4转化为S的情况,出现了交叉。
(2)歧化反应规律
物质所含元素能生成多种价态的产物时,发生的氧化还原反应称为歧化反应。
“中间价 高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。
2.强弱规律
根据氧化还原反应反应原理:
(1)氧化性强弱: 氧化剂>氧化产物
(2)还原性强弱: 还原剂>还原产物
依据物质氧化性或还原性的强弱,也能判断一个氧化还原反应是否符合反应原理,能否自发进行。
3.先后规律
同一体系中,当有多个氧化还原反应发生时,强者优先,总是氧化性强(还原性强)的物质优先反应。
例如:(1)向含相同物质的量浓度的S2-、I-、Br-溶液中,缓慢通入氯气,
还原性强的离子优先发生反应,先后顺序为 S2-、I-、Br- ;
(2)向含等物质的量浓度的Fe3+、Cu2+、H+、Ag+溶液中,缓慢加入足量的铁粉,
氧化性强的离子优先发生反应,先后顺序为 Ag+、Fe3+、Cu2+、H+ 。
4.守恒规律
特征:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值 相等 。
本质:氧化还原反应中,氧化剂得电子总数 等于 还原剂失电子总数。
应用:氧化还原反应方程式的配平;有关得失电子数目的计算。
一.氧化还原反应方程式的配平方法
1.基本原则
(1)得失电子守恒
特征:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值 相等 。
本质:氧化还原反应中,氧化剂得电子总数 等于 还原剂失电子总数。
(2)质量守恒
反应前后原子的 种类 和 数目 不变。
(3)电荷守恒
对于离子反应,方程式两端阴、阳离子所带电荷总数相等。
2.一般步骤
(1)标变价,标明反应前后变价元素的化合价;
(2)列得失,列出化合价的变化值;
(3)求总数,求最小公倍数使化合价升降总数相等;
(4)配系数,确定氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物的化学计量系数,观察法配平其它物质系数;
(5)查守恒,检查质量、电荷、得失电子是否守恒。
三.氧化还原反应方程式的书写
1.根据信息,判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物;
2.写方程,按照氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物的形式写出方程式,
利用电子得失守恒配平它们的系数;
3.补缺项,根据原子守恒、电荷守恒和溶液酸碱性,补充H+或OH-或H2O;
4.配平并检查,根据原子守恒、电荷守恒原则检查方程式。
当堂练习达标
知识点一 氧化性和还原性的判断与比较
1.从海水中提取溴,主要反应为:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,下列说法正确的是
A.溴离子具有氧化性B.氯气是还原剂
C.该反应属于复分解反应D.氯气的氧化性比溴单质强
【答案】D
【解析】A.该反应中,溴元素的化合价由﹣1 价变为 0 价,所以溴离子失电子作还原剂,还原剂具有还原性,故 A 错误;
B.该反应中氯元素的化合价由 0 价变为﹣1 价,所以氯气得电子作氧化剂,故 B 错误;
C.该反应中有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,复分解反应中反应前后各元素的化合价都不变,所以一定不属于复分解反应,故 C 错误;
D.该反应中,氯气是氧化剂,溴是氧化产物,所以氯气的氧化性大于溴,故 D 正确;
答案选 D。
2.已知①N2+3H22NH3;②3Cl2+8NH3N2+6NH4Cl,判断下列物质的还原性从强到弱的顺序是
A.NH4Cl>NH3>H2 B.H2>NH3>NH4Cl
C.NH3>NH4Cl>H2 D.H2>NH4Cl>NH3
【答案】B
【解析】在反应①中还原性为:H2(还原剂)>NH3(还原产物),在反应②中还原性:NH3(还原剂)>NH4Cl(还原产物),故选B。
3.(2021·玉溪第二中学高一月考)下列说法不正确的是
A.“蜡炬成灰”过程中发生了氧化还原反应
B.铁粉作食品袋内的脱氧剂时,起还原作用
C.室温下,向溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明Fe3+的氧化性比的强
D.、均为单质被还原的置换反应
【答案】D
【解析】A.“蜡炬成灰”指的是蜡烛在空气中与氧气反应,属于氧化还原反应,A项正确;
B.铁粉作食品袋内的脱氧剂,防止食品被氧化,故起到还原作用,B项正确;
C.室温下,向溶液中滴加少量KI溶液,发生反应:,Fe3+作氧化剂,是氧化产物,说明Fe3+的氧化性比的强,C项正确;
D.置换时,被还原,置换时,被氧化,D项错误;
答案选D。
4.已知氧化性强弱:。下列反应不可能发生的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.由氧化性可知,反应可以发生,故不选A项;
B.由题意可知,氧化性,而B项中将Pb2+氧化为PbO2,与反应物的氧化性强于氧化产物的氧化性这一规律不符,反应不能发生,故选B项;
C.由氧化性可知,反应可以发生,故不选C项;
D.由氧化性可知,反应可以发生,故不选D项。
综上所述,本题正确答案为B。
5.有反应①2H2O+Cl2+SO2===H2SO4+2HCl,②2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
针对上述两个反应回答下列问题:
(1)两反应中的氧化剂的氧化性强弱顺序为______,还原剂的还原性强弱顺序为_______。
(2)反应②中氯化氢表现出的性质是________(填字母)。
a.还原性 b.酸性 c.氧化性
(3) 指出反应②的氧化剂____,氧化产物___,用双线桥法标出反应②电子转移___。
【答案】(1)KMnO4>Cl2 SO2>HCl (2)ab (3)KMnO4 Cl2
【解析】由①2H2O+Cl2+SO2===H2SO4+2HCl可知,该反应中,氯气是氧化剂、硫酸是氧化产物、二氧化硫是还原剂、盐酸是还原产物;由②2KMnO4+16HCl(浓) ===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可知,该反应中高锰酸钾是氧化剂、氯气是氧化产物、盐酸是还原剂、氯化锰是还原产物。氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性。
(1)两反应中的氧化剂的氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2,还原剂的还原性强弱顺序为SO2>HCl;
(2)反应②中浓盐酸中氯元素的化合价部分升高,部分不变,故浓盐酸表现出的性质是还原性和酸性,答案为ab;
(3)反应②中高锰酸钾是氧化剂、氯气是氧化产物,用双线桥法标出反应②电子转移的方向和数目如下:。
知识点二 氧化还原反应的规律及其应用
6.下列粒子的变化过程中,必须要加入氧化剂才能实现的是
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】A.KClO3加热分解放出O2,KClO3既是氧化剂又是还原剂,过程中不用加入试剂即可完成,故A错误;
B.Fe3+→Fe2+为化合价降低的过程,为发生还原反应的过程,需加入还原剂,故B错误;
C.HCl→Cl2为化合价升高的过程,需要加入氧化剂才能实现,故C正确;
D.,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,反应中H2O不是氧化剂也不是还原剂,故D错误;
故选C。
7.亚硝酸(HNO2)既可做氧化剂又可做还原剂,当它在反应中做氧化剂时,可能生成的产物是( )
A.N2B.N2O3C.HNO3D.NO2
【答案】A
【解析】NaNO2中N元素的化合价为+3价,当它在反应中作氧化剂时,得到电子,N元素的化合价降低,反应后产生的物质中化合价低于+3价即满足题意。
A.N2中N的化合价为0,可能生成的物质是N2,A满足题意;
B.N2O3中N化合价为+3价,B不满足题意;
C.HNO3中N化合价为+5价,C不满足题意;
D.NO2中N化合价为+4价,D不满足题意。
答案选A。
8.已知锰元素的最高化合价为+7价,下列对KMnO4推测或判断错误的是
A.物质分类属于盐B.在反应中易表现氧化性
C.在反应中易表现还原性D.可用于实验室制O2
【答案】C
【解析】A.KMnO4属于盐,A正确,不符合题意;
B.KMnO4中锰元素是最高价,具有氧化性,B正确,不符合题意;
C.KMnO4一般易表现氧化性,通常只是在分解反应中表现还原性,C错误,符合题意;
D.KMnO4分解得到氧气,可以用于实验室制取氧气,D正确,不符合题意;
故选C。
9.“84”消毒液(有效成分为NaClO)、洁厕液(主要成分为HCl)是生活中常见的消毒剂、清洁用品,二者混合使用会产生毒气(Cl2)。从氧化还原的角度推测,下列关于Cl2性质的猜想正确的是
A.只有氧化性B.只有还原性
C.既有氧化性又有还原性D.无法判断
【答案】C
【解析】NaClO中氯元素化合价为+1、HCl中氯元素化合价为-1,Cl2中Cl元素化合价为0,氯元素化合价既能升高又能降低,Cl2既有氧化性又有还原性;
选C。
10.(2021·云南昆明市·高一期末)氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,其中氢元素化合价为-1价,化学反应原理为:。下列有关该反应的说法正确的是
A.NaH是氧化剂B.中氢元素被氧化
C.该反应属于置换反应D.既是氧化产物又是还原产物
【答案】D
【解析】A.NaH中氢元素为-1价,反应时化合价升高,作还原剂,故A错误;
B.中的部分氢元素化合价降低,作氧化剂被还原,故B错误;
C.该反应属于氧化还原反应,不符合置换反应的概念,不是置换反应,故C错误;
D.既是化合价降低的产物,又是化合价升高的产物,故既是氧化产物又是还原产物,故D正确;
答案选D。
11.2007年2月6日,国务院新闻办公布:中国节能15年共减排二氧化碳18亿吨。关于镁条在二氧化碳气体中燃烧的反应:2Mg+CO22MgO+C,下列说法不正确的是( )
A.该反应属于置换反应B.还原性:Mg>C
C.CO2在该反应中作还原剂D.氧化性:CO2>MgO
【答案】C
【解析】A.该反应是单质与化合物反应,产生新的单质和新的化合物的反应,因此属于置换反应,A正确;
B.在该反应中,Mg元素化合价由反应前Mg单质的0价变为反应后MgO中的+2价,化合价升高,失去电子,被氧化,所以Mg为还原剂,反应产生的MgO为氧化产物;C元素化合价由反应前CO2中的+4价变为反应后C中的0价,化合价降低,得到电子,被还原,所以CO2为氧化剂,产生的单质C为还原产物。由于还原剂的还原性比还原产物的还原性强,所以还原性:Mg>C,B正确;
C.根据选项B分析可知CO2在反应中为氧化剂,C错误;
D.根据选项B分析可知CO2在反应中为氧化剂,MgO为氧化产物。由于氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强,所以氧化性:CO2>MgO,D正确;
故合理选项是C。
12.(1)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①
②
③
其中你认为不可能实现的是________(填序号)。
(2)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是________(填化学式,下同)。
①
②
③
若溶质中与共存,为了氧化而不被氧化,除单质外,还可应用上述物质中的________作氧化剂。
【答案】(1)② (2)
【解析】(1)氧化还原反应中元素化合价有升必有降。①中,NO、中氮元素的化合价分别为价、价,生成(氮元素的化合价为价)的过程中氮元素的化合价有升有降,此反应可能实现;②中,、NO中氮元素的化合价分别为价、价,生成(氮元素的化合价为价)的过程中氮元素的化合价只有升高,此反应不可能实现;③中,(氮元素的化合价为价)生成(氮元素的化合价为价)、(氮元素的化合价为价)的过程中氮元素的化合价有升有降,此反应可能实现。
(2)氧化还原反应中氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物;由反应①知氧化性:,还原性:;由反应②知氧化性:,还原性:;由反应③知氧化性:,还原性:。由此推知:氧化性由强到弱的顺序为,还原性由弱到强的顺序为。所以可氧化、和、可氧化和,能氧化,而不能氧化,只能选。
知识点三 氧化还原反应方程式的配平与书写
13.配平下列氧化还原反应方程式:
(1)Mn2++O2+OH-→MnO(OH)2↓___
(2)MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O___
【答案】(1)2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2↓ (2)MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O
【解析】(1)a.标变价:
b.列变化:;
c.求总数:化合价升降的最小公倍数为4,故的化学计量数为1,的化学计量数为2;
d.配系数:调整其它物质或离子的化学计量数:2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2↓。
e.查守恒:检测方程式两边质量、电荷、得失电子是否守恒,则该反应方程式为2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2↓。
(2) a.标变价:
b.列变化:;
c.求总数:最小公倍数为2,故的化学计量数为1,的化学计量数为2
d.配系数:调整其他物质或离子的化学计量数:MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O。
e.查守恒:检测方程式两边质量、电荷、得失电子是否守恒,则配平后该反应方程式为:MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O。
14.(1)配平下列化学方程式________:。
(2)上述反应中硝酸表现出来的性质是____________(填序号)。
①还原性 ②酸性 ③氧化性
【答案】(1) (2)②③
【解析】(1)镁元素的化合价升高2(),氮元素的化合价降低8(),最小公倍数是8,故Mg与的化学计量数都为4,的化学计量数为1;根据N原子守恒知的化学计量数为,根据H原子守恒知的化学计量数为3,所以该反应的化学方程式为;故答案为:。
(2)该反应中,部分硝酸化合价降低,作氧化剂,表现出氧化性,部分硝酸未参与氧化还原反应,则表现出酸性,故答案为:②③。
15.某反应体系有反应物和生成物共7种:O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、H2O、H2O2、K2SO4。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2,试回答下列问题:
(1)该反应中的氧化剂是__________________________________________。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是______________________________________________________。
(3)该反应的化学方程式为_______________________________________________________________。
【答案】(1)KMnO4 (2)→
(3)2KMnO4+H2O2+2H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
【解析】(1)由于H2O2发生的变化为→,H2O2为还原剂,氧化产物为O2,则KMnO4为氧化剂,故答案为:KMnO4。
(2)该反应的还原过程为→,Mn元素化合价降低,发生还原反应,还原产物为MnSO4,故答案为:→。
(3)该反应中氧化过程为:H2O2→O2;还原过程为:→;根据得失电子守恒可得反应的化学方程式为2KMnO4+H2O2+2H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O,故答案为:2KMnO4+H2O2+2H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
16.按要求完成下列各题:
(1)实验室保存FeCl2溶液时,为防止被氧化,需加入___________。
(2)消毒液(含NaClO)与洁厕剂(含HCl)不能混用,否则会生成有毒的Cl2,请写出反应的离子方程式___________。
(3)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,请写出反应的化学方程式___________。
(4)用双线桥法表示该反应电子转移的方向和数目:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑___________。
(5)依据化合价升降守恒配平化学方程式:__________
K2Cr2O7+HCl=KCl+CrCl3+Cl2↑+H2O
【答案】铁粉 ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 K2Cr2O7+8HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+4H2O
【解析】(1)亚铁离子容易被氧气氧化,实验室保存FeCl2溶液时,为防止被氧化,需加入还原剂铁粉;
(2)NaClO有强氧化性,HCl有还原性,消毒液(含NaClO)与洁厕剂(含HCl)不能混用,否则会发生氧化还原反应生成有毒的Cl2,该反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O;
(3)印刷电路板时Cu和FeCl3反应生成FeCl2和CuCl2,反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2;
(4)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,过氧化钠中2个O得电子变为-2价,2个O失电子变为0价;
(5)K2Cr2O7→CrCl3,Cr由+6价降为+3价,降低6,HCl→Cl2↑,Cl由-1价升高为0价,升高2,则1K2Cr2O7+HCl→2CrCl3+3Cl2↑,再结合原子守恒配平方程式为K2Cr2O7+8HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+4H2O。
课后作业检测见下页
课后作业检测
1.(2021·天津高一期末)下列物质中的硫元素不能表现出还原性的是
A.H2SB.SO2C.H2SO4D.S
【答案】C
【解析】A.在H2S中,S为-2价,是S元素的最低化合价,只有还原性,A不符合题意;
B.在SO2中,S为+4价,介于S元素的最低化合价-2价和最高化合价+6价之间,既有氧化性,又有还原性,B不符合题意;
C.在H2SO4中,S为+6价,是S元素的最高化合价,只有氧化性,没有还原性,C符合题意;
D.在S单质中,S为0价,介于S元素的最低化合价-2价和最高化合价+6价之间,既有氧化性,又有还原性,D不符合题意;
故合理选项是C。
2.氧化还原反应中,氧化剂所含元素化合价降低,还原剂所含元素化合价升高。与浓盐酸反应的价态变化为:,。该反应是
A.还原剂B.催化剂C.脱水剂D.氧化剂
【答案】D
【解析】,Mn元素化合价降低,该反应是氧化剂,故选:D。
3.下列物质的转化必须加入氧化剂才能实现的是
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】必须加入适当氧化剂才能实现,则选项中为还原剂的氧化反应,还原剂中某元素的化合价升高,以此解答该题。
A.Cl2和H2O反应可生成HClO,氧化剂和还原剂都是Cl2,不需要加入氧化剂,故A不选;
B.,S元素化合价升高,失电子,被氧化,必须加入氧化剂才能实现,故B选;
C.中N元素化合价都是+5价,化合价不变,说明不发生氧化还原反应,不需要加入氧化剂,故C不选;
D.,N元素化合价降低,得电子,被还原,需要加入还原剂才能实现,故D不选;
故选:B。
4.某实验小组设计以氮气为主要原料制备硝酸的转化过程如图所示,其中氮元素既被氧化又被还原的一步是
A.①B.②C.③D.④
【答案】D
【解析】A.①中N2→NH3,N元素化合价降低,发生还原反应,A项不选;
B.②中NH3→NO,N元素化合价升高,发生氧化反应,B项不选;
C.③中,N2→NO,N元素化合价升高,发生氧化反应,C项不选;
D.④中,NO2和H2O反应生成HNO3和NO,N元素化合价既升高又降低,既被氧化又被还原,D项选;
答案选D。
5.下列说法正确的是
①有一种元素被氧化肯定有另一种元素被还原
②阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
③在K、Fe2+、S2-、Na+中只有1种粒子不具有还原性
④由X变为X2+的反应是氧化反应
⑤金属单质在反应中只作还原剂
⑥非金属单质在反应中只作氧化剂
A.②⑤⑥B.③④⑤C.①③⑥D.①④⑥
【答案】B
【解析】①氧化还原反应中,可能同种元素既被氧化也被还原,如氯气与水的反应中,Cl元素既被氧化也被还原,故①错误;
②阳离子或阴离子可能既有氧化性也有还原性,如亚铁离子、亚硫酸根离子等,故②错误;
③处于较低价态的微粒具有还原性,则只有Na+不具有还原性,故③正确;
④X变为X2+的反应,失去电子,被氧化,发生氧化反应,故④正确;
⑤金属单质在反应中只能失去电子,被氧化,发生氧化反应,只作还原剂,故⑤正确;
⑥非金属单质既可作氧化剂也可作还原剂,如氯气与NaOH的反应中,氯气既是氧化剂又是还原剂,故⑥错误;
答案选B。
6.向NaCl、NaBr、KI的混合溶液中通入一定量的Cl2后,若所得溶液中含有Br2,则溶液中一定不含( )
A.Cl2B.Cl-C.Br-D.I-
【答案】D
【解析】由于还原性I->Br-,若所得溶液中含有Br2,则说明I-完全反应,不能存在,Br-可能部分反应,溶液中一定存在Cl-、可存在Br-及溶解的少量Cl2,故合理选项是D。
7.已知强弱顺序:氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2,还原性I->Fe2+>Br->Cl-,下列反应的化学方程式不成立的是
A.Br2+2HI=I2+2HBrB.2FeCl2+Cl2=2FeCl3
C.2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2D.3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3
【答案】D
【解析】A.该反应中Br2为氧化剂,I2为氧化产物,I-为还原剂,Br-为还原反应,根据氧化性Br2> I2、还原性I-> Br-,可知该反应可以发生,A不符合题意;
B.该反应中Cl2为氧化剂,Fe3+为氧化产物,Fe2+为还原剂,Cl-为还原产物,根据氧化性Cl2>Fe3+,还原性Fe2+>Cl-,可知该反应可以发生,B不符合题意;
C.该反应中Fe3+为氧化剂,I2为氧化产物,I-为还原剂,Fe2+为还原剂,根据氧化性Fe3+>I2,还原性I->Fe2+,可知该反应可以发生,C不符合题意;
D.I-的还原性大于Fe2+,所以若Fe2+被氧化为Fe3+,则I-也一定被氧化,产物不会有I-,该反应不成立,D符合题意;
综上所述答案为D。
8.已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):
①G―→Q+NaCl
②Q+H2Oeq \(――→,\s\up7(电解))X+H2
③Y+NaOH―→G+Q+H2O
④Z+NaOH―→Q+X+H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( )
A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、GD.G、Q、Y、Z、X
【答案】A
【解析】反应①中,NaCl中Cl元素为-1价,则Cl元素的化合价:Q>G>-1;反应②中,H元素的化合价降低,则Cl元素化合价升高,则Cl元素化合价:X>Q;反应③为歧化反应,结合①分析可知,Cl元素的化合价:Q>Y>G;同理可知,反应④中Cl元素的化合价:X>Z>Q。
综上所述,五种化合物中氯元素的化合价:X>Z>Q>Y>G,故A项正确。
9.新型纳米材料MFe2Ox(3<x<4)中M表示+2价的金属元素,在反应中化合价不发生变化,常温下,MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S,流程如图,则下列判所正确的是
A.MFe2Ox是氧化剂B.SO2是该反应的催化剂
C.x<yD.MFe2Ox是还原产物
【答案】C
【解析】A. 常温下,MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S,反应中硫元素化合价降低,得到电子,被还原,SO2是氧化剂,MFe2Ox是还原剂,A错误;
B. SO2是该反应氧化剂,B错误;
C. MFe2Ox(3<x<4)中M表示+2价的金属元素,在反应中化合价不发生变化,MFe2Ox是还原剂,因此在反应中铁元素化合价升高,所以x<y,C正确;
D. MFe2Ox是还原剂,D错误;
答案选C。
10.(2021·北京通州区·首师大附中通州校区高一期末)已知常温下,,在溶液中发生如下反应:①16H++10Z-+2XO=2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2=2A3++2B-
③2B-+Z2=B2+2Z-
由此推断下列说法错误的是( )
A.反应Z2+2A2+=2A3++2Z-可以进行
B.Z元素在反应③中被还原,在反应①中被氧化
C.氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是Z-、B-、A2+、X2+
【答案】D
【解析】氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原剂大于还原产物,氧化性:XO>Z2>B2>A3+;还原性:A2+>B->Z->X2+。
A.反应Z2+2A2+=2A3++2Z-中还原性:A2+>Z-,与已知符合,可以进行,A说法正确;
B.Z元素在反应③中Z的化合价降低,被还原,在反应①中Z的化合价升高,被氧化,B说法正确;
C.分析可知,氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3+,C说法正确;
D.还原性由强到弱的顺序是A2+>B->Z->X2+,D说法错误;
答案为D。
11.下列说法中正确的是( )
A.失电子越多,还原性越强,得电子越多,氧化性越强
B.,此反应中氧化性:
C.中的硫元素化合价是价,处于硫的最高价,因此的氧化性一定很强
D.氧化性强弱的顺序为,则溶液中可发生:
【答案】D
【解析】A.氧化性与得电子能力有关,得电子能力越强,则氧化性越强,与得电子多少无关;还原性与失电子能力有关,失电子能力越强,则还原性越强,与失电子多少无关,故A错误;
B.在反应中,氧化剂为Fe3+,氧化产物为Cu2+,氧化性Fe3+>Cu2+,故B错误;
C.硫酸根离子氧化性不一定强,如稀硫酸中硫酸根离子不体现氧化性,故C错误;
D.同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氧化性Z2>A3+,中氧化性Z2>A3+,所以该反应可以发生,故D正确;
故选:D。
12.饮用水中的NO3−对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3−的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将NO3−还原为N2,其化学方程式为:
10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O。请回答下列问题:
(1)上述反应中,被氧化的元素_________,还原产物是________。
(2)用“双线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目:_______________。
10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O
(3)请配平下列离子方程式。
____Fe2++____H+ +____NO3−=____Fe3+ +____N2O↑+____H2O
【答案】Al N2
8 10 2 8 1 5
【解析】(1)反应10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O中Al元素化合价升高,被氧化,在反应中失去电子,被氧化的元素为Al;氮元素化合价降低,硝酸钠是氧化剂,因此还原产物是N2;
(2)反应中铝失去电子数为10×3e-,NaNO3得到电子数为6×5e-,所以用“双线桥法”标明反应中电子转移的方向和数目为;
(3)反应中铁元素化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子。氮元素化合价从+5价降低到+1价,得到4个电子,根据电子得失守恒以及原子守恒、电荷守恒可知配平后的方程式为8Fe2++10H++2NO3−=8Fe3++N2O↑+5H2O
【点睛】
本题考查了氧化还原反应的特征分析,电子转移的计算应用,明确化学反应中元素化合价的变化以及灵活应用电子得失守恒是解答该类试题的关键。
13.地球上的金属矿物资源是有限的,应合理开发利用。
(1)金属冶炼的实质是金属离子被______(填“氧化”或“还原”)生成金属单质。
(2)铜在自然界存在于多种矿石中,如:
请回答下列问题:
① 上表所列铜化合物中,推断铜的质量百分含量最高的是______。
② CuFeS2其中 Cu 为+1 价、Fe 为+3 价,高温焙烧时发生的反应是CuFeS2 + O2SO2 +FeS +Cu,焙烧过程中被还原的元素有______。
③ 工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜,火法炼铜的反应为:Cu2S+O22Cu+SO2,该反应中氧化剂是______。
④ Cu2(OH)2 CO3 与稀硫酸反应的离子方程式为______。
【答案】(1)还原 (2)Cu2S O、Cu、Fe Cu2S和O2 Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O
【解析】 (1)金属冶炼的实质是金属阳离子转变为单质,金属元素的化合价降低,得电子,被还原,则金属离子被还原生成金属单质;
(2)①铜化合物中,铜的质量百分含量=,黄铜矿中铜的含量=×100%=35%;辉铜矿中铜的含量=×100%=80%;孔雀石中铜的含量=×100%=58%,所以铜的质量百分含量最高的是Cu2S;
②CuFeS2其中 Cu 为+1 价、Fe 为+3 价,根据化合物化合价之和为0,可得S元素的化合价为-2价,则反应CuFeS2 + O2SO2 +FeS +Cu中,S元素由-2价变为+4价,被氧化;O元素的化合价由0价变为-2价,被还原;Cu元素的化合价由+1价变为0价,被还原,Fe元素的化合价由+3价变为+2价,被还原,则焙烧过程中被还原的元素有O、Cu、Fe;
③反应Cu2S+O22Cu+SO2中,Cu元素化合价由+1价降低到0价,S元素化合价由-2价升高到+4价,O元素的化合价由0价降低到-2价,反应中Cu2S和O2为氧化剂,Cu2S为还原剂;
④Cu2(OH)2CO3与稀硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳和水,离子方程式为:Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O。矿石名称
黄铜矿
辉铜矿
孔雀石
主要成分
CuFeS2
Cu2S
Cu2(OH)2 CO3
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