考点04 氧化还原反应的基本概念和规律(核心考点精讲精练)-备战2024年高考化学一轮复习考点帮(
展开2.精练高考真题,明确方向。经过对近几年高考题的横、纵向分析,可以得出以下三点:一是主干知识考查“集中化”,二是基础知识新视角,推陈出新,三是能力考查“综合化”。
3.摸清问题所在,对症下药。要提高后期的备考质量,还要真正了解学生存在的问题,只有如此,复习备考才能更加科学有效。所以,必须加大信息反馈,深入总结学情,明确备考方向,对症开方下药,才能使学生的知识结构更加符合高考立体网络化要求,才能实现基础→能力→分数的转化。
4.切实回归基础,提高能力。复习训练的步骤包括强化基础,突破难点,规范作答,总结方法,通过这样的总结,学生印象深刻,应用更加灵活。
考点04 氧化还原反应的基本概念和规律
1.3年真题考点分布
2.命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于氧化还原反应主要考查:
1.氧化还原反应的判断及在生产和生活中的应用
2.氧化还原反应相关概念的判断
3.氧化还原反应的基本规律及应用
4.氧化还原反应转移电子数的计算
【备考策略】对于氧化还原反应概念的理解可从两个方面着手:(1)定性判断:氧化还原反应的定性判断——升失氧、降得还;剂性一致,其他相反。(2)定量分析:氧化还原反应的定量分析——标变价,连双线,注得失,注意转移电子数为氧化剂得电子数或还原剂失电子数。
【命题预测】氧化还原反应是高考的必考内容,近几年高考对氧化还原反应的考查,以生产、生活、社会中的实际问题为载体,考查氧化还原反应的基本概念和规律、氧化性、还原性强弱比较等以及在科学探究与电化学等方面的应用。有时还在选择题中与阿伏加德罗常数结合考查电子转移数目的计算。
考法1 氧化还原反应的概念
1.氧化还原反应的本质和特征
2.概念之间的相互关系
升失氧、降得还,剂性一致、其他相反。
【典例1】(内蒙古彦淖尔市2023届高三3月模拟)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( )。
【拓展延伸】氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
【典例2】(2023·全国乙卷)下列应用中涉及到氧化还原反应的是( )。
A.使用明矾对水进行净化
B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热
D.荧光指示牌被照发光
【拓展延伸】解答传统文化、生产生活中的氧化还原反应的一般思路
【典例3】(2022·山东省等级考)古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为( )。
A.金(Au):“虽被火亦未熟”
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
【拓展延伸】氧化还原反应概念
1.氧化还原反应概念的辨析要厘清知识线索
2.解答氧化还原反应概念的一般思路
提醒:“找变价”是关键,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。
2.记住、判断常见元素的化合价
(1)常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆:一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;说变价也不难,二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;铜汞二价最常见。
(2)明确一些特殊物质中元素的化合价
CuFeS2:Cu为+2,Fe为+2,S为-2;K2FeO4:Fe为+6;Li2NH、LiNH2、AlN:N为-3;Na2S2O3:S为+2;VO2+ QUOTE O2+ :V为+5;C2O42- QUOTE O42- :C为+3;HCN:C为+2,N为-3;CuH:Cu为+1,H为-1;FeO4n- QUOTE O4?- :Fe为+(8-n);Si3N4:Si为+4,N为-3。
(3)有机物中碳的化合价判定方法有机物中氧元素的化合价为-2,氢元素的化合价为+1。利用元素化合价代数和为零的规则确定碳元素的化合价。乙酸(C2H4O2)中满足2x+(+1)×4+(-2)×2=0,则x=0。
1.(石家庄精英中学2022~2023学年高三第一学期第一次考试)下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )。
A.CuO+H2Cu+H2O
B.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C.2KClO32KCl+3O2↑
D.Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O
2.(2023·襄阳模拟)劳动创造美好生活,下列场景中不涉及氧化还原反应的是( )。
A.农艺师将大豆和玉米套种实现了既减少氮肥施用量又增产增收
B.科研人员将铝硅酸盐制作的分子筛作为吸附剂使用
C.生产工人经过一系列工序将农作物秸秆转变成乙醇
D.防疫人员在公共场所喷洒84消毒液稀释液进行环境消毒
3.(2022·浙江1月选考)关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是( )。
A.CO是氧化产物
B.SiH4发生还原反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D.生成1ml SiO2时,转移8ml电子
考法2 常见氧化剂和还原剂
1.常见的氧化剂
(1)特点:常见的氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物等。
(2)典例:
2.常见的还原剂
(1)特点:活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。
(2)典例:
3.元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。如
其中Fe2+、SO2主要表现______性,H2O2主要表现______性。
【典例4】为了治理废水中Cr2O72-的污染,常先加入试剂使之变为Cr3+,该试剂为( )。
A.NaOH溶液 B.FeCl3溶液
C.Al2(SO4)3溶液 D.Na2SO3和H2SO4
【拓展延伸】常见的氧化剂和还原剂
1.常见的氧化剂及产物预测
2.常见的还原剂及产物预测
1.随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受.为了防止仲秋月饼等富脂食品氧化变质,延长食品的保质期,在包装袋中常加入抗氧化物质,下列不属于抗氧化物质的是( )。
A.生石灰 B.还原铁粉 C.亚硫酸钠 D.维生素C
2.以KI为碘剂的加碘食盐,由于受空气作用,容易引起碘的损失,工业生产中需添加稳定剂以减少碘的损失。下列物质中可能做稳定剂的是( )。
A.Na2S2O3 B.FeCl3 C.NaHCO3 D.CaO
3.下列物质属于常见氧化剂的一组是( )。
A.Cl2、O2、FeCl3、KMnO4
B.O2、KMnO4、C、H2
C.Na、K、FeCl2、H2、CO
D.CuO、CO、Fe2O3、H2
考法3 氧化还原反应的表示方法
1.双线桥法——“标变价、画箭头、注得失”
2.单线桥法——“标变价、画箭头、标总数”
【典例5】(陕西省宝鸡市金台区2022~2022学年高三上学期期中)下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是( )。
A. B.
C. D.
【拓展延伸】氧化还原反应中的价态变化规律
1.价规中规律
(1)5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O
(2)2KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O
(3)H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2↑+2H2O
2.价歧化规律
(1)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
(2)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)3NO2+H2O2HNO3+NO
(4)5NaClO2+4HCl5NaCl+4ClO2↑+2H2O
3.应用
(1)判断同种元素不同价态物质间发生氧化还原反应的可能性,如浓H2SO4与SO2不发生反应。
(2)根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HCl+KClO3=KCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化剂为KClO3,还原剂为HCl,氧化产物和还原产物都为Cl2。
【典例6】(2021·浙江6月选考)关于反应K2H3IO6+9HI2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是( )。
A.K2H3IO6发生氧化反应
B.KI是还原产物
C.生成12.7g I2时,转移0.1ml电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
【拓展延伸】转移电子数的计算
1.转移电子数N(e-)=________________________=________________________
2.反应中转移电子数与各物质的化学计量数成______
3.计算公式
(1)n(e-)=n(氧化剂)×N(变价原子数)×ΔN(化合价变化数)
(2)n(e-)=n(还原剂)×N(变价原子数)×ΔN(化合价变化数)
1.下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是( )。
A.
B.
C.
D.
2.对下列氧化还原反应中转移电子数的判断,不正确的是( )。
A.H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↓+2H2O:6e-
B.3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O:5e-
C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑:2e-
D.2H2S+SO2=3S+2H2O:4e-
3.工业生产中对空气中的CO进行监测,粉红色的PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO。若空气中含CO,则溶液中会产生黑色的Pd沉淀(反应中只有PdCl2作氧化剂)。每生成5.3gPd沉淀,反应转移的电子数为( )。
A.0.05NA B.0.1NA C.0.2NA D.0.4NA
4.(2023•上海杨浦区一模)NA代表阿伏加德罗常数。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了28g,对该反应的分析,错误的是( )。
A.反应前后物质中阴、阳离子数目保持不变
B.反应前后总物质的量减少0.5ml
C.反应中转移了NA电子并生成了11.2L氧气
D.反应的二氧化碳和生成的氧气体积比为2∶1
考法4 氧化性、还原性
1.氧化性、还原性强弱规律
(1)氧化性、还原性的概念
①氧化性:指得电子的性质(或能力);还原性:指失电子的性质(或能力)。
②氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。
(2)从元素的价态和氧化性、还原性的关系
①最高价态——只有氧化性,如:H2SO4、KMnO4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。
(3)依据氧化还原反应方程式判断
①氧化性:氧化剂>氧化产物
②还原性:还原剂>还原产物
2.价态规律:含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时。该元素价态的变化
(1)遵循“高价+低价→中间价”,如4NH3+6NO5N2+6H2O
(2)遵循“中间价→高价+低价”,如Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
3.先后规律
(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性Fe2+>Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。
(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。
4.电子守恒规律:即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数
【典例7】(2021·天津等级考)关于反应H2SO4+Na2SO3Na2SO4+SO2↑+H2O所涉及的物质,下列说法错误的是( )。
A.H2SO4在该反应中为氧化剂
B.Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C.Na2SO4是含有共价键的离子化合物
D.SO2是导致酸雨的主要有害污染物
【拓展延伸】化合价和氧化性、还原性的关系
①金属单质只有还原性
②非金属单质既有氧化性又有还原性,F2除外
③从理论上讲任何一种化合物既有氧化性又有还原性
(2)常见元素的最高价态和最低价态
1.下列说法错误的是( )。
A.某金属元素从化合态变为游离态时,该金属元素一定被还原
B.有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应
C.高效火箭推进剂N(NO2)3既有氧化性又有还原性
D.磁性材料Fe(FeO2)2既有氧化性又有还原性
2.(2023·咸阳高三上学期期中)在下列变化中,一定要加入合适的氧化剂才能实现的是( )。
A.Na2O2→O2 B.Cl2→Cl-
C.Fe(OH)2→Fe(OH)3 D.NO2→HNO3
【典例8】(2020·北京市等级考)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是( )。
A.Na B.Cl2 C.NO2 D.Na2O
【拓展延伸】氧化还原反应中某微粒的作用
1.氧化还原反应中酸或碱的作用
(1)氧化性:所含元素的化合价降低
(2)还原性:所含元素的化合价升高
(3)酸或碱性:所含元素的化合价不变,有相应的盐生成
(4)具体反应分析
①Zn+2HClZnCl2+H2↑,盐酸表现酸性和氧化性
②CuO+2HClCuCl2+H2O,盐酸表现酸性
③MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,盐酸表现酸性和还原性
④2HClH2↑+Cl2↑,盐酸表现氧化性和还原性
⑤3Cl2+8NH3N2+6NH4Cl,NH3表现碱性和还原性
⑥Cu2O+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O,硝酸表现酸性和氧化性
2.氧化还原反应中水的作用
(1)氧化性:有H2产生
(2)还原性:有O2产生
(3)氧化性和还原性:同时有H2和O2产生
(4)水既不表现氧化性又不表现还原性的氧化还原反应
①2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
②Cl2+H2OHCl+HClO
③3NO2+H2O2HNO3+NO
1.(2023·上海青浦区一模)亚硝酸(HNO2)参加反应时,既可作氧化剂,也可作还原剂。当它作还原剂时,可能生成的产物是( )。
A.NH3 B.N2 C.N2O3 D.HNO3
2.某危险品仓库中存放有化工原料氰化钠(NaCN)。该物质有剧毒,一旦进入城市排水系统,后果不堪设想。当仓库发生火灾爆炸事故时,工作人员一方面封堵氰化钠泄漏渠道,另一方面对已经泄漏的少量氰化钠做无害化处理。根据NaCN的化合价,推测它可能有的性质是( )。
A.NaCN中N元素的化合价为+3价既能升高又能降低,因此该物质既有氧化性又有还原性
B.NaCN中N元素的化合价为-3价只能升高,因此该物质具有还原性;C元素的化合价为+2价既能升高又能降低,因此该物质既有氧化性又有还原性
C.NaCN中C元素的化合价为+4价既能升高又能降低,因此该物质既有氧化性又有还原性
D.NaCN中CN-的化合价为-1价既能升高又能降低,因此该物质既有氧化性又有还原性
3.针对以下A~D四个涉及H2O2的反应(未配平),填写空白:
A.Na2O2 +HCl→NaCl+H2O2
B.Ag2O+H2O2→Ag+O2↑+H2O
C.H2O2→H2O+O2↑
D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O
(1)仅体现H2O2的氧化性的反应是(填代号)_________,配平化学该方程式___________________________。
(2)既体现了H2O2的氧化性,又体现了还原性的反应是(填代号)______________;
(3)体现了H2O2的弱酸性的反应是(填代号)_______,其理由是________________________。
【典例9】(2023·北京密云区一模)I-具有还原性,含碘食盐中的碘元素主要以KIO3的形式存在,I-、I2、IO3-在一定条件下可发生如图转化关系,下列说法不正确的是( )。
A.用淀粉-KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘
B.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>IO3->I2
C.生产等量的碘,途径I和途径II转移电子数目之比为5∶2
D.途径III反应的离子方程式:3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+
【拓展延伸】判断氧化性、还原性强弱的其他方法
1.单质与其相应离子的氧化性和还原性变化相反
(1)根据金属活动顺序表
(2)根据非金属活动顺序表
2.根据反应条件来判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。如:
(1)比较KMnO4和MnO2氧化性强弱:KMnO4>MnO2
①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
②2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)比较Na、Mg、Al的还原性强弱:Na>Mg>Al
①Na与冷水剧烈反应
②Mg与水加热才反应
③Al与水加热条件下也难反应
3.根据氧化产物的价态高低判断
(1)方法:同种物质被不同氧化剂氧化的价态越高,氧化剂的氧化性越强。
(2)实例:2Fe+3Cl22FeCl3,Fe+SFeS,氧化性:Cl2>S。
4.根据元素周期表比较单质的氧化性或还原性强弱
(1)周期表右上角的F2的氧化性最强
①容易与氢气化合的非金属单质的氧化性强
②气态氢化物稳定的非金属单质的氧化性强
③最高价含氧酸酸性强的非金属单质的氧化性强
④气态氢化物还原性强的非金属单质的氧化性弱
(2)短周期表左下角的Na的还原性最强
①与酸或水反应剧烈的金属单质的还原性强
②最高价碱的碱性强的金属单质的还原性强
③相应阳离子的氧化性强的金属单质的还原性弱
5.根据原电池原理比较金属单质的还原性强弱
(1)基本规律:负极>正极
①电子流出的电极是负极,阳离子移向的电极是正极
②被溶解(质量减小)的电极一般是负极
③质量增加的电极一般是正极
④有气泡产生的电极一般是正极
(2)特殊情况
①强碱性溶液中,Mg-NaOH溶液-Al原电池中,Al是负极
②氧化性溶液中,Cu-浓硝酸-Fe原电池中,Cu是负极
③铅蓄电池,负极质量增加,正极质量增加
6.根据电解池原理比较(用惰性电极电解)
(1)阳极先放电的阴离子的还原性强,相应的非金属单质的氧化性弱
(2)阴极先放电的阳离子的氧化性强,相应的金属单质的还原性不一定弱
放电顺序:Fe3+>Cu2+,单质的还原性Fe>Cu
7.根据能量变化比较单质的氧化性和还原性强弱
(1)金属越容易失电子,金属性越强,吸收的能量越少
(2)金属越容易得电子,非金属性越强,释放的能量越多
1.(湖南株洲2021~2022学年高三上学期期中)根据下列化学方程式:
①2MnO4-+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O
②2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
③2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
④Fe+Cu2+Fe2++Cu
可判断MnO4-、Fe2+、Cu2+、Fe3+、Cl2的氧化性由强到弱的顺序为( )。
A.Fe3+>MnO4->Cl2>Cu2+ B.Cu2+>Cl2>MnO4->Fe3+
C.Cl2>MnO4->Fe3+>Cu2+ D.MnO4->Cl2>Fe3+>Cu2+
2.已知:
2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
K2Cr2O7+14HCl2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
其中,KMnO4和一般浓度的盐酸反应,K2Cr2O7需和较浓的盐酸(>6ml•L-1)反应,MnO2需和浓盐酸(>8ml•L-1)反应。以下结论中,不正确的是( )。
A.上述反应既属于氧化还原反应,又属于离子反应
B.生成1mlCl2转移电子数均为2NA(NA为阿伏加德罗常数)
C.氧化性:KMnO4>K2Cr2O7>Cl2>MnO2
D.盐酸的浓度越大,Cl-的还原性越强
3.(2022~2023·大连高三上学期期末)有如表3个实验:
依据上述实验现象,下列推测正确的是( )。
A.金属的活动性顺序:Y>Z>X>W
B.实验1中,Y作正极
C.Z放入CuSO4溶液中一定有Cu析出
D.用X、Z和稀硫酸可构成原电池,X作正极
【典例10】(2023•南昌一模)在常温下,发生下列几种反应:①16H++10Z-+2XO4-=2X2++5Z2+8H2O;②2A2++B2=2A3++2B-;③2B-+Z2=B2+2Z-。根据上述反应,判断下列结论中错误的是( )。
A.溶液中可发生:Z2+2A2+=2A3++2Z-
B.Z2在①、③反应中为还原剂
C.氧化性强弱的顺序为:XO4->Z2>B2>A3+
D.X2+是XO4-的还原产物
【拓展延伸】
1.常见微粒的还原性顺序
还原性:>>>>>
氧化性:<<<<<
(1)全部氧化:MnO4-(H+)、ClO-(H+)、Cr2O72-(H+)
(2)氧化前五种:ClO-、Cl2、浓硫酸(+4价S除外,无中间价态)
(3)氧化前四种:NO3-(H+)、H2O2(H+)、Br2
(4)氧化前三种:Fe3+
2.强弱规律的两个应用
(1)氧化还原反应发生的先后顺序:强者优先
①同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性最强的物质。
②同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性最强的物质。
(2)判断氧化还原反应方向:强制弱原理
强氧化剂+强还原剂→弱还原剂+弱氧化剂
3.假设法判断氧化还原反应能否进行的步骤
1.(2023·苏州高三上学期期中)已知2Fe3++2I-=2Fe2++I2,当把Cl2通入FeI2溶液中时,下列离子方程式一定不正确的是( )。
A.Cl2+2I-=I2+2Cl-
B.4Cl2+6I-+2Fe2+=2Fe3++3I2+8Cl-
C.3Cl2+2Fe2++4I-=2Fe3++2I2+6Cl-
D.2Cl2+2Fe2++2I-=2Fe3++I2+4Cl-
2.已知C2O3在酸性溶液中易被还原成C2+,C2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )。
A.3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3
B.Cl2+FeI2=FeCl2+I2
C.C2O3+6HCl(浓)=2CCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe3++2I-=2Fe2++I2
【基础过关】
1.(湖南永州市2023年高考第一次适应性考试)下列有关应用不涉及氧化还原反应的是( )。
A.用葡萄糖制镜
B.用石膏改良盐碱地
C.谷物发酵酿造食醋
D.用84消毒液杀灭细菌
2.(2023·焦作模拟)下列加点物质的用途与其氧化性有关的是 ( )。
A.维生素C作为抗氧化剂,可防止富脂食品氧化变质
B.葡萄糖与[Ag(NH3)2]OH溶液反应用于玻璃镀银
C.铁红与铝粉混合物在高温下反应用于焊接钢轨
D.小苏打作为膨松剂,用于糕点制作
3.(重庆市2022~2023学年2月高三质量检测)下列反应属于氧化还原反应,且水既不作氧化剂也不作还原剂的是( )。
A.SO3+H2OH2SO4
B.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
C.2K+2H2O2KOH+H2↑
D.NaH+H2ONaOH+H2↑
4.(2023年1月浙江省选考仿真模拟卷C)制取高效消毒剂ClO2反应:2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+ClO2↑+H2O。下列说法正确的是( )。
A.H2C2O4中的C被还原
B.H2C2O4是氧化剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1
D.每消耗1mlKClO3转移2ml电子
5.(河南省豫南九校2023届高三上学期第二次联考)工业上以黄铜矿(主要含二硫化亚铁铜CuFeS2,还含FeS等)为原料可以制备Cu,其中一步为CuFeS2和FeCl3溶液发生反应:2Fe3++CuFeS2+Cl-CuCl+2S+4Fe2+。下列有关该反应的说法错误的是( )。
A.CuFeS2既是氧化剂,又是还原剂
B.S既不是电解质,也不是非电解质
C.消耗56g Fe3+时,反应中有1ml电子转移
D.向反应后的溶液中滴加少量KSCN溶液,若溶液变红,则说明Fe3+未完全反应
6.(2023辽宁东北育才学校模拟)“神舟十四号”全面使用国产芯片,其中制作芯片的刻蚀液为硝酸与氢氟酸的混合溶液,其工艺涉及的反应为Si+HNO3+6HFH2SiF6+HNO2+H2↑+H2O,下列说法正确的是( )。
A.H2SiF6中Si元素的化合价为+6价
B.该反应中,HNO3仅做氧化剂
C.该反应中,生成2.24LH2时,被氧化的Si为0.1ml
D.芯片刻蚀液可用稀硝酸代替
7.如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程,若每步都完全反应,下列说法错误的是
A.溶液B中发生的反应为2SO2+O22SO3
B.可用硫氰化钾(KSCN)溶液检验溶液C中是否含有Fe3+
C.由以上流程可推知氧化性:O2>Fe3+>SO42-
D.能循环利用的物质Fe2(SO4)3
8.(新高考2022~2023学年上学期高三第一次月考备考金卷A)根据下列化学方程式:①2MnO4-+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O;②2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-③2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;④Fe+Cu2+Fe2++Cu;可判断MnO4-、Fe2+、Cu2+、Fe3+、Cl2的氧化性由强到弱的顺序为( )。
A.Fe3+>MnO4->Cl2>Cu2+
B.Cu2+>Cl2>MnO4->Fe3+
C.Cl2>MnO4->Fe3+>Cu2+
D.MnO4->Cl2>Fe3+>Cu2+
9.(2022~2023·宁夏石嘴山高三上学期期中)根据下列三个反应方程式:
①I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI
②2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2
③2FeCl2+Cl22FeCl3
判断下列关系正确的是( )。
A.还原性:SO2>HI>FeCl2>HCl
B.氧化性:FeCl3>Cl2>H2SO4>I2
C.2Fe+3I22FeI3
D.6FeI2+3Cl22FeCl3+4FeI3
10.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是( )。
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2O72-被C2H5OH还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
11.高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。完成下列填空:
Ⅰ.在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
①MnO4-+Cu2S+H+→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
②MnO4-+CuS+H+→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
(1)下列关于反应①的说法中错误的是_________(选填编号)。
a.被氧化的元素是Cu和S
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5
c.还原性的强弱关系是:Mn2+<Cu2S
d.生成2.24L(标况下)SO2,转移电子的物质的量是0.6ml
(2)标出反应②中电子转移的方向和数目:MnO4-+CuS
Ⅱ.在稀硫酸中,MnO4-和H2O2也能发生氧化还原反应
氧化反应:H2O2-2e-→2H++O2↑
还原反应:MnO4-+5e-+8H+→Mn2++4H2O
(3)反应中若有0.5mlH2O2参加此反应,转移电子的个数为_________。由上述反应得出的物质氧化性强弱的结论是_________>_________(填写化学式)。
(4)已知:2KMnO4+7H2O2+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O,则被1mlKMnO4氧化的H2O2是_________ml。
12.(2023·清远模拟)为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已省略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T形导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
Ⅶ.实验结束后,打开弹簧夹K1~K4,再通入一段时间N2,然后拆卸,洗涤,整理仪器。
(1)过程Ⅰ的目的是__________________________________。
(2)棉花中浸润的溶液为_________,过程Ⅶ的目的是______________。
(3)C中发生反应的化学方程式为__________________________。
(4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是_______________。
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是__________(填“甲”“乙”或“丙”)。
【能力提升】
1.(上海普陀区2022~2023学年高三上学期质量调研)已知氧化性:Cl2>IO3->Fe3+>I2,则对实验结果分析或预测正确的是( )。
A.加碘食盐溶液中滴入少量白醋和淀粉KI溶液,溶液变蓝色,说明加碘食盐中可能存在IO3-
B.加碘食盐溶液中加入过量氯水后加淀粉,溶液不变蓝色,说明加碘食盐中不可能是I-
C.FeI2溶液中滴加少量氯水,溶液中一定有Fe3+生成
D.FeCl2溶液中滴加足量碘水和KSCN溶液,溶液一定变红色
2.(2022~2023学年重庆南开中学高三上学期期中)硫元素的含氧酸根离子,有如下转化关系:
①S2O32-+2H+S↓+SO2↑+H2O
②2S2O32-+I2S4O62-+2I-
③2S2O42-+H2OS2O32-+2HSO3-
④5S2O82-+2Mn2++8H2O10SO42-+2MnO4-+16H+
下列说法正确的是( )。
A.上述反应中S2O32-都只表现了还原性
B.反应④中表现了+7价硫元素的强氧化性
C.反应③中消耗4.5gH2O同时生成40.5gHSO3-
D.反应②中每消耗2.8gS2O32-转移电子数为0.05NA
3.(江苏盐城2022~2023学年高三3月联考)检测是否酒驾的化学反应原理是C2H5OH+K2Cr2O7(橙红色)+H2SO4→K2SO4+Cr2(SO4)3(绿色)+CH3COOH+H2O。下列说法错误的是( )。
A.乙醇发生氧化反应
B.氧化性:K2Cr2O7>CH3COOH
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比是3∶2
D.若司机酒驾,则检测器中的物质由橙红色变为绿色
4.(2022~2023学年河南信阳高三上学期期中)联氨(N2H4)可用于处理锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如图所示。下列叙述错误的是( )。
A.①转化中N2H4是还原剂
B.③中发生反应后溶液的pH减小
C.1mlN2H4可处理水中1mlO2
D.工业上也可使用Na2SO3处理锅炉水中的溶解氧
5.(湖南省三湘名校联盟高三3月大联考)氯化亚铜(CuCl)常用作有机反应催化剂,为白色粉末,微溶于水,难溶于乙醇,在空气中迅速变为灰绿色,可通过反应2CuCl2+2Na2SO32CuCl↓+Na2SO4+SO2↑+2NaCl制得。下列说法错误的是( )。
A.CuCl的还原性弱于Na2SO3
B.可用无水乙醇洗涤CuCl沉淀
C.该制备过程可露置在空气中进行
D.该反应在强碱性溶液中进行会降低CuCl的产率
6.(辽宁沈阳2021~2022学年高三下学期1月模拟)化学上常用标准电极电势φ(氧化型/还原型)比较物质氧化能力。φ值越高,氧化型物质的氧化能力越强,φ值与体系的pH有关。利用表格所给的数据分析,以下说法错误的是( )。
A.推测:x<1.49V
B.C3O4与浓盐酸发生反应:C3O4+8H+C2++2C3++4H2O
C.若x=0.81V,碱性条件下可发生反应:2C(OH)2+NaClO+H2O2C(OH)3+NaCl
D.从图中数据可知,氧化型物质的氧化性随着溶液酸性增强而增强
7.(2023·山东临沂模拟)三氯乙醛(CCl3CHO)是生产农药、医药的重要中间体,实验室制备三氯乙醛的装置(加热仪器略)如图所示。已知:CCl3CHO易溶于水和乙醇,易被HClO氧化生成CCl3COOH。下列说法错误的是( )。
A.a中反应的离子方程式为Cr2O72-+14H++6Cl-2Cr3++3Cl2↑+7H2O
B.反应过程中可能会生成副产物CH3CH2Cl
C.装置c中主反应为CH3CH2OH+4Cl2CCl3CHO+5HCl
D.在a和b之间、d和e之间均需增加干燥装置
8.(2023山东名校联盟联考)利用NaClO氧化尿素制备N2H4·H2O(水合肼),同时可制备Na2SO3,制备流程如图所示:
已知:N2H4·H2O有强还原性,N2H4·H2O能与NaClO反应生成N2;0.1ml·L-1亚硫酸钠溶液的pH约为9.5。下列说法错误的是( )。
A.步骤Ⅰ反应时,若产物中n(NaClO)∶n(NaClO3)=5∶1,则n(NaCl)∶n(NaClO)=2∶1
B.步骤Ⅱ应该将尿素缓慢加入NaClO碱性溶液中
C.步骤Ⅱ反应的离子方程式为ClO-+CO(NH2)2+2OH-Cl-+N2H4·H2O+CO32-
D.步骤Ⅳ反应过程中控制溶液为碱性,有利于吸收SO2
9.(2023湖北七市州联考)在乙二醇生产工艺中,需使用热的K2CO3溶液(脱碳液)脱除CO2,脱碳液中含有的V2O5能减少溶液对管道的腐蚀。可使用“碘量法”测定脱碳液中V2O5的含量,操作中涉及两个反应如下:①V2O5+6HCl+2KI2VOCl2+2KCl+I2+3H2O;②I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6。下列说法错误的是( )。
A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2
B.反应①生成1mlVOCl2时,反应转移1ml电子
C.V的最高价为+5价,推测V2O5只有氧化性
D.溶液酸性过强时,反应②易发生其他反应
10.如图是氮氧化物(NOx)的储存还原的工作原理:NOx的储存过程与还原过程在不同时刻是交替进行的。下列有关说法不正确的是( )。
A.“储存”过程中,BaO转化为Ba(NO3)2
B.在储存还原过程中,Pt作催化剂
C.在BaO转化为Ba(NO3)2过程中,参加反应的NO和O2的物质的量之比为4∶1
D.若还原性气体为H2,则参加反应的H2与生成的N2的物质的量之比是5∶1
11.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)亚氯酸钠可用作纸浆、纸张和各种纤维的漂白剂,是一种高效漂白剂,主要原因是亚氯酸钠具有_______性。
(2)制备ClO2气体的化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO42ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;制备时可用S代替H2O2,写出该反应的离子方程式:___________________________。
(3)可从“废液”中回收的主要物质是__________________(填化学式),“结晶”后经过滤即可获得粗产品。
(4)测定某亚氯酸钠样品的纯度:准确称取亚氯酸钠样品mg,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量稀硫酸(发生反应ClO2-+4I-+4H+2I2+Cl-+2H2O),配成250mL待测液。移取25.00mL待测液置于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用cml·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定,消耗Na2S2O3标准溶液VmL(已知:2S2O32-+I2S4O62-+2I-)。
①移取25.00mL待测液的仪器的名称是__________________。
②该样品中NaClO2的质量分数为__________________(用含m、c、V的代数式表示);在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,其可能的原因是__________________。
12.习近平总书记在科学家座谈会上指出“好奇心是人的天性,对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起”。某化学兴趣小组为培养同学们对科学探究的兴趣,设计图1所示实验来探究HSO3-与Cu2+的反应:
已知:氯化亚铜(CuCl)为白色立方结晶或白色粉末,难溶于水回答下列问题:
(1)若用CuSO4·5H2O配制100mL 1ml/LCuSO4溶液,需用托盘天平称取CuSO4·5H2O的质量为___________。甲同学在定容时采用上图2方式观察,则所配制的CuSO4溶液浓度___________(填“偏高”或“偏低”)。
(2)将操作2后生成的无色气体通入氯化铁溶液,___________(填实验现象),说明该气体为SO2,反应的离子方程式为__________________________。
(3)操作2后生成的白色沉淀为___________(填化学式),生成该沉淀和无色气体的反应离子方程式为___________。
(4)根据氧化还原反应的规律,乙同学推测操作2中涉及HSO3-与Cu2+的可逆反应正向进行的原因:外加Cl-导致Cu+的还原性弱于HSO3-,用图3装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时,一段时间后指针几乎归零。
②向U型管右管添加___________,a电极为___________极,产生的现象证实了其推测,其中不同于图1操作2后的现象是___________。
(5)基于(4)实验,乙同学得出进一步猜想:物质的氧化性和还原性与___________有关。该同学用图3装置再次进行实验,以丰富验证该猜想的证据。与(4)实验对比,不同的操作是向U型管左管添加___________。
【真题感知】
1.(2021·江苏选择考)黑火药是中国古代四大发明之一,其爆炸反应为2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是( )。
A.黑火药中含有两种单质
B.爆炸时吸收热量
C.反应中S作还原剂
D.反应为置换反应
2.(2022·浙江6月选考)关于反应Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是( )。
A.H2SO4发生还原反应
B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D.1mlNa2S2O3发生反应,转移4ml电子
3.(2022·浙江1月选考)关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是( )。
A.CO是氧化产物
B.SiH4发生还原反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D.生成1ml SiO2时,转移8ml电子
4.(2020·海南高考)含有下列有害组分的尾气,常用NaOH溶液吸收以保护环境。吸收过程中发生歧化反应的是( )。
A.SO3 B.Cl2 C.NO2 D.HBr
5.(2020年7月·浙江学考真题)反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是( )。
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.4∶1
6.(2021·湖南省选择考)KIO3常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是( )。
A.产生22.4L(标准状况)Cl2时,反应中转移10ml e-
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6
C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3-的存在
7.(2021·北京等级考)用电石(主要成分为CaC2,含CaS和Ca3P2等)制取乙炔时,常用CuSO4溶液除去乙炔中的杂质。反应为:①CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4;②11PH3+24CuSO4+12H2O3H3PO4+24H2SO4+8Cu3P↓。下列分析不正确的是( )。
A.CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式:CaS+2H2OCa(OH)2+H2S↑、Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑
B.不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱
C.反应②中每24mlCuSO4氧化11mlPH3
D.用酸性KMnO4溶液验证乙炔还原性时,H2S、PH3有干扰
8.(2022·湖南省等级考)科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的NO2-转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是( )。
A.过程Ⅰ中NO2-发生氧化反应
B.a和b中转移的e-数目相等
C.过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH4+)=1∶4
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2-+NH4+N2↑+2H2O年份
卷区
考点分布
氧化还原反应的判断及应用
氧化还原反应的基本概念
氧化还原反应的规律及应用
氧化还原反应综合分析
氧化还原反应的计算
山东
√
湖南
√
浙江
√√
2021
江苏
√
湖南
√
山东
√
北京
√
天津
√
浙江
√
2020
北京
√
海南
√
山东
√
浙江
√
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
氧化剂
还原产物
KMnO4
Mn2+(酸性);MnO2(中性);MnO42-(碱性)
K2Cr2O7(酸性)
Cr3+
浓硝酸
NO2
稀硝酸
NO
X2(卤素单质)
X-
H2O2
OH-(碱性);H2O(酸性)
Na2O2
NaOH(或Na2CO3等)
NaClO(或ClO-)
Cl-、Cl2
NaClO3
Cl2、ClO2等
PbO2
Pb2+
还原剂
氧化产物
Fe2+
Fe3+(酸性);Fe(OH)3(碱性)
SO2(或H2SO3、SO32-)
SO42-
S2-(或H2S)
S、SO2(或SO32-)、SO42-
H2C2O4
CO2(酸性);CO32-(碱性)
H2O2
O2
I-(或HI)
I2、IO3-
CO
CO2(酸性);CO32-(碱性)
金属单质(Zn、Fe、Cu等)
Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)
Cu2+(与弱氧化剂反应生成Cu+)
元素
Cl
S
N
C
H
最高价
+7
+6
+5
+4
+1
最低价
-1
-2
-3
-4
-1
实验1
将金属X与金属Y用导线连接,浸入电解质溶液中,Y不易腐蚀
实验2
将片状的金属X、W分别投入等浓度盐酸中都有气体产生,W比X反应剧烈
实验3
用惰性电极电解等物质的量浓度的Y和金属Z的硝酸盐混合溶液,在阴极上首先析出单质Z
项目
过程Ⅳ中B溶液中含有的离子
过程Ⅵ中B溶液中含有的离子
甲
有Fe3+无Fe2+
有SO42-
乙
既有Fe3+又有Fe2+
有SO42-
丙
有Fe3+无Fe2+
有Fe2+
氧化型/还原型
φ(C3+/C2+)
φ(HClO/Cl-)
酸性介质
1.84V
1.49V
氧化型/还原型
φ[C(OH)3/C(OH)2]
φ(ClO-/Cl-)
碱性介质
0.17V
x
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考点01 物质的分类及转化(核心考点精讲精练)-备战2024年高考化学一轮复习考点帮: 这是一份考点01 物质的分类及转化(核心考点精讲精练)-备战2024年高考化学一轮复习考点帮,文件包含考点01物质的分类及转化核心考点精讲精练-备战2024年高考化学一轮复习考点帮新高考专用教师版docx、考点01物质的分类及转化核心考点精讲精练-备战2024年高考化学一轮复习考点帮新高考专用学生版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共37页, 欢迎下载使用。
考点01 化学反应的热效应(核心考点精讲精练)-备战2024年高考化学一轮复习考点帮: 这是一份考点01 化学反应的热效应(核心考点精讲精练)-备战2024年高考化学一轮复习考点帮,文件包含考点1化学反应的热效应核心考点精讲精练-备战2024年高考化学一轮复习考点帮新高考专用原卷版docx、考点1化学反应的热效应核心考点精讲精练-备战2024年高考化学一轮复习考点帮新高考专用教师版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共61页, 欢迎下载使用。