当前位置:首页>文档>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(新高考专用)(教师版)_05高考化学_新高考复习资料_2024年新高考资料_一轮复习资料

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(新高考专用)(教师版)_05高考化学_新高考复习资料_2024年新高考资料_一轮复习资料

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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(新高考专用)(教师版)_05高考化学_新高考复习资料_2024年新高考资料_一轮复习资料
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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 考点分布 氧化还原 氧化还原 氧化还原 氧化还原 氧化还 卷区 反应的判 反应的基 反应的规 反应综合 原反应 年份 断及应用 本概念 律及应用 分析 的计算 山东 √ 湖南 √ 浙江 √√ 江苏 √ 湖南 √ 山东 √ 2021 北京 √ 天津 √ 浙江 √ 北京 √ 海南 √ 2020 山东 √ 浙江 √ 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 资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】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( )。 选 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 项 A FeCl 溶液(FeCl ) Fe粉 2 3 NaOH溶液、稀 B NaCl溶液(MgCl ) 2 HCl C Cl(HCl) HO、浓HSO 2 2 2 4 D NO(NO ) HO、无水CaCl 2 2 2 【解析】选B。FeCl 与Fe反应生成FeCl ,2FeCl +Fe 3FeCl ,此过程中Fe的化合价发生变化,涉及到了氧 3 2 3 2 化还原反应,故A不符合题意;MgCl 与NaOH溶液发生复分解反应MgCl +2NaOH Mg(OH)+2NaCl,过 2 2 2 量的NaOH溶液可用HCl除去HCl+NaOH NaCl+H O,此过程中没有元素化合价发生变化,未涉及氧化还原 2 反应,故B符合题意;部分氯气与HO发生反应生成氯化氢和次氯酸,应该用饱和食盐水除去HCl,除杂方法 2 不正确,故C不符合题意;NO 与水反应生成硝酸和NO。反应过程中氮元素化合价发生变化,涉及到了氧化还 2 原反应,故D不符合题意。 【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 【解析】选C。使用明矾对水进行净化过程中,明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶 体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没 有涉及到氧化还原反应,A不符合题意;雪天道路上撒盐融雪,是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化,该过 资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,B不符合题意;暖贴中的铁粉遇空 气放热,是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质,形成当这些物质遇到空气后形成无数微小原电 池并开始工作,化学能转化为电能,无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化为热能,该过程中铁元素和氧 元素的化合价发生变化,因此,该过程涉及到氧化还原反应,C符合题意;荧光指示牌被照发光,是因为光被 指示牌发生了反射,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,D不符合 题意。 【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(CaCO ):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白” 3 【解析】选C。金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,反应金的化学性质很稳定,与其 氧化性无关,A不合题意;石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+H O Ca(OH),反应放热, 2 2 产生大量的水汽,而CaO由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不合题意;石硫磺即 S:“能化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+S Ag S、Fe+S FeS、2Cu+S Cu S,反应中S作氧化剂, 2 2 与其氧化性有关,C符合题意;石钟乳(CaCO ):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO +2CH COOH 3 3 3 (CHCOO)Ca+H O+CO↑,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意。 3 2 2 2 【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 CuFeS:Cu为+2,Fe为+2,S为-2;KFeO:Fe为+6;LiNH、LiNH、AlN:N为-3;NaSO:S为 2 2 4 2 2 2 2 3 +2;VO +:V为+5;C O2-:C为+3;HCN:C为+2,N为-3;CuH:Cu为+1,H为-1;FeOn-:Fe为+(8 2 2 4 4 -n);Si N:Si为+4,N为-3。 3 4 (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(C HO)中满足2x+(+1)×4+(-2)×2=0,则x=0。 2 4 2 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+H Cu+H O 2 2 B.Fe O+3CO 2Fe+3CO 2 3 2 资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】C.2KClO 2KCl+3O ↑ 3 2 D.NaSO +H SO NaSO +SO↑+H O 2 3 2 4 2 4 2 2 【解析】选B。CuO+H Cu+H O属于置换反应,不符合题意;Fe O+3CO 2Fe+3CO 不属于四种基本反 2 2 2 3 2 应类型,有化合价的变化,属于氧化还原反应,符合题意;2KClO 2KCl+3O ↑属于分解反应,不符合 3 2 题意;NaSO +H SO NaSO +SO↑+H O属于复分解反应,但是不是氧化还原反应,不符合题意。 2 3 2 4 2 4 2 2 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 【解析】选B。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,涉及氮的固定,氮元素化合价 发生变化,属于氧化还原反应,故A错误;分子筛作为吸附剂使用属于物理变化,故B正确;生产工人经过一 系列工序将农作物秸秆转变成乙醇,涉及碳元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C错误;防疫人员 在公共场所喷洒84消毒液稀释液进行环境消毒,利用消毒液的氧化性,涉及氧化还原反应,故D错误。 3.(2022·浙江1月选考)关于反应4CO+SiH 4CO+2HO+SiO,下列说法正确的是( )。 2 4 2 2 A.CO是氧化产物 B.SiH 发生还原反应 4 C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 D.生成1mol SiO 时,转移8mol电子 2 【解析】选D。根据反应方程式,碳元素的化合价由+4价降为+2价,故CO为还原产物,A错误;硅元素化合 价由-4价升为+4价,故SiH 发生氧化反应,B错误;反应中氧化剂为二氧化碳,还原剂为SiH,则氧化剂与 4 4 还原剂的物质的量之比为4∶1,C错误;根据反应方程式可知,Si元素的化合价由-4价升高至+4价,因此生成 1mol SiO 时,转移8mol电子,D正确。 2 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+、SO 主要表现还原性,HO 主要表现氧化性。 2 2 2 资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】【典例4】为了治理废水中Cr O2-的污染,常先加入试剂使之变为Cr3+,该试剂为( )。 2 7 A.NaOH溶液 B.FeCl 溶液 3 C.Al (SO ) 溶液 D.NaSO 和HSO 2 4 3 2 3 2 4 【解析】选D。在Cr O2-→Cr3+变化过程中,Cr元素的化合价由+6价变成+3价,发生还原反应,所以所加入 2 7 的试剂为强还原性物质,NaSO 中的硫元素为+4价,具有比较强的还原性。 2 3 【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 氧化剂 还原产物 Mn2+(酸性);MnO (中性);MnO 2-(碱 KMnO 2 4 4 性) KCr O(酸性) Cr3+ 2 2 7 浓硝酸 NO 2 稀硝酸 NO X(卤素单质) X- 2 HO OH-(碱性);HO(酸性) 2 2 2 NaO NaOH(或NaCO 等) 2 2 2 3 NaClO(或ClO Cl-、Cl -) 2 NaClO Cl、ClO 等 3 2 2 PbO Pb2+ 2 2.常见的还原剂及产物预测 还原剂 氧化产物 Fe2+ Fe3+(酸性);Fe(OH)(碱性) 3 SO (或HSO 、SO 2-) SO 2- 2 2 3 3 4 S2-(或HS) S、SO (或SO 2-)、SO 2- 2 2 3 4 HC O CO(酸性);CO2-(碱性) 2 2 4 2 3 HO O 2 2 2 I-(或HI) I、IO - 2 3 CO CO(酸性);CO2-(碱性) 2 3 Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+) 金属单质(Zn、Fe、Cu等) Cu2+(与弱氧化剂反应生成Cu+) 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 【解析】选A。生石灰具有吸水性,常用作干燥剂,而不属于抗氧化物质,故A选;还原铁粉具有还原性,在 反应中Fe元素的化合价升高,属于抗氧化物质,故B不选;亚硫酸钠具有还原性,在反应中S元素的化合价升 高,属于抗氧化物质,故C不选;维生素C具有还原性,在反应中某元素的化合价升高,属于抗氧化物质,故 D不选。 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.NaSO B.FeCl C.NaHCO D.CaO 2 2 3 3 3 【解析】选A。以KI为碘剂的加碘食盐中碘的损失主要是由于杂质、水份、空气中的氧气以及光照,受热而引 起的,要减少碘的损失,需加入具有还原性的物质来消耗氧气,则NaSO 具有还原性,A正确,FeCl 具有氧 2 2 3 3 化性,B错误;NaHCO 不表现氧化性和还原性,C错误;CaO没有氧化性和还原性,D错误。 3 3.下列物质属于常见氧化剂的一组是( )。 A.Cl、O、FeCl 、KMnO 2 2 3 4 B.O、KMnO 、C、H 2 4 2 C.Na、K、FeCl 、H、CO 2 2 D.CuO、CO、Fe O、H 2 3 2 【解析】选A。常作氧化剂的有O、Cl、浓硫酸、HNO、KMnO 、FeCl 等,常作还原剂的有C、H、CO、 2 2 3 4 3 2 Zn、Al、Fe等。 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” 资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】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. 【解析】选A。反应中部分S元素化合价由0价降低到-2价,部分S元素化合价由0价升高到+4价,转移电子 数为4,转移电子数=化合价降低总数目=化合价升高总数目,故A正确;反应中Na元素化合价由0价升高到 +1价,H元素化合价由+1价降低到0价,转移电子数为2,故B错误;反应中HCl中Cl元素化合价由-2价升 高到0价,KClO 中Cl元素化合价由+5价降低到0价,转移电子数为5,氯气既是氧化产物,也是还原产物, 3 故C错误;反应中Cu元素化合价由+2价降低到0价,得到电子,C元素化合价由0价升高到+4价,失去电子, 得失电子标反了,故D错误。 【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)5NH NO 2HNO+4N ↑+9H O 4 3 3 2 2 (2)2KClO+6HCl(浓) KCl+3Cl↑+3HO 3 2 2 (3)HS+HSO (浓) S↓+SO↑+2H O 2 2 4 2 2 2.价歧化规律 (1)2NaO+2H O 4NaOH+O ↑ 2 2 2 2 资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)2Cl+2Ca(OH) CaCl +Ca(ClO)+2HO 2 2 2 2 2 (3)3NO +HO 2HNO+NO 2 2 3 (4)5NaClO+4HCl 5NaCl+4ClO ↑+2HO 2 2 2 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HSO 与SO 不发生反应。 2 4 2 (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+KClO = 3 KCl+3Cl ↑+3H O中,氧化剂为KClO,还原剂为HCl,氧化产物和还原产物都为Cl。 2 2 3 2 【典例6】(2021·浙江6月选考)关于反应KHIO +9HI 2KI+4I+6H O,下列说法正确的是( )。 2 3 6 2 2 A.KHIO 发生氧化反应 2 3 6 B.KI是还原产物 C.生成12.7g I 时,转移0.1mol电子 2 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1 【解析】选D。反应中碘元素的化合价降低,发生得电子的反应,发生还原反应,A错误; KI中的I-由HI变 化而来,化合价没有发生变化,KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;12.7g I 的物质的量为0.05mol, 2 根据反应方程式,每生成4mol I 转移7mol电子,则生成0.05mol I 时转移电子的物质的量为0.0875mol,C错误; 2 2 反应中HI为还原剂,KHIO 为氧化剂,在反应中每消耗1mol KHIO 就有7mol HI失电子,则还原剂与氧化 2 3 6 2 3 6 剂的物质的量之比为7∶1,D正确。 【拓展延伸】转移电子数的计算 1.转移电子数N(e-)= 氧化 剂得到电子的数目 =还原剂失去电子的数目 2.反应中转移电子数与各物质的化学计量数成正比 3.计算公式 (1)n(e-)= n (氧化剂) × N (变价原子数) ×Δ N (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. 【解析】选B。A项中锌失电子,氢得电子,而不是锌得电子,氢失电子;B项中应注意KCl是KClO 的还原 3 产物,O 是KClO 的氧化产物,B项正确;C项,得失电子总数为6;D项,HNO 中的+5价氮原子得电子生成 2 3 3 资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】NO 中的+4价的氮原子,箭头应指向氮原子而不是氧原子,且得失电子总数为2而不是4。 2 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.HS+HSO (浓)=S↓+SO↓+2H O:6e- 2 2 4 2 2 B.3Cl+6KOH 5KCl+KClO +3H O:5e- 2 3 2 C.2NaO+2H O=4NaOH+O ↑:2e- 2 2 2 2 D.2HS+SO=3S+2HO:4e- 2 2 2 【解析】选A。本题考查氧化还原反应的规律。选项A中,S元素的化合价变化应该是从HS中的-2价到0价, 2 从H SO 中的+6价到+4价,转移电子数为2个,故A错。B是歧化反应,反应物中的6个0价的Cl原子,有5 2 4 个降至-1价,1个升至+5价,转移电子数5个,故B正确。同理分析C也是正确的。D是一个归中反应,HS 2 中2个-2价的S升至0价,SO 中1个+价的S降至0价,转移电子数为4个,故D正确。 2 3.工业生产中对空气中的CO进行监测,粉红色的PdCl 溶液可以检验空气中少量的CO。若空气中含CO,则 2 溶液中会产生黑色的Pd沉淀(反应中只有PdCl 作氧化剂)。每生成5.3gPd沉淀,反应转移的电子数为( 2 )。 A.0.05N B.0.1N C.0.2N D.0.4N A A A A 【解析】选B。反应方程式为:CO+PdCl +H O=Pd↓+CO ↑+2HCl,每生成1molPb,转移2mol电子,5.3gPd 2 2 2 5.3g 106g/mol 的物质的量为:n(Pd)= =0.05mol,故转移电子数为0.1mol,即0.1N 。 A 4.(2023•上海杨浦区一模)N 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 A 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0.5mol C.反应中转移了N 电子并生成了11.2L氧气 A D.反应的二氧化碳和生成的氧气体积比为2∶1 【解析】选C。设二氧化碳和过氧化钠反应,当固体质量增加28g时,参与反应二氧化碳的物质的量为x, 2NaO+2CO =2NaCO+O 固体质量差 2 2 2 2 3 2 2mol 1mol 56g x 28g x=1mol。 由方程式可知,反应前后物质的物质的量不变,且反应前后物质中阴、阳离子数目保持不变,故A正确;由以 上计算可知1mol二氧化碳生成0.5mol氧气,气体的总物质的量减小0.5mol,固体的物质的量不变,故B正确; 生成0.5mol氧气,在不是标准状况下,则体积不等于11.2L,故C错误;由方程式可知反应的二氧化碳和生成 的氧气体积比为2∶1,故D正确。 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:HSO 、KMnO 等; 2 4 4 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、Cl 等。 2 (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4NH +6NO 5N+6H O 3 2 2 (2)遵循“中间价→高价+低价”,如Cl+2NaOH NaCl+NaClO+H O。 2 2 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FeBr 溶液中通入少 2 量Cl 时,因为还原性Fe2+>Br-,所以Fe2+先与Cl 反应。 2 2 资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】(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HSO +Na SO NaSO +SO↑+H O所涉及的物质,下列说法错误的 2 4 2 3 2 4 2 2 是( )。 A.HSO 在该反应中为氧化剂 2 4 B.NaSO 容易被空气中的O 氧化变质 2 3 2 C.NaSO 是含有共价键的离子化合物 2 4 D.SO 是导致酸雨的主要有害污染物 2 【解析】选A。此反应中各元素的化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,HSO 在此反应中表现强酸性, 2 4 故A项错误;NaSO 中的S元素为+4价,具有还原性易被氧化,因此在空气中被O 氧化为NaSO 而变质,故 2 3 2 2 4 B项正确;NaSO 属于离子化合物,其中SO 2-中存在共价键,故C项正确;SO 的主要危害是形成酸雨,故D 2 4 4 2 项正确。 【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,F 除外 2 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 元素 Cl S N C H 最高 +7 +6 +5 +4 +1 价 最低 - 1 - 2 - 3 - 4 - 1 价 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(NO ) 既有氧化性又有还原性 2 3 D.磁性材料Fe(FeO) 既有氧化性又有还原性 2 2 【解析】选B。化合态的金属的化合价为正价,单质中金属的化合价为0,则金属元素从化合态变为游离态时, 金属元素的化合价一定降低,则在氧化还原反应中一定被还原,A选项正确;同素异形体之间的转化(如 O→O ),反应前后元素的化合价都是0价,不是氧化还原反应,B选项错误;N(NO ) 中氮元素的平均化 2 3 2 3 合价为+3价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,C选项正确;Fe(FeO ) 中铁元素的平均化合价为+ 2 2 价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,D选项正确。 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.NaO→O B.Cl→Cl- 2 2 2 2 C.Fe(OH)→Fe(OH) D.NO →HNO 2 3 2 3 【解析】选C。A项,NaO 与水反应即可实现,但水不是氧化剂也不是还原剂,故A错误;B项,Cl 与水反 2 2 2 应生成盐酸和次氯酸,但水不是氧化剂也不是还原剂,故B错误;C项,铁的化合价升高被氧化,一定要加入 合适的氧化剂才能实现,故C正确;D项,NO 与水反应生成硝酸和一氧化氮,但水不是氧化剂也不是还原剂, 2 故D错误。 【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.Cl C.NO D.NaO 2 2 2 【解析】选A。2Na+2HO=2NaOH+H ↑,HO中H元素化合价由+1降为0价,得电子被还原,做氧化剂,在 2 2 2 反应中表现出氧化性,故A符合题意;Cl+H O HCl+HClO,HO中的元素没有发生化合价的变化,水在 2 2 2 资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故B不符合题意;3NO +H O= 2 2 2HNO+NO,HO中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性 3 2 也不表现还原性,故C不符合题意;NaO+HO=2NaOH,该反应没有元素化合价变化,不是氧化还原反应, 2 2 水在反应中既不表现氧化性也不表现还原性,故D不符合题意。 【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+2HCl ZnCl+H ↑,盐酸表现酸性和氧化性 2 2 ②CuO+2HCl CuCl +H O,盐酸表现酸性 2 2 ③MnO +4HCl(浓) MnCl+Cl↑+2H O,盐酸表现酸性和还原性 2 2 2 2 ④2HCl H↑+Cl↑,盐酸表现氧化性和还原性 2 2 ⑤3Cl+8NH N+6NH Cl,NH 表现碱性和还原性 2 3 2 4 3 ⑥Cu O+6HNO(浓) 2Cu(NO )+2NO ↑+3HO,硝酸表现酸性和氧化性 2 3 3 2 2 2 2.氧化还原反应中水的作用 (1)氧化性:有H 产生 2 (2)还原性:有O 产生 2 (3)氧化性和还原性:同时有H 和 O 产生 2 2 (4)水既不表现氧化性又不表现还原性的氧化还原反应 ①2NaO+2H O 4NaOH+O ↑ 2 2 2 2 ②Cl+H O HCl+HClO 2 2 ③3NO +H O 2HNO+NO 2 2 3 1.(2023·上海青浦区一模)亚硝酸(HNO)参加反应时,既可作氧化剂,也可作还原剂。当它作还原剂时, 2 可能生成的产物是( )。 A.NH B.N C.NO D.HNO 3 2 2 3 3 【解析】选D。N元素的最低化合价是-3价,最高化合价是+5价,HNO 中氮元素的化合价为+3价,为氮元 2 素的中间价态,既有氧化性,又有还原性。其作还原剂时,化合价要升高,只有HNO 可能是HNO 的氧化产物。 3 2 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 【解析】选B。NaCN中N元素的化合价为-3价,为最低负极,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。 3.针对以下A~D四个涉及HO 的反应(未配平),填写空白: 2 2 A.NaO +HCl→NaCl+H O 2 2 2 2 B.Ag O+HO→Ag+O↑+H O 2 2 2 2 2 C.HO→HO+O↑ 2 2 2 2 D.HO+Cr (SO )+KOH→KCrO+K SO +H O 2 2 2 4 3 2 4 2 4 2 (1)仅体现HO 的氧化性的反应是(填代号)_________,配平化学该方程式___________________________。 2 2 (2)既体现了HO 的氧化性,又体现了还原性的反应是(填代号)______________; 2 2 (3)体现了HO 的弱酸性的反应是(填代号)_______,其理由是________________________。 2 2 【解析】本题以过氧化氢为素材,考查了考生有关氧化还原反应的基础知识以及思维的严密性,同时考查对具 体问题的分析判断能力。反应A是一个非氧化还原反应。盐酸是为人熟知的强酸,它与NaO 反应除了生成盐 2 2 外还得到HO ,按照“强酸制备弱酸”的规律,HO 表现弱酸的性质。反应B中Ag O→Ag,价态降低,HO 2 2 2 2 2 2 2 作还原剂。过氧化氢的分解反应C是一个自身氧化还原反应,HO 既表现了氧化性又表现了还原性。 2 2 【答案】 (1)D 3HO+Cr (SO )+10KOH 2KCrO+3K SO +8H O 2 2 2 4 3 2 4 2 4 2 (2)C (3)A 这一反应可看作是强酸制取弱酸的反应 资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】【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KIO 的形式存在,I-、I、IO 3 2 3 -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Cl>IO ->I 2 3 2 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:3Cl+I-+3H O=6Cl-+IO -+6H+ 2 2 3 【解析】选C。KIO 、KI在酸性条件下发生氧化还原反应产生I,I 遇淀粉溶液变为蓝色,因此可以用淀粉- 3 2 2 KI试纸和食醋检验食盐是否加碘,A正确;由途径I可知氧化性Cl>I,由途径II可知氧化性:IO ->I,由途 2 2 3 2 径III可知氧化性:Cl>IO -,故物质氧化性有强到弱的顺序为:Cl>IO ->I,B正确;假设反应产生 2 3 2 3 2 1molI ,途径I转移2mol电子,途径II转移10mol电子,因此生产等量的碘,途径I和途径II转移电子数目之 2 比为2∶10=1∶5,C错误;途径III中,Cl 把I-氧化为IO -,Cl 被还原为Cl-,根据电子守恒、电荷守恒、原子 2 3 2 守恒,可得反应的离子方程式:3Cl+I-+3H O=6Cl-+IO -+6H+,D正确。 2 2 3 【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KMnO 和MnO 氧化性强弱:KMnO >MnO 4 2 4 2 ①MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2H O 2 2 2 2 ②2KMnO +16HCl(浓) 2KCl+2MnCl +5Cl↑+8H O 4 2 2 2 (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+3Cl 2FeCl ,Fe+S FeS,氧化性:Cl>S。 2 3 2 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F 的氧化性最强 2 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 资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】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: ①2MnO -+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl↑+8H O 4 2 2 ②2Fe2++Cl 2Fe3++2Cl- 2 ③2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+ ④Fe+Cu2+ Fe2++Cu 可判断MnO -、Fe2+、Cu2+、Fe3+、Cl 的氧化性由强到弱的顺序为( )。 4 2 A.Fe3+>MnO ->Cl>Cu2+ B.Cu2+>Cl>MnO ->Fe3+ 4 2 2 4 C.Cl>MnO ->Fe3+>Cu2+ D.MnO ->Cl>Fe3+>Cu2+ 2 4 4 2 【解析】选D。①反应MnO -中Mn元素化合价+7价变化为+2价,化合价降低做氧化剂,氯气是氧化产物,氧 4 化性MnO ->Cl,②2Fe2++Cl 2Fe3++2Cl-,Cl 中氯元素化合价0价变化为-1价,化合价降低做氧化剂, 4 2 2 2 Fe3+是氧化产物,氧化性Cl>Fe3+,③2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,反应中Fe3+元素化合价+3价变化为+2价做氧化 2 剂,氧化产物是Cu2+,氧化性Fe3+>Cu2+,④Fe+Cu2+ Fe2++Cu,反应中Cu2+元素化合价+2价变化为0价做氧 化剂,氧化产物是Fe2+,氧化性Cu2+>Fe2+,可推断氧化性由强到弱的顺序为:MnO ->Cl>Fe3+>Cu2+>Fe2+。 4 2 2.已知: 2KMnO +16HCl 2KCl+2MnCl +5Cl↑+8H O 4 2 2 2 K Cr O+14HCl 2KCl+2CrCl +3Cl↑+7H O 2 2 7 3 2 2 MnO +4HCl MnCl +Cl↑+2H O 2 2 2 2 其中,KMnO 和一般浓度的盐酸反应,KCr O 需和较浓的盐酸(>6mol•L-1)反应,MnO 需和浓盐酸(> 4 2 2 7 2 8mol•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1molCl 转移电子数均为2N (N 为阿伏加德罗常数) 2 A A C.氧化性:KMnO >KCr O>Cl>MnO 4 2 2 7 2 2 D.盐酸的浓度越大,Cl-的还原性越强 【解析】选C。这三个反应中都有元素化合价变化,且都有离子参加,所以既属于氧化还原反应又属于离子反 应,故A正确;生成1molCl 转移电子数均为2[0-(-1)]N =2N ,故B正确;MnO +4HCl(浓) 2 A A 2 MnCl +Cl↑+2H O中二氧化锰的氧化性大于氯气,故C错误;盐酸的浓度越大,氯离子的浓度越大,其反应速 2 2 2 率越快,则氯离子的还原性越强,故D正确。 3.(2022~2023·大连高三上学期期末)有如表3个实验: 将金属X与金属Y用导线连接,浸入电解质溶 实验1 液中,Y不易腐蚀 将片状的金属X、W分别投入等浓度盐酸中都 实验2 有气体产生,W比X反应剧烈 用惰性电极电解等物质的量浓度的Y和金属Z 实验3 的硝酸盐混合溶液,在阴极上首先析出单质Z 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CuSO 溶液中一定有Cu析出 4 D.用X、Z和稀硫酸可构成原电池,X作正极 【解析】选B。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,说明Y为正极,活动 性X>Y;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,说明活动性W >X;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,说明 活动性Y>Z,由实验可得实验结论金属活动性W>X>Y>Z,故A错误;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,说明Y为正极,X为负极,故B正确;实验没有涉及Z和Cu的活泼性 对比,不能确定,故C错误;用X、Z和稀硫酸可构成原电池,X作负极,故D错误。 资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】