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第4講　氧化還原反應的基本概念和規律
[課程標準]　1.了解氧化還原反應的概念、特征和本質。2.掌握電子轉移的表示方法。3.了解常見的氧化劑和還原劑。
考點一　氧化還原反應及相關概念
1．氧化還原反應
(1)判斷依據：反應前后有元素的化合價發生變化。
(2)本質：電子轉移(得失或偏移)。
2．基于雙線橋理解氧化還原反應的概念之間的關系
概括為“升失氧、降得還、劑性一致、其他相反”。
3．氧化還原反應電子轉移的表示方法
(1)雙線橋法：①標變價；②畫箭頭；③算數目；④說變化。
還原劑＋氧化劑===氧化失去ne－產物＋還原得到ne－產物
用雙線橋法標出銅和濃硝酸反應電子轉移的方向和數目：
(2)單線橋法：箭頭由失電子原子指向得電子原子，線橋上只標電子轉移的數目，不標“得”“失”字樣。
還原劑＋氧化ne－劑===氧化產物＋還原產物
用單線橋法標出銅和稀硝酸反應電子轉移的方向和數目：
4．常見的氧化劑和還原劑
(1)常見氧化劑
常見氧化劑包括某些活潑的非金屬單質、元素處于高價時的物質、過氧化物等。如：
學生用書?第18頁
(2)常見還原劑
常見還原劑包括活潑的金屬單質、某些活潑的非金屬單質、元素處于低價態時的物質等。如：
(3)具有中間價態的物質既有氧化性，又有還原性
具有中間價態的物質 氧化產物 還原產物
Fe2＋ Fe3＋ Fe
SO SO S
H2O2 O2 H2O
其中：Fe2＋、SO主要表現還原性，H2O2主要表現氧化性。
5．氧化還原反應與四種基本反應類型的關系
[正誤辨析]　
(1)有單質參加或有單質生成的化學反應一定是氧化還原反應(　　)
(2)金屬陽離子一定只具有氧化性(　　)
(3)氧化還原反應中有一種元素被氧化時，一定有另一種元素被還原(　　)
(4)氧化還原反應中的反應物，不是氧化劑就是還原劑(　　)
(5)氧化還原反應一定屬于四種基本反應類型(　　)
答案：　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
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一、基于化合價、雙線橋理解氧化還原反應的概念
1．指出下列加點元素的化合價。
(1)KCl·O3 Cl·O2 NaCl·O2 BrCl·
(2)Na2S2O3 CuFeS2 Cu2S FeS2
(3)NF3 NaNO2 H3PO2
(4)H2C2O4 HCN
(5)NaH NaBH4 LiAlH4
(6)Mn·O2 KMn·O4 K2Fe·O4
(7)H—O—O—H
(8)過二硫酸(H2S2O8)的結構式如下：
S 、O
答案：　(1)＋5?。??。?　－1
(2)＋2?。?　－2　－1
(3)＋3?。??。?
(4)＋3　＋2
(5)－1?。??。?
(6)＋4　＋7　＋6
(7)－1　
(8)＋6　－2、－1
2．某種類型的心臟起搏器工作時發生下列反應：4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑，已知SOCl2中S顯＋4價。下列有關判斷正確的是(　　)
A．還原劑只有Li
B．SOCl2既是氧化劑又是還原劑
C．還原產物包括LiCl和S
D．生成1.12 L SO2時，反應轉移電子的物質的量為0.2 mol
A　[在反應4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑中，只有Li元素的化合價升高，Li作還原劑，SOCl2中一部分S元素的化合價降低，SOCl2作氧化劑，A項正確，B項錯誤；Li元素的化合價升高，被氧化，LiCl是氧化產物，S元素的化合價降低，被還原，單質S是還原產物，C項錯誤；因題目中未說明二氧化硫是否處于標準狀況，所以無法計算轉移電子的數目，D項錯誤。]
3．次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產品，有強還原性，可冶煉金屬。已知：①2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O===3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑，②H3PO2＋NaOH(足量)===NaH2PO2＋H2O。下列推斷錯誤的是(　　)
A．H3PO2的結構式為
B．H3PO2具有強還原性，可使重金屬離子變為金屬單質
C．NaH2PO2是正鹽
D．每消耗2 mol P4，反應①中轉移12 mol電子
D　[根據反應②可知H3PO2是一元酸，只有—OH中的H原子能夠電離，因此H3PO2的結構式為，故A正確；由于P元素的最高化合價是＋5，而在H3PO2中P元素化合價為＋1，說明該物質具有強還原性，可將重金屬離子還原為金屬單質，故B正確；根據A選項可知H3PO2是一元酸，所以NaH2PO2是正鹽，故C正確；反應①中轉移情況為：
可知在反應①中轉移電子數是6，說明每有2 mol P4參加反應，轉移6 mol電子，故D錯誤。]
二、重要還原劑——金屬氫化物
4．硼氫化鈉(NaBH4)在有機合成、化工生產方面有廣泛應用。制備硼氫化鈉的化學方程式為NaBO2＋2SiO2＋4Na＋2H2NaBH4＋2Na2SiO3。下列有關該反應的說法錯誤的是(　　)
A．氧化產物和還原產物的物質的量之比為2∶1
B．轉移4 mol電子時，只需向裝置中通入44.8 L H2(標準狀況)
學生用書?第19頁
C.裝藥品之前加熱裝置至100 ℃并持續一會兒
D．制備硼氫化鈉的副產物可能有NaH
B　[由反應可知氧化產物為Na2SiO3，還原產物是NaBH4，所以氧化產物和還原產物的物質的量之比為2∶1，A項正確；轉移4 mol電子時，根據化學方程式可知理論上需要2 mol氫氣，在標準狀況下的體積為2 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L，但由于是可逆反應，需要通入氫氣的體積大于44.8 L，B項錯誤；由于鈉極易被氧化且能與水反應，所以需要排盡裝置中的空氣和水蒸氣，則裝藥品之前應加熱裝置至100 ℃并持續一會兒，C項正確。]
5．(2022·鄭州測評)LiAlH4是重要的儲氫材料，可與水發生反應：LiAlH4＋2H2O===LiAlO2＋4H2↑。下列說法正確的是(　　)
A．氫氣既是氧化產物又是還原產物
B．LiAlH4既是氧化劑又是還原劑
C.若生成標準狀況下4.48 L H2，則轉移0.4 mol電子
D.還原劑與氧化劑的物質的量之比為2∶1
A　[反應中只有H元素的化合價發生變化，則氫氣既是氧化產物又是還原產物，故A正確；LiAlH4中H元素的化合價從－1價升高到0價，LiAlH4是還原劑，故B錯誤；反應中生成1 mol氫氣轉移1 mol電子，若生成標準狀況下4.48 L H2，即氫氣為0.2 mol，則轉移0.2 mol電子，故C錯誤；由方程式可知，還原劑與氧化劑的物質的量之比為1∶2，故D錯誤。]
6．硼氫化鈉(NaBH4)中的氫元素為－1價，具有很強的還原性，被稱為“萬能還原劑”，NaBH4在催化劑釕(Ru)表面與水反應的歷程如圖所示：
下列說法錯誤的是(　　)
A.過程②反應為BH3＋H2O===H2↑＋H2B(OH)
B．反應過程中硼元素的化合價發生了變化
C．若過程③和過程④均產生1 mol H2，則轉移電子數目不相等
D．Ru可使上述反應活化分子的百分數提高，加快反應速率
B　[由題圖可知，過程②反應為BH3＋H2O===H2↑＋H2B(OH)，A項正確；各步驟中硼元素的化合價均為＋3價，B項錯誤；C.過程③反應為，生成1 mol H2時轉移的電子數為NA，過程④反應為HB(OH)2＋2H2O＋e－===H2↑＋B(OH)，生成1 mol H2時轉移的電子數NA，兩者不相等，C項正確；Ru為催化劑，催化劑可提高活化分子的百分數，加快反應速率，D項正確。]
7．氫化鈉(NaH)廣泛應用于工業生產。
(1)氫化鈉(NaH)中氫元素的化合價為 。
(2)NaH能與水劇烈反應：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，該反應中的氧化劑是 ，氧化劑與還原劑的物質的量之比是 。
(3)在高溫下氫化鈉(NaH)可將四氯化鈦(TiCl4)還原成金屬鈦，該反應的化學方程式為
。
答案：　(1)－1　(2)H2O　1∶1　(3)2NaH＋TiCl4Ti＋2NaCl＋2HCl↑(或4NaH＋TiCl4Ti＋4NaCl＋2H2↑)
考點二　氧化還原反應的強弱規律、價態規律
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一、強弱規律
1．氧化性、還原性
(1)氧化性是指得電子的性質(或能力)；還原性是指失電子的性質(或能力)。
(2)元素價態與氧化性、還原性的關系
最高價態——只有氧化性，如：Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；
最低價態——只有還原性，如：金屬單質、Cl－、S2－等；
中間價態——既有氧化性又有還原性，如：Fe2＋、S、Cl2等。
(3)氧化性、還原性的強弱取決于得、失電子的難易程度，與得、失電子數目的多少無關。
2．氧化性、還原性強弱的比較方法
(1)依據氧化還原反應方程式判斷
氧化劑＋還原劑===還原產物＋氧化產物
氧化性：氧化劑>氧化產物
還原性：還原劑>還原產物
(2)依據反應條件及反應的劇烈程度判斷
反應條件(如是否加熱、有無催化劑和反應物濃度大小等)要求越低，反應越劇烈，物質的氧化性或還原性越強。
例如：
(3)依據產物中元素價態的高低來判斷
①相同條件下，不同氧化劑作用于同一種還原劑，氧化產物價態高的其氧化性強。例如：
②相同條件下，不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產物價態低的其還原性強。例如：
學生用書?第20頁
3.先后規律
在濃度相差不大的溶液中：
(1)同時含有幾種還原劑時將按照還原性由強到弱的順序依次反應。
如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2時，因為還原性：Fe2＋>Br－，所以Fe2＋先與Cl2反應。
(2)同時含有幾種氧化劑時將按照氧化性由強到弱的順序依次反應。
如：在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入Fe粉，因為氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以Fe粉先與Fe3＋反應，然后依次與Cu2＋、H＋反應。
二、價態轉化規律
1．價態歸中
含不同價態同種元素的物質間發生氧化還原反應時，該元素價態的變化一定遵循“高價＋低價→中間價”，而不會出現交叉現象。簡記為“兩相靠，不相交”。例如，不同價態硫之間可以發生氧化還原反應的是①②③④。
注：⑤中不會出現H2S轉化為SO2而H2SO4轉化為S的情況。
2．歧化反應
同一元素發生氧化還原反應生成不同價態的物質時，該元素的價態變化一定遵循“中間價態→高價態＋低價態”，不會出現“一邊倒”的現象，即生成物中該元素的價態不能都比中間價態高或都比中間價態低。
如：2＋2NaOH===Na ＋NaO＋H2O。
[正誤辨析]　
(1)強氧化劑與強還原劑混合不一定能發生氧化還原反應(　　)
(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，相應單質越活潑(　　)
(4)難失電子的物質一定易得電子(　　)
(5)含有最高價元素的化合物一定具有強氧化性(　　)
(6)MnO2不與稀鹽酸反應是因為H＋濃度小(　　)
(7)H2S、SO2均具有較強還原性，所以濃H2SO4不能干燥這兩種氣體(　　)
答案：　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× (7)×
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一、氧化性、還原性強弱的比較
1．物質氧化性、還原性的強弱，不僅與物質的結構有關，還與物質的濃度和反應溫度等有關。下列各組物質：①Cu與HNO3溶液?、贑u與FeCl3溶液?、踆n與H2SO4溶液?、蹻e與FeCl3溶液?、軨l2與NaOH溶液　⑥Fe與HNO3溶液?、逨e與H2SO4溶液?、郚a與O2
(1)由于濃度不同而發生不同氧化還原反應的是 (填序號，下同)。
(2)由于溫度不同而發生不同氧化還原反應的是 。
(3)氧化還原反應不受濃度、溫度影響的是 。
解析：　⑥Fe 和濃HNO3常溫下鈍化，加熱繼續反應，Fe和稀HNO3反應，稀HNO3被還原成NO。⑦Fe和濃H2SO4常溫下鈍化，加熱繼續反應，Fe和稀H2SO4反應生成FeSO4和H2。
答案：　(1)①③⑥⑦　(2)⑤⑥⑦⑧　(3)②④
2．已知常溫下在溶液中可發生如下兩個離子反應：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。
由此可以確定Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋三種離子的還原性由強到弱的順序是 _。
答案：　Sn2＋＞Fe2＋＞Ce3＋
3．已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。試判斷下列反應能否發生。(答案填在題后橫線上)
(1)3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
(2)Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
(3)Co2O3＋6HCl(濃)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
(4)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
答案：　(1)否　(2)能　(3)能　(4)能
假設法判定氧化還原反應能否發生
學生用書?第21頁
二、先后規律的應用
4．向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入適量氯氣，溶液中各種離子的物質的量變化如圖所示。
回答下列問題：
(1)線段BC表示 物質的量的變化情況。
(2)FeBr2的物質的量為 。
(3)當通入2 mol Cl2時，溶液中的離子反應可表示為 。
(4)原溶液n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝ 。
解析：　AB段發生反應：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，
BC段發生反應：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，
DE段發生反應：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。
(2)DE段發生的反應為
2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
6 mol　3 mol
則n(FeBr2)＝3 mol。
(4)根據三段消耗氯氣的量知，n(Fe2＋)＝4 mol，
n(I－)＝2 mol，n(Br－)＝6 mol，所以原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3。
答案：　(1)Fe3＋　(2)3 mol　(3)2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－　(4)2∶1∶3
三、價態規律的應用
5．已知G、Q、X、Y、Z均為含氯元素的化合物，在一定條件下有下列轉化關系(未配平)：
①G―→Q＋NaCl　②Q＋H2OX＋H2
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
這五種化合物中Cl元素化合價由低到高的順序是
。
解析：　由①得出Q中Cl元素價態高于G，因為－1價為氯元素的最低價，G中Cl元素價態必介于Q和－1價之間，將該結論引用到③，Y中Cl元素價態介于Q與G之間，故有Q中Cl元素價態高于Y，Y中Cl元素價態高于G；分析②：H2O中的H化合價降低，則Q中的氯元素轉變為X中的氯元素，化合價必升高，則得出X中Cl元素價態高于Q；最后分析④：Z中Cl元素價態介于Q、X之間，則X中Cl元素價態高于Q，則X中Cl元素價態高于Z，Z中Cl元素價態高于Q。
答案：　G＜Y＜Q＜Z＜X
6．氯氣跟氫氧化鉀溶液在一定條件下發生如下反應：Cl2＋KOH―→KX＋KY(未配平)，KX在一定條件下能自身反應：KX―→KY＋KZ(未配平，KY與KZ關系比為1∶3)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的鉀鹽，由以上條件推知在KX中氯的化合價是(　　)
A．＋1 B．＋3 C．＋5 D．＋7
C　[反應：Cl2＋KOH―→KX＋KY是Cl2的歧化反應，KX、KY中的氯元素分別顯正價和－1價；由于KX也發生歧化反應：KX―→KY＋KZ，可斷定KY為KCl，Cl化合價的高低是Z中Cl＞X中Cl(均為正價)。假設KX中Cl為＋a價，KZ中Cl的化合價為＋b價，依據化合價守恒原理及KX―→KY＋3KZ，有a＋1＝3(b－a)，把a＝1、a＝3、a＝5代入上式討論，可知a＝5時，b＝7符合題意。則KX中Cl的化合價為＋5。]
真題演練　明確考向
1．(2022·浙江卷)關于反應Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列說法正確的是(　　)
A．H2SO4發生還原反應
B．Na2S2O3既是氧化劑又是還原劑
C．氧化產物與還原產物的物質的量之比為2∶1
D．1 mol Na2S2O3發生反應，轉移4 mol電子
B　[Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，該反應的本質是硫代硫酸根離子在酸性條件下發生歧化反應生成硫和二氧化硫，化合價發生變化的只有S元素一種，硫酸的作用是提供酸性環境。H2SO4轉化為硫酸鈉和水，其中所含元素的化合價均未發生變化，故其沒有發生還原反應，A不正確；Na2S2O3中S的化合價為＋2，其發生歧化反應生成S(0價)和SO2(＋4價)，故其既是氧化劑又是還原劑，B說法正確；該反應的氧化產物是SO2，還原產物為S，氧化產物與還原產物的物質的量之比為1∶1，C不正確；根據其中S元素的化合價變化情況可知，1 mol Na2S2O3發生反應，要轉移2 mol電子，D不正確。]
2．(2022·湖南卷)科學家發現某些生物酶體系可以促進H＋和e－的轉移(如a，b和c)，能將海洋中的NO轉化為N2進入大氣層，反應過程如圖所示。
下列說法正確的是(　　)
A．過程Ⅰ中NO發生氧化反應
B．a和b中轉移的e－數目相等
C．過程Ⅱ中參與反應的n(NO)∶n(NH)＝1∶4
D．過程Ⅰ→Ⅲ的總反應為NO＋NH===N2↑＋2H2O
D　[由題圖可知，過程Ⅰ中NO轉化為NO，氮元素化合價由＋3價降低到＋2價，NO作氧化劑，被還原，發生還原反應，A錯誤；由圖示可知，過程Ⅰ為NO在酶1的作用下轉化為NO和H2O，依據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知，反應的離子方程式為：NO＋2H＋＋e－NO↑＋H2O，生成1 mol NO，a過程轉移1 mol e－，過程Ⅱ為NO和NH在酶2的作用下發生氧化還原反應生成H2O和N2H4，依據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知，反應的離子方程式為：NO＋NH＋3e－＋2H＋H2O＋N2H4，消耗1 mol NO，b過程轉移3 mol e－，轉移電子數目不相等，B錯誤；由題圖可知，過程Ⅱ發生反應的離子方程式為：NO＋NH＋3e－＋2H＋H2O＋N2H4，n(NO)∶n(NH)＝1∶1，C錯誤；由題圖可知，過程Ⅲ為N2H4轉化為N2和4H＋、4e－，反應的離子方程式為：N2H4N2↑＋4H＋＋4e－，過程Ⅰ→Ⅲ的總反應為：NO＋NH===N2↑＋2H2O，D正確。]
3．(2021·浙江1月選考，10)關于反應8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O，下列說法正確的是(　　)
A．NH3中H元素被氧化
B．NO2在反應過程中失去電子
C．還原劑與氧化劑的物質的量之比為3∶4
D．氧化產物與還原產物的質量之比為4∶3
D　[NH3中H元素的化合價沒有發生變化，故其未被氧化，被氧化的是N元素，A不正確；NO2在反應過程中得到電子，B不正確；該反應中，NH3是還原劑，NO2是氧化劑，由化學方程式可知，還原劑與氧化劑的物質的量之比為4∶3，C不正確；該反應中氧化產物和還原產物均為N2，還原劑被氧化后得到氧化產物，氧化劑被還原后得到還原產物，還原劑與氧化劑的物質的量之比為4∶3，因此，氧化產物與還原產物的質量之比為4∶3 ，D正確。]
4．(2021·湖南選擇考，8)KIO3常用作食鹽中的補碘劑，可用“氯酸鉀氧化法”制備，該方法的第一步反應為6I2＋11KClO3＋3H2O6KH(IO3)2＋5KCl＋3Cl2↑。下列說法錯誤的是(　　)
A．產生22.4 L(標準狀況)Cl2時，反應中轉移10 mol e－
B．反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為11∶6
C．可用石灰乳吸收反應產生的Cl2制備漂白粉
D．可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗食鹽中IO的存在
A　[該反應中只有碘元素價態升高，由0價升高至KH(IO3)2中＋5價，每個碘原子升高5價，即6I2～60e－，又因方程式中6I2～3Cl2，故3Cl2～60e－，即Cl2～20e－，所以產生22.4 L(標準狀況)Cl2即1 mol Cl2時，反應中轉移20 mol e－，A錯誤；該反應中KClO3中氯元素價態降低，KClO3作氧化劑，I2中碘元素價態升高，I2作還原劑，由該方程式的化學計量數可知，11KClO3～6I2，故該反應的氧化劑和還原劑的物質的量之比為11∶6，B正確；漂白粉的有效成分是次氯酸鈣，工業制漂白粉可用石灰乳與氯氣反應，C正確；食鹽中IO可先與酸化的淀粉碘化鉀溶液中的H＋、I－發生歸中反應IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O生成I2，I2再與淀粉發生特征反應變為藍色，故可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗食鹽中IO的存在，D正確。]
課時精練(四)　氧化還原反應的基本概念和規律
(本欄目內容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)
1．亞硝酸(HNO2)在反應中既可作氧化劑，又可作還原劑。當它作氧化劑時，其還原產物可能是(　　)
①NO?、贜O2　③HNO3?、躈2?、軳H3
A．①③ B．①②④ C．①④⑤ D．全部
C　[亞硝酸(HNO2)中N元素的化合價是＋3價，介于N元素的最高化合價＋5價和最低化合價－3價之間，因此在反應中既可作氧化劑，又可作還原劑。當它作氧化劑時，其還原產物的價態比＋3價低，可以是＋2價的NO、0價的N2，也可以是－3價的NH3，故①④⑤正確。]
2．已知X和Y是兩種單質。X＋Y―→X2＋＋Y2－。下列敘述正確的是(　　)
①X被氧化?、赬是氧化劑　③X具有氧化性　
④Y2－是還原產物　⑤Y2－具有還原性?、轝2＋具有氧化性?、遈的氧化性比X2＋氧化性強
A．①②③④ B．①④⑤⑥⑦
C．①③④⑤ D．②③④
B　[X＋Y―→X2＋＋Y2－，X化合價升高，作還原劑，發生氧化反應，X2＋是氧化產物；Y化合價降低，作氧化劑，發生還原反應，Y2－是還原產物。X作還原劑，被氧化，①正確；X是還原劑，②錯誤；X是還原劑，具有還原性，③錯誤；Y2－是還原產物，④正確；Y2－是還原產物具有還原性，⑤正確；X2＋是氧化產物具有氧化性，⑥正確；Y是氧化劑，X2＋是氧化產物，氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，所以Y的氧化性比X2＋氧化性強，⑦正確。]
3．氧化還原反應與四種基本類型反應的關系如圖所示，則下列化學反應屬于4區的是(　　)
A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl
B．2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2
C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
A　[置換反應的定義是：一種單質和化合物反應，生成另一種單質和化合物，故A正確；分解反應的定義是：一種物質分解成兩種或多種物質，B屬于分解反應，故B錯誤；化合反應的定義是：兩種或多種物質反應生成一種物質，C屬于化合反應，故C錯誤；D項反應物中沒有單質參與，不屬于置換反應，屬于氧化還原反應，故D錯誤。]
4．關于反應4CO2＋SiH44CO＋2H2O＋SiO2，下列說法正確的是(　　)
A．CO是氧化產物
B．SiH4發生還原反應
C．氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶4
D．生成1 mol SiO2時，轉移8 mol電子
D　[根據反應方程式，碳元素的化合價由＋4價降低為＋2價，故CO為還原產物，A錯誤；硅元素化合價由－4價升高為＋4價，故SiH4發生氧化反應，B錯誤；反應中氧化劑為二氧化碳，還原劑為SiH4，則氧化劑與還原劑的物質的量之比為4∶1，C錯誤；根據反應方程式可知Si元素的化合價由－4價升高至＋4價，因此生成1 mol SiO2時，轉移8 mol電子，D正確。]
5．氮化鋁(AlN)被廣泛應用于電子、陶瓷等工業領域。在一定條件下，高溫AlN可通過如下反應制?。篈l2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO。下列敘述正確的是(　　)
A．AlN中N元素的化合價為＋3
B．上述反應中AlN為氧化產物
C．上述反應中氮元素被還原，N2發生還原反應
D．上述反應中有電子的轉移，是因為有元素的化合價發生變化
C　[由金屬與非金屬元素組成的化合物中，金屬元素顯正價，非金屬元素顯負價，因此Al的化合價為＋3價，N元素的化合價為－3價，故A錯誤；題述反應中，N元素化合價由N2中的0價降低為AlN中的－3價，發生還原反應，AlN為還原產物，故B錯誤，C正確；氧化還原反應的本質為電子轉移，電子轉移導致元素的化合價發生變化，故D錯誤。]
6．溴化鉀(KBr)可作為分析試劑、感光劑、神經鎮靜劑等，工業上制取溴化鉀的方法之一為：先將尿素(H2NCONH2)加到K2CO3溶液中，然后在不斷攪拌下緩慢注入液溴 ，隨即發生反應：3K2CO3＋H2NCONH2＋3Br2===6KBr＋4CO2↑＋N2↑2H2O。下列有關此反應的說法正確的是(　　)
A．尿素作還原劑，CO2、N2是氧化產物
B．若制取1 mol KBr，轉移電子數目為2NA
C．此方法成本低，且制得的KBr純凈
D．實驗室中KBr密封保存在無色廣口瓶中
C　[尿素中C為＋4價，N為－3價，因此尿素作還原劑，N2是氧化產物，CO2不是氧化產物，A錯誤；Br從0價降低到－1價，若制取1 mol KBr，轉移電子數目為NA，B錯誤；此反應制取的原料為碳酸鉀、尿素和Br2，成本低，產物CO2、N2為氣態，因此得到的KBr比較純凈，C正確；KBr作感光劑，說明KBr具有感光性，因此應密封保存在棕色廣口瓶中，D錯誤。]
7．在45～50℃時，臭氧(O3)可以將碘氧化為碘酸碘[I(IO3)3]。反應的化學方程式如下：9O3＋2I2===I(IO3)3＋9O2。下列說法正確的是(　　)
A．O3既不是氧化劑也不是還原劑
B．I(IO3)3中碘元素的化合價均為＋5
C．氧化性：I(IO3)3＞I2
D．氧化性：I2＞I(IO3)3
C　[從反應的化學方程式知，在反應中氧元素化合價降低，O3為氧化劑，A錯誤；在 (O3)3中碘元素化合價有＋3、＋5兩種價態，B錯誤；按照價態規律，通常價態高，氧化性強，則氧化性：I(IO3)3＞I2，C正確、D錯誤。]
8．關于反應3FeSO4＋2O3＋3NO===Fe2(SO4)3＋Fe(NO3)3，下列說法不正確的是(　　)
A．NO中N元素被氧化
B．O3在反應過程中得到電子
C．還原劑與氧化劑的物質的量之比為3∶1
D．Fe2(SO4)3既是氧化產物又是還原產物
D　[NO中N元素化合價從＋2價升高到＋5價，失去3個電子，N元素被氧化，A正確；O3中氧元素化合價從0價降低到－2價，在反應過程中得到電子，B正確；鐵元素化合價從＋2價升高到＋3價，失去電子，被氧化，所以反應中氧化劑是臭氧，還原劑是硫酸亞鐵和NO，則還原劑與氧化劑的物質的量之比為(3＋3)∶2＝3∶1，C正確；根據分析可知Fe2(SO4)3是氧化產物，硝酸鐵既是氧化產物又是還原產物，D錯誤。]
9．2022年我國空間站的建設舉世矚目，神州十四飛船整裝待發。飛船的天線用鈦鎳記憶合金制造，工業上用鈦酸亞鐵(FeTiO3)冶煉鈦(Ti)的過程是：
反應①：2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2FeCl3＋6CO
反應②：在氬氣環境中，2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2
下列有關說法不正確的是(　　)
A．反應①中Cl2是氧化劑，C、FeTiO3是還原劑
B．反應①中每生成標準狀況下6.72 L CO氣體，轉移0.7NA個電子
C．反應②中Mg被氧化，TiCl4被還原
D．反應①、②中鈦元素的化合價都發生了變化
D　[FeTiO3中Fe顯＋2價，O顯－2價，化合物的各元素化合價代數和為0，則Ti的價態為＋4價，根據反應①，Cl2中Cl的化合價降低，Cl2為氧化劑，C的價態升高，C作還原劑，鐵元素的價態升高，FeTiO3作還原劑，其余元素的化合價沒發生變化，故A正確；根據分析，生成6 mol CO，轉移電子的物質的量為14 mol，即每生成標準狀況下6.72 L CO氣體，轉移電子物質的量為＝0.7 mol，故B正確；反應②中Mg的化合價由0價升高為＋2價，Mg為還原劑，TiCl4中Ti的化合價由＋4價降低為0價，TiCl4為氧化劑，故C正確；根據上述分析，反應①中Ti的價態沒有發生變化，反應②中Ti的價態發生變化，故D錯誤。]
10．探究H2O2溶液的性質，根據實驗所得結論不正確的是(　　)
選項 實驗 試劑a 現象 結論
A 溶有SO2的BaCl2溶液 產生沉淀 H2O2有氧化性
B 酸性KMnO4溶液 紫紅色溶液褪色 H2O2有氧化性
C KI淀粉溶液 溶液變藍 H2O2有氧化性
D 鹽酸酸化的FeCl2溶液 溶液變黃 H2O2有氧化性
B　[將H2O2溶液加入溶有SO2的BaCl2溶液中，H2O2先與SO2發生氧化還原反應，即H2O2＋SO2===H2SO4，H2O2作氧化劑，體現氧化性，BaCl2與生成的H2SO4反應生成BaSO4沉淀，即H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl，故A正確；將H2O2溶液加入酸性KMnO4溶液中，發生氧化還原反應，即2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，MnO中Mn元素由＋7價得電子變成＋2價，發生還原反應，作氧化劑，生成了Mn2＋，紫紅色溶液褪色，H2O2中氧元素由－1價失電子變成0價，發生氧化反應，作還原劑，體現還原性，故B錯誤；將H2O2溶液加入KI淀粉溶液中，發生氧化還原反應，即H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O，H2O2中氧元素由－1價得電子變成－2價，發生還原反應，作氧化劑，體現氧化性，生成的I2遇淀粉變藍，故C正確；將H2O2溶液加入鹽酸酸化的FeCl2溶液中，發生氧化還原反應，即2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，H2O2中氧元素由－1價得電子變成－2價，發生還原反應，作氧化劑，體現氧化性，反應生成了Fe3＋，溶液變黃，故D正確。]
11．硫化氫的轉化是資源利用的研究課題。將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、CuCl2的混合溶液中反應回收S，其物質轉化歷程如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．歷程①發生反應S2－＋Cu2＋===CuS↓
B．歷程②中CuS作氧化劑
C．歷程③中n(Fe2＋)∶n(O2)＝4∶1
D．轉化的總反應為H2S===H2＋S
C　[根據圖示可知歷程①是Cu2＋與H2S氣體發生復分解反應產生CuS黑色沉淀和H＋，根據電荷守恒及物質的拆分原則，可知發生反應的離子方程式為H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋，A錯誤；在歷程②中，CuS與Fe3＋發生氧化還原反應，產生S、Cu2＋、Fe2＋，該反應的離子方程式為：CuS＋2Fe3＋===S＋Cu2＋＋2Fe2＋，S元素化合價升高，失去電子被氧化，CuS作還原劑，B錯誤；在歷程③中，Fe2＋與O2發生氧化還原反應，產生Fe3＋、H2O，根據氧化還原反應4Fe2＋＋4H＋＋O2===4Fe3＋＋2H2O可知：n(Fe2＋)∶n(O2)＝4∶1，C正確；根據流程圖可知總反應方程式為：2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，D錯誤。]
12．氫化亞銅(CuH)是一種難溶物質，用CuSO4溶液和“另一物質”在40～50 ℃時反應可生成它。CuH具有的性質有：不穩定，易分解，在氯氣中能燃燒，與稀鹽酸反應能生成氣體，Cu＋在酸性條件下發生的反應是2Cu＋===Cu2＋＋Cu。
根據以上信息，結合自己所掌握的化學知識，回答下列問題：
(1)在CuSO4溶液和“另一物質”制CuH的反應中，用氧化還原觀點分析，這“另一物質”在反應中所起的作用是 (填“氧化劑”或“還原劑”)。
(2)寫出CuH在氯氣中燃燒的化學反應方程式： _
。
(3)CuH溶解在稀鹽酸中生成的氣體是 (填化學式)。
(4)如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的氣體只有NO，請寫出CuH溶解在足量稀硝酸中反應的離子方程式： 。
解析：　(1)CuSO4反應后生成CuH，銅元素化合價由＋2變為＋1，CuSO4作氧化劑，另一物質作還原劑。(2)CuH在Cl2中燃燒，Cl2作氧化劑，CuH作還原劑，反應生成CuCl2、HCl，化學方程式為2CuH＋3Cl22CuCl2＋2HCl。(3)CuH溶解在稀鹽酸中，CuH中的H－失電子，鹽酸中H＋得電子，所以得到的氣體是H2。(4)Cu＋在酸性條件下發生的反應是
2Cu＋===Cu2＋＋Cu，稀硝酸具有強氧化性，CuH具有還原性，二者反應生成Cu2＋、NO、H2O。
答案：　(1)還原劑　(2)2CuH＋3Cl22CuCl2＋2HCl　(3)H2　(4)CuH＋3H＋＋NO===Cu2＋＋2H2O＋NO↑
13.某探究學習小組用如圖所示裝置進行SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱比較實驗，實驗過程如下：
Ⅰ.先向B中的FeCl2溶液(約10 mL)中通入Cl2，當B中溶液變黃時，停止通氣。
Ⅱ.打開活塞b，使約2 mL的溶液流入D試管中，檢驗取出溶液中的離子。
Ⅲ.接著再向B中通入一定量的SO2氣體。
Ⅳ.更新試管D，重復過程Ⅱ，檢驗取出溶液中的離子。
(1)棉花中浸潤的溶液為 ，目的是
。
(2)實驗室制備氯氣的化學方程式為 _
。
(3)過程Ⅲ中一定發生反應的離子方程式為 _
；
過程Ⅳ中檢驗取出溶液中是否含有硫酸根離子的操作是
。
(4)該小組對SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱比較期望達到的結論是 _。
(5)甲、乙、丙三同學分別完成了上述實驗，下表是他們的檢測結果，他們的檢測結果一定能夠證明SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱關系的是 _。
過程Ⅱ中檢出離子 過程Ⅳ中檢出離子
甲 有Fe3＋無Fe2＋ 有SO
乙 既有Fe3＋又有Fe2＋ 有SO
丙 有Fe3＋無Fe2＋ 有Fe2＋
解析：　(1)向B中的FeCl2溶液中通入氯氣，氯氣不可能完全和亞鐵離子反應，多余的氯氣污染空氣，需要除去，所以棉花中浸潤的溶液為NaOH溶液。(2)實驗室制備氯氣用的是二氧化錳和濃鹽酸在加熱的條件下反應，化學方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3)B中的亞鐵離子被氧化為鐵離子，在含鐵離子的溶液中通入二氧化硫，發生氧化還原反應：2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋；檢驗硫酸根離子，先要用鹽酸酸化排除碳酸根離子和亞硫酸根離子的干擾，再加入BaCl2溶液，如果出現白色沉淀，說明有SO，反之無SO。(4)SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱的順序為SO2＞Fe2＋＞Cl－。(5)過程Ⅱ是為了檢驗氯氣氧化后的產物，過程Ⅳ是為了檢驗二氧化硫被氧化后的產物。甲：過程Ⅱ檢出離子有Fe3＋無Fe2＋，說明氯氣過量，過程Ⅳ中檢出有SO不能說明二氧化硫就是被鐵離子氧化的，也可能是被氯氣氧化的，甲錯誤；乙：過程Ⅱ檢出離子既有Fe3＋又有Fe2＋，亞鐵離子未被氧化完全，說明氯氣量不足，過程Ⅳ中檢出有SO，一定是二氧化硫被鐵離子氧化得到的，乙正確；丙：過程Ⅱ檢出離子有Fe3＋無Fe2＋，而過程Ⅳ中檢出有Fe2＋，說明二氧化硫把鐵離子還原為亞鐵離子，丙正確。
答案：　(1)NaOH溶液　防止尾氣污染環境
(2)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(3)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋　取溶液少許于試管中，先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，證明有SO，反之無SO　(4)SO2＞Fe2＋＞Cl－　(5)乙、丙
14．黃鐵礦(主要成分為FeS2)的有效利用對環境具有重要意義。
(1)在酸性條件下催化氧化黃鐵礦的物質轉化關系如圖1所示。
①圖1轉化過程的總反應中，FeS2作 (填“催化劑”“氧化劑”或“還原劑”，下同)。該轉化過程中NO的作用是作 。
②寫出圖1中Fe3＋與FeS2反應的離子方程式： 。
(2)Fe2＋被氧化為Fe3＋的過程中，控制起始時Fe2＋的濃度、溶液體積和通入O2的速率不變，改變其他條件時，Fe2＋被氧化的轉化率隨時間的變化如圖2所示。
①加入NaNO2發生反應：2H＋＋3NO===NO＋2NO↑＋H2O。該反應中若有6 mol NaNO2完全反應，轉移電子的物質的量為 mol。
②加入NaNO2、KI發生反應：4H＋＋2NO＋2I－===2NO↑＋I2＋2H2O。解釋圖2中該條件下能進一步提高單位時間內Fe2＋轉化率的原因： _
。
解析：　(1)①轉化過程FeS2中S元素被氧化為SO，FeS2是還原劑，反應前后NO沒有變化，所以NO是催化劑。②反應的離子方程式是14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋。(2)①根據離子方程式可知，反應中若有6 mol NaNO2完全反應，轉移電子的物質的量為4 mol。②NO是該反應的催化劑，加入NaNO2、KI發生反應：4H＋＋2NO＋2I－===
2NO↑＋I2＋2H2O，生成的NO更多，加快了反應速率。
答案：　(1)①還原劑　催化劑　②14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋
(2)①4?、谏傻拇呋瘎㎞O更多，加快了反應速率
學生用書?第22頁

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