2019届一轮复习人教版氧化还原反应学案(1) 14页

第7讲　氧化还原反应 ‎1．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 ‎(1)根据反应中有无电子转移或元素化合价变化，可以把化学反应划分为氧化还原反应和非氧化还原反应。判断氧化还原反应的最佳依据是有无元素化合价变化。‎ ‎(2)四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示。‎ ‎2．氧化还原反应的概念之间的关系 ‎3．常见的氧化剂和还原剂 ‎(1)常见氧化剂 常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：Cl2、浓硫酸、HNO3、Fe3＋、KMnO4(H＋)、Cr2O(H＋)等。‎ ‎(2)常见还原剂 常见还原剂包括活泼的金属单质、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。如：H2、CO、Fe2＋、H2S、I－等。‎ ‎(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Fe2＋、SO(H2SO3)、H2O2等。‎ ‎1．正误判断，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。该反应的还原产物为MnSO4或Mn2＋。(　　)‎ ‎(2)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。(　　)‎ ‎(3)金属阳离子一定只具有氧化性。(　　)‎ ‎(4)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。(　　)‎ ‎(5)在氧化还原反应中H2O2只能是氧化剂不可作还原剂。(　　)‎ ‎(6)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。(　　)‎ 答案　 (1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√‎ ‎2．教材改编题 ‎(据人教必修一P39 T8)在Fe＋H2SO4===H2↑＋FeSO4的反应中，Fe(　　)‎ A．是氧化剂 B．被氧化 C．得电子 D．被还原 答案　 B 考点1　氧化还原反应的基本概念 典例1　(2017·永丰县调研)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3＜x＜4；M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子)，常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质，转化流程如图所示：有关上述转化过程的下列叙述正确的是(　　)‎ A．MFe2O4表现了还原性 B．MFe2Ox表现还原性 C．SO2和NO2表现了还原性 D．SO2和NO2发生了分解反应 解析　A项，由信息可知，MFe2O4与氢气的反应中，M元素的化合价降低，则为氧化剂，具有氧化性；B项，MFe2Ox在常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质，则氧化物为氧化剂，MFe2Ox为还原剂，体现其还原性；C项，由B可知，SO2和NO2表现了氧化性；D项，SO2和NO2发生了还原反应。‎ 答案　 B 名师精讲 ‎1．解决氧化还原反应概念的一般思路 找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，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，熟记8个字“升、失、氧、还、降、得、还、氧”。‎ ‎2．确定元素化合价 ‎(1)常见元素的化合价口诀：‎ 一价氢、氯、钾、钠、银；二价氧、钙、镁、钡、锌；三铝、四硅、五价磷；二三铁、二四碳，二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。‎ ‎(2)近几年高考中一些特殊物质中元素化合价：‎ CF2、K2eO4、Li2H、Al、Na22O3、2O、‎ H、。‎ ‎1．被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，下列说法中正确的是(NaBH4中H为－1价)(　　)‎ A．NaBH4既是氧化剂又是还原剂 B．NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂 C．硼元素被氧化，氢元素被还原 D．被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1‎ 答案　 D 解析　首先分析四种元素价态的变化：Na的价态反应前后都是＋1价，B反应前后都是＋3价，O反应前后都是－2 价，变价元素只有H，NaBH4中－1价氢被H2O中＋1价氢氧化，发生归中反应生成H2。‎ ‎2．某种飞船以N2H4和N2O4为动力源发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达‎2700 ℃‎，对于该反应，下列说法中正确的是(　　)‎ A．该反应属于置换反应 B．N2H4是氧化剂 C．N2O4是还原剂 D．N2既是氧化产物又是还原产物 答案　 D 解析　该反应的反应物中无单质，不属于置换反应；该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应，N2H4是还原剂，N2O4是氧化剂，N2既是氧化产物又是还原产物。‎ 考点2　电子转移的方向和数目 典例2　(2017·江西赣州模拟)氮化铝(AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域，在一定条件下，AlN可通过反应Al2O3＋N2＋‎3C2AlN＋3CO合成。下列叙述正确的是(　　)‎ A．上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂 B．上述反应中，每生成1 mol AlN需转移3 mol电子 C．AlN中氮元素的化合价为＋3价 D．AlN的摩尔质量为‎41 g 解析　得到2×3e－＋3 失去3×2e－O反应中氮元素由0价降低到－3价，碳元素由0价升高到＋2价，所以N2是氧化剂，C是还原剂，每生成1 mol AlN转移3 mol电子，D项摩尔质量的单位为g/mol。‎ 答案　 B 名师精讲 ‎1．双线桥法 注意事项　①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素；②得失电子总数必须相等。‎ ‎2．单线桥法 注意事项　①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素；②箭头方向表示电子转移的方向；③在“桥”上标明转移的电子总数。‎ ‎3．对于反应：3BrF3＋5H2O===Br2＋HBrO3＋O2↑＋9HF，下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应中，有三种元素化合价发生改变 B．该反应的氧化剂为BrF3，氧化产物为O2‎ C．1.5 mol BrF3参加反应，有4 mol e－转移 D．1.5 mol H2O参加反应，被H2O还原的BrF3为0.4 mol 答案　 D 解析　BrF3中Br为＋3价，反应中部分Br的化合价升高，部分Br的化合价降低，O的化合价升高，F的化合价不变，该反应中BrF3既是氧化剂又是还原剂，氧化产物为HBrO3和O2，还原产物为Br2，A、B错误；每3 mol BrF3参加反应，生成1 mol还原产物Br2，转移6 mol电子，故1.5 mol BrF3参加反应时，转移3 mol电子，C错误；每5 mol H2O参加反应，H2O失去4 mol电子，则1.5 mol H2O参加反应，H2O失去1.2 mol电子，故被H2O还原的BrF3为＝0.4 mol，D正确。‎ ‎4．H2O2在Fe2(SO4)3催化下发生分解反应，写出H2O2分解反应方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目：‎ ‎__________________________________________________________。‎ 答案　‎ 解析　硫酸铁在反应中做催化剂，其反应为H2O2分解生成水和氢气，故H2O2中的O元素一部分化合价升高，一部分化合价降低。‎ ‎(建议用时：40分钟)‎ 一、选择题(每题7分，共84分)‎ ‎1．下列化工生产过程中，未涉及氧化还原反应的是(　　)‎ A．海带提碘 B．氯碱工业 C．侯氏制碱法 D．海水提溴 答案　 C 解析　海带提碘要将碘离子氧化为碘单质，故A不符合题意；氯碱工业的原理是2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，该反应属于氧化还原反应，B不符合题意；侯氏制碱法的反应为NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3、NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，以上反应均为非氧化还原反应，C符合题意；海水提溴要将溴离子氧化为溴单质，故D不符合题意。‎ ‎2．化学与生活密切相关。下列应用中利用了物质氧化性的是(　　)‎ A．明矾净化水 B．纯碱去油污 C．食醋除水垢 D．漂白粉漂白织物 答案　 D 解析　A项，明矾净化水，利用Al3＋水解生成的Al(OH)3具有吸附性，吸附水中悬浮杂质；B项，纯碱去油污，利用纯碱水解使溶液显碱性，油污在碱性条件下发生水解反应生成可溶性的高级脂肪酸盐和甘油；C项，食醋除水垢，利用的是CH3COOH与CaCO3的复分解反应；D项，漂白粉漂白织物，利用漂白粉溶于水Ca(ClO)2转化为HClO有强氧化性。‎ ‎3．下列说法错误的是(　　)‎ A．(天津高考)Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应 B．(天津高考)NO2溶于水时发生氧化还原反应 C．(江苏高考)在氧化还原反应中，还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数 D．(山东高考)化合反应均为氧化还原反应 答案　 D 解析　有化合价变化的反应(或有电子转移的反应)为氧化还原反应，Na2SO3与H2O2反应时，硫元素价态升高，氧元素价态降低，A正确；NO2溶于水时，发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氮元素化合价发生变化，则该反应是氧化还原反应，B正确；氧化还原反应中，氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数，C正确；有单质参加的化合反应为氧化还原反应，D错误。‎ ‎4．(2017·合肥调研)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、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(　　)‎ A．Li2NH中N的化合价是－1‎ B．LiH的电子式为Li＋∶H－‎ C．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂 D．LiNH2是还原产物，LiH是氧化产物 答案　 C 解析　Li2NH中Li的化合价为＋1，H的化合价为＋1，故N 的化合价为－3，A错误；LiH为离子化合物，其电子式为Li＋[∶H]－，B错误；LiNH2中H的化合价为＋1，LiH中的H的化合价为－1，故该反应中H2既是氧化剂又是还原剂，C正确；LiNH2是氧化产物，LiH是还原产物，D错误。‎ ‎5．把图2中的物质补充到图1中，可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。‎ 对该氧化还原反应的离子方程式，下列说法不正确的是(　　)‎ A．IO作氧化剂，具有氧化性 B．氧化性：MnO＞IO C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2‎ D．若有2 mol Mn2＋参加反应，则转移10 mol电子 答案　 B 解析　结合图1可知Mn2＋为反应物，故图2中的MnO为生成物，因此Mn2＋作还原剂，被氧化，故图2中的IO作氧化剂，IO为还原产物，因此该反应的离子方程式为2Mn2＋＋5IO＋3H2O===2MnO＋5IO＋6H＋。由此可知A、C正确；同一个反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，故氧化性：IO＞MnO，B错误；Mn2＋～MnO～5e－，若2 mol Mn2＋参加反应，则转移10 mol电子，D正确。‎ ‎6．(创新题)‎ 图中两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应，其中属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂也不作还原剂的是(　　)‎ A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 答案　 A 解析　甲中发生的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，水既不作氧化剂也不作还原剂，A正确；乙中水作氧化剂，不符合题意；丙、丁中发生的反应都不是氧化还原反应，也不符合题意。‎ ‎7．下列实验中，颜色的变化与氧化还原反应有关的是(　　)‎ A．往紫色石蕊试液中加入盐酸，溶液变红 B．饱和FeCl3溶液在沸水中变成红褐色胶体 C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成的沉淀由白色变成灰绿色，最后变成红褐色 D．SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色 答案　 C 解析　向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，首先得到白色沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2迅速与空气中的O2发生氧化还原反应得到红褐色的Fe(OH)3。‎ ‎8．下列氧化还原反应中，实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比正确的是(　　)‎ ‎①KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O；1∶6‎ ‎②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；2∶3‎ ‎③SiO2＋‎3CSiC＋2CO↑；1∶2‎ ‎④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；2∶1‎ A．①③ B．②③ C．②④ D．①④‎ 答案　 B 解析　结合氧化还原反应中得失电子守恒原理可知，反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5；反应④中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。‎ ‎9．在下列变化中①工业制盐酸　②工业制漂粉精　③实验室制氯气，按氯元素被氧化、被还原、既被氧化又被还原的顺序排列，正确的是(　　)‎ A．①②③ B．②①③ C．①③② D．③①②‎ 答案　 D 解析　①H2＋Cl22HCl，氯元素被还原；②2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，氯元素既被氧化又被还原；③4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，氯元素被氧化。‎ ‎10．工业生产钠和烧碱的原理如下：‎ ‎①电解熔融氯化钠制钠：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑‎ ‎②电解饱和食盐水制烧碱：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑‎ 下列有关说法正确的是(　　)‎ A．在反应①和②中，氯化钠均既是氧化剂，又是还原剂 B．在反应①中氯气是还原产物，在反应②中氢气是还原产物 C．若标准状况下生成等体积的气体，则反应①和②中转移电子总数相等 D．若消耗等质量的氯化钠，则反应①和②中转移电子总数相等 答案　 D 解析　反应②中氯化钠是还原剂，水是氧化剂，A错误；反应①中氯气是氧化产物，B错误；反应①中，转移2 mol电子，生成1 mol气体，反应②中，转移2 mol电子，生成2 mol 气体，C错误；反应①和②中，消耗1 mol氯化钠均转移1 mol电子，D正确。‎ ‎11．(2017·肇庆期末)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应：10NaN3＋2KNO3===K2O＋xNa2O＋16N2↑，下列说法错误的是(　　)‎ A．x＝5‎ B．每生成16 mol N2转移10 mol电子 C．N2既是氧化产物又是还原产物 D．反应中氧化产物与还原产物的质量之比为1∶15‎ 答案　 D 解析　据Na原子守恒可知，2x＝10，则有x＝5，A正确；该反应中，N元素由＋5价、－价变为0价，故每生成16 mol N2转移10 mol电子，B正确；该反应中，N元素既被氧化又被还原，则N2既是氧化产物又是还原产物，C正确；生成16 mol N2时，有15 mol N2是氧化产物，1 mol N2是还原产物，则氧化产物与还原产物的质量之比为15∶1，D错误。‎ ‎12．黑火药爆炸时可发生反应：4S＋16KNO3＋‎16C===3K2SO4＋4K2CO3＋K2S＋12CO2↑＋8N2↑，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．S既作氧化剂又作还原剂 B．消耗‎12 g C时，反应转移5 mol电子 C．还原产物只有K2S D．KNO3只发生氧化反应 答案　 A 解析　S元素由0价变为＋6价和－2价，化合价既有升高又有降低，则S既作氧化剂又作还原剂，A正确；C元素由0价变为＋4价，S元素由0价变为＋6价，消耗16 mol C时，转移16 mol×4＋3 mol×6＝82 mol电子，故消耗‎12 g C(即1 mol)时，反应转移5.125‎ ‎ mol电子，B错误；该反应中K2S和N2都是还原产物，C错误；KNO3中N元素化合价降低，发生了还原反应，D错误。‎ 二、非选择题(共16分)‎ ‎13．(6分)(1)根据反应KClO3＋6HCl===3Cl2↑＋KCl＋3H2O可知，每生成3 mol Cl2转移________ mol e－；‎ ‎(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，每产生1 mol氧气转移________ mol e－；‎ ‎(3)已知将过氧化钠加入硫酸亚铁盐溶液中发生反应：4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋，每4 mol Na2O2发生反应转移________ mol e－。‎ 答案　 (1)5　(2)2　(3)6‎ 解析　(1) ‎ ‎(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Na2O2中O元素为－1价，与水反应时O原子一个变为0价，一个变为－2价，转移1 mol e－，故生成1 mol O2转移2 mol e－。‎ ‎(3)4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋；‎ Fe　＋2―→＋3↑　1×4＝4；‎ O　－1―→0↑　1×2＝2；‎ O　－1―→－2↓　1×6＝6。‎ 故每4 mol Na2O2发生反应转移6 mol e－。‎ ‎14．(10分)(1)氯酸是一种强酸，氯酸的浓度超过40%就会迅速分解，反应的化学方程式为：8HClO3===3O2↑＋2Cl2↑＋4HClO4＋2H2O。根据题意完成下列小题：‎ ‎①在上述变化过程中，发生还原反应的过程是________→________。(填化学式)‎ ‎②该反应的氧化产物是____________(填化学式)；所得混合气体的平均相对分子质量为________。‎ ‎(2)已知测定锰的一种方法是：锰离子转化为高锰酸根离子，反应体系中有H＋、Mn2＋、H2O、IO、MnO、IO。‎ ‎①有关反应的离子方程式为____________________________。‎ ‎②在锰离子转化为高锰酸根离子的反应中，如果把反应后的溶液稀释到‎1 L，测得溶液的pH＝2，则在反应中转移电子的物质的量为________mol。‎ 答案　 (1)①HClO3　Cl2　②O2和HClO4　47.6‎ ‎(2)①2Mn2＋＋5IO＋3H2O===2MnO＋5IO＋6H＋　②1/60(或0.0167)‎ 解析　(1)①根据方程式中化合价的升降可以判断出＋5价的氯被还原为0价，故还原过程为HClO3→Cl2。②方程式中化合价升高的有两种元素，故氧化产物是O2和HClO4；混合气体(O2和Cl2)的平均相对分子质量计算如下：(3×32＋2×71)÷5＝47.6。‎ ‎(2)①根据题意和氧化还原反应书写规律可以得出2Mn2＋＋5IO＋3H2O===2MnO＋5IO＋6H＋。②根据离子方程式，每生成6 mol H＋，转移电子的物质的量为10 mol，当‎1 L溶液的pH＝2时，生成n(H＋)＝0.01 mol，则转移电子的物质的量为1/60 mol。‎