高考试题氧化还原反应 10页

氧化还原反应知识点归纳 一、概念 ‎ 1、氧化反应：元素化合价升高的反应 还原反应：元素化合价降低的反应 ‎ 氧化还原反应：凡有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应 ‎ 2、氧化剂和还原剂(反应物)‎ ‎ 氧化剂：得电子(或电子对偏向)的物质------氧化性：氧化剂具有的得电子的能力 ‎ 还原剂：失电子(或电子对偏离)的物质------还原性：还原剂具有的失电子的能力 ‎ 3、氧化产物：氧化后的生成物 还原产物：还原后的生成物。‎ ‎ 4、被氧化：还原剂在反应时化合价升高的过程 被还原：氧化剂在反应时化合价降低的过程 ‎ 5、氧化性：氧化剂具有的得电子的能力 还原性：还原剂具有的失电子的能力 ‎6、氧化还原反应的实质：电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移 ‎ 口诀：失电子，化合价升高，被氧化（氧化反应），还原剂；‎ ‎ 得电子，化合价降低，被还原（还原反应），氧化剂；‎ ‎ 7、氧化还原反应中电子转移（或得失）的表示方法 （1） 双线桥法：表示同种元素在反应前后得失电子的情况。用带箭头的连线从化合价升高 ‎ 的元素开始，指向化合价降低的元素，再在连线上方标出电子转移的数目．‎ ‎ 化合价降低 +ne－ 被还原 ‎ ‎ ‎ 氧化剂 ＋ 还原剂 ＝ 还原产物 ＋ 氧化产物 ‎ ‎ ‎ 化合价升高 －ne－ 被氧化 ‎ ‎ （2） 单线桥法：表示反应物中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数目。在单线桥法中，‎ ‎ 箭头的指向已经表明了电子转移的方向，因此不能再在线桥上写“得”、“失”字样．‎ ‎ ‎ 例题 ．（08上海卷）下列物质中，只有氧化性、只有还原性，既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是（ ）‎ A F2、K、HCl B Cl2、Al、H‎2 ‎‎ ‎C NO2、Na、Br2 D O2、SO2、H2O ‎ ．（08上海卷）已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是( ) ‎ A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO‎3 ‎C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4 ‎ ．（08重庆卷）下列做法中用到物质氧化性的是（ ）‎ A．明矾净化水 B．纯碱除去油污 C．臭氧消毒餐具 D．食醋清洗水垢 ．（08广东卷）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1molAlN需转移3mol电子 C.AlN中氮元素的化合价为＋3 D.AlN的摩尔质量为‎41g ‎ ‎1. A 2. B 3. C 4. B ‎ 二、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。‎ 氧化性→得电子性，得到电子越容易→氧化性越强 还原性→失电子性，失去电子越容易→还原性越强 由此，金属原子因其最外层电子数较少，通常都容易失去电子，表现出还原性，所以，一般来说，金属性也就是还原性；非金属原子因其最外层电子数较多，通常都容易得到电子，表现出氧化性，所以，一般来说，非金属性也就是氧化性。‎ ‎ 1、根据金属活动性顺序来判断:‎ 一般来说，越活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越容易，其阳离子得电子还原成金属单质越难，氧化性越弱；反之，越不活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越难，其阳离子得电子还原成金属单质越容易，氧化性越强。‎ ‎ 2、根据非金属活动性顺序来判断:‎ 一般来说，越活泼的非金属，得到电子还原成非金属阴离子越容易，其阴离子失电子氧化成单质越难，还原性越弱。‎ ‎ 3、根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示：‎ 规律：反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性，反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。‎ ‎ 4、根据氧化还原反应发生的条件来判断:‎ ‎ 如：Mn02+4HCl(浓)　 MnCl2+C12↑+2H20‎ ‎ 2KMn04+16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O ‎ ‎ 后者比前者容易(不需要加热)，可判断氧化性 KMn04>Mn02‎ ‎ 5、根据反应速率的大小来判断:‎ 如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4（快）， 2H2SO3+O2=2H2SO4（慢）， ，‎ 其还原性: Na2SO4>H2SO3>SO2‎ ‎ 6、根据被氧化或被还原的程度来判断:‎ 如：，， 即氧化性:。‎ 又如:，，‎ 即有还原性:。‎ ‎ 7、根据原电池的正负极来判断：‎ 在原电池中，作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强。‎ ‎ 8、根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断。‎ 如:Cl-失去电子的能力强于OH-，还原性:。‎ ‎ 9、根据元素在周期表中位置判断：‎ ‎(1)对同一周期金属而言，从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na、Mg、A1金属性依次减弱，其还原性也依次减弱。‎ ‎(2)对同主族的金属而言，从上到下其金属活泼性依次增强。如Li、Na、K、Rb、Cs金属活泼性依次增强，其还原性也依次增强。‎ ‎（3）对同主族的非金属而言，从上到下其非金属活泼性依次减弱。如F、Cl、Br、I非金属活泼性依次减弱，其氧化性也依次减弱。‎ ‎ 10、根据（氧化剂、还原剂）元素的价态进行判断：‎ 元素处于最高价只有氧化性，最低价只有还原性，处于中间价态既有氧化又有还原性。‎ 一般来说，同种元素价越高，氧化性越强；价越低还原性越强。如氧化性:Fe3+>Fe2+>Fe,‎ S(+6价)>S(+4价)等，还原性:H2S>S>SO2，但是，氧化性：HClO4< HClO34< HClO24< HClO。‎ 注意：①物质的氧化性、还原性不是一成不变的。同一物质在不同的条件下，其氧化能力或还原能力会有所不同。如：氧化性：HNO3（浓）＞HNO3（稀）；Cu与浓H2SO4常温下不反应，加热条件下反应；KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。‎ ‎②原子的氧化性一般都强于分子的氧化性。如：氧化性 练习 ‎【2017北京卷】下列变化中，气体被还原的是( B )‎ A．二氧化碳使Na2O2固体变白 B．氯气使KBr溶液变黄 C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀 ‎1．【昆明市】氮氧化铝（AlON）是一种高硬度防弹材料，可以在高温下由反应Al2O3+C+N2＝2AlON+CO合成，下列有关说法合理的是D A．上述反应中氮气作还原剂 B．氮氧化铝中氮元素的化合价是-3‎ C．氮氧化铝晶体中的作用力是范德华力 D．根据氮氧化铝晶体的硬度可推断其晶体类型可能与石英相同 ‎2．【徐汇区】在复杂体系中，确定化学反应先后顺序有利于解决问题。已知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+。若在氯化铁溶液蚀刻铜印刷电路板后所得的溶液里加入过量锌片。下列说法正确的是（ B ）‎ A．Fe3+首先反应，转化为Fe B．反应开始时c(Fe2+)增大，然后又减小 C．Fe2+首先反应，转化为Fe D．存在反应Fe + Cu2+→Fe2+ + Cu ‎3．【2016年高考北京卷】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（ D ）‎ 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 ‎4．【2016年高考上海卷】下列化工生产过程中，未涉及氧化还原反应的是（ C ）‎ A．海带提碘 B．氯碱工业 C．氨碱法制碱 D．海水提溴 ‎5．【2016年高考上海卷】一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下，其中和代表不同元素的原子。‎ ‎ ‎ 关于此反应说法错误的是（ A ）‎ A．一定属于吸热反应 B．一定属于可逆反应 C．一定属于氧化还原反应 D．一定属于分解反应 ‎6．【2016年高考上海卷】O2F2可以发生反应：H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2，下列说法正确的是（ D ）‎ A．氧气是氧化产物 B．O2F2既是氧化剂又是还原剂 C．若生成4.48 L HF，则转移0.8 mol电子 D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：4‎ ‎7.（2015·四川）1．下列物质在生活中应用时，起还原作用的是( D )‎ ‎ A.明矾作净水剂 B.甘油作护肤保湿剂 C.漂粉精作消毒剂 D.铁粉作食品袋内的脱氧剂 二、非选择题 ‎1．【2016年高考上海卷】（本题共12分）‎ NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理：‎ ‎（1）NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaCl ‎（2）NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2‎ 已知HCN（Ki=6.3×10-10）有剧毒；HCN、HOCN中N元素的化合价相同。‎ 完成下列填空： ‎ ‎（1）第一次氧化时，溶液的pH应调节为____________（选填“酸性”、“碱性”或“中性”）；原因是______________________。‎ ‎（2）写出第二次氧化时发生反应的离子方程式。__________________________‎ ‎（3）处理100 m3含NaCN 10.3‎ ‎ mg/L的废水，实际至少需NaClO___g（实际用量应为理论值的4倍），才能使NaCN含量低于0.5 mg/L，达到排放标准。‎ ‎（4）（CN）2与Cl2的化学性质相似。（CN）2与NaOH溶液反应生成_________、__________和H2O。‎ ‎ 1）碱性；防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气。 （2）2OCN－+3ClO－＝CO32－+CO2↑+3Cl－+N2↑ ‎ ‎（3）14 900 （4）NaOCN、NaCN ‎ ‎2．【2016年高考新课标Ⅰ卷】(14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：‎ ‎ ‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）NaClO2中Cl的化合价为_______。‎ ‎（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。‎ ‎（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。‎ ‎（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是_________。‎ ‎（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。(计算结果保留两位小数)‎ ‎(1)+3价；(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4；(3)NaOH溶液 ；Na2CO3溶液 ；ClO2-(或NaClO2)；‎ ‎(4)2:1； O2；‎ ‎3.（2015·新课标II）28.（15分）‎ 二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题：‎ ‎(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_____‎ ‎(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸铜）为原料，通过以下过程制备ClO2：‎ ‎1.电解时发生反应的化学方程式为 。‎ ‎2.溶液X中大量存在的阴离子有 。‎ ‎3.除去ClO2中的NH3可选用的试剂是_____（填标号）。‎ a.水 b.碱石灰 c.浓硫酸 d.饱和食盐水 ‎（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：‎ I.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50ml水溶解后，再加入3ml稀硫酸；‎ II.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；‎ III.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；‎ IV.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；‎ V.用0.1000mol.L-1硫代酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+S2O32-=2I-+S4O62-），指示剂显示终点时共用去20.00ml硫代酸钠溶液。在此过程中：‎ ‎① 锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。‎ ‎② 玻璃液封装置的作用是 。‎ ‎③ V中加入的指示剂通常为 ，滴定至终点的现象是 。‎ ‎④ 测定混合器中ClO2的质量为______g ‎（4）用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是________（填标号）‎ a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁 ‎【答案：】（1）2:1（2）① ②Cl-、OH-。 ③c ‎（3）①②吸收残余的ClO2气体。③淀粉溶液，溶液由蓝色变无色，且半分钟内颜色不发生变化④0.02700（4）d．‎ ‎2 ClO2-5I2-10S2032-的守恒关系，用去0.002mol的硫代酸钠，所以ClO2的物质的量为0.0004mol，质量为0.027g。‎ ‎4.（2015·天津）28．（14分）FeCl3‎ 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3 高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：‎ ‎（1）FeCl3净水的原理是 。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示） 。‎ ‎（2）为节约成本，工业上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 废液得到FeCl3。‎ ‎①若酸性FeCl2 废液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1, c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2 mol·L-1,则该溶液的PH约为 。‎ ‎②完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式：ClO3-+ Fe2++ = Cl-+ Fe3++.‎ ‎（3）FeCl3 在溶液中分三步水解：Fe3++H2O Fe(OH)2++H＋ K1‎ Fe(OH)2++H2OFe(OH)2++H＋ K2 Fe(OH)++H2OFe(OH)3+H＋ K3‎ 以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是 。通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氧化铁，离子方程式为xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+.欲使平衡正向移动可采用的方法是 （填序号）。‎ a.降温 b.加水稀释 c.加入NH4Cl d.加入NHCO3‎ 室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是 。‎ ‎（4）天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为 mg·L-1。‎ ‎【答案】（1）Fe3+水解产生的Fe (OH)3胶体离子能吸附水中悬浮的杂质。 2Fe3++ Fe=3Fe2+ （2）①2 ②1 6 6H+ 1 6 3H2O （3）K1＞K2＞K3 bd 调节溶液的pH （4）18-20‎ ‎（4）由图中数据可以看出，在18-20区间内，污水的去除率曲线会处于最高点，即去污效果最好，因此投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为18-20mg·L-1。‎ ‎5.（2015·四川）11.（16分）为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3存在）转变成重要的工业原料FeSO4（反应条件略）‎ 活化硫铁矿还原Fe2+的主要反应为：FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考虑其他反应，请回答下列问题：第1步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是 。‎ 检验第II步中Fe2+是否完全还原，应选择 （填字母编号）。‎ ‎ A.KMnO4溶液 B.K2[Fe(CN)4]溶液 C.KSCN溶液 第III步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后再第VI步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是 。‎ FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。‎ 已知25℃，101kPa时：4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) =-1648kJ/mol ‎ C(s)+O2(g)=CO2(g) =-393kJ/mol 2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) =-1480kJ/mol FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 。‎ ‎（6）加入烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其他杂质浸出消耗掉饿硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第III步应加入FeCO3 kg。‎ ‎【答案】（1）Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O (2)C (3)通入空气，空气中氧气部分二价铁为三价铁，而三价铁水解程度大于二价铁，三价铁水解使溶液酸性增强。 (4) FeS2+4e-=Fe+2S2-‎ ‎(5) 4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g） ∆H=-260KJ/mol (6)）×116‎ ‎6.（2015·重庆）8．（15分）某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。‎ ‎ （1）NaN3是气体发生剂，受热分解产生N2和Na，N2的电子式为 ‎ ‎ （2）Fe2O3是主氧化剂，与Na反应生成的还原产物为 （已知该反应为置换反应).‎ ‎ （3）KClO4是助氧化剂，反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O，KClO4含有化学键的类型为 ，K的原子结构示意图为 。‎ ‎ （4）NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而发生分解，其化学方程式为 。‎ ‎（5）100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N2 33.6L（标准状况）。用碱石灰除去的物质为 ；‎ ‎②该产气药剂中NaN3的质量分数为 。‎ ‎【答案】8.(15分)（1） （2）Fe (3)离子键和共价键 ‎ ‎（4）2NaHCO3Na2CO3 +CO2↑+H2O (5)①CO2 、H2O ② 65% ‎ ‎（5）碱石灰的主要成分是NaOH和CaO，所以用碱石灰出去的是二氧化碳和水，标况下33.6L氮气的物质的量为1.5mol，则根据N原子守恒该产气药剂中NaN3的质量分数为（1.5×2÷3）×65÷100×100%=65%‎ ‎7.（2015·安徽）27．（14分）硼氢化钠（NaBH4）在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4，其流程如下：‎ 已知：NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙酸（沸点：13℃）。‎ ‎（1）在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气，该操作的目的是_____，原料中的金属钠通常保存在____中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_____，_____，玻璃片和小刀等。‎ ‎（2）请配平第①步反应的化学方程式：□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2 = □NaBH4+□Na2SiO3‎ ‎（3）第②步分离采用的方法 ；第③步分离（NaBH4）并回收溶剂，采用的方法是______。‎ ‎（4）NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25℃，101KPa下，已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6KJ，该反应的热化学方程式是 。‎ ‎【答案】（1）除去反应器中的水蒸气和空气 煤油镊子滤纸 ‎（2）1 NaBO2+2SiO2+4Na+2H2=1NaBH4+2Na2SiO3（3）过滤 蒸馏（4）NaBH4(s)+2H2O(l)= NaBO2(s)+4H2(g) △H= -216.0KJ/mol ‎