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第4講　氧化還原反應的基本概念和規(guī)律 考綱要求　理解氧化還原反應的本質。 考點一　基于“雙線橋”理解氧化還原反應的概念 1.氧化還原反應的本質和特征 2.基于雙線橋理解氧化還原反應概念之間的關系 概括為“升失氧、降得還，劑性一致、其他相反”。 [例]　用雙線橋法標出反應MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O電子轉移的方向和數(shù)目：________________________________________________________________________， 此反應中氧化劑是__________，還原劑是___________，氧化產物是________，還原產物是________，MnO2發(fā)生________反應，HCl發(fā)生________反應；生成1molCl2時轉移電子數(shù)目為______，被氧化的HCl的物質的量是______mol，鹽酸顯示的性質是________性和______性。 答案　 MnO2　HCl　Cl2　MnCl2　還原　氧化　2NA　2　還原　酸 3.氧化還原反應的類型 下列標明電子轉移的方向和數(shù)目的化學方程式中，正確的是④；屬于歧化反應的是②，屬于歸中反應的是③，屬于部分氧化還原反應的是③④。 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非金屬單質、含有高價態(tài)元素的化合物、過氧化物等。如： (2)常見還原劑 常見還原劑包括活潑的金屬單質、非金屬陰離子及含低價態(tài)元素的化合物、低價金屬陽離子、某些非金屬單質及其氫化物等。如： (3)元素化合價處于中間價態(tài)的物質既有氧化性，又有還原性 其中：Fe2＋、SO主要表現(xiàn)還原性，H2O2主要表現(xiàn)氧化性。 1.(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)水作還原劑時，產物中一般有O2(√) (3)NO2溶于水發(fā)生氧化還原反應(√) (4)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() (5)氧化還原反應中的反應物，不是氧化劑就是還原劑() (6)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素可能被氧化也可能被還原(√) (7)硝酸銅的分解產物可能是CuO、NO、NO2() (8)NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O的反應中，NaHCO3被氧化() (9)Na2O2與水的反應中，水是還原劑() 解析　(2)H2O中的兩種元素，只有氧元素呈－2價，可被氧化為－1價或0價的氧。(5)在3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，H2O既不是氧化劑也不是還原劑。 2.四種基本反應類型和氧化還原反應的關系可用下圖表示。 (1)置換反應一定屬于氧化還原反應(√) (2)復分解反應一定不屬于氧化還原反應(√) (3)有單質參加的化合反應或有單質生成的分解反應一定是氧化還原反應(√) (4)無單質參加的化合反應一定不是氧化還原反應() 解析　(4)Na2O2＋SO2===Na2SO4是氧化還原反應。 題組一　氧化還原反應及基本概念判斷 1.(2018湖北重點高中高三上學期期中聯(lián)考)下列應用不涉及氧化還原反應的是(　　) A.酸雨的形成 B.根瘤菌固氮 C.氨堿法制純堿 D.電池放電 答案　C 解析　有電子轉移的反應是氧化還原反應，酸雨的形成是燃燒含硫、氮化合物引起的，是氧化還原反應；根瘤菌固氮是將氮氣轉化為化合態(tài)的氮；電池放電是氧化還原反應；氨堿法制純堿的反應是NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑，選C。 2.為了確定某樣品是否被氧化，所選試劑(括號內物質)不正確的是(　　) A.FeCl2(NH4SCN溶液) B.KI(淀粉溶液) C.白磷(紫色石蕊溶液) D.Na2SO3(BaCl2溶液) 答案　D 解析　亞鐵離子易被氧化為鐵離子，可利用NH4SCN溶液檢驗鐵離子，若溶液為血紅色則確定樣品被氧化，故A正確；碘離子能被氧化為碘單質，淀粉遇碘變藍，則可利用淀粉溶液來確定是否被氧化，故B正確；白磷被氧化為五氧化二磷，遇水反應生成磷酸，加紫色石蕊溶液變紅，則可以確定樣品被氧化，故C正確；亞硫酸根離子能被氧化為硫酸根離子，亞硫酸根離子和硫酸根離子都能與鋇離子反應生成沉淀，不能確定樣品是否被氧化，故D錯誤。 題組二　雙線橋法在復雜氧化還原反應中的應用 3.三氟化氮(NF3)是微電子工業(yè)中一種優(yōu)良的等離子刻蝕氣體，它在潮濕的環(huán)境中能發(fā)生反應：3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF。下列有關該反應的說法正確的是(　　) A.NF3是氧化劑，H2O是還原劑 B.HF是還原產物 C.還原劑和氧化劑的物質的量之比是2∶1 D.NF3在潮濕的空氣中泄漏會產生紅棕色氣體 答案　D 4.LiAlH4是重要的儲氫材料，可與水發(fā)生反應：LiAlH4＋2H2O===LiAlO2＋4H2↑。下列說法中正確的是(　　) 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4.48LH2，則轉移0.4mol電子 D.還原劑與氧化劑的物質的量之比為1∶2 答案　AD 解析　由反應方程式可知，LiAlH4中H由－1價升高為0價，被氧化，是還原劑，H2O中H由＋1價降為0價，被還原，是氧化劑，氫氣既是氧化產物又是還原產物，A項正確、B項錯誤；由反應方程式可知，每1 mol LiAlH4反應，轉移4 mol電子，生成4 mol H2，若生成標準狀況下4.48 L(即0.2 mol)H2，則轉移0.2 mol電子，C項錯誤；LiAlH4為還原劑，水為氧化劑，還原劑與氧化劑物質的量之比為1∶2，D項正確。 5.O2F2可以發(fā)生反應：H2S＋4O2F2===SF6＋2HF＋4O2，下列說法正確的是(　　) A.氧氣是還原產物 B.O2F2既是氧化劑又是還原劑 C.若生成4.48LHF，則轉移0.8mol電子 D.還原劑與氧化劑的物質的量之比為1∶4 答案　AD 解析　A項，O元素的化合價由反應前的＋1價變?yōu)榉磻蟮?價，化合價降低，獲得電子，所以氧氣是還原產物，正確；B項，在反應中O2F2中的O元素的化合價降低，獲得電子，所以該物質是氧化劑，而H2S中的S元素的化合價是－2價，反應后變?yōu)镾F6中的＋6價，所以H2S是還原劑，錯誤；C項，外界條件不明確，不能確定HF的物質的量，所以不能確定轉移電子的數(shù)目，錯誤；D項，根據(jù)反應化學方程式可知還原劑H2S與氧化劑O2F2的物質的量的之比是1∶4，正確。 走好關鍵第一步——正確標出元素化合價 正確分析氧化還原反應中電子轉移的數(shù)目，其前提是確定物質中各元素(特別是變價元素)的化合價?；痉椒ㄊ窍葮顺鍪煜ぴ氐幕蟽r，再根據(jù)化合物中正、負化合價的代數(shù)和為零的原則求解其他元素的化合價。常見元素的化合價可以借助化合價口訣來記憶：一價氫、鉀、鈉、氟、氯、溴、碘、銀；二價氧、鈣、鋇、鎂、鋅；三鋁、四硅、五價磷；說變價也不難，二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全；銅汞二價最常見。 近幾年高考中一些特殊物質中元素化合價判斷 CuFeS2　Cu＋2　Fe＋2　S－2　K2FeO4　Fe＋6 Li2NH　N－3　LiNH2　N－3　AlN　N－3 Na2S2O3　S＋2　MO　M＋5　C2O　C＋3 HCN　C＋2　N－3　CuH　Cu＋1　H－1 FeO　Fe＋(8－n)　Si3N4　Si＋4　N－3 考點二　氧化性、還原性強弱規(guī)律 1.氧化性、還原性的判斷 (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)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(shù)目的多少無關。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根據(jù)金屬活動性順序表，Na比Al活潑，更易失去電子，所以Na比Al的還原性強。 從元素的價態(tài)考慮： 最高價態(tài)——只有氧化性，如：Fe3＋、H2SO4、KMnO4等； 最低價態(tài)——只有還原性，如：金屬單質、Cl－、S2－等； 中間價態(tài)——既有氧化性又有還原性，如：Fe2＋、S、Cl2等。 2.氧化性、還原性強弱的比較方法 (1)根據(jù)化學方程式判斷 氧化劑(氧化性)＋還原劑(還原性)===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)根據(jù)反應條件和產物價態(tài)高低進行判斷 ①與同一物質反應，一般越易進行，則其氧化性或還原性就越強。如Na與冷水劇烈反應，Mg與熱水反應，Al與水加熱反應也不明顯，所以還原性：Na>Mg>Al；非金屬單質F2、Cl2、Br2、I2與H2反應，F(xiàn)2與H2暗處劇烈反應并爆炸，Cl2與H2光照劇烈反應并爆炸，Br2與H2加熱到500℃才能發(fā)生反應，I2與H2在不斷加熱的條件下才緩慢發(fā)生反應，且為可逆反應，故氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。 ②當不同的氧化劑作用于同一還原劑時，如果氧化產物價態(tài)相同，可根據(jù)反應條件的高低進行判斷：一般條件越低，氧化劑的氧化性越強，如：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，由上述反應條件的不同，可判斷氧化性：KMnO4>MnO2。 當不同氧化劑作用于同一還原劑時，如果氧化產物價態(tài)不相同，可根據(jù)氧化產物的價態(tài)高低進行判斷：氧化產物的價態(tài)越高，則氧化劑的氧化性越強，如：2Fe＋3Cl22FeCl3，F(xiàn)e＋SFeS，則氧化性：Cl2＞S。 (1)強氧化劑與強還原劑混合不一定能發(fā)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() 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　②Cu與FeCl3溶液?、踆n與H2SO4溶液?、蹻e與FeCl3溶液　⑤Cl2與NaOH溶液?、轋e與HNO3溶液?、逨e與H2SO4溶液?、郚a與O2 (1)由于濃度不同而發(fā)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(fā)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__________。 答案　(1)①③⑥⑦　(2)⑤⑥⑦⑧　(3)②④ 解析　⑥Fe和濃HNO3常溫下鈍化，加熱繼續(xù)反應，F(xiàn)e和稀HNO3反應，HNO3被還原成NO。⑦Fe和濃H2SO4常溫下鈍化，加熱繼續(xù)反應，F(xiàn)e和稀H2SO4反應生成FeSO4和H2。 根據(jù)影響因素判斷氧化性、還原性強弱的方法 (1)濃度：同一種物質濃度越大，氧化性(或還原性)越強。如氧化性：濃H2SO4>稀H2SO4，濃HNO3>稀HNO3，還原性：濃HCl>稀HCl。 (2)溫度：同一種物質，溫度越高其氧化性越強。如：熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。 (3)酸堿性：同一種物質，所處環(huán)境酸(堿)性越強其氧化性(還原性)越強。 題組一　依據(jù)方程式判斷氧化性、還原性強弱 1.已知常溫下在溶液中可發(fā)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(　　) A.Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B.Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋ C.Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ D.Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ 答案　A 解析　在氧化還原反應中還原劑的還原性比還原產物的還原性強。由方程式可知，還原性：Fe2＋＞Ce3＋；Sn2＋＞Fe2＋。 2.鉈(Tl)鹽與氰化鉀(KCN)被列為A級危險品。已知下列反應在一定條件下能夠發(fā)生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列離子氧化性比較順序正確的是(　　) A.Tl3＋>Fe3＋>Ag＋ B.Fe3＋>Ag＋>Tl3＋ C.Tl＋>Ag＋>Fe2＋ D.Tl3＋>Ag＋>Fe3＋ 答案　D 解析　在氧化還原反應中，氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性。 題組二　依據(jù)氧化性、還原性強弱判斷氧化還原反應能否發(fā)生 3.(2019赤峰質檢)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。下列反應在水溶液中不可能發(fā)生的是(　　) A.3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3 B.Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2 C.Co2O3＋6HCl(濃)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D.2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 答案　A 解析　根據(jù)氧化還原反應中，氧化性：氧化劑>氧化產物，可判斷B中氧化性：Cl2>I2；C中氧化性：Co2O3>Cl2；D中氧化性：Fe3＋>I2，這些結論與題給信息一致。對于A，由于I－的還原性強于Fe2＋，所以Cl2應先氧化I－，而不應先氧化Fe2＋。 假設法判斷氧化還原反應能否進行 已知物質的氧化性或者還原性的強弱關系，判斷某一氧化還原反應能否發(fā)生時可采用假設法。 先假設反應成立 ? 然后根據(jù)氧化劑的氧化性＞氧化產物的氧化性，還原劑的還原性＞還原產物的還原性的規(guī)律，列出假設反應中的上述關系 ? 結合題干條件判斷該結論是否符合事實。符合事實，則反應成立；反之，則不成立。 題組三　氧化還原反應的競爭(先后規(guī)律的應用) 4.現(xiàn)有下列三個氧化還原反應： ①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2 ②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 ③2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 若某溶液中含有Fe2＋、Cl－和I－，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入的試劑是(　　) A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl 答案　C 解析　本題是尋找一種氧化劑，其氧化性應大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe3＋的氧化性(也可等于Fe3＋的氧化性)。由①知氧化性：Fe3＋>I2，還原性：I－>Fe2＋；由②知氧化性：Cl2>Fe3＋，還原性：Fe2＋>Cl－；由③知氧化性：MnO>Cl2，還原性：Cl－>Mn2＋；由此推知氧化性強弱順序為KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，還原性強弱順序為I－>Fe2＋>Cl－>Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，Cl2可氧化Fe2＋及I－，F(xiàn)eCl3只能氧化I－。 5.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下圖所示。下列有關說法不正確的是(　　) A.線段BC代表Br－物質的量的變化情況 B.原混合溶液中c(FeBr2)＝6molL－1 C.當通入Cl22mol時，溶液中已發(fā)生的離子反應可表示為2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－ D.原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3 答案　AB 解析　根據(jù)還原性：Br－＜Fe2＋＜I－，線段AB代表I－物質的量的變化情況，線段BC代表Fe3＋物質的量的變化情況，線段DE代表Br－物質的量的變化情況，A項錯誤；溶液體積未知，無法計算濃度，B項錯誤；當通入2 molCl2時，溶液中已發(fā)生的離子反應可表示為2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，C項正確；根據(jù)三段消耗氯氣的量可知，原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3，D項正確。 氧化還原反應先后規(guī)律的思維模型 同一氧化劑與含多種還原劑(物質的量濃度相同)的溶液反應時，首先被氧化的是還原性最強的物質； 同一還原劑與含多種氧化劑(物質的量濃度相同)的溶液反應時，首先被還原的是氧化性最強的物質。 考點三　價態(tài)歸中、歧化規(guī)律的應用 1.價態(tài)歸中規(guī)律思維模型 含不同價態(tài)的同種元素的物質間發(fā)生氧化還原反應時，該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價＋低價―→中間價”，而不會出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。簡記為“兩相靠，不相交”。 例如，不同價態(tài)硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應是 注：不會出現(xiàn)⑤中H2S轉化為SO2而H2SO4轉化為S的情況。 2.歧化反應規(guī)律思維模型 “中間價―→高價＋低價”。 具有多種價態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 3.應用 (1)判斷同種元素不同價態(tài)物質間發(fā)生氧化還原反應的可能性，如濃H2SO4與SO2不發(fā)生反應。 (2)根據(jù)化合價判斷反應體系中的氧化劑、還原劑及氧化產物、還原產物。如對于反應6HCl＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化劑為NaClO3，還原劑為HCl，氧化產物和還原產物都為Cl2。 (1)向濃H2SO4中通入H2S氣體，1mol濃硫酸轉移電子數(shù)可能是6NA，也可能是2NA(√) 解析　H2SO4(濃)＋3H2S===4S↓＋4H2O H2SO4(濃)＋H2S===SO2↑＋S↓＋2H2O 前一反應中1mol濃H2SO4轉移6NA電子，后一反應中轉移2NA電子。 (2)1molCl2與Ca(OH)2完全反應，轉移的電子數(shù)是2NA() 解析　Cl2既是氧化劑又是還原劑，1 mol Cl2和Ca(OH)2反應，轉移電子數(shù)應為NA。 (3)1molKClO3與足量的濃鹽酸完全反應，轉移電子數(shù)為6NA() 解析　 所以轉移電子數(shù)應為5NA。 (4)含硫化合物X、Y的轉化關系：S＋NaOH―→X＋Y＋H2O中：硫單質的化合價最低() (5)SO2具有還原性，不能用濃硫酸來干燥() 題組一　價態(tài)歸中規(guī)律、歧化反應規(guī)律的應用 1.(2018南京調研)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(　　) A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、Y C.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X 答案　A 解析　由①得出Q中價態(tài)高于G，因為G必介于Q和－1價的氯元素之間，－1價為氯元素的最低價；將該結論引用到③，Y介于Q與G之間，故有Q價態(tài)高于Y，Y價態(tài)高于G；分析②：H2O中的H元素化合價降低，則Q中的氯元素轉變?yōu)閄中的氯元素，化合價必升高，則得出X價態(tài)高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之間，則X價態(tài)高于Z，Z價態(tài)高于Q。 2.氯氣跟氫氧化鉀溶液在一定條件下發(fā)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.＋1B.＋3C.＋5D.＋7 答案　C 解析　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(fā)生歧化反應：KX―→KY＋KZ，可斷定KY為KCl，化合價高低：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(jù)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。 題組二　電子轉移數(shù)目的計算 3.(1)根據(jù)反應KClO3＋6HCl(濃)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O可知，每生成3 mol Cl2轉移____ mol e－。 (2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，每產生1mol氧氣轉移________mole－。 (3)已知將過氧化鈉加入硫酸亞鐵鹽溶液中發(fā)生反應： 4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋，每4molNa2O2發(fā)生反應轉移________mole－。 答案　(1)5　(2)2　(3)6 解析　(1)中反應屬于自身氧化還原反應，生成物3個Cl2分子中，有1個Cl原子來源于KClO3，另外5個Cl原子來源于HCl，所以每生成3 mol Cl2轉移電子5 mol。(2)中Na2O2中的氧由－1到－2、0價，故每生成1 mol O2轉移2 mol e－。(3)化合價升高總數(shù)：4Fe2＋―→4Fe3＋，化合價升高4，對于4 mol Na2O2，其中1 mol Na2O2中的氧由－1到0價，化合價升高2，總數(shù)為6；化合價降低總數(shù)：3 mol Na2O2中的氧由－1到－2價，降低總數(shù)為6，所以每4 mol Na2O2發(fā)生反應轉移6 mol電子。 1.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“” (1)向CuSO4溶液中加入鐵粉，有紅色固體析出，所以Fe2＋的氧化性強于Cu2＋的氧化性() (2018江蘇，12C) (2)ClO2具有還原性，可用于自來水的殺菌消毒() (2017江蘇，3B) (3)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀；再加入足量稀鹽酸，部分沉淀溶解，則部分Na2SO3被氧化(√) (2017江蘇，13B) (4)SO2具有氧化性，可用于漂白紙漿() (2016江蘇，3A) (5)室溫下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加幾滴淀粉溶液，溶液變藍色。則Fe3＋的氧化性比I2的強(√) (2016江蘇，13C) (6)在氧化還原反應中，還原劑失去電子總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù)(√) (2015江蘇，3C) (7)在CO2中，Mg燃燒生成MgO和C。在該反應條件下，Mg的還原性強于C的還原性(√) (2015江蘇，4C) 2.下列能量轉化過程與氧化還原反應無關的是(　　) A.硅太陽能電池工作時，光能轉化成電能 B.鋰離子電池放電時，化學能轉化成電能 C.電解質溶液導電時，電能轉化成化學能 D.葡萄糖為人類生命活動提供能量時，化學能轉化成熱能 答案　A 解析　A項，硅太陽能電池工作時，發(fā)生光電效應，使光能轉化成電能，與氧化還原反應無關；B項，鋰離子電池放電時，正極和負極分別發(fā)生還原反應和氧化反應，使化學能轉化成電能；C項，電解質溶液導電時，陰極和陽極分別發(fā)生還原反應和氧化反應，使電能轉化成化學能；D項，葡萄糖在酶的作用下發(fā)生氧化還原等一系列反應的同時為人類生命活動提供能量，使化學能轉化成熱能。 3.下列變化中，氣體被還原的是(　　) A.二氧化碳使Na2O2固體變白 B.氯氣使KBr溶液變黃 C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨氣使AlCl3溶液產生白色沉淀 答案　B 解析　A項，二氧化碳使Na2O2固體變白，發(fā)生反應2CO2＋2Na2O2===O2＋2Na2CO3，CO2中元素的化合價沒有發(fā)生改變；B項，氯氣使KBr溶液變黃，發(fā)生反應2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，Cl2化合價降低，被還原，符合題意；C項，乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色，是乙烯與溴發(fā)生了加成反應；D項，氨氣使AlCl3溶液產生白色沉淀氫氧化鋁，化合價沒有改變。 一、單項選擇題 1.中國傳統(tǒng)文化對人類文明貢獻巨大，《本草綱目》中有如下記載：“(火藥)乃焰硝(KNO3)、硫黃、杉木炭所合，以為烽燧銃機諸藥者”，其中利用的KNO3的性質是(　　) A.自燃性 B.穩(wěn)定性 C.還原性 D.氧化性 答案　D 解析　火藥爆炸的反應原理為2KNO3＋S＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑，反應中N元素化合價降低，KNO3為氧化劑，故反應中利用了KNO3的氧化性，D項正確。 2.(2019東臺市創(chuàng)新學校高三月考)實驗室用KMnO4和濃鹽酸反應制取Cl2：2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。下列判斷錯誤的是(　　) A.HCl既作還原劑，又作酸 B.氧化劑和還原劑的物質的量之比為1∶8 C.Cl2是氧化產物 D.1molKMnO4完全反應，轉移電子5mol 答案　B 解析　反應2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O中，KMnO4中Mn元素化合價由＋7價變?yōu)椋?價，KMnO4作氧化劑被還原、HCl中Cl元素化合價由－1價變?yōu)?價，HCl作還原劑被氧化，同時部分HCl起到酸的作用。A項，HCl既作還原劑，又作酸，正確；B項，氧化劑KMnO4和還原劑HCl的物質的量之比為2∶10＝1∶5，錯誤；C項，Cl2是氧化產物，正確；D項，1molKMnO4完全反應，轉移電子5mol，正確。 3.(2019東臺市創(chuàng)新學校高三月考)鈦被譽為“21世紀金屬”，工業(yè)冶煉鈦的第一步反應為TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO。下列關于該反應的說法正確的是(　　) A.TiO2是氧化劑 B.四氯化鈦是還原產物 C.Cl2發(fā)生氧化反應 D.氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2 答案　B 解析　TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO中，C元素的化合價升高，Cl元素的化合價降低。A項，Ti、O元素的化合價不變，則TiO2不是氧化劑，錯誤；B項，Cl元素的化合價降低，四氯化鈦是還原產物，正確；C項，氯氣為氧化劑，發(fā)生還原反應，錯誤；D項，氯氣為氧化劑，C為還原劑，由反應可知，氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶1，錯誤。 4.(2019東臺市創(chuàng)新學校高三月考)已知歧化反應： 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，下列說法正確的是(　　) A.氧化產物與還原產物的物質的量之比為1∶2 B.氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2 C.1molNO2與足量水反應轉移電子個數(shù)為2NA D.每生成22.4LNO，有2molNO2被氧化 答案　B 解析　A項，該反應中N元素的化合價由＋4價變?yōu)椋?價和＋2價，所以生成的硝酸是氧化產物，其化學計量數(shù)是2，生成的NO是還原產物，其化學計量數(shù)是1，所以氧化產物與還原產物的物質的量之比為2∶1，錯誤；B項，該反應中N元素的化合價由＋4價變?yōu)椋?價和＋2價，所以生成硝酸的二氧化氮是還原劑，其化學計量數(shù)是2，生成NO的二氧化氮是氧化劑，其化學計量數(shù)是1，所以氧化劑和還原劑的物質的量之比是1∶2，正確；C項，在反應中若有1molNO2參與反應時，有mol電子發(fā)生轉移，錯誤；D項，沒有說明標準狀況下，22.4LNO不一定為1mol，無法計算被氧化NO2的物質的量，錯誤。 5.(2019東臺市創(chuàng)新學校高三月考)實驗室常用NaNO2和NH4Cl反應制取N2。下列有關說法正確的是(　　) A.NaNO2是還原劑 B.NH4Cl中N元素被還原 C.生成1molN2時轉移6mol電子 D.氧化劑和還原劑的物質的量之比是1∶1 答案　D 解析　實驗室常用NaNO2和NH4Cl反應制取N2，根據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒、原子守恒可得反應方程式：NaNO2＋NH4Cl===N2↑＋NaCl＋2H2O。A項，在該反應中NaNO2中的N元素化合價是＋3價，反應后變?yōu)?價，化合價降低，得到電子，NaNO2作氧化劑，錯誤；B項，在NH4Cl中N元素化合價是－3價，反應后變?yōu)?價，化合價升高，失去電子，NH4Cl中的N元素被氧化，錯誤；C項，根據(jù)反應方程式NaNO2＋NH4Cl===N2↑＋NaCl＋2H2O可知每產生1molN2，轉移3mol電子，錯誤；D項，根據(jù)反應方程式可知在該反應中氧化劑NaNO2和還原劑NH4Cl的物質的量之比是1∶1，正確。 6.已知下列實驗事實：①Cr2O3固體既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液；②將K2Cr2O7溶液滴加到淀粉-KI溶液中，溶液變藍；③向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液。下列判斷不正確的是(　　) A.化合物KCrO2中Cr為＋3價 B.實驗①證明Cr2O3是兩性氧化物 C.實驗②證明氧化性：Cr2O＞I2 D.實驗③證明H2O2既有氧化性又有還原性 答案　D 解析　A項，化合物KCrO2中，K為＋1價，O為－2價，由化合物中正、負化合價的代數(shù)和為0知，Cr為＋3價，正確；B項，由反應①可知，氧化鉻與酸、堿反應均生成鹽和水，為兩性氧化物，正確；C項，由②中溶液變藍，生成碘單質可知，發(fā)生了氧化還原反應，Cr的化合價降低，I的化合價升高，由氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性知，氧化性：Cr2O＞I2，正確；D項，實驗③中發(fā)生氧化還原反應，Cr的化合價由＋3升高為＋6，則過氧化氫中O的化合價降低，證明H2O2有氧化性，錯誤。 7.已知： ①向KMnO4晶體滴加濃鹽酸，產生黃綠色氣體； ②向FeCl2溶液中通入少量實驗①產生的氣體，溶液變黃色； ③取實驗②生成的溶液滴在淀粉-KI試紙上，試紙變藍色。 下列判斷正確的是(　　) A.上述實驗證明氧化性：MnO＞Cl2＞Fe3＋＞I2 B.上述實驗中，共有兩個氧化還原反應 C.實驗①生成的氣體不能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍 D.實驗②證明Fe2＋既有氧化性又有還原性 答案　A 解析　反應①高錳酸鉀與濃鹽酸反應生成氯氣，說明高錳酸鉀的氧化性強于氯氣，反應②說明氯氣的氧化性強于三價鐵離子，反應③說明三價鐵離子的氧化性強于碘單質，A項正確；三個反應都為氧化還原反應，B項錯誤；根據(jù)氧化性強弱順序，氯氣能和碘化鉀反應生成碘單質，能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍，C項錯誤；實驗②證明亞鐵離子有還原性，不能證明其有氧化性，D項錯誤。 二、不定項選擇題 8.(2019東臺市創(chuàng)新學校高三月考)氧化還原反應中，水的作用可以是氧化劑、還原劑、既是氧化劑又是還原劑、既非氧化劑又非還原劑等。下列反應與Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr相比較，水的作用不相同的是(　　) A.2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ B.4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 C.2F2＋2H2O===4HF＋O2 D.2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 答案　CD 解析　A項，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑中水既不是氧化劑也不是還原劑，與Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr中水的作用相同；B項，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3中水既不是氧化劑也不是還原劑，與Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr中水的作用相同；C項，2F2＋2H2O===4HF＋O2中水是還原劑，與Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr中水的作用不相同；D項，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑中水是氧化劑，與Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr中水的作用不相同。 9.(2018太原市第五中學高三檢測)鉍(Bi)位于元素周期表中第ⅤA族，其價態(tài)為＋3時較穩(wěn)定，鉍酸鈉(NaBiO3)溶液呈無色?，F(xiàn)取一定量的硫酸錳(MnSO4)溶液，向其中依次滴加下列溶液，對應的現(xiàn)象如表所示： 加入溶液 ①適量鉍酸鈉溶液 ②過量的雙氧水 ③適量KI-淀粉溶液 實驗現(xiàn)象 溶液呈紫紅色 紫紅色消失，產生氣泡 溶液變成藍色 則NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由強到弱的順序為(　　) A.I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3 B.H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4 C.NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2 D.KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2 答案　C 解析　由①中現(xiàn)象可知，NaBiO3把Mn2＋氧化生成MnO，則NaBiO3(氧化劑)的氧化性強于KMnO4(氧化產物)的氧化性；由②中現(xiàn)象可知，KMnO4氧化H2O2產生O2，自身被還原為Mn2＋，則KMnO4(氧化劑)的氧化性強于H2O2的氧化性；從價態(tài)上看，高錳酸鉀的氧化性一定是強于二氧化錳；由③中現(xiàn)象可知：碘離子被雙氧水氧化成單質碘，則雙氧水(氧化劑)的氧化性強于碘單質(氧化產物)的氧化性，綜上所述，NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由強到弱的順序是NaBiO3＞KMnO4＞H2O2＞I2。 10.(2019啟東中學高三調研)根據(jù)表中信息判斷，下列說法不正確的是(　　) 序號 反應物 產物 ① KMnO4、H2O2、H2SO4 K2SO4、MnSO4 ② Cl2、FeBr2 FeCl3、FeBr3 ③ MnO、Cl－ Cl2、Mn2＋ A.第①組反應的其余產物為H2O和O2 B.第②組反應從產物可以得出還原性：Fe2＋>Br－ C.第③組反應中生成1molCl2，轉移電子數(shù)為NA D.氧化性由強到弱的順序為MnO>Cl2>Fe3＋>Br2 答案　CD 解析　A項，反應中KMnO4―→MnSO4，Mn元素化合價由＋7價降低為＋2價，根據(jù)電子轉移守恒，H2O2中氧元素化合價升高，生成氧氣，根據(jù)H元素守恒可以知道還生成水，正確；B項，由Cl2和FeBr2的反應產物可以知道，反應中只有亞鐵離子被氧化，所以還原性順序為Fe2＋>Br－，正確；C項，由信息可以知道，MnO氧化Cl－為Cl2，Cl元素化合價由－1價升高為0價，轉移電子的物質的量是氯氣的2倍，生成1molCl2，轉移電子數(shù)為2NA，錯誤；D項，氧化劑氧化性強于氧化產物氧化性，由③可以知道氧化性：MnO>Cl2，由②可以知道氧化性：Cl2>Fe3＋，F(xiàn)e3＋不能氧化Br－，氧化性：Br2>Fe3＋，錯誤。 11.(2018泰州質檢)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至過量，觀察到有沉淀(CuI)生成，且溶液變?yōu)樽厣?。再向反應后的混合物中不斷通入SO2氣體，溶液逐漸變成無色。下列有關分析中正確的是(　　) A.上述實驗條件下，物質的氧化性：Cu2＋＞SO2＞I2 B.在SO2與I2反應中得到的還原產物為H2SO4 C.通入SO2后溶液逐漸變成無色，體現(xiàn)了SO2的還原性 D.滴加KI溶液時，每轉移2mole－會生成2molCuI沉淀 答案　CD 解析　由題干信息可知，向CuSO4溶液中加入KI溶液時發(fā)生反應： ，當轉移2 mol e－時生成2 mol CuI沉淀，故D項正確；向反應后的混合物中再通入SO2氣體，又發(fā)生反應：I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI②，該反應中SO2作還原劑，體現(xiàn)了SO2的還原性，得到的還原產物是HI，故B錯誤，C正確；根據(jù)氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性可知，反應①中氧化性：Cu2＋＞I2，反應②中I2將SO2氧化，說明氧化性：I2＞SO2，故A項錯誤。 三、非選擇題 12.按要求填空。 (1)在Fe、Fe2＋、Fe3＋、H＋中， ①只有氧化性的是________； ②只有還原性的是________； ③既有氧化性又有還原性的是________。 (2)某同學寫出以下三個化學方程式(未配平) ①NO＋HNO3―→N2O3＋H2O ②NH3＋NO―→HNO2＋H2O ③N2O4＋H2O―→HNO3＋HNO2 在②③反應中一定不可能實現(xiàn)的是________；在反應①中氧化劑是________，還原性最強的是________，若該物質消耗30g，轉移電子________mol。 答案　(1)①Fe3＋、H＋?、贔e　③Fe2＋　(2)②　HNO3　NO　1 解析　(2)若含有同種元素不同價態(tài)的兩種物質發(fā)生氧化還原反應時，生成物中該元素的價態(tài)應介于兩種反應物價態(tài)之間。②式反應物中的氮元素化合價分別為－3價和＋2價，生成物中氮元素的化合價為＋3價，所以②式不能實現(xiàn)。在反應①O＋―→2O3＋H2O中，根據(jù)元素的化合價變化可知HNO3為氧化劑，NO為還原劑(還原性最強)，當有30 g NO(即1 mol)消耗時，轉移電子的物質的量為1 mol1＝1 mol。 13.HNO2是一種弱酸，且不穩(wěn)定，易分解生成NO和NO2；它能被常見的強氧化劑氧化；在酸性溶液中它也是一種氧化劑，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一種難溶于水、易溶于酸的化合物，試回答下列問題： (1)人體正常的血紅蛋白含有Fe2＋，若誤食亞硝酸鹽(如NaNO2)，則導致血紅蛋白中的Fe2＋轉化為Fe3＋而中毒，服用維生素C可解毒。下列敘述不正確的是_______________________(填字母)。 A.亞硝酸鹽被還原 B.維生素C是還原劑 C.維生素C將Fe3＋還原為Fe2＋ D.亞硝酸鹽是還原劑 (2)某同學把新制的氯水加到NaNO2溶液中，觀察到氯水褪色，同時生成NaNO3和HCl，請寫出反應的離子方程式：_______________________________________________________。 (3)Fe與過量稀硫酸反應可以制取FeSO4，若將反應所得的酸性溶液中的Fe2＋轉化為Fe3＋，要求產物純凈，可選用的最佳試劑是________(填字母)。 a.Cl2b.Fec.H2O2d.HNO3 (4)FeSO4可用于制備一種新型、高效、多功能綠色水處理劑高鐵酸鉀(K2FeO4)，氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更強，主要反應：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑ ①該反應中的氧化劑是________，還原劑是_________________________________。 ②簡要說明K2FeO4作為水處理劑時所起的作用_______________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)D (2)NO＋Cl2＋H2O===NO＋2H＋＋2Cl－ (3)c (4)①Na2O2　Na2O2、FeSO4 ②高鐵酸鉀具有強氧化性，能殺菌消毒，消毒過程中自身被還原為Fe3＋，F(xiàn)e3＋水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質而沉降 解析　(1)服用維生素C可以解毒，說明在維生素C作用下Fe3＋又轉化為Fe2＋，F(xiàn)e元素化合價降低，被還原，則維生素C具有還原性，而亞硝酸鹽會導致Fe2＋轉化為Fe3＋，說明亞硝酸鹽具有氧化性，在反應中亞硝酸鹽為氧化劑，所以維生素C是還原劑。(3)Cl2、HNO3都能氧化亞鐵離子，但能引入新的雜質；鐵不能氧化亞鐵離子；雙氧水的還原產物是水，不引入雜質，所以最佳試劑是雙氧水。(4)該反應中Fe元素化合價由＋2價變?yōu)椋?價、O元素化合價由－1價變?yōu)?價、－2價。①得電子化合價降低的反應物是氧化劑、失電子化合價升高的反應物是還原劑，所以Na2O2是氧化劑，Na2O2、FeSO4是還原劑；②K2FeO4中Fe元素的化合價為＋6價，具有強氧化性，且還原產物鐵離子能水解生成氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附性，能吸附除去水中的懸浮雜質。 14.某校同學為探究Br2、I2和Fe3＋的氧化性強弱，進行了如下實驗： 實驗①：取少量KI溶液于試管中，先加入溴水，振蕩，再加入CCl4，振蕩后靜置，觀察到下層液體呈紫紅色； 實驗②：取少量FeSO4溶液于試管中，先加入溴水，振蕩，再繼續(xù)滴加兩滴KSCN溶液，振蕩，觀察到溶液呈血紅色。 (1)寫出實驗②中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式： ________________________________________________________________________。 (2)由上述兩個實驗，對物質的氧化性可以得出的正確結論是________(填字母)。 A.Br2＞I2 B.Fe3＋＞Br2 C.Br2＞Fe3＋ D.I－＞Br－ (3)已知Fe3＋的氧化性強于I2，請你從所給試劑中選擇所需試劑，設計一個實驗加以證明。 ①FeCl3溶液②碘水③KI溶液④稀H2SO4⑤淀粉液 (友情提示：請寫出實驗步驟、現(xiàn)象及結論)：______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－　(2)AC (3)取少量FeCl3溶液于試管中，依次加入KI溶液和淀粉液，振蕩，淀粉變藍，證明Fe3＋的氧化性強于I2 解析　實驗①：表明有碘單質生成，說明Br2的氧化性強于I2；實驗②表明有Fe3＋生成，說明Br2的氧化性強于Fe3＋。