化學(xué)第二章 化學(xué)物質(zhì)及其變化 2.3 氧化還原反應(yīng)

第三節(jié)氧化還原反應(yīng)考點一氧化還原反應(yīng)的基本概念【基礎(chǔ)回顧】一、氧化還原反應(yīng)1.本質(zhì)和特征:電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)化合價2.相關(guān)概念及其關(guān)系:簡單概括為“升失氧、降得還,劑性一致、其他相反”。例如,反應(yīng)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O中,氧化劑是_,還原劑是_,氧化產(chǎn)物是_。生成1 mol Cl2時轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為_,被氧化的HCl的物質(zhì)的量是_,鹽酸表現(xiàn)的性質(zhì)是_和_。 MnO2HClCl22NA2mol還原性酸性3.氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法:(1)雙線橋法。請標(biāo)出Cu與稀硝酸反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:_(2)單線橋法。 請標(biāo)出Cu與稀硝酸反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:_4.氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型間的關(guān)系:根據(jù)下圖,將下面反應(yīng)類型的序號填入下表中。反應(yīng)實例反應(yīng)實例反應(yīng)類型反應(yīng)類型CO+CuO Cu+COCO+CuO Cu+CO2 2_CaCOCaCO3 3 CaO+CO CaO+CO2 2_2FeCl2FeCl2 2+Cl+Cl2 2=2FeCl=2FeCl3 3_NHNH3 3+HCl=NH+HCl=NH4 4ClCl_Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2_HCl+NaOH=NaCl+HHCl+NaOH=NaCl+H2 2O O_2KClO2KClO3 3 2KCl+3O 2KCl+3O2 2_根據(jù)上表總結(jié)四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系:(1)一定屬于氧化還原反應(yīng)的是_反應(yīng)。(2)一定不屬于氧化還原反應(yīng)的是_反應(yīng)。(3)有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)和有單質(zhì)生成的分解反應(yīng),一定是氧化還原反應(yīng)。置換復(fù)分解二、常見的氧化劑與還原劑1.常見氧化劑:包括某些活潑的非金屬單質(zhì)、含有高價態(tài)元素的化合物、某些氧化物和過氧化物等。如Cl-SO2NO或NO2Mn2+Fe2+或Fe2.常見還原劑:包括活潑的金屬單質(zhì)、某些非金屬單質(zhì)、元素處于低價態(tài)時的物質(zhì)(化合物、金屬離子、非金屬離子、氫化物等)。如Zn2+H+CO2Fe3+SI23.具有中間價態(tài)的物質(zhì)既有氧化性,又有還原性:具有中間價態(tài)的物質(zhì)具有中間價態(tài)的物質(zhì) 氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物FeFe2+2+_ _ _ _H H2 2O O2 2_Fe3+FeSO2H2O24SO23SO其中:Fe2+、 主要表現(xiàn)_性,H2O2主要表現(xiàn)_性。23SO還原氧化【思維診斷】 (正確的打“”,錯誤的打“”)(1)非金屬陰離子只具有還原性,金屬陽離子只具有氧化性。()提示:。像Fe2+處于中間價態(tài),既有氧化性又有還原性。(2)有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。()提示:。同素異形體之間的轉(zhuǎn)化,如O2與O3之間的相互轉(zhuǎn)化,不是氧化還原反應(yīng)。(3)元素由化合態(tài)變成游離態(tài)時,可能被氧化,也可能被還原。()提示:。從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),元素化合價可能升高也可能降低,如加熱HgO分解,Hg化合價降低,被還原;O化合價升高,被氧化。(4)金屬單質(zhì)只有還原性,非金屬單質(zhì)只有氧化性。()提示:。金屬單質(zhì)只有還原性,非金屬單質(zhì)如Cl2與水反應(yīng)時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。(5)SO2具有氧化性,可用于漂白紙漿。()提示:。SO2具有氧化性,但SO2的漂白性與其氧化性無關(guān),SO2的漂白性是因為其與有色物質(zhì)化合生成無色不穩(wěn)定的物質(zhì)。(6)化學(xué)反應(yīng)中失去電子越多的原子,還原性越強(qiáng)。()提示:。原子的還原性與失電子數(shù)目無關(guān),如化學(xué)反應(yīng)中Na失去1個電子,Al失去3個電子,但還原性NaAl?！痉椒c撥】根據(jù)化學(xué)式判斷陌生元素化合價(1)判斷化合物陌生元素的化合價,可通過化合物總化合價為零的原則進(jìn)行推算,如NaClO2中Na為+1價,O為-2價,則Cl的化合價為+3。(2)在某些化合物中,很多非金屬元素存在變價,我們還應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)理解元素化合價的特點,如HCN的結(jié)構(gòu)式為HCN,H與C比較,H吸引電子能力較弱,H為+1價;C與N比較,N吸引電子能力較強(qiáng),N顯-3價,則C為+2價。(3)明確一些特殊物質(zhì)中元素的化合價:CuFeS2: ;K2FeO4: ;Li2NH、LiNH2、AlN: ;Na2S2O3: ;M : ;C2 : ;CuH: 、 ;Fe : ;Si3N4: 。222Cu Fe S、 、6Fe3N2S2O5M3C24O1Cu1Hn4O8 nFe 43Si N、【題組過關(guān)】1.(RJ必修1P38改編題)下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),但HCl既不是還原劑也不是氧化劑的是()A.CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2OB.Fe+2HCl=FeCl2+H2C.PbO2+4HCl(濃) PbCl2+Cl2+2H2OD.2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2【解析】選D。A反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)。B、C、D均為氧化還原反應(yīng),其中B中HCl為氧化劑,C中HCl為還原劑,只有D中HCl既不是還原劑也不是氧化劑,因此D正確。2.(2018蘭州模擬)在反應(yīng)3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中,被氧化的硫與被還原的硫的物質(zhì)的量之比為導(dǎo)學(xué)號79100020()A. 2 1B. 1 3C. 3 1D. 1 2【解析】選D。在反應(yīng)3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中,只有硫元素的化合價發(fā)生變化,氧化劑和還原劑都是S,反應(yīng)中SK2S,S化合價降低,則S被還原;SK2SO3,S化合價升高,則S被氧化。由生成物可知,被氧化與被還原的S的物質(zhì)的量之比為1 2,故選D。3.(2018成都模擬)一定條件下,碘單質(zhì)與砹單質(zhì)以等物質(zhì)的量進(jìn)行反應(yīng)可得AtI。它與Zn、NH3能發(fā)生反應(yīng),化學(xué)方程式如下:2AtI+2Zn=ZnI2+ZnAt2, AtI+2NH3(l)=NH4I+AtNH2。下列敘述正確的是()A.ZnI2既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物B.ZnAt2既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物C.AtI與液氨反應(yīng),AtI既是氧化劑,又是還原劑D.AtI與Zn反應(yīng),AtI既是氧化劑,又是還原劑【解析】選B。在AtI中,因碘和砹屬于同一主族,根據(jù)元素周期律可知,碘的非金屬性比砹的強(qiáng),所以在AtI中,At為+1價,I為-1價。根據(jù)2AtI+2Zn=ZnI2+ZnAt2可知,Zn的化合價從0價升高到+2價,是還原劑,而在AtI和ZnI2中I的化合價均為-1價,所以I的化合價沒有變化,則AtI只是氧化劑,不是還原劑,ZnI2只是氧化產(chǎn)物而不是還原產(chǎn)物,在ZnAt2中At的化合價是-1價,則At的化合價從+1價降低到-1價,所以ZnAt2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,故A、D錯誤,B正確;C項,因為NH4I中I為-1價,在AtNH2中At為+1價,所以AtI與液氨反應(yīng)時沒有化合價的變化,則AtI既不是氧化劑,又不是還原劑,故C錯誤?！炯庸逃?xùn)練】1.下列各反應(yīng)中,水既不是氧化劑,又不是還原劑,且反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是()A.氟氣和水B.鋁與氫氧化鈉溶液C.二氧化氮和水D.五氧化二磷與冷水【解析】選C。A反應(yīng)中F的化合價降低,水中O的化合價升高,水作還原劑,故A不選;B反應(yīng)中Al的化合價升高,水中H的化合價降低,水作氧化劑,故B不選;C反應(yīng)中N的化合價既升高又降低,而水中元素的化合價不變,所以水既不是氧化劑,又不是還原劑,故C選;D反應(yīng)中沒有元素的化合價變化,該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),故D不選。2.下列化學(xué)方程式中電子轉(zhuǎn)移方向、數(shù)目正確的是()【解析】選D。A中電子轉(zhuǎn)移數(shù)為1e-,且電子的得失錯誤;B中電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目錯誤,應(yīng)為 ;C中用單線橋法表示電子轉(zhuǎn)移時,箭頭的方向即為電子轉(zhuǎn)移的方向,因此不需要在線橋上標(biāo)注電子的得失。D正確?？键c二氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用 【基礎(chǔ)回顧】1.得失電子守恒:氧化劑得電子物質(zhì)的量=還原劑失電子物質(zhì)的量。守恒規(guī)律常用于氧化還原反應(yīng)中的計算問題以及方程式的配平問題。如某氧化還原反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物共有6種:NO、FeSO4、Fe(NO3)3、H2O、HNO3和Fe2(SO4)3。已知HNO3為反應(yīng)物,則該氧化還原反應(yīng)中還原劑是_,還原產(chǎn)物是_。當(dāng)有1 mol HNO3被還原,轉(zhuǎn)移_ mol電子,消耗還原劑_ mol。FeSO4NO332.價態(tài)規(guī)律:元素處于最高價,只有氧化性;元素處于最低價,只有還原性;元素處于中間價態(tài),既有氧化性又有還原性。如Fe3+、Cu2+只有氧化性,S2-、I-只有還原性,Cl2、Fe2+既有氧化性又有還原性。物質(zhì)若含有多種元素,其性質(zhì)是這些元素性質(zhì)的綜合體現(xiàn)。如HCl,既有氧化性(由氫元素表現(xiàn)出的性質(zhì)),又有還原性(由氯元素表現(xiàn)出的性質(zhì))。3.強(qiáng)弱規(guī)律:(1)較強(qiáng)氧化性的氧化劑跟較強(qiáng)還原性的還原劑反應(yīng),生成弱還原性的還原產(chǎn)物和弱氧化性的氧化產(chǎn)物。如根據(jù)反應(yīng)Cl2+S2-=S+2Cl-,可以確定氧化性_,還原性_。Cl2SS2-Cl-(2)在濃度相差不大的溶液中,同時含有幾種還原劑(氧化劑),加入同種氧化劑(還原劑),則還原性(氧化性)強(qiáng)的物質(zhì)首先被氧化(被還原)。如FeBr2溶液中通入少量Cl2,因為還原性_,所以_先被Cl2氧化;在含有Fe3+、Cu2+的溶液中加入鐵粉,因為氧化性_,因此鐵粉先與_反應(yīng)。Fe2+Br-Fe2+Fe3+Cu2+Fe3+4.歧化規(guī)律:某元素的中間價態(tài)在適宜條件下同時向較高和較低的價態(tài)轉(zhuǎn)化。如Cl2與NaOH溶液反應(yīng)為歧化反應(yīng),反應(yīng)中1 mol Cl2反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_。NA5.歸中規(guī)律:(1)同種元素的高價態(tài)氧化低價態(tài)的時候,遵循的規(guī)律可簡單概括為:高到高,低到低,只靠攏,不交叉。如在反應(yīng)H2S+H2SO4(濃)=S+SO2+2H2O中,氧化產(chǎn)物是_,還原產(chǎn)物是_,1 mol H2S反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子數(shù)是_。SSO22NA(2)同種元素相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng);當(dāng)存在中間價態(tài)時,同種元素的高價態(tài)物質(zhì)和低價態(tài)物質(zhì)才有可能發(fā)生反應(yīng),若無中間價態(tài)則不能反應(yīng)。如濃硫酸和SO2不能反應(yīng)?！舅季S診斷】(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)在Fe(NO3)3溶液中通入SO2氣體,溶液顏色先變?yōu)闇\綠色,又變?yōu)樽攸S色,說明氧化性Fe3+HNO3。()提示:。開始溶液酸性較弱,Fe3+先氧化了SO2生成了Fe2+和 ,隨反應(yīng)的進(jìn)行,溶液酸性增強(qiáng),HNO3又氧化Fe2+生成Fe3+,說明氧化性HNO3Fe3+。 24SO(2)根據(jù)反應(yīng)SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI,可知SO2的氧化性比HI的強(qiáng)。()提示:。在反應(yīng)中,SO2為還原劑,HI為還原產(chǎn)物,因此還原性:SO2HI。(3)在H2O2+Cl2=2HCl+O2反應(yīng)中,每生成32 g氧氣,則轉(zhuǎn)移2NA個電子。()提示:。在反應(yīng)H2O2+Cl2=2HCl+O2中,每生成1 molO2轉(zhuǎn)移2 mol電子,則每生成32 g氧氣轉(zhuǎn)移2NA個電子。(4)重鉻酸銨(NH4)2Cr2O7受熱發(fā)生氧化還原反應(yīng),則分解產(chǎn)物可能是CrO3、N2和H2O。()提示:。重鉻酸銨中鉻元素化合價為+6價,只能降低,氮元素化合價為-3價,只能升高,因此分解產(chǎn)物不可能是CrO3。(5)銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2,與稀硝酸反應(yīng)生成NO,說明氧化性稀硝酸大于濃硝酸。 ()提示:。不能根據(jù)反應(yīng)后還原產(chǎn)物的化合價判斷物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱,銅與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)更劇烈,濃硝酸的氧化性大于稀硝酸。(6)元素的化合價越高,氧化性一定越強(qiáng)。()提示:。一般具有變價的元素,其化合價越高氧化性越強(qiáng),但也有一些特例,如高氯酸的氧化性弱于次氯酸?！镜漕}探究】角度一 強(qiáng)弱規(guī)律【典題1】(2018淄博模擬)已知反應(yīng) 2 + Cl2=Br2+2 5Cl2+ I2+6H2O=2HIO3+10HCl +5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O,下列物質(zhì)氧化能力強(qiáng)弱順序正確的是 導(dǎo)學(xué)號79100021()3BrO3ClO3ClO3332323333232333A. ClOBrOIOClB. BrOClClOIOC. BrOClOClIOD. ClBrOClOIO【解析】選C。根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,則中氧化性: ;中氧化性:Cl2I ;中氧化性:Cl Cl2;因此有Br Cl Cl2I ,故選項C正確。33BrOClO3O3O3O3O3O【典題2】(2018長沙模擬)已知酸性高錳酸鉀溶液可以將FeSO4氧化,反應(yīng)方程式為2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,現(xiàn)將一定量的硫酸酸化的高錳酸鉀溶液與硫酸亞鐵溶液混合,充分反應(yīng)后再向所得溶液中加入 KI 溶液,混合溶液中鐵離子的物質(zhì)的量隨加入的KI的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖所示。則下列有關(guān)說法錯誤的是()導(dǎo)學(xué)號79100022A.圖中AB段主要是高錳酸鉀和碘化鉀溶液反應(yīng)B.圖中BC段發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3+2I-=2Fe2+I2C.根據(jù)OC段的數(shù)據(jù)可知開始加入的硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為 1.25 molD.根據(jù)OC段的數(shù)據(jù)可知開始加入的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.25 mol【解析】選C。在AB段,開始時Fe3+的濃度不變,則說明Fe3+沒有與I-反應(yīng),所以只能是與FeSO4反應(yīng)時剩余的KMnO4與I-發(fā)生了反應(yīng),所以A正確;BC段,Fe3+的濃度逐漸減小直到為0,說明是Fe3+與I-發(fā)生了反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式是2Fe3+2I-=2Fe2+I2,故B正確;C項,根據(jù)A項分析可知,高錳酸鉀溶液與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)時,高錳酸鉀剩余,則硫酸亞鐵完全反應(yīng),Fe2+全部變?yōu)镕e3+,再根據(jù)B項分析可知,BC段發(fā)生的是Fe3+與I-反應(yīng),此時消耗n(I-)=(1.25-0.5)mol=0.75 mol,則由關(guān)系式:1 Fe2+1 Fe3+1 I-得n(Fe2+)=0.75 mol,即硫酸亞鐵的物質(zhì)的量應(yīng)為 0.75 mol,所以C錯誤;根據(jù)C項得出的數(shù)據(jù)n(FeSO4)=0.75 mol,根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式:1KMnO45FeSO4,所以與FeSO4反應(yīng)的n(KMnO4)= = 0.15 mol;根據(jù)得失電子守恒AB段存在關(guān)系式:1 5 I-,AB段消耗n(I-)=0.5 mol,所以與I-反應(yīng)的KMnO4是0.1 mol,因此KMnO4共有0.15 mol+0.1 mol=0.25 mol,故D正確。0.75 mol54MnO【歸納提升】 氧化性、還原性強(qiáng)弱比較的方法方法一:依據(jù)反應(yīng)原理判斷 氧化性:氧化劑氧化產(chǎn)物還原性:還原劑還原產(chǎn)物可總結(jié)為比什么性,找什么劑,產(chǎn)物之性小于劑。方法二:據(jù)“三表”判斷(1)根據(jù)元素周期表判斷。(2)根據(jù)金屬活動性順序判斷。(3)根據(jù)非金屬活動性順序判斷。方法三:依據(jù)電化學(xué)原理判斷(1)原電池:一般情況下,兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極,其還原性:負(fù)極正極。(2)電解池:用惰性電極電解混合溶液時,在陰極先放電的陽離子的氧化性較強(qiáng),在陽極先放電的陰離子的還原性較強(qiáng)。角度二 歸中與歧化規(guī)律【典題3】已知X、Y、Z、W、Q均為含氮化合物,它們在一定條件下有如下轉(zhuǎn)換關(guān)系(未配平):(1)XW+O2(2)Z+Y+NaOHH2O+W(3)Y+SO2Z+SO3(4)Q+YZ+H2O(5)X+Cu+H2SO4(濃)Cu2+Y+ 則這五種含氮化合物中氮元素的化合價由高到低的順序為()A.XYZWQB.XZYQWC.XYWZQD.WXZQY24SO【解析】選C。(1)XW+O2中,X中氧元素失電子化合價升高,則氮元素得電子化合價降低,所以氮元素化合價XW;(3)Y+SO2Z+SO3中,硫元素化合價升高,則Y中氮元素化合價降低,所以氮元素化合價YZ;(2)Z+Y+NaOHH2O+W為歸中反應(yīng),則氮元素化合價W處于Z和Y中間,結(jié)合反應(yīng)(3)可知,氮元素化合價YWZ;(4)Q+YZ+H2O為歸中反應(yīng),Z處于Q和Y之間,根據(jù)(3)知,YZ,所以ZQ;(5)X+Cu+H2SO4(濃)Cu2+Y+ ,銅元素化合價升高,則X化合價降低生成Y,所以氮元素化合價,XY;所以這五種含氮化合物中氮元素的化合價由高到低的順序為XYWZQ。24SO【題組過關(guān)】1.已知下列實驗事實:Cr2O3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;向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可得K2Cr2O7溶液;將K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液變藍(lán)。下列判斷不正確的是()A.化合物KCrO2中Cr為+3價B.實驗證明Cr2O3是兩性氧化物C.實驗證明H2O2既有氧化性又有還原性D.實驗證明氧化性: I2227CrO【解析】選C?；衔颣CrO2中,K為+1價,O為-2價,由化合物中正負(fù)化合價的代數(shù)和為0,則Cr為+3價,故A正確;由反應(yīng)可知,氧化鉻與酸、堿反應(yīng)生成鹽和水,為兩性氧化物,故B正確;實驗中發(fā)生氧化還原反應(yīng),Cr的化合價由+3價升高為+6價,則過氧化氫中O的化合價降低,所以證明H2O2有氧化性,故C錯誤;由中溶液變藍(lán),生成碘單質(zhì)可知,發(fā)生氧化還原反應(yīng),Cr的化合價降低,I的化合價升高,可證明氧化性為 I2,故D正確。227CrO2.(2018南昌模擬)已知常溫下,溶液中能發(fā)生如下反應(yīng):2R-+Z2=R2+2Z- 16H+10Z-+2X =2X2+5Z2+8H2O2M2+R2=2M3+2R-。由此判斷,下列說法中正確的是()A.Z2+2M2+=2M3+2Z-不可以進(jìn)行B.Z元素在反應(yīng)中都發(fā)生還原反應(yīng)4OC.X2+是還原劑X 的還原產(chǎn)物D.各粒子氧化性由強(qiáng)到弱的順序是X Z2R2M3+4O4O【解析】選D。氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性,則根據(jù)反應(yīng)可知氧化性是Z2R2,根據(jù)反應(yīng)可知氧化性是X Z2,根據(jù)反應(yīng)可知氧化性是R2M3+,所以氧化性由強(qiáng)到弱的順序是X Z2R2M3+,所以反應(yīng)Z2+2M2+=2M3+2Z-可以進(jìn)行,A錯誤;Z元素在反應(yīng)中化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)Z元素化合價升4O4O高,發(fā)生氧化反應(yīng),B錯誤;X2+是氧化劑X 的還原產(chǎn)物,C錯誤;根據(jù)以上分析可知各粒子氧化性由強(qiáng)到弱的順序是X Z2R2M3+,D正確。4O4O【加固訓(xùn)練】1.實驗室常用NaNO2與NH4Cl兩種物質(zhì)的濃溶液混合共熱制取少量N2。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法中不正確的是 ()A.該反應(yīng)產(chǎn)物除N2外還有NaCl和H2OB.NaNO2是氧化劑,NH4Cl是還原劑C.每生成2.24 L標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2轉(zhuǎn)移0.6 mol電子D.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物均為N2【解析】選C。NaNO2與NH4Cl發(fā)生的反應(yīng)是NaNO2+NH4Cl=N2+NaCl+2H2O。根據(jù)反應(yīng)方程式,產(chǎn)物是N2、NaCl和H2O,故A說法正確;NaNO2中N的化合價由+3價0,化合價降低,作氧化劑,NH4Cl中N的化合價由-3價0價,化合價升高,作還原劑,故B說法正確;根據(jù)反應(yīng)方程式,生成1 mol N2,轉(zhuǎn)移電子3 mol,則生成0.1 mol N2轉(zhuǎn)移電子0.3 mol,故C說法錯誤;N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,故D說法正確。2.(2018棗陽模擬)根據(jù)反應(yīng),可以判斷下列4種物質(zhì)的氧化性由強(qiáng)到弱的正確順序是()Cl2+2KI=2KCl+I2;2FeCl2+Cl2=2FeCl3;2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2;H2S+I2=S+2HI;A.SI2Fe3+Cl2B.Cl2Fe3+I2SC.Fe3+Cl2SI2D.Cl2I2Fe3+S【解析】選B。氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物,中氧化性:Cl2I2,中氧化性:Cl2Fe3+,中氧化性:Fe3+I2,中氧化性:I2S,最終可知氧化性Cl2Fe3+I2S,B正確?？键c三氧化還原反應(yīng)方程式的配平與相關(guān)計算 【基礎(chǔ)回顧】1.氧化還原反應(yīng)方程式的配平:(1)配平原則。得失電子質(zhì)量電荷(2)常用方法化合價升降法。基本步驟:最小公倍數(shù)2.氧化還原反應(yīng)的計算得失電子守恒:【典題探究】角度一 氧化還原反應(yīng)的書寫和配平【典題1】(2017全國卷節(jié)選)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備,工藝流程如下:回答下列問題:(1)“酸浸”后,鈦主要以TiOC 形式存在,寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式_。 (2)寫出“高溫煅燒”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式_。 24l【解析】(1)“酸浸”時用鹽酸溶解FeTiO3生成TiOC 時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為FeTiO3+4H+4Cl-=Fe2+TiOC +2H2O。(2)高溫下FePO4與Li2CO3和H2C2O4混合加熱可得LiFePO4,根據(jù)電子守恒和原子守恒可得此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O+3CO2。24l24l答案:(1)FeTiO3+4H+4Cl-=Fe2+TiOC +2H2O(2)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O+3CO224l【母題變式】(1)寫出濾液與雙氧水、磷酸反應(yīng)生成FePO4沉淀的離子方程式_。 提示:2Fe2+2H3PO4+H2O2=2FePO4+2H2O+4H+。(2)若采用鈦酸鋰(Li4Ti5O12)和磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)作電極組成電池,其工作原理為Li4Ti5O12+3LiFePO4 Li7Ti5O12+3FePO4,該電池充電時陽極反應(yīng)式是_。 提示:LiFePO4-e-=FePO4+Li+。充電時,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),LiFePO4失去電子生成FePO4,電極反應(yīng)為LiFePO4-e-=FePO4+Li+。角度二 氧化還原反應(yīng)的計算【典題2】(2018長沙模擬)已知Cu2O與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO+7H2O,若生成NO的體積為0.448 L (標(biāo)準(zhǔn)狀況下),下列說法正確的是()A.被氧化的Cu2O為1.44 gB.作氧化劑的硝酸為0.14 molC.至少需0.5 molL-1硝酸140 mL與Cu2O反應(yīng)D.轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.06 NA【解析】選D。根據(jù)Cu2O與硝酸反應(yīng)的方程式3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO+7H2O可知反應(yīng)中Cu從+1價升高到+2價,N從+5價降低到+2價,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6,若生成NO的體積為0.448 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),物質(zhì)的量是0.448 L22.4 Lmol-1=0.02 mol,根據(jù)方程式可知消耗0.03 mol Cu2O、0.14 mol HNO3;A.反應(yīng)中消耗0.03 mol Cu2O,其質(zhì)量為144 gmol-10.03 mol=4.32 g,A錯誤;B.反應(yīng)中消耗0.14 mol HNO3,其中作氧化劑的硝酸為0.02 mol,B錯誤;C.反應(yīng)中消耗0.14 mol HNO3,則需0.5 moIL-1硝酸的體積為0.14 mol0.5 molL-1=0.28 L=280 mL,C錯誤;D.3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO+7H2O反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6,則生成0.02 mol NO時,轉(zhuǎn)移電子為0.06 mol,D正確。【題組過關(guān)】1.(RJ必修1P42改編題)我國古代四大發(fā)明之一的黑火藥是由硫黃粉、硝酸鉀和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸時除生成N2和CO2外,還生成一種鹽,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移4 mol電子時,生成N2的物質(zhì)的量是()A.1 molB. mol C. molD. mol131232【解析】選C。根據(jù)題意,黑火藥爆炸發(fā)生的反應(yīng)為S+2KNO3+3C=K2S+N2+3CO2,反應(yīng)中C為還原劑,S和KNO3為氧化劑,反應(yīng)中3CN212e-,因此反應(yīng)中轉(zhuǎn)移4 mol電子時生成 mol N2。132.已知24 mL濃度為0.05 molL-1的Na2SO3溶液恰好與V mL濃度為0.02 molL-1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng);又知Na2SO3被K2Cr2O7氧化為Na2SO4,元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價為+3價,則所需K2Cr2O7溶液體積V為導(dǎo)學(xué)號79100023()A.10B.20C.30D.40【解析】選B。Na2SO3被氧化為Na2SO4,S元素化合價由+4價升高為+6價;K2Cr2O7中Cr發(fā)生還原反應(yīng),由+6價降低為+3,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則2410-3L0.05 molL-1(6-4)=V0.02 molL-12(6-3),解得V=0.02 L,即為20 mL。3.(2018商丘模擬)三氟化氮(NF3)(氟只有兩種價態(tài):-1,0)是微電子工業(yè)中優(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(yīng):3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()導(dǎo)學(xué)號79100024A.NF3是氧化劑,H2O是還原劑B.若1 mol NF3被氧化,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NAC.若生成0.4 mol HNO3,則轉(zhuǎn)移0.4 mol電子D.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1 2【解析】選B。A.該反應(yīng)中,N化合價由+3價變?yōu)?2價、+5價,其他元素化合價都不變,所以NF3既是氧化劑又是還原劑,A錯誤;B.若1 mol NF3被氧化,則反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)=1 mol2NA mol-1=2NA,B正確;C.若生成0.4 mol HNO3,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.4 mol2=0.8 mol,C錯誤;D.3 mol NF3參加反應(yīng),有2 mol NF3被還原,有1 mol NF3被氧化,所以還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比為1 2,D錯誤。4.高錳酸鉀在不同的條件下發(fā)生的反應(yīng)如下: +5e-+8H+=Mn2+4H2O +3e-+2H2O=MnO2+4OH- +e-= (綠色溶液)(1)將SO2通入高錳酸鉀溶液中,反應(yīng)的離子方程式為_。 4MnO4MnO4MnO24MnO(2)將PbO2投入酸性MnSO4溶液中攪拌,溶液變?yōu)樽霞t色,反應(yīng)的離子方程式為_。 (3)將高錳酸鉀逐滴加入硫化鉀溶液中發(fā)生如下反應(yīng),其中K2SO4和S的物質(zhì)的量之比為3 2。完成下列化學(xué)方程式:_KMnO4+_K2S+_=_K2MnO4+_K2SO4+_S+_。 【解析】(1)通入SO2屬于酸性條件下的反應(yīng),離子方程式為2H2O+5SO2+2 =5 +4H+2Mn2+。(2)PbO2氧化Mn2+,產(chǎn)物是Pb2+和 ,離子方程式為5PbO2+2Mn2+4H+=5Pb2+2 +2H2O。(3)配平后的方程式是28KMnO4+5K2S+24KOH=28K2MnO4+3K2SO4+2S+12H2O。4MnO4MnO4MnO24SO答案:(1)2H2O+5SO2+2 =5 +4H+2Mn2+(2)5PbO2+2Mn2+4H+=5Pb2+2 +2H2O(3)28524KOH283212H2O4MnO24SO4MnO【加固訓(xùn)練】(2018西安模擬)向100 mL由等物質(zhì)的量的FeBr2和FeI2配成的混合溶液中,緩慢通入氯氣3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),反應(yīng)完全后,溶液中有一半的Fe2+被氧化成Fe3+,則原混合液中FeI2的物質(zhì)的量濃度為()A.0.5 molL-1B.1.0 molL-1C.1.2 molL-1D.1.5 molL-1【解析】選B。n(Cl2)= =0.15 mol,反應(yīng)完全后,溶液中有一半的Fe2+被氧化成Fe3+。設(shè)FeBr2和FeI2的物質(zhì)的量均為x,還原性I-Fe2+Br-,由電子守恒可知,2x+2x (3-2)=0.15 mol2,解得x=0.1 mol,13.36 L22.4 Lmol12則原混合液中FeI2的物質(zhì)的量濃度為 =1.0 molL-1。0.1 mol0.1 L