1、1专题 2.3 氧化还原反应1.了解氧化还原反应的本质是电子转移;2. 能正确理解氧化还原反应的概念及概念间的相互关系;3.能用单、双线桥正确表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目;4.能正确判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。5.掌握氧化还原反应方程式的配平方法和技巧;6.灵活运用电子转移守恒法进行氧化还原反应的相关计算。一、氧化还原反应的相关概念 1本质和特征2有关概念及其相互关系例如:反应 4HCl(浓)MnO 2 MnCl2Cl 22H 2O 中,氧化剂是 MnO2,氧化产物是 Cl2,还原= = = = = 剂是 HCl,还原产物是 MnCl2;生成 1 mol Cl2时转移电子
2、的物质的量为 2_mol,被氧化的 HCl 的物质的量是 2_mol。3氧化还原反应中电子转移的表示方法(1)双线桥法请标出 Cu 与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:2(2)单线桥法请标出 Cu 与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:4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:(2)常见还原剂常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。如:(3)具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性具有中间价态的物质 氧化产物 还原产物Fe2 Fe3 FeSO23 SO24 SH2O2 O2
3、H2O其中:Fe 2 、SO 主要表现还原性,H 2O2主要表现氧化性。23二、物质氧化性、还原性强弱的比较 1氧化性、还原性的判断(1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力);还原性是指物质失电子的性质(或能力)。(2)氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。如:Nae =Na ,Al3e =Al3 ,但根据金属活动性顺序表,Na 比 Al 活泼,更易失去电子,所以 Na 比Al 的还原性强。3(3)从元素的价态考虑:最高价态只有氧化性,如 Fe3 、H 2SO4、KMnO 4等;最低价态只有还原性,如金属单质、Cl 、S 2 等;中间价态既有氧化性又有
4、还原性,如 Fe2 、S、Cl 2等。2氧化性、还原性的强弱判断方法方法一:依据反应原理判断氧化性:氧化剂氧化产物还原性:还原剂还原产物可总结为:比什么性,找什么剂,产物之性小于剂。方法二:据“三表”判断(1)根据元素周期表判断。(2)根据金属活动性顺序表判断。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag 失 电 子 能 力 逐 渐 减 弱 , 单 质 的 还 原 性 逐 渐 减 弱 K Ca2 Na Mg2 Al3 Zn2 Fe2 H Cu2 Hg2 Ag 得 电 子 能 力 逐 渐 增 强 , 阳 离 子 的 氧 化 性 逐 渐 增 强(3)根据非金属活动性顺
5、序表判断。 F2 Cl2 O2 Br2 Fe3 I2 S P C Si H2 得 电 子 能 力 逐 渐 减 弱 , 单 质 的 氧 化 性 逐 渐 减 弱 F Cl Br Fe2 I S2 P3 失 电 子 能 力 逐 渐 增 强 , 阴 离 子 的 还 原 性 逐 渐 增 强方法三:根据“两池”判断(1)根据原电池原理判断:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,其还原性:负极正极。(2)根据电解池原理判断用惰性电极电解混合溶液时,若混合溶液中存在多种金属阳离子,则在阴极先得到电子的阳离子的氧化性较强(对应金属单质的还原性较弱);若混合溶液中存在多种阴离子,则在阳极先失去电子的阴离子的
6、还原性较强(对应非金属单质的氧化性较弱)。方法四:根据“三度”(浓度、温度、酸碱度)判断(1)浓度一般来说,氧化剂的浓度越大,其氧化性越强。如浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,浓硫酸有强氧化性4(指 SO )而稀硫酸只有弱氧化性(H )。还原剂的浓度越大,其还原性越强,如浓盐酸的还原性强于稀盐24酸,因此在实验室制取 Cl2时用浓盐酸与 MnO2共热。(2)温度许多氧化还原反应是在加热条件下进行的。可见升高温度可增强氧化剂的氧化性、还原剂的还原性。(3)酸碱度HNO3的氧化性与 H 的浓度有关,H 的浓度越大,HNO 3的氧化性越强,KMnO 4酸化后氧化性增强。方法五:根据反应条件来判断当不同的氧化
7、剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。如:MnO24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O= = = = = 2KMnO416HCl(浓)= =2KCl2MnCl 25Cl 28H 2O氧化性:KMnO 4MnO2方法六:根据反应的剧烈程度判断(1)金属单质与水反应的剧烈程度:如 Na、Mg、Al 分别与水反应时,Na 剧烈,Mg 加热才明显,Al 加热条件下也不明显。故还原性:NaMgAl。(2)非金属单质与 H2化合的难易程度:如 F2、Cl 2、Br 2、I 2分别与 H2反应,F 2在冷暗处剧烈反应
8、而爆炸,Cl 2在光照条件下剧烈反应而爆炸,Br 2加热至 500 时才能发生反应,I 2在不断加热的条件下才能缓慢进行,且为可逆反应。故氧化性:F 2Cl2Br2I2。方法七:根据同一物质被氧化或被还原的程度(根据产物价态的高低)判断(1)同一物质被氧化的程度越大(把还原剂氧化到的价态越高),则氧化剂的氧化性越强。如 2Fe3Cl 2 2FeCl3(其中铁的化合价为3 价)、FeS FeS(其中铁= = = = = = = = = = 的化合价为2 价),则氧化性:Cl 2S。(2)同一物质被还原的程度越大(把氧化剂还原到的价态越低),则还原剂的还原性越强。如 HClH 2SO4(浓)不反应
9、、2HBrH 2SO4(浓)= =Br2SO 22H 2O、8HIH 2SO4(浓)=4I2 H2S4H 2O,从化学反应方程式看,HCl 不能还原浓硫酸,而 HBr、HI 却能把浓硫酸中6 价的硫分别还原成4 价、2 价,故还原性:HIHBrHCl。三、氧化还原反应中的四大规律及其应用 1氧化还原反应规律(1)守恒规律化合价有升必有降,电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应,化合价升降总数相等,电子得失总数相等。(2)强弱规律具有较强氧化性的氧化剂跟具有较强还原性的还原剂反应,生成具有较弱还原性的还原产物和具有较5弱氧化性的氧化产物。(3)转化规律氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最
10、易;同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉;同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。(4)先后规律一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,优先与还原性最强的还原剂发生反应;同理,一种还原剂遇到多种氧化剂时,优先与氧化性最强的氧化剂反应。四、氧化还原反应方程式的配平(1)常规配平其关键是确定还原剂(或氧化剂)化合价升高(或降低)总数,这就必须弄清还原剂(或氧化剂)中有几种元素发生化合价变化,每一种元素有几个变价原子。配平的原则是:化合价升降总数相等。下面以 NH3 + O2 NO + H2O 为例例来说明配平的步骤:氧化还原反应方程式的配平步骤:写出反应物和生成物的化学式,并标出反应
11、前后变价元素的化合价。Error!H3 + Error!2 Error!Error! + H2Error! 列出元素化合价升高和降低的数值N:-3 +2 升高 5O:0 -2 降低 2,O 2中含有 2 个氧原子,则降低 22 = 4求出最小公倍数,使化合价升高和降低总价数相等5 与 4 的最小公倍数为 20,则N:-3 +2 升高 54O:0 -2 降低 2,O 2中含有 2 个氧原子,则降低 22 = 45则 4 和 5 即是 NH3 与 O2前的系数,但不一定是最终系数。即 4 NH3 + 5 O2 NO + H2O用观察法配平其他物质的系数由 NH3 的系数可以确定 NO 的系数为 4
12、,H 2O 的系数为 6,检查 O 的原子数,反应物中为 52=10,生成物中 O 原子个数为 4+6=10。则4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O将“”写为“=”,给定条件的写明条件4 NH3 + 5 O2 = 4 NO + 6 H2O6(2)缺项配平:一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数,再通过比较反应物和生成物,确定缺项。缺项的物质一般为 H2O 、酸或碱,然后用观察法配平。五、氧化还原反应的计算:(1)题型:计算氧化剂与还原剂的物质的量之比或质量比,参加反应的氧化剂或还原剂的量,氧化产物或还原产物的量及确定反应前后某一元素的价态等。(2)关键:依据电子
13、守恒,列出守恒关系式求解。(3)步骤找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。找准一个原子或离子得失电子数(注意:化学式中粒子的个数)。根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式:n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价) n(还原剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价)高频考点一 氧化还原反应及基本概念判断例 1. 被称为万能还原剂的 NaBH4溶于水并和水反应:NaBH 42H 2O=NaBO24H 2,下列说法中正确的是(NaBH 4中 H 为1 价)( )ANaBH 4既是氧化剂又是还原剂BNaBH 4是氧化剂,H 2O 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
14、原的元素质量之比为 11答案 D【变式探究】下列应用不涉及氧化还原反应的是( )A.酸雨的形成 B.根瘤菌固氮C.氨碱法制纯碱 D.电池放电7答案 C解析 有电子转移的反应是氧化还原反应,酸雨的形成是燃烧含硫、氮化合物引起的,是氧化还原反应;根瘤菌固氮是将氮气转化为化合态的氮;电池放电是氧化还原反应;氨碱法制纯碱的反应是NaClNH 3CO 2H 2O=NaHCO3NH 4Cl,2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O,选 C。= = = = = 【举一反三】某种飞船以 N2H4和 N2O4为动力源发生反应:2N 2H4N 2O4=3N24H 2O,反应温度可高达2700 ,对于该反应,下
15、列说法中正确的是( )A该反应属于置换反应BN 2H4是氧化剂CN 2O4是还原剂DN 2既是氧化产物又是还原产物答案 D高频考点二 依据方程式判断氧化性、还原性强弱例 2.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:Ce4 Fe 2 =Fe3 Ce 3Sn2 2Fe 3 =2Fe2 Sn 4由此可以确定 Fe2 、Ce 3 、Sn 2 三种离子的还原性由强到弱的顺序是( )A.Sn2 、Fe 2 、Ce 3 B.Sn2 、Ce 3 、Fe 2C.Ce3 、Fe 2 、Sn 2 D.Fe2 、Sn 2 、Ce 3答案 A解析 在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。由方程式可知,还原
16、性:Fe 2 Ce 3 ;Sn 2 Fe 2 。【感悟提升】1物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法(1)根据化学方程式氧化性:氧化剂氧化产物;还原性:还原剂还原产物。(2)依据反应条件来判断8当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可依据反应条件的难易程度来判断氧化剂氧化性的相对强弱,一般来说反应条件越苛刻,说明反应越难发生(即氧化剂得电子越困难),则对应氧化剂的氧化性越弱,例如:Cu4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)22NO 22H 2OCu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O= = = = = 氧化性:浓硝酸浓硫酸。(3)根据元素周期表判断(4)根据金属活动性
17、顺序表判断2根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法(1)浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强。如氧化性:浓 H2SO4稀 H2SO4,浓 HNO3稀 HNO3,还原性:浓 HCl稀 HCl。(2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强,如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。(3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如 KMnO4在酸性条件下具有9较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸反应制取 Cl2。拓展 为了提高 KMnO4的氧化性,需酸化处理,所加入的酸为稀 H2SO4。【变式探究】铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为 A 级危险品。已知下列反应
18、在一定条件下能够发生:Tl 3 2Ag= =Tl 2Ag , Ag Fe 2 =AgFe 3 , Fe2Fe 3 =3Fe2 ,下列离子氧化性比较顺序正确的是( )A.Tl3 Fe3 Ag B.Fe3 Ag Tl3C.Tl Ag Fe2 D.Tl3 Ag Fe3答案 D解析 在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。高频考点三 依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生例 3.已知 Co2O3在酸性溶液中易被还原成 Co2 ,Co 2O3、Cl 2、FeCl 3、I 2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )A.3Cl26FeI 2=2FeCl34FeI 3B.
19、Cl2FeI 2=FeCl2I 2C.Co2O36HCl(浓)= =2CoCl2Cl 23H 2OD.2Fe3 2I =2Fe2 I 2答案 A【变式探究】已知 I 、Fe 2 、SO 2和 H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2 H 2O2I SO 2,则下列反应不能发生的是( )A.2Fe3 SO 22H 2O=2Fe2 SO 4H 24B.I2SO 22H 2O=H2SO42HIC.H2O2H 2SO4=SO2O 22H 2OD.2Fe3 H 2O2=2Fe2 O 22H 答案 C解析 A 项,还原性:SO 2Fe 2 ,符合题意;B 项,还原性:SO 2I ,符合
20、题意;C 项,还原性:H2O2SO 2,与题意矛盾;D 项,还原性:H 2O2Fe 2 ,符合题意。10高频考点四 氧化还原反应三条规律的应用例 4.现有下列三个氧化还原反应:2FeCl 32KI= =2FeCl22KClI 22FeCl 2Cl 2=2FeCl32KMnO 416HCl(浓)= =2KCl2MnCl 25Cl 28H 2O若某溶液中含有 Fe2 、Cl 和 I ,要除去 I 而不氧化 Fe2 和 Cl ,可以加入的试剂是( )A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl答案 C解析 本题是寻找一种氧化剂,其氧化性应大于 I2的氧化性,而小于 Cl2和 Fe3 的氧化性(也
21、可等于Fe3 的氧化性)。由知氧化性:Fe 3 I2,还原性:I Fe2 ;由知氧化性:Cl 2Fe3 ,还原性:Fe2 Cl ;由知氧化性:MnO Cl2,还原性:Cl Mn2 ;由此推知氧化性强弱顺序为 4KMnO4Cl2FeCl3I2,还原性强弱顺序为 I Fe2 Cl Mn2 。所以 KMnO4可氧化 Cl 、Fe 2 及 I ,Cl 2可氧化 Fe2 及 I ,FeCl 3只能氧化 I 。【变式探究】已知 G、Q、X、Y、Z 均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):G QNaClQH 2O XH 2 电 解 YNaOH GQH 2OZNaOH QXH 2O这五种化
22、合物中 Cl 元素化合价由低到高的顺序是( )A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、YC.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X答案 A【举一反三】氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl 2KOH KXKY(未配平),KX 在一定条件下能自身反应:KX KYKZ(未配平,KY 与 KZ 关系比为 13),以上 KX、KY、KZ 均是一元酸的钾盐,由以上条件推知在 KX 中氯的化合价是( )11A.1 B.3 C.5 D.7答案 C高频考点五、氧化还原反应的配平例 5.(1)H3PO2的工业制法是:将白磷(P 4)与 Ba(OH)2溶液反应生成 PH3气体和 Ba(H2PO2
23、)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与 Ba(OH)2 溶液反应的化学方程式:_。(2)PbO 2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为_。PbO 2可由 PbO 与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为_。(3)(2014天津,9(7)Na 2S2O3还原性较强,在溶液中易被 Cl2氧化成 SO ,常用作脱氯剂,该反24应的离子方程式为_。【解析】(1)根据题意可知反应物和生成物,然后根据得失电子守恒和质量守恒配平,即可得到白磷与 Ba(OH)2 溶液反应的化学方程式:6H 2O2P 43Ba(OH) 2=2PH33Ba(H 2PO2)2。(2)由题意知:该反应中,Cl 元素的化
24、合价升高,则可推出 Pb 元素化合价降低,又由于2 价 Pb较稳定,因此 PbO2还原产物为 Pb2 ,其化学方程式为:PbO 24HCl(浓)PbCl2Cl 22H 2O。= = = = = 由题意知:PbOClO PbO 2,铅元素化合价升高,则 Cl 元素化合价应降低,故有PbOClO PbO 2Cl ,利用化合价升降法配平,得反应的离子方程式为 PbOClO =PbO2Cl 。(3)S2O 被 Cl2氧化成 SO ,Cl 2被还原为 Cl ,首先根据化合价升降总值相等写出23 24S2O 4Cl 2 2SO 8Cl ,然后根据电子守恒、电荷守恒配平:23 24S2O 4Cl 25H 2
25、O=2SO 8Cl 10H 。23 24【答案】(1)6H 2O2P 43Ba(OH) 2=2PH33Ba(H 2PO2)212(2)PbO 24HCl(浓) PbCl2Cl 22H 2O= = = = = PbOClO =PbO2Cl (3)S2O 4Cl 25H 2O=2SO 8Cl 10H 23 24【变式探究】1(1)ZnSO 4溶液中含有少量 Fe2 和 Mn2 ,为了除去这两种离子,调节溶液 pH 为 5,然后加入高锰酸钾溶液,使之生成沉淀。已知高锰酸钾的还原产物是 MnO2。请写出该过程中两反应的离子方程式:_。(2)用 HNO3清洗试管壁上的 Ag,该反应的化学方程式为_。(3
26、)已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。在一氧化还原反应的体系中,共有 KCl、Cl 2、浓 H2SO4、H 2O、KMnO 4、MnSO 4、K 2SO4七种物质。写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式,并配平_。在反应后的溶液中加入 NaBiO3(不溶于冷水),溶液又变为紫红色,BiO 反应后变为无色的 Bi3 。 3写出该实验中涉及反应的离子方程式_。(4)6 价铬的毒性很强,制取红矾钠后的废水中含有的 Cr2O ,可以用绿矾除去。测得反应后的溶27液中含 Cr3 、Fe 2 、Fe 3 、H 等阳离子。写出该反应的离子方程式_。(5)已知:MnO e
27、 MnO (绿色)(强碱性条件) 4 24MnO 8H 5e Mn 2 (无色)4H 2O(强酸性条件)将 KMnO4溶液滴入 NaOH 溶液中微热,得到透 4明的绿色溶液,写出反应的离子方程式_。【答案】(1)MnO 3Fe 2 7H 2O=3Fe(OH) 43MnO 25H ,2MnO 3Mn 2 2H 2O=5MnO24H 413(2)Ag2HNO 3(浓)= =AgNO3NO 2H 2O(3)2KMnO 410KCl8H 2SO4(浓)= =6K2SO42MnSO 45Cl 28H 2O2Mn 2 5NaBiO 314H =2MnO 5Na 5Bi 3 7H 2O 4(4)Cr2O 6
28、Fe 2 14H =2Cr3 6Fe 3 7H 2O27(5)4MnO 4OH 4MnO 2H 2OO 2 4 = = = = = 24【方法技巧】1正向配平法:全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从左边反应物着手配平。2逆向配平法:自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。3缺项配平法:先用得失电子数相等配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加 H ,生成物一边加水;若反应物这边缺负电荷,一般加 OH ,生成物一边加水。然后进行两边电荷数配平。高频考点六 电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用例 6.现有 24 mL 浓度为 0.05 m
29、olL1 的 Na2SO3溶液恰好与 20 mL 浓度为 0.02 molL1 的 K2Cr2O7溶液完全反应。已知 Na2SO3可被 K2Cr2O7氧化为 Na2SO4,则元素 Cr 在还原产物中的化合价为( )A.2 B.3 C.4 D.5答案 B【变式探究】Na 2Sx在碱性溶液中可被 NaClO 氧化为 Na2SO4,而 NaClO 被还原为 NaCl,若反应中 Na2Sx与 NaClO 的物质的量之比为 116,则 x 的值为( )A.2 B.3 C.4 D.5答案 D解析 本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。Na2 x xNa2 O4 Na O NaS 2/x
30、S 6 Cl 1 Cl 1 得关系式 1 x162, x5。6 (2x)【举一反三】在反应 3BrF35H 2O=9HFBr 2HBrO 3O 2中,若有 5 mol H2O 参加反应,被水还原的溴元素为( )A.1 mol B. mol2314C. mol D.2 mol43答案 C解析 设被水还原的溴元素(BrF 3)的物质的量为 x,5 mol H 2O 参加反应,失去电子 4 mol,根据电子守恒得:3 x4 mol, x mol。43高频考点七 多步反应得失电子守恒问题例 7.取 x g 铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原只产生 8 960 mL 的 NO2气体和 672
31、 mL 的 N2O4气体(都已折算到标准状态),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀质量为17.02 g。则 x 等于( )A.8.64 B.9.20C.9.00 D.9.44答案 B【变式探究】足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和 NO2、N 2O4、NO 的混合气体,将这些气体与 1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入 5 molL1 NaOH 溶液至 Cu2 恰好完全沉淀,则消耗 NaOH 溶液的体积是( )A. 60 mL B.45 mLC.30 mL D.15 mL答案 A解析 由题意可知,HNO 3 E
32、rror!,则 Cu 失去的电子数与 O2得到的电子数相等。即 n(Cu) Cu O22 n(O2)2 0.15 mol。根据质量守恒及 NaOH 和 Cu(NO3)2的反应可得关系式: n(NaOH)1.68 L22.4 Lmol 12 nCu(NO3)22 n(Cu)0.3 mol,则 V(NaOH) 0.06 L60 mL。0.3 mol5 molL 1高频考点八 氧化还原反应在综合实验中的应用例 8、过氧化钙可以用于改善地表水质,处理含重金属粒子的废水和治理赤潮,也可用于应急供氧等。15工业上生产过氧化钙的主要流程如下:CaCl2固体 30%的 H2O2 溶 解 沉 淀 过 滤 水 洗
33、 乙 醇 洗 烘 烤 NH 3 副产品 产品已知 CaO28H2O 呈白色,微溶于水,加热至 350左右开始分解放出氧气。(1)用上述方法制取 CaO28H2O 的化学方程式是_。(2)检验“水洗”是否合格的方法是_。(3)沉淀时常用冰水控制温度在 0 左右,其可能原因是_。(4)测定产品中 CaO2的含量的实验步骤:第一步:准确称取 a g 产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的 b g KI 晶体,再滴入少量 2 molL1 的 H2SO4溶液,充分反应。第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。第三步:逐滴加入浓度为 c molL1 的 Na2S2O3溶液至反应完全,消耗 Na2S2O
34、3溶液 V mL。已知:I 22S 2O =2I S 4O 23 26第一步发生反应的化学方程式为_;CaO2的质量分数为_(用字母表示)。某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的 CaO2的质量分数可能_(填“不受影响” 、 “偏低”或“偏高”),原因是_。答案 (1)CaCl 2H 2O22NH 38H 2O=CaO28H2O2NH 4Cl(2)取最后一次洗涤液少许于试管中,再滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,看是否产生白色沉淀(3)温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率(4)CaO 22KI2H 2SO4=I2CaSO 4K 2SO42H 2O 偏高 S 2O
35、在滴定过程中被氧气0.036cVa 23氧化解析 (1)本实验的目的是制备 CaO28H2O 固体,则流程中的沉淀应为 CaO28H2O,根据质量守恒判断还应有 NH4Cl 生成,故可写出反应的化学方程式为 CaCl2H 2O22NH 38H 2O=CaO28H2O2NH 4Cl。(2)滤液中含有大量的 Cl ,为将沉淀洗涤干净,应充分洗涤,根据检验 Cl 的方法,可用稀硝酸酸化的硝酸银溶液检验。(3)温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率。(4)CaO 2将 KI 氧化成碘单质:CaO 22KI2H 2SO4=I2CaSO 4K 2SO42H 2O16根据反应的离子方程式:CaO
36、24H 2I =Ca2 2H 2OI 2,I 22S 2O =2I S 4O ,可得关系23 26式:CaO22S 2O 2372 g 2 molmcV103 mol解得: m0.036 cV,CaO 2的质量分数为 。S 2O 有还原性,由于滴速太慢,S 2O 在滴定0.036cVa 23 23过程中被氧气氧化导致消耗体积偏大,从 CaO2的质量分数的表达式可知使计算结果偏高。1. (2018 年北京卷)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是A B C D实验NaOH 溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S 溶液滴入AgCl 浊液中热铜丝插入稀硝酸中现象产生白色沉淀,随后变
37、为红褐色溶液变红,随后迅速褪色沉淀由白色逐渐变为黑色产生无色气体,随后变为红棕色A. A B. B C. C D. D【答案】C1 【2017 北京卷】下列变化中,气体被还原的是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【答案】B17【解析】二氧化碳使 Na2O2固体变白,发生反应 2CO2+2Na2O2=O2+2Na2CO3,CO 2的化合价没有发生改变,过氧化钠既是氧化剂,也是还原剂,A 错误;氯气使 KBr 溶液变黄,发生反应 2KBr+Cl2=2KCl+Br2,Cl 元素化合价降低,被还原,B 正
38、确;乙烯使 Br2的四氯化碳溶液褪色,是乙烯与溴发生了加成反应,Br 元素化合价降低,Br 2被还原,乙烯被氧化,C 错误;氨气使 AlCl3溶液产生白色沉淀氢氧化铝,反应过程中 NH3化合价没有改变,不是氧化还原反应,D 错误。2 【2017 天津卷】下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是A硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B锂离子电池放电时,化学能转化成电能C电解质溶液导电时,电能转化成化学能D葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能【答案】A3 【2017 海南】在酸性条件下,可发生如下反应: 3ClO+2M3+4H2O= 7Mn+Cl +8H+, 27On中M 的化合价是 (
39、)A. +4 B. +5 C. +6 D. +7【答案】C【解析】根据离子反应方程式中,反应前后所带电荷数相等,即 61=8n1,解得 n=2,从而得出M2O7n 中 M 的化合价为+6 价,故 C 正确。1 【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( )A海带提碘 B氯碱工业C氨碱法制碱 D海水提溴【答案】C【解析】海带提碘是将 KI 变为 I2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,A 错误;氯碱工业是由NaCl 的水溶液在通电时反应产生 NaOH、Cl 2、H 2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,B 错误;氨碱法制取碱的过程中没有元素化合价的变化,是非氧
40、化还原反应,C 正确;海水提溴是由溴元素的化合物变为溴元素的单质,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,D 错误。182 【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 A代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是( )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【答案】A【解析】根据图示可知该反应反应物是一种,生成物是两种且其中一种是单质。该物质属于分解反应,一般的分解反应是吸热反应,但也有的分解反应如 2H2O2=2H2O+O2的反应是放热反应,A 错误;根据图示可知有一部分反应物未参加反应,属于该反应是可逆反应
41、,B 正确;该反应中化合物发生分解反应有单质生成,所以有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,C 正确;反应物是一种,生成物是两种,因此属于分解反应,D 正确。3 【2016 年高考上海卷】O 2F2可以发生反应:H 2S+4O2F2SF 6+2HF+4O2,下列说法正确的是( )A氧气是氧化产物BO 2F2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【答案】D4 【2016 年高考上海卷】某铁的氧化物(Fe xO)1.52g 溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况19下 112mlCl2,恰好将 Fe2+完全氧化。x
42、值为A0.80 B0.85 C0.90 D0.93【答案】A【解析】根据电子守恒可知,Fe xO 被氧化为 Fe3+转移的电子数和 Cl2转移的电子数相等。标准状况下112mL Cl2转移电子数为 0.01mol。则有: ,解得 x=0.8。故选项 A 正确。5 【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、CO 2、NaCl 和 N2已知 HCN(K i=6.310-10)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。【答案】 (1)碱性;防止生成 HCN,造成人员中毒或污染空气。(2)2OCN +3ClO CO 32 +CO2+3Cl +