复习必备高中化学 专题2 从海水中获得的化学物质 第一单元 氯溴碘及其化合物 第4课时 氧化剂和Word文档格式.docx
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①还原剂化合价升高→失去电子→发生氧化反应(被氧化)→生成氧化产物。
②氧化剂化合价降低→得到电子→发生还原反应(被还原)→生成还原产物。
例2
实验室制取少量的氮气,常利用的反应是NaNO2+NH4Cl
NaCl+N2↑+2H2O。
关于该反应说法正确的是( )
A.NaNO2是还原剂
B.生成1molN2时转移的电子为6mol
C.NH4Cl中的氮元素被氧化
D.N2既是氧化剂又是还原剂
答案 C
解析 在该反应中,NaNO2为氧化剂,其中氮元素被还原;
NH4Cl为还原剂,其中氮元素被氧化;
氮气既是氧化产物又是还原产物,生成1molN2时转移3mol电子。
【题点】相关概念的综合考查
二、物质的氧化性和还原性
1.氧化性和还原性
(1)氧化性:
氧化剂所表现出得电子的性质。
(2)还原性:
还原剂所表现出失电子的性质。
(3)在氧化还原反应中:
同一元素的最高价态只能得到电子,具有氧化性;
最低价态只能失去电子,具有还原性;
中间价态既有氧化性又有还原性。
2.物质氧化性、还原性强弱的比较
(1)根据氧化还原反应方程式比较
氧化性:
氧化剂>
氧化产物
还原性:
还原剂>
还原产物
(2)根据元素的活动性顺序比较
(3)根据反应的难易(反应条件)比较
如:
①2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
由反应条件可判断氧化性:
KMnO4>
MnO2。
(4)根据变价元素被氧化或被还原的程度比较
①2Fe+3Cl2
②Fe+S
FeS
铁元素被氯气氧化为+3价,被硫氧化为+2价,其氧化性:
氯气>
硫。
例3
现有下列几个反应:
①Cr2O
+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO
+4H+
下列有关性质的比较正确的是( )
A.氧化性:
Cr2O
>
Cl2>
Fe3+
B.氧化性:
Br2>
C.还原性:
SO2<
Fe2+<
Br-
D.还原性:
Cl->
Cr3+>
Fe2+
答案 A
解析 根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律可推知,氧化性强弱顺序为Cr2O
Fe3+>
SO
,还原性强弱顺序为SO2>
Fe2+>
Br->
Cr3+。
【考点】物质的氧化性和还原性
【题点】由方程式判断氧化性和还原性的强弱
根据化学方程式比较物质氧化性或还原性的方法思路:
比什么性,找什么剂,产物之性小于剂。
例4
一定条件下氨气和氧化铜可以发生如下反应:
2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O,对此反应的分析合理的是( )
A.该反应属于置换反应
B.NH3被氧化为N2
C.反应体现了金属铜的还原性
D.每生成1molH2O就伴随着1mol电子转移
答案 B
解析 A项,单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应是置换反应,该反应不是置换反应;
B项,在反应中NH3中-3价的N元素变为N2中0价的N元素,化合价升高被氧化;
C项,在反应中CuO中+2价的Cu元素变为单质Cu中的0价,化合价降低被还原,CuO作氧化剂,体现了CuO的氧化性;
D项,在反应2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O中,每生成3molH2O转移6mol电子,故生成1molH2O时转移2mol电子。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
”)
(1)氧化剂得电子被氧化为还原产物( )
(2)非金属单质在反应中只作氧化剂( )
(3)在氧化还原反应中,金属单质作反应物时一定是还原剂( )
(4)还原剂失去电子具有氧化性( )
(5)元素处于最高化合价时一定具有强氧化性( )
(6)碘化氢中碘为最低价,碘化氢只具有还原性( )
(7)还原剂在反应中失去的电子数越多,其还原性越强( )
(8)阳离子只能得电子被还原,阴离子只能失电子被氧化( )
(9)由反应Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+可判断Fe3+的氧化性强于Cu2+( )
(10)经反应2H2O2
2H2O+O2↑,生成1mol氧气转移2mol电子( )
答案
(1)×
(2)×
(3)√ (4)×
(5)×
(6)×
(7)×
(8)×
(9)√ (10)√
2.在下列反应中,二氧化碳作氧化剂的是( )
A.Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
B.CO2+C
2CO
C.2Fe2O3+3C
4Fe+3CO2↑
D.C+2H2O(g)
2H2+CO2
解析 选项A中二氧化碳中碳元素化合价无变化;
选项B中二氧化碳中碳元素化合价由+4价降低为+2价,作为氧化剂;
选项C、D中二氧化碳都为氧化产物。
【题点】反应中氧化剂和还原剂的判断
3.(2018·
金华中学段考)在反应C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O中,氧化产物是( )
A.CB.H2SO4
C.CO2D.SO2
解析 在反应C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O中,碳元素的化合价升高、被氧化成二氧化碳,所以氧化产物是CO2,C正确。
4.氢化钙可作为生氢剂,反应的化学方程式为CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑。
下列说法错误的是( )
A.氢化钙既是氧化剂又是还原剂
B.氢气既是氧化产物又是还原产物
C.氢化钙是还原剂,水是氧化剂
D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
解析 在该反应中,氢化钙为还原剂,其中氢元素的化合价由-1价升高为0价;
水为氧化剂,其中氢元素的化合价由+1价降低为0价;
氢气既是氧化产物又是还原产物,其物质的量之比为1∶1。
5.“铜绿”即是铜锈,它的化学成分是Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。
铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3。
下列有关该反应的说法中正确的是( )
A.该反应不是氧化还原反应
B.该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化,所以是氧化还原反应
C.该反应中铜得电子,O2失电子,所以是氧化还原反应
D.该反应是氧化还原反应,变价的只有两种元素
答案 D
解析 在该反应中,Cu单质中Cu元素的化合价由0价变成+2价,失去电子,被氧化;
O2中O元素的化合价由0价变成-2价,得到电子,被还原,其余元素的化合价都没有发生变化。
分层训练与测评
[导练整体设计]
考点
题点
例题
达标检测
课时对点练
氧化剂和还原剂
指定物质氧化剂和还原剂的判断
T1
化学反应中氧化剂和还原剂的判断
T2
T2、T3
氧化产物和还原产物的判断
T3
氧化剂和还原剂的选择
T4
氧化剂与还原剂的简单计算
T5
相关概念的综合考查
T1、T4
T6、T13
物质的氧化性和还原性
常见物质氧化性和还原性的判断
T7
由方程式判断物质的氧化性和还原性
T8、T9
由方程式判断氧化性和还原性的强弱
T10
由氧化性和还原性强弱判断反应的可能性
T11
氧化性和还原性的相关综合
T12、T14
[对点训练]
题组一 氧化剂和还原剂
1.“绿色化学”越来越受到人们的重视,下列物质可以看做绿色氧化剂的是( )
A.浓硫酸B.浓盐酸C.双氧水D.氯水
解析 双氧水还原后的产物为水,对环境没有污染。
【题点】指定物质氧化剂和还原剂的判断
2.下列反应中,水作还原剂的是( )
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.CaO+H2O===Ca(OH)2
C.3NO2+H2O===2HNO3+NO
D.2F2+2H2O===4HF+O2
解析 选项A中水中氢元素的化合价由+1价降低为0价,水是氧化剂;
选项B、C中水中各元素的化合价都无变化,水既不是氧化剂也不是还原剂;
选项D中水中氧元素的化合价由-2价升高为0价,水是还原剂。
3.下列关于氧化剂与还原剂的判断正确的是( )
A.反应CH4+2O2
CO2+2H2O中,O2是氧化剂,CH4是还原剂
B.反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O中,Cl2是氧化剂,NaOH是还原剂
C.反应MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O中,HCl是氧化剂,MnO2是还原剂
D.反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑中,H2O既是氧化剂又是还原剂
解析 根据氧化剂和还原剂的概念可知,在CH4与O2的反应中,O2是氧化剂,CH4是还原剂;
在Cl2与NaOH的反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂;
在MnO2与浓盐酸的反应中,MnO2是氧化剂,HCl是还原剂;
在Na与H2O的反应中,H2O是氧化剂,Na是还原剂。
4.在反应2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑中,还原产物是( )
A.只有K2MnO4B.只有MnO2
C.K2MnO4和MnO2D.O2
解析 KMnO4中的锰元素得到电子,化合价分别降低为+6价和+4价,其还原产物为K2MnO4和MnO2。
【题点】氧化产物和还原产物的判断
5.高铁的快速发展方便了人们的出行,工业上利用铝热反应焊接钢轨间的缝隙,反应方程式如下:
2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3,其中Al是( )
A.氧化剂
B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.既不是氧化剂又不是还原剂
解析 该反应中,铝元素的化合价由0价变为+3价,该反应中铝失电子化合价升高,所以铝是还原剂。
题组二 氧化还原反应概念的综合考查
6.工业上冶炼钛的反应如下:
TiCl4+2Mg
Ti+2MgCl2。
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.TiCl4是还原剂
B.Mg被氧化
C.TiCl4发生氧化反应
D.Mg得到电子
7.(2018·
牌头中学期末)在下列变化中,需要加入合适的氧化剂才能实现的是( )
A.KMnO4→O2B.CO2→CO
C.Fe2O3→FeD.Br-→Br2
解析 高锰酸钾可以分解生成氧气,不需要加入氧化剂,A错误;
二氧化碳到一氧化碳,碳化合价降低,作氧化剂,需要加入还原剂,B错误;
氧化铁到铁,化合价降低作氧化剂,需要加入还原剂,C错误;
溴离子到溴单质,化合价升高,作还原剂,需要加入氧化剂,D正确。
【题点】氧化剂和还原剂的选择
题组三 氧化还原反应的简单计算
8.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,实验室可通过以下反应制得:
2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。
A.KClO3在反应中失去电子
B.ClO2是还原产物
C.H2C2O4在反应中被还原
D.1molH2C2O4参加反应有4mol电子转移
解析 在该反应中,KClO3中氯元素化合价降低,在反应中得到电子被还原,生成还原产物ClO2;
H2C2O4中碳元素价态由+3价升高为+4价被氧化,1molH2C2O4转移2mol电子。
9.某同学在烧水时,不小心把水洒在炉火上,结果发现炉火更旺了,原因是H2O(g)和炽热的碳反应生成了水煤气(CO和H2),反应方程式为C+H2O(g)
CO+H2,下列关于该反应的说法正确的是( )
A.该反应中,C失去电子,被还原
B.该反应中,H2得到电子,被还原
C.该反应中,每转移2mol电子生成1molH2
D.该反应属于复分解反应
解析 该反应中,碳元素的化合价从0升高到+2,C失去电子被氧化,A项错误;
氢元素的化合价从+1降低到0,H2O得到电子被还原,B项错误;
1molC从0价变为+2价,失去2mol电子,2molH从+1价变为0价,得到2mol电子,生成1molH2,C项正确;
该反应属于置换反应,也是氧化还原反应,但不是复分解反应,D项错误。
10.在2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为( )
A.1∶8B.8∶1C.1∶5D.5∶1
解析 反应中,化合价升高的元素是盐酸中的氯元素,所以盐酸是还原剂,16mol的盐酸中只有10mol作还原剂,化合价降低的元素是锰元素,所以高锰酸钾是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5。
【题点】氧化剂与还原剂的简单计算
11.在反应3S+6KOH
K2SO3+2K2S+3H2O中,被氧化和被还原的硫原子个数比为( )
A.1∶2B.2∶1
C.1∶1D.3∶2
解析 由反应分析化合价可知,被氧化的硫原子生成K2SO3,被还原的硫原子生成了K2S,生成物的化学计量数可得被氧化和被还原的硫原子个数之比为1∶2。
题组四 物质的氧化性和还原性
12.下列微粒既有氧化性又有还原性的是( )
A.H+B.Fe2+C.Cu2+D.Al
解析 氢离子只具有较弱的氧化性,A错误;
亚铁离子居于铁元素的中间价,既有氧化性又有还原性,B正确;
铜离子是铜元素的最高价,只有氧化性,C错误;
金属单质铝只有还原性,D错误。
【题点】常见物质氧化性和还原性的判断
13.下列对反应2X+3Y===2X3++3Y2-的叙述中正确的是( )
A.X作氧化剂被还原
B.Y发生氧化反应
C.X3+是氧化产物
D.Y2-的还原性比X强
解析 在该反应中,X元素的化合价升高,作还原剂,发生氧化反应,被氧化,X3+是氧化产物。
Y元素的化合价降低,Y作氧化剂,发生还原反应,被还原,Y2-是还原产物;
还原剂X的还原性比还原产物Y2-强。
【题点】由方程式判断物质的氧化性和还原性
14.下列对于反应2KClO3+I2===2KIO3+Cl2的叙述中正确的是( )
I2>
KClO3
KClO3>
I2
D.还原剂为KIO3,氧化剂为I2
解析 在该反应中,KClO3中氯元素的化合价降低,KClO3是氧化剂,Cl2是还原产物;
I2中碘元素的化合价升高,I2是还原剂,KIO3是氧化产物;
则氧化性:
KIO3,还原性:
Cl2。
15.根据下列反应的方程式:
①2Fe3++2I-===2Fe2++I2
②Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+
可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( )
A.Br-、Fe2+、I-B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+D.Fe2+、I-、Br-
解析 反应①中还原剂是I-,还原产物是Fe2+,还原性:
I->
Fe2+;
反应②中还原剂是Fe2+,还原产物是Br-,还原性:
Br-,还原性从强到弱的顺序为I->
Br-。
[综合强化]
16.根据反应8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2回答下列问题。
(1)氧化剂是________,还原剂是________。
(2)氧化剂与氧化产物的质量比为________。
(3)当生成28g氮气时,被氧化物质的质量为________。
(4)该反应中发生还原反应的过程表示为Cl2+2e-===2Cl-,则发生氧化反应的过程可表示为________________________________________________________________________。
答案
(1)Cl2 NH3
(2)213∶28 (3)34g
(4)8NH3-6e-===6NH
+N2
解析 在此反应中,NH3中氮元素化合价升高,被氧化,作还原剂,对应氧化产物为N2,Cl2中氯元素化合价降低,被还原,作氧化剂,对应还原产物为NH4Cl。
8molNH3中只有2molNH3被氧化,所以生成1molN2时,有2molNH3被氧化,在反应中,8molNH3失去6mol电子生成6molNH
和1molN2。
17.有下列反应:
①2H2O+Cl2+SO2===H2SO4+2HCl
②2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
根据上述两个反应回答:
(1)氧化性强弱顺序为______________,还原性强弱顺序为____________。
(2)反应①中氧化产物和还原产物的质量之比为______。
(3)反应②中浓盐酸表现出的性质是________(填字母)。
A.还原性 B.酸性 C.氧化性
答案
(1)KMnO4>
H2SO4 SO2>
Mn2+
(2)98∶73 (3)AB
解析
(1)由反应①知氧化性:
H2SO4,还原性:
SO2>
Cl-,由反应②知氧化性:
Cl2,还原性:
Mn2+。
(2)在反应①中氧化产物为H2SO4,还原产物为HCl,其质量比为98∶73。
(3)在反应②中HCl被氧化为Cl2,表现的是还原性,同时还生成了盐和水,表现的是酸性。
【题点】氧化性和还原性的相关综合
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