2016版高考化学二轮复习 上篇 专题突破方略 专题一 基本概念 第三讲 氧化还原反应 离子反应强化训练
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专题 3.11 氧族考试方向硫的化合物及其转化,属于高频考点,命题围绕SO 2和浓H 2SO 4的特性,联系工业生产和环境保护的相关知识以实验为载体进行探究,推断和计算是考查的热点,2016年应重点关注。
内容要点一、硫及其重要化合物间的转化关系1、-2价硫处于最低价态,只有还原性,可被O2、Cl 2等氧化剂氧化为S ;0价、+4价硫处于中间价态,既有氧化性又有还原性;+6价硫处于最高价态,只有氧化性,注意浓H 2SO 4在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又体现酸性,如Cu +2H 2SO 4(浓) =====△CuSO 4+2H 2O +SO 2↑。
2、当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,如:22H S -O 2 不足H 2 △0SO 2 H 2 S42S O + S +4O 22O −−→63S O +、3、相邻价态的微粒不发生氧化还原反应:如S 和H 2S 、S 和SO 2、SO 2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
4、典型的归中反应:2H 2S +SO 2=3S↓+2H 2O 、2Na 2S +Na 2SO 3+3H 2SO 4==3Na 2SO 4+3S↓+3H 2O 。
5、含硫物质的连续氧化:硫元素⎩⎨⎧H 2S ――→足量O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2OH 2SO4S ――→O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2OH 2SO4内容要点二、硫的氧化物 1、SO 2的性质: (1)物理性质:(2)化学性质:①酸性氧化物的通性:;例如SO 2+H 2O H 2SO 3、2NaOH (过量)+SO 2=Na 2SO 3+H 2O 、SO 2(过量)+NaOH =NaHSO 3、Na 2SO 3+SO 2+H 2O =2NaHSO 3。
②氧化性例如H 2S 溶液反应):SO 2+2H 2S =3S ↓+2H 2O 。
③还原性:2SO 2+O 2催化剂 加热2SO 3、Cl 2+SO 2+2H 2O =2HCl +H 2SO 4。
氧化还原反应【知识点的知识】1、概念:在反应中有元素化合价变化的化学反应.(1)实质:有电子的转移(得失或偏移);(2)特征:有元素化合价的升降.2、四大基本反应类型与氧化还原反应之间的关系:1)置换反应一定是氧化还原反应;2)复分解反应一定不是氧化还原反应;3)部分化合反应是氧化还原反应(有单质参加的)4)部分分解反应是氧化还原反应(有单质生成的)关系图如下图所示:3、相关概念辨析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)关系网络如下图所示:【命题方向】题型一:氧化还原反应的判断典例1:(2010•福州一模)化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应是四种基本化学反应类型.下列变化属于氧化还原反应,但是不属于四种基本反应类型的是()A.CO+CuO△¯Cu+CO2 B.2Al+Fe2O高温¯Al2O3+2Fe C.2O3催化剂¯3O2D.Cl2+2FeCl2═2FeCl3分析:反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,符合“一变多”特征的反应,属于分解反应,一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应,两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,属于复分解反应,有电子的转移的化学反应是氧化还原反应.解答:A、该反应中有化合价的升降,属于氧化还原反应,但不符合四种基本反应类型,故A 正确;B、该反应中有化合价的升降,属于氧化还原反应,同时又是置换反应,故B错误;C、该反应没有化合价的升降,不属于氧化还原反应,故C错误;D、该反应有化合价的升降,属于氧化还原反应,同时又是化合反应,故D错误.故选A.点评:本题考查了化学基本概念,难度不大,根据定义来分析解答即可.题型二:氧化剂、还原剂和转移电子数的判断典例2:(2014•宿迁模拟)三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF.下列有关该反应的说法正确的是()A.NF3是氧化剂,H2O是还原剂B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1C.若生成0.2 mol HNO3,则转移0.2 mol电子D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体分析:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF反应中,只有N元素的化合价发生变化,NF3既是氧化剂又是还原剂,从化合价的变化的角度分析氧化还原反应.解答:A.只有N元素的化合价发生变化,NF3既是氧化剂又是还原剂,故A错误;B.NF3生成NO,被还原,NF3生成HNO3,被氧化,还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:2,故B错误;C.生成0.2molHNO3,转移的电子的物质的量为0.2mol×(5-3)=0.4mol,故C错误;D.生成的NO易与空气中氧气反应生成红棕色气体二氧化氮,故D正确.故选D.点评:本题考查氧化还原反应,题目难度中等,注意化合价的升降为氧化还原反应的特征,注意从化合价的角度分析.题型三:是否需要加入氧化剂(或还原剂)的判断典例3:(2013•浙江模拟)下列变化中,必须加入还原剂才能发生的是()A.SO2→SO3 B.CuO→Cu C.I-→I2 D.HCO3-→CO32-分析:加入还原剂才能发生,则选项中物质为氧化剂发生的化学反应,氧化剂中某元素的化合价降低,以此来解答.解答:A.SO2→SO3中,S元素的化合价升高,需要加氧化剂实现,故A错误;B.CuO→Cu中,Cu元素的化合价降低,需要加还原剂实现,故B正确;C.I-→I2中,I元素的化合价升高,需要加氧化剂实现,故C错误;D.HCO3-→CO32-中,元素的化合价不变,不发生氧化还原反应,故D错误;故选B.点评:本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,注意氧化剂中元素的化合价降低,题目难度不大.【解题思路点拨】氧化还原反应中的基本规律:(1)电子得失守恒规律氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,常用于有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原反应方程式.运用守恒规律进行氧化还原反应的计算方法:氧化剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值(2)表现性质规律当元素具有可变化合价,一般化合价处于最低价态时只具有还原性;处于最高价态时只具有氧化性;处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性.利用此规律可判断物质是否具有氧化性及还原性,但不能判断物质氧化性及还原性的强弱.(3)反应先后规律同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性较强的物质;同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性较强的物质.如:将Cl2通入物质的量浓度相同的NaBr和NaI的混合液中,Cl2首先与NaI反应;将过量铁粉加入到物质的量浓度相同的Fe3+和Cu2+的混合溶液中,Fe首先与Fe3+反应;FeBr2中通入Cl2,Cl2首先氧化Fe2+.(4)价态变化规律高价氧化(性)低价还原(性),中间价态两边转.同一元素的不同价态之间发生氧化还原反应,价态只能归中而不能交叉.本规律应用于氧化还原反应的分析和判断(如反应KClO3+6HCl△¯KCl+3Cl2↑+3H2O中氧化产物和还原产物均为Cl2,生成3molCl2电子转移数是5mol ).①歧化反应规律同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子(或离子)发生电子转移的氧化还原反应叫歧化反应.歧化反应化合价的特点是:某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化.歧化反应是自身氧化还原反应的一种,常用于判断某种元素的化合价高低以及有关氧化还原反应方程式的计算.②价态归中规律同种元素由不同价态(高价态和低价态)转变为中间价态的氧化还原反应,称之为归中反应,也称“反歧化反应”.常用于方程式的书写,当有中间价态时,才可能发生,否则不反应,如SO2与浓硫酸不反应,可用浓H2SO4干燥.(5)性质强弱规律氧化还原反应若能进行,一般为较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物.常用于在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质,亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱,氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物.一、选择题(共15小题)1.下列关于氧化还原反应的描述正确的是()A.离子反应一定是氧化还原反应B.阴离子只有还原性C.阳离子只有氧化性D.反应2H2S+SO2=3S+2H2O中氧化产物与还原产物物质的量之比为2:12.下列反应属于氧化还原反应的是()A.SO3+H2O═H2SO4 B.NH4ClNH3↑+HCl↑C.Fe+CuSO4═FeSO4+Cu D.NaOH+HNO3═NaNO3+HO23.在反应:H2+CuOH2O+Cu中,H2作()A.还原剂B.氧化剂C.还原产物D.氧化产物4.有关SiO2+2CSi+2CO↑的反应,下列说法正确的是()A.SiO2是还原剂B.氧化剂与还原剂的质量比为1:2C.生成1molSi此反应中电子转移4molD.CO是还原产物5.锑(Sb)一般以硫化物的形式存在,我国锑的蕴藏量为世界第一,从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物,再用碳还原:①2Sb2S3+3O2+6FeSb4O6+6FeS②Sb4O6+6C4Sb+6CO↑,关于反应①、②的说法正确的是()A.反应①②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6B.反应②说明高温下C的还原性比Sb强C.反应①中每生成1mol FeS时,共转移3mol电子D.每生成4mol Sb时,反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4:36.2010年诺贝尔化学奖授予美日科学家,他们由于研究“有机物合成过程中钯催化交叉偶联”而获奖.钯的化合物氯化钯可用来检测有毒气体CO,发生反应的化学方程式为:CO+PdCl2+H2O⇌CO2+Pd↓+2HCl.下列说法正确的是()A.题述反应中PdCl2被氧化B.生成约22.4 L CO2时,转移的电子数为2 molC.上述反应中PdCl2是氧化剂,CO2是氧化产物D.CO气体只有在高温下才能表现还原性7.治理汽车尾气的方法之一是在汽车排气管上装一个“催化转换器”.发生的化学反应为:2CO+2NO=N2+2CO2,其中的氧化剂是()A.CO B.NO C.N2 D.CO28.氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如下图所示,则下列化学反应属于图中阴影部分的是()A.4Fe(0H)2+O2+2H2O═Fe(OH)3B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑C.4NH3+5O24NO+6H2OD.Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑9.G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下的转化关系(未配平):①G→Q+NaCl ②Q+H2O→X+H2③Y+NaOH→G+Q+H2O④Z+NaOH→Q+X+H2O则G、Q、X、Y、Z这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为()A.QGZYX B.GYQZX C.GYZQX D.ZXGYQ10.下列工业生产的反应原理不涉及氧化还原反应的是()A.钢铁厂高炉炼铁B.工业上以氨气为原料用氨碱法生产纯碱C.硝酸厂以氨气为原料制取硝酸D . 氯碱厂利用氯化钠生产氯气和烧碱11.水热法制备直径为1〜100nm 的颗粒Y (化合物),反应原理为:3Fe 2++2S 2O 32﹣+O 2+aOH ﹣═Y+S 4O 62﹣+2H 2O ,下列说法中不正确的是( )A . a=4B . S 2O 32﹣中硫元素被氧化C . 将Y 均匀分散到水中可制得胶体D . Y 物质中铁元素的化合价均为+3价 12.黑火药爆炸后产物为K 2S 、N 2、CO 2,下列物质中为黑火药主要成分且做还原剂的是( )A . 氧气B . 木炭C . 硫磺D . 硝酸钾13.钡与钠相似,也能形成含O 22﹣的过氧化物,下列叙述中正确的是( )A . 过氧化钡的化学式为Ba 2O 2B . O 22﹣的电子式为:C . 反应Na 2O 2+2HCl ═2NaCl+H 2O 2为氧化还原反应D . 过氧化钡和过氧化钠都具有强氧化性14.在某体系内有反应物和生成物5种物质:H 2S 、S 、FeCl 3、FeCl 2、HCl .已知H 2S 为反应物,则另一反应物是( )A . FeCl 3B . FeCl 2C . SD . HCl15.Na 2FeO 4是一种高效多功能水处理剂,应用前景十分看好.一种制备Na 2FeO 4的方法可用化学方程式表示如下:2FeSO 4+6Na 2O 2=2Na 2FeO 4+2Na 2O+2Na 2SO 4+O 2↑,对此反应下列说法中正确的是( )A . Na 2O 2只作氧化剂B . Na 2FeO 4既是氧化产物又是还原产物C . O 2是还原产物D . 2mol FeSO 4发生反应时,反应中共有8mol 电子转移二、填空题(共5小题)(除非特别说明,请填准确值)16.水在很多的反应中,起到极其重要的作用.根据下面水参与的反应,回答问题: ①2F 2+2H 2O ═4HF+O 2 ②2Na 2O 2+2H 2O ═4NaOH+O 2↑③2Na+2H 2O ═2NaOH+H 2↑ ④2H 2O2H 2↑+O 2↑(1)水只作氧化剂的是 ;(填写序号,下同)水只作还原剂的是 ;水既作氧化剂,又做还原剂的是 ;水既不是氧化剂,又不是还原剂的氧化还原反应是 .请标出下列反应的电子转移的方向和数目.3Cl 2+6NaOH=5NaCl+NaClO 3+3H 2O(3)上述反应3Cl 2+6NaOH=5NaCl+NaClO 3+3H 2O 若转移5mol 电子,则所得氧化产物的物质的量为 mol .17.研究物质间的氧化还原反应有重要意义.(1)一定条件下Fe(OH)3与KClO在KOH溶液中反应可制得K2FeO4,其中反应的氧化剂是;生成0.1mol K2FeO4转移的电子的物质的量mol.高铁电池是一种新型二次电池,电解液为碱溶液,其反应式为:3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3Zn+2K2FeO4+8H2O放电时电池的负极反应式为.充电时电解液的pH(填“增大”“不变”或“减小”).(3)H2O2是一种绿色氧化剂.电解KHSO4溶液制H2O2的原理如下:①电解池总反应:2+2H+═S2+H2↑②电解生成的S2O82﹣水解:S2+2H2O═H2O2+2H++S.电解池中阴极反应式.18.氧化还原反应的实质是.铜跟氯气在点燃条件下发生反应:2Fe+3Cl22FeCl3,其中氯元素的化合价(填“升高”或“降低”),被(填“氧化”或“还原”,下同);Cl2作剂,具有性.在该反应中,若消耗了1mol Fe,则生成mol FeCl3.19.在水溶液中,YO3﹣与S2﹣发生反应的离子方程式为:YO3﹣+3S2﹣+6H+=Y﹣+3S↓+3H2O (1)此反应中,发生氧化反应,氧化剂是.YO3﹣中Y的化合价是.(3)Y元素原子的最外层电子数是,它可能处于第族.20.在下列反应中:A.2F2+2H2O=4HF+O2 B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑C.CaO+H2O=Ca(OH)2 D.2H2O2H2↑+O2↑水只作氧化剂的是,水只作还原剂的是,水既作氧化剂又作还原剂的是,水既不作氧化剂又不作还原剂的是.三、解答题(共3小题)(选答题,不自动判卷)21.A+B→X+Y+H2O(未配平,反应条件略去)是中学常见反应的化学方程式,其中A、B 的物质的量之比为1:4.请回答:(1)其中X是一种非金属单质,则该单质的名称是.其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1,A是变价金属,则该反应的化学方程式为.(3)其中A、B的溶液的酸碱性相反,X可作净水剂,则该反应的离子方程式为.22.硫、氮、碘都是重要的非金属元素.(1)某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质:S、H2S、HNO3、NO、H2O.该反应中还原剂是.若反应过程中转移了0.3mol电子,则反应的HNO3的质量是g.已知:2I(g)═I2(g)△H=﹣151 kJ•mol﹣1;2H(g)═H2(g)△H=﹣436 kJ•mol﹣1;HI (g)=H(g)+I(g)△H=+298 kJ•mol﹣1.相同条件下,H2与I2反应生成HI的热化学方程式为:H2(g)+I2(g)=2HI(g)△H=kJ•mol﹣1.(3)将1molI2(g)和2molH2(g)置于某2L密闭容器中,在一定温度下发生反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)并达平衡.HI的体积分数φ(HI)随时间变化如图曲线II所示:①达到平衡时,I2(g)的物质的量浓度为mol•L﹣1.②保持加入的反应物的物质的量不变,若改变反应条件,在某一条件下φ(HI)的变化如曲线I所示,则该条件可能是(填编号),在这种条件下平衡常数K值(填“增大”、“变小”或“不变’,).A.恒温条件下,缩小反应的容积B.恒容条件下.加入适当催化剂C.在恒容下,升高温度D.在恒容下,充入N2使容器压强增大③若保持温度不变,在另一相同的2L密闭容器中加入1mol H2(g)和2mol Hl(g),发生反应达到平衡时,H2的体积分数为.23.已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]﹣,铬的化合物有毒,由于+6价铬的强氧化性,其毒性是+3价铬毒性的100倍.因此,必须对含铬的废水进行处理,可采用以下两种方法.★还原法:在酸性介质中用FeSO4等将+6价铬还原成+3价铬.具体流程如下:有关离子完全沉淀的pH如下表:有关离子Fe2+ Fe3+ Cr3+完全沉淀为对应氢氧化物的pH 9.0 3.2 5.6(1)写出Cr2O72﹣与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式.还原+6价铬还可选用以下的试剂(填序号).A.明矾B.铁屑C.生石灰D.亚硫酸氢钠(3)在含铬废水中加入FeSO4,再调节pH,使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀.则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂为:(填序号);A.Na2O2B.Ba(OH)2C.Ca(OH)2D.NaOH此时调节溶液的pH范围在(填序号)最佳.A.3~4 B.6~8 C.10~11 D.12~14★电解法:将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解.阳极区生成的Fe2+和Cr2O72一发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH一结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去.(4)写出阴极的电极反应式.(5)电解法中加入氯化钠的作用是:.氧化还原反应参考答案与试题解析一、选择题(共15小题)1.下列关于氧化还原反应的描述正确的是()A.离子反应一定是氧化还原反应B.阴离子只有还原性C.阳离子只有氧化性D.反应2H2S+SO2=3S+2H2O中氧化产物与还原产物物质的量之比为2:1考点:氧化还原反应.专题:氧化还原反应专题.分析:A.离子反应不一定是氧化还原反应,可能是复分解反应;B.阴离子可能具有强氧化性;C.阳离子可能具有还原性;D.该反应中S元素化合价由﹣2价、+4价变为0价,所以H2S是还原剂、SO2是氧化剂,还原剂对应的产物是氧化产物、氧化剂对应的产物是还原产物.解答:解:A.离子反应不一定是氧化还原反应,可能是复分解反应,如H++OH﹣=H2O,故A错误;B.阴离子可能具有强氧化性,如MnO4﹣,故B错误;C.阳离子可能具有还原性,如Fe2+,故C错误;D.该反应中S元素化合价由﹣2价、+4价变为0价,所以H2S是还原剂、SO2是氧化剂,还原剂对应的产物是氧化产物、氧化剂对应的产物是还原产物,所以反应2H2S+SO2=3S+2H2O 中氧化产物与还原产物物质的量之比为2:1,故D正确;故选D.点评:本题考查氧化还原反应,侧重考查基本概念,知道元素化合价与元素性质关系,注意规律中的反常现象,易错选项是BC,题目难度不大.2.下列反应属于氧化还原反应的是()A.SO3+H2O═H2SO4 B.NH4ClNH3↑+HCl↑C.Fe+CuSO4═FeSO4+Cu D.NaOH+HNO3═NaNO3+HO2考点:氧化还原反应.专题:氧化还原反应专题.分析:属于氧化还原反应,说明该反应中有电子转移,其特征是有元素化合价升降,据此分析解答.解答:解:A.该反应中各元素化合价不变,所以不属于氧化还原反应,属于化合反应,故A不选;B.该反应中各元素化合价不变,所以不属于氧化还原反应,属于分解反应,故B不选;C.该反应中Fe元素化合价由0价变为+2价、Cu元素化合价由+2价变为0价,所以有电子转移,属于氧化还原反应,同时还属于置换反应,故C选;D.该反应中各元素化合价不变,不属于氧化还原反应,属于复分解反应,故D不选.故选C.点评:本题考查氧化还原反应,侧重考查基本概念,知道氧化还原反应本质及特征的区别,题目难度不大.3.在反应:H2+CuOH2O+Cu中,H2作()A.还原剂B.氧化剂C.还原产物D.氧化产物考点:氧化还原反应.专题:氧化还原反应专题.分析:在氧化还原反应中,得电子化合价降低的反应物是氧化剂,失电子化合价升高的反应物是还原剂,据此分析解答.解答:解:H2+CuOH2O+Cu中H元素化合价由0价变为+1价,Cu元素化合价由+2价变为0价,所以氢气是还原剂、氧化铜是氧化剂、水是氧化产物、铜是还原产物,故选A.点评:本题考查了氧化剂、还原剂的判断,根据元素化合价变化来分析解答,熟悉元素化合价是解本题关键,结合基本概念来分析解答,难度不大.4.有关SiO2+2CSi+2CO↑的反应,下列说法正确的是()A.SiO2是还原剂B.氧化剂与还原剂的质量比为1:2C.生成1molSi此反应中电子转移4molD.CO是还原产物考点:氧化还原反应.专题:氧化还原反应专题.分析:该反应中Si元素化合价由+4价变为0价、C元素化合价由0价变为+2价,再结合还原剂、氧化剂、氧化产物、还原产物的概念及物质间的关系来分析解答.解答:解:A.该反应中Si元素化合价由+4价变为0价、C元素化合价由0价变为+2价,所以二氧化硅是氧化剂,故A错误;B.该反应中Si元素化合价由+4价变为0价、C元素化合价由0价变为+2价,所以二氧化硅是氧化剂、碳是还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比是1:2,其质量之比=(1×60):=5:2,故B错误;C.该反应中Si元素化合价由+4价变为0价、C元素化合价由0价变为+2价,该反应中生成1molSi此反应中电子转移的物质的量=1mol×(4﹣0)=4mol,故C正确;D.CO是氧化产物,故D错误;故选C.点评:本题考查了氧化还原反应,明确元素化合价是解本题关键,根据化合价变化、物质间的关系及基本概念来分析解答,题目难度不大.5.锑(Sb)一般以硫化物的形式存在,我国锑的蕴藏量为世界第一,从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物,再用碳还原:①2Sb2S3+3O2+6FeSb4O6+6FeS②Sb4O6+6C4Sb+6CO↑,关于反应①、②的说法正确的是()A.反应①②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6B.反应②说明高温下C的还原性比Sb强C.反应①中每生成1mol FeS时,共转移3mol电子D.每生成4mol Sb时,反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4:3考点:氧化还原反应.分析:A.在反应中得电子化合价降低的反应物是氧化剂;B.同一反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性;C.根据FeS和转移电子之间的关系式计算;D.反应①与反应②中还原剂分别是Fe、C.解答:解:A.反应①中O元素化合价由0价变为﹣2价、②中Sb元素化合价由+3价变为0价,所以①②的氧化剂分别是O2、Sb4O6,故A错误;B.反应②说明高温下还原剂是C、还原产物是Sb,所以C的还原性比Sb强,故B正确;C.反应①中每生成1mol FeS时,转移电子的物质的量=1mol×=2mol,故C错误;D.反应①与反应②中还原剂分别是Fe、C,每生成4mol Sb时,反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为6:6=1:1,故D错误;故选B.点评:本题考查氧化还原反应,侧重考查基本概念、基本理论,明确元素化合价变化是解本题关键,知道常见元素化合价,题目难度不大.6.2010年诺贝尔化学奖授予美日科学家,他们由于研究“有机物合成过程中钯催化交叉偶联”而获奖.钯的化合物氯化钯可用来检测有毒气体CO,发生反应的化学方程式为:CO+PdCl2+H2O⇌CO2+Pd↓+2HCl.下列说法正确的是()A.题述反应中PdCl2被氧化B.生成约22.4 L CO2时,转移的电子数为2 molC.上述反应中PdCl2是氧化剂,CO2是氧化产物D.CO气体只有在高温下才能表现还原性考点:氧化还原反应.专题:氧化还原反应专题.分析:CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓+2HCl中,C元素的化合价由+2价升高为+4价,Pb元素的化合价由+2降低为0,以此来解答.解答:解:CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓+2HCl中,C元素的化合价由+2价升高为+4价,Pb元素的化合价由+2降低为0,A.PdCl2得电子,所以反应中PdCl2被还原,故A错误;B.该反应的温度和压强未知,导致气体摩尔体积未知,所以其物质的量不一定是1mol,则转移的电子数不一定为2mol,故B错误;C.Pb元素的化合价降低,则反应中PdCl2是氧化剂,C元素的化合价升高,所以CO是还原剂,则CO2是氧化产物,故C正确;D.常温下CO能作还原剂,体现还原性,故D错误;故选C.点评:本题考查氧化还原反应,明确反应中元素的化合价变化及基本概念即可解答,题目难度不大.7.治理汽车尾气的方法之一是在汽车排气管上装一个“催化转换器”.发生的化学反应为:2CO+2NO=N2+2CO2,其中的氧化剂是()A.CO B.NO C.N2 D.CO2考点:氧化还原反应;重要的氧化剂.分析:根据反应中的化合价的变化来判断氧化剂和还原剂,反应物中化合价降低的物质具有氧化性,被还原,反应物中化合价升高的物质具有还原性,被氧化.解答:解:化学2CO+2NO=N2+2CO2中,NO中氮元素的化合价降低,被还原,具有氧化性,为氧化剂;CO中碳元素的化合价升高,具有还原性,被氧化,生成物中N2为还原产物,CO2为氧化产物.故选B.点评:本题考查氧化还原基本概念的理解,注意从化合价变化的角度来判断.8.氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如下图所示,则下列化学反应属于图中阴影部分的是()A.4Fe(0H)2+O2+2H2O═Fe(OH)3B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑C.4NH3+5O24NO+6H2OD.Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑考点:氧化还原反应;化学基本反应类型.专题:氧化还原反应专题.分析:阴影部分的含义是:该反应中有元素化合价变化但又不属于化合反应、分解反应、置换反应,据此分析解答.解答:解:A.该反应中铁元素化合价由+2价变为+3价,氧气中氧元素化合价由0价变为﹣2价,所以该反应是氧化还原反应,但该反应又是化合反应,所以不符合,故A错误;B.该反应中各元素化合价不变,所以不属于氧化还原反应,故B错误;C.该反应中氮元素化合价由﹣3价变为+2价,氧元素化合价由0价变为﹣2价,所以该反应是氧化还原反应,且该反应不属于化合反应、分解反应、置换反应,故C正确;D.该反应中锌元素化合价由0价变为+2价,氢元素化合价由+1价变为0价,所以该反应是氧化还原反应,但该反应又是置换反应,故D错误;故选C.点评:本题考查了氧化还原反应和基本反应类型的关系,明确阴影部分表示的含义是解本题关键,根据这几个反应概念来分析解答即可,难度不大.9.G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下的转化关系(未配平):①G→Q+NaCl ②Q+H2O→X+H2③Y+NaOH→G+Q+H2O④Z+NaOH→Q+X+H2O则G、Q、X、Y、Z这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为()A.QGZYX B.GYQZX C.GYZQX D.ZXGYQ考点:氧化还原反应.专题:氧化还原反应专题.分析:G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,根据氧化还原反应中Cl元素的化合价升降来分析解答.解答:解:①G→Q十NaCl中,NaCl中Cl元素为﹣1价,则Cl元素的化合价为Q>G>﹣1,③Y十NaOH→G十Q十H2O中,结合①可知Cl元素的化合价为Q>Y>G,②Q+H2O→X+H2中,H元素的化合价降低,则Cl元素的化合价升高,所以Cl元素的化合价为X>Q,④Z十NaOH→Q十X十H2O中,结合②可知,Cl元素的化合价为X>Z>Q,所以五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为GYQZX,故选B.。
魁夺市安身阳光实验学校高考化学复习氧族方面试题的解题方法与技巧金点子:氧族元素包括了初中化学中氧气、水,高中化学中的臭氧、过氧化氢,硫及硫的化合物等。
内容多,知识广,且有时还可能扩展到硒、碲、钋等元素。
因此对其解题方法的掌握尤其重要。
此类试题中的常规题,其解法有过量分析、守恒分析等。
此类试题中的信息题,其解法有迁移类比、现象剖析、效用比较等。
由于浓硫酸与稀硫酸的性质不同,故在解题时,还必须注意,反应进行时浓度变化引起的反应变化。
经典题:例题1 :(1997年全国高考)向50mL18mol/L H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。
充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量为()A.小于0.45moL B.等于0.45molC.在0.45mol和0.90mol D.大于0.90mol方法:根据方程式,将参加反应的硫酸分成两部分,一部分为氧化作用,一部分为酸性作用,然后对其进行分析。
但又要注意随着反应的进行,H2SO4的浓度越来越稀,稀硫酸不能与铜片反应,以此被还原的H2SO4的物质的量小于依据化学方程式计算的值。
捷径:浓H2SO4与足量的铜反应的化学方程式为:2H2SO4(浓)+Cu CuSO4 + SO2↑+ 2H2O,从方程式看,被还原的H2SO4应为所给H2SO4 0.90 mol的一半,即0.45mol(中间值),但由于随着反应的进行,H2SO4的浓度越来越稀,反应停止,故不可能等于0.45mol,一定小于0.45mol。
故答案为A。
总结:该题存在着一个隐含信息,即随着反应的进行,溶液的浓度逐渐降低,反应自行停止。
在解题时必须特别注意此类隐含信息。
例题2 :(1995年上海高考)为方便某些化学计算,有人将98%浓硫酸表示成下列形式,其中合理的是()A.H2SO4· H2O B.H2SO4·H2O C.H2SO4·SO3 D.SO3· H2O方法:质量假想法。
【2016考纲解读】1.了解氧化还原反应的本质是电子转移。
2.了解氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物等概念。
3.能够利用得失电子守恒进行有关氧化还原反应的计算。
4.了解常见的氧化剂和还原剂及常见的氧化还原反应。
【重点知识梳理】一、氧化还原反应的基本概念及相互关系1.氧化还原反应的实质是电子的得失或电子对的偏移,特征是反应前后元素化合价的升降;判断某反应是否属于氧化还原反应可根据反应前后化合价是否发生了变化这一特征。
2.基本概念(1)氧化反应:失去电子(化合价升高)的反应。
(2)还原反应:得到电子(化合价降低)的反应。
(3)氧化剂(被还原):得到电子的物质(所含元素化合价降低的物质)。
(4)还原剂(被氧化):失去电子的物质(所含元素化合价升高的物质)。
(5)氧化产物:还原剂失电子后对应的产物(包含化合价升高的元素的产物)。
(6)还原产物:氧化剂得电子后对应的产物(包含化合价降低的元素的产物)。
3.氧化还原反应的表示方法(1)双线桥法箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。
箭头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转移前后的变化。
在“桥”上标明电子的“得”与“失”,且得失电子总数应相等。
(2)单线桥法箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。
箭头方向表示电子转移的方向。
在“桥”上标明转移的电子总数。
1.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系(1)有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应;(2)有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应;(3)置换反应一定是氧化还原反应;(4)复分解反应一定不是氧化还原反应。
2.常见的氧化剂和还原剂重要的氧化剂一般有以下几类:(1)活泼的非金属单质,如Cl2、Br2、O2等。
(2)元素(如Mn等)处于高化合价时的氧化物,如MnO2等。
(3)元素(如S、N等)处于高化合价时的含氧酸,如浓H2SO4、HNO3等。
(4)元素(如Mn、Cl、Fe等)处于高化合价时的盐,如KMnO4、KClO3、FeCl3等。
第三讲氧化还原反应1.熟悉常见元素的化合价。
能根据化合价正确书写化学式(分子式),或根据化学式判断元素的化合价。
2.了解氧化还原反应的本质。
了解常见的氧化还原反应。
3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
2016,卷甲26T(1)(2)(5)、28T(1)(2)(4);2016,卷乙8T(C)、27T(4)、28T(1)(2)(4)(5);2016,卷丙7T(BC)、27T(2)、28T(2);2015,卷Ⅰ 8T(C)、10T(AB)、28T(1);2015,卷Ⅱ 10T(C)、28T(1)(4);2014,卷Ⅰ 8T(D)、13T(B)、27T(2)(3);2014,卷Ⅱ 27T(2)(3)氧化还原反应的相关概念及表示方法[学生用书P43][知识梳理]一、氧化还原反应的本质和特征二、氧化还原反应的有关概念及其相互关系1.有关概念口诀:升(化合价升高)失(失电子)氧(被氧化,发生氧化反应)还(作还原剂,本身具有还原性),降(化合价降低)得(得电子)还(被还原,发生还原反应)氧(作氧化剂,本身具有氧化性)。
例如:反应4HCl(浓)+MnO 2=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 中,氧化剂是MnO 2,氧化产物是Cl 2,还原剂是HCl ,还原产物是 MnCl 2;生成1 mol Cl 2时转移电子的物质的量为 2__mol ,被氧化的HCl 的物质的量是 2__mol 。
2.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系三、氧化还原反应中电子转移的表示方法 1.双线桥法请用双线桥法标出Cu 与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:。
2.单线桥法请用单线桥法标出Cu 与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:。
四、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。
例如: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。
第三讲 氧化还原反应 离子反应1.(2015·高考四川卷)下列物质在生活中应用时,起还原作用的是( )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解析:选D 。
A.明矾中的Al 3+发生水解生成胶体,胶体的表面积较大,能吸附水中的杂质,所以能起到净水的作用,与氧化还原无关,A 项错误;B.甘油为丙三醇,属于多羟基化合物,具有吸湿性,因此可作护肤保湿剂,与氧化还原无关,B 项错误;C.漂粉精能作消毒剂是因为它能生成HClO ,HClO 具有强氧化性,能杀菌消毒,并不是起还原作用,C 项错误;D.铁粉作食品袋内的脱氧剂,防止食品被氧化,起还原作用,D 项正确。
2.(2015·湖南株洲检测)下列离子组能大量共存且加入相应试剂后发生反应的离子方程式正确的是( )3有大量的H +,则Fe 2+、NO -3、H +发生氧化还原反应,A 选项正确;Fe 3+具有氧化性,I -具有还原性,二者发生氧化还原反应而不能大量共存,ClO -也具有氧化性,ClO -与I -也不能大量共存,B 选项错误;C 项,加入NaOH 溶液后,发生反应的离子方程式应为Ba 2++HCO -3+OH -===BaCO 3↓+H 2O ,C 选项错误;D 项,加入过量浓氨水后,会生成银氨络离子,且一水合氨是弱电解质,在离子方程式中应写化学式,D 选项错误。
3.(2014·高考广东卷)水溶液中能大量共存的一组离子是( )A .Na +、Ca 2+、Cl -、SO 2-4B .Fe 2+、H +、SO 2-3、ClO -C .Mg 2+、NH +4、Cl -、SO 2-4D .K +、Fe 3+、NO -3、SCN -解析:选C 。
逐一分析判断每个选项中四种微粒的性质,如果能生成沉淀、气体、弱电解质、络合离子或发生氧化还原反应就不能大量共存。
A.Ca 2+和SO 2-4能生成硫酸钙沉淀,不能大量共存。
B.ClO -能氧化Fe 2+、SO 2-3,H +和SO 2-3能生成二氧化硫气体,H +与ClO -能生成HClO ,不能大量共存。
C.四种离子之间不发生反应,能大量共存。
D.Fe 3+和SCN -能形成络合离子,不能大量共存。
4.(2015·湖北五校联考)高温下焙烧CuFeS 2的反应之一为2CuFeS 2+7O 2=====高温CuSO 4+CuO +Fe 2O 3+3SO 2。
下列关于该反应的叙述正确的是( )A .CuFeS 2中硫的化合价为-1B .CuFeS 2发生还原反应C .1 mol CuFeS 2完全反应转移13 mol 电子D.CuSO4和SO2既是氧化产物,又是还原产物解析:选D。
CuFeS2中Cu为+2价,Fe为+2价,S为-2价,A选项错误;CuFeS2中S、Fe化合价都升高,发生氧化反应,B选项错误;1 mol CuFeS2完全反应转移14 mol电子,C 选项错误。
5.(2015·高考北京卷)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。
下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)( ) A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2OB.该消毒液的pH约为12:ClO-+H 2O HClO+OH-C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2OD.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO-===HClO+CH3COO-解析:选B。
A.将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液,离子方程式为2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O。
B.饱和 NaClO 溶液的pH约为11,现在该消毒液的pH为12,故不可能仅为ClO-的水解所致,该消毒液中还含有一定量的NaOH,是使消毒液的pH约为12的主要原因。
C.该消毒液与洁厕灵混用时,ClO-与Cl-会发生氧化还原反应生成Cl2。
D.HClO有较强的漂白性。
因为CH3COOH的酸性强于HClO,在该消毒液中加入CH3COOH,会使CH3COOH与ClO-反应生成HClO,增强其漂白性。
6.某反应的反应物与生成物有:K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O,已知氧化性:K2Cr2O7>Cl2,则下列说法不正确的是( )A.Cl2是该反应的氧化产物B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶14C.当转移0.2 mol电子时,被氧化的还原剂的物质的量为0.2 molD.由该反应可知还原性:HCl>CrCl3解析:选B。
根据题中提供的反应物与生成物及氧化性:K2Cr2O7>Cl2,得出该反应的化学方程式为K2Cr2O7+14HCl===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O。
Cl2是该反应的氧化产物,A项正确;氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶6,B项错误;当转移0.2 mol电子时,被氧化的还原剂的物质的量为0.2 mol,C项正确;CrCl3为还原产物,依据氧化还原反应规律,可知还原性:HCl>CrCl3,D项正确。
7.已知某溶液中仅含有5种离子(不考虑水的电离和离子的水解),其含量均为1 mol,它们可能是K+、Ba2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、OH-、HCO-3、CO2-3、Cl-、NO-3和SO2-4中的5种。
为确定该溶液中所含的离子,向该溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体产生,且反应前后溶液中的阴离子种类没有变化。
则下列说法正确的是( )A.原溶液中可能含有K+,一定没有HCO-3和OH-,将产生的无色气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊B.原溶液中一定含有Cl-和NO-3,可能含有SO2-4,反应生成的无色气体遇空气变红棕色C.原溶液中所含的阳离子为Mg2+、Fe2+,加入稀盐酸所发生的反应为3Fe2++4H++NO-3 ===3Fe3++NO↑+2H2OD.若向原溶液中加入过量NaOH溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、灼烧到恒重,得到的固体质量为107 g解析:选C。
加入足量稀盐酸,有无色气体产生,且反应前后溶液中的阴离子种类没有变化,说明原溶液中含有Cl-和NO-3,肯定无OH-、HCO-3和CO2-3,无色气体是NO,而阳离子中一定含有Fe2+,因原溶液中含有5种等物质的量的离子,根据电荷守恒则阴离子还含有SO2-4,阳离子还含有Mg2+。
向原溶液中加入过量NaOH溶液,生成的沉淀经过过滤、洗涤、灼烧得到0.5 mol的Fe2O3和1 mol的MgO,共120 g。
所以A项、B项、D项错误,C项正确。
8.(1)在酸性介质中,往MnSO4溶液里滴加(NH4)2S2O8(连二硫酸铵)溶液会发生如下离子反应:Mn2++S2O2-8+H2O―→MnO-4+SO2-4+H+(未配平)。
①该反应常用于检验Mn2+的存在,其特征现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②若反应中有0.1 mol 还原剂参加反应,则转移电子数为________N A ,消耗氧化剂的物质的量为________mol 。
(2)①向CuSO 4溶液中通入硫化氢生成黑色沉淀CuS 的离子方程式为________________________________________________________________________。
②向FeCl 3溶液中加入过量的碘化钠的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)向含有等物质的量浓度的H +、Mg 2+、Al 3+、NH +4混合溶液中,慢慢滴加NaOH 溶液,直至过量,并不断搅拌,依次发生了数个离子反应。
其中:第一个离子反应方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
最后一个离子反应方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)②首先标化合价,Mn 元素化合价由+2升高到+7、S 元素化合价由+7降低到+6,所以1 mol 还原剂(Mn 2+)化合价升高5、1 mol 氧化剂(S 2O 2-8)化合价降低2,0.1 molMn 2+参加反应转移0.5 mol 电子,依据得失电子守恒,消耗n (S 2O 2-8)=0.5 mol 2=0.25 mol 。
(2)①由产物可知化合价没有变化是复分解反应,溶液中的Cu 2+与H 2S 反应生成CuS 沉淀,注意H 2S 是弱酸,不能拆分;②Fe 3+具有氧化性,I -具有还原性。
(3)OH -首先与溶液中的H+反应,然后与Mg 2+、Al 3+反应生成Mg(OH)2、Al(OH)3,接着与NH +4反应,最后与Al(OH)3反应。
答案:(1)①溶液颜色变成紫色 ②0.5 0.25(2)①Cu 2++H 2S===CuS↓+2H + ②2Fe 3++2I -===2Fe 2++I 2(3)H ++OH -===H 2O Al(OH)3+OH -===AlO -2+2H 2O9.A 、B 、C 、D 为四种可溶性的盐,它们的阳离子分别是Ba 2+、Ag +、Na +、Cu 2+中的一种,阴离子分别是NO -3、SO 2-4、Cl -、CO 2-3中的一种。
(离子在物质中不能重复出现)①若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C 盐的溶液呈蓝色;②若向①的四支试管中分别加入盐酸,B 盐的溶液有沉淀生成,D 盐的溶液有无色无味的气体逸出。
根据①②实验事实可推断它们的化学式:(1)A________,C________。
(2)写出盐酸与D 反应的离子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。