2019-2020年高中化學第2章元素與物質世界第3節(jié)氧化劑和還原劑第2課時氧化劑和還原劑教學案魯科版.doc
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2019-2020年高中化學第2章元素與物質世界第3節(jié)氧化劑和還原劑第2課時氧化劑和還原劑教學案魯科版 ————————————————————————————————————— [課標要求] 1.了解常見的氧化劑和還原劑,會從化合價的角度分析物質的氧化性和還原性。 2.了解氧化還原反應的基本規(guī)律及相關應用。, 1.氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。 2.元素處于最高價態(tài)時只有氧化性;處于最低價態(tài)時只有還原性;處于中間價態(tài)時,既有氧化性又有還原性。 3.氧化還原反應遵循得失電子守恒、質量守恒。 4.配平氧化還原型離子方程式先后利用: ①得失電子守恒;②電荷守恒;③質量守恒。 1.常見的氧化劑 (1)活潑的非金屬單質,如Cl2、O2等。 (2)含有較高價態(tài)元素的含氧酸,如HNO3、濃H2SO4等。 (3)含有較高價態(tài)元素的鹽,如KMnO4、FeCl3等。 (4)常見氧化劑對應的還原產(chǎn)物: 氧化劑 X2(鹵素單質) O2 濃H2SO4 HNO3 KMnO4(H+) MnO2 Fe3+ Pb4+PbO2 Ag+ 還原產(chǎn)物 X- H2O、OH- SO2 NO、NO2 Mn2+ Fe2+ Pb2+ Ag 2.常見的還原劑 (1)活潑的金屬單質,如Na、Mg、Al、Zn、Fe等。 (2)某些非金屬單質,如H2、C等。 (3)含有較低價態(tài)元素的化合物,如CO、SO2、FeSO4等。 (4)常見還原劑對應的氧化產(chǎn)物: 還原劑 M(金屬) I-HI S2-H2S CO C H2 NH3 氧化產(chǎn)物 Mn+ I2 S CO2 H2O NO、N2 3.氧化性和還原性 (1)氧化性:氧化劑所表現(xiàn)出得電子的性質。 (2)還原性:還原劑所表現(xiàn)出失電子的性質。 4.氧化性、還原性和元素化合價之間的關系 [特別提醒] 物質氧化性、還原性的強弱與得失電子的難易程度有關,而與得失電子的多少無關。如鈉失電子數(shù)小于鋁,但還原性Na>Al。 1.依據(jù)金屬活動性順序,你能判斷出Zn和Fe還原性的強弱嗎? 提示:在金屬活動性順序中,Zn位于Fe之前,故Zn比Fe的還原性強。 2.已知還原性I->Fe2+,判斷反應:I2+2Fe2+===2Fe3++2I-能否進行? 提示:若反應I2+2Fe2+===2Fe3++2I-能夠發(fā)生,則還原性:Fe2+>I-,與題目中已知的還原性強弱相矛盾,故該反應不能進行。 物質氧化性、還原性強弱的判斷方法 1.根據(jù)氧化還原反應方程式判斷 氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物 還原性:還原劑>還原產(chǎn)物 特點:比什么性,找什么劑,產(chǎn)物之性小于劑。 2.根據(jù)元素的活動性順序判斷 特點:上左下右可反應,隔之愈遠愈易行。 3.根據(jù)反應條件判斷 當不同氧化劑作用于同一還原劑時,如氧化產(chǎn)物化合價相同,可根據(jù)反應條件的難易來判斷。反應越易進行或越劇烈,則氧化劑的氧化性越強。如: 4HCl(濃)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑ 16HCl(濃)+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑ 氧化性:KMnO4>MnO2。 判斷還原劑還原性的原理與此類似。 4.根據(jù)氧化產(chǎn)物的化合價高低判斷 當變價的還原劑在相似的條件下作用于不同的氧化劑時,可由氧化產(chǎn)物中元素化合價的高低來判斷氧化劑氧化性的強弱。即在相同條件下,使還原劑中元素化合價升得越高,則氧化劑的氧化性越強。 如:2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS 氧化性:Cl2>S。 判斷還原劑還原性的原理與此類似。 1.根據(jù)反應式:①2Fe3++2I-===2Fe2++I2,②Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+,可判斷離子的還原性從強到弱的順序是( ) A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br- C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br- 解析:選B 反應①中還原劑是I-,還原產(chǎn)物是Fe2+,故還原性:I->Fe2+;反應②中還原劑是Fe2+,還原產(chǎn)物是Br-,故還原性:Fe2+>Br-,所以還原性從強到弱的順序為I->Fe2+>Br-。 2.已知在相同條件下,下列幾種微粒的還原性強弱順序為Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2,由此判斷下列反應不能發(fā)生的是( ) A.2Fe3++SO2+2H2O===SO+4H++2Fe2+ B.2Br-+SO+4H+===SO2+Br2+2H2O C.2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl- D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2 解析:選B A項中SO2是還原劑,F(xiàn)e2+是還原產(chǎn)物,故還原性:SO2>Fe2+,與已知一致,反應能夠發(fā)生。B項中Br-是還原劑,SO2是還原產(chǎn)物,故還原性:Br->SO2,與已知相矛盾,反應不能發(fā)生。C項中Br-和Fe2+都是還原劑,Cl-是還原產(chǎn)物,故還原性:Br->Cl-、Fe2+>Cl-,與已知一致,反應能夠發(fā)生。D項中I-是還原劑,F(xiàn)e2+是還原產(chǎn)物,故還原性:I->Fe2+,與已知一致,反應能夠發(fā)生。 3.實驗室里迅速制備少量氯氣可利用如下反應: 2KMnO4+16HCl(濃)=== 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑ (1)標出上述氧化還原反應中電子轉移的方向和數(shù)目: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)該反應中,氧化劑是________,還原劑是________。 當有1 mol氧化劑參加反應時,被氧化的還原劑的物質的量是______________,產(chǎn)生氯氣在標準狀況下的體積為________?!? 解析:反應中,根據(jù)元素化合價的變化可知,氧化劑是KMnO4,還原劑是HCl,在參加反應的16 mol HCl中,被氧化即作還原劑的有10 mol (對應于1 mol KMnO4被氧化的HCl只有5 mol),只有被氧化的HCl中的氯元素才產(chǎn)生Cl2,故1 mol KMnO4參加反應,對應生成2.5 mol Cl2,其在標準狀況下的體積為22.4 Lmol-12.5 mol=56 L。 答案: 1.守恒規(guī)律 (1)內容:對于一個氧化還原反應,元素化合價升高總數(shù)與降低總數(shù)相等;還原劑失電子總數(shù)與氧化劑得電子總數(shù)相等;反應前后電荷總數(shù)相等(離子反應)。 (2)應用:氧化還原反應方程式的配平及有關計算。 2.強弱規(guī)律 (1)內容:強氧化性的氧化劑跟強還原性的還原劑反應,生成弱還原性的還原產(chǎn)物和弱氧化性的氧化產(chǎn)物。 氧化劑?。∵€原劑===還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物 ↓ ↓ ↓ ↓ 強氧化性 強還原性 弱還原性 弱氧化性 (2)應用: ①在適宜條件下,用氧化性強的物質制備氧化性弱的物質; ②用還原性強的物質制備還原性弱的物質; ③用于比較物質氧化性或還原性的強弱。 3.轉化規(guī)律 (1)內容:氧化還原反應中,以元素相鄰價態(tài)之間的轉化最容易;同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生反應,元素的化合價變化只靠近而不交叉;同種元素相鄰價態(tài)之間不發(fā)生氧化還原反應。 (2)應用:判斷氧化還原反應能否發(fā)生,氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的判斷及電子轉移情況。 4.先后規(guī)律 (1)內容:一種氧化劑(或還原劑)與多種還原劑(或氧化劑)相遇時,總是依照還原性(或氧化性)的強弱順序先后被氧化(或被還原)。 (2)應用: ①判斷反應發(fā)生的先后順序,確定反應產(chǎn)物。 ②選擇適宜的氧化劑或還原劑進行除雜。 1.當溶液中X2O和SO的離子數(shù)之比為1∶3時,恰好完全發(fā)生氧化還原反應,X在還原產(chǎn)物中的化合價為( ) A.+1 B.+2 C.+3 D.+4 解析:選C 設還原產(chǎn)物中X的化合價為x,2O→2,得電子數(shù)為2(6-x),O→O,失電子數(shù)為2,據(jù)得失電子守恒得2(6-x)=32,x=+3。 2.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入適量的鋅粉,首先被置換出來的是( ) A.Mg B.Cu C.Ag D.H2 解析:選C 根據(jù)氧化還原反應的先后規(guī)律,一種還原劑與多種氧化劑反應時,氧化性較強的首先被還原。根據(jù)金屬活動性順序,氧化性強弱順序為Ag+>Cu2+(>H+)>Zn2+>Mg2+,故首先被置換出來的是Ag。 3.配平下列氧化還原反應方程式。 (1)Fe3O4+CO―→Fe+CO2 (2)Al+Fe3O4―→Fe+Al2O3 (3)NH3+O2―→NO+H2O (4)Cu+NO+H+―→Cu2++NO↑+H2O 解析:(1)利用觀察法。找出關鍵元素氧,觀察到每一分子Fe3O4中含4個氧原子,故此4個氧原子與4個CO反應生成4個CO2分子。 (2)利用最小公倍數(shù)法。出現(xiàn)個數(shù)最多的原子是氧原子。反應前后氧原子數(shù)為“4、3”,由此可確定Fe3O4的系數(shù)為3,Al2O3的系數(shù)為4,最后配平其他原子個數(shù)。 (3)利用得失電子守恒法。 據(jù)質量守恒觀察H2O的系數(shù)為6。 (4)先據(jù)得失電子守恒確定Cu、NO、Cu2+、NO的系數(shù)分別為3、2、3、2,再據(jù)電荷守恒確定H+的系數(shù)為8,再據(jù)質量守恒確定H2O的系數(shù)為4。 答案:(1)Fe3O4+4CO===3Fe+4CO2 (2)8Al+3Fe3O4===9Fe+4Al2O3 (3)4NH3+5O2===4NO+6H2O (4)3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O [三級訓練節(jié)節(jié)過關] 1.農(nóng)藥波爾多液不能用鐵制容器盛放,是因為鐵能與該農(nóng)藥中的硫酸銅起反應。在該反應中,鐵( ) A.是氧化劑 B.是還原劑 C.具有氧化性 D.被還原 解析:選B 在Fe+CuSO4===FeSO4+Cu反應中,F(xiàn)→FSO4,鐵元素化合價升高,被氧化,鐵作還原劑,具有還原性。 2.下列微粒中,只具有氧化性的是( ) ①S2-?、贔e2+ ③S?、蹾+?、軳a+?、轒g A.①⑥ B.②③ C.④⑤ D.②③④⑤ 解析:選C 元素處于最高價態(tài)時只有氧化性。 3.下列說法中,正確的是( ) A.氧化劑本身被還原,生成氧化產(chǎn)物 B.氧化劑是在反應中得到電子(或電子對偏向)的物質 C.還原劑在反應時所含元素的化合價降低 D.在一個反應中,氧化劑和還原劑不可能是同一物質 解析:選B 氧化劑本身被還原,應生成還原產(chǎn)物,A錯誤;還原劑在反應時所含元素的化合價應升高,C錯誤;在一個反應中,氧化劑和還原劑可能是同一物質,如氯酸鉀分解制備氧氣,氯酸鉀既是氧化劑又是還原劑,D錯誤。 4.已知:X2、Y2、Z2、W2四種物質的氧化性由強到弱的順序是W2>Z2>X2>Y2,下列氧化還原反應能夠發(fā)生的是( ) A.2NaW+Z2===2NaZ+W2 B.2NaX+Y2===2NaY+X2 C.2NaZ+X2===2NaX+Z2 D.2NaY+W2===2NaW+Y2 解析:選D A項,由反應知氧化性:Z2>W2;B項,由反應知氧化性:Y2>X2;C項,由反應知氧化性:X2>Z2;A、B、C三個反應中氧化劑氧化性強弱與題給順序不一致,反應不能發(fā)生。 5.實驗室里迅速制備少量氯氣可利用如下反應:KMnO4+HCl(濃)―→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O,此反應不需加熱,常溫下就可以迅速進行,而且對鹽酸的濃度要求不高。 (1)該反應中,氧化劑是________,還原劑是__________。 (2)配平上述方程式:________________________________________________________。 (3)當參加反應的氧化劑的物質的量是1 mol時,電子轉移數(shù)目為________。 (4)氯化氫在該反應過程中表現(xiàn)出的化學性質有________。 A.酸性 B.還原性 C.氧化性 D.揮發(fā)性 解析:據(jù)電子守恒和質量守恒可知, 由元素化合價變化可知,KMnO4作氧化劑,HCl作還原劑,而且n(氧化劑)∶n(還原劑)=2∶10=1∶5。當n(KMnO4)=1 mol時,轉移的電子數(shù)為5NA。由化學方程式可知,16 mol HCl參加反應,只有10 mol作還原劑,所以HCl在反應中既表現(xiàn)還原性,又表現(xiàn)酸性。 答案:(1)KMnO4 HCl (2)2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+ 8H2O (3)5NA (4)AB 1.從硫元素的化合價判斷,下列物質中的硫元素不能表現(xiàn)氧化性的是( ) A.Na2S B.S C.SO2 D.H2SO4 解析:選A A項Na2S中硫元素處于最低價態(tài)(-2價),化合價只能升高,只表現(xiàn)還原性,不能表現(xiàn)氧化性。 2.在下列變化中,需要加入合適的氧化劑才能實現(xiàn)的是( ) A.KMnO4→O2 B.CO2→CO C.Fe2O3→Fe D.Br-→Br2 解析:選D 需加入氧化劑才能實現(xiàn)的變化為氧化反應,即元素化合價升高的反應。 3.已知在某溫度時發(fā)生如下三個反應: ①C+CO2===2CO ②C+H2O===CO+H2 ③CO+H2O===CO2+H2 由此判斷,在該溫度下C、CO、H2的還原性強弱順序是( ) A.CO>C>H2 B.C>CO>H2 C.C>H2>CO D.CO>H2>C 解析:選B 根據(jù)同一氧化還原反應中,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物進行分析。由反應①知還原性:C>CO;由反應②知還原性:C>H2;由反應③知還原性:CO>H2;綜合分析得還原性:C>CO>H2。 4.已知在相同條件下,下列幾種微粒的還原性強弱順序為Cl-SO2,與已知相矛盾,故B項中的反應不能發(fā)生。 5.已知反應: ①Cl2+2KBr===2KCl+Br2, ②KClO3+6HCl===3Cl2↑+KCl+3H2O, ③2KBrO3+Cl2===Br2+2KClO3。 下列說法正確的是( ) A.氧化性由強到弱的順序為KBrO3>KClO3>Cl2>Br2 B.①中KCl是氧化產(chǎn)物,KBr發(fā)生還原反應 C.③中1 mol氧化劑參加反應得到電子的物質的量為2 mol D.反應②中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶6 解析:選A 分析題給反應,氧化性①中:Cl2>Br2、②中:KClO3>Cl2、③中:KBrO3>KClO3,A對;①中KCl是還原產(chǎn)物,KBr發(fā)生氧化反應,B錯;③中氧化劑是KBrO3,其轉化為Br2,故1 mol KBrO3參加反應得到電子的物質的量為5 mol,C錯;反應②中氧化劑是KClO3,Cl的化合價降低5價,還原劑是HCl,Cl的化合價升高1價,故氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶5,D錯。 6.常溫下,在下列溶液中發(fā)生如下反應: ①16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O;②2A2++B2===2A3++2B-;③2B-+Z2===B2+2Z-。 由此判斷下列說法錯誤的是( ) A.反應Z2+2A2+===2A3++2Z-可以進行 B.Z元素在①③反應中均被還原 C.氧化性由強到弱的順序是XO、Z2、B2、A3+ D.還原性由強到弱的順序是A2+、B-、Z-、X2+ 解析:選B Z元素在①反應中被氧化,B項錯誤。依據(jù)氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物,還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物,可得出:氧化性XO>Z2>B2>A3+,還原性A2+>B->Z->X2+,由還原性:A2+>Z-可知,A項反應可以進行。 7.常溫下,在溶液中可發(fā)生以下反應: ①2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-;②2Br-+Cl2===Br2+2Cl-;③2Fe3++2I-===2Fe2++I2。 由此判斷下列說法錯誤的是( ) A.鐵元素在反應①和③中均被氧化 B.反應②中當有1 mol Cl2被還原時,有2 mol Br-被氧化 C.氧化性強弱順序為Cl2>Br2>Fe3+>I2 D.還原性強弱順序為I->Fe2+>Br->Cl- 解析:選A?、僦蠪e2+作還原劑,在反應中被氧化,③中Fe3+作氧化劑,在反應中被還原,A錯誤;反應②中Cl2作氧化劑,當1 mol Cl2被還原時,有2 mol Br-被氧化,B正確;由反應①可知:氧化性:Br2>Fe3+,還原性:Fe2+>Br-;由反應②可知:氧化性:Cl2>Br2,還原性:Br->Cl-;由③可知:氧化性:Fe3+>I2,還原性:I->Fe2+,故C、D正確。 8.在一定條件下,PbO2與Cr3+反應,產(chǎn)物是Pb2+和CrO3,則與1 mol Cr3+反應所需PbO2的物質的量為( ) A.3.0 mol B.1.5 mol C.1.0 mol D.0.75 mol 解析:選B PbO2反應后生成Pb2+,1 mol PbO2得到2 mol 電子。CrO3中Cr為+6價,1 mol Cr3+在反應中失去3 mol電子。根據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒可知,2n(PbO2)=1 mol3,n(PbO2)=1.5 mol。 9.氮化鋁(AlN)具有耐高溫、抗沖擊、導熱性好等優(yōu)良性質,廣泛應用于電子工業(yè)、陶瓷工業(yè)等領域。在一定條件下,氮化鋁可通過如下反應合成: Al2O3+N2+3C===2AlN+3CO (1)在化學方程式上標出該反應中電子轉移的方向和數(shù)目。 (2)在該反應中,氧化劑是________,還原劑是________;氧化產(chǎn)物是________,還原產(chǎn)物是________。 (3)該反應中每生成2 mol AlN時,轉移________個電子,生成CO的體積(標準狀況下)為________ L。 解析:(1)標出反應前后變價元素的化合價,進而標出電子轉移的方向和數(shù)目。 (2)氧化劑是所含元素化合價降低的反應物,由2→Al可知,N2作氧化劑,氧化劑對應還原產(chǎn)物,即AlN為還原產(chǎn)物;還原劑是所含元素化合價升高的反應物,由→O可知,C作還原劑,CO為氧化產(chǎn)物。 (3)由AlN~3e-可知,每生成1 mol AlN轉移3 mol 電子,則生成2 mol AlN時轉移6 mol電子,數(shù)目為6NA;由2AlN~3CO可知,生成2 mol AlN時生成3 mol CO,V(CO)=3 mol22.4 Lmol-1=67.2 L。 (2)N2 C CO AlN (3)6NA 67.2 10.閱讀下面科普信息,回答問題。 一個體重50 kg的健康人含鐵2 g,這2 g鐵在人體中以Fe2+和Fe3+的形式存在。亞鐵離子易被吸收,給貧血者補充鐵時,應給予含亞鐵離子的亞鐵鹽,如硫酸亞鐵。服用維生素C,可使食物中的鐵離子還原成亞鐵離子,有利于鐵的吸收。 (1)以下為常見的鐵元素的幾種微粒,其中既有氧化性又有還原性的是________。 A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+ (2)工業(yè)鹽的主要成分是NaNO2,曾多次發(fā)生過因誤食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人體內的Fe2+轉化為Fe3+而失去與O2結合的能力,這說明NaNO2具有________性。下列不能實現(xiàn)上述轉化的物質是________。 A.Cl2 B.O2 C.FeCl3 D.KMnO4(H+) (3)工業(yè)鹽中毒后,可服用維生素C來緩解中毒狀況,這說明維生素C具有________性。 (4)在Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反應中,HNO3表現(xiàn)了________性和________性,則1 mol Fe參加反應時,被還原的HNO3為_______mol,轉移電子________mol。 解析:(1)最高價態(tài)的粒子只有氧化性,最低價態(tài)的粒子只有還原性,中間價態(tài)的粒子既有氧化性又有還原性。(2)Fe2+―→Fe3+發(fā)生了氧化反應,故NaNO2具有氧化性,所以實現(xiàn)此轉化應選擇具有較強氧化性的物質,而FeCl3與Fe2+不能反應,故FeCl3不能實現(xiàn)上述轉化。(3)緩解中毒,則應能使Fe3+―→Fe2+,所以維生素C具有還原性。(4)Fe和HNO3的反應中,一部分HNO3起氧化作用,生成NO,另一部分則起酸性作用生成Fe(NO3)3,所以1 mol Fe參加反應時,被還原的HNO3為1 mol,轉移了3 mol 電子。 答案:(1)B (2)氧化 C (3)還原 (4)酸 氧化 1 3 1.下列微粒既有氧化性又有還原性的是( ) ①Na+?、贑l- ③Fe2+ ④S A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 解析:選C 元素處于中間價態(tài)時,既有氧化性又有還原性。Na+處于最高價,只有氧化性;Cl-處于最低價,只有還原性;Fe2+、S處于中間價態(tài),既有氧化性又有還原性。 2.根據(jù)下列反應:①2Fe3++2I-===2Fe2++I2?、贐r2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+判斷離子的還原性由強到弱的順序是( ) A.Br->Fe2+>I- B.I->Fe2+>Br- C.Br->I->Fe2+ D.Fe2+>I->Br- 解析:選B 由反應①可得還原性:I->Fe2+;由反應②可得還原性:Fe2+>Br-,故還原性I->Fe2+>Br-。 3.在3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O的反應中,下列說法不正確的是( ) A.Cl2是氧化劑,KOH是還原劑 B.KCl是還原產(chǎn)物,KClO3是氧化產(chǎn)物 C.反應中每消耗3 mol Cl2,轉移電子數(shù)為5NA D.氧化劑物質的量是還原劑物質的量的5倍 解析:選A 反應中電子轉移情況可表示為: 在該反應中,Cl2既是氧化劑又是還原劑,KClO3是氧化產(chǎn)物,KCl是還原產(chǎn)物,當反應中消耗3 mol Cl2 時,轉移電子為5 mol,電子數(shù)為5NA,被還原的氯氣(氧化劑)與被氧化的氯氣(還原劑)的物質的量之比為5∶1。 4.一定條件下NH4NO3受熱分解的化學方程式為5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O,在反應中被氧化與被還原的氮原子的個數(shù)之比為( ) A.5∶3 B.5∶4 C.1∶1 D.3∶5 解析:選A 反應物NH4NO3中,N元素有兩種價態(tài):H4O3,產(chǎn)物中N元素仍有兩種價態(tài):HO3和2,根據(jù)化合價只靠近而不交叉的規(guī)律,N元素在反應前后的變價情況應為:NH中-3價與NO中一部分+5價的N均變化為0價,另一部分NO中的N未變價,即在5NH4NO3中,被氧化的為5NH,被還原的為3NO,兩者氮原子之比為5∶3。 5.實驗室將物質的量之比為2∶1 的NaClO3和Na2SO3混合物放入燒杯中,同時滴入適量的H2SO4,并用水浴加熱,產(chǎn)生棕黃色的氣體X,反應后測得NaClO3和Na2SO3恰好完全反應,則X的化學式為(Na2SO3的氧化產(chǎn)物為Na2SO4)( ) A.Cl2 B.Cl2O C.ClO2 D.Cl2O3 解析:選C Na2SO3的氧化產(chǎn)物是Na2SO4,1 mol Na2SO3參加反應失去2 mol電子,設NaClO3的還原產(chǎn)物中Cl的化合價為+x,2 mol NaClO3得到電子2(5-x) mol,依據(jù)得失電子守恒得:2(5-x)=2,解得x=4,即X的化學式為ClO2。 6.重鉻酸銨[(NH4)2Cr2O7]受熱分解的反應為氧化還原反應。下列對重鉻酸銨受熱分解的產(chǎn)物的判斷符合實際的是( ) A.NH3+CrO3+H2O B.NH3+Cr2O3+H2O C.N2+CrO3+H2O D.N2+Cr2O3+H2O 解析:選D (NH4)2Cr2O7受熱分解發(fā)生氧化還原反應,Cr2O中Cr的化合價降低,NH中N的化合價升高,只有D項正確。 7.在濃鹽酸中HNO2與SnCl2反應的離子方程式為3SnCl2+12Cl-+2HNO2+6H+===N2↑+3SnCl+4H2O。關于該反應的說法正確的是( ) ①氧化劑是HNO2?、谶€原性:Cl->N2?、跾nCl是氧化產(chǎn)物?、躼為4,y為2 A.①③ B.①②④ C.①②③④ D.①③④ 解析:選A 由HO2→2可知HNO2為氧化劑,①正確;由電荷守恒知y=2,由質量守恒知x=6,④錯誤;Cl-未被氧化也未被還原,不能判斷Cl-與N2的還原性強弱,②錯誤;由Cl2→Cl可知,③正確。 8.用0.1 molL-1的Na2SO3溶液30 mL,恰好將210-3 mol XO還原,則元素X在還原產(chǎn)物中的化合價是( ) A.+4 B.+3 C.+2 D.+1 解析:選A 設XO還原產(chǎn)物中X的化合價為n,XO在反應中得電子數(shù)為(7-n),Na2SO3的氧化產(chǎn)物為Na2SO4,Na2SO3失電子數(shù)為2,根據(jù)得失電子數(shù)相等可得20.1 molL-130 mL10-3 LmL-1=(7-n)210-3 mol,解得n=4,即還原X元素的化合價為+4。 9.某一反應體系有反應物和生成物共六種微粒:O2、MnO、Mn2+、H+、H2O、H2O2。已知該反應中H2O2只發(fā)生如下過程:H2O2→O2。 (1)該反應中的還原劑是________。 (2)該反應中,發(fā)生還原反應的過程是______________→______________。 (3)寫出且配平該反應的離子方程式,并標出電子轉移的方向和數(shù)目________________________________________________________________________。 (4)如反應轉移了0.3 mol電子,則產(chǎn)生的氣體在標準狀況下體積為________L。 解析:(1)由H22→2知H2O2作還原劑;(2)還原反應是元素化合價降低的反應,由題給物質可知,還原過程為MnOMn2+;(3)依次采用電子守恒、電荷守恒、質量守恒,配平得2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O;(4)由H2O2~O2↑~2e-知,轉移0.3 mol 電子產(chǎn)生0.15 mol O2,在標準狀況下的體積為0.15 mol22.4 Lmol-1=3.36 L。 答案:(1)H2O2 (2)MnO Mn2+ (4)3.36 10.(1)在S2-、Fe3+、Fe2+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是________,只有還原性的是________,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 其中你認為一定不可能實現(xiàn)的是________。 (3)下列三個氧化還原反應中,氧化性最強的物質是________。 ①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2===2FeCl3 ③2KClO3+4HCl(濃)===2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。 若溶質中Cl-與I-共存,為了氧化I-而Cl-不被氧化,除單質外,還應用上述反應中的________作氧化劑。 (4)第(3)問反應③中氧化產(chǎn)物是________,還原產(chǎn)物是________。 解析:(1)元素處于最高價態(tài)時,該元素的離子只能得電子而只具有氧化性;而元素處于最低價態(tài)時,該元素的離子只能失電子而只具有還原性;而當該元素處于中間價態(tài)時,該元素的離子既可以得電子又可以失電子,故既具有氧化性又具有還原性。(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)應介于兩種反應物的價態(tài)之間。②式H3+O―→HO2,-3與+2之間的價態(tài)應為0價或+1價,不可能出現(xiàn)+3價的氮,所以②式不能實現(xiàn)。(3)由①知氧化性FeCl3>I2,還原性I->Fe2+;由②知氧化性Cl2>FeCl3,還原性FeCl2>FeCl3;由③知氧化性KClO3>Cl2,還原性Cl->ClO2,由此推知氧化性的強弱順序為KClO3>Cl2>FeCl3>I2,還原性的強弱順序為I->Fe2+>Cl->ClO2。所以KClO3可氧化Cl-、Fe2+及I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,F(xiàn)eCl3只能氧化I-。所以必須選擇比Cl2的氧化能力差而又比I2的氧化能力強的氧化劑,即只能選FeCl3。(4)根據(jù)價態(tài)的變化規(guī)律,“只歸中,不交叉”,相鄰價態(tài)容易改變。其中由KClO3對應生成的ClO2是還原產(chǎn)物;由HCl對應生成的Cl2是氧化產(chǎn)物。 答案:(1)Fe3+、Mg2+、H+ S2-、I- Fe2+、S (2)② (3)KClO3 FeCl3 (4)Cl2 ClO2
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