资源简介

(共64张PPT)
第一章　物质及其变化
第三节　氧化还原反应
第3课时　氧化还原反应的规律与方程式的配平
目
录
知识点二　氧化还原反应方程式的书写与配平
课时作业
知识点一　氧化还原反应的基本规律
即时演练
1.证据推理与模型认知:理解氧化还原反应的基本规律,能利用氧化性、还原性的强弱判断物质发生反应的先后及发生反应的可能性。2.证据推理与模型认知:掌握氧化还原反应方程式配平的依据、一般步骤和技巧,建立有关氧化还原反应方程式配平的思维模型。
核心素养发展目标
一
知识点一　氧化还原反应的基本规律
1.价态规律及应用
(1)高低规律
①内容:最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性。
②应用:预测物质的______和______。
(2)归中规律
①内容:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态
________,即“只靠拢,不交叉”“就近变价”。
氧化性
还原性
中间价态
②图示表达如下:
③应用:同种元素的物质间发生氧化还原反应时,氧化产物、还原产物的判断,电子转移总数的计算。
(3)歧化规律
①内容:同种元素的中间价态可自身发生氧化还原反应,生成高价态和低价态,即某元素的中间价态 ____态+低价态。
②应用:判断反应物和产物中同种元素价态的高低,计算电子转移的数目。
2.强弱规律、先后规律及应用
(1)强弱规律:氧化还原反应中强氧化性的氧化剂与强还原性的还原剂反应生成弱还原性的________与弱氧化性的________。
(2)先后规律:同一氧化剂与多种还原剂混合时,________的先被氧化;同一还原剂与多种氧化剂混合时,________的先被还原。
(3)应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。
高价
还原产物
氧化产物
还原性强
氧化性强
3.守恒规律
(1)内容:氧化还原反应中,原子得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,即:
还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数;元素化合价降低的总数=元素化合价升高的总数。
(2)应用:氧化还原反应方程式的配平及相关计算。
A
1.已知E、W、Q、R为含氮物质,在一定条件下可发生如下转化关系:N2+O2→W,W+O2→Q,Q→W+E,W+Q→R。则E、W、Q、R中氮的化合价由低到高的顺序为(　 　)
A.WC.E解析:已知E、W、Q、R为含氮物质,氧气具有氧化性,N2+O2 W中氮被氧化,氮元素化合价升高,W+O2 Q中W进一步被氧化成Q,氮元素化合价升高,则WR,W和Q发生归中反应,则W2.四种元素X、Y、Z、W对应单质的氧化性依次为W2>Z2>X2>Y2,且对应的阴离子均为1价。下列说法错误的是 (　 　)
A.2NaZ+Y2 2NaY+Z2可以发生
B.阴离子还原性:Y->X->Z->W-
C.Z2与Y-在水溶液中不能大量共存
D.向溶质个数相等的NaX和NaY的混合溶液中通入W2:W2先氧化Y-
A
解析:根据氧化性顺序为Z2>Y2,Y2无法将Z-氧化为Z2,该反应不能发生,A错误;单质氧化性越强,对应阴离子还原性越弱,故阴离子还原性顺序为Y->X->Z->W-,B正确;Z2的氧化性强于Y2,会把Y-氧化生成Y2和Z-,因此不能大量共存,C正确;W2的氧化性最强,优先氧化还原性最强的Y-,D正确。
3.在酸性溶液中,5个Na4XeO6恰好将2个Mn2+氧化为Mn,已知Na4XeO6中O均为2价,则还原产物中元素Xe的化合价是 (　 　)
A.+6 B.+5
C.+4 D.+3
解析:Mn2+→Mn,Mn的化合价从+2升至+7,每个Mn失去5e-,2个Mn共失去10e-,Na4XeO6中,Na为+1价,O为2价,计算得Xe为+8价,5个Na4XeO6得10个电子,则每个Na4XeO6得2个电子,还原产物中Xe的化合价是+6。
A
得失电子守恒计算的思维步骤
(1)找物质:分析反应前后元素化合价的变化,确定氧化剂、还原剂及相应的还原产物、氧化产物。
(2)定得失:确定一个原子(或离子)得失电子数(注意化学式中原子的个数)。
(3)列等式:根据已知化学计量数及得失电子守恒列出等式,N(氧化剂个数)×化学式中变价原子个数×化合价变化值(高价低价)=N(还原剂个数)×化学式中变价原子个数×化合价变化值(高价低价)。
注意:对于多步连续进行的氧化还原反应,若中间各步反应过程中无损耗,可直接根据得失电子守恒建立起始反应物和最终生成物的关系,快速列式求解。
思维建模
二
知识点二　氧化还原反应方程式的书写与配平
1.配平“三原则”
2.配平“五步骤”
(1)标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出反应前后变价元素的化合价。
O3(浓)——O2↑+H2O
(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化值。
(3)求总数:通过求最小公倍数使化合价升降总数相等。
(4)配化学计量数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,观察法配平其他物质的化学计量数。
C+4HNO3(浓)——4NO2↑+CO2↑+2H2O
(5)查守恒:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
C+4HNO3(浓) 4NO2↑+CO2↑+2H2O
1.正向配平法
(1)__Na2SO3+__KIO3+__H2SO4 __Na2SO4+__K2SO4+__I2+__H2O
解析:反应中各元素化合价的变化:S元素由Na2SO3中的+4价升高为Na2SO4中的+6价,共升高2价,I元素由KIO3中的+5价降低为I2中的0价,共降低10价,化合价变化值的最小公倍数为10,故还原剂Na2SO3、氧化剂KIO3、还原产物I2的化学计量数分别为5、2、1;根据Na原子守恒确定Na2SO4的化学计量数为5,根据K原子守恒确定K2SO4的化学计量数为1,根据S原子守恒确定H2SO4的化学计量数为1,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为1。
5
2
1
5
1
1
1
(2)__Mn+__H++__H2O2 __Mn2++__O2↑+__H2O
解析:先根据得失电子守恒确定氧化剂Mn、还原剂H2O2、还原产物Mn2+、氧化产物O2的化学计量数分别是2、5、2、5;根据电荷守恒确定H+的化学计量数为6,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为8,最后用O原子守恒检验。
2
6
5
2
5
8
2.逆向配平法
(1)__S+__KOH __K2S+__K2SO3+__H2O
解析:硫单质既是氧化剂又是还原剂,K2S是还原产物,K2SO3是氧化产物。①化合价的变化:生成“1个K2S”化合价降低2价,生成“1个K2SO3”化合价升高4价,化合价变化的最小公倍数为4,因而K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1。②根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为3。③根据K原子守恒配出KOH的化学计量数为6。④最后确定H2O的化学计量数为3。
3
6
2
1
3
(2)__Cl2+__OH- __Cl+__Cl-+__H2O
解析:Cl2既是氧化剂又是还原剂,Cl-是还原产物,Cl是氧化产物。①化合价的变化:生成“1个Cl-”化合价降低1价,生成“1个Cl”化合价升高5价,化合价变化的最小公倍数为5,因而Cl-的化学计量数为5,Cl的化学计量数为1。②根据Cl原子守恒确定Cl2的化学计量数为3。③根据电荷守恒配出OH-的化学计量数为6。④最后确定H2O的化学计量数为3。
3
6
1
5
3
方法规律
分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应,一般使用逆向配平的方法,即先从氧化产物和还原产物开始配平。
3.缺项配平法
(1)在酸性条件下,K2Cr2O7与NaHSO3反应的离子方程式为
__Cr2+__H2O
解析:Cr2被还原成Cr3+,Cr2作氧化剂,则HS作还原剂,被氧化为S,Cr价态共降低6价,S价态升高2价,由得失电子守恒及Cr、S守恒有1Cr2
,左边电荷为5,右边电荷为0,故左边应添5个H+:1Cr2,最后由氢、氧原子守恒得Cr2+4H2O。
1
4
(2)在碱性条件下,NaClO与Fe(OH)3反应的离子方程式为
__ClO-+__Fe(OH)3+________ __ Cl-+__Fe+__H2O
解析:ClO-被还原成Cl-,ClO-作氧化剂,则Fe(OH)3作还原剂,被氧化为Fe。发生的反应为ClO-+Fe(OH)3 Cl-+Fe,Cl价态共降低2价, Fe价态共升高3价,由得失电子守恒及Cl、Fe守恒有3ClO-+2Fe(OH)3
3Cl-+2Fe,左边电荷为3,右边电荷为7,故左边应添4个OH-:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH- 3Cl-+2Fe,最后由氢、氧原子守恒得3ClO-+2Fe(OH)3+4OH- 3Cl-+2Fe+5H2O。
4
2
4OH-
3
2
5
方法规律
缺项型氧化还原反应方程式的配平
缺项型氧化还原反应方程式的特点是某些反应物或生成物没有写出来,一般为水、酸(H+)或碱(OH-),其配平流程可表示为
三
即时演练
B
1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)在照相、电影、纺织、化纤、造纸、皮革、农药等方面均有重要作用。现欲制备硫代硫酸钠,从氧化还原角度分析,下列所选用的制备试剂组合合理的是(　 　)
A.Na2S+S B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO3
解析:Na2S2O3中硫元素化合价为+2价,Na2S和S若生成Na2S2O3,只有化合价上升,A不合理;Na2SO3和Na2SO4若生成Na2S2O3,只有化合价下降,C不合理;SO2和Na2SO3若生成Na2S2O3,只有化合价下降,D不合理。
2.已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为H2O2A.2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++S+4H+
B.H2O2+H2SO4(浓) SO2↑+O2↑+2H2O
C.I2+SO2+2H2O H2SO4+2HI
D.2Fe3++2I- 2Fe2++I2
B
解析:氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性。SO2作为还原剂被氧化为S,Fe3+作为氧化剂被还原为Fe2+,根据还原性顺序:SO2>Fe2+知,该反应可以发生,A不符合题意;H2O2作为还原剂被氧化为O2,H2SO4被还原为SO2,根据还原性顺序:H2O2I-知,该反应可以发生,C不符合题意;I-作为还原剂被氧化为I2,Fe3+被还原为Fe2+,根据还原性顺序:I->Fe2+知,该反应可以发生,D不符合题意。
C
3.某氧化剂中,起氧化作用的是X2,在溶液中2个X2
,则X2的还原产物中X元素的化合价为 (　 　)
A.+1 B.+2
C.+3 D.+4
解析:6个S,失去电子6×2=12个,设X2还原产物中X化合价为x,根据氧化还原反应中得失电子守恒可知,2×2×(6x)=12,解得x=+3。
4.氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛的用途。
(1)在焊接铜器时,可先用NH4Cl除去其表面的CuO再进行焊接。
请配平上述过程中发生的氧化还原反应的化学方程式:__CuO+__NH4Cl
__Cu+__CuCl2+__N2↑+__H2O。(1也要写出)。
解析:该反应中铜元素化合价降低,生成1个Cu得到2个电子,氮元素化合价升高,生成1个N2失去6个电子,由得失电子守恒,Cu的化学计量数为3,结合原子守恒配平化学方程式:4CuO+2NH4Cl 3Cu+CuCl2+N2↑+
4H2O。
4
2
3
1
1
4
(2)ClO2是一种高效消毒剂。工业上制备ClO2的反应为2NaClO3+4HCl
2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①该反应中的还原产物是______(填化学式)。
②该反应中每生成1个ClO2分子,转移__个电子。
③ClO2在杀菌消毒的过程中会生成副产物亚氯酸盐(Cl),需要将其转化为Cl-除去,为实现其转化过程可加入的试剂是____(填字母)。
A.O2 B.FeCl2
C.KI D.KMnO4
ClO2
1
BC
解析:①该反应中NaClO3得电子被还原,生成的ClO2为还原产物。②该反应中2个NaClO3得到2个电子,转化为2个ClO2,故每生成1个ClO2分子,转移1个电子。③将Cl转化为Cl-,Cl得电子则需要加入还原剂。O2不是还原剂,常作氧化剂,A错误;FeCl2中Fe2+能失电子生成Fe3+,可作还原剂,B正确;KI中的I-能失电子,可作还原剂,C正确;KMnO4具有强氧化性,无法作还原剂,D错误。
(3)H2O2溶液是公认的绿色氧化剂。请写出向FeI2溶液中加入足量硫酸酸化的H2O2溶液时发生氧化还原反应的离子方程式: ________________________________________。(已知:FeI2是可溶性盐)
解析:H2O2过量,则按组成比氧化Fe2+、I-,向FeI2溶液中加入足量硫酸酸化的H2O2溶液,发生反应的离子方程式为2Fe2++4I-+3H2O2+6H+ 2Fe3++ 2I2+6H2O。
2Fe2++4I-+3H2O2+6H+
2Fe3++2I2+6H2O
四
课时作业7
B
(选择题1~11题,每题3分,第12题13分,第13题14分)
1.多种氧化剂和还原剂相遇时,存在“争先恐后,强者优先”的现象。请预测,在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉,首先置换出来的是(　 　)
A.Fe B.H2
C.Mg D.不能确定
解析:氧化性:H+>Fe2+>Zn2+>Mg2+,所以Zn粉先跟氧化性最强的H+发生置换反应,然后再与Fe2+发生置换反应。
C
2.关于氧化还原反应:4Na2FeO4+10H2O 8NaOH+4Fe(OH)3↓+3X,下列说法正确的是(　 　)
A.该反应中H2O全部作还原剂
B.NaOH是还原产物
C.X为O2
D.Fe(OH)3是氧化产物
解析:根据原子守恒可知,X为O2,生成3个O2,则只有6个O原子被氧化,故H2O部分作还原剂,A错误,C正确;NaOH中没有元素化合价改变,不是还原产物,B错误;铁元素化合价降低,Fe(OH)3是还原产物,D错误。
3.下列说法正确的是 (　 　)
A.HClO中氯元素化合价比HClO4中氯元素化合价低,所以HClO的氧化性强
B.已知还原性:B->C->D-,反应2C-+D2 2D-+C2和反应2C-+B2 2B-+C2都能发生
C.已知①Fe+Cu2+ Fe2++Cu,②2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,则氧化性强弱顺序为Fe3+>Cu2+>Fe2+
D.具有强氧化性和强还原性的物质放在一起就能发生氧化还原反应
C
解析:HClO中氯元素化合价比HClO4中氯元素化合价低,根据化合价不能得出HClO的氧化性强,A错误;由于还原性:C->D-,故反应2C-+D2 2D-+C2能发生,还原性:B->C-,故反应2C-+B2 2B-+C2不能发生,B错误;在反应①Fe+Cu2+ Fe2++Cu中,氧化剂是Cu2+,氧化产物是Fe2+,则氧化性:Cu2+>Fe2+,在反应②2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+中,氧化剂是Fe3+,氧化产物是Cu2+,故氧化性:Fe3+>Cu2+,故氧化性顺序是Fe3+>Cu2+>Fe2+,C正确;具有强氧化性和强还原性的物质放在一起不一定发生氧化还原反应,发生化学反应需要适宜的反应条件,比如说氯气有强氧化性,氢气有强还原性,两者只有在点燃或光照时才会反应,常温下不反应,D错误。
C
4.已知某反应的化学方程式为K2CrO4+3NH3+3H2O2 M+2H2O +2KOH+O2↑,测得M中的氧元素为1价,则M中Cr的化合价为(　 　)
A.+2 B.+3
C.+4 D.+6
解析:根据原子守恒可知,M的化学式为Cr(NH3)3O4,M中的氧元素为1价,根据化合物中元素化合价代数和为零,可知M中Cr的化合价为+4。
5.关于反应KClO3+6HCl KCl+3Cl2↑+3H2O,下列说法正确的是(　 　)
A.氧化性:KClO3B.每生成3个Cl2,转移6个电子
C.氧化产物与还原产物的质量之比为5︰1
D.该反应体现了HCl的酸性和强氧化性
C
解析:KClO3+6HCl KCl+3Cl2↑+3H2O,KClO3作氧化剂,Cl2为氧化产物,则KClO3的氧化性大于Cl2,A错误;5个HCl失去5个电子,1个KClO3得到5个电子,即转移5个电子生成3个Cl2,B错误;Cl2既是氧化产物又是还原产物,5个HCl失去5个电子,1个KClO3得到5个电子,共同生成3个Cl2,氧化产物与还原产物的质量之比为5︰1,C正确;该反应体现了HCl的酸性和还原性,D错误。
D
6.将SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个化学反应:SO2+2Fe3++2H2O S+2Fe2++ 4H+; Cr2 + 6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O。下列有关说法正确的是 (　 　)
A.还原性:Cr3+>Fe2+>SO2
B.氧化性:Cr2>Fe3+
C.两个反应中Fe2(SO4)3均作还原剂
D.Cr2
解析:还原性:SO2>Fe2+>Cr3+,A错误;氧化性:Cr2,B错误;第一个反应中Fe2(SO4)3为氧化剂,第二个反应中Fe2(SO4)3为氧化产物,C错误;氧化性:Cr2,Fe3+能将SO2氧化成S,则Cr2,D正确。
7.在酸性条件下,草酸(H2C2O4)和Mn+H2C2O4+H+
CO2↑+Mn2++H2O,下列关于此反应的叙述错误的是 (　 　)
A.Mn作氧化剂
B.配平该反应方程式后,H+的化学计量数是6
C.生成的Mn2+和CO2的个数比为2︰5
D.若反应共生成2个Mn2+,则转移10个电子
C
解析:反应中Mn→Mn2+,锰元素化合价由+7价降低为+2价,共降低5价,H2C2O4→CO2,碳元素化合价由+3价升高为+4价,共升高2价,化合价升降最小公倍数为10,据此结合电荷守恒、原子守恒配平离子方程式:2Mn+5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O。由上述分析可知,A、B正确,C错误;每生成1个Mn2+转移5个电子,若生成2个Mn2+,则转移10个电子,D正确。
8.G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,它们的分子式(或化学式)未知,已知它们在一定条件下具有如下转化关系(未配平):
(1)G Q+NaCl
(2)Q+H2O X+H2
(3)Y+NaOH G+Q+H2O
(4)Z+NaOH Q+X+H2O
这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为(　 　)
A.Q、G、Z、Y、X B.G、Y、Q、Z、X
C.G、Y、Z、Q、X D.Z、X、G、Y、Q
B
解析:(1)反应为歧化反应,则Q中氯元素的化合价>G中氯元素的化合价,G中氯元素的化合价必介于Q中氯元素的化合价和1价之间。同理,由(3)和(1)得氯元素化合价的高低顺序为Q>Y>G,由(2)得氯元素化合价的高低顺序为X>Q,由(4)和(2)得氯元素化合价的高低顺序为X>Z>Q。
9.铊(Tl)盐有剧毒和氧化性,已知有下列三个反应:
①Tl3++2Ag Tl++2Ag+　②Cu+2Ag+ Cu2++2Ag　③Cu2++Fe
Cu+Fe2+
下列说法错误的是 (　 　)
A.反应①②③中的氧化产物分别是Ag+、Cu2+、Fe2+
B.根据反应①②③可得出还原性:Fe>Cu>Tl+>Ag
C.可以推理得到:Tl3++Cu Tl++Cu2+
D.一定条件下,Cu2+、Ag+、Tl+可以大量共存
B
解析:反应①中Ag被氧化为Ag+,反应②中Cu被氧化为Cu2+,反应③中Fe被氧化为Fe2+,因此氧化产物分别为Ag+、Cu2+、Fe2+,A正确。反应①中Ag为还原剂、Tl+为还原产物,Ag的还原性比Tl+强;反应②中Cu为还原剂、Ag为还原产物,Cu的还原性比Ag强;反应③中Fe为还原剂、Cu为还原产物,Fe的还原性比Cu强,正确的还原性顺序应为Fe>Cu>Ag>Tl+,B错误。反应①中Tl3+为氧化剂、Ag+为氧化产物,Tl3+的氧化性比Ag+强;反应②中Ag+为氧化剂、Cu2+为氧化产物,Ag+的氧化性比Cu2+强,因此Tl3+的氧化性强于Cu2+,能够将Cu氧化为Cu2+,反应Tl3++Cu Tl++Cu2+可以发生,C正确。Tl3+的氧化性比Ag+强,Ag+的氧化性比Cu2+强,Cu2+、Ag+、Tl+之间无氧化还原反应发生,一定条件下,可以共存,D正确。
10.把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。
对该氧化还原反应的离子方程式,下列说法不正确的是(　 　)
A.I是氧化剂,具有氧化性
B.氧化性:Mn
C.氧化剂和还原剂的离子个数之比为5︰2
D.若有2个Mn2+参加反应,则转移10个电子
B
解析:已知Mn2+是反应物,反应后生成Mn,则Mn2+失电子作还原剂,含有碘元素的离子在反应中作氧化剂,碘元素应该得电子,化合价降低,所以I是反应物,I是生成物,根据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒以及原子守恒,可以得出该反应的离子方程式为2Mn2++5I中的碘元素在反应中化合价降低,得电子,作氧化剂,具有氧化性,A正确;根据反应的离子方程式可知,氧化性强弱顺序是I,B错误;氧化剂I和还原剂Mn2+的个数之比为5︰2,C正确;有2个Mn2+参加反应时,转移电子的个数是2×(72)=10,D正确。
11.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-(其中C为+2价)氧化成CO2和N2,其离子方程式为xClO2+yCN- 2CO2+N2+2Cl-。下列说法错误的是(　 　)
A.x=y=2
B.氧化性:ClO2>CO2
C.氧化产物与还原产物的个数之比为3︰2
D.当生成1个N2分子时,转移6个电子
D
解析:根据原子守恒可知,该离子方程式中x=2,y=2,A正确;ClO2是氧化剂,CO2是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,故氧化性:ClO2>CO2,B正确;该反应中氧化产物是CO2和N2,还原产物是Cl-,故氧化产物与还原产物的个数之比为3︰2,C正确;该离子方程式为2ClO2+2CN- 2CO2+N2+2Cl-,当生成1个N2时,转移10个电子,D错误。
12.(13分)法医常用“马氏试砷法”检验是否砒霜(As2O3)中毒,其原理是用锌和盐酸与试样混合,若试样中含有砒霜,则会发生反应生成砷化氢(AsH3,H为+1价)气体,砷化氢再受热分解生成砷(As)单质,砷单质积聚而成亮黑色的“砷镜”,以此现象作为判断。涉及的化学反应如下:
①____As2O3+____Zn+____HCl ____AsH3↑+____ZnCl2+____X
②2AsH3 2As+3H2↑
回答下列有关问题:
(1)反应①中物质X的化学式是____。
解析:反应①中,根据原子守恒结合反应的规律可知,X是H2O。
(2)配平反应①并用单线桥法表示反应①中电子的转移情况:
。
解析:根据电荷守恒与原子守恒配平得到:As2O3+6Zn+12HCl 2AsH3↑ +6ZnCl2+3H2O,用单线桥法表示电子转移情况为
。
H2O
(3)还原性强弱:Zn__(填“>”“<”或“=”)AsH3。
解析:反应①中,Zn为还原剂,AsH3为还原产物,还原性:Zn>AsH3。
(4)反应①的还原剂是____,发生还原反应的是______;反应②中氧化产物是____。
解析:反应②中AsH3自身分解,As元素化合价升高为0价,被氧化,得到的产物为氧化产物,即As。
>
Zn
As2O3
As
(5)反应①中每生成1个AsH3分子时,转移__个电子;当反应①和反应②转移相同的电子数时,生成的气体分子个数之比是____。
解析:反应①中每生成1个AsH3分子时,转移6个电子;当2个AsH3在反应②发生分解时转移电子数为6,现两个反应转移电子数一样多,则生成的气体分子个数之比是1︰3。
6
1︰3
13.(14分)氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛用途。
(1)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理,工业上有多种制备高铁酸钠的方法,其中一种方法的化学反应原理可用离子方程式表示如下:
　ClO-+　Fe3++　OH- 　 Fe+　Cl-+　H2O
①Fe中铁元素的化合价为____价。
解析:根据离子中各元素化合价代数和等于离子所带电荷数,Fe元素化合价为+6价。
+6
②配平上述反应方程式并用单线桥法分析该反应中电子转移情况:
。
解析:Fe元素化合价从+3价升高至+6价,Cl元素从+1价降低至1价,则用单线桥法分析该反应中电子转移情况:
。
③在上述反应条件下,还原性:Fe3+__(填“>”或“<”)Cl-。
解析:根据还原性:还原剂>还原产物,则还原性:Fe3+>Cl-。
>
(2)在工业上次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银,发生的反应如下(未配平)。
Ag++H3PO2+H2O Ag↓+H3PO4+H+
①该反应中,H3PO2被____(填“氧化”或“还原”)。
解析:①H3PO2中P元素化合价升高,发生失电子的氧化反应,被氧化。
②该反应中氧化剂和还原剂的个数比为____。
解析:H3PO2中P元素化合价从+1价升高至+5价,作还原剂,Ag元素化合价从+1价降低至0价,作氧化剂,根据得失电子守恒,氧化剂和还原剂的个数比为4︰1。
氧化
4︰1
(3)为消除碘缺乏病,可在食盐中加入适量的碘酸钾(KIO3)。
①KIO3在物质分类上属于__(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
②检验某食盐中是否含有KIO3,已知在硫酸酸化条件下KIO3与KI反应生成一种使淀粉溶液变蓝的物质,在反应中该物质__(填字母)。
A.只是氧化产物
B.只是还原产物
C.既是氧化产物又是还原产物
解析:②在硫酸酸化条件下KIO3与KI发生归中反应生成一种使淀粉溶液变蓝的物质,该物质为I2,I2既是氧化产物又是还原产物,故选C。
盐
C
Thank you
本课结束第3课时　氧化还原反应的规律与方程式的配平
1.证据推理与模型认知:理解氧化还原反应的基本规律,能利用氧化性、还原性的强弱判断物质发生反应的先后及发生反应的可能性。2.证据推理与模型认知:掌握氧化还原反应方程式配平的依据、一般步骤和技巧,建立有关氧化还原反应方程式配平的思维模型。
知识点一　氧化还原反应的基本规律
1.价态规律及应用
(1)高低规律
①内容:最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性。
②应用:预测物质的氧化性和还原性。
(2)归中规律
①内容:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态中间价态,即“只靠拢,不交叉”“就近变价”。
②图示表达如下:
③应用:同种元素的物质间发生氧化还原反应时,氧化产物、还原产物的判断,电子转移总数的计算。
(3)歧化规律
①内容:同种元素的中间价态可自身发生氧化还原反应,生成高价态和低价态,即某元素的中间价态高价态+低价态。
②应用:判断反应物和产物中同种元素价态的高低,计算电子转移的数目。
2.强弱规律、先后规律及应用
(1)强弱规律:氧化还原反应中强氧化性的氧化剂与强还原性的还原剂反应生成弱还原性的还原产物与弱氧化性的氧化产物。
(2)先后规律:同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化;同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。
(3)应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。
3.守恒规律
(1)内容:氧化还原反应中,原子得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,即:
还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数;元素化合价降低的总数=元素化合价升高的总数。
(2)应用:氧化还原反应方程式的配平及相关计算。
1.已知E、W、Q、R为含氮物质,在一定条件下可发生如下转化关系:N2+O2→W,W+O2→Q,Q→W+E,W+Q→R。则E、W、Q、R中氮的化合价由低到高的顺序为 (　A　)
A.WC.E解析:已知E、W、Q、R为含氮物质,氧气具有氧化性,N2+O2W中氮被氧化,氮元素化合价升高,W+O2Q中W进一步被氧化成Q,氮元素化合价升高,则W2.四种元素X、Y、Z、W对应单质的氧化性依次为W2>Z2>X2>Y2,且对应的阴离子均为-1价。下列说法错误的是 (　A　)
A.2NaZ+Y22NaY+Z2可以发生
B.阴离子还原性:Y->X->Z->W-
C.Z2与Y-在水溶液中不能大量共存
D.向溶质个数相等的NaX和NaY的混合溶液中通入W2:W2先氧化Y-
解析:根据氧化性顺序为Z2>Y2,Y2无法将Z-氧化为Z2,该反应不能发生,A错误;单质氧化性越强,对应阴离子还原性越弱,故阴离子还原性顺序为Y->X->Z->W-,B正确;Z2的氧化性强于Y2,会把Y-氧化生成Y2和Z-,因此不能大量共存,C正确;W2的氧化性最强,优先氧化还原性最强的Y-,D正确。
3.在酸性溶液中,5个Na4XeO6恰好将2个Mn2+氧化为Mn,已知Na4XeO6中O均为-2价,则还原产物中元素Xe的化合价是 (　A　)
A.+6 B.+5
C.+4 D.+3
解析:Mn2+→Mn,Mn的化合价从+2升至+7,每个Mn失去5e-,2个Mn共失去10e-,Na4XeO6中,Na为+1价,O为-2价,计算得Xe为+8价,5个Na4XeO6得10个电子,则每个Na4XeO6得2个电子,还原产物中Xe的化合价是+6。
得失电子守恒计算的思维步骤
(1)找物质:分析反应前后元素化合价的变化,确定氧化剂、还原剂及相应的还原产物、氧化产物。
(2)定得失:确定一个原子(或离子)得失电子数(注意化学式中原子的个数)。
(3)列等式:根据已知化学计量数及得失电子守恒列出等式,N(氧化剂个数)×化学式中变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=N(还原剂个数)×化学式中变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
注意:对于多步连续进行的氧化还原反应,若中间各步反应过程中无损耗,可直接根据得失电子守恒建立起始反应物和最终生成物的关系,快速列式求解。
知识点二　氧化还原反应方程式的书写与配平
1.配平“三原则”
2.配平“五步骤”
(1)标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出反应前后变价元素的化合价。
O3(浓)——O2↑+H2O
(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化值。
(3)求总数:通过求最小公倍数使化合价升降总数相等。
(4)配化学计量数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,观察法配平其他物质的化学计量数。
C+4HNO3(浓)——4NO2↑+CO2↑+2H2O
(5)查守恒:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
1.正向配平法
(1)5Na2SO3+2KIO3+1H2SO45Na2SO4+1K2SO4+1I2+1H2O
(2)2Mn+6H++5H2O22Mn2++5O2↑+8H2O
解析:(1)反应中各元素化合价的变化:S元素由Na2SO3中的+4价升高为Na2SO4中的+6价,共升高2价,I元素由KIO3中的+5价降低为I2中的0价,共降低10价,化合价变化值的最小公倍数为10,故还原剂Na2SO3、氧化剂KIO3、还原产物I2的化学计量数分别为5、2、1;根据Na原子守恒确定Na2SO4的化学计量数为5,根据K原子守恒确定K2SO4的化学计量数为1,根据S原子守恒确定H2SO4的化学计量数为1,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为1。(2)先根据得失电子守恒确定氧化剂Mn、还原剂H2O2、还原产物Mn2+、氧化产物O2的化学计量数分别是2、5、2、5;根据电荷守恒确定H+的化学计量数为6,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为8,最后用O原子守恒检验。
2.逆向配平法
(1)3S+6KOH2K2S+1K2SO3+3H2O
(2)3Cl2+6OH-1Cl+5Cl-+3H2O
解析:(1)硫单质既是氧化剂又是还原剂,K2S是还原产物,K2SO3是氧化产物。①化合价的变化:生成“1个K2S”化合价降低2价,生成“1个K2SO3”化合价升高4价,化合价变化的最小公倍数为4,因而K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1。②根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为3。③根据K原子守恒配出KOH的化学计量数为6。④最后确定H2O的化学计量数为3。(2)Cl2既是氧化剂又是还原剂,Cl-是还原产物,Cl是氧化产物。①化合价的变化:生成“1个Cl-”化合价降低1价,生成“1个Cl”化合价升高5价,化合价变化的最小公倍数为5,因而Cl-的化学计量数为5,Cl的化学计量数为1。②根据Cl原子守恒确定Cl2的化学计量数为3。③根据电荷守恒配出OH-的化学计量数为6。④最后确定H2O的化学计量数为3。
分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应,一般使用逆向配平的方法,即先从氧化产物和还原产物开始配平。
3.缺项配平法
(1)在酸性条件下,K2Cr2O7与NaHSO3反应的离子方程式为
1Cr2+4H2O
(2)在碱性条件下,NaClO与Fe(OH)3反应的离子方程式为
3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-3Cl-+2Fe+5H2O
解析:(1)Cr2被还原成Cr3+,Cr2作氧化剂,则HS作还原剂,被氧化为S,Cr价态共降低6价,S价态升高2价,由得失电子守恒及Cr、S守恒有1Cr2,左边电荷为-5,右边电荷为0,故左边应添5个H+:1Cr2,最后由氢、氧原子守恒得Cr2+4H2O。(2)ClO-被还原成Cl-,ClO-作氧化剂,则Fe(OH)3作还原剂,被氧化为Fe。发生的反应为ClO-+Fe(OH)3Cl-+Fe,Cl价态共降低2价,Fe价态共升高3价,由得失电子守恒及Cl、Fe守恒有3ClO-+2Fe(OH)33Cl-+2Fe,左边电荷为-3,右边电荷为-7,故左边应添4个OH-:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-3Cl-+2Fe,最后由氢、氧原子守恒得3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-3Cl-+2Fe+5H2O。
缺项型氧化还原反应方程式的配平
缺项型氧化还原反应方程式的特点是某些反应物或生成物没有写出来,一般为水、酸(H+)或碱(OH-),其配平流程可表示为
1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)在照相、电影、纺织、化纤、造纸、皮革、农药等方面均有重要作用。现欲制备硫代硫酸钠,从氧化还原角度分析,下列所选用的制备试剂组合合理的是(　B　)
A.Na2S+S B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO3
解析:Na2S2O3中硫元素化合价为+2价,Na2S和S若生成Na2S2O3,只有化合价上升,A不合理;Na2SO3和Na2SO4若生成Na2S2O3,只有化合价下降,C不合理;SO2和Na2SO3若生成Na2S2O3,只有化合价下降,D不合理。
2.已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为H2O2A.2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+
B.H2O2+H2SO4(浓)SO2↑+O2↑+2H2O
C.I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI
D.2Fe3++2I-2Fe2++I2
解析:氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性。SO2作为还原剂被氧化为S,Fe3+作为氧化剂被还原为Fe2+,根据还原性顺序:SO2>Fe2+知,该反应可以发生,A不符合题意;H2O2作为还原剂被氧化为O2,H2SO4被还原为SO2,根据还原性顺序:H2O2I-知,该反应可以发生,C不符合题意;I-作为还原剂被氧化为I2,Fe3+被还原为Fe2+,根据还原性顺序:I->Fe2+知,该反应可以发生,D不符合题意。
3.某氧化剂中,起氧化作用的是X2,在溶液中2个X2,则X2的还原产物中X元素的化合价为 (　C　)
A.+1 B.+2
C.+3 D.+4
解析:6个S,失去电子6×2=12个,设X2还原产物中X化合价为x,根据氧化还原反应中得失电子守恒可知,2×2×(6-x)=12,解得x=+3。
4.氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛的用途。
(1)在焊接铜器时,可先用NH4Cl除去其表面的CuO再进行焊接。
请配平上述过程中发生的氧化还原反应的化学方程式:4CuO+2NH4Cl3Cu+1CuCl2+1N2↑+4H2O。(1也要写出)。
(2)ClO2是一种高效消毒剂。工业上制备ClO2的反应为2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①该反应中的还原产物是ClO2(填化学式)。
②该反应中每生成1个ClO2分子,转移1个电子。
③ClO2在杀菌消毒的过程中会生成副产物亚氯酸盐(Cl),需要将其转化为Cl-除去,为实现其转化过程可加入的试剂是BC(填字母)。
A.O2 B.FeCl2
C.KI D.KMnO4
(3)H2O2溶液是公认的绿色氧化剂。请写出向FeI2溶液中加入足量硫酸酸化的H2O2溶液时发生氧化还原反应的离子方程式:2Fe2++4I-+3H2O2+6H+2Fe3++2I2+6H2O。(已知:FeI2是可溶性盐)
解析:(1)该反应中铜元素化合价降低,生成1个Cu得到2个电子,氮元素化合价升高,生成1个N2失去6个电子,由得失电子守恒,Cu的化学计量数为3,结合原子守恒配平化学方程式:4CuO+2NH4Cl3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O。(2)①该反应中NaClO3得电子被还原,生成的ClO2为还原产物。②该反应中2个NaClO3得到2个电子,转化为2个ClO2,故每生成1个ClO2分子,转移1个电子。③将Cl转化为Cl-,Cl得电子则需要加入还原剂。O2不是还原剂,常作氧化剂,A错误;FeCl2中Fe2+能失电子生成Fe3+,可作还原剂,B正确;KI中的I-能失电子,可作还原剂,C正确;KMnO4具有强氧化性,无法作还原剂,D错误。(3)H2O2过量,则按组成比氧化Fe2+、I-,向FeI2溶液中加入足量硫酸酸化的H2O2溶液,发生反应的离子方程式为2Fe2++4I-+3H2O2+6H+2Fe3++2I2+6H2O。
课时作业7
(总分:60分)
(选择题1~11题,每题3分,第12题13分,第13题14分)
1.多种氧化剂和还原剂相遇时,存在“争先恐后,强者优先”的现象。请预测,在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉,首先置换出来的是(　B　)
A.Fe B.H2
C.Mg D.不能确定
解析:氧化性:H+>Fe2+>Zn2+>Mg2+,所以Zn粉先跟氧化性最强的H+发生置换反应,然后再与Fe2+发生置换反应。
2.关于氧化还原反应:4Na2FeO4+10H2O8NaOH+4Fe(OH)3↓+3X,下列说法正确的是(　C　)
A.该反应中H2O全部作还原剂
B.NaOH是还原产物
C.X为O2
D.Fe(OH)3是氧化产物
解析:根据原子守恒可知,X为O2,生成3个O2,则只有6个O原子被氧化,故H2O部分作还原剂,A错误,C正确;NaOH中没有元素化合价改变,不是还原产物,B错误;铁元素化合价降低,Fe(OH)3是还原产物,D错误。
3.下列说法正确的是 (　C　)
A.HClO中氯元素化合价比HClO4中氯元素化合价低,所以HClO的氧化性强
B.已知还原性:B->C->D-,反应2C-+D22D-+C2和反应2C-+B22B-+C2都能发生
C.已知①Fe+Cu2+Fe2++Cu,②2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,则氧化性强弱顺序为Fe3+>Cu2+>Fe2+
D.具有强氧化性和强还原性的物质放在一起就能发生氧化还原反应
解析:HClO中氯元素化合价比HClO4中氯元素化合价低,根据化合价不能得出HClO的氧化性强,A错误;由于还原性:C->D-,故反应2C-+D22D-+C2能发生,还原性:B->C-,故反应2C-+B22B-+C2不能发生,B错误;在反应①Fe+Cu2+Fe2++Cu中,氧化剂是Cu2+,氧化产物是Fe2+,则氧化性:Cu2+>Fe2+,在反应②2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+中,氧化剂是Fe3+,氧化产物是Cu2+,故氧化性:Fe3+>Cu2+,故氧化性顺序是Fe3+>Cu2+>Fe2+,C正确;具有强氧化性和强还原性的物质放在一起不一定发生氧化还原反应,发生化学反应需要适宜的反应条件,比如说氯气有强氧化性,氢气有强还原性,两者只有在点燃或光照时才会反应,常温下不反应,D错误。
4.已知某反应的化学方程式为K2CrO4+3NH3+3H2O2M+2H2O+2KOH+O2↑,测得M中的氧元素为-1价,则M中Cr的化合价为(　C　)
A.+2 B.+3
C.+4 D.+6
解析:根据原子守恒可知,M的化学式为Cr(NH3)3O4,M中的氧元素为-1价,根据化合物中元素化合价代数和为零,可知M中Cr的化合价为+4。
5.关于反应KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O,下列说法正确的是 (　C　)
A.氧化性:KClO3B.每生成3个Cl2,转移6个电子
C.氧化产物与还原产物的质量之比为5︰1
D.该反应体现了HCl的酸性和强氧化性
解析:KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O,KClO3作氧化剂,Cl2为氧化产物,则KClO3的氧化性大于Cl2,A错误;5个HCl失去5个电子,1个KClO3得到5个电子,即转移5个电子生成3个Cl2,B错误;Cl2既是氧化产物又是还原产物,5个HCl失去5个电子,1个KClO3得到5个电子,共同生成3个Cl2,氧化产物与还原产物的质量之比为5︰1,C正确;该反应体现了HCl的酸性和还原性,D错误。
6.将SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个化学反应:SO2+2Fe3++2H2OS+2Fe2++4H+;Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。下列有关说法正确的是 (　D　)
A.还原性:Cr3+>Fe2+>SO2
B.氧化性:Cr2>Fe3+
C.两个反应中Fe2(SO4)3均作还原剂
D.Cr2
解析:还原性:SO2>Fe2+>Cr3+,A错误;氧化性:Cr2,B错误;第一个反应中Fe2(SO4)3为氧化剂,第二个反应中Fe2(SO4)3为氧化产物,C错误;氧化性:Cr2,Fe3+能将SO2氧化成S,则Cr2,D正确。
7.在酸性条件下,草酸(H2C2O4)和Mn+H2C2O4+H+CO2↑+Mn2++H2O,下列关于此反应的叙述错误的是 (　C　)
A.Mn作氧化剂
B.配平该反应方程式后,H+的化学计量数是6
C.生成的Mn2+和CO2的个数比为2︰5
D.若反应共生成2个Mn2+,则转移10个电子
解析:反应中Mn→Mn2+,锰元素化合价由+7价降低为+2价,共降低5价,H2C2O4→CO2,碳元素化合价由+3价升高为+4价,共升高2价,化合价升降最小公倍数为10,据此结合电荷守恒、原子守恒配平离子方程式:2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。由上述分析可知,A、B正确,C错误;每生成1个Mn2+转移5个电子,若生成2个Mn2+,则转移10个电子,D正确。
8.G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,它们的分子式(或化学式)未知,已知它们在一定条件下具有如下转化关系(未配平):
(1)GQ+NaCl
(2)Q+H2OX+H2
(3)Y+NaOHG+Q+H2O
(4)Z+NaOHQ+X+H2O
这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为(　B　)
A.Q、G、Z、Y、X B.G、Y、Q、Z、X
C.G、Y、Z、Q、X D.Z、X、G、Y、Q
解析:(1)反应为歧化反应,则Q中氯元素的化合价>G中氯元素的化合价,G中氯元素的化合价必介于Q中氯元素的化合价和-1价之间。同理,由(3)和(1)得氯元素化合价的高低顺序为Q>Y>G,由(2)得氯元素化合价的高低顺序为X>Q,由(4)和(2)得氯元素化合价的高低顺序为X>Z>Q。
9.铊(Tl)盐有剧毒和氧化性,已知有下列三个反应:
①Tl3++2AgTl++2Ag+　②Cu+2Ag+Cu2++2Ag　③Cu2++FeCu+Fe2+
下列说法错误的是 (　B　)
A.反应①②③中的氧化产物分别是Ag+、Cu2+、Fe2+
B.根据反应①②③可得出还原性:Fe>Cu>Tl+>Ag
C.可以推理得到:Tl3++CuTl++Cu2+
D.一定条件下,Cu2+、Ag+、Tl+可以大量共存
解析:反应①中Ag被氧化为Ag+,反应②中Cu被氧化为Cu2+,反应③中Fe被氧化为Fe2+,因此氧化产物分别为Ag+、Cu2+、Fe2+,A正确。反应①中Ag为还原剂、Tl+为还原产物,Ag的还原性比Tl+强;反应②中Cu为还原剂、Ag为还原产物,Cu的还原性比Ag强;反应③中Fe为还原剂、Cu为还原产物,Fe的还原性比Cu强,正确的还原性顺序应为Fe>Cu>Ag>Tl+,B错误。反应①中Tl3+为氧化剂、Ag+为氧化产物,Tl3+的氧化性比Ag+强;反应②中Ag+为氧化剂、Cu2+为氧化产物,Ag+的氧化性比Cu2+强,因此Tl3+的氧化性强于Cu2+,能够将Cu氧化为Cu2+,反应Tl3++CuTl++Cu2+可以发生,C正确。Tl3+的氧化性比Ag+强,Ag+的氧化性比Cu2+强,Cu2+、Ag+、Tl+之间无氧化还原反应发生,一定条件下,可以共存,D正确。
10.把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。
对该氧化还原反应的离子方程式,下列说法不正确的是 (　B　)
A.I是氧化剂,具有氧化性
B.氧化性:Mn
C.氧化剂和还原剂的离子个数之比为5︰2
D.若有2个Mn2+参加反应,则转移10个电子
解析:已知Mn2+是反应物,反应后生成Mn,则Mn2+失电子作还原剂,含有碘元素的离子在反应中作氧化剂,碘元素应该得电子,化合价降低,所以I是反应物,I是生成物,根据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒以及原子守恒,可以得出该反应的离子方程式为2Mn2++5I中的碘元素在反应中化合价降低,得电子,作氧化剂,具有氧化性,A正确;根据反应的离子方程式可知,氧化性强弱顺序是I,B错误;氧化剂I和还原剂Mn2+的个数之比为5︰2,C正确;有2个Mn2+参加反应时,转移电子的个数是2×(7-2)=10,D正确。
11.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-(其中C为+2价)氧化成CO2和N2,其离子方程式为xClO2+yCN-2CO2+N2+2Cl-。下列说法错误的是(　D　)
A.x=y=2
B.氧化性:ClO2>CO2
C.氧化产物与还原产物的个数之比为3︰2
D.当生成1个N2分子时,转移6个电子
解析:根据原子守恒可知,该离子方程式中x=2,y=2,A正确;ClO2是氧化剂,CO2是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,故氧化性:ClO2>CO2,B正确;该反应中氧化产物是CO2和N2,还原产物是Cl-,故氧化产物与还原产物的个数之比为3︰2,C正确;该离子方程式为2ClO2+2CN-2CO2+N2+2Cl-,当生成1个N2时,转移10个电子,D错误。
12.(13分)法医常用“马氏试砷法”检验是否砒霜(As2O3)中毒,其原理是用锌和盐酸与试样混合,若试样中含有砒霜,则会发生反应生成砷化氢(AsH3,H为+1价)气体,砷化氢再受热分解生成砷(As)单质,砷单质积聚而成亮黑色的“砷镜”,以此现象作为判断。涉及的化学反应如下:
①　　As2O3+　　Zn+　　HCl　　AsH3↑+　　ZnCl2+　　X
②2AsH32As+3H2↑
回答下列有关问题:
(1)反应①中物质X的化学式是H2O。
(2)配平反应①并用单线桥法表示反应①中电子的转移情况:
。
(3)还原性强弱:Zn>(填“>”“<”或“=”)AsH3。
(4)反应①的还原剂是Zn,发生还原反应的是As2O3;反应②中氧化产物是As。
(5)反应①中每生成1个AsH3分子时,转移6个电子;当反应①和反应②转移相同的电子数时,生成的气体分子个数之比是1︰3。
解析:(1)反应①中,根据原子守恒结合反应的规律可知,X是H2O。(2)根据电荷守恒与原子守恒配平得到:As2O3+6Zn+12HCl2AsH3↑+6ZnCl2+3H2O,用单线桥法表示电子转移情况为
。
(3)反应①中,Zn为还原剂,AsH3为还原产物,还原性:Zn>AsH3。(4)反应②中AsH3自身分解,As元素化合价升高为0价,被氧化,得到的产物为氧化产物,即As。(5)反应①中每生成1个AsH3分子时,转移6个电子;当2个AsH3在反应②发生分解时转移电子数为6,现两个反应转移电子数一样多,则生成的气体分子个数之比是1︰3。
13.(14分)氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛用途。
(1)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理,工业上有多种制备高铁酸钠的方法,其中一种方法的化学反应原理可用离子方程式表示如下:
　ClO-+　Fe3++　OH-　Fe+　Cl-+　H2O
①Fe中铁元素的化合价为+6价。
②配平上述反应方程式并用单线桥法分析该反应中电子转移情况:
。
③在上述反应条件下,还原性:Fe3+>(填“>”或“<”)Cl-。
(2)在工业上次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银,发生的反应如下(未配平)。
Ag++H3PO2+H2OAg↓+H3PO4+H+
①该反应中,H3PO2被氧化(填“氧化”或“还原”)。
②该反应中氧化剂和还原剂的个数比为4︰1。
(3)为消除碘缺乏病,可在食盐中加入适量的碘酸钾(KIO3)。
①KIO3在物质分类上属于盐(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
②检验某食盐中是否含有KIO3,已知在硫酸酸化条件下KIO3与KI反应生成一种使淀粉溶液变蓝的物质,在反应中该物质C(填字母)。
A.只是氧化产物
B.只是还原产物
C.既是氧化产物又是还原产物
解析:(1)①根据离子中各元素化合价代数和等于离子所带电荷数,Fe元素化合价为+6价。②Fe元素化合价从+3价升高至+6价,Cl元素从+1价降低至-1价,则用单线桥法分析该反应中电子转移情况:
。
③根据还原性:还原剂>还原产物,则还原性:Fe3+>Cl-。(2)①H3PO2中P元素化合价升高,发生失电子的氧化反应,被氧化。②H3PO2中P元素化合价从+1价升高至+5价,作还原剂,Ag元素化合价从+1价降低至0价,作氧化剂,根据得失电子守恒,氧化剂和还原剂的个数比为4︰1。(3)②在硫酸酸化条件下KIO3与KI发生归中反应生成一种使淀粉溶液变蓝的物质,该物质为I2,I2既是氧化产物又是还原产物,故选C。

展开更多......

收起↑