第3
节
氧化剂和还原剂
第1课时 氧化还原反应
1.氧化还原反应的特征是有元素化合价的变化,实质是有电子转移。 2.氧化反应是元素化合价升高的反应;还原反应是元素化合价降低的反应。
3.氧化还原反应电子转移的表示方法:双线桥法和单线桥法。 4.置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应。
对应学生用书P36
1.什么是氧化反应、还原反应? 提示:(1)氧化反应:物质得到氧的反应。 (2)还原反应:物质失去氧的反应。 2.四种基本类型反应是怎样定义的?
提示:(1)化合反应:由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。 (2)分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
(3)置换反应: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。 (4)复分解反应:两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应。
[新知探究]
探究 有如下反应:①铜与氧气反应 ②氧化铜与氢气反应 ③铁与CuSO4溶液反应 ④碳酸钙高温分解 ⑤NaCl溶液与AgNO3溶液的反应。
(1)请写出它们的化学方程式,并标出反应前后各元素的化合价。
00
提示:①2Cu+O2=====2CuO
+2-2
△
+2-2
②CuO+H2=====Cu+H2O
+2+6-2
+2+6-2
△
+1-2
③Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
+2+4-2
④CaCO3=====CaO+CO2↑
+1
-1
+1+5-2
+1
-1
+1+5-2
高温
+2-2+4-2
⑤NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
(2)④⑤。
(3)化学反应与元素化合价变化的关系
①从反应过程中元素化合价有无变化的角度,可将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
②氧化还原反应:在反应过程中有元素化合价变化的化学反应。 ③氧化反应和还原反应
氧化反应:反应物所含元素化合价升高的反应。 还原反应:反应物所含元素化合价降低的反应。
[必记结论]
(1)氧化还原反应的特征是反应前后元素的化合价发生变化。
(2)记住常见元素的化合价:钾钠银氢+1价;钙镁钡锌+2价,氟氯溴碘-1价,氧硫通常-2价,+1亚铜+2铜,+2亚铁+3铁,铝是+3价。
(3)反应物所含元素发生氧化反应,也称被氧化;反应物所含元素发生还原反应,也称被还原。
[成功体验]
1.(好题共享·选自人教版教材P38·T6)下列反应中,属于氧化还原反应的是( ) A.CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O B.CaO+H2O===Ca(OH)2 C.2H2O2=====2H2O+O2↑ D.CaCO3=====CaO+CO2↑ 答案:C
高温催化剂
探究1
(1)
化学方程式:2Na+Cl2=====2NaCl,该反应是氧化还原反应。
(2)钠原子和氯原子是经过怎样的变化形成Na和Cl,进而形成氯化钠的? 提示:
+
-
点燃
探究2 实验
(1)把几粒锌放到盛有少量CuSO4溶液的烧杯中,观察现象:锌粒表面有红色物质生成,溶液的蓝色变浅至退去,化学方程式:Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu,离子方程式:Zn+Cu2===Zn2+Cu,该反应是氧化还原反应。
+
+
(2)填写下表空格。
结论:氧化还原反应的实质:电子转移。
[必记结论]
(1)氧化反应:反应物所含元素失去电子的反应。 还原反应:反应物所含元素得到电子的反应。 (2)氧化反应和还原反应同时产生,同时消失。 (3)化合价变化,得失电子,反应类型的关系口决:
“升、失、氧”:元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应。 “降、得、还”:元素化合价降低,得到电子,发生还原反应。
[成功体验]
2.判断正误。
(1)氧化还原反应的实质是元素化合价发生变化。( )
(2)Zn和CuSO4溶液反应时,Zn被还原成Zn2。( )
+
(3)1 mol Cl2参加反应时一定转移2 mol电子。( ) (4)NA个钠原子变成钠离子时,失去NA个电子。( ) (5)非氧化还原反应中,可能有电子转移。( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
3.在H2+CuO=====Cu+H2O反应中,________元素化合价升高,________电子,发 生________反应;________元素化合价降低,________电子,发生________反应。
答案:氢(或H) 失去 氧化 铜(或Cu) 得到 还原
1.化学反应的分类
(1)根据反应物和生成物类别和种数多少分: 化合反应:A+B===AB
分解反应:AB===A+B
化学反应置换反应:A+BC===B+AC
复分解反应:AB+CD===AD+CB(2)根据反应中是否有离子参加:
复分解型离子反应离子反应
化学反应氧化还原型离子反应
非离子反应
对应学生用书P37
△
(3)根据反应中是否有电子转移:
氧化反应
氧化还原反应
还原反应化学反应
非氧化还原反应
2.氧化还原反应与四种基本类型反应的关系
(1)所有的置换反应都是氧化还原反应。 (2)所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
(3)有单质参加的化合反应都是氧化还原反应,有单质生成的分解反应都是氧化还原反应。
[例1] 有以下5个反应(反应条件略): A.Na2O+CO2===Na2CO3 B.CH4+2O2===CO2+2H2O C.2KClO3===2KCl+3O2↑ D.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ E.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
属于化合反应的有________(填编号,下同),属于分解反应的有________,属于置换反应的有________,属于复分解反应的有________,属于氧化还原反应的有________。
[解析] A项,属于化合反应,无单质参加反应,故属于非氧化还原反应;B项,不属于四种基本类型反应,有元素化合价变化,属于氧化还原反应;C项,属于分解反应,有单质生成,故属于氧化还原反应;D项,属于置换反应,故属于氧化还原反应;E项,属于复分解反应,属于非氧化还原反应。
[答案] A C D E BCD
(1)有些反应属于氧化还原反应,但不一定属于四种基本类型反应。 如CH4+2O2=====CO2+2H2O。
(2)从不同角度对化学反应进行分类时,存在交叉现象。如2Na+2H2O===2NaOH+H2↑属于氧化还原反应,置换反应,离子反应。
(1)例1中的5个反应,属于离子反应的是________。 答案:DE
(2)例1中5个反应,既属于离子反应又属于氧化还原反应的是________。 答案:D
1.氧化还原反应中微粒间转化关系
点燃
2.氧化还原反应电子转移的表示方法 (1)双线桥法。
①基本步骤:
②注意事项:
a.箭头、箭尾指向化合价变化的同种元素。 b.必须注明“得到”或“失去”字样。 c.失去电子总数与得到电子总数相等。
(2)单线桥法。 ①基本步骤:
②注意事项:
a.单线桥必须画在反应物中。
b.箭头指向得电子元素,箭尾指向失电子元素。 c.标明电子转移的总数,不标“得、失”。 [例2] 已知:Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2。 (1)标出该反应中电子转移的方向和数目。 (2)该反应中________被还原,________被氧化。
(3)在该反应中,若有2 mol电子发生转移,在标准状况下,可生成CO2的体积为_____。 [解析] 解答此类题目应先标出各元素的化合价,然后结合化合价变化情况标出反应中电子转移的方向和数目,最后进行分析与计算。
该反应中,Fe元素化合价由+3价降低到0价,Fe2O3被还原;C元素化合价由+2价升高至+4价,CO被氧化;整个过程,遵循化合价升高的总数=化合价降低的总数=得电
+2
高温
子总数=失电子总数,因为CO――→CO2,故当转移2 mol电子时,生成n(CO2)=1 mol
,
失2e
-
+4
V(CO2)=22.4 L。
[答案] (1)
(2)Fe2O3 CO (3)22.4 L
(1)氧化还原反应遵循质量守恒、得失电子守恒。
(2)氧化还原型离子反应遵循质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。 (3)氧化还原反应中,电子转移总数=变价元素原子数×(高价-低价)。
(1)若例2反应中有1.5NA个电子转移,则生成多少克铁? 解析:Fe ~3e 1 mol 3NA n 1.5NA
n=0.5 mol,m(Fe)=28 g。 答案:28 g
(2)例2中,在实验室实际耗用CO在标准状况下的体积________(填“大于”“小于”或“等于”)22.4 L。
解析:实验中用CO赶尽装置中的空气,并用CO冷却Fe,故实际使用CO的体积大于参加反应的CO的体积(生成CO2的体积)。
答案:大于
[课堂双基落实]
1.(好题共享·选自人教版教材P38·T5)下列有关氧化还原反应的叙述中,正确的是( ) A.一定有氧元素参加
B.元素化合价降低时发生氧化反应 C.氧化反应一定先于还原反应发生 D.一定有电子转移(得失或偏移)
解析:选D A项,氧化还原反应中不一定有氧元素参加,如2Na+Cl2=====2NaCl;B项,元素化合价升高时发生氧化反应;C
项,氧化反应与还原反应同时发生。
点燃
-
对应学生用P38
2.(好题共享·选自人教版教材P38·T4改编)
下列四种基本类型的反应中,一定有电子转
移的反应是( )
A.化合反应 C.置换反应
B.分解反应 D.复分解反应
解析:选C 有电子转移的反应属于氧化还原反应,四种基本类型的反应中,置换反应一定是氧化还原反应。
3.氧化还原反应在生产、生活中广泛存在,下列生产、生活中的实例不涉及氧化还原反应的是( )
A.金属冶炼 C.食物腐败
B.燃放鞭炮 D.点制豆腐
解析:选D A项,金属冶炼是金属元素得电子被还原的过程;B项,燃放鞭炮是火药燃烧的反应,属于剧烈的氧化还原反应;C项,食物腐败属于缓慢氧化过程;D项,点制豆腐属于胶体聚沉的过程。
4.下列各氧化还原反应方程式表示的变化过程正确的是( )
解析:选D A中得失电子不守恒,每生成3 mol O2,应失去6×2e,生成2 mol KCl应得到2×6e,错误;B中生成1 mol Cl2应转移2 mol e,有2 mol HCl未失去电子,错误;C中一部分Cl2得到电子,一部分Cl2失去电子,电子数目为1×e,且“得”“失”标注错误,C错。
5.实验室可用2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑制备O2。
(1)该反应中________元素得电子,发生________反应;________元素失电子, 发生________反应。
-
-
-
-
(2)转移2 mol电子时,生成标准状况下的O2 ________ L。
-1
-2
解析:(1)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,氧元素由-1→-2价,得电子发生还原反应;氧元素由-1→0价,失电子发生氧化反应。
(2)由O2~2e的关系式可知,当转移2 mol电子时,生成1 mol O2,在标准状况下的体积为V(O2)=1 mol×22.4 L·mol1=22.4 L。
-
-
答案:(1)氧(O) 还原 氧(O) 氧化 (2)22.4
[课下综合检测]
1.[双选题]下列反应属于氧化还原反应,但不属于四种基本类型反应的是( ) A.3Fe+2O2=====Fe3O4
B.Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O C.NH4HCO3=====NH3↑+CO2↑+H2O D.CuO+CO=====Cu+CO2 答案:BD
2.下列变化过程中,属于还原反应的是( ) A.HCl→Cl2 C.CO→CO2
B.Na→Na D.Fe3→Fe
+
+
点燃
△
△
△
解析:选D 元素化合价降低的反应属于还原反应。
3.下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于离子反应的是( ) A.铝片与稀盐酸的反应 B.甲烷与氧气的反应
C.灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳 D.氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应
解析:选A A项,既属于氧化还原反应,又属于离子反应;B项,不属于离子反应;C项,不属于离子反应;D项,不属于氧化还原反应。
4.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示,下列表示正确的是( )
解析:选A 复分解反应都属于非氧化还原反应,置换反应都属于氧化还原反应,离子反应有的属于氧化还原反应,有的属于非氧化还原反应。
5.在H2SO3+2H2S===3H2O+3S↓反应中,被氧化与被还原元素的质量比为( ) A.1∶1 C.1∶2
B.2∶1 D.3∶2
-2
解析:选B 反应中,H2S中硫元素化合价升高:H2S→S,发生氧化反应被氧化;H2SO3
+4
中硫元素化合价降低:H2SO3→S,发生还原反应被还原。H2S与H2SO3中硫元素质量比为2∶1。
6.黑火药是我国历史上的四大发明之一,它的成分是硝酸钾、炭粉和硫粉的混合物,点火爆炸后的产物是二氧化碳、硫化钾和氮气。在该反应中被还原的元素为( )
A.S C.N
-2
+5
B.C D.S和N
解析:选D 反应中S→K2S,KNO3→N2;即S、N两种元素的化合价降低,发生还原反应。
7.某元素在化学反应中由化合态变成游离态,则该元素( ) A.一定被氧化 C.可能被氧化也可能被还原
B.一定被还原 D.以上都不是
解析:选C 元素在化学反应中由化合态变为游离态,化合价可能升高也可能降低,既可能被氧化也可能被还原。如KClO3+6HCl=====KCl+3Cl2↑+3H2O,KClO3中的氯元素 被还原,HCl中的氯元素被氧化。
8.已知:8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl,该反应中________元素化合价升高,发生________反应;________元素化合价降低,发生________反应;被氧化元素原子数与被还原元素原子数之比为____________。
解析:N元素由-3→0价,化合价升高,被氧化,发生氧化反应;Cl元素由0→-1价,化合价降低,被还原,发生还原反应。被氧化的氮原子数为2,被还原的氯原子数为6,二者数目之比为1∶3。
△
答案:氮(N) 氧化 氯(Cl) 还原 1∶3
9.写出符合下列条件的化学方程式。
(1)既是离子反应又是氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(2)既是化合反应又是氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(3)既是分解反应又是氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(4)同一物质中同一种元素之间发生氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(5)同一物质中不同元素之间发生氧化还原反应:
________________________________________________________________________。 解析:解答此题须明确化学反应分类的依据,不同类型反应的概念及定义,并明确从不同角度分类时,各类型反应之间的相互关系。
答案:(1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
(2)2H2+O2=====2H2O
(3)2H2O2=====2H2O+O2↑
(4)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(5)2KClO3=====2KCl+3O2↑ (合理即可) △
10.已知反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,若有44.8 L Cl2(已换算为标准状况)生成,求:
(1)被氧化的HCl为____________g,转移电子数目为____________。
(2)用“双线桥”和“单线桥”标出上述反应的电子转移方向和数目。
解析:在反应中每生成1 mol Cl2,有2 mol HCl被氧化,失去电子2 mol(或2×6.02×1023=1.204×1024个)。已知标准状况下44.8 L Cl2的物质的量为2 mol,故被氧化的HCl为4 mol,其质量为146 g,转移电子4 mol,即6.02×1023×4=2.408×1024个。
答案:(1)146 2.408×1024(或4NA)
(2)双线桥法: MnO2MnO2点燃
单线桥法:
11.饮用水中的NO3对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将NO3还原为N2,其化学方程式如下:
10Al+6NaNO3+4NaOH===10NaAlO2+3N2↑+2H2O。请回答下列问题:
(1)上述反应中,________元素的化合价升高,则该元素的原子________(填“得到”或“失去”)电子。
(2)用“单线桥法”表示上述反应中电子转移的方向和数目。
0+3---
解析:(1)标出化学方程式中各物质元素的化合价,观察化合价变化,可知Al→NaAlO2,铝元素的化合价升高,在反应中失去电子。
(2)用“单线桥法”表示电子转移的方向和数目时,箭尾从反应物中化合价升高的元素出发,指向反应物中化合价降低的元素,并注明电子转移的数目。
答案:(1)铝(或Al) 失去
(2)
第3
节
氧化剂和还原剂
第1课时 氧化还原反应
1.氧化还原反应的特征是有元素化合价的变化,实质是有电子转移。 2.氧化反应是元素化合价升高的反应;还原反应是元素化合价降低的反应。
3.氧化还原反应电子转移的表示方法:双线桥法和单线桥法。 4.置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应。
对应学生用书P36
1.什么是氧化反应、还原反应? 提示:(1)氧化反应:物质得到氧的反应。 (2)还原反应:物质失去氧的反应。 2.四种基本类型反应是怎样定义的?
提示:(1)化合反应:由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。 (2)分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
(3)置换反应: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。 (4)复分解反应:两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应。
[新知探究]
探究 有如下反应:①铜与氧气反应 ②氧化铜与氢气反应 ③铁与CuSO4溶液反应 ④碳酸钙高温分解 ⑤NaCl溶液与AgNO3溶液的反应。
(1)请写出它们的化学方程式,并标出反应前后各元素的化合价。
00
提示:①2Cu+O2=====2CuO
+2-2
△
+2-2
②CuO+H2=====Cu+H2O
+2+6-2
+2+6-2
△
+1-2
③Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
+2+4-2
④CaCO3=====CaO+CO2↑
+1
-1
+1+5-2
+1
-1
+1+5-2
高温
+2-2+4-2
⑤NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
(2)④⑤。
(3)化学反应与元素化合价变化的关系
①从反应过程中元素化合价有无变化的角度,可将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
②氧化还原反应:在反应过程中有元素化合价变化的化学反应。 ③氧化反应和还原反应
氧化反应:反应物所含元素化合价升高的反应。 还原反应:反应物所含元素化合价降低的反应。
[必记结论]
(1)氧化还原反应的特征是反应前后元素的化合价发生变化。
(2)记住常见元素的化合价:钾钠银氢+1价;钙镁钡锌+2价,氟氯溴碘-1价,氧硫通常-2价,+1亚铜+2铜,+2亚铁+3铁,铝是+3价。
(3)反应物所含元素发生氧化反应,也称被氧化;反应物所含元素发生还原反应,也称被还原。
[成功体验]
1.(好题共享·选自人教版教材P38·T6)下列反应中,属于氧化还原反应的是( ) A.CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O B.CaO+H2O===Ca(OH)2 C.2H2O2=====2H2O+O2↑ D.CaCO3=====CaO+CO2↑ 答案:C
高温催化剂
探究1
(1)
化学方程式:2Na+Cl2=====2NaCl,该反应是氧化还原反应。
(2)钠原子和氯原子是经过怎样的变化形成Na和Cl,进而形成氯化钠的? 提示:
+
-
点燃
探究2 实验
(1)把几粒锌放到盛有少量CuSO4溶液的烧杯中,观察现象:锌粒表面有红色物质生成,溶液的蓝色变浅至退去,化学方程式:Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu,离子方程式:Zn+Cu2===Zn2+Cu,该反应是氧化还原反应。
+
+
(2)填写下表空格。
结论:氧化还原反应的实质:电子转移。
[必记结论]
(1)氧化反应:反应物所含元素失去电子的反应。 还原反应:反应物所含元素得到电子的反应。 (2)氧化反应和还原反应同时产生,同时消失。 (3)化合价变化,得失电子,反应类型的关系口决:
“升、失、氧”:元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应。 “降、得、还”:元素化合价降低,得到电子,发生还原反应。
[成功体验]
2.判断正误。
(1)氧化还原反应的实质是元素化合价发生变化。( )
(2)Zn和CuSO4溶液反应时,Zn被还原成Zn2。( )
+
(3)1 mol Cl2参加反应时一定转移2 mol电子。( ) (4)NA个钠原子变成钠离子时,失去NA个电子。( ) (5)非氧化还原反应中,可能有电子转移。( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
3.在H2+CuO=====Cu+H2O反应中,________元素化合价升高,________电子,发 生________反应;________元素化合价降低,________电子,发生________反应。
答案:氢(或H) 失去 氧化 铜(或Cu) 得到 还原
1.化学反应的分类
(1)根据反应物和生成物类别和种数多少分: 化合反应:A+B===AB
分解反应:AB===A+B
化学反应置换反应:A+BC===B+AC
复分解反应:AB+CD===AD+CB(2)根据反应中是否有离子参加:
复分解型离子反应离子反应
化学反应氧化还原型离子反应
非离子反应
对应学生用书P37
△
(3)根据反应中是否有电子转移:
氧化反应
氧化还原反应
还原反应化学反应
非氧化还原反应
2.氧化还原反应与四种基本类型反应的关系
(1)所有的置换反应都是氧化还原反应。 (2)所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
(3)有单质参加的化合反应都是氧化还原反应,有单质生成的分解反应都是氧化还原反应。
[例1] 有以下5个反应(反应条件略): A.Na2O+CO2===Na2CO3 B.CH4+2O2===CO2+2H2O C.2KClO3===2KCl+3O2↑ D.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ E.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
属于化合反应的有________(填编号,下同),属于分解反应的有________,属于置换反应的有________,属于复分解反应的有________,属于氧化还原反应的有________。
[解析] A项,属于化合反应,无单质参加反应,故属于非氧化还原反应;B项,不属于四种基本类型反应,有元素化合价变化,属于氧化还原反应;C项,属于分解反应,有单质生成,故属于氧化还原反应;D项,属于置换反应,故属于氧化还原反应;E项,属于复分解反应,属于非氧化还原反应。
[答案] A C D E BCD
(1)有些反应属于氧化还原反应,但不一定属于四种基本类型反应。 如CH4+2O2=====CO2+2H2O。
(2)从不同角度对化学反应进行分类时,存在交叉现象。如2Na+2H2O===2NaOH+H2↑属于氧化还原反应,置换反应,离子反应。
(1)例1中的5个反应,属于离子反应的是________。 答案:DE
(2)例1中5个反应,既属于离子反应又属于氧化还原反应的是________。 答案:D
1.氧化还原反应中微粒间转化关系
点燃
2.氧化还原反应电子转移的表示方法 (1)双线桥法。
①基本步骤:
②注意事项:
a.箭头、箭尾指向化合价变化的同种元素。 b.必须注明“得到”或“失去”字样。 c.失去电子总数与得到电子总数相等。
(2)单线桥法。 ①基本步骤:
②注意事项:
a.单线桥必须画在反应物中。
b.箭头指向得电子元素,箭尾指向失电子元素。 c.标明电子转移的总数,不标“得、失”。 [例2] 已知:Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2。 (1)标出该反应中电子转移的方向和数目。 (2)该反应中________被还原,________被氧化。
(3)在该反应中,若有2 mol电子发生转移,在标准状况下,可生成CO2的体积为_____。 [解析] 解答此类题目应先标出各元素的化合价,然后结合化合价变化情况标出反应中电子转移的方向和数目,最后进行分析与计算。
该反应中,Fe元素化合价由+3价降低到0价,Fe2O3被还原;C元素化合价由+2价升高至+4价,CO被氧化;整个过程,遵循化合价升高的总数=化合价降低的总数=得电
+2
高温
子总数=失电子总数,因为CO――→CO2,故当转移2 mol电子时,生成n(CO2)=1 mol
,
失2e
-
+4
V(CO2)=22.4 L。
[答案] (1)
(2)Fe2O3 CO (3)22.4 L
(1)氧化还原反应遵循质量守恒、得失电子守恒。
(2)氧化还原型离子反应遵循质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。 (3)氧化还原反应中,电子转移总数=变价元素原子数×(高价-低价)。
(1)若例2反应中有1.5NA个电子转移,则生成多少克铁? 解析:Fe ~3e 1 mol 3NA n 1.5NA
n=0.5 mol,m(Fe)=28 g。 答案:28 g
(2)例2中,在实验室实际耗用CO在标准状况下的体积________(填“大于”“小于”或“等于”)22.4 L。
解析:实验中用CO赶尽装置中的空气,并用CO冷却Fe,故实际使用CO的体积大于参加反应的CO的体积(生成CO2的体积)。
答案:大于
[课堂双基落实]
1.(好题共享·选自人教版教材P38·T5)下列有关氧化还原反应的叙述中,正确的是( ) A.一定有氧元素参加
B.元素化合价降低时发生氧化反应 C.氧化反应一定先于还原反应发生 D.一定有电子转移(得失或偏移)
解析:选D A项,氧化还原反应中不一定有氧元素参加,如2Na+Cl2=====2NaCl;B项,元素化合价升高时发生氧化反应;C
项,氧化反应与还原反应同时发生。
点燃
-
对应学生用P38
2.(好题共享·选自人教版教材P38·T4改编)
下列四种基本类型的反应中,一定有电子转
移的反应是( )
A.化合反应 C.置换反应
B.分解反应 D.复分解反应
解析:选C 有电子转移的反应属于氧化还原反应,四种基本类型的反应中,置换反应一定是氧化还原反应。
3.氧化还原反应在生产、生活中广泛存在,下列生产、生活中的实例不涉及氧化还原反应的是( )
A.金属冶炼 C.食物腐败
B.燃放鞭炮 D.点制豆腐
解析:选D A项,金属冶炼是金属元素得电子被还原的过程;B项,燃放鞭炮是火药燃烧的反应,属于剧烈的氧化还原反应;C项,食物腐败属于缓慢氧化过程;D项,点制豆腐属于胶体聚沉的过程。
4.下列各氧化还原反应方程式表示的变化过程正确的是( )
解析:选D A中得失电子不守恒,每生成3 mol O2,应失去6×2e,生成2 mol KCl应得到2×6e,错误;B中生成1 mol Cl2应转移2 mol e,有2 mol HCl未失去电子,错误;C中一部分Cl2得到电子,一部分Cl2失去电子,电子数目为1×e,且“得”“失”标注错误,C错。
5.实验室可用2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑制备O2。
(1)该反应中________元素得电子,发生________反应;________元素失电子, 发生________反应。
-
-
-
-
(2)转移2 mol电子时,生成标准状况下的O2 ________ L。
-1
-2
解析:(1)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,氧元素由-1→-2价,得电子发生还原反应;氧元素由-1→0价,失电子发生氧化反应。
(2)由O2~2e的关系式可知,当转移2 mol电子时,生成1 mol O2,在标准状况下的体积为V(O2)=1 mol×22.4 L·mol1=22.4 L。
-
-
答案:(1)氧(O) 还原 氧(O) 氧化 (2)22.4
[课下综合检测]
1.[双选题]下列反应属于氧化还原反应,但不属于四种基本类型反应的是( ) A.3Fe+2O2=====Fe3O4
B.Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O C.NH4HCO3=====NH3↑+CO2↑+H2O D.CuO+CO=====Cu+CO2 答案:BD
2.下列变化过程中,属于还原反应的是( ) A.HCl→Cl2 C.CO→CO2
B.Na→Na D.Fe3→Fe
+
+
点燃
△
△
△
解析:选D 元素化合价降低的反应属于还原反应。
3.下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于离子反应的是( ) A.铝片与稀盐酸的反应 B.甲烷与氧气的反应
C.灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳 D.氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应
解析:选A A项,既属于氧化还原反应,又属于离子反应;B项,不属于离子反应;C项,不属于离子反应;D项,不属于氧化还原反应。
4.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示,下列表示正确的是( )
解析:选A 复分解反应都属于非氧化还原反应,置换反应都属于氧化还原反应,离子反应有的属于氧化还原反应,有的属于非氧化还原反应。
5.在H2SO3+2H2S===3H2O+3S↓反应中,被氧化与被还原元素的质量比为( ) A.1∶1 C.1∶2
B.2∶1 D.3∶2
-2
解析:选B 反应中,H2S中硫元素化合价升高:H2S→S,发生氧化反应被氧化;H2SO3
+4
中硫元素化合价降低:H2SO3→S,发生还原反应被还原。H2S与H2SO3中硫元素质量比为2∶1。
6.黑火药是我国历史上的四大发明之一,它的成分是硝酸钾、炭粉和硫粉的混合物,点火爆炸后的产物是二氧化碳、硫化钾和氮气。在该反应中被还原的元素为( )
A.S C.N
-2
+5
B.C D.S和N
解析:选D 反应中S→K2S,KNO3→N2;即S、N两种元素的化合价降低,发生还原反应。
7.某元素在化学反应中由化合态变成游离态,则该元素( ) A.一定被氧化 C.可能被氧化也可能被还原
B.一定被还原 D.以上都不是
解析:选C 元素在化学反应中由化合态变为游离态,化合价可能升高也可能降低,既可能被氧化也可能被还原。如KClO3+6HCl=====KCl+3Cl2↑+3H2O,KClO3中的氯元素 被还原,HCl中的氯元素被氧化。
8.已知:8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl,该反应中________元素化合价升高,发生________反应;________元素化合价降低,发生________反应;被氧化元素原子数与被还原元素原子数之比为____________。
解析:N元素由-3→0价,化合价升高,被氧化,发生氧化反应;Cl元素由0→-1价,化合价降低,被还原,发生还原反应。被氧化的氮原子数为2,被还原的氯原子数为6,二者数目之比为1∶3。
△
答案:氮(N) 氧化 氯(Cl) 还原 1∶3
9.写出符合下列条件的化学方程式。
(1)既是离子反应又是氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(2)既是化合反应又是氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(3)既是分解反应又是氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(4)同一物质中同一种元素之间发生氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(5)同一物质中不同元素之间发生氧化还原反应:
________________________________________________________________________。 解析:解答此题须明确化学反应分类的依据,不同类型反应的概念及定义,并明确从不同角度分类时,各类型反应之间的相互关系。
答案:(1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
(2)2H2+O2=====2H2O
(3)2H2O2=====2H2O+O2↑
(4)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(5)2KClO3=====2KCl+3O2↑ (合理即可) △
10.已知反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,若有44.8 L Cl2(已换算为标准状况)生成,求:
(1)被氧化的HCl为____________g,转移电子数目为____________。
(2)用“双线桥”和“单线桥”标出上述反应的电子转移方向和数目。
解析:在反应中每生成1 mol Cl2,有2 mol HCl被氧化,失去电子2 mol(或2×6.02×1023=1.204×1024个)。已知标准状况下44.8 L Cl2的物质的量为2 mol,故被氧化的HCl为4 mol,其质量为146 g,转移电子4 mol,即6.02×1023×4=2.408×1024个。
答案:(1)146 2.408×1024(或4NA)
(2)双线桥法: MnO2MnO2点燃
单线桥法:
11.饮用水中的NO3对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将NO3还原为N2,其化学方程式如下:
10Al+6NaNO3+4NaOH===10NaAlO2+3N2↑+2H2O。请回答下列问题:
(1)上述反应中,________元素的化合价升高,则该元素的原子________(填“得到”或“失去”)电子。
(2)用“单线桥法”表示上述反应中电子转移的方向和数目。
0+3---
解析:(1)标出化学方程式中各物质元素的化合价,观察化合价变化,可知Al→NaAlO2,铝元素的化合价升高,在反应中失去电子。
(2)用“单线桥法”表示电子转移的方向和数目时,箭尾从反应物中化合价升高的元素出发,指向反应物中化合价降低的元素,并注明电子转移的数目。
答案:(1)铝(或Al) 失去
(2)