1、第3节 氧化还原反应第1课时 认识氧化还原反应一、概念判断(判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“”,共5小题,每题1分,共5分)1.置换反应全部属于氧化还原反应,因为有单质参加和生成,化合价发生了变化。()提示:。2.元素从化合态变为游离态,该元素不一定被还原。()提示:。3.有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。()提示:。例:3O22O3。4.氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。()提示:。化合价的升降可出现在同一种元素中。5.难失电子的物质一定易得电子。()提示:。稀有气体既不容易失去电子又不容易得到电子。二、选择题(本题包括6小题,每题2分
2、,共12分)题组1氧化还原反应的概念及判断1.下列事例不属于氧化还原反应的是()A.金属冶炼B.石灰水粉刷墙壁C.食物腐败D.燃放鞭炮【解析】选B。A.金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程,有元素化合价变化,属于氧化还原反应,故不选A;B.石灰水粉刷墙壁发生反应Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O,没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应,故选B;C.食物腐败是食物被氧化的过程,属于氧化还原反应,故不选C;D.燃放鞭炮时,黑火药发生爆炸,反应方程式是2KNO3+S+3CK2S+N2+3CO2,有元素化合价变化,属于氧化还原反应,故不选D。2.氧化还原反应的实质是()A.氧元素参加反应B
3、.元素化合价有变化C.电子的转移D.原子重新组合【解析】选C。氧化还原反应的本质(实质)是有电子的转移,特征是元素化合价有变化。3.日常生活中的许多现象与化学反应有关,下列现象与氧化还原反应无关的是 ()A.铜铸塑像上出现铜绿Cu2(OH)2CO3B.充有氢气的气球遇明火爆炸C.大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏D.铁质菜刀生锈【解析】选C。氧化还原反应的特征是有元素化合价的升降。据此分析,A.铜铸塑像上出现铜绿是因为空气中O2、水蒸气、CO2与铜发生化学反应的结果:2Cu+O2+H2O+CO2Cu2(OH)2CO3,反应中铜元素化合价升高,O2中氧元素化合价降低,该反应属于氧化还原反应,A项错误;B.
4、氢气球遇明火爆炸,发生的反应是2H2+O22H2O,氢元素化合价升高,氧元素化合价降低,该反应属于氧化还原反应,B项错误;C.大理石的主要成分是CaCO3,与酸雨反应:CaCO3+2H+Ca2+ +CO2+H2O,此反应中没有元素化合价的升降,该反应不属于氧化还原反应,C项正确;D.铁质菜刀生锈,是铁与空气中O2、水蒸气共同作用的结果:2Fe+O2+ xH2OFe2O3xH2O,铁元素化合价升高,O2中氧元素化合价降低,该反应属于氧化还原反应,D项错误。题组2氧化还原反应与四种基本反应类型的关系4.下列四种基本反应类型与氧化还原反应的关系图中,正确的是()【解析】选C。A.有单质参加的化合反应
5、一定为氧化还原反应,但不是所有的化合反应都是氧化还原反应,A错误;B.有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应,B错误;C.置换反应中,元素化合价有升有降,一定属于氧化还原反应,C正确;D.复分解反应一定不是氧化还原反应,D错误。5.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。下列反应属于阴影部分的是()A.CO+CuOCu+CO2B.2KClO32KCl+3O2C.Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2OD.CaO+H2OCa(OH)2【解析】选A。既不是分解反应也不是化合反应和置换反应,有单质生成,属于氧化还原反应,故A正确;属于分解反应,故B错误;无元素化合价的变化,不是氧化还原反应,
6、故C错误;属于化合反应,属于非氧化还原反应,故D错误。题组3氧化还原反应的电子转移6.下列反应中,电子转移发生在同种物质的同种元素之间的是()A.2H2S+SO23S+2H2OB.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2C.2KClO32KCl+3O2D.Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O【解析】选D。电子转移发生在同一物质同种元素之间,说明该反应物中的同一种元素在化学反应中一部分化合价升高、一部分化合价降低,则该反应物既是还原剂又是氧化剂,据此分析解答。A.该反应中S元素化合价由-2价、+4价变为0价,电子转移发生在同一元素之间,但不是同一种物质之间,故A错误;B.该反应中Mn元素
7、化合价由+7价变为+6价、+4价,O元素化合价由-2价变为0价,电子转移发生在同一种物质之间,但是在不同元素之间,高锰酸钾既是氧化剂又是还原剂,故B错误;C.该反应中Cl元素化合价由+5价变为-1价、O元素化合价由-2价变为0价,电子转移发生在同一种物质之间但是在不同元素之间,故C错误;D.该反应中Cu元素化合价由+1价变为0价、+2价,电子转移发生在同一种物质之间且同一种元素之间,符合条件,故D正确。三、非选择题(本题包括1小题,共13分)7.按要求填空。(1)写出下列反应的离子方程式。硫酸与氢氧化钠溶液反应:_。铜与硝酸银溶液反应:_。铁与稀硫酸溶液反应:_。(2)分析下列反应的化学方程式
8、,用双线桥法表示电子转移的方向和数目。Zn+H2SO4ZnSO4+H2_。2KClO32KCl+3O2_。(3)分析所给化学方程式,用单线桥法表示电子转移的方向和数目。3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O_。【解析】(1)硫酸与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水,反应的离子方程式是H+OH-H2O;铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,反应的离子方程式是Cu+2Ag+Cu2+ +2Ag;铁与稀硫酸溶液反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的离子方程式是Fe+2H+ Fe2+H2;(2)Zn+H2SO4ZnSO4+H2,Zn元素化合价由0升高为+2,H元素化合价由+1降低为0,用双线桥法表
9、示电子转移的方向和数目为;2KClO32KCl+3O2,Cl元素化合价由+5降低为-1,O元素化合价由-2升高为0,用双线桥法表示电子转移的方向和数目为;(3)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,Cu元素化合价由0升高为+2,N元素化合价由+5降低为+2,用单线桥表示电子转移的方向和数目为。答案:(1)H+OH-H2OCu+2Ag+Cu2+2AgFe+2H+Fe2+H2(2)(3)一、选择题(本题包括17小题,每题2分,共34分)1.(2021鹤岗高一检测)古诗词是我们宝贵的精神财富。下列诗句中不涉及氧化还原反应的是()A.泉眼无声惜细流,树荫照水爱晴柔B.春蚕到死丝
10、方尽,蜡炬成灰泪始干C.野火烧不尽,春风吹又生D.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏【解析】选A。A.泉眼无声惜细流,树荫照水爱晴柔,是自然现象,不涉及化学反应,即不涉及氧化还原反应,故A符合题意;B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干中蜡烛燃烧为氧化还原反应,故B不符合题意;C.野火烧不尽,春风吹又生中的燃烧为氧化还原反应,故C不符合题意;D.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏中火药爆炸为氧化还原反应,故D不符合题意。2.下列与氧化还原反应无关的是()A.利用天然气燃烧做饭B.利用碳酸氢钠治疗胃酸过多C.湿法炼铜D.利用活性铁粉作食品保鲜的双吸剂【解析】选B。A.燃烧均为剧烈的氧化还原反应,故A错误;B
11、.碳酸氢钠治疗胃酸过多是NaHCO3与HCl发生复分解反应,不是氧化还原反应,故B正确;C.湿法炼铜是铁与CuSO4反应置换出Cu,是氧化还原反应,故C错误;D.活性铁粉作食品保鲜的双吸剂是利用Fe的还原性,起到抗氧化剂的作用,与氧化还原反应有关,故D错误。【方法点拨】氧化还原反应的特征为化合价的升降,其实质为电子的转移或得失,注意二者的区别和联系是解答关键。3.下列反应属于氧化还原反应的是()A.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2B.NH3+HClNH4ClC.2NaOH+SO2Na2SO3+H2OD.AlCl3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4Cl【解析】选A。A项反应中氧元素的
12、化合价发生了变化,其余反应中元素化合价均未发生变化。4.磷单质在反应4P+3KOH+3H2O3KH2PO2+PH3中()A.被氧化B.被还原C.既被氧化又被还原D.既未被氧化又未被还原【解析】选C。磷元素的化合价由反应前的0价,一部分升高为KH2PO2中的+1价,被氧化;另一部分降低为PH3中的-3价,被还原。5.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。下列化学反应中属于阴影部分的是()A.4NH3+5O24NO+6H2OB.4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3C.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2D.Cl2+2NaBr2NaCl +Br2【解析】选A。由图中阴影位置
13、可知,阴影部分属于氧化还原反应,但不是置换反应、化合反应,也不是分解反应,据此分析判断。A.4NH3+5O24NO+6H2O反应中N、O元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,生成物中没有单质,不属于置换反应,反应物有2种,不属于分解反应,生成物有2种,不属于化合反应,故A选;B.4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3反应中Fe、O元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,但该反应为化合反应,故B不选;C.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2反应中没有元素的化合价发生变化,不属于氧化还原反应,故C不选;D.Cl2+2NaBr 2NaCl +Br2反应中Cl、Br元素的化合价发生变化,
14、为氧化还原反应,但该反应属于置换反应,故D不选。6.下列反应不属于氧化还原反应的是()A.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2B.NaOH+HClNaCl+H2OC.3NO2+H2O2HNO3+NOD.Cl2+H2OHCl + HClO【解析】选B。氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,如发生氧化还原反应,则肯定存在元素化合价的变化,结合物质的性质和元素的化合价的变化判断。A.Fe和H元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A不符合题意;B.复分解反应一定不是氧化还原反应,故B符合题意; C.N元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C不符合题意; D.Cl元素化合价发生变化,属于氧化还原
15、反应,故D不符合题意。7.下列反应既是离子反应,又是氧化还原反应的是()A.氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液B.金属钠在氯气中燃烧C.铁片置于硫酸铜溶液中D.氢氧化钠溶液与稀硫酸反应【解析】选C。有离子参加或生成的反应是离子反应,凡是有元素化合价升降的反应是氧化还原反应,据此解答。A. 氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液中发生复分解反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,是离子反应,但不是氧化还原反应,A错误;B. 金属钠在氯气中燃烧生成氯化钠,是氧化还原反应,不是离子反应,B错误;C. 铁片置于硫酸铜溶液中发生置换反应生成硫酸亚铁和铜,既是离子反应,又是氧化还原反应,C正确;D. 氢氧化钠溶液与稀硫酸发生中和反应生成
16、硫酸钠和水,是离子反应,不是氧化还原反应,D错误。8.(2021沈阳高一检测)下列氧化还原反应所标出的电子转移情况中没有错误的是()A.B.C.D.【解析】选A。Mn元素的化合价由+4降低为+2价,得到2e-,Cl元素的化合价由-1升高为0价,失去2e-,故A正确;硝酸铵中铵根的N元素的化合价由-3升高为0价,失去53e-,硝酸铵中硝酸根的N元素的化合价由+5降低为0,得到35e-,故B错误;I元素的化合价由0降低为-1价,得到2e-,S元素的化合价由+4升高为+6,失去2e-,不是O元素失电子,故C错误;氯酸钾中的Cl元素的化合价由+5降低为0价,得到5e-,HCl中Cl元素的化合价由-1升
17、高为0价,失去5e-,故D错误。9.下列反应中,一定发生电子转移的是()A.NH4HCO3NH3+CO2+H2OB.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2C.Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2OD.FeO+2HClH2O+FeCl2【解析】选B。因为发生电子转移的反应一定是氧化还原反应,所以此题实际是判断反应是否是氧化还原反应。其关键是分析反应前后元素的化合价是否发生变化,据此解答。A.反应前后元素的化合价均没有发生变化,不是氧化还原反应,A不选;B.反应中锰元素的化合价由+7价降低为+6价和+4价,氧元素的化合价由-2价升高为0价,发生了电子转移,B选;C.反应前后元素的化合价均没有发
18、生变化,不是氧化还原反应,C不选;D.反应前后元素的化合价均没有发生变化,不是氧化还原反应,D不选。10.下列反应中氯元素全部被还原的是()A.5Cl2+I2+6H2O10HCl+2HIO3B.2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OC.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2D.2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2【解析】选A。A项,反应中氯元素化合价降低,被还原,正确;B项,反应中氯元素化合价既升高又降低,既被氧化又被还原,错误;C项,反应中部分氯元素化合价升高,被氧化,错误;D项,反应中氯元素化合价升高,被氧化,错误。11.中国传统文化对人类文
19、明贡献巨大。下列古代文献不涉及氧化还原反应的是()A.淮南万毕术中“曾青得铁则化为铜”B.天工开物中“凡石灰,经火焚炼为用”C.周易参同契中“胡粉投火中,色坏还为铅”D.天工开物中“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”【解析】选B。曾青得铁则化为铜,Cu、Fe元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,故A不选;凡石灰,经火焚炼为用,发生碳酸钙的分解反应,没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,故B选;胡粉投火中,色坏还为铅,存在元素的化合价变化,发生氧化还原反应,故C不选;火药爆炸,属于剧烈的氧化还原反应,存在元素的化合价变化,故D不选。12.(2021济南高一检测)下列关于氧化还原反应的说法中正确的是(
20、)A.有一种元素被氧化,必有另一种元素被还原B.氧化反应的本质是得电子C.原子得到电子后,元素的化合价一定升高D.有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应【解析】选D。有一种元素被氧化,也可能是同一种元素被还原,例如Cl2+H2O HCl+HClO中被氧化、被还原的元素都是Cl元素,故A错误;发生氧化反应的是还原剂,本质是失去电子,元素化合价升高,故B错误;电子带负电,所以原子得到电子后,元素的化合价一定降低,故C错误;有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应,如氧气与臭氧间的转化,故D正确。13.人们常用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可用左图表示。右图为离
21、子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系,则C表示()A.离子反应B.氧化还原反应C.置换反应D.三者都可以【解析】选A。置换反应全部属于氧化还原反应;部分属于离子反应,如Zn与稀硫酸的反应属于离子反应,而碳与水蒸气的反应不属于离子反应,故题图中A为氧化还原反应,B为置换反应,C为离子反应。14.相等物质的量的KClO3分别发生下述反应:有MnO2催化剂存在时,受热分解得到氧气;若不使用催化剂,加热至470 左右,得到KClO4(高氯酸钾)和KCl。下列关于和的说法不正确的是()A.都属于氧化还原反应B.发生还原反应的元素相同C.发生氧化反应的元素不同D.生成KCl的物质的量相等【解析】选
22、D。根据化学方程式:2K2K+3,4K 3K+K,前者发生氧化反应的是O元素,发生还原反应的是Cl元素,后者发生氧化反应和发生还原反应的均是Cl元素。根据化学方程式知,相等物质的量的KClO3发生上述两个反应生成KCl的物质的量不相等。15.某同学不小心把水洒在炉火上,结果发现炉火更旺了,原因是发生了反应:C+H2O(g)CO+H2,下列关于该反应的说法正确的是()A.该反应中H2得到电子,被还原B.该反应中转移电子的数目等于得、失电子总数之和C.该反应中,每转移2 mol电子,则生成1 mol H2D.该反应属于氧化还原反应,其实质为元素化合价的变化【解析】选C。A项,由元素化合价变化可知,
23、该反应中H2O得到电子被还原,不是H2;B项,由得失电子守恒可知,转移的电子数=失去的电子数=得到的电子数;C项,由化合价变化O可知,每生成1 mol H2转移2 mol电子;D项,氧化还原反应的实质是电子转移,而不是元素化合价的变化。16.(2021保定高一检测)我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用,其中黑火药的爆炸反应为2KNO3+S+3CK2S+N2+3CO2。该反应中被氧化的元素是()A.CB.NC.N和SD.N和C【解析】选A。元素化合价升高被氧化,发生氧化反应。反应前后:C由0+4价被氧化;S由0-2价被还原,N由+50价被还原。17.下列反应中电子转移的方向和数目表
24、示正确的是()A.B.C.D.【解析】选C。A、D两项,单线桥上方不用写“失去”或“得到”且A项中电子转移的数目为5e-;B项,氧元素失电子,锰元素得电子,电子转移的方向表示错误;C项,箭头的指向及电子转移的总数均正确。二、非选择题(本题包括3小题,共36分)18.(13分)(1)在反应3Cl2+6KOH(浓)5KCl+KClO3+3H2O中,被氧化与被还原的物质的质量比为_。(2)将铁投入稀硝酸溶液中,会发生以下反应:Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO+ 2H2O,用双线桥法标出上述化学方程式的电子转移情况_;请将上述反应改写成离子方程式_;(3)已知反应过程中消耗了2.8 g铁,
25、则被还原的硝酸的质量为_g。【解析】(1)3Cl2+6KOH(浓)5KCl+KClO3+3H2O中,1个Cl失去电子被氧化生成KClO3,5个Cl得到电子被还原生成KCl,被氧化与被还原的物质个数比为15。(2)硝酸在反应中N元素化合价降低,被还原,Fe元素化合价升高,被氧化;硝酸和硝酸铁均易溶于水,离子方程式为Fe+4H+NFe3+NO+2H2O。(3)设被还原的硝酸质量为x,铁与被还原的硝酸之间的关系为FeHNO356 632.8 g x=,解得x=3.15 g。答案:(1)15(2)Fe+4H+NFe3+NO+2H2O(3)3.1519.(13分)实验室可用多种方法制取氯气。其变化可表述
26、为2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl22KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2OMnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O(1)用单线桥法表示第一个反应电子转移的方向和数目:_。(2)请将第二个化学方程式改写为离子方程式:_。(3)浓盐酸在后两个反应中显示出来的性质是_(填编号)。只有还原性还原性和酸性只有氧化性氧化性和酸性(4)若要制得相同质量的氯气,上述三种方法中电子转移的数目之比为_。【解析】(1)电解氯化钠溶液时,氯元素失电子,氢元素得电子,转移电子数是2,用单线桥法表示反应电子转移的方向和数目为;(2)在反应2KMnO4+16HCl(浓
27、)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O中,改为离子反应时Cl2和H2O应保留化学式,其余物质均写成离子形式,则离子反应为2Mn+16H+10Cl-2Mn2+5Cl2+8H2O;(3)由反应可知,盐酸参与反应生成KCl和MnCl2时表现其酸性,生成Cl2时表现其还原性;(4)三个反应中,氯元素的化合价由-1价升高到0,产生1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量均为1 mol2(1-0)=2 mol,所以若要制得相同质量的氯气,上述三种方法中电子转移的数目之比为111。答案:(1)(2)2Mn+16H+10Cl-2Mn2+5Cl2+8H2O(3)(4)11120.(10分)(2020武汉
28、高一检测) 实验室可用2Na2O2+2H2O4NaOH+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。【解析】(1)2Na2+2H2O4+,一部分氧元素由-1-2价,得电子发生还原反应;另一部分氧元素由-10价,失电子发生氧化反应。(2)由O22e-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 mol22.4 Lmol-1=22.4 L。答案:(1)氧(O)还原氧(O)氧化(2)22.4【日积月累】(九层之台,起于累土难点知识从基础练起)标注下列物质中划线元素的化合价(1)H2O2-1(2)FeCl2+2(3)Fe2O3+3(4)HCl-1(5)HClO+1(6)KClO3+5(7)NH3-3(8)NO+2(9)NO2+4