2023屆高考化學(xué)魯科版一輪復(fù)習(xí)學(xué)案-第二章第4課時　氧化還原反應(yīng)及相關(guān)概念

第4課時氧化還原反應(yīng)及相關(guān)概念1.認識有元素化合價變化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。2.知道常見的氧化劑和還原劑。3.掌握氧化性、還原性強弱的比較方法及應(yīng)用。氧化還原反應(yīng)及基本概念1.本質(zhì)和特征2.基本概念及相互關(guān)系以上內(nèi)容可以概括為“升失氧、降得還,劑性一致、其他相反”。3.電子轉(zhuǎn)移的表示方法(1)雙線橋法:①標變價,②畫箭頭,③算數(shù)目,④說變化。如用雙線橋法標出銅和濃硝酸反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:(2)單線橋法:箭頭由失電子原子指向得電子原子,線橋上只標電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目,不標“得到”“失去”字樣。如用單線橋法標出銅和稀硝酸反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:4.氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系有單質(zhì)參加或單質(zhì)生成的化學(xué)反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng),如臭氧和氧氣之間的轉(zhuǎn)化屬于非氧化還原反應(yīng)。5.常見的氧化劑、還原劑(1)常見的氧化劑常見的氧化劑包括某些非金屬單質(zhì)、含有高價態(tài)元素的化合物、過氧化物等。(2)常見的還原劑常見的還原劑包括活潑的金屬單質(zhì)、非金屬離子及低價態(tài)化合物、低價金屬陽離子、非金屬單質(zhì)及其氫化物等。(3)具有中間價態(tài)的物質(zhì)既有氧化性又有還原性具有中間價態(tài)的物質(zhì)氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物Fe2+Fe3+FeSOSOSH2O2O2H2O[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)元素由化合態(tài)變成游離態(tài)時,可能被氧化也可能被還原。()(2)金屬單質(zhì)只有還原性,非金屬單質(zhì)只有氧化性。()解析:(2)非金屬單質(zhì)如氯氣等既具有還原性又具有氧化性,如氯氣和NaOH反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉。答案:(1)√(2)×2.想一想(1)反應(yīng)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O中氧化劑和還原劑分別是哪些物質(zhì)?該反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物是什么?生成1molCl2時轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為多少?提示:反應(yīng)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O中氧化劑是MnO2,還原劑是HCl;氧化產(chǎn)物是Cl2;生成1molCl2時轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為1.204×1024。(2)鹽酸能發(fā)生下列反應(yīng):①Zn+2HClZnCl2+H2↑,②2HCl+CuOCuCl2+H2O,③MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,結(jié)合上述化學(xué)方程式分析,鹽酸應(yīng)具有的性質(zhì)有哪些?提示:鹽酸應(yīng)具有的性質(zhì)有酸性、氧化性和還原性。3.做一做下列是氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型間的關(guān)系圖示,請完成填空。(1)一定屬于氧化還原反應(yīng)的是反應(yīng)。

(2)一定不屬于氧化還原反應(yīng)的是反應(yīng)。

(3)有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)或有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)(填“一定”或“不一定”)屬于氧化還原反應(yīng)。

答案:(1)置換(2)復(fù)分解(3)一定氧化還原反應(yīng)的理解1.(2022·河南新鄉(xiāng)聯(lián)考)化學(xué)與人類的生活有著密切聯(lián)系,下列過程涉及氧化還原反應(yīng)的是(C)A.SO2漂白的紙張易變黃B.長江入?？谏持薜男纬蒀.蘋果汁中加入維生素C可防止蘋果汁變黃D.紫甘藍汁中加入食醋會變?yōu)榧t色解析:二氧化硫與紙張中色素發(fā)生化合反應(yīng)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì),日曬此物質(zhì)又分解恢復(fù)黃色,發(fā)生的不是氧化還原反應(yīng),A不符合題意;混有泥沙的江水是膠體,海水中有大量電解質(zhì),膠體遇電解質(zhì)溶液發(fā)生聚沉形成沙洲,沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng),B不符合題意;蘋果汁在空氣中易被氧化成黃色,維生素C有還原性,可以防止蘋果汁被氧化,發(fā)生的是氧化還原反應(yīng),C符合題意;在酸堿性不同的溶液中紫色甘藍汁會顯示不同的顏色,所以它遇食醋變色的原理與酸堿指示劑變色原理相似,不是氧化還原反應(yīng),D不符合題意。2.火法煉銅中涉及反應(yīng):2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2,下列判斷正確的是(B)A.CuFeS2只作還原劑B.SO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物C.消耗1molO2時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4molD.每生成1molCu2S同時產(chǎn)生22.4LSO2解析:在該反應(yīng)中Cu元素的化合價由反應(yīng)前CuFeS2中的+2價變?yōu)榉磻?yīng)后Cu2S中的+1價,化合價降低,得到電子,被還原,所以CuFeS2作氧化劑,S元素化合價由反應(yīng)前CuFeS2中的-2價變?yōu)榉磻?yīng)后SO2中的+4價,化合價升高,失去電子,被氧化,所以CuFeS2作還原劑,故CuFeS2既作氧化劑又作還原劑,A錯誤;由題給化學(xué)方程式及A項分析可知,SO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,B正確;在該反應(yīng)中得到電子的元素有Cu、O,失去電子的元素只有S,每有1molO2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是6mol,C錯誤;根據(jù)題給化學(xué)方程式可知,每生成1molCu2S同時產(chǎn)生1molSO2,但由于未知外界條件,因此不能確定1molSO2的體積是否是22.4L,D錯誤。氧化還原反應(yīng)的分析3.下列反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法正確的是(B)A.B.C.D.解析:A項,電子轉(zhuǎn)移的方向不正確;C項,Zn失去2e-;D項,Cu失去2e-。4.(2021·寧夏銀川一中模擬)科學(xué)家用CO2高效合成乙酸,其反應(yīng)路徑如圖所示:下列敘述不正確的是(C)A.HI、LiOH、CH3I、CH3Rh*I、CH3COORh*I為反應(yīng)的中間產(chǎn)物B.第4步反應(yīng)的氧化劑是CH3COORh*IC.反應(yīng)過程中碳元素的化合價始終不變D.催化循環(huán)的總反應(yīng)為CH3OH+CO2+H2CH3COOH+H2O解析:根據(jù)步驟反應(yīng)知,HI、LiOH、CH3I、CH3Rh*I、CH3COORh*I都是先生成后反應(yīng)掉的物質(zhì),則都是反應(yīng)的中間產(chǎn)物,故A正確;第4步反應(yīng)為CH3COORh*I+H2CH3COOH+Rh*+HI,氧化劑是CH3COORh*I,故B正確;碳元素在CH3OH中顯-2價,在CH3COOH中顯0價,碳元素的化合價跟成鍵原子的非金屬性有關(guān),故C錯誤;根據(jù)圖示,CH3OH、CO2、H2反應(yīng)生成CH3COOH和H2O,化學(xué)方程式為CH3OH+CO2+H2CH3COOH+H2O,故D正確。5.(雙選)用CuS、Cu2S處理酸性廢水中的Cr2O7反應(yīng)Ⅰ:CuS+Cr2O72-+H+Cu2++SO42-反應(yīng)Ⅱ:Cu2S+Cr2O72-+H+Cu2++SO42-下列有關(guān)說法正確的是(AC)A.反應(yīng)Ⅰ中只有SO42-是氧化產(chǎn)物而反應(yīng)Ⅱ中Cu2+B.反應(yīng)Ⅱ中還原劑、氧化劑的物質(zhì)的量之比為5∶3C.反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中每處理1molCr2O7D.處理1molCr2O72-解析:反應(yīng)Ⅰ中只有S元素被氧化,則只有SO42-是氧化產(chǎn)物,反應(yīng)Ⅱ中銅元素、硫元素均被氧化,所以Cu2+、SO42-都是氧化產(chǎn)物,故A正確;根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒規(guī)律配平后反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為3Cu2S+5Cr2O72-+46H+6Cu2++3SO42-+10Cr3++23H2O,氧化劑為Cr2O72-,還原劑為Cu216H2O,則反應(yīng)Ⅰ中每處理1molCr2O72-,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6mol,反應(yīng)Ⅱ中每處理1molCr2O72-,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6mol,故轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相等,故C正確;處理1molCr2O71.氧化還原反應(yīng)概念的“兩大誤區(qū)”(1)某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時,誤認為元素只能被還原。(2)誤認為反應(yīng)中若有一種元素被氧化,則一定有另一種元素被還原。2.破除氧化(還原)劑認識模型定式(1)在氧化還原反應(yīng)中,非金屬單質(zhì)不一定只作氧化劑。如C+H2O(g)H2+CO中,C是還原劑,H2是還原產(chǎn)物。(2)氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物不一定都是氧化劑或還原劑,有的反應(yīng)物可能既不是氧化劑也不是還原劑。如Cl2+H2OHCl+HClO中,H2O既不是氧化劑也不是還原劑。3.雙線橋表示方法4.單線橋表示方法物質(zhì)氧化性、還原性強弱的比較1.氧化性、還原性的判斷(1)氧化性是指得電子的性質(zhì)(或能力);還原性是指失電子的性質(zhì)(或能力)。(2)氧化性、還原性的強弱取決于得、失電子的難易程度,與得、失電子數(shù)目的多少無關(guān)。如Na-e-Na+,Al-3e-Al3+,但根據(jù)金屬活動性順序表,Na比Al活潑,更易失去電子,所以Na比Al的還原性強。從元素的價態(tài)考慮:最高價態(tài)——只有氧化性,如濃H2SO4、KMnO4等;最低價態(tài)——只有還原性,如金屬單質(zhì)、Cl-、S2-等;中間價態(tài)——既有氧化性又有還原性,如Fe2+、S、Cl2等。2.氧化性、還原性強弱的比較方法(1)根據(jù)化學(xué)方程式判斷氧化劑(氧化性)+還原劑(還原性)還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。(2)根據(jù)反應(yīng)條件和產(chǎn)物價態(tài)高低進行判斷①與同一物質(zhì)反應(yīng),一般越容易進行,其氧化性或還原性就越強。如Na與冷水劇烈反應(yīng),Mg與熱水反應(yīng),Al與水加熱反應(yīng)也不明顯,所以還原性:Na>Mg>Al;非金屬單質(zhì)F2、Cl2、Br2、I2與H2反應(yīng),F2與H2暗處劇烈反應(yīng)并爆炸,Cl2與H2光照劇烈反應(yīng)并爆炸,Br2與H2加熱到500℃才能發(fā)生反應(yīng),I2與H2在不斷加熱的條件下才緩慢發(fā)生反應(yīng)且為可逆反應(yīng),故氧化性:F2>Cl2>Br2>I2。②當不同的氧化劑作用于同一還原劑時,如果氧化產(chǎn)物價態(tài)相同,可根據(jù)反應(yīng)條件的高低進行判斷。一般條件越低,氧化劑的氧化性越強,如MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,由上述反應(yīng)條件的不同,可判斷氧化性:KMnO4>MnO2。③當不同氧化劑作用于同一還原劑時,如果氧化產(chǎn)物價態(tài)不相同,可根據(jù)氧化產(chǎn)物的價態(tài)高低進行判斷。氧化產(chǎn)物的價態(tài)越高,則氧化劑的氧化性越強,如2Fe+3Cl22FeCl3,Fe+SFeS,則氧化性:Cl2>S。[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)強氧化劑與強還原劑混合不一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。()(2)陽離子只有氧化性,陰離子只有還原性。()(3)元素的非金屬性越強,其氧化性越強,相應(yīng)單質(zhì)越活潑。()(4)金屬原子失電子數(shù)越多,金屬的還原性越強。()解析:(2)Fe2+除了具有氧化性,還具有還原性。(3)氮的非金屬性很強,但N2不活潑。(4)金屬原子失電子越容易,金屬的還原性越強,與失電子數(shù)多少無關(guān)。答案:(1)√(2)×(3)×(4)×2.做一做物質(zhì)氧化性、還原性的強弱,不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān),還與物質(zhì)的濃度和反應(yīng)溫度等有關(guān)。有如下各組物質(zhì):①Cu與HNO3溶液②Cu與FeCl3溶液③Zn與H2SO4溶液④Fe與FeCl3溶液⑤Cl2與NaOH溶液⑥Fe與HNO3溶液⑦Fe與H2SO4溶液⑧Na與O2(1)由于濃度不同而發(fā)生不同氧化還原反應(yīng)的是(填序號,下同)。

(2)由于溫度不同而發(fā)生不同氧化還原反應(yīng)的是。

(3)氧化還原反應(yīng)不受濃度、溫度影響的是。

解析:⑥Fe遇濃HNO3常溫下鈍化,加熱繼續(xù)反應(yīng),Fe和稀HNO3反應(yīng),HNO3被還原成NO。⑦Fe遇濃H2SO4常溫下鈍化,加熱繼續(xù)反應(yīng),Fe和稀H2SO4反應(yīng)生成FeSO4和H2。答案:(1)①③⑥⑦(2)⑤⑥⑦⑧(3)②④氧化性、還原性強弱的比較1.(2021·河北滄州三模)根據(jù)溶液中發(fā)生的兩個反應(yīng):①2Mn2++5PbO2+4H+2MnO4-+5Pb2++2H2O;②2MnO4-+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8HA.反應(yīng)①中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶2B.酸性條件下,氧化性:PbO2>MnO4-C.實驗室將高錳酸鉀酸化時,常用硫酸酸化而不用鹽酸酸化D.反應(yīng)②中每生成1.12L的氣體,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5mol解析:反應(yīng)①中氧化劑是PbO2,還原劑是Mn2+,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶2,A項正確;氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,則酸性條件下,反應(yīng)①中氧化性PbO2>MnO4-,反應(yīng)②中氧化性MnO4->Cl2,則氧化性PbO2>MnO4->Cl2.鉍(Bi)位于元素周期表中第ⅤA族,其價態(tài)為+3價時較穩(wěn)定,鉍酸鈉(NaBiO3)溶液呈無色?，F(xiàn)取一定量的硫酸錳(MnSO4)溶液,向其中依次滴加下列溶液,對應(yīng)的現(xiàn)象如下表所示:加入溶液①適量鉍酸鈉溶液②過量的雙氧水③適量KI-淀粉溶液實驗現(xiàn)象溶液呈紫紅色紫紅色消失,產(chǎn)生氣泡溶液變成藍色則NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由強到弱的順序為(C)A.I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3B.H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4C.NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2D.KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2解析:由①中現(xiàn)象可知,NaBiO3把Mn2+氧化生成MnO4-,則NaBiO3(氧化劑)的氧化性強于KMnO4(氧化產(chǎn)物)的氧化性;由②中現(xiàn)象可知,KMnO4氧化H2O2產(chǎn)生O2,自身被還原為Mn2+,則KMnO4(氧化劑)的氧化性強于H2O2的氧化性;由③中現(xiàn)象可知,碘離子被H2O2氧化成單質(zhì)碘,則H2O2(氧化劑)的氧化性強于碘單質(zhì)(氧化產(chǎn)物)的氧化性,即氧化性由強到弱的順序是NaBiO3>KMnO4>H2O2>I氧化性、還原性強弱的應(yīng)用3.已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有還原性,它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為Fe2+<H2O2<I-<SO2,則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是(C)A.2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42-B.I2+SO2+2H2OH2SO4+2HIC.H2O2+H2SO4SO2↑+O2↑+2H2OD.2Fe3++H2O22Fe2++O2↑+2H+解析:A項,還原性SO2>Fe2+,反應(yīng)能發(fā)生,不符合題意;B項,還原性SO2>I-,反應(yīng)能發(fā)生,不符合題意;C項,還原性SO2>H2O2,反應(yīng)不能發(fā)生,符合題意;D項,還原性H2O2>Fe2+,反應(yīng)能發(fā)生,不符合題意。4.(2021·遼寧朝陽三模)有下列四個反應(yīng):①Cl2+FeI2=FeCl2+I②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br③2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2④Cl2+2Br-=2Cl-+Br下列說法正確的是(B)A.反應(yīng)①②③④中的氧化產(chǎn)物依次是I2、Fe3+、MnCl2、Br2B.氧化性:KMnO4>Cl2>Br2>Fe3+>I2C.根據(jù)反應(yīng)①一定可以推理得到Cl2+FeBr2FeCl2+Br2D.在反應(yīng)③中,當有1molKMnO4參加反應(yīng)時,有8molHCl被氧化解析:反應(yīng)①②③④中的氧化產(chǎn)物是化合價升高的元素對應(yīng)的物質(zhì),依次是I2、Fe3+、Cl2、Br2,故A錯誤;氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物,①中Cl2>I2,②中Br2>Fe3+,③中KMnO4>Cl2,④中Cl2>Br2,根據(jù)反應(yīng)①可以推理得到氧化性Fe3+>I2,則氧化性KMnO4>Cl2>Br2>Fe3+>I2,故B正確;由上述分析可知,氧化性Cl2>Br2>Fe3+,則還原性Fe2+>Br-,所以不能得到Cl2+FeBr2FeCl2+Br2,故C錯誤;在反應(yīng)③中,當有1molKMnO4參加反應(yīng)時,有5molCl-發(fā)生價態(tài)變化,則有5molHCl被氧化,故D錯誤。假設(shè)法判斷氧化還原反應(yīng)能否進行已知物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱關(guān)系,判斷某一氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生時可采用假設(shè)法。先假設(shè)反應(yīng)成立?然后根據(jù)氧化劑的氧化性>氧化產(chǎn)物的氧化性,還原劑的還原性>還原產(chǎn)物的還原性的規(guī)律,列出假設(shè)反應(yīng)中的上述關(guān)系?結(jié)合題干條件判斷該結(jié)論是否符合事實,符合事實,則反應(yīng)成立;反之,則不成立1.(2021·浙江6月選考,8)關(guān)于反應(yīng)K2H3IO6+9HI2KI+4I2+6H2O,下列說法正確的是(D)A.K2H3IO6發(fā)生氧化反應(yīng)B.KI是還原產(chǎn)物C.生成12.7gI2時,轉(zhuǎn)移0.1mol電子D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為7∶1解析:反應(yīng)中K2H3IO6中I元素的化合價降低,發(fā)生得電子的還原反應(yīng),A錯誤;KI中的I-由HI變化而來,I元素的化合價沒有發(fā)生變化,KI既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物,B錯誤;12.7gI2的物質(zhì)的量為0.05mol,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式,每生成4molI2轉(zhuǎn)移7mol電子,則生成0.05molI2時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.0875mol,C錯誤;反應(yīng)中HI為還原劑,K2H3IO6為氧化劑,在反應(yīng)中每消耗1molK2H3IO6就有7molHI失電子,則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為7∶1,D正確。2.(2020·山東卷,2)下列敘述不涉及氧化還原反應(yīng)的是(B)A.谷物發(fā)酵釀造食醋B.小蘇打用作食品膨松劑C.含氯消毒劑用于環(huán)境消毒D.大氣中NO2參與酸雨形成解析:谷物發(fā)酵釀造食醋的過程中乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸屬于氧化還原反應(yīng);小蘇打用作食品膨松劑利用的是NaHCO3受熱分解放出CO2的性質(zhì),不涉及氧化還原反應(yīng);含氯消毒劑有強氧化性,用于環(huán)境消毒時發(fā)生氧化還原反應(yīng);大氣中NO2形成酸雨時發(fā)生反應(yīng)3NO2+H2ONO+2HNO3,該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。3.(2020·北京卷,2)下列物質(zhì)的應(yīng)用中,利用了氧化還原反應(yīng)的是(D)A.用石灰乳脫除煙氣中的SO2B.用明礬[KAl(SO4)2·12H2O]處理污水C.用鹽酸去除鐵銹(主要成分Fe2O3·xH2O)D.用84消毒液(有效成分NaClO)殺滅細菌解析:用石灰乳脫除煙氣中的SO2時,SO2與氫氧化鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣,反應(yīng)過程中無元素化合價的變化,沒有利用氧化還原反應(yīng),故A不符合題意;明礬[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水,電離出的鋁離子發(fā)生水解生成氫氧化鋁膠體,利用膠體的吸附性可吸附污水中的固體顆粒物,該過程利用膠體的吸附性,發(fā)生的反應(yīng)中元素化合價沒有變化,沒有利用氧化還原反應(yīng),故B不符合題意;用鹽酸去除鐵銹(主要成分Fe2O3·xH2O),發(fā)生的主要反應(yīng)為6HCl+Fe2O32FeCl3+3H2O,反應(yīng)中沒有元素化合價的變化,沒有利用氧化還原反應(yīng),故C不符合題意;84消毒液有效成分為NaClO,具有強氧化性,能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性從而殺滅細菌,殺菌消毒的過程利用了氧化還原反應(yīng),故D符合題意。4.(雙選)(2021·山東卷,13)實驗室中利用固體KMnO4進行如圖實驗,下列說法錯誤的是(BD)A.G與H均為氧化產(chǎn)物B.實驗中KMnO4只作氧化劑C.Mn元素至少參與了3個氧化還原反應(yīng)D.G與H的物質(zhì)的量之和可能為0.25mol解析:加熱KMnO4固體的反應(yīng)中,O元素化合價由-2升高至0,被氧化,加熱K2MnO4、MnO2與濃鹽酸的反應(yīng)中,Cl元素化合價由-1升高至0,被氧化,因此O2和Cl2均為氧化產(chǎn)物,故A正確;KMnO4固體受熱分解過程中,Mn元素化合價降低被還原,部分O元素化合價升高被氧化,因此KMnO4既是氧化劑也是還原劑,故B錯誤;Mn元素在反應(yīng)過程中涉及的物質(zhì)及化合價變化為,Mn元素至少參與了3個氧化還原反應(yīng),故C正確;每生成1molO2轉(zhuǎn)移4mol電子,每生成1molCl2轉(zhuǎn)移2mol電子,若0.1molKMnO4轉(zhuǎn)化為MnCl2過程中得到的電子全部是Cl-生成Cl2所失去的,則氣體的物質(zhì)的量最大,由2KMnO4～5Cl2可知,nmax(氣體)=0.25mol,但該氣體中一定含有O2,因此最終所得氣體的物質(zhì)的量小于0.25mol,故D錯誤。題號知識易中難氧化還原反應(yīng)的基本概念1,4氧化還原反應(yīng)的理解和分析2,35,78綜合應(yīng)用6一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1.某科學(xué)家發(fā)明了一種催化反應(yīng)裝置,可將氨氣在250℃時轉(zhuǎn)化并分離為氫氣和氮氣。下列說法錯誤的是(A)A.上述反應(yīng)為N2+3H22NH3B.上述反應(yīng)類型為分解反應(yīng)C.上述反應(yīng)類型為氧化還原反應(yīng)D.該發(fā)明有助于氫能推廣和利用解析:由氨氣在250℃時轉(zhuǎn)化并分離為氫氣和氮氣,可知反應(yīng)為2NH3N2+3H2,故A錯誤;上述反應(yīng)的反應(yīng)物只有一種,反應(yīng)類型為分解反應(yīng),故B正確;上述反應(yīng)存在元素化合價的變化,反應(yīng)類型為氧化還原反應(yīng),故C正確;該發(fā)明能生成氫氣,所以有助于氫能推廣和利用,故D正確。2.(2021·安徽安慶三模)下列文獻記載內(nèi)容涉及非氧化還原反應(yīng)的是(B)A.東漢《周易參同契》中記載“胡粉投火中,色壞還為鉛”B.明代《天工開物》中“凡石灰經(jīng)火焚煉為用”C.西漢時期的《淮南萬畢術(shù)》中有“曾青得鐵則化為銅”D.晉代《抱樸子》一書中記載有“丹砂燒之成水銀,積變又還成丹砂”解析:胡粉是堿式碳酸鉛[Pb3(OH)2(CO3)2],加熱過程中+2價Pb被C還原為鉛單質(zhì),Pb元素化合價降低,涉及氧化還原反應(yīng),故不選A;“凡石灰經(jīng)火焚煉為用”,涉及反應(yīng)CaCO3CaO+CO2↑,涉及非氧化還原反應(yīng),故選B;“曾青得鐵則化為銅”,涉及反應(yīng)Fe+CuSO4FeSO4+Cu,Fe、Cu元素化合價有變化,涉及氧化還原反應(yīng),故不選C;“丹砂燒之成水銀,積變又還成丹砂”,丹砂為硫化汞,不穩(wěn)定,加熱發(fā)生HgSHg+S,溫度降低時,又可發(fā)生Hg+SHgS,Hg、S元素化合價有變化,涉及氧化還原反應(yīng),故不選D。3.LiFePO4電池可用于電動汽車。已知:電池放電時,電池反應(yīng)為FePO4+LiLiFePO4。下列說法正確的是(C)A.Li是氧化劑B.FePO4中磷元素被還原C.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為1∶1D.每消耗1molFePO4必有2mol電子轉(zhuǎn)移解析:在反應(yīng)FePO4+LiLiFePO4中Li元素化合價升高,失電子,被氧化,Li是還原劑,A項錯誤;FePO4中Fe元素化合價降低,得電子,被還原,P元素化合價沒有變化,B項錯誤;LiFePO4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,則氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為1∶1,C項正確;Fe元素化合價由+3價降低到+2價,則每消耗1molFePO4必有1mol電子轉(zhuǎn)移,D項錯誤。4.(2021·遼寧阜新模擬)SF4是有效的應(yīng)用廣泛的選擇性有機氟化劑,工業(yè)上制備SF4的反應(yīng)為3SCl2+4NaFSF4↑+S2Cl2+4NaCl。下列說法錯誤的是(C)A.SF4為氧化產(chǎn)物,S2Cl2是還原產(chǎn)物B.SCl2和S2Cl2兩種物質(zhì)中硫元素的化合價不同C.該反應(yīng)中,參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比為2∶1D.上述反應(yīng)中,每產(chǎn)生1molSF4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol解析:由化學(xué)方程式可知,SCl2中硫元素化合價為+2,SF4中硫元素化合價為+4,則反應(yīng)中硫元素的化合價升高被氧化,SF4為反應(yīng)的氧化產(chǎn)物,S2Cl2中硫元素化合價為+1,則反應(yīng)中硫元素的化合價降低被還原,S2Cl2為反應(yīng)的還原產(chǎn)物,故A正確;SCl2中硫元素化合價為+2,S2Cl2中硫元素化合價為+1,則兩種物質(zhì)中硫元素的化合價不同,故B正確;由化學(xué)方程式可知,反應(yīng)中SCl2既作氧化劑又作還原劑,由得失電子數(shù)目守恒可知,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1,故C錯誤;由化學(xué)方程式可知,生成SF4時S元素化合價由+2變?yōu)?4,則每產(chǎn)生1molSF4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol,故D正確。5.(2021·重慶二診)磷化氫(PH3)是一種在空氣中能自燃的劇毒氣體,具有還原性,可作為電子工業(yè)原料。PH3的一種工業(yè)制法流程如圖:下列說法錯誤的是(D)A.H3PO2為一元弱酸B.該過程最好在無氧條件下進行C.不考慮損失,1molP4參與反應(yīng),可產(chǎn)生2.5molPH3D.反應(yīng)1中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶3解析:過量的NaOH反應(yīng)只生成NaH2PO2,說明H3PO2只電離出一個氫離子,為一元弱酸,A正確;P4、PH3在有氧條件下易自燃,則反應(yīng)過程需保持無氧條件,B正確;反應(yīng)1的化學(xué)方程式為P4+3NaOH+3H2O3NaH2PO2+PH3↑,P4～PH3,反應(yīng)3的化學(xué)方程式為2H3PO2H3PO4+PH3↑,P4～3NaH2PO2～1.5PH3,可知1molP4參與反應(yīng),可產(chǎn)生2.5molPH3,C正確;反應(yīng)1的化學(xué)方程式為P4+3NaOH+3H2O3NaH2PO2+PH3↑,氧化產(chǎn)物是NaH2PO2,還原產(chǎn)物是PH3,物質(zhì)的量之比為3∶1,D錯誤。二、選擇題(每小題有一個或兩個選項符合題意)6.已知反應(yīng):①Cl2+2KBr2KCl+Br2;②KClO3+6HCl3Cl2↑+KCl+3H2O;③2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3。下列說法正確的是(B)A.上述三個反應(yīng)都有單質(zhì)生成,所以都是置換反應(yīng)B.氧化性由強到弱的順序為KBrO3>KClO3>Cl2>Br2C.反應(yīng)②中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為6∶1D.若反應(yīng)③中1mol還原劑參加反應(yīng),則氧化劑得到電子的物質(zhì)的量為2mol解析:反應(yīng)②的反應(yīng)物中沒有單質(zhì),且生成物有3種,所以不是置換反應(yīng),故A項錯誤;由反應(yīng)①得氧化性Cl2>Br2,由反應(yīng)②得氧化性KClO3>Cl2,由反應(yīng)③得氧化性KBrO3>KClO3,故氧化性由強到弱的順序是KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,故B項正確;②KClO3+6HCl3Cl2↑+KCl+3H2O中氧化劑是氯酸鉀,被氧化的HCl占參加反應(yīng)的HCl的56,所以還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是5∶1,故C項錯誤;反應(yīng)③中還原劑是氯氣,氧化劑是溴酸鉀,該反應(yīng)中1mol還原劑參加反應(yīng),則氧化劑得到電子的物質(zhì)的量為2×(5-0)mol=10mol,故D項錯誤。7.硝酸廠的煙氣中含有大量的氮氧化物(NOx),將煙氣與H2的混合氣體通入Ce(SO4)2與Ce2(SO4)3(Ce為鈰元素)的混合溶液中實現(xiàn)無害化處理,其轉(zhuǎn)化過程如圖所示。下列說法正確的是(AD)A.過程Ⅰ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2+2Ce4+2H++2Ce3+B.x=1時,過程Ⅱ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1C.處理過程中,混合溶液中Ce3+和Ce4+總數(shù)減少D.該轉(zhuǎn)化過程的實質(zhì)為NOx被H2還原解析:反應(yīng)Ⅰ中氫氣是還原劑,Ce4+是氧化劑,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2+2Ce4+2H++2Ce3+,A正確;x=1時,過程Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2NO+4Ce3++4H+N2+4Ce4++2H2O,NO作氧化劑,Ce3+作還