跟踪检测(四) 氧化还原反应
氧化还原反应的实验验证与应用实例方法

氧化还原反应的实验验证与应用实例方法一、实验验证通过实验可以验证氧化还原反应的发生。
以下是一种简单的实验步骤和观察结果:实验材料:- 电解质溶液(如氯化钠溶液)- 纸片和铁钉实验步骤:1. 在一个容器中,准备一定浓度的电解质溶液。
2. 沾湿一张纸片,将纸片覆盖在容器底部。
3. 将一个铁钉放置在纸片上方。
4. 观察和记录实验开始时的铁钉的状态。
实验观察结果:当电流通过电解质溶液时,纸片上方的铁钉逐渐生锈并变为褐色。
这是因为铁钉上的铁被氧气从溶液中氧化形成铁(III)氧化物(铁锈)。
二、实验应用实例方法除了验证氧化还原反应的发生,氧化还原反应还可以应用于多种实际情况中。
以下是一些应用实例的方法描述:1. 汽车蓄电池汽车蓄电池是一个常见的氧化还原反应应用实例。
在汽车蓄电池中,正极是由二氧化铅和硫酸构成的,负极则是由导电铅和硫酸构成的。
蓄电池通过化学反应将化学能转化为电能,供给汽车启动、点火和电器使用。
2. 电解水制氢电解水是另一个常见的氧化还原反应应用实例。
通过电解水分子,氢气和氧气可以被分解出来。
在这个实例中,氢离子在阳极上被氧化形成气体态的氢,氧离子则在阴极上被还原成氧气。
3. 铁的防锈处理在钢铁制品的制造和使用过程中,常常需要采取措施来防止铁的氧化,以延长其使用寿命。
防锈处理就是一个利用氧化还原反应的实例。
常见的方法包括镀锌和涂漆等,通过在铁表面形成一层能够阻隔氧气接触的屏障,阻止铁的进一步氧化。
4. 氧化还原电池氧化还原电池是利用氧化还原反应转化化学能为电能的装置。
常见的氧化还原电池包括锂离子电池、铅酸蓄电池和燃料电池等。
这些电池通过氧化还原反应在正负极之间产生电势差,并将化学能转化为电能。
综上所述,实验可以验证氧化还原反应的发生,而氧化还原反应在实际生活中有多种应用实例。
对于实验验证,可以通过观察氧化还原反应的变化来确认其发生;对于实际应用,可以利用氧化还原反应来转化化学能为电能,进行防锈处理以及制备氢气等。
氧化还原反应实验探究不同物质的氧化还原反应

氧化还原反应实验探究不同物质的氧化还原反应在化学领域中,氧化还原反应(简称为“氧化反应”或“还原反应”)是一种重要的化学反应类型。
它涉及到物质失去或获得电子的过程,从而导致氧化态和还原态发生变化。
氧化还原反应广泛存在于日常生活和工业过程中,具有重要的应用价值。
本篇文章将探究氧化还原反应实验,在实验中研究不同物质的氧化还原反应。
1. 实验目的本实验旨在探究不同物质在氧化还原反应中的表现,并观察其氧化态和还原态的转变。
2. 实验材料- 试管:用于进行反应的容器,需要清洗干净并干燥。
- 不同物质:选择具有氧化还原性质的物质,如铁、铜、锌等金属,以及氢氧化钠、盐酸等溶液。
- 水槽:用于放置试管并调节反应的温度。
3. 实验步骤步骤1:取一根金属试管钳,用金属试管钳将试管固定在试管架上。
步骤2:将试管中的不同物质加入至一半试管容量。
注意,添加溶液时需要小心,以避免溅出。
步骤3:倒入适量的水,使试管中的物质完全浸泡,并确保所有试管的液面相等。
步骤4:将封闭的橡胶塞插入试管口,确保密封。
步骤5:将试管浸入水槽中,控制水槽的温度以促进反应进行。
步骤6:观察试管中气体的释放情况,以及试管外是否有任何颜色变化。
4. 实验结果与分析通过观察实验现象,我们可以得出以下一些可能的结果和分析:- 当铁与盐酸反应时,释放出氢气,并伴随着铁离子的生成,表明铁发生了氧化反应。
- 当铜与氢氧化钠反应时,产生了深蓝色的铜氢氧化物,同时伴随着氢气的释放,表明铜发生了氧化反应。
- 当锌与盐酸反应时,也会释放出氢气,并同时生成锌离子,表明锌发生了氧化反应。
5. 结论通过氧化还原反应实验的探究,我们可以得出以下结论:- 不同物质在氧化还原反应中表现出不同的特性和行为。
- 氧化还原反应时,物质的氧化态和还原态发生了可观察的变化。
- 氧化还原反应是一种重要的化学反应类型,广泛应用于日常生活和工业领域。
总结起来,氧化还原反应是一个非常有趣和有用的实验课题。
氧化还原反应实验报告

氧化还原反应实验报告一、实验目的1、加深对氧化还原反应概念的理解。
2、掌握氧化还原反应中氧化剂和还原剂的判断方法。
3、学会通过实验现象判断氧化还原反应的发生,并了解其实际应用。
二、实验原理氧化还原反应是化学反应中一种重要的类型,其特征是元素的化合价发生变化。
在氧化还原反应中,失去电子的物质被氧化,是还原剂;得到电子的物质被还原,是氧化剂。
常见的氧化还原反应有金属与酸的反应、金属与盐溶液的反应、燃烧反应等。
三、实验用品1、仪器:试管、胶头滴管、镊子。
2、药品:铁钉、铜片、稀硫酸、硫酸铜溶液、氯化铁溶液、淀粉碘化钾溶液。
四、实验步骤1、铁钉与稀硫酸的反应取一支洁净的试管,向其中加入适量的稀硫酸。
用镊子夹取一枚铁钉,放入试管中。
观察实验现象,发现铁钉表面有气泡产生,溶液逐渐变为浅绿色。
反应方程式为:Fe + H₂SO₄= FeSO₄+ H₂↑在这个反应中,铁失去电子,化合价升高,被氧化,是还原剂;氢离子得到电子,化合价降低,被还原,稀硫酸是氧化剂。
2、铜片与硫酸铜溶液的反应取一支洁净的试管,向其中加入适量的硫酸铜溶液。
用镊子将一片铜片放入试管中。
观察实验现象,发现铜片表面没有明显变化。
由于在金属活动性顺序表中,铜排在铁之后,铜的还原性比铁弱,不能从硫酸铜溶液中置换出铜,所以此反应不能发生。
3、铁钉与氯化铁溶液的反应取一支洁净的试管,向其中加入适量的氯化铁溶液。
用镊子夹取一枚铁钉,放入试管中。
观察实验现象,发现溶液的颜色由黄色逐渐变为浅绿色。
反应方程式为:Fe + 2FeCl₃= 3FeCl₂在这个反应中,铁由 0 价变为+2 价,失去电子,被氧化,是还原剂;氯化铁中的铁离子得到电子,化合价降低,被还原,氯化铁是氧化剂。
4、淀粉碘化钾溶液与氯气的反应取一支洁净的试管,向其中加入适量的淀粉碘化钾溶液。
用胶头滴管向试管中滴加少量的氯水。
观察实验现象,发现溶液由无色变为蓝色。
反应方程式为:Cl₂+ 2KI = 2KCl + I₂在这个反应中,碘化钾中的碘离子失去电子,化合价升高,被氧化,碘化钾是还原剂;氯气得到电子,化合价降低,被还原,氯气是氧化剂。
氧化还原反应的实验设计与观察分析

氧化还原反应的实验设计与观察分析一、引言氧化还原反应是化学中重要的反应类型之一,通过电子的转移产生物质的氧化和还原。
在实际应用中,氧化还原反应广泛存在于电池、腐蚀、发酵等过程中。
为了深入了解氧化还原反应的特性和机制,进行一系列的实验设计及观察分析是必要的。
二、实验设计1. 实验目的通过设计一组合理的实验,目的是观察和分析氧化还原反应的特性、实验现象及结果。
2. 实验材料与设备- 试剂:氧化剂(如过氧化氢)、还原剂(如硫酸亚铁)、指示剂(如淀粉溶液)- 试管、移液管、酒精灯、试管架、显微镜等实验设备3. 实验步骤步骤一:制备反应液取一定量的氧化剂和还原剂溶液,加入试管中,并添加适量的水稀释。
步骤二:进行氧化还原反应将试管中的氧化剂溶液滴加到还原剂溶液中,观察反应过程的颜色变化及气体的释放情况。
步骤三:添加指示剂在反应液中加入适量的指示剂,如淀粉溶液,继续观察反应过程的颜色变化。
步骤四:观察和记录实验结果通过显微镜等工具观察反应液中产生的沉淀、气泡等现象,并记录实验结果。
4. 实验控制- 控制试剂的浓度:保持氧化剂和还原剂溶液的浓度一致,以减小实验的变量。
- 控制实验条件:实验室温度、湿度等条件尽可能保持稳定,以保证实验结果的可靠性。
三、实验观察与分析1. 反应过程观察根据实验设计进行观察,可以发现氧化还原反应产生的颜色变化、气体的生成和释放等现象。
2. 反应结果分析根据实验所得的观察结果,分析反应液中是否产生沉淀,气体是否生成及产量大小等。
通过观察和分析,可以得出氧化还原反应的特性和机制。
3. 实验数据处理将实验结果进行整理和处理,如制作数据表格、绘制实验曲线等,以便分析和对比。
四、实验结果与讨论在进行完实验观察与分析后,根据实验设计所得的结果进行总结和讨论。
对于实验中出现的异常现象或结果与预期不符的情况,提出可能的原因并进行解释。
进一步分析实验结果,讨论氧化还原反应的机理和相关因素。
五、结论通过实验设计与观察分析,我们可以对氧化还原反应有更深入的理解。
七年级化学实验观察氧化还原反应

七年级化学实验观察氧化还原反应在七年级化学课程中,学生通常会接触到氧化还原反应这一概念。
为了帮助学生更好地理解和掌握这一概念,老师会组织相关实验来进行观察和验证。
本文将围绕七年级化学实验观察氧化还原反应展开讨论。
实验一:铁的氧化材料:- 铁钉- 氧化铁粉末- 盐酸- 试管- 火柴- 镊子步骤:1. 将铁钉放入试管中。
2. 倒入一些盐酸,待铁钉完全浸泡其中。
3. 用火柴点燃铁钉上的木柴,将火柴移到试管的口处。
4. 观察并记录实验现象。
观察结果:当火柴点燃铁钉上的木柴时,铁钉会发生一系列变化。
一开始,铁钉变红,然后迅速变为黑色。
在这个过程中,我们可以看到铁钉表面形成了一层红色的铁氧化物,这是氧化还原反应的结果。
实验二:铁的还原材料:- 铁钉- 碘酒- 试管- 镊子- 碘酒步骤:1. 将铁钉放入试管中。
2. 倒入一些碘酒,确保铁钉完全浸泡其中。
3. 用火柴点燃一个木柴,然后将其移到试管的口处。
4. 观察并记录实验现象。
观察结果:当火柴点燃铁钉上的木柴时,铁钉会发生还原反应。
一开始,铁钉变黑,然后迅速变为红色。
在这个过程中,我们可以看到碘酒逐渐变为无色,这是铁钉被还原的结果。
实验三:氧化还原反应的应用实例-电池材料:- 电池- 导线- 电流表- 灯泡步骤:1. 将电池的正负极与电流表相连。
2. 将电池和灯泡用导线连接起来。
3. 观察并记录实验现象。
观察结果:当电池正负极相连时,电流通过电路并点亮了灯泡。
这个过程中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应。
这个现象可以解释为氧化还原反应提供了足够的能量来推动电子从正极流向负极,从而形成电流。
通过以上实验,我们可以看到氧化还原反应在化学中起着重要的作用。
它不仅可以观察到明显的化学变化,还可以应用在现实生活中,如电池的工作原理。
对于七年级的学生来说,通过实验的观察和探索,他们可以更好地理解和体验氧化还原反应的过程和效果,为进一步的学习打下坚实基础。
总结:七年级的化学课程中,学生通常会进行一些简单的实验来观察氧化还原反应。
氧化还原反应的实验验证与应用实例方法总结

氧化还原反应的实验验证与应用实例方法总结氧化还原反应是化学反应中最常见的一类反应,广泛应用于各个领域。
本文将从实验验证与应用实例的角度来总结氧化还原反应的方法。
一、实验验证方法1. 化学试剂法通过添加适当的化学试剂观察颜色的变化以判断氧化还原反应的进行与程度。
例如,使用硫酸二氧化碳试剂,当观察到碧蓝色的三氧化二铁生成时,可以判定为氧化还原反应发生。
2. 转移电子法通过测量物质的电子转移过程中电流的变化来验证氧化还原反应的发生与程度。
利用电化学方法,如电化学电位法或电化学伏安法,可以定量地测量反应过程中的电流变化,进一步分析反应机理。
3. 摄影法通过使用红外线摄影仪或热像仪等设备,观察反应物质在氧化还原反应中释放或吸收的热量变化。
这种方法可以直观地观察到反应过程中温度的变化,验证氧化还原反应的进行与程度。
二、应用实例方法1. 电池电池是最典型的氧化还原反应应用实例之一。
通过氧化还原反应使化学能转化为电能,实现电流的产生与供应。
常见的电池包括干电池、蓄电池和燃料电池等。
2. 腐蚀与防腐氧化还原反应在金属腐蚀与防腐领域有广泛应用。
金属与氧气或其他化学物质接触时,发生氧化还原反应导致金属的腐蚀。
为了防止金属腐蚀,可以采用涂层、防锈剂等方式进行防腐处理。
3. 高温氧化反应高温氧化反应指的是在高温下进行的氧化反应,常见于冶金、陶瓷和玻璃等工业生产过程中。
通过控制氧化还原反应的温度、氧气浓度和反应时间等条件,实现物质的氧化或还原。
4. 生物氧化还原反应生物体内有许多氧化还原反应参与生命活动,如细胞呼吸中的氧化还原反应、化学能的转化与储存等。
这些反应在生物学研究和医药领域有重要应用,如疾病研究、药物研发等。
5. 环境净化与废物处理氧化还原反应在环境净化与废物处理中起到重要作用。
例如,通过氧化还原反应将有害废气中的有毒物质转化为无毒或易于处理的物质,达到净化空气的目的。
同时,利用氧化还原反应分解有机废物,实现废物的处理与回收利用。
氧化还原反应氧化剂与还原剂的判断

氧化还原反应氧化剂与还原剂的判断氧化还原反应是化学反应中常见的一种类型,其中涉及到两类化学物质,即氧化剂和还原剂。
氧化剂是指能够从其他物质中得到电子,同时使其自身发生还原的物质;还原剂则是指能够给予其他物质电子,同时自身发生氧化的物质。
在氧化还原反应中,通过判断各参与物质的电荷变化,就可以确定其是作为氧化剂还是还原剂。
以下将详细介绍氧化还原反应以及判断氧化剂和还原剂的几种常见方法。
一、氧化还原反应概述在氧化还原反应中,原子或离子的氧化态发生了变化,即电荷发生了改变。
氧化态代表了原子或离子中的氧化程度,其中较高的态数称为正氧化态,较低的态数称为负氧化态。
在氧化还原反应中,氧化剂接受电子,因此它的氧化态下降;而还原剂给予电子,所以它的氧化态增加。
二、判断氧化剂和还原剂的方法1. 氧化态的变化在一个氧化还原反应中,原子或离子的氧化态发生变化,其中发生氧化态升高的物质是还原剂,发生氧化态降低的物质则是氧化剂。
通过观察氧化态的变化,可以判断氧化剂和还原剂。
2. 电荷的变化在氧化还原反应中,发生氧化的物质的电荷将增加,而发生还原的物质的电荷将减少。
通过观察物质电荷的变化,可以判断其是作为氧化剂还是还原剂。
3. 氧化数的变化氧化数是用来表示一个元素在化合物中的氧化程度的数字,一般用罗马数字表示。
在氧化还原反应中,氧化剂的氧化数发生降低,还原剂的氧化数发生增加。
因此,通过观察氧化数的变化,可以判断氧化剂和还原剂。
4. 物质的反应性能氧化剂具有较好的氧化性能,可以氧化其他物质;而还原剂具有较好的还原性能,可以还原其他物质。
通过观察物质的反应性能,可以判断其是作为氧化剂还是还原剂。
综上所述,通过观察氧化态的变化、电荷的变化、氧化数的变化以及物质的反应性能,可以准确地判断氧化剂与还原剂。
在化学实验中,这种判断方法十分常见,对于正确理解和应用氧化还原反应具有重要意义。
高中化学跟踪检测-追根知反应1_“氧化还原反应”相关知识全落实含解析

追根知反应(1)——“氧化还原反应”相关知识全落实1.下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是( )A.海带提碘B.氯碱工业C.氨碱法制碱D.海水提溴解析:选C A项,海带提碘是由KI变为I2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应;B项,氯碱工业是电解饱和NaCl水溶液产生NaOH、Cl2、H2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应;C项,氨碱法制取碱的过程中没有元素化合价的变化,未涉及氧化还原反应;D项,海水提溴是由溴元素的化合物变为溴元素的单质,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应.2.(天津高考)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( )A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能解析:选A A项,硅太阳能电池工作时,利用半导体的光电效应,将光能转化为电能,与氧化还原反应无关;B项,锂离子电池放电时,化学能转化为电能,原电池总反应为氧化还原反应;C项,电解质溶液导电时,电能转化为化学能,总反应为氧化还原反应;D项,葡萄糖为人类生命活动提供能量时,葡萄糖发生氧化还原反应,化学能转化为热能.3.下列变化中,需加氧化剂才能实现的是( )A.NaClO―→NaCl B.Na2O2―→O2C.C―→CO2D.CaO―→Ca(OH)2解析:选 C 变化需加氧化剂才能实现说明选项中的起始物质作还原剂,失去电子,化合价升高.A 项,NaClO中Cl的化合价降低,需要加还原剂;B项,Na2O2无论是与水反应还是与二氧化碳反应,都是既作氧化剂,又作还原剂,不需要外加氧化剂;C项,C元素的化合价升高,需要外加氧化剂;D项,CaO中所有元素的化合价没有改变,未发生氧化还原反应.4.(2015·海南高考)化学与生活密切相关.下列应用中利用了物质氧化性的是( )A.明矾净化水B.纯碱去油污C.食醋除水垢D.漂白粉漂白织物解析:选D A项,明矾净水是明矾电离产生的Al3+发生水解产生了Al(OH)3胶体具有吸附作用,与物质的氧化性无关,错误;B项,纯碱去油污是利用纯碱水解显碱性,油脂在碱性条件下发生水解反应产生可溶性的物质,与氧化性无关,错误;C项,食醋除水垢,是利用醋酸的酸性比碳酸强,与物质的氧化性无关,错误;D 项,漂白粉有效成分是Ca(ClO)2,该物质与水、二氧化碳发生反应产生HClO,有强的氧化性,可以将织物的色素氧化为无色物质,正确.5.下列物质久置在空气中发生的变化没有涉及氧化还原反应的是( )A.铁杆生锈B.FeSO4由浅绿色变成棕黄色C.Na2O2由淡黄色变成白色D.石灰水表面附有白色固体解析:选D 铁单质→Fe2O3,存在化合价的变化;由溶液颜色变化可知Fe2+变为Fe3+,存在化合价的变化;Na2O2与水或CO2反应生成氧气,存在化合价的变化,A、B、C三项均属于氧化还原反应;石灰水吸收CO2,转化成CaCO3,没有化合价的变化,D项不属于氧化还原反应.6.(北京高考)下列变化中,气体被还原的是( )A.二氧化碳使Na2O2固体变白B.氯气使KBr溶液变黄C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀解析:选B CO2与Na2O2反应,Na2O2中氧元素化合价既有升高又有降低,CO2中的碳元素和氧元素化合价都不变,A项错误;溶液变黄说明有溴单质生成,反应后溴元素化合价升高,溴离子被氧化,氯气被还原,B项正确;乙烯与溴的反应是加成反应使气体乙烯中的碳原子化合价升高,被氧化,C项错误;氨气与AlCl3溶液反应产生白色沉淀,是复分解反应,D项错误.焙烧7.金属铜的提炼多从黄铜矿开始,黄铜矿在焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为2CuFeS2+O2=====Cu2S+2FeS+SO2.下列说法不正确的是( )A.O2只作氧化剂B.CuFeS2既是氧化剂又是还原剂C.SO2既是氧化产物又是还原产物D.若有1 mol O2参加反应,则反应中共有4 mol电子转移解析:选D 反应中元素的化合价变化为:在反应中CuFeS2既是氧化剂,又是还原剂,O2只作氧化剂,SO2既是氧化产物又是还原产物,若有1 mol O2参加反应,则反应中共有6 mol电子转移.8.实验室利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O.下列关于该反应的说法正确的是( )A.NaNO2发生氧化反应B.NH4Cl中的氮元素被还原C.N2既是氧化产物,又是还原产物D.每生成1 mol N2时转移电子的物质的量为6 mol解析:选C A项,由反应前后元素的化合价变化知,NaNO2为氧化剂,发生还原反应;B项,NH4Cl为还原剂,发生氧化反应,氮元素被氧化;C项,N2既是氧化产物,又是还原产物;D项,每生成1 mol N2时转移电子的物质的量为3 mol.9.某种飞船是以N2H4和N2O4为动力源,化学方程式为2N2H4+N2O4===3N2+4H2O,反应温度可高达2 700 ℃,对于该反应,下列说法正确的是( )A.N2H4是氧化剂B.N2O4是还原剂C.N2既是氧化产物又是还原产物D.每生成3 mol N2转移电子的数目为16N A解析:选C A项,该反应是不同价态的N元素之间发生的归中反应,N2H4中N元素的化合价升高,则为还原剂;B项,N2O4中N元素的化合价降低,则为氧化剂;C项,N2既是氧化产物又是还原产物;D项,每生成3 mol N2转移电子的数目为8N A.10.(北京高考)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( )解析:选C A项,NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,会生成Fe(OH)2白色沉淀,Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3,反应过程中出现灰绿色,最后变为红褐色,与氧化还原反应有关;B项,由于氯水显酸性,先使紫色石蕊溶液变红,后由于HClO具有氧化性,使红色溶液迅速褪色,与氧化还原反应有关;C项,向AgCl浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色,发生沉淀的转化,反应的离子方程式为2AgCl+S2-===Ag2S+2Cl-,与氧化还原反应无关;D项,热铜丝插入稀硝酸中发生的反应为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,NO被氧气氧化生成红棕色的NO2,与氧化还原反应有关.11.氧化还原是一类重要的反应.(1)已知反应Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,反应中还原剂是________,氧化性:Fe3+________Cu2+(填“<”或“>”).(2)在2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2反应中,若转移 3 mol电子,则所产生的氧气在标准状况下的体积为______L.(3)在x R2++y H++O2===m R3++n H2O的离子方程式中,对系数m和R2+、R3+判断正确的是________.A.m=y,R3+是还原剂B.m=2y,R2+被氧化C.m=2,R3+是氧化剂D.m=4,R2+是还原剂(4)用双线桥标出反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中电子转移的方向和数目.解析:(1)已知反应中Cu化合价升高,被氧化,为还原剂,由反应可知氧化性:Fe3+>Cu2+.(2)在已知反应中,只有Na2O2中O元素的化合价发生变化,分别由-1价变化为0价和-2价,所以转移电子数为2e-,则转移3 mol电子,产生的氧气为1.5 mol,体积为1.5 mol×22.4 L·mol-1=33.6 L.(3)根据氧原子守恒,所以n=2,根据氢原子守恒,所以y=4,根据R原子守恒则x=m,根据电荷守恒则2x+y=3m,所以x=y=m,在反应中,R的化合价升高,R2+是还原剂,所以R3+是氧化产物,氧元素化合价降低,所以H2O是还原产物.(4)已知反应中,Mn元素的化合价由+7降低为+2,KMnO4为氧化剂,得到的电子为2×(7-2)e-=10e-,Cl元素的化合价由-1升高为0,HCl为还原剂,失去的电子为5×2×(1-0)e-=10e-,双线桥标出反应中电子的转移方向和数目为答案:(1)Cu >(2)33.6 (3)D12.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂、漂白剂.在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到亚氯酸钠.(1)ClO2中氯元素的化合价是________;在制备亚氯酸钠的反应中ClO2作______(填“氧化剂”或“还原剂”);若反应中生成1 mol NaClO2,转移电子的物质的量为______.(2)该反应的化学方程式为___________________________________________________.(3)科学家经研究发现NaClO2也可用于制取自来水消毒剂ClO2.在一定条件下,将Cl2通入填充有固体NaClO2的反应柱内,二者反应可制得ClO2.还原产物为________,当消耗标准状况下 1.12 L Cl2时,制得ClO2________ g.解析:(1)ClO2中氯元素的化合价是+4价;在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到NaClO2,氯元素化合价降低,ClO2作氧化剂;若反应中生成1 mol NaClO2,转移电子的物质的量为1 mol×(4-3)=1 mol.(2)该反应的化学方程式为2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O.(3)Cl2与NaClO2反应制得ClO2,氯气作氧化剂,则还原产物应为NaCl;当消耗标准状况下1.12 L(即0.05 mol)Cl2时,转移电子的物质的量为0.05 mol×2=0.1 mol,则可制得ClO2的物质的量为0.1 mol÷(4-3)=0.1 mol,质量是0.1 mol×67.5 g·mol-1=6.75 g.答案:(1)+4 氧化剂 1 mol(2)2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O(3)NaCl 6.75。
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跟踪检测(四)氧化还原反应1.分析生产生活中的下列过程,不涉及氧化还原反应的是()A.煤液化制得清洁能源B.用酒精测试仪检测酒驾C.将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉D.从海水中提取氯化镁解析:选D A项,煤的液化是指将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料(直接)或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品(间接)的过程,涉及氧化还原反应,错误;B项,交警常用“酒精检测仪”检查司机是否酒后驾车,其反应原理为C2H5OH+4CrO3+6H2SO4===2Cr2(SO4)3+2CO2↑+9H2O,涉及氧化还原反应,错误;C项,将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉的原理:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,涉及氧化还原反应,错误;D项,从海水中提取氯化镁时,经历了氯化镁—氢氧化镁—氯化镁的转化过程,不涉及氧化还原反应,正确。
2.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HClO4的氧化性强B.已知①Fe +Cu2+===Fe2++Cu;②2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,则氧化性强弱顺序为Fe3+>Cu2+>Fe2+C.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:选B HClO的氧化性强,A错误;氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,B正确;根据反应2C-+B2===2B-+C2可知,还原性C-> B-,与已知矛盾,C错误;如浓硫酸和SO2之间不能反应,D错误。
3.SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变成棕黄色,这时若滴入BaCl2溶液,会产生白色沉淀。
针对上述一系列变化,下列说法不正确的是()A.上述过程中,最终被还原的是NO-3B.从上述反应可以得出结论,氧化性:HNO3>Fe3+>稀硫酸C.上述过程中,会产生一种无色难溶于水的气体D.假设通SO2完全反应,同温同压下,SO2和逸出气体的体积比为1∶1解析:选D溶液由黄色变为浅绿色,但立即又变为黄色,Fe3+变为Fe2+,后又被氧化为Fe3+,所以最终被还原的是NO-3,A正确;根据溶液由棕黄色变为浅绿色,说明Fe3+的氧化性强于稀硫酸,但在硝酸存在的条件下溶液立即又变成棕黄色,说明Fe 2+迅速被氧化成Fe 3+,故硝酸的氧化性比Fe 3+强,综上所述氧化性:HNO 3>Fe 3+>稀硫酸,B 正确;SO 2被氧化后产生的H +和NO -3构成强氧化体系,氧化Fe 2+时生成无色难溶于水的NO 气体,C 正确;由A 知最终被还原的是NO -3,故相当于SO 2与NO -3之间的氧化还原反应,有3SO 2~2NO -3,则通入SO 2与逸出气体的体积比为3∶2,故D 错误。
4.高铁酸钠(Na 2FeO 4)是一种新型、高效、多功能的水处理剂。
湿法制备的离子反应方程式:2Fe(OH)3+3ClO -+4OH -===2FeO 2-4+3Cl -+5H 2O ;干法制备的化学反应方程式:2FeSO 4+4Na 2O 2===2Na 2FeO 4+2Na 2SO 4。
有关分析错误的是( )A .等物质的量时,Na 2FeO 4氧化能力优于NaClOB .湿法中氢氧化铁被氧化C .干法中每生成1 mol Na 2FeO 4转移3 mol 电子D .次氯酸钠的氧化性强于高铁酸钠解析:选C A 项,1 mol Na 2FeO 4作氧化剂得3 mol 电子,而1 mol NaClO 作氧化剂得2 mol 电子,所以等物质的量时,氧化能力Na 2FeO 4>NaClO ;C 项,干法中每生成1 mol Na 2FeO 4,应转移4 mol 电子;D 项,湿法制备中可以看出氧化性NaClO>Na 2FeO 4。
5.石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应可制得新型陶瓷材料氮化硅(Si 3N 4):3SiO 2+6C +2N 2=====高温Si 3N 4+6CO 。
下列叙述正确的是( ) A .Si 3N 4中Si 元素显-4价,N 元素显+3价B .上述反应中每生成1 mol Si 3N 4,N 2得到12 mol 电子C .在氮化硅的合成反应中,N 2是氧化剂,SiO 2是还原剂D .由上述反应可知还原性:SiO 2>Si 3N 4解析:选B Si 3N 4中N 为-3价,Si 为+4价,A 项错误;该反应中N 2是氧化剂,C 是还原剂,C 项错误;该反应中SiO 2既不是氧化剂也不是还原剂,无法比较与Si 3N 4的还原性谁大谁小,D 项错误。
6.已知二氯化二硫(S 2Cl 2)的结构式为Cl —S —S —Cl ,它易与水反应:2S 2Cl 2+2H 2O===4HCl +SO 2↑+3S ↓。
对该反应的说法正确的是( )A .S 2Cl 2既作氧化剂又作还原剂B .H 2O 作还原剂C .每生成1 mol SO 2转移4 mol 电子D .氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶1解析:选A 因Cl 的非金属性比S 强,故S 2Cl 2中S 、Cl 的化合价分别为+1、-1价,则在反应中只有硫的化合价发生变化,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶3,A 项正确,B 、D 项错误;SO 2中硫的化合价为+4价,故每生成1 mol SO 2转移3 mol 电子,C 项错误。
7.根据表中信息判断,下列选项不正确的是()A22B.第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2C.第③组反应中生成1 mol Cl2,转移电子2 molD.氧化性由强到弱的顺序为MnO-4>Cl2>Fe3+>Br2解析:选D A项,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,过氧化氢在反应中表现还原性,H2O2被氧化成O2,反应过程中氢原子和氧原子构成水分子,正确;B项,根据产物,氯气先氧化Fe2+,还原性Fe2+>Br-,发生的反应是6FeBr2+3Cl2===2FeCl3+4FeBr3,正确;C 项,生成1 mol Cl2,转移电子的物质的量为[0-(-1)]×2×1 mol=2 mol,正确;D项,根据反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,②中氧化性Cl2>Br2>Fe3+,③中氧化性MnO-4>Cl2,氧化性由强到弱的顺序是MnO-4>Cl2>Br2>Fe3+,错误。
8.已知下列实验事实:①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液;②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可得K2Cr2O7溶液;③将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液变蓝。
下列判断不正确的是()A.化合物KCrO2中Cr元素为+3价B.实验①证明Cr2O3是两性氧化物C.实验②证明H2O2既有氧化性又有还原性D.实验③证明氧化性:Cr2O2-7>I2解析:选C KCrO2和Cr2(SO4)3中Cr元素均为+3价,A项正确;由①知Cr2O3既能溶于强酸,又能溶于强碱,且均生成盐和水,故Cr2O3为两性氧化物,B项正确;由②可知H2O2将KCrO2氧化为K2Cr2O7,说明H2O2具有氧化性,C项错误;由③中溶液变蓝知,生成了碘单质,则反应中Cr2O2-7是氧化剂,I2是氧化产物,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性知,氧化性:Cr2O2-7>I2,D项正确。
9.已知NH4CuSO3与足量的10 mol·L-1硫酸溶液混合微热,产生下列现象:①有红色金属生成;②产生刺激性气味的气体;③溶液呈现蓝色;据此判断下列说法正确的是() A.反应中硫酸作氧化剂B.NH4CuSO3中硫元素被氧化C.刺激性气味的气体是氨气D.1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子解析:选D NH4CuSO3与足量的10 mol·L-1H2SO4混合微热,生成Cu、CuSO4、SO2、(NH4)2SO4,可知NH4CuSO3中Cu元素的化合价一部分由+1价升高为+2价,一部分由+1价降低为0价,故NH4CuSO3既作氧化剂又作还原剂。
A项,H2SO4中各元素的化合价不变,错误;B项,NH4CuSO3中只有Cu元素的化合价发生变化,错误;C项,刺激性气味的气体为SO2,错误;D项,1 mol NH4CuSO3完全反应转移电子为0.5 mol×(1-0)=0.5 mol,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型离子方程式(未配平):对于该离子方程式的说法不正确的是()A.IO-4作氧化剂B.氧化性:Mn2+>IO-3C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2D.若有2 mol Mn2+参加反应时,则转移10 mol电子解析:选B由Mn2+―→MnO-4知,锰元素的化合价升高,Mn2+作还原剂,氧化产物为MnO-4,由IO-4―→IO-3知,碘元素的化合价降低,则IO-4作氧化剂,IO-3为还原产物,选项A正确;根据配平后的方程式2Mn2++5IO-4+3H2O===5IO-3+2MnO-4+6H+,可知选项C和D均正确;根据氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物可知选项B 错。
11.U常见化合价有+4和+6。
硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生如下分解:[UO2(NO3)2]―→UO y+NO2↑+O2↑(未配平)x将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中,气体全部被吸收,水充满试管。
则生成的铀的氧化物化学式是()A.UO2B.2UO2·UO3C.UO3D.UO2·2UO3解析:选C由题意知气体产物全部被吸收,即二者与水完全反应生成HNO3,依据化合价升降守恒,判断出4NO2+O2+2H2O===4HNO3,则说明硝酸铀酰在分解前后铀元素的化合价未发生变化,故需保持+6价。
12.某含铬(Cr2O2-7)废水用硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素(+3价)完全转化为沉淀。
该沉淀干燥后得到n mol FeO·Fe y Cr x O3。
不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是()A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)molB .处理废水中Cr 2O 2-7的物质的量为nx 2mol C .反应中发生转移的电子的物质的量为3nx molD .在FeO·Fe y Cr x O 3中3x =y解析:选A 根据铁原子守恒可知,消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n (1+y )mol ,又由FeO·Fe y Cr x O 3呈电中性可知3x +3y =6,代入前式得,消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n (3-x )mol ,故A 错误;根据Cr 原子守恒,产物中Cr 原子为xn mol ,故Cr 2O 2-7的物质的量为nx 2mol ,故B 正确;生成n mol FeO·Fe y Cr x O 3,则一共有nx mol Cr 原子参加反应,1 mol Cr 原子转移3 mol 电子,故转移的电子数为3nx mol ,故C 正确;该反应中铁元素的化合价部分由+2价升高到+3价,铬元素的化合价由+6价降低为+3价,根据得失电子守恒有3x =y ,故D 正确。