氧化还原反应知识点及习题

时间:2024.5.15

氧化还原反应方程式的配平、书写及计算

氧化还原反应知识点及习题

1、标价态:列出发生氧化和还原反应 的元素的化合价;

2、列变化:列出元素得失电子数(元素的化合价的变化);。

3、定系数:使得失电子总数(化合价的升高和降低)相等;

4、配其他:利用观察法,配平其它物质的系数,把单线改成等号。

二、配平方法

1.零价法

用法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降值相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。

例1:

试配平 Fe3C + HNO3 - Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + H2O。

分析:复杂物质Fe3C按常规化合价分析无法确定其中Fe和C的具体化合价,此时可令组成该物质的各元素化合价均为零价,再根据化合价升降法配平。 Fe3C → Fe(NO3)3 和 CO2 整体升高13价,HNO3 → NO2 下降13价(除了Fe、C以外,只有N变价)。

易得 Fe3C + 22HNO3 = 3Fe(NO3)3 + 13NO2+ CO2 + 11H2O。

2.平均标价法

用法:当同一反应物中的同种元素的原子出现两次且价态不同时,可将它们同等对待,即假定它们的化合价相同,根据化合物中化合价代数和为零的原则予以平均标价,若方程式出现双原子分子时,有关原子个数要扩大2倍。 例2:

试配平 NH4NO3- HNO3+ N2+ H2O。

分析:NH4NO3中N的平均化合价为+1价,元素化合价升降关系为: NH4NO3 → HNO3:+1→+5 升4×1价

NH4NO3 → N2: +1→0 降1×2价

易得 5NH4NO3 = 2HNO3 + 4N2 + 9H2O 3. 整体标价法

用法:当某一元素的原子或原子团(多见于有机反应配平)在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体对待,根据化合物中元素化合价代数和为零的原则予以整体标价。 例3:

试配平 S+ Ca(OH)2- CaSx+ CaS2O3+ H2O

分析:NH4NO3中N的平均化合价为+1价(NH4中-3价,NO3中+5价),元素化合价升降关系为:

NH4NO3→HNO3:+1→+5 升4×1价 NH4NO3→N2: +1→0 降2×2价

易得 2(x+1)S + 3Ca(OH)2 = 2CaSx + CaS2O3 + 3H2O 4. 逆向配平法

若氧化剂(或还原剂)中某元素化合价只有部分改变,配平宜从氧化产物、还原产物开

始,即先考虑生成物,逆向配平;自身氧化还原反应方程式,宜从生成物开始配平,即逆向配平。

例如:P + CuSO4 + H2O - CU3P + H3PO4 + H2SO4

该反应的氧化剂是P、CuSO4,还原剂是P,以反应物作标准求得失电子数比较困难,但是氧化产物只H3PO4 、还原产物只CU3P,所以以1mol H3PO4 和1mol CU3P作标准物容易求得失电子数。

答案:11 15 24 5 6 15

5.有机反应的配平法——有机物参入的氧化还原反应,通常首先规定有

机物中H为+1价,O为-2价,并以此确定碳元素的平均化合价。再根据还原剂化合价升高总数与氧化剂化合价降低总数相等原则,结合观察法配平。

例如: H2C2O4 + KMnO4 +H2SO4 - CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O

解析:H2C2O4中,令H 为+1价,O为-2价,则C的平均化合价为+3价。1个H2C2O4 化合价升高数为2,1个 KMnO4 化合价降低数为5,最小公倍数为10,故H2C2O4的系数为5,KMnO4的系数为2。配平的方程式为: 5 H2C2O4 + 2KMnO4 +3H2SO4 = 10CO2 + K2SO4 + 2MnSO4 +8 H2O 6.缺项方程式的配平:如果所给的化学方程式中有反应物或生成物没有写出来,在配平时,如果所空缺的物质不发生电子的得失,仅仅是提供一种发生反应的酸、碱、中性的环境,可先把有化合价升降的元素配平,再确定出所缺的物质,把系数填上即可。

例如:BiO3- + Mn2+ + - Bi3+ + MnO4-+ H2O

解析:首先根据化合价的升降配平有变价元素的有关物质:

5BiO3- +2 Mn2+ + - 5 Bi3+ +2 MnO4-+H2O

根据氧原子守恒,可以确定H2O 的系数为7,根据质量守恒和电荷

守恒规律可以确定反应物所缺的是氢离子H+ 。

答案:5 2 14H+ 5 2 7

除这几种常用方法外,还有一些简易方法也可用于一些方程式的配平如:

(1)最小公倍数法

这种方法适合常见的难度不大的化学方程式。例如,KClO3→KCl+O2↑在这个反应式中右边氧原子个数为2,左边是3,则最小公倍数为6,因此KClO3前系数应配2,O2前配3,式子变为:2KClO3→KCl+3O2↑,由于左边钾原子和氯原子数变为2个,则KCl前应配系数2,短线改为等号,标明条件即:

2KClO3==2KCl+3O2↑

(2)奇偶配平法

这种方法适用于化学方程式两边某一元素多次出现,并且两边的该元素原子总数有一奇一偶,例如:C2H2+O2→CO2+H2O,此方程式配平从先出现次数最多的氧原子配起。O2内有2个氧原子,无论化学式前系数为几,氧原子总数应为偶数。故右边H2O的系数应配2(若推出其它的分子系数出现分数则可配4),由此推知C2H2前2,式子变为:2C2H2+O2→CO2+2H2O,由此可知CO2前系数应为4,最后配单质O2为5,把短线改为等号,写明条件即可:

2C2H2+5O2==4CO2+2H2O

(3)观察法配平

有时方程式中会出现一种化学式比较复杂的物质,我们可通过这个复杂的分子去推其他化学式的系数,例如:Fe+H2O——Fe3O4+H2,Fe3O4化学式较复杂,显然,Fe3O4中Fe来源于单质Fe,O来自于H2O,则Fe前配3,H2O前配4,则式子为:3Fe+4H2O=Fe3O4+H2由此推出H2系数为4,写明条件,短线改为等号即可:

3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2

(4)归一法

找到化学方程式中关键的化学式,定其化学式前计量数为1,然后根据关键化学式去配平其他化学式前的化学计量数。若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数,这种先定关键化学式计量数为1的配平方法,称为归一法。做法:选择化学方程式中组成最复杂的化学式,设它的系数为1,再依次推断。

第一步:设NH3的系数为1 1NH3+O2——NO+H2O

第二步:反应中的N原子和H原子分别转移到NO和H2O中,由

第三步:由右端氧原子总数推O2系数

笔者在多年的教学实践中体味到:只要掌握一般的标价原则,确定好配平方向,从而灵活运用好“化合价升降法“这一基本方法,便能解决中学化学中绝大多数的氧化还原反应方程式的配平问题。

例1配平下列氧化还原反应方程式:

(1)( )Na2S2O3+( )HCl→( )NaCl+( )S+( )H2O+( )SO2↑

? (2)( )Cr+( )H2O2( )OH→( )CrO2

4+( )H2O 3+-

? (3)( )Zn+( )H+( )NO3→( )Zn+( )NH4+( )H2O +2+?

(4)( )HClO3+( )P+( )H2O→( )HCl+( )H3PO4

(5)( )P4+( )HNO3+( )H2O→( )H3PO4+( )NO↑

(6)( )Crl3+( )Cl2+( )KOH→( )K2CrO4+( )KIO4+( )KCl+( )H2O

一、单选题

1.、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.铜器出现铜绿[Cu2(OH)2CO3] B.铁制菜刀生锈

C.大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏 D.铝锅表面生成致密的薄膜

2、下列反应既是离子反应,又是氧化还原反应的是

A.BaCl2溶液中滴加稀H2SO4 B.盐酸和氧化铁反应

C.铁片放入CuSO4溶液中 D.氢气还原CuO

3、下列有关氧化还原反应的说法正确的是

A.化合价升高的物质发生氧化反应,被还原,作还原剂

B.化合价降低的物质发生还原反应,被还原,作氧化剂

C.失电子的物质发生还原反应,被氧化,作还原剂

D.得电子的物质发生还原反应,被氧化,作氧化剂

4、下列各反应中,氧化反应与还原反应在同种元素中进行的是

A.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O

MnO2

B.2KClO3=====△2KCl+3O2↑

C.2KMnO4=====K2MnO4+MnO2+O2↑

通电D.2H2O=====2H2↑+O2↑

5、海水提溴过程中,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用以达到富集的目的,化学反应为Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4,下列说法正确的是

A.Br2在反应中表现氧化性 B.SO2在反应中被还原

C.Br2在反应中失去电子 D.1 mol氧化剂在反应中得到1 mol电子

6、在反应中,元素X的原子将电子转移给元素Y的原子,则下列说法正确的是

①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X发生还原反应 ④元素Y发生还原反应

A.①② B.③④ C.②③ D.①④

7、下列变化过程属于氧化反应的是

2+-A.HCl→H2 B.Mg→Mg C.Cl→AgCl D.CuO→Cu

8、判断一个反应是否为氧化还原反应的标准是

A.是否有氧参加反应 B.是否为置换反应

C.同一元素的化合价在反应前后是否发生变化 D.是否为化合反应或分解反应

9、某元素在化学反应中由化合态(化合物)变为游离态(单质),则该元素

A.一定被氧化 B.一定被还原

C.可能被氧化也可能被还原 D.以上都不是

10、下列说法正确的是

A.复分解反应中有的是氧化还原反应,有的不是氧化还原反应

B.置换反应有可能是非氧化还原反应 △

C.化合反应一定是氧化还原反应

D.分解反应不一定是氧化还原反应

-1

11、对于反应CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,有下列判断,其中正确的是(提示:CaH2)①H2只是氧化产物;②H2只是还原产物;③H2O是氧化剂;④CaH2中的氢元素被还原;⑤此反应中的氧化产物与还原产物的分子个数之比为1∶1

A.①④⑤ B.②③ C.① D.③⑤

12、P单质在反应4P+3KOH+3H2O===3KH2PO2+PH3中的变化是

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

13、下列微粒中,只有氧化性的是

2-2+3+++①S ②Fe ③Fe ④S ⑤H ⑥Na ⑦Mg

A.①⑦ B.②④ C.③⑤⑥ D.②④⑤⑥

14、下列叙述中正确的是

A.含金属元素的离子,不一定都是阳离子

B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂

C.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原

D.金属阳离子被还原一定得到金属单质

2+2+15、R、X、Y和Z是四种元素,它们常见的化合价均为+2价,且X与单质R不反应;X

2+2+2++Z===X+Z;Y+Z===Y+Z。这四种离子被还原成0价时,表现的氧化性强弱符合

2+2+2+2+2+2+2+2+A.R>X>Z>Y B.X>R>Y>Z

2+2+2+2+2+2+2+2+C.Y>Z>R>X D.Z>X>R>Y

16、根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是

H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4;

2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2;

3FeCl2+4HNO3===2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3。

-2+-2+A.H2SO3>I>Fe>NO B.I>Fe>H2SO3>NO

2+-2+-C.Fe>I>H2SO3>NO D.NO>Fe>H2SO3>I

二、多选题

17、氮化铝(AlN、Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子、陶瓷等工业领

高温域。在一定条件下,AlN可通过反应Al2O3+N2+3C=====2AlN+3CO合成。下列叙述正确的是

A.上述反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂

B.上述反应中,每生成1 molAlN需转移3 mol电子

C.AlN中氮元素的化合价为+3

D.AlN的摩尔质量为41 g/mol

18、20xx年8月15日~12月15日,公安部在全国开展为期四个月的严厉整治酒后驾驶交通违法行为专项行动,在执法中,交警用装有重铬酸钾[K2Cr2O7]的仪器检测司机是否酒后开车,因为酒中的乙醇分子可以使橙红色的重铬酸钾变成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3 ]。下列有关重铬酸钾的说法中正确的是

A.铬元素的化合价为+7价 B.在检查时重铬酸钾发生还原反应

C.重铬酸钾具有强氧化性 D.它由橙红色变为绿色是物理变化

19、实验室制Cl2反应为4HCl(浓)+MnO2=MnCl2+Cl2↑+2H2O下列说法不正确的是 .

A.还原剂是MnO2,氧化剂是HCl

B.每生成1 mol Cl2,转移电子的物质的量为2 mol

C.每消耗1 mol MnO2,起还原剂作用的HCl消耗4 mol

D.转移电子的物质的量为1 mol时,生成标准状况下Cl2的体积为11.2 L

20、科学家指出,食用虾类等水生甲壳类动物的同时服用维生素C容易中毒,这是因为对人体无害的+5价砷类物质在维生素C的作用下,能够转化为有毒的+3价砷类化合物.下列说法不正确的是

A.维生素C具有还原性

B.上述过程中砷元素发生还原反应

C.上述过程中+5价砷类物质作还原剂

D.+5价砷转化为+3价砷时,失去电子

21、通过以下两个氧化还原反应(1)A+BSO4ASO4+B (2)C+ASO4正确的是

A.氧化性C>A>B B.氧化性BSO4>ASO4>CSO4

C.还原性C>A>B D.还原性C>B >A

22、下列反应中,电子转移发生在同种元素之间的是

A.2H2S+SO2=3S+2H2O B.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ CSO4+A下列说法

C.2KClO32KCl+3O2↑ D.Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O

23、属于氧化还原反应的离子方程式的是

+2+ 2+3+? A.CaCO3+2H = Ca+CO2↑+H2OB.2Fe+Cl2 = 2Fe+2Cl

?++?C.HCO3+H = CO2?+H2OD.2Na+2H2O = 2Na+2OH+H2↑

24、HNO2中的N元素为+3价,既表现氧化性,又表现还原性。当表现氧化性时,其还原产物可能是下列物质中的

A.N2O B.N2 C.NO2 D.HNO3

25、已知下列反应:①Fe+SFeS,②Cl2?2FeCl2???2FeCl3?③3?2??2?H2S?2Fe???S??2Fe?2H?④2Fe?Br2???2Fe3??2Br??则物质的氧化性或还原性由强到弱的顺序正确的是

A.氧化性:Cl2?Fe3??S B.氧化性:Fe3??Br2?S ?C.还原性:H2S?Fe2??Br? D.还原性:S?Fe?Cl

26、下列水溶液中的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是

+2+2-2++A.Na、Ba、Cl?、SO4 B. Ca、HCO3?、C1?、K

++ +2+---C.MnO4?、K、I?、HD. H 、Fe 、Cl 、NO3

三、非选题

27、在H、Mg、Fe、Fe、S、I、S中,只有氧化性的是______ , 只有还原性的是________,既有氧化性又有还原性的是___________。

28、有以下反应方程式:

A.CuO+H2+2+2+3+2-- △   △  Cu+H2O B.2KClO32KCl+3O2↑         C.Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O D.2FeBr2+3Cl22FeCl3+2Br2  △      E.MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O F.2NaBr+Cl22NaCl+Br2         G.KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O H.HgS+O2Hg+SO2 按要求将上述化学方程式序号填入相应括号内:

(1)一种单质使一种化合物中的一种元素被还原()

(2)一种单质使一种化合物中的一种元素被氧化()

(3)同一种物质中一种元素氧化另一种元素()

(4)同一种物质中,同种元素间发生氧化还原反应( )

(5)不同物质的同种元素间发生氧化还原反应( )

(6)某元素只有部分被氧化或只有部分被还原的反应( )

(7)所有元素均参加氧化还原反应的是( )

29、反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,Mn元素的化合价由________

价变为________价,被________;________元素的原子失去电子,被________;若参加反应的HCl是73 g,则被氧化的HCl是________g。

30、已知反应:①SO3+H2O===H2SO4 ②Cl2+H2O===HCl+HClO

③2F2+2H2O===4HF+O2④2Na+2H2O===2NaOH+H2↑

⑤2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ ⑥SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O

上述反应中不属于氧化还原反应的有______________(填序号,下同);H2O被氧化的是________,H2O被还原的是________,属于氧化还原反应,但其中的H2O既不被氧化,又不被还原的是________。

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