高一化学必修一知识点+课后练习(氧化还原反应的规律)

1. 价态决定性质规律
(1)处于最高价态的元素→只有 性;
(2)处于最低价态的元素→只有 性;
(3)处于中间价态的元素→ 性。
【答案】氧化 还原 既有氧化性又有还原。
补充说明
一般来说,同种元素价态越高,氧化性越强;价态越低,还原性越强。
如氧化性:Fe3+> Fe2+> Fe,SO3> SO2;(特例:HClO4<HClO3< HClO2< HClO)
还原性:H2S > S > SO2。
2. 相邻价态转化规律(不交叉规律)
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,元素的化合价只向中间靠拢,不出现交叉。即:高价要降低,低价要升高,它们最多变为同一价态,不可能发生交叉现象。
3. 反应先后规律
(1)当一种氧化剂遇到几种还原剂,若均能反应,先跟还原性强的反应。
(2)当一种还原剂遇到几种氧化剂,若均能反应,先跟氧化性强的反应。
4.得失电子守恒规律
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。
对点训练
题型一:氧化还原基本概念辨析
【例1】(2019·罗平县第二中学高一期末)下列说法正确的是
A.金属单质在反应中只能作还原剂,非金属单质只能作氧化剂
B.氧化还原反应中一定存在电子的转移
C.某元素从化合态到游离态,该元素一定被还原
D.失电子多的金属还原性强
【答案】B
【详解】
A.非金属单质在氧化还原反应中,化合价可以升高也可以降低,故既可以作氧化剂也可以作还原剂,A错误;
B.氧化还原反应的本质是电子的转移,则氧化还原反应中一定存在着电子的转移, B正确;
C.元素在化学反应中由化合态变为游离态,则该元素的化合价可能升高,也可能降低,即该元素既可能被氧化也可能被还原,如反应中硫被氧化,氯气被还原,C错误;
D.金属性强弱与得失电子的难易有关,而与多少无关,D错误;
故选B。
题型二:常见的氧化剂/还原剂
【例2】(2021·浙江)ClO2是一种高效消毒剂,可通过以下反应制得:2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2+K2SO4+2CO2+2H2O,其中还原剂是
A.KClO3 B.H2C2O4 C.ClO2 D.CO2
【答案】B
【详解】
2KClO3+H2C2O4+H2SO4═2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O中,Cl元素的化合价由+5价降低为+4价得到电子被还原,C元素的化合价由+3价升高到+4价,则H2C2O4为还原剂,故选:B。
【变2-1】在氧化还原反应中,下列各组物质均可用作氧化剂的是( )
A.F-、I-、S2- B.Fe3+、、
C.、Mg D.Cl2、Fe3+、Al
【答案】B
【变2-2】(2021·全国高三开学考试)人体正常的血红蛋白中应含Fe2+,若误食亚硝酸盐,则导致血红蛋白中Fe2+转化为高铁血红蛋白而中毒,服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒。下列叙述中正确的是
A.亚硝酸盐是还原剂 B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe2+氧化为Fe3+ D.亚硝酸盐被氧化
【答案】B
【详解】
A.根据题意亚硝酸盐使血红蛋白中的Fe2+转化为高铁Fe3+,所以亚硝酸盐是氧化剂,A错误;
B.服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒,即使Fe3+转化为Fe2+,让铁元素发生还原反应,所以维生素C是还原剂,发生氧化反应,B正确;
C.维生素C可使Fe3+转化为Fe2+,将Fe3+还原为Fe2+,C错误;
D.亚硝酸盐使血红蛋白中的Fe2+转化为高铁Fe3+,所以亚硝酸盐是氧化剂,被还原,D错误。
答案选B。
题型三:氧化还原规律
【例3】(2021·四川雅安·高一期末)已知锰元素的最高化合价为+7价,下列对KMnO4推测或判断错误的是
A.物质分类属于盐 B.在反应中易表现氧化性
C.在反应中易表现还原性 D.可用于实验室制O2
【答案】C
【详解】
A.KMnO4属于盐,A正确,不符合题意;
B.KMnO4中锰元素是最高价,具有氧化性,B正确,不符合题意;
C.KMnO4一般易表现氧化性,通常只是在分解反应中表现还原性,C错误,符合题意;
D.KMnO4分解得到氧气,可以用于实验室制取氧气,D正确,不符合题意;
故选C。
【变3-1】硫元素在下列物质中,只有还原性的是( )
A.Na2S B.S C.SO2 D.H2SO4
【答案】A
【变3-2】下列粒子不具有还原性和只具有还原性的依次是( )
A.Fe2+、Fe B.CO2、CO C.S、S2- D.Na+、Na
【答案】D
【例4】(2022·浙江高三专题练习)根据下列反应的化学方程式,判断有关物质的还原性强弱顺序是
I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI;2FeCl2+Cl2=2FeCl3;2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2
A.I->Fe2+>Cl->SO2 B.Cl->Fe2+>SO2>I-
C.Fe2+>I->Cl->SO2 D.SO2>I->Fe2+>Cl-
【答案】D
【详解】
根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性判断:
①SO2为还原剂,HI为还原产物,故SO2的还原性强于I-;
②FeCl2为还原剂,FeCl3为还原产物,故Fe2+的还原性强于Cl-;
③HI为还原剂,FeCl2为还原产物,故I-的还原性强于Fe2+;
综上所述I-、Fe2+、Cl-、SO2四种粒子的还原性强弱大小为SO2>I->Fe2+>Cl-,故答案选D。
【变4-2】(2020·石家庄市第十中学高一月考)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是
A.3Cl2+6FeI2=4FeI3+2FeCl3
B.3Cl2+2FeI2= 2FeCl3+2I2
C.Co2O3+6HCl =2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe3++2I-=2Fe2++I2
【答案】A
【详解】
A.因为氧化性FeCl3>I2,所以反应不能生成FeI3,即反应不能发生,A符合题意;
B.因为氧化性Cl2>FeCl3>I2,所以3Cl2+2FeI2=2FeCl3+2I2能发生,B不符合题意;
C.根据反应:Co2O3+6HC1=2CoCl2+Cl2↑+3H2O,可知氧化性:Co2O3>Cl2.,反应可能发生,C不符合题意;
D.根据反应2Fe3++2I-= 2Fe2++I2可知氧化性:FeCl3>I2,反应能发生,D不符合题意;
故合理选项是A。
【变4-3】(2021·济宁市实验中学高三开学考试)已知三个氧化还原反应:①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2,②2FeCl2+Cl2=2FeCl3,③2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要将I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,则可加入的试剂是
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
【答案】C
【例6】(2021·全国高一专题练习)同一还原剂与多种氧化剂在一起时,先与氧化性强的粒子反应,待强的反应完后,再与氧化性弱的反应,称为反应先后规律。已知2Fe3++ Fe= 3Fe2+,且氧化性:Fe3+>Cu2+,在溶有Fe2(SO4)3和CuSO4的溶液中加入铁粉,下列说法中不正确的是
A.若铁粉有剩余,则不溶物中一定有铜
B.若铁粉有剩余,则溶液中的金属阳离子只有Fe2+
C.若铁粉无剩余,且溶液中有Cu2+,则溶液中一定无Fe3+
D.若铁粉无剩余,且溶液中无Cu2+,则溶液中一定有Fe2+,一定无Fe3+
【答案】C
【分析】
三价铁离子氧化性强于铜离子,加入铁粉,铁粉先与三价铁离子反应生成二价铁离子,剩余铁粉再与铜离子反应生成二价铁离子,据以上分析进行解答。
【详解】
A.若有铁粉剩余,则三价铁离子、铜离子完全反应,不溶物中一定含有铜,A正确;
B.若有铁粉剩余,则三价铁离子、铜离子完全反应,则溶液中的金属阳离子只有Fe2+,B正确;
C.若铁粉无剩余,且溶液中有Cu2+,则可能有三种情况,一种为铜离子只反应一部分,则三价铁离子完全反应,一种为铜离子未反应,则三价铁离子恰好反应,一种为铜离子未反应,三价铁离子只反应一部分,溶液中含有三价铁离子,C错误;
D.若铁粉无剩余,且溶液中无Cu2+,因为三价铁离子先于铁粉反应,所以一定不含三价铁离子,一定含有二价铁离子,D正确;
故答案选C。
【变6】(2021·全国高一专题练习)在AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉,待反应完成后再过滤,下列情况中不可能存在的是
A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+
B.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+
C.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中有Zn2+、Fe2+
D.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Fe2+
【答案】B
【分析】
由于还原性:Zn>Fe>Cu>Ag,则氧化性:Ag+>Cu2+>Fe2+>Zn2+,故加入铁粉后,首先发生反应:Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,若AgNO3反应完后,铁粉还有剩余,则接着发生反应:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+。
【详解】
A.若滤纸上有Ag,说明此时发生反应Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,Ag+有可能完全反应也可能部分反应,故反应后溶液中可能有离子:Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,A不符合题意;
B.若滤纸上有Ag、Cu、Fe,说明铁粉过量,故此时溶液中Ag+、Cu2+被全部置换出来,反应后溶液中不可能还有Ag+、Cu2+,B符合题意;
C.由B选项分析知,反应后溶液中一定有Fe2+,以及Fe不能置换的Zn2+,C不符合题意;
D.若滤纸上有Ag、Cu,则Ag+完全反应,Cu2+可能完全反应或部分反应,若Cu2+也完全反应,则反应后溶液中含有Zn2+、Fe2+,D不符合题意;
故答案选B。
【变7-1】(2021·全国高一课时练习)已知:①2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②6FeCl2+3Br2=4FeCl3+2FeBr3
③Cl2+2KBr=Br2+2KCl。根据上述反应,判断下列结论错误的是
A.溶液中可发生反应:2FeCl2+Cl2=2FeCl3
B.少量KMnO4溶液加入HBr和HCl的混合溶液中:HBr先被氧化
C.氧化性强弱顺序为:KMnO4>Cl2>FeCl3>Br2
D.反应①中,MnCl2是KMnO4的还原产物
【答案】C
【详解】
A.氯气的氧化性大于铁离子,所以氯气能氧化亚铁离子,则溶液中可发生反应:2FeCl2+Cl2=2FeCl3,A项正确;
B.根据反应③氯气为氧化剂,发生还原反应,溴离子为还原剂,发生氧化反应,溴水为氧化产物,所以还原性溴离子大于氯离子,溴离子优先被高锰酸钾溶液氧化,B项正确;
C.根据反应②中,溴水为氧化剂,发生还原反应,亚铁离子为还原剂,发生氧化反应,铁离子为氧化产物,所以氧化性Br2>FeCl3,C项错误;
D.反应①中,锰元素的化合价降低,被还原,锰离子是高锰酸根离子的还原产物,D项正确;
答案选C。
【变7-2】(2021·罗平县第二中学高一期末)已知下述三个实验均能发生化学反应:
①将铜丝放入氯化铁溶液中
②将光亮铁钉放入硫酸铜溶液中
③向硫酸亚铁溶液中滴入几滴双氧水
下列判断正确的是
A.实验①中发生的是置换反应 B.实验②中硫酸铜作还原剂
C.实验③中体现Fe2+的氧化性 D.上述实验证明还原性Fe>Cu>Fe2+
【答案】D
【分析】
①将铜丝放入氯化铁溶液中,方程式为2FeCl3+Cu= 2FeCl2+CuCl2;
②将光亮铁钉放入硫酸铜溶液中,方程式为Fe+ CuSO4=FeSO4+Cu;
③向硫酸亚铁溶液中滴入几滴双氧水,方程式为2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2H2O。
【详解】
A.置换反应是单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,实验①不属于置换反应,A错误;
B.反应Fe+ CuSO4=FeSO4+Cu中Cu2+化合价降低,为氧化剂,B错误;
C.反应2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2H2O中Fe2+化合价升高,体现还原性,C错误;
D.根据还原剂的还原性>还原产物,结合分析中的方程式可知,还原性Fe>Cu>Fe2+,D正确;
故选D。