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【免费下载】 氧化还原反应竞赛试题

高一化学培优辅导之氧化还原反应

一、氧化性还原性强弱判断

(一)根据氧化还原反应判断

1.反应方向:由强到弱

氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物

 氧化性:氧化剂>氧化产物;氧化剂>还原剂 还原性:还原剂>还原产物;还原剂>氧化剂

2.反应条件:强易弱难

 达到相同的氧化程度(还原剂升高到同一价态),强氧化剂容易,弱氧化剂难;达到相同的还原程度(氧化剂降低到同一价态),强还原剂容易,弱还原剂难。 

3.反应产物:氧化还原程度:强大弱小

氧化同一还原剂,强氧化剂比弱氧化剂氧化程度大,即使还原剂的化合价升得更高;还原同一氧化剂,强还原剂比弱还原剂还原程度在,即使氧化剂的化合价降得更低。

(二)根据金属活动性判断

还原性:K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>Cu>Hg>Ag>Pt>Au

氧化性:K+

(三)根据化合价推断

含同种元素的物质,一般是价态越高的氧化性越强,价态越低的还原性越强。

【例1】根据下列三个反应的化学方程式:

①2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ②2KI+Cl2=2KCl+I2 ③Na2S+I==2NaI+S

判断有关物质氧化性从强到弱顺序正确的是()

A.Cl2>I2>KMnO4>S B.KMnO4>Cl2>I2>S C.I2>Cl2>KMnO4>S D.KMnO4>Cl2>S>I2

【解析】依据反应方程式进行判断:氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物

氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原性>还原产物

首先应正确地判断出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,然后再根据发生条件比较出氧化性、还原性的强弱顺序。

发生氧化还原反应的条件是:氧化剂的氧化能力必须大于氧化产物的氧化能力;还原剂的还原能力必须大于还原产物的还原能力。因此对上述反应,如①反应中:

2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物

由这一反应可判断出:氧化性KMnO4>Cl2

同理:由②反应可判断出氧化性Cl2>I2,由③反应可知氧化性I2>S。

综合考虑氧化性由强到弱的顺序为:KMnO4>Cl2>I2>S 【答案】B

1-1(04北京春季招生)已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应

Ce4++Fe2+Fe3++Ce3+

Sn2++2Fe3+2Fe2++Sn4+

由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是

A.Sn2+、Fe2+、Ce3+B.Sn2+、Ce3+、Fe2+

C.Ce3+、Fe2+、Sn2+D.Fe2+、Sn2+、Ce3+

1-2(05高考江苏)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()

A. 3Cl2+6FeI2=2FeCL3+4FeI3

B. Cl2+FeI2=FeCl2+I2

C. Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O

D. 2Fe3++2I =2Fe2++I2

1-3(06北京卷)已知:①向KmnO4晶体滴加浓盐酸,产生黄绿色气体;②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色;③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色.下列判断正确的是( )

A.上述实验证明氧化性:MnO-4>Cl2>Fe3+>I2

B.上述实验中,共有两个氧化还原反应

C.实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝

D.实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性

【配套练习】1-4.已知:还原性A-<B-<C-,则下列反应能够进行的是( )

①A2+2B-=B2+2A- ②B2+2A-=A2+2B-③B2+2C-=C2+2B- ④C2+2A-=A2+2C-

A.①③ B.②③ C.①④ D.③④

答案:A

3.(06年吉林省实验中学第五次月考,1)根据下列反应判断有关物质的还原性由强到弱的顺序正确的是(

①H2SO3+I2+H2O 2HI+H2SO4 ②2FeCl3+2HI 2FeCl2+2HCl+I2

③3FeCl2+4HNO32FeCl3+NO↑+2H2O +Fe(NO3)3

A.H2SO3>I->Fe2+>NO B.I-> H2SO3> Fe2+>NO C.Fe2+> I-> H2SO3>NO D.NO> Fe2+> H2SO3> I-

答案:A

二、氧化还原反应方程式的配平

(1)配平依据:化合价升降总数相等或电子转移总数相等。

(2)配平方法:化合价升降法或电子转移法。

(3)配平步骤:

①标价态:标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。②列变化:列出反应前后化合价的改变情况。③求总数:根据化合价升降总数相等求最小公倍数。④配关键化学计量数。⑤用观察法配平其他物质的化学计量数。⑥检查两边原子个数和电荷是否守恒。

(4)氧化还原反应离子方程式的配平

首先利用化合价升降法配平参加氧化还原反应的离子或分子的化学计量数;然后利用电荷守恒和质量守恒配平未参加氧化还原反应的离子或分子的化学计量数。如:

MnO4―+ H2S+ H+—— M n2++ S↓ + H2O

(5)缺项氧化还原方程式的配平

先配平含变价元素物质的化学计量数,再通过比较反应物与生成物,观察增减的原子或离子数确定未知项及其化学计量数,缺项一般是水、酸、碱等。如:

Cu2S + NO3―——Cu2++ S↓+ NO↑ + H2O

【例2】配平□KMnO4+□HCl-□KCl+□Cl2+□MnCl2+□H2O

解析:锰元素完全被还原,生成MnCl2,而氯元素部分被氧化后,生成物是Cl2,因此应先配出MnCl2和Cl2前面的系数。

化合价降5×2 化合价升2×5

 即2KMnO4+HCl——KCl+2MnCl2+5Cl2+H2O

 然后,根据质量守恒,用观察法配平其他物质的系数。

答案:2KMnO 4+16HCl=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O

点拨:用化合价升降法配平氧化还原反应方程式,一定要先找准参加了氧化还原反应的元素,再依步骤进行配平。

【例3】配平下列离子方程式:

MnO +SO +H +——Mn 2++SO +H 2O

-4-23-24解析: 化合价降5×2 化合价升2×5

得:2MnO +5SO +H +——2Mn 2++5SO +H 2O

-4-23-24再根据电荷守恒确定其他物质的系数。

反应物(除H +外)所带电荷:-2-10=-12 生成物所带电荷:+4-10=-6,因此,H +的系数应配“6”,则H 2O 的系数为3。答案:2MnO +5SO +6H +=2Mn 2++5SO +3H 2O -4-23-24点拨:配平离子方程式时,一定要遵守三个原则:①电子得失守恒;②原子守恒;③电荷守恒。【配套练习】2-1、配平下面的化学方程式: (NH 4)2PtCl 6 ——— Pt+ NH 4Cl+ HCl ↑+ N 2↑ 解析:该反应是(NH 4)2PtCl 6中N 与Pt 之间发生的氧化还原反应,可从生成物着手,先确定Pt 和N 2的化学计量数。

确定了Pt 和N 2的化学计量数分别为3和2之后,再用观察法配平其余物质的化学计量,可得3(NH 4)2PtCl 6=3Pt+2NH 4Cl+16HCl ↑+2N 2↑,若最后根据Cl 数守恒则检查H 数,若最后根据H 数守恒则检查Cl 数。 答案:3(NH 4)2PtCl 6=3Pt+2NH 4Cl+16HCl ↑+2N 2↑2-2、将NO 3-+OH -+H 2O+Zn →NH 3+Zn (OH )42-配平后,离子方程式中H 2O 的系数(化学计量数)是( ) A 、2 B 、4 C 、6 D 、8 解析:此题考查的是氧化还原反应离子方程式的配平方法。由得失电子数目守恒可知NO 3-、Zn 、NH 3、Zn (OH )42-的系数分别为1、4、1、4,再由电荷守恒可知OH -的系数为7,最后由原子守恒得H 2O 的系数为6。 答案:C

2-3.(06年吉林省实验中学第一次检测,25)实验室为监测空气中汞蒸气的含量,往往悬

挂涂有CuI 的滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量,其反

应为:4CuI+Hg →Cu 2HgI 4+2Cu

(1)上述反应产物Cu 2HgI 4中,Cu 元素显

价。(2)以上反应中的氧化剂为 ,当有1molCuI 参与反应时,转移电子

mol 。(3)CuI 可由Cu 2+与I -直接反应制得,请配平下列反应的离子方程式。

( )Cu 2++( )I - →( )CuI + ( )I 3-

答案:(1)+1 (2)CuI 0.5mol 。 (3) 2 5 2 1

2-4.(06年高密市三月份教学质量检测,23)某反应

体系中有反应物和生成物共六种:H 2C 2O 4、CO 2、(VO 2)2SO 4、VOSO 4、H 2SO 4、H 2O ,其中(VO 2)2SO 4是反应物之一。

(1)完成并配平该反应的化学方程式:______________________________________。

(2)反应中的氧化剂是_________,当有1mol H 2C 2O 4参加反应时,转移电子_______mol 。

(3)(VO 2)2SO 4与NaOH 发生复分解反应的产物之一是Na 3VO 4。写出这一反应的化学方程式:

答案:(1)+(VO 2)2SO 4+ H 2C 2O 4→2CO 2↑+2VOSO 4+2H 2O (2)(VO 2)2SO 4

2mol 42SO H (3)(VO 2)2SO 4+8NaOH→2Na 3VO 4+Na 2SO 4+4H 2O

三、氧化还原反应的基本规律

(1)表现性质规律 当元素具有可变化合价时,一般处于最高价态时只具有氧化性,处于最低价态时只具有原性,处于中间价态时既具有氧化性又具有还原姓。如:浓H 2SO 4的S 只具有氧化性,H 2S 中的S 只具有还原性,单质S 既具有氧化性又具有还原性。 (2)性质强弱规律 在氧化还原反应中,强氧化剂+强还原剂=弱氧化剂(氧化产物)+弱还原剂(还原产物),即氧化剂的氧化性比氧化产物强,还原剂的还原性比还原产物强。如由反应2FeCl 3+2KI=2FeC 3+2KCl+I 2可知, FeCl 3的氧化性比I 2强,KI 的还原性比FeCl 2强。 一般来说,含有同种元素不同价态的物质,价态越高氧化性越强(氯的含氧酸除外),价态越低还原性越强。如氧化性:浓H 2SO 4,S02(H 2S03),S ;还原性: H 2S>S>SO 2。 在金属活动性顺序表中,从左到右单质的还原性逐渐减弱,阳离子(铁指Fe 2+)的氧化性逐渐增强。 (3)反应先后规律 同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性较强的物质;同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性较强的物质。如:将Cl 2通人物质的量浓度相同的NaBr 和NaI 的混合液中,C12首先与NaI 反应;将过量铁粉加入到物质的量浓度相同的Fe 2+、和Cu 2+的混合溶液中,Fe 首先与Fe 3+反应。FeBr 2 中通入Cl 2 ,HBr 和H 2SO 3 中通入Cl 2 (4)价态归中规律 含不同价态同种元素的物质问发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价一中间价”,而不会出现交错现象。

2+3H

2O 而不是

2+3H 2O (5)歧化反应规律

发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应,叫做歧化反应。其反应规律是:所得产物中,该元素一部分价态升高,一部分价态降低,即“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如: Cl 2十2NaOH=NaCl 十NaClO 十H 20

5、有关计算

在氧化还原反应中,氧化剂与还原剂得失电子数相等。这是进行氧化还原反应计算的基本依据。

点拨:氧化还原反应比较典型的计算有:求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,列出守恒关系式求解。从试题的变化趋势来看,有一类题目已知参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比,计算确定产物。计算公式如下:

 氧化剂物质的量×变价元素的个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变化元素的个数×化合价的变化值。

【配套练习】3-1.G 、Q 、X 、Y 、Z 均为氯的含氧化物。我们不了解它们的分子式(或化学式),但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平):

O

H X Q NaOH Z O

H Q G NaOH Y H X O H Q NaCl

Q G 222

2)4()3()2()1(++→+++→++??→?++→电解这五种化合物中氯的化合价由底到高的顺序为(A )QGZYX (B )GYQZX (C )GYZQX

(D )ZXGYQ 解析:以有关氯的含氧化物之间转换关系,来考查学生对氧化-还原反应中元素变价的分析推理思维能力。可以从反应(1)入手,分析题目所给出的5种氯的含氧化合物化合价的相对高低。根据反应(1),由于G 和Q 都含有氯元素,可断定反应(1)必然是一个歧化反应。氯化钠中的氯元素为-1价,它是氯元素最低的化合价,由此可知,化合物G 中氯元素的化合价一定要低于化合物Q 中氯元素的化合价。据此分析,选项(A )可首先排除。再根据反应(2),生成物中的H 是由水中的氢元素化合价降低而形成的,因而可判断出Q 中的氯元素化合2价一定低于X 中的氯元素,也即G 、X 、Q 三种化合物中氯元素的化合价按由低到高排列的顺序是G 、Q 、X ,因此,选项D 也可以被排除。按照反应(4),Z 中氯元素的化合价肯定Q 、X 中氯元素之间,则答案必为选项(B )。[答案]B 3-2、一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为:NH 4NO 3——HNO 3+N 2+H 2O ,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为()。 A .5∶3 B .5∶4 C .1∶1 D .3∶5解析:解本题的关键是抓住氧化剂与还原剂得失电子总数相等(或化合价降升总数相等)的规律。当然,本题还可先配平化学方程式再求解。根据化合价变化可知:N 2既是氧化产物又是还原产物,则NH 4NO 3中NH 氮原子化+4合价升高,NO 的氮原子化合价降低,即-3

→ 化合价升高3 → 化合降低5 由化合价升降总数相等可求出答案为5∶3

答案:A 3-4、24mL 浓度为0.05mol ·L -1的Na 2SO 3溶液恰好与20mL 浓度为0.02 mol ·L -1的K 2Cr 2O 7溶液完全反应。已知Na 2SO 3被K 2Cr 2O 7氧化为Na 2SO 4,则元素Cr 在还原产物中的化合价为( )

A .+2

B .+3

C .+4

D .+5

解析:根据氧化还原反应中得失电子总数相等,判断Cr 元素在还原产物里的价态。

n(Na 2SO 3)=0.05×0.024=0.0012(mol), n(K 2Cr 2O 7)=0.02×0.02=0.0004(mol)。

 K2Cr2O7在反应中得电子:0.0004×2(6-x)mol e-; Na2SO3在反应中失电子:0.0012×2mol e-。

根据氧化还原反应中,氧化剂和还原剂在反应中得失电子数相等,则有:0.0004×2(6-x)=0.0012×2,解得

x=3。

答案:B

【课后基础练习】

1.下面三个方法都可以用来制氯气:

4HCl(浓)+MnO2Δ MnCl2+Cl2↑+2H2O 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

催化剂

4HCl(g)+O22Cl2+2H2O(g)

 △

则三种氧化剂由强到弱的顺序是()

A.O2 MnO2 KMnO4 B.KMnO4 MnO2 O2 C.MnO2 KMnO4 O2 D.O2 KMnO4 MnO2

2.对于反应CaH2+2H2O Ca(OH)2+2H2↑有下列判断:①H2只是氧化产物,②H2只是还原产物,③H2O是氧化剂,④CaH2中的H元素被还原,⑤此反应中的氧化产物和还原产物的分子个数之比为1:1。上述判断正确的是()

A.①④⑤B.②④C.①D.③⑤

3.由下列三个反应,判断其中最强的氧化剂是( )

①Fe+Cu2+ =Fe2++Cu ②2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+ ③2Fe2+ +Cl2=2Fe3+ +2Cl -

A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.Cl2

4.已知:X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力W2>X2>Y2>Z2,下列氧化还原反应能发生的是( )

A.2NaW+Z2=2NaZ+W2

B.2NaX+Z2=2NaZ+X2

C.2NaY+W2=2NaW+Y2

D.2NaZ+X2=2NaX+Z2

5.已知反应:①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2;②2FeCl2+Cl2=2FeCl3;

③I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI

下列粒子的还原能力由强到弱顺序正确的是( )

A.I- > Fe2+ > Cl- > SO2

B.Cl- > Fe2+ > SO2 > I-

C.Fe2+ > I- > Cl- > SO2

D.SO2 > I- > Fe2+ > Cl-

6.下列叙述中正确的是( )

A.含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性。

B.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性。

C.金属原子失电子越多,其还原性越强。

D.强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应。

7、常温下,在溶液中可以发生反应:X+2Y3+=2Y2++X2+,则下列叙述①X被氧化;②X是氧化剂;③X具有还原性;④Y2+是氧化产物;⑤Y2+具有还原性;⑥Y3+的氧化性比X2+的氧化性强。以下叙述中正确的是()(A)②④⑥(B)①③④(C)①③⑤⑥(D)②⑤

8、将一定量的锌与100mL 18.5mol/L浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A33.6L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1L,测得溶液的pH=1,则下列叙述中错误的是()

A. 气体A为SO2和H2的混合物

B. 气体A中SO2与H2的体积比为4:1

C. 反应中共消耗Zn 97.5g

D. 反应中共转移电子3mol

9、溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似,能与大多数金属反应生成金属卤化物,和某些非金属单质反应生成相应的卤化物,跟水反应的方程式为:IBr+H2O===HBr+HIO,下列有关IBr的叙述中,不正确的是()A.IBr是双原子分子B.在很多反应中IBr是氧化剂

C.和水反应时,IBr既是氧化剂,又是还原剂D.和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO

10、(05高考上海)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:

O 2、H 2CrO 4、Cr(OH)2、H 2O 、H 2O 2

已知该反应中H 2O 2只发生如下过程:H 2O 2→ O 2

(1)该反应中的还原剂是 。

(2)该反应中,发生还原反应的过程是 →

。(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目 。

(4)如反应转移了0.3mol 电子,则产生的气体在标准状况下体积为 。

〖能力提升〗1.在KClO 3+6HCl(浓)=KCl+3Cl 2↑+3H 2O 的反应中,被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为(

) A.1:6 B.6:1 C.1:5 D.5:1

2. (NH 4)2SO 4在强热条件下发生分解,生成NH 3、SO 2、N 2和H 2O 。该反应的生成物中氧化产物与还原产物物质的量之比是(

)A .1∶ 3 B .3∶ 1 C .3∶ 4 D .4∶ 3

3、

R 、X 、Y 和Z 是四种元素,其常见化合价均为+2价,且X 2+与单质R 不反应;X 2++Z=X+Z 2+;Y+Z 2+=Y 2++Z 。这四种离子被还原成0价时表现的氧化性大小符合( )A .R 2+>X 2+>Z 2+>Y 2+

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

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

D .Z 2+>X 2+>R 2+>Y 2+4、已知 I —、Fe 2+、SO 2、Cl —和H 2O 2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为 Cl —< Fe 2+< H 2O 2 < I —< SO 2,则下列反应不能发生的是( )(A )2Fe 3++SO 2+2H 2O=2Fe 2++SO 42—+4H + (B )I 2+SO 2+2H 2O=H 2SO 4+2HI (C )H 2O 2+H 2SO 4=SO 2+O 2+2H 2O (D )2Fe 2++I 2=2Fe 3++2I —5、某FeCl 2 溶液中混有FeI 2 杂质,根据已知反应:①2FeCl 3+2KI=2FeCl 2+2KCl+I 2;②2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3;③F 2+2KI (固)=2KF+I 2中的有关事实,要除去其中的FeI 2,应选用的试剂是( )(A )F 2 (B )过量Cl 2 (C )FeCl 3 (D )FeCl 26、羟胺(NH 2OH )是一种还原剂,能将某些氧化剂还原。现用25.00mL0.049mol/L 的羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应,生成的Fe 2+恰好与24.65mL 0.020mol/L 的KMnO 4酸性溶液完全作用(已知:FeSO 4+ KMnO 4+ H 2SO 4= Fe 2(SO 4)3+ K 2SO 4+ MnSO 4+ H 2O (未配平)),则在上述反应中,羟胺的氧化产物是( )(A )N 2 (B )N 2O (C )NO (D )NO 27.在CuSO 4+FeS 2+H 2O→Cu 2S+FeSO 4+H 2SO 4反应中(末配平),下列说法正确的是 ( )A .CuSO 4是氧化剂,FeS 2是还原剂 B .1mol CuSO 4能氧化硫的物质的量是

mol 2

1C .Cu 2S 既是氧化产物又是还原产物

D .产物中的SO 离子只有一部分是氧化产物

248、某温度下,将氯气通入氢氧化钠溶液中,反应得到NaCl 、NaClO 、NaClO 3的混合溶液,经测定ClO -和ClO 3-的浓度之比为1:3,则氯气与氢氧化钠溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的之比为( )

A.21:5

B.11:3

C.3:1

D.4:19、铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO 3=Cu(NO 3)2+NO↑+NO 2↑+H 2O 。

(1) 硝酸在该反应中的作用是 ,该反应的还原产物是 。(2) 0.3mol Cu 被硝酸完全溶解后,Cu 失去的电子数是 ,如果得到的NO 和NO 2

物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是,若用排水法收集这些气体,

可得标准状况下的气体体积。

(3) 如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3:10,写出并配平该反应的离子方程式_____________________________________________________________。

(4) 如果没有对该反应中的某些物质的比例作限定,则方程式可能的配平系数有许多组。

原因是_____________________________________。

10、在100ml溴化亚铁溶液中通入2.24L氯气(标准状况),若有三分之一的溴离子被氧化,求原溴化亚铁溶液的物质的量浓度。并写出该反应的离子方程式。

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