高三化学 氧化还原反应总论.docx
- 文档编号:12266541
- 上传时间:2023-06-05
- 格式:DOCX
- 页数:39
- 大小:363.63KB
高三化学 氧化还原反应总论.docx
《高三化学 氧化还原反应总论.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高三化学 氧化还原反应总论.docx(39页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
高三化学氧化还原反应总论
氧化还原反应知识总论
【学识静思】
1、氧化还原反应的实质:
有电子的转移(得失和偏移)
2,氧化还原反应的特性:
有化合价的升降,判断氧化还原反应的依据
3、记住:
氧化剂具有氧化性(得电子的能力),
氧化剂得电子,化合价降低,发生还原反应,被还原,生成还原产物。
还原剂具有还原性(失电子的能力),
还原剂失电子,化合价升高,发生氧化反应,被氧化,生成氧化产物。
反应物
反应中化合价的变化
反应中电子的得失
反应物具有的性质
反应中反应物自身的变化
反应后的生成物
氧化剂
氧化性
被还原
产物
还原剂
还原性
被氧化
产物
【冷静归纳】:
(用双、单线桥表示氧化还原反应的电子转移情况)
转移电子数=(高价-低价)×化合价变化的原子数
1、双线桥:
“谁”变“谁”(还原剂变成氧化产物,氧化剂变成还原产物)
例:
2、单线桥:
“谁”给“谁”(还原剂将电子转移给氧化剂)
例:
【初试规窍】
1.【填空】用双线桥标出电子转移的方向和数目
6HCI+KCIO3=3CI2+KCI+3H2O
氧化剂______还原剂_________氧化产物_______还原产物______.氧化产物和还原产物的物质的量之比_____,产生标准状况下336mlCI2,转移电子数_______个,_______mol,被氧化的HCI是______mol
【双线桥表示】
4Mg+10HNO3=Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O
【单线桥表示】
H2S+H2SO4=S+SO2+2H2O
【组题试练】[氧化还原反应的基本概念]
【例题1】 (2015·四川卷)下列物质在生活中应用时起还原作用的是( )
A.明矾作净水剂B.甘油作护肤保湿剂
C.漂粉精作消毒剂D.铁粉作食品袋内的脱氧剂
1.(2015·湖南模拟)下列关于氧化还原反应的说法正确的是( )
A.氧化还原反应的本质是电子得失或共用电子对偏移
B.失去电子的物质是氧化剂
C.原子得到电子后,元素的化合价一定升高
D.化合反应一定是氧化还原反应
2.下列反应中电子转移方向和数目不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.下列关于氧化还原反应的原理分析正确的是( )
A.失电子越多,该物质的还原性就越强
B.含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性
C.氧化剂氧化其他物质时,本身被还原
D.某元素由化合态变成游离态一定被还原
*4.氰氨基化钙(CaCN2)是一种重要的化工原料,制备CaCN2的化学方程式为CaCO3+2HCN
CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑。
(N是-3价),在该反应中( )
A.氢元素被氧化,碳元素被还原
B.HCN仅作氧化剂
C.CaCN2是氧化产物,H2为还原产物
D.CO为氧化产物,H2为还原产物
【例1答案】 D【答案】1 A【答案】2 B【答案】3 C4, C
【学识静思】几个重要的问题
1、氧化剂的氧化性强弱与得电子的难易有关,与得电子的多少无关。
还原剂的还原性强弱与失电子的难易有关,与失电子的多少无关。
2、元素由化合态变游离态,可能被氧化(由阳离子变单质),也可能被还原(由阴离子变单质)。
3、元素最高价态只具有氧化性,但不一定有强氧化性;元素最低价态只具有还原性,但不一定有强还原性;中间价的既有氧化性又有还原性
阳离子不一定只有氧化性(不一定是最高价态,,如:
Fe2+),
阴离子不一定只有还原性(不一定是最低价态,如:
SO32-MnO4-)。
4、氧化还原反应与四大反应类型的关系:
置换反应一定是氧化还原反应;复分解反应一定不是氧化还原反应;化合反应和分解反应中有一部分是氧化还原反应。
【冷静归纳】常见的氧化剂,还原产物,还原剂,氧化产物,氧化还原反应的分析,
预测氧化还原反应的主要产物
氧化剂
还原产物
还原剂
氧化产物
KMnO4
Mn2+(酸性);MnO2(中性);Mn
(碱性)
Fe2+
Fe3+
K2Cr2O7/H+
Cr3+
SO2、H2SO3、S
S
NaClO、ClO-
Cl-,Cl2
S2-、H2S
S、SO2、S
O3
O2+H2O
I-、HI
I2、I
浓硝酸
NO2
H2C2O4、C2
CO2
稀硝酸
NO
Cu
Cu2+
H2O2、Na2O2
H2O
Fe
Fe2+或Fe3+
X2
X-
S、Si、C
氧化物等
银氨溶液
Ag
Al
Al2O3或Al3+
新制的Cu(OH)2
Cu2O
CO
CO2
SO2、H2SO3、S
S
H2O2
O2
【冷静归纳】【氧化还原反应的类型】:
(1)歧化反应,自身氧化还原反应:
(歧化反应)
●大多数非金属单质在碱性条件下能发生歧化反应
标出下列反应的电子转移的方向和数目
Cl2+H2O=HCl+HClO
3S+6OH-=2S2-+SO32-+3H2O
X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O
Br2+Na2CO3---
●化合物只有Na2O2,NO2,酸性条件下Cu+
标出下列反应的电子转移的方向和数目
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
2NO2+2KOH=KNO2+KNO3+H2O
N2O4+2KOH=KNO2+KNO3+H2O
2Cu+=Cu+Cu2+
(2)归中反应,同种元素不同价态之间的氧化还原反应(归中反应)
标出下列反应的电子转移的方向和数目
NaH+H2O==NaOH+H2,
NH3+NO---,
NH4CI+NaNO2-----
2H2S+SO2=3S+3H2O
K2S+K2SO3+H2SO4--
5Cl–+ClO3-+6H+=3Cl2↑+3H2O
KI+KIO3+H2SO4---
(3)部分氧化还原反应:
标出下列反应的电子转移的方向和数目
MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O
(4)氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物不止一种的氧化还原反应或多种元素参加氧化还原反应
标出下列反应的电子转移的方向和数目
FeS+HNO3--Fe(NO3)3+H2SO4+NO+H2O
FeS+HNO3+H2SO4---Fe2(SO4)3+NO+H2O
Cu2S+HNO3+H2SO4----CuSO4+NO+H2O
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑
P+CuSO4+H2O----Cu3P+H3PO4+H2SO4
(5)置换反应:
v置换出H2的
1.AL+NaOH+H2O--
2.Si+NaOH+H2O--
3.Zn+H2SO4--
4.Al+H2SO4---
5.C+H2O----
6.Na+H2O---
v在盐溶液中置换金属
7.Al+Hg(NO3)2--
8.Fe+CuSO4---
v氧化物的还原性置换
9.Al+Fe2O3---
10.Al+Fe3O4--
11.Mg+CO2--
12.C+SiO2---
13.C+H2O--
v非金属氧化性置换
14.F2+H2O--
15.CI2+KBr--
16.CI2+H2S--
17.H2S+O2--
18.Na2S+I2---
19.H2S+Br2---
20.KI+Br2---
【氧化还原反应的规律】
1)价态归中律:
同元素高价氧化低价,向中靠不相交
KClO3+HCl=
H2S+H2SO4=
2)先强后弱律:
多种还原剂与同一氧化剂反应,强还原剂先反应
FeBr2+Cl2=
FeI2+Cl2=
3)强强反应律:
强氧化剂和强还原剂发生氧化还原反应
例:
有以下几种物质:
KMnO4.H2O2.O2.FeSO4.Fe2(SO4)3.MnSO4,H2SO4.K2SO4.H2O写出三个相关的氧化还原反应1___________________________________2________________________________
3______________________________________
4)强弱转化律:
强氧化剂转化为弱还原剂,强还原剂转化为弱氧化剂
例:
Zn+CuSO4=
KBr+Cl2=
【组题试练】
5(2015·太原模拟)已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力强弱顺序为W2>Z2>X2>Y2,判断下列氧化还原反应能够发生的是( )
A.2W-+Z2
2Z-+W2B.2X-+Y2
2Y-+X2
C.2Y-+W2
2W-+Y2D.2Z-+X2
2X-+Z2
6.(2014·江西模拟)在一定条件下,氯酸钾和碘发生反应:
2KClO3+I2
2KIO3+Cl2,由此推断下列相应的结论不正确的是( )
A.该反应属于置换反应B.还原性:
I2>Cl2
C.氧化性:
I2>Cl2D.氧化性:
KClO3>KIO3
7.(2015·唐山模拟)已知反应:
①Cl2+2KBr
2KCl+Br2,②KClO3+6HCl(浓)
3Cl2↑+KCl+3H2O,③2KBrO3+Cl2
Br2+2KClO3。
下列说法正确的是( )
A.上述三个反应都是置换反应
B.氧化性由弱到强的顺序为KBrO3 C.反应②中若得到6.72LCl2(标准状况),则电子转移个数为3.01×1023 D.反应③中1mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为2mol 【答案】5 C【答案】 C【答案】7 C 【初试规窍】 氧化性、还原性强弱的判断 1)据反应规律: 强强反应律,既氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物 例: 根据下列反应: (1)2Fe3++2I-=2Fe2++I2, (2)Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+。 判断离子的还原性由强到弱的是 A,Br->Fe2+>I-B.I->Fe2+>Br-C.Br->I->Fe2+D.Fe2+>I->Br- 2)据强弱转化律: 金属活动顺序表,金属还原性由强到弱,转化为相应的离子,氧化性顺序是前者的倒顺序,非金属活动顺序与此相同,例 按照金属活动性顺序,排在前面的金属元素其原子的还原性强,排在后面的金属元素其阳离子的氧化性强。 F2O2,CI2Br2I2S. 单质氧化性逐渐减弱 F-H2OCI-Br-I-S2- 阴离子的还原性逐渐增强 3)据周期表的变化规律,例 (1)以元素在周期表中的位置为依据 ①同主族元素,从上到下原子的金属性增强,即还原性增强,非金属性减弱。 即氧化性减弱。 ②同周期元素,从左向右原子的金属性减弱,即还原性减弱,非金属性增强,即氧化性增强。 4)据与同一反应物反应的条件比较或同一物质与不同的物质反应产物的价态不同比较,例 如 2Fe+3Cl2 2FeCl3和Fe+S FeS,可得氧化性: Cl2>S。 2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O和MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,4HCL+O2=CL2+2H2O条件: 450℃催化剂。 可得氧化性: KMnO4>MnO2>O2。 卤素与H2反应: F2+H2- CL2+H2- Br2+H2- I2+H2- 爆鸣气: (一种混合气) 5)原电池比较,和电解池比较,例 ①两种不同的金属构成原电池的两极,还原性: 负极金属>正极金属。 A金属能与B金属在B金属盐中形成原电池,则A>B ②在电解过程中,氧化性越强的金属阳离子优先在阴极放电,得到电子,还原性强的金属优先在阳极失去电子,还原性越强的非金属阴离子优先在阳极放电。 常见氧化剂强弱顺序: KMnO4>CI2>HNO3>浓H2SO4>Br2>Fe3+>I2>S 常见还原剂强弱顺序: S2->SO2(SO32-)>I->Fe2+>Br->CI- 【冷静归纳】氧化还原反应的计算 1.电子转移的量与反应物或产物的关系 [例1]: 根据反应: 8NH3+3Cl2==6NH4Cl+N2,回答下列问题: (1)氧化剂是_______,还原剂是______,氧化剂与还原剂的物质的量比是____________; (2)当有68gNH3参加反应时,被氧化物质的质量是____________g,生成的还原产物的物质的量是____________mol。 转移电子数是___________个___________mol。 (3)用双线桥标出电子转移的方向和数目 6HCI+KCIO3=3CI2+KCI+3H2O 氧化剂______还原剂_________氧化产物_______还原产物______。 氧化产物和还原产物物质的量之比为_____ 产生标准状况下336mlCI2,转移电子数_______个,_______mol,被氧化的HCI是______mol 2.计算化合价 [例2]: 1)用0.1mol·L-1Na2SO3溶液30mL,恰好将2×10-3mol的XO4-离子还原,则元素X在还原产物中的化合价是() 2)用0.1mol·L-1Na2SO3溶液60mL,恰好将2×10-3mol的X2O7-离子还原,则元素X在还原产物中的化合价是() 3)已知在碱性溶液中可发生如下反应: 2R(OH)3+3ClO-+4OH- 2R +3Cl-+5H2O。 则R 中R的化合价是 A.+3B.+4C.+5D.+6 【例1答案】: (1)CL2.NH3.3: 2 (2)17g.3.3NA3(3)KCLO3.HCLCL2CL25: 1 0.025NA0.0250.0125 【例2】: 1)42)33)D 【初试规窍】[氧化还原反应的计算] 【例题】 (2015·石家庄一模)某稀溶液中含有4molKNO3和2.5molH2SO4,向其中加入1.5molFe,充分反应(已知N 被还原为NO)。 下列说法正确的是( ) A.反应后生成NO的体积为28L B.所得溶液中的溶质只有FeSO4 C.所得溶液中c(N )=2.75mol·L-1 D.所得溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=1∶1 【变式】 (2015·晋商四校联考)FeS与一定浓度的HNO3反应,生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O,当NO2、N2O4、NO的物质的量之比为1∶1∶1时,实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为( ) A.1∶6B.1∶7C.2∶11D.16∶25 [确定电子得失(或转移)的数目] 【例题2】 (2015·南昌模拟)下列关于反应11P+15CuSO4+24H2O 5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4的说法正确的是( ) A.P既是氧化剂又是还原剂,CuSO4只是还原剂 B.若有11molP参加反应,转移电子的物质的量为60mol C.1molCuSO4可以氧化 molP D.Cu3P既是氧化产物又是还原产物 【【组题试练】 8.(2015·上海卷改编)工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。 在该反应中( ) A.硫元素既被氧化又被还原 B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 C.每生成1molNa2S2O3,转移4mol电子 D.相同条件下,每吸收4molSO2就会放出22.4LCO2 9.(深圳期末)下列有关3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O的说法不正确的是( ) A.HNO3在反应中既表现氧化性也表现出酸性 B.每生成22.4LNO(标准状况)有3mol电子转移 C.HNO3作氧化剂,铜作还原剂,3molCu还原8molHNO3 D.HNO3作氧化剂,铜作还原剂,3molCu还原2molHNO3 10.(2015·保定二模)根据下表中信息判断,下列选项正确的是( ) 序号 反应物 产物 ① KMnO4、H2O2、H2SO4 K2SO4、MnSO4… ② Cl2、FeBr2 FeCl3、FeBr3 ③ Mn … Cl2、Mn2+… A.第①组反应的其余产物只有O2 B.第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2 C.第③组反应中生成1molCl2,转移电子10mol D.氧化性由强到弱的顺序为Mn >Cl2>Fe3+>Br2 11.(2015·滕州二模)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂,应用前景十分看好。 一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下: 2FeSO4+6Na2O2 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑对此反应下列说法正确的是( ) A.Na2O2只作氧化剂 B.Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物 C.O2是还原产物 D.2molFeSO4发生反应时,反应中共有8mol电子转移 【答案】例1 D 【解析】 溶液中氢离子总物质的量为n(H+)=2.5mol×2=5mol,n(N )=4mol,铁粉的物质的量为1.5mol。 Fe+N +4H+ Fe3++NO↑+2H2O x 4x x 3Fe+2N +8H+ 3Fe2++2NO↑+4H2O 3y 8y 2y 则 解得: x=0.75mol,y=0.25mol 生成NO的体积为(0.75mol+0.25mol×2)×22.4L·mol-1=28L。 根据分析可知,反应后生成标准状况下28LNO,不是标准状况下,NO气体不一定为28L,A错;反应后溶质为硫酸铁和硫酸亚铁,B错;反应消耗硝酸根离子的物质的量等于生成NO的物质的量=1.25mol,缺少溶液体积,无法计算溶液中硝酸根离子的物质的量浓度,C错;反应后生成铁离子为0.75mol,亚铁离子为0.75mol,所以所得溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=1∶1,D正确。 【变式答案】 B【例2答案】 C【答案】8 A【答案】9 C【答案】 10B【答案】 11B 【学识静思】配平 1,利用氧化剂,还原剂电子得失必相等,来确定氧化剂,还原剂,氧化产物,还原产物四种物质中其中两种物质的系数。 2,利用观察法配平其它物质的系数,先看氧化剂,还原剂,氧化产物,还原产物四种物质中的元素是否平恒,后氢终氧。 3,根据平恒的需要,在两边可加水,酸,碱。 【冷静归纳】具体配平如下 1.正向配平法 对于被氧化、被还原的元素分别在不同物质中的氧化还原反应,或者是归中反应,一般采用正向配平法。 配平下列反应: C+HNO3- KBr+KBrO3+H2SO4= NH4NO3--N2+H2O+HNO3 2.逆向配平法 对于反应物中部分被氧化或部分被还原的氧化还原反应及其自身氧化还原反应(含歧化反应),一般采用逆向配平法。 配平下列反应: Cl2+KOH——KCl+KClO3+H2O (1)首先确定氧化产物与还原产物的化学计量数: +KOH——5KCl+KClO3+3H2O ↑1×5↓5 (2)再用观察法配平得: 3Cl2+6KOH 5KCl+KClO3+3H2O (NH4)2SO4----SO2+N2+NH3+H2O 3,两边配平 FeS+HNO3--Fe(NO3)3+H2SO4+NO+H2O 4.平均标价法 在有机物参与的氧化还原反应化学方程式的配平中,一般有机物中的H显+1价,O显-2价,根据物质中元素化合价代数和为零的原则,确定碳元素的平均价态,然后进行配平。 配平下列反应: C6H12O6+K2Cr2O7+H2SO4 K2SO4+Cr2(SO4)3+CO2↑+H2O (1)首先对碳元素平均标价并确定有元素化合价升降的物质的化学计量数: C6H12O6+4K2Cr2O7+H2SO4 K2SO4+Cr2(SO4)3+CO2↑+H2O ↑4×6 ↓3×2×4 (2)再观察配平得: C6H12O6+4K2Cr2O7+16H2SO4 4K2SO4+ +6CO2↑+22H2O 5,部分标价法 在有的有机物参与的氧化还原反应化学方程式的配平中,一般有机物中的H显+1价,O显-2价,很多碳的化合价反应前后没变,只有部分化合价变了,所以,只标部分碳元素的化合价 C6H5CH3+KMnO4+H2SO4----C6H5COOH+K2SO4+MnSO4+H2O 只标甲基中碳的化合价和羧基中碳的化合价,不要标苯环中的化合价 6.缺项配平法 先根据得失电子守恒配平发生氧化还原反应的物质,再根据元素守恒和电荷守恒,写出缺的项及化学计量数。 配平下列反应: FeSO4+KMnO4+ ——MnSO4+K2SO4+H2O+Fe2(SO4)3? (1)先根据氧化还原反应配平发生氧化还原反应的物质: 10FeSO4+2KMnO4+ ——2MnSO4+K2SO4+H2O+5Fe2(SO4)3? (2)再根据元素守恒写出缺的项并配平: 10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4 2MnSO4+K2SO4+8H2O+5Fe2(SO4)3 7)零价法(略) 【组题试练】 一、陌生氧化还原反应化学方程式的书写 12.(2015·河北衡水冀州模拟)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式为 。 13.(2015·安徽宣城模拟)铁和铜是两种重要的金属元素。 (1)铜可溶于稀硫酸和H2O2混合液中,写出该反应的化学方程式: 。 (2)向含有KOH和Fe(OH)3的悬浊液中通入氯气,可生成一种水处理剂K2FeO4。 反应的化学方程式为 。 (2)10KOH+3Cl2+2Fe(OH)3 2K2FeO4+6KCl+8H2O 14.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂和漂白剂,主要用于棉纺和纸张漂白、食品消毒、水处理等,含水亚氯酸钠加热到130~140℃即分解。 一种制备亚氯酸钠粗产品的工艺流程如下: 则步骤②的化学方程式为 。 【答案12】 H3PO3+I2+H2O 2HI+H3PO4 【答案13】 (1)Cu+H2O2+H2SO4 CuSO4+2H2O 【答案14】 H2O2+2ClO2+2NaOH 2NaClO2+2H2O+O2 【学识静思】离子方程式的配平 离子方程式的配平与化学方程式式的配平不同,不仅遵循质量守恒、电子得失守恒,还要遵循电荷守恒。 有的还要添加反应物或生成物中的缺少的物质。 其配
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高三化学 氧化还原反应总论 化学 氧化 还原 反应 总论