新人教版高考复习教案专题四氧化还原反应Word格式.docx
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1.常见的氧化剂
类别
实例
活泼非金属单质
元素处于高价态的氧化物
元素处于高价态的含氧酸
元素处于高价态的盐
过氧化物
2.常见的还原剂
活泼的金属单质
某些非金属单质
元素处于低价态的氧化物
元素处于低价态的酸
元素处于低价态的盐
5.金属阳离子一定只有氧化性吗?
6.举例说明只作氧化剂、还原剂的物质。
H2S、HI只能作还原剂吗?
知识点三 氧化还原反应电子转移的表示方法
1.双线桥法
用箭头表示氧化还原反应中同一元素的原子或离子得到或失去电子的情况。
在线上标出“________”或“____________”电子的数目,一条箭头线由________指向________,另一条由________指向________。
如:
剂 剂 产物 产物
2.单线桥法
用箭头表示反应物中不同(或相同)原子或离子间的电子转移。
在线上标出__________________,箭头指出电子转移的方向,即箭头由________指向__________。
还原剂 氧化剂
用两种方法标明电子转移方向和数目
走好关键第一步——正确标出元素化合价
正确分析氧化还原反应中电子转移的数目,其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。
基本方法是先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆:
氢钠钾银正一价,钙钡镁锌正二价,一二铜,二三铁,二四六硫二四碳,三铝四硅三五磷,变价还有锰氯氮。
近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断
CuFeS2 Cu+2 Fe+2 S-2 K2FeO4 Fe+6
Li2NH N-3 LiNH2 N-3 AlN N-3
Na2S2O3 S+2 MO
M+5 C2O
C+3
HCN C+2 N-3 CuH Cu+1 H-1
FeO
Fe+(8-n) Si3N4 Si+4 N-3
题组一 氧化还原反应及概念的正误判断
1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×
”
(1)因为Fe3+具有氧化性,所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3+
(2)化合反应均为氧化还原反应
(3)工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应
(4)Na2O2用作呼吸面具的供氧剂不涉及氧化还原反应
题组二 “陌生”反应中有关概念的判断
2.(2012·
上海,20改编)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为2CuFeS2+O2―→Cu2S+2FeS+SO2
下列说法正确的是( )
A.SO2既是氧化产物又是还原产物
B.CuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化
C.每生成1molCu2S,有4mol硫被氧化
D.每转移1.2mol电子,有0.2mol硫被还原
3.(2013·
上海,18改编)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3―→K2O+5Na2O+16N2↑。
若氧化产物比还原产物多1.75mol,则下列判断正确的是( )
A.生成40.0LN2(标准状况)
B.有0.250molKNO3被氧化
C.转移电子的物质的量为1.25mol
D.被还原的N原子的物质的量为3.75mol
方法思路
理解概念抓实质,解题应用靠特征,即从氧化还原反应的实质——电子转移去分析理解有关的概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。
具体方法是找变价、判类型、分升降、定其他。
其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。
考点二 氧化还原反应的基本规律及应用
一、氧化还原能力强弱判断方法
1.根据方程式判断
氧化剂+还原剂===还原产物+氧化产物
则氧化性:
氧化剂____氧化产物
还原性:
还原剂____还原产物
典例导悟1
根据下列反应判断:
①H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4
②2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2
③3FeCl2+4HNO3===2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3
(1)NO、Fe2+、I-、H2SO3的还原性由强到弱顺序为
________________________________________________________________________。
(2)I2、FeCl3、HNO3、H2SO4(稀)的氧化性由强到弱顺序为
2.根据物质活动性顺序(常见元素)判断
金属性越强的元素,金属单质的还原性________,对应阳离子的氧化性________;
非金属性越强的元素,单质的氧化性________,而对应的阴离子的还原性就________。
典例导悟2
试比较Fe2+、Cu2+、Ag+、Zn2+的氧化性强弱和Cl-、Br-、I-、S2-的还原性强弱。
3.根据反应条件判断
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化产物价态相同,可根据反应条件的难、易来进行判断。
例如:
16HCl(浓)+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑①
4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+2H2O+Cl2↑②
4HCl(浓)+O2
2H2O+2Cl2③
则上述3种氧化剂的氧化性强弱顺序为______________________________________。
4.根据氧化产物的价态高低判断
当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。
2Fe+3Cl2
2FeCl3 Fe+S
FeS
则氧化性Cl2____S。
5.根据原电池、电解池的电极反应比较
(1)两种不同的金属构成原电池的两极,____极金属的还原性强。
____________。
(2)用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的__________较强,在阳极先放电的阴离子的________较强。
6.依据反应中能量变化判断
H2+X2===2HX ΔH1<
H2+Y2===2HY ΔH2<
若ΔH1<
ΔH2,则X2的氧化性比Y2的氧化性____;
X-的还原性比Y-的还原性____。
你能举个常见的例子证明该结论吗?
7.其它因素
从外界条件影响化学反应速率的角度分析,还有哪些因素能影响物质的氧化性或还原性?
二、氧化还原反应的基本规律
1.守恒规律
在一个氧化还原反应中,氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目,或者说氧化剂化合价降低总数等于还原剂化合价升高总数。
2.强弱规律
3.价态规律
元素处于最高价态,只有________;
元素处于最低价态,只有________;
元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要表现其中一种性质。
4.归中规律
同一元素不同价态原子间发生氧化还原反应,通常有下面几种情况,你认为不可能发生的是____。
由此得出的归中规律是__________________________________________________。
可归纳为:
只靠拢,不相交。
5.难易规律
越易失电子的物质,失电子后就越____得电子,越易得电子的物质,得电子后就越____失电子;
一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,优先与__________的还原剂发生反应;
同理,一种还原剂遇到多种氧化剂时,__________的氧化剂优先反应。
已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为Cl-<
Fe2+<
H2O2<
I-<
SO2,则下列反应不能发生的是( )
A.H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2O
B.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO
+4H+
C.SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI
D.2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(2010·
临沂模拟)FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是( )
A.加入KSCN溶液一定不变红色
B.溶液中一定含Fe2+
C.溶液中一定含Cu2+
D.剩余固体中一定含铜
题组一 性质强弱规律的应用
1.(2013·
上海,16)已知氧化性Br2>Fe3+。
FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为:
aFe2++bBr-+cCl2―→dFe3++eBr2+fCl-
下列选项中的数字与离子方程式的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是( )
A.2 4 3 2 2 6B.0 2 1 0 1 2
C.2 0 1 2 0 2D.2 2 2 2 1 4
2.有Fe2+、NO
、Fe3+、NH
、H+和H2O六种粒子,属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物,下列叙述不正确的是( )
A.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶8
B.该反应说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化
C.每1molNO
发生氧化反应,转移8mole-
D.若把该反应设计为原电池,则负极反应为Fe2+-e-===Fe3+
考点三 氧化还原反应的计算及方程式的配平
一 氧化还原反应方程式的配平方法
氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移,而氧化剂得电子总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数),根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。
配平的步骤:
(1)标好价:
正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。
(2)列变化:
列出元素化合价升高和降低的数值。
(3)求总数:
求元素化合价升高和降低的总数,确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。
(4)配系数:
用观察法配平其他各物质的化学计量数。
(5)细检查:
利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒),逐项检查配平的方程式是否正确。
典例
根据FeS2+O2―→Fe2O3+SO2回答下列问题
(1)氧化剂________,还原剂________,氧化产物________,还原产物________。
(2)元素化合价升高的元素为________,元素化合价降低的元素为________。
(3)1“分子”还原剂化合价升高总数为________,1“分子”氧化剂化合价降低总数为________。
(4)配平后各物质的系数依次为____________________。
失误防范 配平氧化还原反应方程式的关键是正确标出化合价,找准1“分子”氧化剂化合价降低总数,1“分子”还原剂化合价升高总数,在计算时,往往容易忽略氧化剂、还原剂中的原子个数。
题组一 正向配平类
1.
(1)____HCl(浓)+____MnO2
____Cl2↑+____MnCl2+____H2O
(2)____Cu+____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2+____NO↑+____H2O
(3)____KI+____KIO3+____H2SO4===____I2+____K2SO4+____H2O
(4)____MnO
+____H++____Cl-===____Mn2++____Cl2↑+____H2O
答案
(1)4 1 1 1 2
(2)3 8 3 2 4
(3)5 1 3 3 3 3 (4)2 16 10 2 5 8
题组二 逆向配平类:
自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平
2.
(1)____S+____KOH===____K2S+____K2SO3+____H2O
(2)____P4+____KOH+____H2O===____K3PO4+____PH3
答案
(1)3 6 2 1 3
(2)2 9 3 3 5
题组三 缺项配平类
(1)先用化合价升降法配平
(2)再观察左右电荷总数,强碱性用OH—和H2O,强酸性用H+和H2O,中性则左边用H2O
(3)利用原子守恒配平其它物质系数。
3.
(1)____ClO-+____Fe(OH)3+____===____Cl-+____FeO
+____H2O
(2)____MnO
+____H2O2+____===____Mn2++____O2↑+____H2O
(3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有:
Al2O3、C、N2、AlN、CO。
请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。
+
―→
答案
(1)3 2 4OH- 3 2 5
(2)2 5 6H+ 2 5 8
(3)Al2O3+3C+N2===2AlN+3CO
题组四 信息型氧化还原反应方程式的书写
4.按要求书写方程式:
(1)已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。
在一氧化还原反应的体系中,共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。
①写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式,并配平______________________。
②在反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水),溶液又变为紫红色,BiO
反应后变为无色的Bi3+。
写出该实验中涉及反应的离子方程式________________________________
________________________________________。
(2)+6价铬的毒性很强,制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O
,可以用绿矾除去。
测得反应后的溶液中含Cr3+、Fe2+、Fe3+、H+等阳离子。
写出该反应的离子方程式________________________________________________________________________。
(3)KMnO4的氧化性随pH的减小而增大,在酸性介质中还原产物是Mn2+;
在中性或碱性介质中还原产物主要是MnO2。
三氯乙烯(C2HCl3)是地下水有机污染物的主要成分,研究显示在地下水中加入KMnO4溶液可将其中的三氯乙烯除去,氧化产物只有CO2,写出反应的化学方程式_______________________________________________________
(4)已知:
①MnO
+e-―→MnO
(绿色)(强碱性条件)
②MnO
+8H++5e-―→Mn2+(无色)+4H2O(强酸性条件)
将KMnO4溶液滴入NaOH溶液中微热,得到透明的绿色溶液,写出反应的离子方程式________________________________________________________________________
答案
(1)①2KMnO4+10KCl+8H2SO4===6K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O
②2Mn2++5NaBiO3+14H+===2MnO
+5Na++5Bi3++7H2O
(2)Cr2O
+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
(3)2KMnO4+C2HCl3===2KCl+2CO2↑+2MnO2+HCl
(4)4MnO
+4OH-
4MnO
+2H2O+O2↑
二 氧化还原反应计算题中重要的解题思想
1、对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。
利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为初态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。
2、步骤:
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数),即元素化合价升降数值。
(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×
变价原子个数×
化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×
化合价变化值(高价—低价)。
题组一 简单反应的得失电子守恒问题
1.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为( )
A.2B.3C.4D.5
2.现有24mL浓度为0.05mol·
L-1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·
L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。
已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为( )
A.+2B.+3C.+4D.+5
题组二 多元素参与反应的得失电子守恒问题
3.在P+CuSO4+H2O―→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)的反应中,7.5molCuSO4可氧化P的物质的量为________mol。
生成1molCu3P时,参加反应的P的物质的量为________mol。
4.四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛,是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。
水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2++2S2O
+O2+xOH-===Fe3O4↓+S4O
+2H2O。
请回答下列问题。
(1)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中,还原剂是____________。
(2)反应的化学方程式中x=________。
(3)每生成1molFe3O4,反应转移的电子为________mol,被Fe2+还原的O2的物质的量为________mol。
题组三 多步反应的得失电子守恒问题
有的试题反应过程多,涉及的氧化还原反应也多,数量关系较为复杂,若用常规方法求解比较困难,若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系,则解题就变得很简单。
解这类试题时,注意不要遗漏某个氧化还原反应,要理清具体的反应过程,分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目。
5.取xg铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原只产生8960mL的NO2气体和672mL的N2O4气体(都已折算到标准状态),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀质量为17.02g。
则x等于( )
A.8.64B.9.20
C.9.00D.9.44
题组四 微粒先后反应的得失电子守恒问题
6.下列微粒在溶液中的还原性和氧化性强弱顺序如下:
还原性HSO
>
I-,氧化性IO
I2>
SO
。
向含有xmolNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示,则x=________mol。
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- 新人 高考 复习 教案 专题 氧化 还原 反应