高三化学一轮复习教学案2.4氧化还原反应的基本概念和规律

1第七讲氧化还原反应的基本概念和规律考点一氧化还原反应及其相关概念1．用分类思想理解氧化还原反应(1)根据反应中有无转移或元素是否发生变化，可以把化学反应划分为反应和反应。判断氧化还原反应的最佳判据是。(2)四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示：【思考】1.下列反应属于氧化还原反应的是，属于化合反应的是，属于分解反应的是_______________，属于置换反应的是，属于复分解反应的是。A．Cu2S＋O22Cu＋SO2B．3O2=====放电2O3C．Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2D．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑E．CaCO3=====高温CaO＋CO2↑F．2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑G．SO3＋H2O===H2SO4H．2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3I．H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O2．结合实例理解氧化还原反应的相关概念实例：在Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2的反应中是氧化剂，是还原剂；元素被氧化，元素被还原；Fe2O3具有性，CO具有性；是氧化产物，是还原产物。(1)相关概念还原剂在反应中表现为所含元素的化合价，实质上电子。还原剂具有，反应时本身被，发生反应，得到产物。氧化剂在反应中表现为所含元素的化合价，实质上电子。氧化剂具有，反应时本身被，发生，得到产物。(2)常见氧化剂和还原剂(1)常见氧化剂①某些活泼的非金属单质：如Cl2，一般被还原为________。②元素处于高价态的物质：如浓硫酸，一般被还原为________。③过氧化物：如H2O2，一般被还原为________。(2)常见还原剂①活泼的金属单质：如Zn，一般被氧化为________。②某些活泼的非金属单质：如H2，一般被氧化为________。③元素处于低价态的物质：如CO，一般被氧化为________。(3)具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性。还原产物中间价态氧化产物2思考2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。()(2)金属阳离子一定只具有氧化性。()(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。()(4)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。()(5)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。()3．在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物一定不同吗？题组训练氧化还原反应中有关概念的理解1．被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，下列说法中正确的是(NaBH4中H为－1价)()A．NaBH4既是氧化剂又是还原剂B．NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂C．硼元素被氧化，氢元素被还原D．被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶12．ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可通过以下反应制得：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4=====△2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法不正确的是A．CO2是氧化产物B．H2C2O4在反应中被氧化C．H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性D．ClO2作水处理剂时，利用了其强氧化性理解氧化还原反应概念题的“两个关键”(1)要理清知识线索(2)要明确解题的方法思路：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。考点二电子转移数目的分析方法1．有关电子转移数目的计算关键是明确反应中元素的化合价变化，找出氧化剂或还原剂的物质的量，以及1mol氧化剂得电子的物质的量或者1mol还原剂失电子的物质的量。例如：32．氧化还原反应中电子转移的表示方法(1)单线桥法：表示氧化剂与还原剂之间电子转移的方向和总数。ne－还原剂＋氧化剂===氧化产物＋还原产物注意事项①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素②箭头方向表示电子转移的方向③在“桥”上标明转移的是电子总数。(2)双线桥法：表示氧化剂及其还原产物、还原剂及其氧化产物之间电子转移情况。注意事项①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。②箭头方向不代表电子转移方向，仅表示电子转移前后的变化。（3）、电子的计算公式：转移电子书=变价原子个数×化合价变化数深度思考3标明下列反应中电子转移的方向和数目，其中属于歧化反应的是，属于归中反应的是，属于部分氧化还原反应的是。(1)2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑(2)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O（3）KClO3＋6HCl=====△KCl＋3Cl2↑＋3H2O(4)4HCl(浓)＋MnO2=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(5)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O题组一一般氧化还原反应中电子转移数目的分析1．某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是反应产物之一。(1)该反应中的还原剂是____________。(2)该反应中的还原产物是____________。(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)若反应过程中转移了0.3mol电子，则生成水的质量是__________________4题组二特殊氧化还原反应中电子转移数目的分析2．用高铁酸钠(Na2FeO4)对水消毒是城市饮用水处理的新技术。已知反应：Fe2O3＋3Na2O2===2Na2FeO4＋Na2O，下列说法正确的是()A．Na2O2既是氧化剂又是还原剂B．Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物C．3molNa2O2发生反应，有12mol电子转移D．在Na2FeO4中Fe为＋4价，具有强氧化性，能消毒杀菌3．从矿物学资料查得一定条件下自然界存在如下反应：14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4，下列说法中正确的是()A．CuSO4是氧化剂，FeS2是还原剂B．产物中的SO2－4有一部分是氧化产物C．Cu2S既是氧化产物又是还原产物D．5molFeS2发生反应，有10mole－转移4．在硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中，有一主要反应：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S，反应结束后，经处理获得单质硫xmol。下列说法正确的是()A．反应中硫元素被氧化，所有铁元素均被还原B．氧化剂是Fe3＋，氧化产物是Cu2＋C．反应中转移电子的物质的量为xmolD．反应结束后，测得溶液中三种金属离子的总物质的量为ymol，则原Fe3＋的总物质的量为(y－x)mol考点三氧化性、还原性强弱规律1．氧化性、还原性的判断(1)氧化性是指的性质(或能力)；还原性是指的性质(或能力)。(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的程度，与得、失电子数目的无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。从元素的价态考虑：最高价态——只有，如Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；最低价态——只有，如金属单质、Cl－、S2－等；中间价态——既有，如Fe2＋、S、Cl2等。2．氧化性、还原性强弱的比较方法(1)根据化学方程式判断氧化剂(氧化性)＋还原剂(还原性)===还原产物＋氧化产物；氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。(2)根据反应条件和反应剧烈程度进行判断①与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就。②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进行判断：一般条件，氧化剂的氧化性；同种还原剂作用于不同氧化剂时，反应，其还原性。深度思考1．含有最高价元素的化合物是否一定具有强氧化性？试举例说明。2．下列说法正确的是()A．强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应B．含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性C．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性D．发生化学反应时，失电子越多的金属原子，还原能力越强题组一依据方程式判断氧化性、还原性强弱1．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＋52．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：(1)Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，(2)Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，(3)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性比较顺序正确的是（）A．Tl3＋Fe3＋Ag＋B．Fe3＋Ag＋Tl3＋C．Tl＋Ag＋Fe2＋D．Tl3＋Ag＋Fe2＋题组二依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生3．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＋4FeI3B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I24．硫氰[(SCN)2]的化学性质和卤素(X2)类似，称为拟卤素，如(SCN)2＋H2O===HSCN＋HSCNO，它们的阴离子的还原性强弱为Cl－Br－SCN－I－。下列说法不正确的是A．Cl2可以与KSCN溶液反应B．(SCN)2可以与KI溶液反应C．KSCN溶液可以与FeCl3溶液反应D．(SCN)2可以与KBr溶液反应题组三外界条件影响物质的氧化性、还原性5．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液②Cu与FeCl3溶液③Zn与H2SO4溶液④Fe与FeCl3溶液由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是()A．①③B．③④C．①②D．①③④6．(1)100mL12mol·L－1的浓盐酸与足量的MnO2反应，生成的氯气的物质的量小于0.3mol，为什么？(2)将一Cu片投入稀H2SO4溶液中，没观察到反应现象，然后向其中加入少量的KNO3晶体，看到溶液由无色逐渐变蓝并有少量气泡产生，为什么？考点四氧化还原反应三条规律的应用1．反应先后规律的思维模型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最强的物质；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最强的物质。2．价态归中规律思维模型含不同价态同种元素的物质间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―→中间价”，而不会出现交叉现象。3．歧化反应规律思维模型“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：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。深度思考1．往FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪种离子先被氧化？若改为FeI2呢？2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)向浓H2SO4中通入H2S气体，转移的电子数可能是6NA(2)1molCl2与Ca(OH)2完全反应，转移的电子数是2NA6巩固基础：1．下列组合判断正确的是()①Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂②浓H2SO4有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应③化合反应均为氧化还原反应④Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性⑤Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe