高考化学复习氧化还原反应精品讲义新人教版必修1

1氧化还原反应一、氧化还原反应的相关概念1．本质和特征2．有关概念及其相互关系例如：反应4HCl(浓)＋MnO2=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO2，氧化产物是Cl2，还原剂是HCl，还原产物是MnCl2；生成1molCl2时转移电子的物质的量为2_mol，被氧化的HCl的物质的量是2_mol。3．氧化还原反应中电子转移的表示方法(1)双线桥法请标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：(2)单线桥法请标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：4．常见的氧化剂和还原剂(1)常见氧化剂常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：2(2)常见还原剂常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。如：(3)具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性具有中间价态的物质氧化产物还原产物Fe2＋Fe3＋FeSO2－3SO2－4SH2O2O2H2O其中：Fe2＋、SO2－3主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。【互动思考】1．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？答案不一定，同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是同种物质，也可能是不同的物质，氧化产物和还原产物也有可能是同一种物质或不同的物质。例如：Cl2＋H2＋HClO中，Cl2既是氧化剂又是还原剂；6HCl(浓)＋KClO3=====△3Cl2↑＋KCl＋3H2O中，Cl2既是氧化产物又是还原产物。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。()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√1．下列说法正确的是()。A．Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu均为单质被还原的置换反应(2014·山东，7C)B．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Cl2＋H2O===HCl＋HClO，均为水作还原剂的氧化还原反应3(2014·山东，7D)C．Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应(2013·天津，6B)D．Cl2和SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性(2012·山东，12A)解析A项Zn与Cu2＋的反应为单质被氧化的反应，A错；B项中的两个反应中，H2O既不是氧化剂也不是还原剂，B错；SO2使品红溶液褪色的原因不是氧化还原反应，D错。答案C2．(2014·济南检测)ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制备ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4=====△2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O，下列说法正确的是()。A．生成1molClO2时转移1mol电子B．ClO2是氧化产物C．H2C2O4在反应中被还原D．KClO3在反应中得到电子，发生氧化反应解析根据化学方程式可知，Cl元素的化合价从＋5价降低到＋4价，得到1mol电子，选项A正确、选项B错误。H2C2O4中C元素从＋3价升高到＋4价，失去电子，被氧化，选项C错误。KClO3在反应中得到电子，发生还原反应，选项D错误。答案A3．[2014·全国新课标Ⅰ，27(1)(2)]次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：(1)H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：________________________________________________________________________。(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。①H3PO2中，P元素的化合价为________。②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为________(填化学式)。解析(1)由于H3PO2为一元中强酸，故属于弱电解质，只有部分发生电离，其电离方程式为H3PO2＋＋H2PO－2。(2)①设P的化合价为x，根据化合价的代数和为零，则有1×3＋x＝2×2，x＝＋1；②反应中氧化剂为Ag＋，其还原产物为Ag；还原剂为H3PO2，设其氧化产物中P的化合价为y，根据题意有：4×1＝1×(y－1)，y＝＋5，故其氧化产物为H3PO4。答案(1)H3PO2H＋＋H2PO－2(2)①＋1②H3PO44．[2014·广东理综，33(1)①]H2O2在Fe2(SO4)3催化下发生分解反应，写出H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：____________。4答案【归纳反思】解氧化还原反应概念辨析题的“两个关键”二、物质氧化性、还原性强弱的比较1．氧化性、还原性的判断(1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力)；还原性是指物质失电子的性质(或能力)。(2)氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。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。(3)从元素的价态考虑：最高价态——只有氧化性，如Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；最低价态——只有还原性，如金属单质、Cl－、S2－等；中间价态——既有氧化性又有还原性，如Fe2＋、S、Cl2等。2．氧化性、还原性的强弱判断方法方法一：依据反应原理判断氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物可总结为：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。5方法二：据“三表”判断(1)根据元素周期表判断。(2)根据金属活动性顺序表判断。――――――――――――――――――→失电子能力逐渐减弱，单质的还原性逐渐减弱――――――――――――――――――――――――→K＋Ca2＋Na＋Mg2＋Al3＋Zn2＋Fe2＋＋2＋Hg2＋Ag＋得电子能力逐渐增强，阳离子的氧化性逐渐增强(3)根据非金属活动性顺序表判断。――――――――――――――――――→F2Cl2O2Br23＋2SPCSiH2得电子能力逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱―――――――――――――――――――→F－Cl－Br－2＋－S2－P3－失电子能力逐渐增强，阴离子的还原性逐渐增强方法三：根据“两池”判断(1)根据原电池原理判断：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极，其还原性：负极正极。(2)根据电解池原理判断用惰性电极电解混合溶液时，若混合溶液中存在多种金属阳离子，则在阴极先得到电子的阳离子的氧化性较强(对应金属单质的还原性较弱)；若混合溶液中存在多种阴离子，则在阳极先失去电子的阴离子的还原性较强(对应非金属单质的氧化性较弱)。方法四：根据“三度”(浓度、温度、酸碱度)判断(1)浓度一般来说，氧化剂的浓度越大，其氧化性越强。如浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，浓硫酸有强氧化性(指SO2－4)而稀硫酸只有弱氧化性(H＋)。还原剂的浓度越大，其还原性越强，如浓盐酸的还原性强于稀盐酸，因此在实验室制取Cl2时用浓盐酸与MnO2共热。(2)温度许多氧化还原反应是在加热条件下进行的。可见升高温度可增强氧化剂的氧化性、还原剂的还原性。(3)酸碱度HNO3的氧化性与H＋的浓度有关，H＋的浓度越大，HNO3的氧化性越强，KMnO4酸化后氧化性增强。方法五：根据反应条件来判断当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如：6MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O氧化性：KMnO4MnO2方法六：根据反应的剧烈程度判断(1)金属单质与水反应的剧烈程度：如Na、Mg、Al分别与水反应时，Na剧烈，Mg加热才明显，Al加热条件下也不明显。故还原性：NaMgAl。(2)非金属单质与H2化合的难易程度：如F2、Cl2、Br2、I2分别与H2反应，F2在冷暗处剧烈反应而爆炸，Cl2在光照条件下剧烈反应而爆炸，Br2加热至500℃时才能发生反应，I2在不断加热的条件下才能缓慢进行，且为可逆反应。故氧化性：F2Cl2Br2I2。方法七：根据同一物质被氧化或被还原的程度(根据产物价态的高低)判断(1)同一物质被氧化的程度越大(把还原剂氧化到的价态越高)，则氧化剂的氧化性越强。如2Fe＋3Cl2=====△2FeCl3(其中铁的化合价为＋3价)、Fe＋S=====△FeS(其中铁的化合价为＋2价)，则氧化性：Cl2S。(2)同一物质被还原的程度越大(把氧化剂还原到的价态越低)，则还原剂的还原性越强。如HCl＋H2SO4(浓)→不反应、2HBr＋H2SO4(浓)===Br2＋SO2↑＋2H2O、8HI＋H2SO4(浓)===4I2＋H2S↑＋4H2O，从化学反应方程式看，HCl不能还原浓硫酸，而HBr、HI却能把浓硫酸中＋6价的硫分别还原成＋4价、－2价，故还原性：HIHBrHCl。【互动思考】1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应()(2)含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性()(3)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性()(4)发生化学反应时，失电子越多的金属原子，还原能力越强，得电子越多的非金属原子，氧化能力越强()答案(1)√(2)×(3)×(4)×2．有关氧化性、还原性的强弱判断的考查角度(1)根据氧化性或还原性的强弱确定离子反应的顺序。①向FeBr2、FeI2的混合液中通入足量Cl2，Fe2＋、Br－、I－中哪种离子先反应？答案I－，还原性强弱顺序：I－Fe2＋Br－。②向FeCl3和CuCl2的混合液中加入足量铁粉，请写出先后发生反应的离子方程式。答案Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。(2)结合元素周期律考查同周期或同主族元素的位置与物质氧化性或还原性强弱之间的关系。①同周期金属元素X、Y，若X的原子序数大于Y元素的原子序数，则两单质的还原性7谁强？答案Y，同周期随着原子序数的增大，单质的还原性减弱。②同主族元素M、N，若M－的还原性强于N－，则M2、N2的氧化性谁强？答案N2，同主族元素的阴离子还原性越强，其原子序数越大。随着原子序数的增大，单质的氧化性减弱。(3)电化学中考查物质的放电顺序与物质氧化性或还原性强弱之间的关系。①A、B是原电池的两金属电极，工作过程中A失去电子被氧化，则A、B单质的还原性谁强？答案A。在原电池中，一般地，还原性(或活动性)越强的金属材料越易失电子被氧化。②用惰性电极电解含有Cl－、Br－、I－的溶液，在阳极哪种离子先放电？答案I－。还原性强弱顺序为I－Br－Cl－，还原性越强，失电子能力越强。1．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有关。下列各组物质由于浓度不同而发生不同的氧化还原反应的是()。①Cu与HNO3溶液②Cu与FeCl3溶液③Zn与H2SO4溶液④Fe与HCl溶液A．①②B．②③④C．①③D．①③④解析①Cu与浓HNO3和稀HNO3发生不同反应，正确；②Cu与FeCl3溶液只发生下述反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，错误；③锌与浓硫酸反应生成二氧化硫，锌与稀硫酸反应生成氢气，正确；④无论盐酸浓度大小，与铁反应只生成氯化亚铁：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，错误。综上所述，选C。答案C2．(2014·河南信阳第三次统考)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