第二章 学案10 氧化还原反应

学案10氧化还原反应[考纲要求]1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。2.了解常见的氧化还原反应，能判断反应中的氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物。3.能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。4.掌握物质氧化性、还原性强弱的比较方法。5.能运用质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒进行氧化还原反应的有关计算。知识点一氧化还原反应的概念及其关系1．氧化还原反应：有元素化合价的升降或__________(得失或偏移)的化学反应。2．氧化还原反应的特征：____________——判断一个化学反应是否是氧化还原反应的依据。3．氧化还原反应的本质：______________。4．有关概念及相互关系问题思考1．有人用下列图示表示出了四种基本反应类型与氧化还原反应的关系，请在画线上填上四种基本反应类型。A．__________；B.__________；C.__________；D.______________________。2．氧化产物一定具有氧化性吗？为什么？同氧化剂相比，哪个强？3．试比较还原剂和还原产物的还原性强弱。4．有单质参加或有单质生成的反应都是氧化还原反应吗？试举例说明。知识点二常见的氧化剂和还原剂完成下述两个表格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.常见的还原剂类别实例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问题思考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：氧化剂还原剂还原产物氧化产物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__________。如：还原剂氧化剂问题思考7．氧化还原反应中，化合价升降总数为何相等？该守恒规律是否是物质不灭规律的延伸？8．下列标明电子转移方向和数目的方法中，正确的是________。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＋H2SO4②2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I2③3FeCl2＋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↑①4HCl(浓)＋MnO2=====△MnCl2＋2H2O＋Cl2↑②4HCl(浓)＋O2=====CuCl2500℃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。如：2Fe＋3Cl2=====△2FeCl3Fe＋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。为什么？____________。(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===2HXΔH10H2＋Y2===2HYΔH20若ΔH1ΔH2，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．强弱规律在一个氧化还原反应中，各物质的氧化性强弱为：氧化剂________氧化产物；还原性强弱为：还原剂________还原产物。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。典例导悟3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＋H2O2I－SO2，则下列反应不能发生的是()A．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2OB．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋4H＋C．SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HID．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－听课记录：典例导悟4(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听课记录：典型导悟5(2011·哈尔滨月考)14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L(标准状况下)氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为()A．9.6gB．6.4gC．3.2gD．1.6g听课记录：思维升华得失电子守恒法解题的一般思路和步骤：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的物质的量，然后根据得失电子守恒列出等式：氧化剂的物质的量×每摩尔氧化剂得电子数＝还原剂的物质的量×每摩尔还原剂失电子数，利用这一等式，解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简。题组一氧化还原反应的基本概念1．(2010·安徽理综，7)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为：Li2NH＋H22＋LiH，下列有关说法正确的是()A．Li2NH中N的化合价是－1B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂C．Li＋和H－的离子半径相等D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同2．(2010·海南，7改编)下列物质中既有氧化性又有还原性的是()A．NaClB．Al2O3C．N2O3D．SiO23．(2009·福建理综，6)下列类型的反应，一定发生电子转移的是()A．化合反应B．分解反应C．置换反应D．复分解反应4．(2009·上海，7)在下列变化：①大气固氮，②硝酸银分解，③实验室制取氨气中，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是()A．①②③B．②①③C．③②①D．③①②题组二氧化性、还原性强弱的比较5．(2009·广东，17改编)常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋下列说法正确的是()A．H2O2的氧化性比Fe3＋强，其还原性比Fe2＋弱B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降C．H2O2分解的总方程式为：H2O2===H2O＋O2↑D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2＋6．(2006·江苏，3)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HCl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．①③④题组三氧化还原反应的基本规律7．判断正误(1)在反应KIO3＋6HI===KI＋3I2＋3H2O中，每生成3molI2，转移的电子数为6NA()(2010·江苏－5C)(2)若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为1∶2()(2010·全国理综Ⅱ－10B)(3)反应2Cu(IO3)2＋24KI＋12H2SO4===2CuI↓＋13I2＋12K2SO4＋12H2O，其中1mol氧化剂在反应中得到的电子为11mol()(2007·全国理综Ⅰ－10B)8．(2010·全国理综Ⅱ，10)若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为()A．1∶4B．1∶2C．2∶1D．4∶19.[(2010·北京理综，26(3)]过程Ⅲ：一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是________。题组四化工工艺流程10．(2009·安徽理综，27)某厂废水中含5.00×10－3mol·L－1的Cr2O2－7，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为＋3、＋2)，设计了如下实验流程：(1)第①步反应的离子方程式是__________________________________________________________________________________________________________________。(2)第②步中用pH试纸测定溶液pH的操作是________________________________________________________________________________________________________。(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外，还有_____________________。(4)欲使1L该废水中的Cr2O2－7完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4，理论上需要加入________gFeSO4·7H2O。题组一氧化还原反应的基本概念1．某酒精厂由于管理不善，酒精滴漏到某种化学药品上