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当前位置:首页 > 中学教育 > 初中教育 > 2019新优化高考化学一轮(全国通用版)精致讲义:氧化还原反应
第三讲氧化还原反应1.熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式),或根据化学式判断元素的化合价。2.了解氧化还原反应的本质。了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。氧化还原反应的相关概念及表示方法[知识梳理]一、氧化还原反应的特征和本质二、氧化还原反应的有关概念及其相互关系1.有关概念口诀:升(化合价升高)失(失电子)氧(被氧化,发生氧化反应)还(作还原剂,本身具有还原性),降(化合价降低)得(得电子)还(被还原,发生还原反应)氧(作氧化剂,本身具有氧化性)。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。2.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系三、氧化还原反应中电子转移的表示方法1.双线桥法请用双线桥法标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:。2.单线桥法===还原产物+氧化产物请用单线桥法标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。四、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。例如: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元素的化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。例如:3.具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性其中:Fe2+、SO2-3主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。[自我检测]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)(2017·高考全国卷Ⅱ,8B)2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA。()(2)(2016·高考全国卷Ⅲ,7C)次氯酸盐具有氧化性,所以可用漂白粉漂白织物。()(3)金属阳离子一定只具有氧化性。()(4)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。()(5)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。()(6)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。()(7)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。()答案:(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×2.下列反应中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______________。①Cu2S+O2=====△2Cu+SO2②3O2=====放电2O3③Fe2O3+3CO=====高温2Fe+3CO2④2Na+2H2O===2NaOH+H2↑⑤CaCO3=====高温CaO+CO2↑⑥2H2O2=====MnO22H2O+O2↑⑦SO3+H2O===H2SO4⑧2Fe+3Cl2=====点燃2FeCl3⑨H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O⑩NaH+H2O===NaOH+H2↑⑪IBr+H2O===HIO+HBr答案:①③④⑥⑧⑩⑦⑧⑤⑥①④⑨⑪(1)氧化还原反应概念间的关系:熟记六个字“升、失、氧;降、得、还”[元素化合价升高(降低)、失(得)电子,发生氧化(还原)反应]。(2)熟记常见元素的化合价:一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;说变价也不难,二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;铜汞二价最常见。(3)近几年高考常考的一些特殊物质中的化合价如下:CuFeS2:Cu(+2)、Fe(+2)、S(-2)K2FeO4:Fe(+6)Li2NH:N(-3)LiNH2:N(-3)AlN:N(-3)Na2S2O3:S(+2)C2O2-4:C(+3)HCN:C(+2)、N(-3)CuH:Cu(+1)、H(-1)FeOn-4:Fe[+(8-n)]Si3N4:Si(+4)、N(-3)CuCl:Cu(+1)S4O2-6:S(+52)Mg2B2O5·H2O:B(+3)NaBH4:B(+3)、H(-1)MnOOH:Mn(+3)Fe3O4:Fe(+2、+3)VO+2:V(+5)(2018·湖北部分重点中学适应性考试)某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH+4、H+、N2、Cl-六种微粒。常温条件下反应时,溶液pH随时间变化的曲线如图所示。下列判断错误的是()A.该反应的氧化剂是ClO-B.该反应中有两种离子生成C.该反应生成1mol氧化产物时,转移的电子为6molD.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3[解析]反应涉及的六种微粒中,ClO-具有强氧化性,应为该反应的氧化剂,分析其他微粒的化合价变化可知,NH+4应为该反应的还原剂,由题图可知,反应过程中c(H+)不断增大,因此H+应为该反应的生成物,再由原子守恒可知,H2O也是该反应的生成物,据此可写出该反应的离子方程式:3ClO-+2NH+4===N2↑+3Cl-+3H2O+2H+。分析各选项不难发现,D项错误,因为氧化剂与还原剂之比应为3∶2。[答案]DClO2是新一代饮用水消毒剂,我国成功研制出利用NaClO2和稀盐酸反应制取ClO2的新方法。关于该反应,下列说法中正确的是()A.在反应中NaClO2作氧化剂,HCl作还原剂B.在反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶4C.在化学反应过程中溶液的pH保持不变D.在反应中每生成1molClO2转移5mol电子解析:选B。观察三者的化合价变化:NaCl+3O2+HCl-1―→Cl+4O2,可知该反应不是NaClO2将HCl氧化,而应是NaClO2在酸性条件下自身的氧化还原反应,即歧化反应。解决氧化还原反应相关概念辨析题思路(1)要明确解题的思路:在明确相关概念前提下,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。(2)有关电子转移数目的判断关键是明确反应中元素化合价的变化,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:题组一氧化还原反应及基本概念辨析1.(2017·高考北京卷)下列变化中,气体被还原的是()A.二氧化碳使Na2O2固体变白B.氯气使KBr溶液变黄C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀解析:选B。二氧化碳与过氧化钠反应,过氧化钠中氧元素化合价既有升高又有降低,二氧化碳中的碳元素和氧元素化合价都不变,A项错误;溶液变黄说明有溴单质生成,反应后溴元素化合价升高,溴离子被氧化,氯气被还原,B项正确;乙烯与溴的反应是加成反应,C项错误;氨气与氯化铝溶液反应产生白色沉淀,是复分解反应,D项错误。2.(2017·高考天津卷)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能解析:选A。A项,硅太阳能电池工作时,光能转化为电能,与氧化还原反应无关;B项,锂离子电池放电时,化学能转化为电能,原电池总反应为氧化还原反应;C项,电解质溶液导电时,电能转化为化学能,总反应为氧化还原反应;D项,葡萄糖为人类生命活动提供能量时,葡萄糖发生氧化还原反应,化学能转化为热能。3.(2018·永丰高三调研)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3x4;M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子),常温下,它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质,转化流程如图所示。有关该转化过程的下列叙述正确的是()A.MFe2O4表现了还原性B.MFe2Ox表现了还原性C.SO2和NO2表现了还原性D.SO2和NO2发生了分解反应解析:选B。A项,由信息可知,MFe2O4与氢气的反应中,M元素的化合价降低,则为氧化剂,具有氧化性;B项,在常温下MFe2Ox能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质,则SO2、NO2等氧化物为氧化剂,MFe2Ox为还原剂,体现其还原性;C项,由B项可知,SO2和NO2表现了氧化性;D项,SO2和NO2发生了还原反应。题组二氧化还原反应中电子转移的表示方法及应用4.下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是________;其中属于歧化反应的是________,属于归中反应的是________,反应物部分参加氧化还原反应的是__________________。解析:①中标错了转移电子数,应为“得2×6e-”“失6×2e-”;②中标错了“得”“失”,且电子数应为“e-”;③中KClO3的线桥指向错误,应指向Cl2,且电子转移数应为“5e-”;④中单线桥本身表示转移方向,故不需标注“得”或“失”。只有⑤正确。其余问题按概念判断即可。答案:⑤②③③④⑤5.分别用双线桥法和单线桥法标出下列反应中电子转移的情况。(1)8NH3+6NO2=====催化剂7N2+12H2O(2)2KMnO4=====△K2MnO4+MnO2+O2↑答案:(2)物质的氧化性、还原性强弱比较[知识梳理]一、氧化性、还原性强弱的认识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。例如: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。二、氧化性、还原性强弱的比较方法方法一依据反应原理氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。方法二依据金属活动性顺序方法三依据非金属活动性顺序――――――――――――――――――――――→F2Cl2Br2(Fe3+)I2SP得电子能力逐渐减弱,氧化性逐渐减弱――――――――――――――――――――→F-Cl-Br-(Fe2+)I-S2-P3-失电子能力逐渐增强,还原性逐渐增强方法四依据元素周期表方法五依据电化学原理(1)原电池: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)电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。方法六依据反应条件及反应的剧烈程度反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。例如:根据2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,Mg+2H2O=====△Mg(OH)2+H2↑,可以推知还原性:NaMg。方法七依据氧化还原反应的程度相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其对应氧化剂的氧化性强。例如:根据2Fe+3Cl2=====点燃2FeCl3,Fe+S=====高温FeS,可以推知氧化性:Cl2S。方法八根据“三度”(浓度、温度、酸碱度)判断一般情况下,浓度越大,温度越高,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强,氧化性:HNO3(浓)HNO3(稀),HNO3(热、浓)HNO3(冷、浓);酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素,如KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸反应制取氯气。[自我检测]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性。()(2)具有氧化性的物质一定是氧化剂。()(3)同一元素不同价态的化合物中,元素的化合价越高,物质的氧化性越强。()(4)物质氧化性或还原性的强弱取决于得失
本文标题:2019新优化高考化学一轮(全国通用版)精致讲义:氧化还原反应
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