2017届高考化学二轮专题突破专题三氧化还原反应课件

专题三氧化还原反应2017高考二轮复习考纲要求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，会判断有关概念。3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。考情数据考点考例考频命题角度氧化还原反应的相关概念及其关系2016课标全国I，28（4）2015课标全国I，28（1）2015课标全国II，28（1）高频考点考法：考查氧化还原反应的相关概念及其关系氧化还原反应的规律及应用2016课标全国I，28（5）2016课标全国II，26（5）2016课标全国III，28（2）2014课标全国I，27（2）高频考点考法：考查氧化还原反应的规律及应用知识梳理1．氧化还原反应有关概念和本质（1）概念：有元素化合价升降的化学反应。（2）特征：反应前后元素的化合价发生了改变。（3）实质：反应过程中有电子得失或电子转移。知识梳理2．氧化还原反应与其他反应间的关系(1)与四种基本类型的关系(2)与电极反应的关系：①原电池：负极—氧化反应，正极—还原反应；②电解池：阳极—氧化反应，阴极—还原反应。知识梳理典例精析例1：对4FeCl2＋4Na2O2＋6H2O==4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl，下列说法错误的是()A．Fe(OH)3既是氧化产物又是还原产物B．氧气是氧化产物C．作氧化剂的过氧化钠和作还原剂的过氧化钠物质的量之比为3∶1D．过氧化钠只作氧化剂典例精析解析：D在题给的化学反应4FeCl2＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl中，铁元素由＋2→＋3价，故可知Fe(OH)3既是氧化产物又是还原产物，氧气是氧化产物，氧化剂是Na2O2，还原剂为FeCl2和Na2O2，A、B正确，D错误；由得失电子守恒可知，作氧化剂的Na2O2与作还原剂的Na2O2物质的量之比为3∶1，C正确。解此类题的方法可分为以下三步：第一步，找变价、分升降；第二步，判类型、定其他；第三步，纵横比，下结论。即根据氧化还原反应特征进行判断，首先标明元素的化合价，判断哪些元素的化合价升高，哪些元素的化合价降低；然后判断是否是氧化还原反应，或者判断哪些物质是氧化剂(或还原剂)，哪些物质被氧化(或被还原)，哪些物质是氧化产物(或还原产物)等；最后根据题意，得出相关结论。方法总结1．某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原。因为元素处于化合态时，其化合价可能为正价，也可能为负价。2．在氧化还原反应中，非金属单质不一定作氧化剂。大部分非金属单质往往既具有氧化性又具有还原性，只是以氧化性为主。3．氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂，有的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂。4．在氧化还原反应中，一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，也可能是同一元素既被氧化又被还原。特别提醒练习巩固1.对反应H－＋NH3==H2＋NH2－的不正确说法是()A．只有氢元素化合价发生变化B．H－是还原剂C．NH3是还原剂D．氧化产物和还原产物都是H2解析：C该反应只有氢元素的化合价发生变化，所以A正确；H－失去电子作还原剂，所以B正确；NH3中氢元素化合价降低，NH3是氧化剂，所以C错误；氢气中两个氢原子分别由－1价的氢和＋1价的氢生成，因此氢气既是氧化产物又是还原产物，所以D正确。1．常见氧化剂(1)某些活泼的非金属单质：如O2、Cl2。Cl2。(2)元素处于高价态的物质：如浓硫酸、硝酸、KMnO4、FeCl3等。浓(3)过氧化物：如H2O2、Na2O2。H2O2。2．常见还原剂(1)活泼的金属单质：如Al、Fe、Zn。Zn。(2)某些活泼的非金属单质：如H2、C。(3)元素处于低价态的物质：如CO、H2S。知识梳理知识梳理3．电子转移的表示方法(1)单线桥法用单线箭头从被氧化(失电子，化合价升高)的元素指向被还原(得电子，化合价降低)的元素，标明电子数目，不需注明得失。如(2)双线桥法用双线箭头按被氧化和被还原的元素分别从反应物指向生成物(同种元素)，并注明得失及电子数目。如知识梳理典例精析例2.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。下列说法正确的是()A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物B.5molFeS2发生反应，有10mol电子转移C.产物中SO42-有一部分是氧化产物D.FeS2只作还原剂解析：分析反应可知，FeS2中S的化合价降低生成Cu2S，升高生成FeSO4，故FeS2既是氧化剂又是还原剂，D错误；CuSO4中Cu的化合价降低生成Cu2S，FeS2中S的化合价也降低生成Cu2S，故Cu2S只是还原产物，非氧化产物，A错误；5molFeS2发生反应，有21mol电子转移，B错误；产物中SO42-有一部分是氧化产物，另一部分由CuSO4提供，C正确。典例精析知识梳理1.根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。2.根据物质活动性顺序判断（1）金属活动性顺序(常见元素)KCaNa…Fe…CuHgAg单质的还原性减弱，对应阳离子的氧化性增强（2）非金属活动性顺序(常见元素)FClBrIS单质的氧化性减弱，对应阴离子的还原性增强3.根据氧化产物的价态高低判断同一还原剂在相同的条件下被不同的氧化剂氧化时，还原剂价态升高越大，氧化剂氧化性越强。4.根据反应的难易程度不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时，条件越强，则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越弱。5.根据原电池、电解池的电极反应判断①两种不同的金属构成原电池的两极，其还原性：负极正极。②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越强，而在阳极先放电的阴离子的还原性越强。知识梳理例3：已知：①2BrO3－＋Cl2===Br2＋2ClO3－；②5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl；③ClO3－＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O。下列物质按氧化性由强到弱的顺序排列正确的是()A．Cl2BrO3－ClO3－IO3－B．BrO3－ClO3－Cl2IO3－C．ClO3－BrO3－IO3－Cl2D．BrO3－Cl2ClO3－IO3－典例精析典例精析解析：B由氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，①中氧化性BrO3－ClO3－，②中氧化性Cl2HIO3，③中氧化性ClO3－Cl2，综合分析后判断B项正确。氧化性、还原性强弱的正向判断和逆向应用1．正向判断。对于上述例题中出现多个反应的判断时，解题一般分为三步：第一步，首先通过化合价的变化情况，确定哪种反应物是氧化剂或还原剂，哪种生成物是氧化产物或还原产物；第二步，利用强弱规律，判断各个反应得到的强弱关系；第三步，综合比较分析，对强弱关系进行排序。2．逆向应用。也可以通过强弱规律判断未知反应能否发生。如果符合强弱规律则能够发生，如果违背强弱规律，则不能发生。方法总结2.已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力为W2＞Z2＞X2＞Y2，下列氧化还原反应能发生的是()A．2NaW＋Z2===2NaZ＋W2B．2NaX＋Z2===2NaZ＋X2C．2NaW＋Y2===2NaY＋W2D．2NaZ＋X2===2NaX＋Z2练习巩固答案：BA项中反应要能发生的前提是氧化性：Z2＞W2，不符合实际情况，所以不能发生；B项中反应要能发生的前提是氧化性：Z2＞X2，符合实际情况，所以能发生；C项中反应要能发生的前提是氧化性：Y2＞W2，不符合实际情况，所以不能发生；D项中反应要能发生的前提是氧化性：X2＞Z2，不符合实际情况，所以不能发生。练习巩固知识梳理1．氧化还原反应方程式的配平(1)配平方法：化合价升降法。(2)配平原则：在氧化还原反应元素间化合价变化相等。(3)配平步骤：标、等、定、平、查知识梳理2．氧化还原反应的计算(1)解题方法：电子得失守恒法。氧化剂得到的电子总数=还原剂失去的电子总数。(2)解题的一般步骤：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化合价变化值。③根据题中物质的物质的量和化合价变化值列出等式。n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值典例精析例4.二十世纪初期，化学家合成出NaBH4，可作还原剂。NaBH4极易溶于水并与水反应产生H2，反应后硼以BO2(－)形式存在，且反应前后硼元素化合价不变。(1)写出NaBH4与水反应的离子方程式：_____________________________。(2)在强碱性条件下，NaBH4可使许多金属离子还原成金属原子。冶金工业中，常用NaBH4处理含Au3＋的废液。完成下列离子方程式(将系数及化学式填于空格内)：Au3＋＋____BH4(－)＋____===____Au＋____BO2(－)＋____H2O(3)如果用1molNaBH4与足量的水反应生成的氢气来还原氧化铜，最多可生成铜的物质的量为________。典例精析【解析】(1)由题意知，B的化合价没有发生变化，因此NaBH4中的H为－1价，失电子生成氢气，水中的氢得电子，生成氢气，配平后的离子方程式为BH4(－)＋2H2O===4H2↑＋BO2(－)。(2)利用化合价升降法可进行配平，再利用守恒法可判断缺少的微粒为OH－，其离子方程式为8Au3＋＋3BH4(－)＋24OH－===8Au＋3BO2(－)＋18H2O。(3)NaBH4与水反应生成氢气，氢气与氧化铜反应生成铜和水，因此NaBH4中H元素可以看作是由－1价变为＋1价，转移2个电子，因此1molNaBH4失去8mol电子，根据电子得失守恒知，铜元素应该得到8mol电子，所以生成4mol铜。典例精析答案：(1)BH4(－)＋2H2O===4H2↑＋BO2(－)(2)8324OH－8318(3)4mol方法总结1．根据题给新信息书写氧化还原反应方程式的方法第一步：根据价态变化规律写出反应物和生成物；第二步：根据化合价升降法进行配平；第三步：根据守恒规律补充完善。2．缺项配平的解题方法一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数，再通过比较反应物与生成物，确定缺项(一般为H2O、H＋或OH－)，最后观察配平方法总结3．始终态法定量计算对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可利用始终态法，列出关系，直接找出起始物和最终产物量的关系，删去中间产物，建立二者之间的守恒关系，快速求解练习巩固3.高锰酸钾(KMnO4)是一种常用的氧化剂。(1)有下列变化：CO32－→CO2、C2O42－→CO2、Fe3＋→Fe2＋，找出其中一个变化与“MnO4(－)→Mn2＋”组成一个反应，写出该反应的离子方程式：__________________。(2)不同条件下高锰酸钾可发生如下反应：MnO4(－)＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2OMnO4(－)＋3e－＋2H2O===MnO2＋4OH－MnO4(－)＋e－===MnO42－由此可知，高锰酸根离子(MnO4－)反应后的产物与________有关。练习巩固(3)高锰酸钾溶液与硫化亚铁有如下反应：10FeS＋6KMnO4＋24H2SO4===3K2SO4＋6MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋10S＋24H2O若上述反应前后固体的质量减少了2.8g，则硫元素与KMnO4之间发生电子转移的数目为____________个。解析：(1)MnO4(－)→Mn2＋，锰元素化合价降低，故另一反应物化合价升高，只能是C2O42－→CO2，然后根据化合价升降法配平氧化还原反应。(3)固体质量的减少是反应进入溶液中铁的质量，减少560g时，硫元素失去电子数为20mol，故固体的质量减少2.8g时硫元素与KMnO4之间发生电子转移的数目为0.1NA。练习巩固答案：(1)5C2O42－＋2MnO4－＋16H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O(2)溶液酸碱性(3)0.1NA(或6.02×1022)1.2条反应线：