高三化学总复习第一讲氧化还原反应人教版知识精讲

学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网高三化学总复习第一讲氧化还原反应人教版【同步教育信息】一.本周教学内容：高三总复习第一讲氧化还原反应二.重点、难点：1.理解氧化剂和还原剂、氧化性和还原性等概念。2.掌握比较氧化性、还原性强弱的一般方法。3.能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。4.掌握配平氧化还原反应方程式的基本方法。三.具体内容：（一）概念及实质1.概念：发生电子转移（得失或偏移）的反应。2.实质：发生电子转移。3.判断：有化合价升降。反应物化合价变化表现性质变化过程发生反应生成物氧化剂e还原剂降低升高氧化性还原性被还原被氧化还原反应氧化反应还原产物氧化产物（二）元素的化合价元素原子的最外电子层结构决定了原子间是按一定数目相互化合，元素的原子相互化合的数目叫这种元素的化合价。1.单质中元素的化合价为0；2.在化合物中金属元素的化合价全为正值，非金属元素的化合价一般既有负值又有正值；3.在化合物中，各元素的正、负化合价的代数和为0；如：原子团的化合价：NO3－、SO42－、SO32－、HSO3－（亚硫酸氢根）、CO32－、HCO3－、ClO3－（氯酸根）、NH4＋（铵根）、MnO4－（高锰酸根）、PO43－（磷酸根）。中心元素的化合价：4.离子化合物中，元素的化合价与在生成它们的反应中原子得、失电子数目及离子的电荷数在数值上相等，如NaCl：离子符号原子得、失电子数离子的电荷数元素的化合价Na＋1（失）1＋1Cl－1（得）1－1共价化合物中，元素的化合价与在生成它们的反应中共用电子对的偏向、偏离的对数在数值上相等。如HCl：共用电子对偏向氯原子，氯元素化合价为－1价；共用电子对偏离氢原子，氢元素化合学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网价为＋1价。5.有机物中：H：+1、O：2，再计算C元素平均化合价。（三）氧化还原反应中电子转移的表示方法双线桥法1.双箭号从反应物指向生成物，箭号起止所指的均为同一种元素。2.线上标出得失电子的情况及价的升降、被氧化或被还原等内容。氧化剂为Fe2O3，还原剂为CO，氧化产物为CO2，还原产物为Fe。氧化剂为HCl，还原剂为Zn，氧化产物为ZnCl2，还原产物为H2。单桥线法1.箭号由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素；2.线上只标出转移电子的总数。（四）氧化还原反应的规律1.对立统一规律还原剂、氧化剂相互对立又相互依存。2.电子守恒规律还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数3.性质传递规律氧化剂+还原剂=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4.谁强谁先规律在溶液中存在多种氧化剂，氧化性强的抢先得电子，先被还原。在溶液中存在多种还原剂，还原性强的抢先失电子，先被氧化。5.价态规律（1）高低规律：最高价态——只具氧化性最低价态——只具还原性中间价态——兼有氧化性和还原性讨论分析下列氧化还原反应中电子转移的方向和数目，判断氧化产物和还原产物。①H2S+H2SO4（浓）=S↓+SO2↑+2H2O②KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O（2）价态归中规律：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，价态的变化“只靠拢，不交叉”。学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网（五）重要的氧化剂、还原剂氧化剂具体物质举例（1）活泼非金属单质O3、Cl2、Br2、O2（2）高价的氧化物NO2、CO2、MnO2（3）高价的含氧酸HClO、浓H2SO4、HNO3（4）高价的盐KMnO4、KClO3、FeCl32FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2（5）过氧化物Na2O2、H2O2等还原剂具体物质举例（1）活泼金属单质Na、Al、Zn、Fe（2）某些非金属单质H2、C、Si（3）低价的氧化物CO、SO2（4）低价的酸HCl、H2S、H2SO3（5）低价的盐Na2SO3、FeCl22FeCl2+Cl2=2FeCl3（六）氧化性、还原性强弱的判断方法1.金属、非金属性（1）随着金属活动顺序表中金属活动性的减弱，金属的还原性越来越弱，其对应离子的氧化性越来越强.（除Fe3＋外）K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag还原性逐渐减弱+2++2+3+2+2++2+3++、、、、、、、、、、KCaNaMgAlZnFeCuFeAgH氧化性逐渐增强（2）对于非金属单质22222F、Cl、Br、I、S、P、C、Si、H氧化性逐渐减弱2F、Cl、Br、I、S还原性逐渐增强2.氧化还原反应的性质传递规律++氧化产物还原产物氧化剂还原剂H2OCuCuOH2例如：则：还原性：H2＞Cu3.根据元素周期律判断（1）同周期氧化性：左＜右还原性：左＞右（2）同主族氧化性：上＞下还原性：上＜下4.根据反应结果判断（1）同一物质在相同条件下，被不同氧化剂氧化的程度越大，氧化剂的氧化性越强。Fe+S=FeS2Fe+3Cl2=2FeCl3（2）同一物质在相同的条件下，被不同还原剂还原得越彻底，还原剂的还原性越强HCl+H2SO4（浓）→不反应学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网（浓）→Br2+SO2↑+H2OHI+H2SO4（浓）→I2+H2S↑+H2O5.根据电极反应确定（1）原电池还原性：负极正极（2）电解池阴极（氧化性）：先析出＞后析出阳极（还原性）：先反应＞后反应6.从反应所需条件来比较。一般来讲，一组反应中，反应条件越简单，对应反应物的氧化性或还原性越强。H2O2+Cl2+MnCl24HClMnO2+（）浓↑2H2O+8Cl2+5MnCl22KCl+2+16HClKMnO4（）浓↑H2O2+2450℃4HCl+CuCl2O2Cl2从反应条件可以看出氧化剂的氧化能力：KMnO4＞MnO2＞O27.外界条件对氧化性或还原性强弱的影响（同一物质在不同条件下的氧化性或还原性）（1）物质的浓度越高，氧化性或还原性越强。（2）温度越高，氧化性或还原性越强。（3）酸性越强，氧化性越强；碱性越强，还原性越强。【典型例题】[例1]（2002年上海理综，16）人体血红蛋白中含有Fe2＋，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2＋离子转变成Fe3＋，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力．服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有（）A.酸性B.碱性C.氧化性D.解析：亚硝酸盐会使Fe2＋转变成Fe3＋．表现了亚硝酸盐的氧化性，服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，说明维生素C还原了亚硝酸盐或使Fe3＋又生成了Fe2＋，即：维生素C具有还原性。答案：D思考：维生素C和Fe2＋都具有还原性，二者相比较还原性较强的是_______________？答案：维生素C的还原性比Fe2＋强．因为维生素C能将Fe3＋还原为Fe2＋，而Fe2＋则不能。（也可根据同一氧化还原反应中，还原剂维生素C的还原性比还原产物Fe2＋的还原性强进行分析判断）[例2]（2002年上海23）在氯氧化法处理含CN－的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐（其毒性仅为氰化物的千分之一），氰酸盐进一步被氧化为无毒物质．（1）某厂废水中含KCN，其浓度为650mg/L．现用氯氧化法处理，发生如下反应（其中N均为3价）：KCN＋2KO＋Cl2＝KOCN＋2KCl＋H2O。被氧化的元素是______。（2）投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气．请配平下列化学方程式，并标出电子转移方向和数目：KOCN＋KOH＋Cl2——CO2＋N2＋KCl＋H2O（3）若处理上述废水20L，使KCN完全转化为无毒物质．至少需液氯_______g。解析：此题以污水处理为知识背景，考查了氧化还原的概念、氧化还原方程式的配平及氧化还原反应的计算。（1）在KCN＋2KOH＋Cl2＝KOCN＋2KCl＋H2O反应中，氯元素价态降低，H、N、O、K四种元素的价态没变，只有碳元素的价态升高，故被氧化的为碳元素。（2）氧化还原方程式的配平，首先要找准变价元素，再利用化合价升降法配平，反应学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网的价态升高，KOCN为还原剂，氯气为氧化剂。（3）20L废水中含KCN的物质的量为：111molg65gmg1000L20Lmg650=0.2mol，由两步反应的化学方程式得出关系式：2KCN~5Cl2，所以需氯气：0.2mol×25=0.5mol，即35.5g。答案：（1）碳（或C）思考：在化学反应KCN＋2KOH＋Cl2KOCN＋2KCl＋H2O中，氧化剂是___________________________；还原剂是_________________________；氧化产物是_________________；还原产物是__________________。答案：Cl2KCNKOCNKCl[例3]（2001年上海，23）化学实验中，如使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形（1）在上述有编号的步骤中，需用还原剂的是_______________________需用氧化剂的是__________________（填编号）。（2）在上述循环中，既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是____________（填化学式）。（3解析：（1）在①变化中，Cr元素由＋6价变为＋3价，化合价降低，需还原剂；②③两步变化中Cr元素的价态都是＋3价，⑤步变化中Cr元素的价态都是＋6价，②③⑤都是非氧化还原反应；在④步变化中，Cr元素由＋3价变为＋6（2）Cr（OH）3既能与盐酸反应生成CrCl3，又能与NaOH反应生成NaCrO2，为两性氢氧化物。（3）此小题考查了化学方程式的配平方法．先找出该反应的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物，并配出其化学计量数；再由原子守恒配出NaCl、KCl的计量数，最后补充H2O，并配平其计量数。答案：（1）①④（2）3)(OHCr（3）161422637H2O思考：写出两性氢氧化物Cr（OH）3分别与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式．学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网答案：Cr（OH）3＋3HCl＝CrCl3＋3H2O3)(OHCr＋NaOH＝NaCrO2＋2H2O[例4]1962年，英国青年化学家以巴特莱特将PtF6和Xe按等物质的量在室温下混合后，首次得到含有化学键的稀有气体化合物六氟合铂酸氙：Xe＋PtF6＝XePtF6。有关此反应的叙述中，正确的是（）A.XeB.PtF6C.PtF6D.解析：关键确定XePtF6中各元素的价态，须破除Xe只有0价的思维定势，由于F元素是最活泼的非金属元素，故为－1价，但F不会表现出氧化性．而Pt在PtF6中处于较高价态具备氧化性，故Xe表现还原性，失去电子．答案：B[例5]三聚氰酸C3N3（OH）3可用于消除汽车尾气中的氮氧化物（如NO2）。当加热至一定温度时，它发生如下分解：C3N3（OH）3＝3HNCOHNCO（异氰酸，其结构是H—N＝C＝O）能和NO2反应生成N2、CO2和H2O。（1）写出HNCO和NO2反应的化学方程式．分别指明化合物中哪种元素被氧化?哪种元素被还原?（2