2020年高考化学一轮复习 第二章 第三节 氧化还原反应课件 新人教版

第三节氧化还原反应考向一氧化还原反应基本概念及其判断【通考点·融会贯通】1.氧化还原反应概念辨析“三步曲”第1步:正确标出化合价所有的分析都源于化合价变化。第2步:依据规律判断反应的合理性。化合价与氧化性的关系:“高价氧、低价还,中间价态两面转”。第3步:利用电子守恒进行定量判断。2.氧化还原反应概念辨析中易错问题(1)在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可以是不同反应物,也可以是同一反应物,氧化产物、还原产物可以是不同产物,也可以是同一种产物。(2)由于有些氧化还原反应中,氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应,因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。【通考题·触类旁通】角度1氧化还原反应基本概念判断1.(2019·烟台模拟)某种飞船以N2H4和N2O4为动力源,发生反应:2N2H4+N2O4====3N2+4H2O,反应温度可高达2700℃,对于该反应,下列说法中正确的是()A.该反应属于置换反应B.N2H4是氧化剂C.N2O4是还原剂D.N2既是氧化产物又是还原产物【解析】选D。该反应的反应物中无单质,不属于置换反应;该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应,N2H4是还原剂,N2O4是氧化剂,N2既是氧化产物又是还原产物。2.(2019·黄冈模拟)盐酸在不同的反应中,可以分别表现出酸性、氧化性和还原性。现在有如下三个反应,有关判断正确的是()①Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑②NaOH+HCl====NaCl+H2O③2HClH2↑+Cl2↑选项有关判断A反应①是置换反应,HCl表现还原性B反应②是复分解反应,HCl表现氧化性C反应③中HCl既有氧化性也有还原性D反应①中H2是氧化产物【解析】选C。反应①是置换反应,HCl中氢元素化合价降低,表现氧化性,发生还原反应,所得产物H2是还原产物,A、D错误;反应②是复分解反应,不是氧化还原反应,HCl表现酸性;反应③中HCl既作氧化剂又作还原剂,既有氧化性也有还原性,C正确。角度2氧化还原反应的有关辨析3.(2019·衡阳模拟)O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2====SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是()A.氧气是氧化产物B.O2F2既是氧化剂又是还原剂C.若生成4.48LHF,则转移0.8mol电子D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4【解析】选D。氧元素的化合价由反应前的+1变为反应后的0,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,A错误;在反应中O2F2中的氧元素的化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而H2S中的硫元素的化合价是-2,反应后变为SF6中的+6,所以H2S是还原剂,B错误;没说明是否在标准状况下,不能确定HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,C错误;根据方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量的比是1∶4,D正确;4.关于反应4Al+3TiO2+3C====2Al2O3+3TiC的叙述正确的是()A.Al是还原剂,TiC是氧化产物B.TiO2是氧化剂,TiC是还原产物C.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶1D.生成1molTiC时转移4mol电子【解析】选D。根据反应方程式可知,铝元素的化合价从0升高到+3,失去3个电子,Al为还原剂,Al2O3为氧化产物,碳元素的化合价从0降低到-4,得到4个电子,C是氧化剂,TiC为还原产物,故选项D正确。【加固训练】1.在反应中,元素X的原子将电子转移给元素Y的原子,则下列说法正确的是()①元素X被氧化②元素Y被氧化③元素X发生还原反应④元素Y发生还原反应A.①②B.③④C.②③D.①④【解析】选D。据题意知,X原子失去电子,X元素化合价升高,发生氧化反应;而Y原子获得电子,Y元素化合价降低,发生还原反应。2.(2017·北京高考)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。二氧化碳使Na2O2固体变白,Na2O2发生了自身氧化还原反应,二氧化碳既不是氧化剂也不是还原剂,A错误;氯气使KBr溶液变黄,发生反应Cl2+2KBr====2KCl+Br2,氯元素化合价降低,被还原,B正确;乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色,乙烯被氧化,C错误;氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀,发生的是复分解反应,D错误。3.(2017·天津高考)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。光能转化成电能,不是化学变化,与氧化还原无关;锂离子电池工作时,相当于原电池工作,分别在两极上发生氧化反应和还原反应,是氧化还原反应的过程;电解质导电的过程实际上是在电解池的两极上分别发生氧化反应和还原反应的过程,是氧化还原反应的过程;葡萄糖供能就是葡萄糖在人体内被氧化释放能量的过程。4.孙思邈《太清丹经要诀》中对制取彩色金(主要成分为SnS2)的过程有如下叙述:“雄黄十两,末之,锡三两,铛中合熔……入坩埚中,火之……以盖合之。密固,入风炉吹之。令锅同火色,寒之。开,黄色似金”。其中雄黄的主要成分为As4S4,下列说法不正确的是()A.SnS2可溶于硝酸B.该过程也可以在空气中进行C.制取彩色金的过程中发生了氧化还原反应D.可用灼烧的方法鉴别真金与彩色金【解析】选B。SnS2中Sn显+4价,S显-2价,-2价S具有还原性,硝酸具有强氧化性,SnS2与硝酸发生氧化还原反应,因此SnS2可溶于硝酸,A项正确;该过程如果在空气中进行,SnS2容易被O2氧化,因此该过程不能在空气中进行,B项错误;根据题中信息,“锡三两”,锡为单质,产物为SnS2,Sn的化合价由0价→+4价,化合价升高,即过程中存在氧化还原反应,C项正确;SnS2容易受热分解,颜色发生变化,真金受热不易分解,颜色不变化,D项正确。考向二氧化还原反应的基本规律及其应用【通考点·融会贯通】1.价态规律(1)升降规律:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。(2)价态归中规律含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。例如,H2S与浓硫酸的反应:(3)歧化反应规律“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O。2.强弱规律自发进行的氧化还原反应,一般遵循强氧化剂制弱氧化剂,强还原剂制弱还原剂,即“由强制弱”。3.先后规律(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性Fe2+Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+Cu2+H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。4.电子守恒规律氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。【通考法·一通百通】电子守恒法计算“三步曲”【通考题·触类旁通】角度1守恒规律的应用1.(2019·大连模拟)将NaClO3和NaI按物质的量之比1∶1混合于烧瓶中,滴入适量硫酸,并水浴加热,反应后测得NaClO3和NaI恰好完全反应,生成I2、Na2SO4和H2O,并产生气体X,则X为()A.Cl2B.Cl2OC.Cl2O3D.ClO2【解析】选D。根据转移电子数守恒得,1molNaI中的碘元素由-1价升高到0价,生成单质碘,化合价升高转移1mol电子,故NaClO3中的氯元素化合价降低转移1mol电子,则X气体中氯元素的价态为+4价,故选D。角度2先后规律的应用2.(2019·新余模拟)向100mL的FeBr2溶液中,通入标准状况下Cl25.04L,Cl2全部被还原,测得溶液中c(Br-)=c(Cl-),则原FeBr2溶液的物质的量浓度是()A.0.75mol·L-1B.1.5mol·L-1C.2mol·L-1D.3mol·L-1【解析】选D。标准状况下Cl2的物质的量是=0.225mol,由于Fe2+的还原性强于Br-,通入氯气后,Cl2先氧化Fe2+再氧化Br-,设原FeBr2溶液的物质的量浓度是xmol·L-1,则0.225×2=0.1x×1+(0.1x×2-0.225×2),解得x=3。15.04L22.4Lmol角度3价态规律的应用3.NH3和NO2在催化剂作用下反应:8NH3+6NO27N2+12H2O。若还原产物比氧化产物少0.1mol,则下列判断正确的是()A.转移电子4.8NA个B.生成气体的体积为42.56L(标准状况)C.还原剂比氧化剂多0.2molD.被还原的氮原子是11.2g【解析】选C。题给反应中NH3为还原剂,NO2为氧化剂,由氮原子守恒知7molN2中,3mol为还原产物,4mol为氧化产物。设还原产物为3x,则氧化产物为4x,4x-3x=0.1mol,x=0.1mol,即有0.8molNH3和0.6mol的NO2反应生成0.7molN2。A项,应转移2.4NA个电子;B项,N2在标准状况下的体积为0.7mol×22.4L·mol-1=15.68L;C项,NH3比NO2多0.8mol-0.6mol=0.2mol;D项,被还原的氮原子质量为0.6mol×14g·mol-1=8.4g。【加固训练】1.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为()A.2B.3C.4D.5【解析】选D。在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行计算。得关系式1×[6-(6-)]·x=16×2,x=5。2x2.锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在,我国锑的蕴藏量为世界第一,从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物,再用碳还原:①2Sb2S3+3O2+6FeSb4O6+6FeS;②Sb4O6+6C4Sb+6CO↑,关于反应①、②的说法正确的是()A.反应①、②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6B.反应①中每生成3molFeS时,共转移6mol电子C.反应①中FeS既是氧化产物又是还原产物D.每生成4molSb时,反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4∶3【解析】选B。反应①中氧气化合价降低,氧气为氧化剂,反应②中Sb4O6化合价降低,作氧化剂,A项错误;反应①中每生成3molFeS时,铁失去6mol电子,共转移6mol电子,B项正确;反应①中FeS只是氧化产物,不是还原产物,C项错误;每生成4molSb时,反应①消耗6mol铁,反应②消耗6mol碳,所以二者的物质的量之比为1∶1,D项错误。3.已知:①向KMnO4晶体中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体;②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色;③取实验②生成的溶液滴在淀粉-KI试纸上,试纸变蓝色。下列判断正确的是()A.上述实验证明氧化性:Cl2Fe3+I2B.上述实验中,共有两个氧化还原反应C.实验①生成的气体不能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝D.实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性4MnO【解析】选A。在氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以A项正确;三个反应都是氧化还原反应;实验①生成的气体是氯气,其氧化性大于②中产生的FeCl3,能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝;实验②只能证明Fe2+有还原性不能证明其有氧化性。4.(2019·徐州模拟)现有24mL浓度为0.05mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为()A.+