1、专题2 化学变化 第一单元 氧化还原反应 考点一考点一 氧化还原反应的基本概念及配平氧化还原反应的基本概念及配平( (考试要求考试要求:b:b、c;c;考查频率考查频率:6:6年年1010卷卷 8 8考考) ) 【必备知识排查必备知识排查】 【梳理自查梳理自查】 1.1.氧化还原反应的本质和特征氧化还原反应的本质和特征: : 2.2.氧化还原反应关系图氧化还原反应关系图: : 例如例如, ,反应反应MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓) MnCl) MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O中中, ,氧化剂是氧化剂是_, ,还原剂是还原剂是_, , 氧化产物是氧化产物是
2、_。 = MnOMnO2 2 HClHCl ClCl2 2 3.3.氧化还原反应中电子转移的表示方法氧化还原反应中电子转移的表示方法: : (1)(1)双线桥法。双线桥法。 小结小结: :双线桥双线桥,“,“谁”变“谁”谁”变“谁”( (还原剂变成氧化产物还原剂变成氧化产物, ,氧化剂变成还原产物氧化剂变成还原产物) ) 例如例如, ,用双线桥表示铜与浓硝酸反应的电子转移情况用双线桥表示铜与浓硝酸反应的电子转移情况: : (2)(2)单线桥法。单线桥法。 小结小结: :单线桥单线桥,“,“谁”给“谁”谁”给“谁”( (还原剂将电子转移给氧化剂还原剂将电子转移给氧化剂) ) 例如例如, ,用单线
3、桥表示铜与浓硝酸反应的电子转移情况用单线桥表示铜与浓硝酸反应的电子转移情况: : 4.4.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系: : 5.5.常见的氧化剂与还原剂常见的氧化剂与还原剂: : (1)(1)常见氧化剂常见氧化剂: :活泼的非金属单质活泼的非金属单质, ,如如X X2 2(X(X指卤素单质指卤素单质ClCl、Br)Br)、O O2 2、O O3 3等等; ; 高价态的离子高价态的离子, ,如如H H+ +、CuCu2+ 2+、 、FeFe3+ 3+、 、HgHg2+ 2+、 、AgAg+ +等等; ;高价态的物质高价态的物质, , 如如H H2
4、 2SOSO4 4( (浓浓) )、HClOHClO4 4、HNOHNO3 3、PbOPbO2 2、MnOMnO2 2、KClOKClO3 3、KMnOKMnO4 4等等; ;含含 的物质的物质, ,如如 H H2 2O O2 2、NaNa2 2O O2 2等。等。 2 2 O (2)(2)常见还原剂常见还原剂: :金属单质金属单质, ,如如NaNa、MgMg、AlAl、FeFe、CuCu等等; ;非金属单质非金属单质, ,如如H H2 2、C C、 S S等等; ;低价态离子低价态离子, ,如如S S2 2- -、I I- -、FeFe2+ 2+、 、BrBr- -等等; ;含较低价态元素的
5、物质含较低价态元素的物质, ,如如COCO、 NHNH3 3、H H2 2S S、HIHI、SOSO2 2、H H2 2SOSO3 3、NaNa2 2SOSO3 3、NONO等。等。 (3)(3)化合价与氧化性、还原性的关系化合价与氧化性、还原性的关系: : 规律规律: :高价氧化高价氧化, ,低价还原低价还原, ,中间价态两边转中间价态两边转 6.6.氧化还原反应方程式配平的一般步骤氧化还原反应方程式配平的一般步骤: : 标价态、找变化、求总数、配系数、查守恒。即标价态、找变化、求总数、配系数、查守恒。即: : (1)(1)标出变价元素化合价的始态和终态标出变价元素化合价的始态和终态; ;
6、(2)(2)求升高总数与降低总数的最小公倍数求升高总数与降低总数的最小公倍数; ; (3)(3)调整化合价变化的原子的化学计量数调整化合价变化的原子的化学计量数; ; (4)(4)用观察法配平其他物质的化学计量数用观察法配平其他物质的化学计量数; ; (5)(5)检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律, ,离子方程式还要看是否符合离子方程式还要看是否符合 电荷守恒。电荷守恒。 【易错辨析易错辨析】 判断正误判断正误( (正确的打“正确的打“”, ,错误的打“错误的打“”)”) (1)(1)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。有单质参加或有单
7、质生成的化学反应一定是氧化还原反应。 ( ( ) ) 提示提示: :。同素异形体之间的转化不是氧化还原反应。同素异形体之间的转化不是氧化还原反应, ,如如3O3O2 2=2O=2O3 3。 (2)(2)金属阳离子一定只具有氧化性。金属阳离子一定只具有氧化性。( ( ) ) 提示提示: :。FeFe2+ 2+既具有氧化性又具有还原性。 既具有氧化性又具有还原性。 (3)(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时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。一定有另一种元素被还原。( ( ) ) 提示提示: :。发生氧化反应和还原反应的可能是同一种元素。发生氧化反应和还原反应的可能是同
8、一种元素, ,如如ClCl2 2+H+H2 2O=HClOO=HClO +HCl+HCl。 (4)(4)氧化还原反应中的反应物氧化还原反应中的反应物, ,不是氧化剂就是还原剂。不是氧化剂就是还原剂。( ( ) ) 提示提示: :。有些反应物既不是氧化剂也不是还原剂。有些反应物既不是氧化剂也不是还原剂, ,如如ClCl2 2+H+H2 2O=HClO+HClO=HClO+HCl中中 的的H H2 2O O。 (5)(5)某元素从游离态变为化合态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。该元素可能被氧化也可能被还原。( ( ) ) 提示提示: :。元素从游离态变为化合态。元素从游
9、离态变为化合态, ,化合价可能升高化合价可能升高, ,也可能降低也可能降低, ,如如Fe+CuFe+Cu2+ 2+ =Fe=Fe2+ 2+Cu +Cu、ClCl2 2+2Br+2Br- -=2Cl=2Cl- -+Br+Br2 2。 (6)(6)由水参与反应制取由水参与反应制取1 mol H1 mol H2 2, ,转移电子数必定是转移电子数必定是2N2NA A。( ( ) ) 提示提示: :。如。如NaH+HNaH+H2 2O=NaOH+ HO=NaOH+ H2 2,该反应制取该反应制取1 mol H1 mol H2 2转移转移1 mol e1 mol e- -。 【关键能力提升关键能力提升】
10、 【要点归纳要点归纳】 氧化还原反应配平的特殊技巧氧化还原反应配平的特殊技巧 (1)(1)从右向左配平法从右向左配平法 适用范围适用范围: :此法最适用于某些物质此法最适用于某些物质( (如硝酸、浓硫酸的反应如硝酸、浓硫酸的反应) )部分参加氧化还原部分参加氧化还原 反应的类型。反应的类型。 例如例如:Cu+HNO:Cu+HNO3 3( (浓浓)Cu(NO)Cu(NO3 3) )2 2+NO+NO2 2+H+H2 2O O (2)(2)整体总价法整体总价法( (零价法零价法) ) 适用范围适用范围: :在氧化还原反应中在氧化还原反应中, ,一种反应物中有两种或两种以上的元素化合价一种反应物中有
11、两种或两种以上的元素化合价 发生变化发生变化, ,或几种不同物质中的元素化合价经变化后同存在于一种产物中或几种不同物质中的元素化合价经变化后同存在于一种产物中, ,把把 该物质当成一个“整体”来考虑该物质当成一个“整体”来考虑, ,可令该物质中各元素的化合价均为零可令该物质中各元素的化合价均为零, ,然后然后 计算出各元素化合价的升降值计算出各元素化合价的升降值, ,利用化合价升降相等进行配平。利用化合价升降相等进行配平。 例如例如:FeS:FeS2 2+ O+ O2 2FeFe2 2O O3 3 + SO+ SO2 2 (3)(3)歧化归一法歧化归一法 适用范围适用范围: :同种元素之间的歧
12、化反应或归一反应。第三种价态元素之前的系数同种元素之间的歧化反应或归一反应。第三种价态元素之前的系数 等于另两种元素价态的差值与该价态原子数目的比值。等于另两种元素价态的差值与该价态原子数目的比值。 例如例如:Cl:Cl2 2+KOHKCl+KClO+KOHKCl+KClO3 3+H+H2 2O O 该反应中该反应中, ,电子转移只发生在氯元素之间电子转移只发生在氯元素之间, ,属于歧化反应。属于歧化反应。ClCl的化合价由的化合价由0 0变变 为为- -1 1和和+5,+5,因此因此ClCl2 2 的系数为的系数为 =3,KCl=3,KCl的系数为的系数为5,KClO5,KClO3 3的系数
13、为的系数为1 1。 6 2 (4)(4)缺项配平法缺项配平法 缺项化学方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来缺项化学方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来, ,一般为水、酸一般为水、酸 或碱。或碱。 方法。方法。 先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数, ,然后由原子守然后由原子守 恒确定未知物恒确定未知物, ,再根据原子守恒进行配平。再根据原子守恒进行配平。 补项原则。补项原则。 条件条件 补补 项项 原原 则则 酸性条件下酸性条件下 缺缺H(H(氢氢) )或多或多O(O(氧氧) )补补H H+ + , ,
14、少少O (O (氧氧) ) 补补 H H2 2O(O(水水) ) 碱性条件下碱性条件下 缺缺H(H(氢氢) )或多或多O(O(氧氧) )补补H H2 2O(O(水水),),少少O (O (氧氧) ) 补补 OHOH- - 【典例研析典例研析】 【典例典例1 1】16HCl+2KMnO16HCl+2KMnO4 4=2MnCl=2MnCl2 2+5Cl+5Cl2 2+2KCl+8H+2KCl+8H2 2O O中中, ,氧化产物与还原产物氧化产物与还原产物 的物质的量之比是的物质的量之比是( ( ) ) A.25A.25 B.11B.11 C.52C.52 D.41D.41 【解析解析】选选C C。
15、由反应方程式可知。由反应方程式可知, ,反应物反应物KMnOKMnO4 4中的中的MnMn元素的化合价为元素的化合价为+7+7价价, ,生生 成物成物MnClMnCl2 2中中MnMn元素的化合价为元素的化合价为+2+2价价, ,反应物反应物HClHCl中中ClCl元素的化合价为元素的化合价为- -1 1价价, ,生成生成 物物ClCl2 2中中ClCl元素的化合价为元素的化合价为0 0价价, ,故故MnClMnCl2 2是还原产物是还原产物,Cl,Cl2 2是氧化产物是氧化产物, ,由氧化还由氧化还 原反应中得失电子守恒可知原反应中得失电子守恒可知,n(Cl,n(Cl2 2)n(MnCl)n
16、(MnCl2 2)=52,C)=52,C符合题意。符合题意。 【典例典例2 2】(1)(1)请将下列五种物质请将下列五种物质:KBr:KBr、BrBr2 2、I I2 2、KIKI、K K2 2SOSO4 4分别填入下列横线分别填入下列横线 上上, ,组成一个未配平的化学方程式组成一个未配平的化学方程式: : KBrOKBrO3 3+_+H+_+H2 2SOSO4 4 _+_+_+_+H_+_+_+_+H2 2O O。 (2)(2)如果该化学方程式中如果该化学方程式中I I2 2和和KBrKBr的化学计量数分别是的化学计量数分别是8 8和和1,1,则则: : BrBr2 2的化学计量数是的化学
17、计量数是_;_; 请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中: : KBrOKBrO3 3+ _+ H+ _+ H2 2SOSO4 4 ; 若转移若转移10 mol10 mol电子电子, ,则反应后生成则反应后生成I I2 2的物质的量为的物质的量为_。 【解题思路解题思路】本题的解题关键本题的解题关键: :熟练掌握氧化还原反应的化合价升降守恒规律。熟练掌握氧化还原反应的化合价升降守恒规律。 首先首先, ,氧化还原反应里存在着电子的转移氧化还原反应里存在着电子的转移, ,因此元素的化合价必然有升有降因此元素的化合价必然有
18、升有降, ,我我 们将发生化合价变化的元素们将发生化合价变化的元素, ,标出其准确化合价标出其准确化合价; ; 其次其次, ,依据还原剂失电子总数依据还原剂失电子总数= =氧化剂得电子总数氧化剂得电子总数, ,即还原剂即还原剂( (元素元素) )化合价升高化合价升高 的总价数的总价数= =氧化剂氧化剂( (元素元素) )化合价降低的总价数。化合价变化的元素先配平化合价降低的总价数。化合价变化的元素先配平; ; 再次再次, ,观察反应过程中化合价未变化的部分观察反应过程中化合价未变化的部分, ,配上系数。配上系数。 【解析解析】(1)(1)根据溴元素反应后化合价降低可知根据溴元素反应后化合价降低
19、可知, ,还需填入还原剂还需填入还原剂KIKI作反应物作反应物, , 其他物质其他物质I I2 2、BrBr2 2、K K2 2SOSO4 4、KBrKBr为生成物为生成物, ,该反应为该反应为KBrOKBrO3 3+KI+H+KI+H2 2SOSO4 4 I I2 2+ + BrBr2 2+K+K2 2SOSO4 4+KBr+H+KBr+H2 2O O。(2)(2)如果如果I I2 2的化学计量数是的化学计量数是8,KBr8,KBr的化学计量数是的化学计量数是1,1,则根则根 据碘元素化合价变化知共失电子据碘元素化合价变化知共失电子16 mol,KBr16 mol,KBr的化学计量数是的化学
20、计量数是1,1,得电子为得电子为6 mol,6 mol, 则则KBrOKBrO3 3BrBr2 2共得电子共得电子10 mol,10 mol,即即BrBr2 2的化学计量数为的化学计量数为1;1;碘元素的化合价由碘元素的化合价由- -1 1 价升高为价升高为0,0,溴元素的化合价由溴元素的化合价由+5+5价降低为价降低为0 0、- -1 1价价, ,由电子及原子守恒可知反由电子及原子守恒可知反 应为应为3KBrO3KBrO3 3+16KI+9H+16KI+9H2 2SOSO4 4=8I=8I2 2+Br+Br2 2+9K+9K2 2SOSO4 4+KBr+9H+KBr+9H2 2O;O;反应中
21、反应中KIIKII2 2, ,碘元碘元 素化合价由素化合价由- -1 1价升高为价升高为0 0价价, ,氧化产物只有氧化产物只有I I2 2, ,故转移故转移10 mol10 mol电子生成电子生成I I2 2的物质的物质 的量为的量为 mol=5 molmol=5 mol。 10 2 答案答案: :(1)KI(1)KI I I2 2 BrBr2 2 K K2 2SOSO4 4 KBr(KBr(后四种产物顺序可变后四种产物顺序可变) ) (2)(2)1 1 3 3 1616 KIKI 9 9 5 mol5 mol 【新题快递新题快递】 命题角度命题角度1.1.氧化还原反应的概念辨析氧化还原反应
22、的概念辨析 1.(20201.(2020浙江浙江1 1月选考月选考) )反应反应MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓) MnCl) MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O中中, ,氧化产氧化产 物是物是( ( ) ) A.MnOA.MnO2 2 B.HClB.HCl C.MnClC.MnCl2 2 D.ClD.Cl2 2 【解析解析】选选D D。MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓) MnCl) MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O该反应中该反应中ClCl元素化合价由元素化合价由 - -1 1价变为价变为0 0价价, ,则还原剂是则还原
23、剂是 HCl(HCl(浓浓),),氧化产物是氧化产物是ClCl2 2。 = = 2.(20192.(2019浙江浙江4 4月选考月选考) )反应反应8NH8NH3 3+3Cl+3Cl2 2=N=N2 2+6NH+6NH4 4Cl,Cl,被氧化的被氧化的NHNH3 3与被还原的与被还原的 ClCl2 2的物质的量之比为的物质的量之比为( ( ) ) A.23A.23 B.83B.83 C.63C.63 D.32D.32 【解题思路解题思路】本题的解题关键有本题的解题关键有: : (1)(1)会根据定义判断氧化还原反应中的相关物质及其变化。会根据定义判断氧化还原反应中的相关物质及其变化。 (2)(
24、2)能用双线桥表示出氧化还原反应中电子的得失。能用双线桥表示出氧化还原反应中电子的得失。 【解析解析】选选A A。该氧化还原反应用双线桥表示为。该氧化还原反应用双线桥表示为 , , 可知实际升价的氮原子为可知实际升价的氮原子为2 mol,2 mol,所以所以2 mol NH2 mol NH3 3被氧化被氧化, ,同时同时ClCl2 2全部被还原全部被还原, ,观观 察化学计量数察化学计量数,Cl,Cl2 2为为3 mol,3 mol,因而被氧化的因而被氧化的NHNH3 3与被还原的与被还原的ClCl2 2的物质的量之比为的物质的量之比为 2323。 3.(1)3.(1)用浓盐酸来制取氯气的化学
25、方程式如下用浓盐酸来制取氯气的化学方程式如下:2KMnO:2KMnO4 4+16HCl=2KCl+2MnCl+16HCl=2KCl+2MnCl2 2 +5Cl+5Cl2 2+8H+8H2 2O,O,其中被还原的元素是其中被还原的元素是_,_,被氧化的元素是被氧化的元素是_,_,氧化氧化 剂是剂是_,_,还原剂是还原剂是_,_,氧化产物是氧化产物是_,_,还原产物是还原产物是 _,_,氧化剂与还原剂的物质的量之比为氧化剂与还原剂的物质的量之比为_,_,假如有假如有2.5 mol Cl2.5 mol Cl2 2生生 成成, ,则该反应中电子转移的物质的量为则该反应中电子转移的物质的量为_。 (2)
26、(2)在反应在反应3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3=3Cu(NO=3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O中中, ,氧化剂是氧化剂是_,_,氧化产氧化产 物是物是_,_,氧化剂和还原剂的物质的量之比是氧化剂和还原剂的物质的量之比是_,_,每生成每生成2 mol NO2 mol NO 转移的电子数为转移的电子数为_。 【解析解析】(1)(1)反应中锰元素化合价降低反应中锰元素化合价降低,KMnO,KMnO4 4是氧化剂是氧化剂, ,锰元素被还原锰元素被还原,MnCl,MnCl2 2是是 还原产物还原产物; ;氯元素化合价升高氯元素化合价升高,HCl,HCl是还
27、原剂是还原剂,Cl,Cl2 2是氧化产物是氧化产物,HCl,HCl作还原剂和酸作还原剂和酸 性作用性作用, ,氧化剂与还原剂的物质的量之比为氧化剂与还原剂的物质的量之比为1515。每生成。每生成1 mol1 mol氯气转移电子氯气转移电子 为为2 mol,2 mol,所以有所以有2.5 mol Cl2.5 mol Cl2 2生成生成, ,则该反应中电子转移的物质的量为则该反应中电子转移的物质的量为5 mol5 mol。 (2)(2)反应中反应中, ,铜元素的化合价升高作还原剂铜元素的化合价升高作还原剂,Cu(NO,Cu(NO3 3) )2 2是氧化产物是氧化产物, ,氮元素的化合氮元素的化合
28、价降低价降低,HNO,HNO3 3一部分作氧化剂一部分作氧化剂, ,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为则氧化剂与还原剂的物质的量之比为23,23,反应反应 中每生成中每生成2 mol NO2 mol NO转移转移6 mol6 mol电子电子, ,即转移的电子数为即转移的电子数为6N6NA A。 答案答案: :(1)Mn(1)Mn ClCl KMnOKMnO4 4 HClHCl ClCl2 2 MnClMnCl2 2 1515 5 mol5 mol (2)HNO(2)HNO3 3 Cu(NOCu(NO3 3) )2 2 2323 6N6NA A 命题角度命题角度2.2.氧化还原反应的配平氧化还原反
29、应的配平 4.4.配平配平:_KMnO:_KMnO4 4+5K+5K2 2S+_KOH=_KS+_KOH=_K2 2MnOMnO4 4+3K+3K2 2SOSO4 4 +_S+_+_S+_ 答案答案: :2828 2424 2828 2 2 12H12H2 2O O 5.5.某反应中反应物与生成物有某反应中反应物与生成物有AsHAsH3 3、H H2 2SOSO4 4、KBrOKBrO3 3、K K2 2SOSO4 4、H H3 3AsOAsO4 4和一种未知和一种未知 物物X X。已知。已知0.2 mol KBrO0.2 mol KBrO3 3在反应中得到在反应中得到1 mol e1 mol
30、 e- -生成生成X,X,则则X X的化学式为的化学式为 _,_, 试写出该反应的化学方程式试写出该反应的化学方程式_。 【解析解析】根据电子守恒得根据电子守恒得0.20.2(5(5- -x)=1,x=0,x)=1,x=0,所以所以KBrOKBrO3 3被还原成被还原成BrBr2 2。在该氧。在该氧 化还原反应中化还原反应中,KBrO,KBrO3 3是氧化剂是氧化剂, ,其还原产物为其还原产物为BrBr2 2,AsH,AsH3 3为还原剂为还原剂, ,其氧化产物为其氧化产物为 H H3 3AsOAsO4 4,H,H2 2SOSO4 4作为反应物提供酸性环境作为反应物提供酸性环境, ,根据化合价
31、升降相等即可配平。根据化合价升降相等即可配平。 答案答案: :BrBr2 2 4H4H2 2SOSO4 4+5AsH+5AsH3 3+8KBrO+8KBrO3 3=5H=5H3 3AsOAsO4 4+4Br+4Br2 2+4K+4K2 2SOSO4 4+4H+4H2 2O O 【加固训练加固训练】 1.1.氯酸是一种强酸氯酸是一种强酸, ,浓度超过浓度超过40%40%时会发生分解时会发生分解, ,反应可表示为反应可表示为aHClOaHClO3 3=bO=bO2 2 +cCl+cCl2 2+dHClO+dHClO4 4+eH+eH2 2O,O,下列有关说法错误的是下列有关说法错误的是( ( )
32、) A.A.由反应可确定由反应可确定: :氧化性氧化性HClOHClO3 3OO2 2 B.B.由非金属性由非金属性ClS,ClS,可推知酸性可推知酸性HClOHClO3 3HH2 2SOSO4 4 C.C.若若1 mol1 mol氯酸分解所得混合气体的质量为氯酸分解所得混合气体的质量为45 g,45 g,则反应方程式可表示为则反应方程式可表示为3HClO3HClO3 3 =2O=2O2 2+Cl+Cl2 2+HClO+HClO4 4+H+H2 2O O D.D.若化学计量数若化学计量数a=8,b=3,a=8,b=3,则该反应转移电子数为则该反应转移电子数为20e20e- - 【解析解析】选选
33、B B。HClOHClO3 3能将能将- -2 2价的价的O O氧化成氧化成O O2 2, ,说明说明HClOHClO3 3的氧化性大于的氧化性大于O O2 2,A,A项正确项正确; ; HClOHClO3 3不是最高价含氧酸不是最高价含氧酸, ,不能与硫酸比较酸性的强弱不能与硫酸比较酸性的强弱,B,B项错误项错误; ;混合气体的平混合气体的平 均相对分子质量为均相对分子质量为45,45,据十字交叉法可计算据十字交叉法可计算n(On(O2 2)n(Cl)n(Cl2 2)= =21,C)= =21,C项项 正确正确; ;由已知计量数可知由已知计量数可知,d+2e=8,4d+e=24,d+2e=8
34、,4d+e=24- -6=18,2c+d=8,6=18,2c+d=8,解得解得d=4,e=2,c=2,d=4,e=2,c=2,由由 此得出反应的方程式为此得出反应的方程式为8HClO8HClO3 3=3O=3O2 2+2Cl+2Cl2 2+4HClO+4HClO4 4+2H+2H2 2O,O,只有生成只有生成ClCl2 2得电得电 子子, ,故转移电子数为故转移电子数为2 22 25e5e- -=20e=20e- -,D,D项正确。项正确。 71 45 4532 2.2.铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药等行业铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药等行业, ,但使用后的废水但使
35、用后的废水 因其中含高价铬的化合物而毒性很强因其中含高价铬的化合物而毒性很强, ,必须进行处理。工业上往往采取下列循必须进行处理。工业上往往采取下列循 环工艺防止铬的污染环工艺防止铬的污染: : (1)(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是上述各步反应中属于氧化还原反应的是_(_(填序号填序号) )。 (2)(2)第步第步, ,含含CrCr2 2 的废水在酸性条件下用绿矾的废水在酸性条件下用绿矾(FeSO(FeSO4 47H7H2 2O)O)处理处理, ,写出并配写出并配 平反应的离子方程式平反应的离子方程式:_:_。 【解析解析】(1)(1)中铬元素由中铬元素由+6+6价降至价降至+3+3
36、价价, ,中铬元素由中铬元素由+3+3价升至价升至+6+6价。价。 (2)(2)亚铁离子具有还原性亚铁离子具有还原性, ,与重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子。与重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子。 答案答案: :(1)(1) (2)Cr(2)Cr2 2 +6Fe+6Fe2+ 2+14H +14H+ +=2Cr=2Cr3+ 3+6Fe +6Fe3+ 3+7H +7H2 2O O 2 7 O 考点二考点二 氧化还原反应的基本规律和应用氧化还原反应的基本规律和应用( (考试要求考试要求: :c c; ;考查频率考查频率: :6 6年年1010卷卷5 5考考) ) 【必备知识排查必备知识排查】 【梳
37、理自查梳理自查】 1.1.电子守恒规律电子守恒规律: : 氧化剂得电子总数氧化剂得电子总数= =还原剂失电子总数还原剂失电子总数 电子守恒规律常用于氧化还原反应方程式的配平及计算。电子守恒规律常用于氧化还原反应方程式的配平及计算。 如湿法制备高铁酸钾如湿法制备高铁酸钾(K(K2 2FeOFeO4 4) )的反应体系中有六种微粒的反应体系中有六种微粒:Fe(OH):Fe(OH)3 3、ClOClO- -、OHOH- -、 、ClCl- -、H H2 2O,O,根据元素的化合价变化可知根据元素的化合价变化可知, ,_元素的化合价升高元素的化合价升高, ,失去失去_电电 子子, ,而而_元素的化合价
38、降低元素的化合价降低, ,得到得到_电子电子, ,所以根据电子的得失守恒所以根据电子的得失守恒, ,并结合电荷并结合电荷 守恒和质量守恒守恒和质量守恒, ,反应的方程式是反应的方程式是_。 2 4 FeO 3 3个个 氯氯 2 2个个 铁铁 2 4 2FeO 2Fe(OH)2Fe(OH)3 3+3ClO+3ClO- -+4OH+4OH- -= +3Cl+3Cl- -+5H+5H2 2O O 2.2.价态规律价态规律: : 元素处于最高价元素处于最高价, ,只有只有_, ,如如FeFe3+ 3+、 、AgAg+ +等等; ;元素处于最低价元素处于最低价, ,只有只有_, , 如如S S2 2-
39、-、I I- -等等; ;元素处于中间价态元素处于中间价态, ,既有氧化性又有还原性既有氧化性又有还原性, ,如如FeFe2+ 2+、 、ClCl2 2等。物质等。物质 含有多种元素时含有多种元素时, ,性质是这些元素性质的综合体现性质是这些元素性质的综合体现, ,如如HCl,HHCl,H+ +可体现可体现_, , ClCl- -可体现可体现_。 (1)(1)归中规律归中规律: : 同种元素的高价态和低价态向中间价态靠拢同种元素的高价态和低价态向中间价态靠拢, ,只靠近不交叉。如反应只靠近不交叉。如反应 H H2 2S+HS+H2 2SOSO4 4( (浓浓)=S+SO)=S+SO2 2+2H
40、+2H2 2O,1 mol HO,1 mol H2 2S S反应时转移电子数为反应时转移电子数为_。 氧化性氧化性 还原性还原性 氧化性氧化性 还原性还原性 2N2NA A (2)(2)歧化规律歧化规律: : 某些元素中间价态在适宜条件下某些元素中间价态在适宜条件下, ,可同时生成较高价态和较低价态。如可同时生成较高价态和较低价态。如 ClCl2 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H+2NaOH=NaCl+NaClO+H2 2O,1 mol ClO,1 mol Cl2 2反应时转移电子数为反应时转移电子数为_。 (3)(3)同种元素相邻价态不反应同种元素相邻价态不反应, ,如如SOSO2
41、2和浓硫酸和浓硫酸_, ,可用浓硫酸干燥可用浓硫酸干燥SOSO2 2气气 体。体。 N NA A 不反应不反应 3.3.强弱规律强弱规律: : (1)(1)同一氧化还原反应中同一氧化还原反应中, ,氧化性氧化性: :氧化剂氧化剂 氧化产物氧化产物, ,还原性还原性: :还原剂还原剂 还原产还原产 物。如物。如ClCl2 2+S+S2 2- -=S+2Cl=S+2Cl- -, ,氧化性氧化性_ _, ,还原性还原性_ _。 (2)(2)金属还原性越强金属还原性越强, ,相应离子氧化能力越弱相应离子氧化能力越弱: : ClCl2 2 S S S S2 2- - ClCl- - 非金属氧化性越强非金
42、属氧化性越强, ,相应离子还原性越弱相应离子还原性越弱: :氧化性氧化性ClCl2 2BrBr2 2II2 2, ,离子还原性离子还原性 _。 (3)(3)根据反应条件和产物价态高低判断氧化性、还原性强弱根据反应条件和产物价态高低判断氧化性、还原性强弱: : 与同一物质反应与同一物质反应, ,一般越易进行一般越易进行, ,则其氧化性或还原性就越强。如则其氧化性或还原性就越强。如NaNa与冷水与冷水 剧烈反应剧烈反应,Mg,Mg与热水反应与热水反应,Al,Al与与 水加热反应也不明显水加热反应也不明显, ,所以还原性所以还原性:Na:Na_MgMg_Al;Al;非金属单质非金属单质F F2 2、
43、ClCl2 2、BrBr2 2、I I2 2与与H H2 2 反应反应,F,F2 2与与H H2 2暗处剧烈反应并爆炸暗处剧烈反应并爆炸,Cl,Cl2 2与与H H2 2光照剧烈反应并爆炸光照剧烈反应并爆炸,Br,Br2 2与与H H2 2加热到加热到 500 500 才能发生反应才能发生反应,I,I2 2与与H H2 2在不断加热的条件下才缓慢发生反应在不断加热的条件下才缓慢发生反应, ,且为可逆反且为可逆反 应应, ,故氧化性故氧化性:F:F2 2_ClCl2 2_BrBr2 2_I I2 2。 ClCl- -BrBr- -I 当不同的氧化剂作用于同一还原剂时当不同的氧化剂作用于同一还原剂
44、时, ,如果氧化产物价态相同如果氧化产物价态相同, ,可根据反应可根据反应 条件的高低进行判断条件的高低进行判断: :一般条件越低一般条件越低, ,氧化剂的氧化性氧化剂的氧化性_, ,如如MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓) ) MnClMnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O,2KMnOO,2KMnO4 4+16HCl(+16HCl(浓浓)=2KCl+2MnCl)=2KCl+2MnCl2 2+5Cl+5Cl2 2+8H+8H2 2O,O,由上由上 述反应条件的不同述反应条件的不同, ,可判断氧化性可判断氧化性:KMnO:KMnO4 4_MnOMnO2 2。 当不同氧化
45、剂作用于同一还原剂时当不同氧化剂作用于同一还原剂时, ,如果氧化产物价态不相同如果氧化产物价态不相同, ,可根据氧化产可根据氧化产 物的价态高低进行判断物的价态高低进行判断: :氧化产物的价态越高氧化产物的价态越高, ,则氧化剂的氧化性则氧化剂的氧化性_, ,如如 2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 2FeCl2FeCl3 3,Fe+S FeS,Fe+S FeS,则氧化性则氧化性:Cl:Cl2 2_S S。 = 越强越强 越强越强 点燃点燃 = = 4.4.先后规律先后规律: : 一种氧化剂总是优先氧化还原性更强的粒子一种氧化剂总是优先氧化还原性更强的粒子, ,一种还原剂总是优先还原氧化性一种
46、还原剂总是优先还原氧化性 更强的粒子。如还原性更强的粒子。如还原性:Cl:Cl- -BrBr- -FeFe2+ 2+I FeCuFe。( ( ) ) 提示提示: :。氧化还原反应中。氧化还原反应中, ,还原性还原性: :还原剂还原剂 还原产物还原产物, ,即还原性即还原性:CuFe:CuFe2+ 2+。 。 (2)(2)反应反应6HCl+KClO6HCl+KClO3 3=KCl+3Cl=KCl+3Cl2 2+3H+3H2 2O O中中, ,每生成每生成3 mol Cl3 mol Cl2 2, ,转移电子数为转移电子数为 6N6NA A。( ( ) ) 提示提示: :。反应中化合价只靠近不交叉。
47、反应中化合价只靠近不交叉, ,生成生成3 mol Cl3 mol Cl2 2时时, ,转移电子数为转移电子数为5N5NA A。 (3)(3)向向FeBrFeBr2 2溶液中通入溶液中通入ClCl2 2, ,先氧化先氧化BrBr- -。( ( ) ) 提示提示: :。还原性。还原性FeFe2+ 2+Br Br- -,Cl,Cl2 2先氧化先氧化FeFe2+ 2+。 。 (4)(4)重铬酸铵重铬酸铵(NH(NH4 4) )2 2CrCr2 2O O7 7 受热发生氧化还原反应受热发生氧化还原反应, ,则分解产物可能是则分解产物可能是CrOCrO3 3、N N2 2 和和H H2 2O O。( ( ) ) 提示提示: :。重铬酸铵中铬元素化合价为。重铬酸铵中铬元素化合价为+6+6价价, ,只能降低只能降低, ,氮元素化合价为氮元素化合价为- -3 3价价, , 只能升高只能升高, ,因此分解产物不可能是因此分解产物不可能是CrOCrO3 3。 (5)(5)向向
