1、必备知识 整合 关键能力 突破 第第3 3讲氧化还原反应讲氧化还原反应 第第1 1课时氧化还原反应概念、规律及应用课时氧化还原反应概念、规律及应用 必备知识 整合 关键能力 突破 一、氧化还原反应基本概念一、氧化还原反应基本概念 必备知识 整合 1.本质和特征本质和特征 必备知识 整合 关键能力 突破 2.相关概念及其关系相关概念及其关系 必备知识 整合 关键能力 突破 简记“失升氧,得降还,若说剂,正相反”。 例如:反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O中氧化剂是MnO2,还原剂 是HCl,氧化产物是Cl2,生成1 mol Cl2时转移电子数目为1.2041024 。 必
2、备知识 整合 关键能力 突破 思考思考a.有单质参与的化合反应、有单质生成的分解反应一定 (填“一 定”或“不一定”,下同)是氧化还原反应。 b.有单质参加或生成的化学反应,不一定 是氧化还原反应,如3O2 2O3。 c.元素由化合态变为游离态时,该元素不一定 被还原。如:Cu2+Cu时,铜 元素被还原,Cl-Cl2时,氯元素被氧化。 d.所有的置换反应都是 (填“是”或“不是”,下同)氧化还原反应;所有 的复分解反应都不是 氧化还原反应。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.氧化性和还原性氧化性和还原性 (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)。
3、(2)元素价态与氧化性、还原性的关系 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。 必备知识 整合 关键能力 突破 4.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)双线桥法 如Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目: 必备知识 整合 关键能力 突破 思考思考a.箭头指向反应前、后有元素化合价变化的同种 (填“同种”或 “不同种”)元素的原子,且需注明“得(到)”或“失(去)”。 b.箭头的方向不代表 (填“代表”或“不代表”)电子转移
4、的方向,仅表 示电子转移前后的变化。 c.失去电子的总数等于 (填“等于”或“不一定等于”)得到电子的总 数。 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)单线桥法 请标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目: 必备知识 整合 关键能力 突破 思考思考a.箭头从失 (填“得”或“失”,下同)电子元素的原子指向得 电子元素的原子。 b.不标 (填“不标”或“只标”,下同)“得到”或“失去”,只标 电子转移的总数。 c.线桥只出现在反应物 (填“反应物”或“生成物”)中。 必备知识 整合 关键能力 突破 5.氧化剂和还原剂氧化剂和还原剂 (1)常见的氧化剂 包括某些活泼的非金属单质、含有高价态元素的化
5、合物、某些氧化物和过 氧化物等。如: 必备知识 整合 关键能力 突破 特别提醒特别提醒a.O2、O3在水溶液中的还原产物,酸性条件下是H2O,中性、碱性 条件下是OH-;而当还原产物为固态时是O2-或。 b.浓硝酸的还原产物是NO2,稀HNO3的还原产物是NO。 2 2 O 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)常见的还原剂 包括活泼的金属单质、某些活泼的非金属单质、元素处于低价态时的物质 (化合物、低价金属阳离子、非金属阴离子、氢化物等)。如: 必备知识 整合 关键能力 突破 (3)既可作氧化剂,又可作还原剂的物质或微粒 必备知识 整合 关键能力 突破 二、氧化还原反应的规律及应用二、氧化还
6、原反应的规律及应用 (一一)强弱规律强弱规律 1.氧化性、还原性的判断氧化性、还原性的判断 氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易 程度,与得、失电子数 目的多少 无关。如:Na-e- Na+,Al-3e- Al3+,但根据金属活动性顺 序,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.氧化性、还原性强弱的比较方法氧化性、还原性强弱的比较方法 (1)根据化学方程式判断 氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性) 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。 (2)根据反应条件和产物价态高低进行判断 a.与同一物质反应,一般越易
7、进行,则其氧化性或还原性就越强 。如Na与 冷水剧烈反应,Mg与热水反应,Al与水加热反应也不明显,所以还原性:Na MgAl;非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应,F2与H2暗处剧烈反应并爆炸,Cl2 与H2光照剧烈反应并爆炸,Br2与H2加热到500 才能发生反应,I2与H2在不断 必备知识 整合 关键能力 突破 加热的条件下才缓慢发生反应,且为可逆反应,故氧化性:F2Cl2Br2I2。 b.当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如果氧化产物价态相同,可根据反应 条件的高低进行判断:一般反应条件越低,氧化剂的氧化性越强 ,如:MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O,
8、2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+ 8H2O,由上述反应条件的不同,可判断氧化性:KMnO4MnO2。 c.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,可根据氧化 产物的价态高低进行判断:氧化产物的价态越高,则氧化剂的氧化性越强 , 如:2Fe+3Cl2 2FeCl3,Fe+S FeS,则氧化性:Cl2S。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.应用应用 (1)判断物质氧化性、还原性强弱。 (2)判断离子发生氧化还原反应的顺序。 (3)判断元素金属性、非金属性强弱。 (4)判断电化学中阴、阳离子的放电顺序。 (二二)优先规律优先规律:一种氧化剂(还原剂
9、)同时和几种还原剂(氧化剂)相遇时,还原性 (氧化性)较强的物质先反应。此规律用于解决反应的顺序问题。 必备知识 整合 关键能力 突破 (三三)价态规律价态规律:有多种价态的元素,处于最高价态时只具有氧化性 (如H2 SO4中的S元素),处于最低价态时只具有还原性 (如H2S中的S元素),处于 中间价态时既有氧化性又有还原性(如SO2中的S元素)。价态规律可应用于 判断物质的氧化性、还原性。 1.归中反应归中反应: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”。同种元素不同价态间发生归中反应时,
10、元素的化 合价只接近而不交叉,最多达到同种 价态。如:H2S+H2SO4(浓) S+ SO2+2H2O(H2,H2O4O2)、5Cl-+Cl+6H+ 3Cl2+3H2O。 2 S 0 S 6 S 4 S 3 O 必备知识 整合 关键能力 突破 2.歧化反应歧化反应:“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。 (四四)守恒规律守恒规律 化合价升高总数 与降低总数 相等,实质是反应中失电子总数与得 电子总数 相等。该规律可应用于氧化还原反应方程式的配平及相关计算等。 必备知识 整合 关键能力 突破
11、 1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)金属阳离子一定只具有氧化性() (2)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() (3)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() (4)分解反应一定是氧化还原反应,而化合反应为非氧化还原反应() (5)在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物一定不同( ) 必备知识 整合 关键能力 突破 2.下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是() A. B. C. D. D 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析A项中转移电子数目错误,应为e-;B项中氧化产物与还原产物均为Cl2, 且转移电子数目
12、为5e-;C项中用单线桥表示电子转移时不标“得”或“失”。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:Ce4+Fe2+ Fe3+Ce3+、 Sn2+2Fe3+ 2Fe2+Sn4+,由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由 强到弱的顺序是() A.Sn2+、Fe2+、Ce3+B.Sn2+、Ce3+、Fe2+ C.Ce3+、Fe2+、Sn2+D.Fe2+、Sn2+、Ce3+ 解析解析根据反应Ce4+Fe2+ Fe3+Ce3+,可以判断出还原性:Fe2+Ce3+;根据反 应Sn2+2Fe3+ 2Fe2+Sn4+,可以判断出还原性:Sn2+Fe2+
13、,所以还原性:Sn2+ Fe2+Ce3+。 A 必备知识 整合 关键能力 突破 4.下列反应中:HCl作还原剂的是 ,HCl作氧化剂的是 ,HCl为还原 产物的是 。 KOH+HCl KCl+H2O 2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O Cl2+H2O HCl+HClO 2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl Fe+2HCl FeCl2+H2 必备知识 整合 关键能力 突破 关键能力 突破 考点一氧化还原反应基本概念 题组一氧化还原反应的概念及判断题组一氧化还原反应的概念及判断 1.下列变化需要加入合适的氧化剂才能完成的是() A.CuOCu
14、B.H2SO4H2 C.FeFeCl2D.HNO3N2 C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析铜元素的化合价降低,则需要加入合适的还原剂来实现,A项错误;氢元 素的化合价降低,需要加入合适的还原剂来实现,B项错误;铁元素的化合价升 高,需要加入合适的氧化剂才能实现,C项正确;氮元素的化合价降低,需要加 入合适的还原剂来实现,D项错误。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.下列反应属于氧化还原反应的是() A.H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O B.2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O C.NH3+HCl NH4Cl D.CuO+H2 Cu+H2O D 必备知识 整合
15、关键能力 突破 解析解析H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O是中和反应,不是氧化还原反应,A不 符合题意;2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O中没有元素的化合价发生变化, 不是氧化还原反应,B不符合题意;NH3+HCl NH4Cl中没有元素的化合价 发生变化,不是氧化还原反应,C不符合题意;CuO+H2 Cu+H2O中氢元素化 合价升高,铜元素化合价降低,属于氧化还原反应,D符合题意。 必备知识 整合 关键能力 突破 题组二电子转移的表示方法题组二电子转移的表示方法 3.判断下列反应中电子转移方向、数目表示的正误(正确的画“”,错误的 画“”)。 (1)() (2)() 必备
16、知识 整合 关键能力 突破 (3)() (4)() (5)() (6)() 必备知识 整合 关键能力 突破 名师总结名师总结 正确表示电子转移的关键正确标出元素化合价 基本方法是先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中各元素正、负化合价 的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助 化合价口诀来记忆:一价氢、氯、钾、钠、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三 铝、四硅、五价磷;二三铁、二四碳;二三四五氮常见;二四六硫、锰齐(七) 全;铜汞二价最常见;单质零价永不变。 一些特殊物质中元素的化合价: 必备知识 整合 关键能力 突破 (OH)2 O(OH)2PO4LiPO4 K2O4CuC
17、l (OH)2Cl2 S3H3O3O2 OH4O4LiH2 AlKH2O4Na2O3 NaK2O7K2O4 2 Mn 4 Mn 3 Fe 2 Fe 6 Fe 2 Fe 2 2 S 1 Cu 2 2 Cu 1 Cu 1 H 3 2As 3 As 4 Cl 1 2 N 2 2N 4 2N 3 N 2 C 3 N 3 2 C 2 2 S 3 B 1 4 H 6 2 Cr 6 Cr 3 N 必备知识 整合 关键能力 突破 考点二氧化还原反应的规律及应用 1.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强 弱顺序为SO2I-H2O2Fe2+Cl-,则下列反应不能发生的
18、是() A.2Fe3+SO2+2H2O 2Fe2+S+4H+ B.I2+SO2+2H2O H2SO4+2HI C.H2O2+H2SO4 SO2+O2+2H2O D.2Fe3+2I- 2Fe2+I2 2 4 O C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析根据氧化还原反应的规律可知,氧化性:氧化剂氧化产物;还原性:还 原剂还原产物。强氧化剂与强还原剂发生反应产生具有弱氧化性和弱还原 性的物质。若A反应可以发生,则还原性:SO2Fe2+,正确;若B反应可以发生,则 还原性:SO2I-,正确;若C反应可以发生,则还原性:H2O2SO2,错误;若D反应可 以发生,则还原性:I-Fe2+,正确。 必备知
19、识 整合 关键能力 突破 2.(2020山西阳泉模拟)已知下列实验事实: Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液; 将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液变蓝; 向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可得K2Cr2O7溶液。 下列判断不正确的是() A.化合物KCrO2中Cr为+3价 B.实验证明Cr2O3是两性氧化物 C.实验证明氧化性:Cr2I2,C不正确。 2 7 O 必备知识 整合 关键能力 突破 3.已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3ClO-+4OH- 2R+3Cl-+ 5H2O。则R中R的化合
20、价是() A.+3B.+4C.+5D.+6 4 On 4 On 解析解析该氧化还原反应中,Cl元素由+1价降至-1价,设R中R元素为x价, R(OH)3中R元素为+3价,根据氧化还原反应中元素化合价升降总数相等, 有2x-(+3)=3+1-(-1),解得x=+6。 4 On D 必备知识 整合 关键能力 突破 4.已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关 系(未配平): G Q+NaCl Q+H2O X+H2 Y+NaOH G+Q+H2O Z+NaOH Q+X+H2O 这五种化合物中Cl元素化合价由高到低的顺序是() A.G、Y、Q、Z、XB.X、Z、Q、G、Y C
21、.X、Z、Q、Y、GD.G、Q、Y、Z、X C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析由得出Q中Cl元素化合价高于G;由得出X中Cl元素化合价高于Q; 由得出Y中Cl元素化合价介于G、Q之间;由得出Z中Cl元素化合价介于 Q、X之间,故选C。 必备知识 整合 关键能力 突破 名师总结名师总结 “三步”搞定氧化还原反应概念题 第一步:依据题意分析概念 “失升氧,得降还;剂性一致,其他相反”。“剂性一致”即氧化剂具有氧化 性,还原剂具有还原性。“其他相反”即氧化剂被还原,发生还原反应,生成 还原产物;还原剂被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物。 第二步:依据规律判断反应的合理性 氧化还原反应遵循:
22、强弱规律、优先规律、价态规律、守恒规律等,“高价氧 化低价还,中间价态两俱全”。 必备知识 整合 关键能力 突破 第三步:利用得失电子守恒进行定量判断 有关氧化还原反应的定量问题,利用得失电子守恒可以简化计算过程。对于 生疏的或多步氧化还原反应,可直接找出起始的氧化剂、还原剂和最终的还 原产物、氧化产物,利用原子守恒和得失电子守恒,建立已知量与未知量的关 系,快速列式求解。 必备知识 整合 关键能力 突破 1.(2020浙江7月选考,10,2分)反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O中, 氧化产物与还原产物的物质的量之比是() A.1 2B.1 1C.2 1D.4 1 解析解
23、析 ,根据化合价变化分析可 得:MnO2为氧化剂,对应的MnCl2为还原产物,HCl为还原剂,对应的Cl2为氧化 产物,故n(Cl2) n(MnCl2)=1 1,B正确。 B 必备知识 整合 关键能力 突破 2.(2020山东,2,2分)下列叙述不涉及氧化还原反应的是() A.谷物发酵酿造食醋 B.小苏打用作食品膨松剂 C.含氯消毒剂用于环境消毒 D.大气中NO2参与酸雨形成 解析解析A项,谷物发酵酿造食醋过程中存在淀粉的水解和葡萄糖的氧化,涉及 氧化还原反应,错误;B项,小苏打用作食品膨松剂是利用了小苏打受热易分解 的性质,不涉及氧化还原反应,正确;C项,含氯消毒剂具有氧化性,利用其消毒 时
24、发生氧化还原反应,错误;D项,NO2参与酸雨形成时转化为HNO3,氮元素的 化合价升高,发生了氧化还原反应,错误。 B 必备知识 整合 关键能力 突破 3.(2019北京理综,10,6分)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原 反应的是() 物质(括号内为杂质)除杂试剂 AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉 BNaCl溶液(MgCl2)NaOH溶液、稀HCl CCl2(HCl)H2O、浓H2SO4 DNO(NO2)H2O、无水CaCl2 B 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析A项,用Fe粉除去FeCl2溶液中的Fe3+时,发生了氧化还原反应;C项,除去 Cl2中的HCl杂质一般用饱
25、和食盐水,用水除会损失部分Cl2,同时Cl2与H2O的反 应是氧化还原反应;D项,NO2和H2O的反应属于氧化还原反应。 必备知识 整合 关键能力 突破 4.(2019浙江4月选考,6,2分)反应8NH3+3Cl2 N2+6NH4Cl,被氧化的NH3与 被还原的Cl2的物质的量之比为() A.2 3B.8 3C.6 3D.3 2 解析解析分析题给反应,当有3 mol Cl2被还原时,参加反应的8 mol NH3中只有 2 mol被氧化为N2,6 mol NH3转化为NH4Cl时化合价没有变化,则被氧化的NH3 为2 mol,A项正确。 A 必备知识 整合 关键能力 突破 5.(2018北京理综
26、,9,6分)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是 () ABCD 实验 NaOH溶液滴入FeSO4 溶液中 石蕊溶液滴入氯 水中 Na2S溶液滴入AgCl 浊液中 热铜丝插入稀硝 酸中 现象 产生白色沉淀,随后变 为红褐色 溶液变红,随后迅 速褪色 沉淀由白色逐渐变为 黑色 产生无色气体,随 后变为红棕色 C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析A项,白色沉淀为Fe(OH)2,在空气中被氧化为Fe(OH)3;B项,氯水中有 次氯酸,具有强氧化性,使红色褪去;C项,沉淀由白色变为黑色是因为Ag2S比 AgCl更难溶,AgCl发生复分解反应转化为Ag2S,不涉及氧化还原反应;D项, Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2和NO,NO在空气中被氧化生成红棕色的NO2。
