2019年高考化学二轮复习专题05氧化还原反应（讲）（含解析）.docx

专题05 氧化还原反应（1） 考纲要求1.理解氧化还原反应的本质和特征2.从多个角度理解氧化剂和还原剂等概念3.会比较与判断氧化性或还原性强弱4.知道常见的氧化剂和还原剂5.能判断氧化还原反应中的电子转移方向和数目6.能配平化学方程式7.能运用氧化还原反应的规律进行有关计算（2） 命题规律氧化还原反应是高中化学的核心理论，贯穿于高中化学学习的始终， 也是高考考查的重点和热点内容，分析近五年的新课标全国卷，对氧化还原反应基础知识的考查更注重利用基本概念来解决实际问题，考题分布既有客观题又有主观题，它们与元素及其化合物性质及有关化学实验密切联系在一起，尤其是重要物质制备与氧化还原反应的结合，陌生的氧化还原反应方程式的书写成为近年来考查的亮点，需要重点关注书写提供信息的陌生的氧化还原反应(或离子)方程式，只要利用所给的信息并按氧化还原反应或离子反应规律预测产物，再加以配平，即可得氧化还原反应的化学方程式。复习时要深刻理解概念，多识记一些常见的氧化剂和还原剂。预计2018年新课标卷中氧化还原反应的考查和以往相比不会有太大变化。【例1】【2018北京卷】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AA BB CC DD【答案】C【解析】分析：A项，白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；B项，红点睛：本题考查氧化还原反应的判断，分析颜色变化的原因、理解氧化还原反应的特征是解题的关键。【例2】【2017天津卷】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【答案】A。【解析】A、硅太阳能电池主要是以半导体材料为基础，利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应，与氧化还原反应无关；B、锂离子电池工作时，涉及到氧化还原反应；C、电解质溶液导电实质是电解的过程，与氧化还原反应有关；D、葡萄糖供能时，涉及到生理氧化过程。故选A。 【名师点睛】本题以各种能量之间的转化为载体考查氧化还原反应的判断。氧化还原反应实质是电子的转移，涉及到化合价的升降，故可根据各种能量转化的原理来判断是否有化合价的变化，从而判断是否是氧化还原反应。一、氧化还原反应的基本概念及相互关系1氧化还原反应的实质是电子的得失或电子对的偏移，特征是反应前后元素化合价的升降；判断某反应是否属于氧化还原反应可根据反应前后化合价是否发生了变化这一特征。2基本概念 （1）氧化反应：失去电子(化合价升高)的反应。（2）还原反应：得到电子(化合价降低)的反应。（3）氧化剂(被还原)：得到电子的物质(所含元素化合价降低的物质)。（4）还原剂(被氧化)：失去电子的物质(所含元素化合价升高的物质)。（5）氧化产物：还原剂失电子后对应的产物(包含化合价升高的元素的产物)。（6）还原产物：氧化剂得电子后对应的产物(包含化合价降低的元素的产物)。 3氧化还原反应的表示方法（1）双线桥法箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。箭头方向不代表电子转移方向，仅表示电子转移前后的变化。在“桥”上标明电子的“得”与“失”，且得失电子总数应相等。 （2）单线桥法箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。箭头方向表示电子转移的方向。在“桥”上标明转移的电子总数。 4氧化还原反应与四种基本反应类型的关系（1）有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应；（2）有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应；（3）置换反应一定是氧化还原反应；（4）复分解反应一定不是氧化还原反应。5常见的氧化剂和还原剂重要的氧化剂一般有以下几类：（1）活泼的非金属单质，如Cl2、Br2、O2等。（2）元素(如Mn等)处于高化合价时的氧化物，如MnO2等。（3）元素(如S、N等)处于高化合价时的含氧酸，如浓H2SO4、HNO3等。（4）元素(如Mn、Cl、Fe等)处于高化合价时的盐，如KMnO4、KClO3、FeCl3等。 （5）过氧化物，如Na2O2、H2O2等。 重要的还原剂一般有以下几类：（1）活泼的金属单质，如Na、Al、Zn、Fe等。（2）某些非金属单质，如H2、C、Si等。（3）元素(如C、S等)处于低化合价时的氧化物，如CO、SO2等。（4）元素(如Cl、S等)处于低化合价时的酸，如HCl、H2S等。 （5）元素(如S、Fe等)处于低化合价时的盐，如Na2SO3、FeSO4等。 【归纳总结】查摆易错易混点，突破下列5个误区（1）误认为元素由化合态变为游离态一定被还原，其实不一定。如HClCl2，氯元素被氧化；CuOCu，铜元素被还原。（2）误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化，则一定有另一种元素被还原，其实不一定。如Cl2H2OHClHClO中，被氧化和被还原的都是氯元素。（3）误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应，其实不一定。如SO2具有还原性，浓H2SO4具有氧化性，但二者不能发生氧化还原反应。（4）误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强，其实不一定。如HClO的氧化性高于HClO3。（5）误认为有单质参加也有单质生成的反应一定是氧化还原反应，如3O22O3是化学反应但反应前后化合价不变，故不是氧化还原反应。二、氧化性、还原性及其强弱比较氧化性得电子能力，得到电子越容易氧化性越强。还原性失电子能力，失去电子越容易还原性越强。物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的难易程度，与得失电子的数目无关。如：Na、Mg、Al的还原性强弱依次为NaMgAl；浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱为浓HNO3稀HNO31根据氧化还原反应原理氧化性：氧化剂氧化产物，氧化剂还原剂；还原性：还原剂还原产物，还原剂氧化剂。 2根据元素的化合价如果物质中某元素具有最高价，该元素只有氧化性；物质中某元素具有最低价，该元素只有还原性；物质中某元素具有中间价态，该元素既有氧化性又有还原性。3根据金属、非金属的活动性顺序在金属活动性顺序表中，位置越靠前，其还原性就越强，其阳离子的氧化性就越弱。 一般来说，越活泼的非金属，得到电子还原成非金属阴离子越容易，其阴离子失电子氧化成单质越难，还原性越弱。4根据元素周期表同周期元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱；同主族元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强。如F2H22HF Cl2H22HCl则氧化性F2 Cl25根据反应的难易程度氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低)，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时，条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大，则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越强。6根据电化学原理判断（1）根据原电池原理判断：两种不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出的极，正极金属是电子流入的极。其还原性：负极正极。（2）根据电解池原理判断：用惰性电极电解混合液时，若混合液中存在多种金属阳离子时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强(相应的金属单质的还原性较弱)，若混合液中存在多种阴离子，在阳极先放电的阴离子的还原性较强(相应的非金属单质的氧化性较弱)。7其他条件一般溶液的酸性越强或温度越高，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强，反之则越弱。氧化性还原性强弱的比较是考试的一个难点，基本考查方式一是比较氧化性还原性的强弱，二是根据氧化性还原性强弱，判断反应能否进行。总的解题依据是一个氧化还原反应能进行，一般是氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性。但要考虑到某些特殊情况如符合特定的平衡原理而进行的某些反应。三、氧化还原反应规律1价态变化规律（1）内容：同一元素不同价态之间转化时，价态只靠近不交叉，相邻价态不反应。（2）应用：反应种元素的不同物质间发生氧化还原反应时的化合价变化情况。2优先规律（1） 内容：当存在多种还原剂(氧化剂)时，氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应。（2）应用：判断某一氧化还原反应能否正常进行。可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序。3守恒规律（1）内容：氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数，即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。（2）应用：直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系。配平氧化还原反应方程式。四、氧化还原反应方程式的配平（1）配平原则：电子守恒、原子守恒、电荷守恒（2）配平步骤氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。氧化还原反应化学方程式的配平步骤为：标好价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。列变化：列出元素化合价升高和降低的数值。求总数：求元素化合价升高和降低的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。配系数：用观察法配平其他各物质的化学计量数。细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。【例1】【成都市树德中学2019届高三11月测试】化学与生产、生活密切相关，下列过程涉及氧化还原反应的是 （ ）A生石灰作煤燃烧的脱硫剂 B炒菜时加点酒和醋C肥皂水清洗蚊虫叮咬处 D司母戊鼎表面出现铜绿【答案】D【解析】A.煤燃烧生成的SO2，可与生石灰发生化合反应：CaO + SO2 = CaSO3，故生石灰作煤燃烧的脱硫【趁热打铁】【山东东营二中2019届高三上学期期中】下列应用不涉及氧化还原反应的是 （ ）A铝热法冶炼难熔金属BFeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作CNa2O2用作呼吸面具的供氧剂D实验室用氯化铵和消石灰制备NH3【答案】D 【解析】A铝热法冶炼难熔金属还属于置换反应，Al元素的化合价升高，难熔金属元素的化合价降低，为氧化还原反应，故A错误；BFeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作，反应方程式是2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，优化和价变化，属于氧化还原反应，故B错误；C过氧化钠和二氧化碳、水反应生成氧气，O元素化合价由-1价变为0价，所以属于氧化还原反应，故C错误；D该反应中各元素化合价不变，所以不属于氧化还原反应，属于复分解反应，故D选。故选D。【例2】【山东泰安2019届高三上学期期中】某种类型的心脏起搏器工作时发生下列反应：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。下列有关判断正确的是 （ ）A反应中被氧化的元素有Li和S BSOCl2既是氧化剂又是还原剂C还原产物包括LiCl和S D生成标况下1.12L SO2时，反应转移电子为0.2mol【答案】D【解析】A.在反应中Li元素的化合价由0升高到+1，硫元素的化合价由+4价降为0价，即在反应中Li元【趁热打铁】【安徽蚌埠一中2019届高三上学期期中】已知在碱性溶液中可发生如下反应：Fe（OH）3+ClO+OHFeO4n+Cl+H2O （未配平）则有关叙述不正确的是 （ ） A已知FeO4n中Fe的化合价是+6价，则n=2B每产生1molCl，转移2mol电子CFeO4n具有强氧化性，一般其还原产物为Fe3+，可用作新型自来水消毒剂和净水剂D若n=2，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：3【答案】D【解析】A项、FeO4n中Fe元素的化合价是+6价，因O元素为-2价，由化合价代数和为0可知，n=2，故A正确；B项、反应中ClO转化为Cl，Cl元素的化合价由+1价降低为-1价，则每产生1molCl-，转移2mol电子，故B正确；C项、FeO4n-具有强氧化性，能杀菌消毒，其还原产物为Fe3+，水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，则可用作新型自来水消毒剂和净水剂，故C正确；D项、方程式为2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，可知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2，故D错误。故选D。1、书写信息型氧化还原反应的步骤(三步法)第1步：根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。第2步：根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H或OH的形式使方程式两端的电荷守恒。第3步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。2、利用电子守恒解题的思维模板【例】【长春实验中学2019届高三上期中】硫代硫酸钠溶液常用于氯气泄漏的喷洒剂，具有非常好的处理效果，其与氯气能发生反应：Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2NaCl+6HCl+2H2SO4。下列说法错误的是 （ ）ANa2 S2O3在该反应中做还原剂B处理氯气时当Na2S2O3过量时，喷洒后的溶液中会出现浑浊的现象C1molNa2S2O3与氯气完全反应转移电子4molD氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：4【答案】C【解析】A、根据上述分析可知，Na2S2O3中S的平均化合价为+2价，反应后H2SO4中S的化合价升高至+6价，因此Na2S2O3为还原剂，故A不符合题意；B、Na2S