2020高考化学复习第二章化学物质及其变化2.3氧化还原反应学案（含解析）.docx

第三节氧化还原反应第三节氧化还原反应1.熟悉常见元素的化合价。能根据化学式判断元素的化合价。2了解氧化还原反应的本质。了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。3.理解质量守恒定律。考点(一)氧化还原反应的基本概念 【精讲精练快冲关】知能学通1本质和特征氧化还原反应的本质是电子转移(得失或偏移)，特征是反应过程中元素的化合价发生变化。2相关概念及其关系例如，反应MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O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2NA，被氧化的HCl的物质的量是2_mol，HCl显示的性质是还原性和酸性。3氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系4元素化合价的判断正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，判断氧化剂和还原剂，其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中元素化合价代数和为零的规则，求解其他元素的化合价。(1)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；说变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。(2)近几年高考中一些特殊物质中元素的化合价 (OH)2O(OH)2PO4LiPO4K2O4CuCl (OH)2Cl2S3H3O4H3O3NaONaO2NaO3O2OH4O4LiH2AlKH2O4Na2O3NaK2O7K2O4H3O25.常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂物质类型举例对应还原产物活泼的非金属单质X2(卤素)XO2、O3H2O或OH或O2或O元素处于高化合价时的化合物或离子氧化物MnO2Mn2含氧酸浓H2SO4SO2HNO3NO或NO2HClOCl盐KMnO4(H)Mn2Fe3Fe2或FeNaClOCl过氧化物Na2O2、H2O2H2O或OH(2)常见的还原剂物质类型举例对应氧化产物活泼的金属单质Na、Fe、AlNa、Fe2或Fe3、Al3某些非金属单质H2、C、SH、CO或CO2、SO2变价元素中低价态化合物或离子氧化物COCO2SO2SO3或SO氢化物NH3N2或NOH2SS或SO2离子SOSO_Fe2Fe3I_I2_6.氧化还原反应中电子转移的表示方法(1)双线桥法请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目：。(2)单线桥法请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目：。题点练通1判断下列说法的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)金属阳离子一定只具有氧化性()(2)NO2溶于水发生氧化还原反应()(3)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂()(4)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()(5)浓硫酸具有强氧化性，不能干燥SO2、CO等还原性气体()(6)置换反应一定是氧化还原反应，化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应()(7)NaHCO3H2=HCOONaH2O的反应中，NaHCO3被氧化()(8)Na2O2与水的反应中，水是还原剂()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是()解析：选DA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，且转移电子数目为5e；C项中用单线桥表示电子转移时不标“得失”。3将几滴KSCN(SCN是“类卤离子”)溶液加入含有Fe3的酸性溶液中，溶液变成红色。将该红色溶液分为两份：一份中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；另一份中通入SO2，红色也褪去。下列推测肯定不正确的是()ASCN在适当条件下可失去电子被氧化为(SCN)2B中红色褪去的原因是KMnO4将SCN氧化C中红色褪去的原因是SO2将Fe3还原为Fe2D中红色褪去的原因是SO2将SCN还原解析：选D红色溶液的成分可看作是Fe(SCN)3，由于SCN是“类卤离子”，性质与卤素离子(Cl、Br、I)相似，因此可通过卤素离子的性质推测SCN的性质。如Cl可被酸性KMnO4溶液氧化为Cl2，则SCN也能被酸性KMnO4溶液氧化为(SCN)2，所以A、B项都正确；Fe3具有较强的氧化性，可将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为Fe2，C项正确；卤素离子的化合价已到最低价，不能被SO2还原，由此可推知SCN也不能被SO2还原，D项错误。4金属铜的提炼多从黄铜矿开始，黄铜矿在焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO2。下列说法不正确的是()AO2只作氧化剂BCuFeS2既是氧化剂又是还原剂CSO2既是氧化产物又是还原产物D若有1 mol O2参加反应，则反应中共有4 mol电子转移解析：选D反应中元素的化合价变化为在反应中CuFeS2既是氧化剂，又是还原剂，O2只作氧化剂，SO2既是氧化产物又是还原产物，若有1 mol O2参加反应，则反应中共有6 mol电子转移。考点(二)物质氧化性、还原性强弱的判断 【精讲精练快冲关】知能学通1根据氧化还原反应原理来判断氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。2依据“三表”判断(1)元素周期表同主族非金属元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱，氧化性逐渐增强。(2)金属活动性顺序表(3)非金属活动性顺序表3依据产物中元素价态的高低判断(1)相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如：(2)相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：4依据反应条件判断浓度同一种物质，浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4稀H2SO4，浓HNO3稀HNO3；还原性：浓HCl稀HCl温度同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强酸碱性同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如氧化性：KMnO4(酸性)KMnO4(中性)KMnO4(碱性)题点练通1铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：Tl32Ag=Tl2AgAgFe2=AgFe3Fe2Fe3=3Fe2。下列离子氧化性比较顺序正确的是()ATl3Fe3AgBFe3AgTl3CTlAgFe2 DTl3AgFe3解析：选D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。2物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：Cu与HNO3溶液Cu与FeCl3溶液Zn与H2SO4溶液Fe与FeCl3溶液Cl2和NaOH溶液Fe和HNO3溶液Fe和H2SO4溶液Na和O2(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是_(填标号，下同)。(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是_。(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是_。答案：(1)(2)(3)3已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()A3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3BCl2FeI2=FeCl2I2CCo2O36HCl(浓)=2CoCl2Cl23H2OD2Fe32I=2Fe2I2解析：选A根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，可判断B中Cl2I2；C中Co2O3Cl2；D中Fe3I2，这些结论与题给信息一致。对于A，由于I的还原性强于Fe2，所以Cl2应先氧化I，而不应先氧化Fe2。4为验证氧化性Cl2Fe3SO2，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略，气密性已检验)。实验过程：.打开弹簧夹K1K4，通入一段时间N2，再将T型导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。.当B中溶液变黄时，停止加热，关闭K2。.打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。.打开K3和活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后关闭K3。.更新试管D，重复过程，检验B溶液中的离子。(1)过程的目的是_。(2)棉花中浸润的溶液为_。(3)A中发生反应的化学方程式： _。(4)若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色，其离子方程式为_。(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2Fe3SO2的是_(填“甲”、“乙”或“丙”)。过程B溶液中含有的离子过程B溶液中含有的离子甲有Fe3无Fe2有SO乙既有Fe3又有Fe2有SO丙有Fe3无Fe2有Fe2解析：(1)通入一段时间N2，排出装置中的氧气。(2)氯气和二氧化硫都是有毒气体，可以用NaOH溶液来吸收。(3)A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应，生成氯化锰、氯气、水。(4)SO2通入酸性高锰酸钾溶液中二者可以发生氧化还原反应。(5)溶液显酸性，检验SO应选择BaCl2溶液；乙中第一次有Fe2，说明Cl2不足，Cl2氧化性大于Fe3，第二次有SO，说明发生SO2与Fe3的反应，则Fe3的氧化性大于SO2；丙中第一次有Fe3，无Fe2，则Cl2的氧化性大于Fe3，第二次有Fe2，说明发生SO2与Fe3的反应，则Fe3的氧化性大于SO2。答案：(1)排出装置中的空气，防止干扰(2)NaOH溶液(3)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(4)2MnO5SO22H2O=2Mn25SO4H(5)乙、丙考点(三)氧化还原反应基本规律及应用 【多角探明无盲点】氧化还原反应的规律及应用是氧化还原反应的核心内容，它与元素化合物、离子反应、有机化学、电化学等都有较强的联系，是研究化学反应的理论基础之一，也是解决物质反应问题的必备知识点，主要包括守恒规律(质量守恒、电子守恒)、转化规律、优先规律。守恒规律1.质量守恒反应前后元素的种类和质量不变。2电子守恒即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数，这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。3电荷守恒离子方程式中，反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。如Fe3Cu=Fe2Cu2(错误)，2Fe3Cu=2Fe2Cu2(正确)。对点练1Na2Sx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116，则x的值为()A2B3C4 D5解析：选D ， ，根据得失电子守恒可得：x162，解得x5。2某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2，恰好将铁元素完全氧化成Fe3。x值为()A0.80 B0.85 C0.90 D0.93解析：选A根据得失电子守恒可知，FexO被氧化为Fe3转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。标准状况下112 mL Cl2转移电子0.01 mol，则有x0.01，解得x0.80。转化规律1.价态归中含不同价态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“高价态低价态中间价态”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。例如，不同价态硫之间可以发生氧化还原反应的是注意不会出现中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。2歧化反应同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态高价态低价态”，不会出现“一边倒”的现象，即生成物中该元素的价态不能都比中间价态高或都比中间价态低。对点练3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)：GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是()AG、Y、Q、Z、X BX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、X解析：选A由得出Q中Cl价态高于G，因为1价为氯元素的最低价，G中Cl价态必介于Q和1价的Cl之间，将该结论引用到，Y中Cl价态介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析：H2O中的H化合价降低，则Q中的Cl转变为X中的Cl，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析：Z中Cl价态介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。4氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2KOHKXKY(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KXKYKZ(未配平，KY与KZ关系比为13)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯的化合价是()A1 B3C5D7解析：选C反应：Cl2KOHKXKY是Cl2的歧化反应，KX、KY中的氯元素分别显正价和1价；由于KX也发生歧化反应：KXKYKZ，可断定KY为KCl，化合价高低是Z中ClX中Cl(均为正价)。假设KX中Cl为a价，KZ中Cl为b价，依据化合价守恒原理及KXKY3KZ，有a13(ba)，把a1、a3、a5代入上式讨论，可知a5时，b7符合题意。则KX中Cl的化合价为5。优先规律在浓度相差不大的溶液中：(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：Fe2Br，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Fe粉，因为氧化性：Fe3Cu2H，所以Fe粉先与Fe3反应，然后再与Cu2反应。对点练5现有下列三个氧化还原反应：2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl32KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O若某溶液中含有Fe2、Cl和I，要除去I而不氧化Fe2和Cl，可以加入的试剂是()ACl2BKMnO4CFeCl3 DHCl解析：选C本题是寻找一种氧化剂，其氧化性应大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe3的氧化性(也可等于Fe3的氧化性)。由知氧化性：Fe3I2，还原性：IFe2；由知氧化性：Cl2Fe3，还原性：Fe2Cl；由知氧化性：MnOCl2，还原性：ClMn2；由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4Cl2FeCl3I2，还原性强弱顺序为IFe2ClMn2。所以KMnO4可氧化Cl、Fe2及I，Cl2可氧化Fe2及I，FeCl3只能氧化I。6在含有CuCl2、ZnCl2、FeCl3各 0.01 mol的酸性混合溶液中加入0.005 mol铁粉，经搅拌后发生的变化应是()A铁溶解，析出0.005 mol CuB铁溶解，放出H2C铁溶解，溶液中不再有Fe3D铁溶解，溶液中不再有Cu2解析：选C因为氧化性：Fe3Cu2H，发生反应：2Fe3Fe=3Fe2，其中0.005 mol铁粉与0.01 mol的FeCl3恰好完全反应，溶液中不再有Fe3。考点(四)氧化还原反应方程式的配平与书写 【多角探明无盲点】氧化还原反应方程式的配平是书写方程式的重要步骤，也是化学方程式计算的基础，而化学方程式的书写又是高考的常考题型，因此掌握氧化还原反应方程式配平的一般方法和步骤、掌握特殊方程式的配平技巧是学习的关键所在，涉及的方法主要有正向配平法、逆向配平法、缺项配平法以及新情景下氧化还原反应方程式的书写。正向型氧化还原反应方程式的配平1.氧化还原方程式配平的基本原则2氧化还原方程式配平的一般步骤典例1配平化学方程式：H2SHNO3SNOH2O。配平流程答案3H2S2HNO3=3S2NO4H2O对点练1配平下列方程式。(1)_Cu_HNO3(稀)=_Cu(NO3)2_NO_H2O(2)_KI_CuSO4=_I2_CuI_K2SO4(3)_KI_KIO3_H2SO4=_I2_K2SO4_H2O(4)_MnO_H_Cl=_Mn2_Cl2_H2O(5)_P_CuSO4_H2O=_Cu_H3PO4_H2SO4答案：(1)38324(2)42122(3)513333(4)21610258(5)258525逆向型氧化还原反应方程式的配平适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数，然后确定反应物的化学计量数。如：由于S的化合价既升高又降低，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。对点练2(1)_S_NaOH2Na2S_Na2SO3_H2O(2)_Cl2_Ca(OH)2_CaCl2_Ca(ClO)2_H2O(3)_P4_KOH_H2O=_K3PO4_PH3答案：(1)3613(2)22112(3)29335缺项型氧化还原反应方程式的配平缺项方程式是指某些反应物或生成物的化学式没有写出来，一般为水、酸(H)或碱(OH)。1配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。2补项原则条件补项原则酸性条件下缺H或多O补H，少O补H2O碱性条件下缺H或多O补H2O，少O补OH典例2将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入到MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色(Bi3无色)。配平该反应的离子方程式：NaBiO3Mn2_NaBi3_