人教版《氧化还原反应》第一轮复习.ppt

,第三节 氧化还原反应,教学目标： 1理解化学反应的四种基本类型。 2认识氧化还原反应的本质是电子的转移。了解生产、生活中常见的氧化还原反应。 3能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。 4掌握物质氧化性、还原性强弱的比较。 5能用化合价升降法配平常见的氧化还原反应。 6能运用质量守恒、电子守恒、电荷守恒，进行氧化还原反应的有关计算。,复习建议： 1氧化还原反应的本质是电子转移，外在表现是化合价的升降。在学习时，要从本质和现象两方面去分析氧化还原反应，并能利用化合价升降(或电子转移)判断某一反应是否为氧化还原反应。 2氧化还原反应与初中所学的四种基本反应类型，既有联系，又有区别。学习时要注意从本质上揭示两种分类方法之间的区别和联系。,3氧化还原反应方程式的正确书写与氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断是高考中的重点。在学习过程中要结合社会生产、科技和生活中的氧化还原反应，有目的、有选择地去书写及分析新情境下的氧化还原反应，从而使课本知识与社会生活相联系，提高化学知识的实用价值。,自主复习： 一、氧化还原反应 1定义：在反应过程中有元素的_的化学反应是氧化还原反应，否则是_反应。 2实质：反应过程中有_。 3特征：化合价有_。 4与四种基本反应的关系 (1)四种基本反应 根据反应物和生成物的种类及多少可把化学反应分为_、_、_和_。,自主复习：,(2)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系图示为：,二、氧化剂和还原剂 1概念 (1)氧化剂：所含元素化合价_(或_电子)，在反应中表现_，发生_反应。生成_产物。 (2)还原剂：所含元素化合价_(或_电子)，在反应中表现_，发生_反应，生成_产物。,2常见的氧化剂和还原剂 (1)常见的氧化剂和还原剂 活泼的非金属单质：如_等。 高价金属阳离子：如_等。 高价或较高价含氧化合物：如_等。 过氧化物：如_。等,(2)常见的还原剂 金属单质，如：_等。 某些非金属单质，如_等。 低价态金属阳离子，如_等。 元素处于低价态时的氧化物，如_等。 非金属阴离子及低价态化合物，如_等。 非金属氢化物及其水溶液，如_。,3氧化还原反应方程式配平的原则 (1)电子守恒，即_相等。 (2)质量守恒，即反应前后_相等。 (3)电荷守恒，即反应前后_相等(对既是氧化还原反应，又是离子间的反应而言)。,答案： 一、化合价升降 非氧化还原 电子的得失或电对的偏移 升降 化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 置换反应 复合解反应 二、 降低 得到 氧化性 还原 还原 升高 失去 还原性 氧化 氧化 Cl2、O2、Br2、F2 Fe3、Sn4、Cu2 KMnO4、MnO2、PbO2、KClO3 H2O2、Na2O2 K、Na、Mg H2、C、Si Fe2、Cu CO、NO、SO2 S2、I、H2S HBr、HI、H2S 反应中还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数 各元素的原子个数 离子所带的正、负电荷总数,自主评估： 1下列物质转化需要加入还原剂才能实现的是 ( ) ASO32SO2 BHClCl2 CNaNa DSO2S 答案：D,2(2008上海高考)下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是 ( ) AF2、K、HCl BCl2、Al、H2 CNO2、Na、Br2 DO2、SO2、H2O 解析：依据：若元素处于最高价态，则该微粒只具有氧化性；若元素处于最低价态，则该微粒只具有还原性；若元素处于中间价态，则该微粒既有氧化性又有还原性。分析选项中各物质所含元素的化合价，然后判断其氧化性或还原性，只有A项符合题干条件。 答案：A,3亚硝酸钠(NaNO2)可将人体血红蛋白中的Fe2转化为Fe3，生成高铁血红蛋白而丧失与氧气结合的能力，误食亚硝酸钠中毒，可服维生素C解毒，下列叙述中有关亚硝酸钠和维生素C表现的性质的说法正确的是 ( ) A氧化性和还原性 B还原性和氧化性 C氧化性和酸性 D还原性和碱性 答案：A,4小美在奥运五连环中填入了5种物质，相连环物质间能发生反应，不相连环物质间不能发生反应。你认为“五连环”中物质间发生的反应，没有涉及的基本反应类型和属于氧化还原反应的个数有 ( ) A复分解反应、1个 B分解反应、2个 C化合反应、3个 D置换反应、2个 答案：B,5(2008广东理基)氮化铝(AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应Al2O3N23C 2AlN3CO合成。下列叙述正确的是 ( ) A上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂 B上述反应中，每生成1 mol AlN需转移3 mol电子 CAlN中氮元素的化合价为3 DAlN的摩尔质量为41 g,答案：B,6氢化钠(NaH)是一种生氢剂，可发生如下反应：NaHH2O=NaOHH2对这一反应的描述正确的是 ( ) ANaH是氧化剂 BNaH是氧化产物 CNaOH是还原产物 D氧化产物与还原产物的质量比是11 答案：D,7某单质能与浓硝酸反应，若参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为14，则该元素在反应中所显示的化合价可能是 ( ) A1 B2 C3 D4 答案：BD,8CsICl2是一种碱金属的多卤化物，这类物质在化学反应中既可表现氧化性又可表现还原性，有关该物质的说法正确的是 ( ) ACs显3价，I、Cl均显1价 BCs显1价、Cl显1价、I显1价 C在CsICl2溶液中通入Cl2，有单质碘生成 D在CsICl2溶液中通入SO2气体，有硫酸生成 答案：D,9请写出一个符合条件的有水参加反应的化学方程式。 (1)水只作氧化剂：_。 (2)水只作还原剂：_。 (3)水既作氧化剂也作还原剂：_。,(4)水既不是氧化剂也不是还原剂，但属于氧化还原反应： _。 (5)水既不是氧化剂也不是还原剂，也不属于氧化还原反应： _。 解析：根据常见水参与的反应，考虑元素价态变化，写出符合条件的方程式。,10KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯，其变化可表述为 _KClO3_HCl(浓)_KCl_ClO2_Cl2_H2O (1)氧化剂是_，还原剂是_；氧化产物是_，还原产物是_。 (2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_(填编号) 只有还原性 还原性和酸性 只有氧化性 氧化性和酸性,(3)配平上述化学方程式 (4)产生0.1mol Cl2，则转移的物质的量为_mol。,答案：(1)KClO3 HCl Cl2 ClO2 (2) (3)2 4 2 2 1 2 (4)0.2,11在一定条件下，NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 mol，充分反应后所得产物中，若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。 (1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。 (2)若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。,(2)0.3 mol NO和0.7 mol NH3；0.2 mol NH3和0.8 mol NO,1.氧化还原反应的本质和特征 (1)本质：有电子转移(得失或偏移)。 (2)特征：反应前后元素的化合价有变化。 2有关概念 (1)氧化与还原：失去电子(或共用电子对偏离)的变化称为氧化；得到电子(或共用电子对偏向)的变化称为还原。 (2)氧化剂与还原剂：在化学反应中，得到电子的物质称为氧化剂；失去电子的物质称为还原剂。,(3)氧化性与还原性：得电子能力是指氧化性；失电子能力是指还原性。 (4)氧化产物和还原产物：氧化剂在反应中得到电子被还原的产物称为还原产物；还原剂在反应中失去电子被氧化的产物称为氧化产物。,3氧化还原反应的有关概念的联系和区别 氧化还原反应有关概念的联系和区别可用框图表示：,说明：该部分内容主要考查氧化还原反应的判断，氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判定等基础内容，一般掌握相关概念即可答题。,案例精析 【例1】 铬能慢慢地溶于稀盐酸生成蓝色溶液，若通入空气则溶液颜色变绿，发生的反应有Cr2HCl=CrCl2H2、4CrCl24HClO2=4CrCl32H2O，下述叙述中正确的是 ( ) A反应、均属于置换反应 BHCl在反应、中均作氧化剂 C反应中HCl被氧化 D溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2发生氧化反应,解析 置换反应除了要有单质参加反应，还必须有单质生成，反应不符合，A项错误；在反应中HCl的两种元素无价态变化，既不是氧化剂，也不是还原剂，B项错误；反应HCl中H元素价态降低，被还原，C项错误；反应中Cr2被O2氧化生成Cr3，导致溶液颜色由蓝变绿，D项正确。 答案 D,解析：方程式是三聚氰酸的分解，生成了氰酸(HNCO)，二者不是同一种物质；根据方程式可知，NO2中4价的N元素化合价降为0价，所以NO2是氧化剂，HNCO是还原剂，综上所述，正确答案为C。 答案：C,解析：在反应中，反应物有三种，而生成物为两种化合物，不属于置换反应，反应均有化合价的升降，均属于氧化还原反应，在反应中，Ti的化合价不变，Cl得电子，Cl2为氧化剂。 答案：D,物质的氧化性、还原性的强弱可依据以下几个方面判断。 1根据金属活动性顺序进行判断,2根据非金属活动性顺序进行判断 3根据反应方程式进行判断 氧化剂还原剂=还原产物氧化产物 还原性：还原剂还原产物； 氧化性：氧化剂氧化产物。,6某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关 温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。 浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。 酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。,特别提醒 物质的氧化性、还原性强弱与物质本身得失电子数目的多少无关。 金属性和非金属性是指元素(原子)的性质，还原性和氧化性是指由元素组成的物质的性质，二者有统一性，也有差异。,案例精析 【例2】 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=2FeCl34FeI3 BCl2FeI2=FeCl2I2 CCo2O36HCl=2CoCl2Cl23H2O D2Fe32I=2Fe2I2,解析 由题意可知，氧化性强弱顺序为：Co2O3Cl2FeCl3I2。氧化还原反应能顺利进行，必须满足氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性。A项中氧化性：Fe3I2，I应被氧化成I2。 答案 A 点评 在一个氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性。,已知： 向KMnO4晶体中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体； 向FeCl2溶液中通入少量实验产生的气体，溶液变黄色； 取少量实验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：KMnO4Cl2Fe3I2 B上述实验中，共有两个氧化还原反应 C实验生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 D实验证明Fe2既有氧化性又有还原性,解析：三个实验涉及的反应分别为：实验：2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O； 实验：2FeCl2Cl2=2FeCl3； 实验：2FeCl32KI=2FeCl2I22KCl。,答案：A,已知2Fe32I=2Fe2I2，当把Cl2通入FeI2溶液中时，下列离子方程式一定不正确的是 ( ) ACl22I=I22Cl B4Cl26I2Fe2=2Fe33I28Cl C3Cl22Fe24I=2Fe32I26Cl D2Cl22Fe22I=2Fe3I24Cl,解析：由于还原性IFe2，故一定量的Cl2通入FeI2溶液时，先将溶液中的I氧化成I2，然后再氧化Fe2。FeI2溶液中Fe2与I的物质的量之比为12，故选项D中的反应不符合这一配比关系。 答案：D,1.守恒律 对于一个完整的氧化还原反应，化合价升高总数与降低总数相等，失电子总数与得电子总数相等，反应前后电荷总数相等(离子反应)。 应用：有关氧化还原反应的计算及氧化还原反应方程式的配平。,2价态律 元素处于最高价，只有氧化性(如Fe3、KMnO4等)；元素处于最低价，只有还原性(如S2、I等)；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性。 应用：判断元素或物质的氧化性、还原性。 3强弱律 强氧化性的氧化剂跟强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。 应用：在适宜条件下，用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质；用还原性强的物质制备还原性弱的物质；用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。,4转化律 氧化还原反应中，以元素相邻价态之间的转化最容易；同种元素不同价态之间发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。例如：,应用：判断氧化还原反应能否发生及表明电子转移情况。 5难易律 越易失电子的物质，失后就越难得电子；越易得电子的物质，得后就越难失去电子。一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应。例如，FeBr2溶液中通入Cl2时，发生离子反应的先后顺序为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，2BrCl2=Br22Cl。 应用：判别物质的稳定性及反应顺序。,特别提醒 难失电子的物质不一定易得电子，如稀有气体，既难失电子，又难得电子。,案例精析 【例3】 KMnO4溶液和氢溴酸可发生如下反应： 2KMnO416HBr=5Br22MnBr22KBr8H2O其中还原剂是_，氧化产物是_。标出电子转移的方向和数目。若生成0.1 mol的Br2，则有_mol还原剂被氧化。转移_mol电子。,解析 溴元素的化合价有部分从1价升到0价，HBr作还原剂，对应的生成物Br2是氧化产物，且参加反应的每16份HBr中只有10份生成Br2，另6份作酸，所以0.1 mol Br2生成有0.2 mol HBr被氧化。用单线桥法或双线桥法标出电子转移的方向和数目后，可看出每生成5 mol Br2转移10 mol e，所以要转移0.2 mol e。 答案 HBr Br2 0.2 0.2 2KMnO416HB10er=5Br22MnBr22KBr8H2O或 2KMnO416HBr=5B失10er22M得25enBr22KBr8H2O,点评 化合价是分析一切氧化还原问题的基础，正确标出反应物和生成物中各元素的化合价，是分析正误的关键。因此应熟悉常见元素的化合价和有关的规律，如：金属元素的化合价全为正值；非金属元素的化合价既有正值又有负值，但H通常为1价，O通常为2价；化合物各元素的正、负化合价的代数和等于“0”。,(2009枣庄模拟)储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种。 (1)请用上述物质填空，并配平化学方程式：,(2)上述反应中氧化剂是_(填化学式)，被氧化的元素是_(填元素符号)； (3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是(填选项序号)_。 A氧化性 B氧化性和酸性 C酸性 D还原性和酸性 (4)若反应中电子转移了0.8 mol，则产生的气体在标准状况下的体积为_。,解析：分析所给的物质的化合价和反应的部分化学方程式可知，氧化剂为K2Cr2O7，还原产物为Cr2(SO4)3，还原剂为C，氧化产物为CO2。由CCO2、K2Cr2O7Cr2(SO4)3变化过程中得失电子守恒配平得3C2K2Cr2O78H2SO4=3CO22K2SO42Cr2(SO4)38H2O，显然，H2SO4在反应中表现酸性。 由上述反应可知12e3CO2，若反应中电子转移了0.8 mol，则产生的气体在标准状况下的体积为0.2 mol22.4 L/mol4.48 L。 答案：(1)3 2K2Cr2O7 8 3CO2 2K2SO4 2 8 (2)K2Cr2O7 C (3)C (4)4.48 L,24 mL浓度为0.05 molL1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 molL1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化成Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为 ( ) A2 B3 C4 D5,答案：B,化学解题的守恒思想主要包括以下几种情况： 1正负化合价代数和为零的守恒思想。 2阴阳离子正负电荷总数相等的守恒思想。 3质量(或物质的量)相等的守恒思想。 4得失电子总数相等的守恒思想。 对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质反应中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等，即得失电子守恒。比较常见的题型有：计算氧化剂与还原剂的物质的量之比或质量之比；计算参加反应的氧化剂或还原剂的量；确定反应前后某一元素的价态变化等。其步骤为：,(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 (2)找准1个原子或离子得失电子数(注意：化学式中粒子的个数)。 (3)由题中物质的物质的量，根据电子守恒列等式： n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价)n(还原剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价),特别提醒 对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程电子没有损耗可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的守恒关系，快速求解。,案例精析 【例4】 (2008海南高考)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为 ( ) A2 mol B1 mol C0.5 mol D0.25 mol,解析 (解法一)根据题给信息可得该反应的化学方程式为4Zn10HNO3=4Zn(NO3)2NH4NO33H2O，稀硝酸的还原产物为NH4NO3，由方程式可知，当生成4 mol Zn(NO3)2时，被还原的硝酸为1 mol，故生成1 mol Zn(NO3)2时，被还原的硝酸为0.25 mol，D正确。,答案 D,(2010全国理综)若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为 ( ) A14 B12 C21 D41 解析：(NH4)2SO4中，n(N)n(S)21，在强热下分解，根据氧化还原反应得失电子数相等，发生氧化还原反应化合价变化的n(N)n(S)23，故化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为2(322)12，B项正确。 答案：B,(4)纺织工业中常用氯气作漂白剂，Na2S2O3可作为漂白布匹后的“脱氯剂”，Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为_。,解析 (1)这是一个氧化还原反应，所以应按照“强氧化剂强还原剂弱氧化剂弱还原剂”的原理来完成化学方程式。Au2O3与Au2O相比，Au是高价(3)，Au2O3是氧化剂，所以与之相反应的就是还原剂含低价元素。Na2S2O3与Na2S4O6相比，S是低价(2)，所以，Na2S2O3是还原剂，S元素被氧化，金元素被还原，基本反应为：Au2O3Na2S2O3Au2ONa2S4O6。对比反应前后：氧原子在反应后减少，钠离子相对硫原子也减少。所以要补充如下：生成物中要补钠NaOH，相应的反应物中要补氢H2O。补完后查对各种原子守恒反应原理正确。,(2008全国卷)实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4，方法如下：软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答： (1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是_,(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是_ (3)若用2.5 g软锰矿(含MnO280%)进行上述实验，计算KMnO4的理论产量； (4)KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2和CO2，该反应的化学方程式是_ (5)上述制得的KMnO4产品0.165 g，恰好与0.335 g 纯Na2C2O4反应完全。计算该KMnO4的纯度。,解析：(1)据题意写出化学方程式，并用升降法配平。 (2)据题意写出离子方程式，用化合价升降法、电荷守恒法配平。,(2010湖南省湘潭市二模)储氢纳米碳管