2019届高中化学第01讲氧化还原反应.docx

第01讲氧化还原反应【初中知识回顾】一、化合价：1化合价规律（1）单质分子里，元素的化合价为0。（2）化合价原则：在化合物里，元素正负化合价的代数和为0。（2）在化合物里，通常不变价的元素是氢元素和氧元素，氢通常显+1价，氧通常显-2价。（3）金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价（非金属氧化物里，氧显负价，非金属元素显正价）。（5）许多元素具有可变化合价。例如：Fe有+2、+3价；Cl有-1、+1、+3、+5、+7价。（6）原子团的化合价由构成元素原子的正负化合价的代数和算.2.（背诵化合价表）一价氢氯钾钠银+1价，二价氧-2钙钡镁锌+2价；三铝+3四硅+4五价磷+5，二三铁+2、+3二四碳+2、+4；二四六硫都齐全，-2、0、+4、+6铜汞二价最常见。氢氧根离子：OH硝酸根离子：NO3高锰酸根离子MnO4、碳酸根离子：CO3碳酸氢根离子：HCO3硫酸根离子：SO4硫酸氢根离子：HSO4亚硫酸根离子：SO3亚硫酸氢根离子：HSO3硅酸根离子：SiO3次氯酸根离子：ClO高氯酸根离子：ClO4硫离子（氢硫酸根离子）：S氢硫酸氢根离子：HS铵根离子：NH4钾钠银铵氢：+1 钙镁铅钡锌：+2 铝：+3 铁：+2、+3 铜：+1、+2 碳：+2、+4 氮：3、+1、+2、+3、+4、+5磷：3、+5硫：2、+4、+6氯：1、+1、+5、+7锰：+2、+4、+6、+7 硅：4、+4氟溴碘：1氧：1、2练习1：标出下列元素化合价(写在元素符号正上方) 0 +2 +3 +2 +3 +6 Fe： Fe FeO Fe2O3 FeOFe2O3 Na2FeO4 0 +2 +4 +6 +7 Mn： Mn MnCl2 MnO2 K2MnO4 KMnO4 0 +2 +4 +4 4 C： CCO CO2 CaCO3 CH4 +4 +4 +4 2 +6 S： SO2 SO32- Na2SO3 Na2S CuSO4 0 1 +4 +1 +5 +7 Cl : Cl2 KCl Cl2O ClO- ClO3- HClO4练习2:按表中要求填空：元素符号NaMgAlSiPS最高正化合价+1+2+3+4+5+6最高价氧化物化学式Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3练习3.1下列化合物中金属元素的化合价不为+2价的是（）A硫酸钙 B硝酸镁 C氯化铁D氢氧化钡【解析】选C，氯化铁中铁为+3价。2下列阴离子不显 2价的是（ C ）A硫酸氢根离子 B碳酸根离子 C高锰酸根离子D硅酸根离子【解析】选C，MnO4显-1价。3下列化学式书写错误的是（ C ）ANO BFeS CK2ClO3 DPbSO4【解析】选C，C选项应该写成KClO3 。4在反应4HCl + MnO2 = MnCl2 + Cl2 +2H2O 中，化合价升高的元素是（）AMn BCl CH DO【解析】选B，氯元素从-1价变为0价。5在反应3NO2 + H2O = 2HNO3 +NO中，参加反应的原子化合价升高总数是（）A1 B2 C3 D4 【解析】选B，反应物中有两个NO2分子变为HNO3，化合价共升高了2价。6下列变化中，没有化合价变化的是（）ANa2O + H2O = 2NaOH B2NaHCO3 = CO2+ Na2CO3 + H2OC2Fe Cl3 + Fe = 3FeCl2 D6NO + 4NH3 = 6H2O + 5N2【解析】选AB，AB 项各物质的元素化合价均没有发生变化7. 下列物质中，硫元素的化合价相同的一组是（）A. SO2和SO3 B. S和H2S C. H2S和H2SO4 D.Na2SO3和SO2【解析】选D，均为+4价。8. 有6种物质按下列顺序排列：X Cl2HClO KClO3KClO4根据它们这种排列规律，X应该是下列的（）A. HClO3 B. CaCl2 C. Cl2O7 D. Cl2O3【解析】选C，根据题目中氯元素的变化规律，氯元素的化合价应该由低到高，故为-1价的CaCl2。二氧化反应和还原反应氧化反应：物质与氧气的反应叫做氧化反应，如碳和氧气点燃还原反应：含氧化和物中的氧被夺去的反应叫做还原反应，如氧化铁和一氧化碳的反应.【知识梳理】一1从得失氧的角度认识氧化还原反应对于反应2CuOC2CuCO2：(1)CuO失氧，发生了还原反应，被C还原，得到Cu。(2)C得氧，发生了氧化反应，被CuO氧化，得到CO2。结论：从得失氧的角度看，一种物质被氧化，另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应。2从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应(1)对于反应CuOH2CuH2O：CuO中铜元素化合价降低，发生还原反应，被H2还原，得到Cu。H2中氢元素化合价升高，发生氧化反应，被CuO氧化，得到H2O。(2)对于反应2NaCl22NaCl：(反应物、生成物均无氧元素)氯元素化合价降低，发生还原反应，被Na还原。钠元素化合价升高，发生氧化反应，被Cl2氧化。结论：从反应前后元素化合价升降的角度看，只要反应前后有元素化合价升降的反应，就叫氧化还原反应。3从电子转移的角度认识氧化还原反应(1)反应：2NaCl22NaCl氯元素化合价降低，氯原子得电子，发生还原反应，被还原。钠元素化合价升高，钠原子失电子，发生氧化反应，被氧化。(2)反应：H2Cl22HCl氯元素化合价降低，共用电子对偏向氯原子，发生还原反应，被还原。氢元素化合价升高，共用电子对偏离氢原子，发生氧化反应，被氧化。结论：从电子转移的角度看，化学反应中凡是有电子转移(电子得失或共用电子对的偏移)的反应叫氧化还原反应。特别提醒氧化还原反应中，氧化反应和还原反应一定同时发生。【例1】判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)氧化还原反应中一定有氧元素参加()(2)FeFeSO4的过程是被氧化的过程()(3)在氧化还原反应中可能只有元素化合价的升高，而无化合价的降低()(4)置换反应一定是氧化还原反应()(5)氧化还原反应过程中得电子的物质在反应中被氧化()【例2】下列反应是氧化还原反应的是()ACaCO3CaOCO2BCH42O22H2OCO2CNa2CO32HCl=2NaClH2OCO2D2NaOHH2SO4=Na2SO43H2O【解析】选BB项中碳元素的化合价由4价变为4价，氧元素的化合价由0价变为2价，属于氧化还原反应。21基本概念反应类型化合价变化电子转移氧化反应物质所含元素化合价升高的反应物质所含元素原子失去(或偏离)电子的反应还原反应物质所含元素化合价降低的反应物质所含元素原子得到(或偏向)电子的反应氧化还原反应有元素化合价升降的化学反应有电子得失(或偏移)的化学反应反应中被还原的物质是CuSO4，被氧化的物质是Fe，被氧化的元素是铁，被还原的元素是铜，氧化产物是FeSO4，还原产物是Cu。2氧化还原反应的特征一种或几种元素的化合价发生变化。3氧化还原反应的实质氧化还原反应的实质是电子转移(得失或偏移)。思考：1在反应2KClO32KCl3O2中，哪种元素被还原？哪种物质是氧化产物？提示：反应中元素化合价的变化情况为2K2K32化合价降低的元素被还原，即氯元素；化合价升高得到的物质是氧化产物，即氧气。2置换反应一定是氧化还原反应吗？提示：置换反应中一定有元素化合价的变化，一定属于氧化还原反应。小结：氧化还原反应与四种基本反应类型的关系即：(1)置换反应一定是氧化还原反应。(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。(3)有单质参加的化合反应是氧化还原反应。(4)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。三氧化还原反应中电子转移的表示方法(1)双线桥法表明一种元素反应前后的电子得失(或偏移)情况。双线桥法表示电子转移的基本步骤注意事项：a箭尾、箭头必须指向反应物、生成物中相应的同种元素。b采用abe形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，a、b是“1”时省略。得到与失去的电子总数相等。(2)单线桥法表明反应中化合价变化的元素原子间的电子转移情况。单线桥法表示电子转移的基本步骤注意事项a单线桥法从反应物中失电子的元素指向反应物中得电子的元素，表示反应物中变价元素原子间电子的转移情况；b箭头已标明电子转移的方向，因此不需再标明“得”或“失”，只标明电子转移数目。【例3】下列有关氧化还原反应的叙述正确的是()A元素化合价升高的反应是还原反应B物质在变化中失去了电子，此物质中的某一元素化合价降低C有电子转移的反应就是氧化还原反应D有化合价升降的反应，不一定是氧化还原反应【解析】选C元素化合价升高的反应为氧化反应，A项错误；失去电子应表现为化合价升高，B项错误；有化合价升降的反应一定是氧化还原反应，D项错误。【例4】(1)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目，指出被氧化和被还原的元素。2NaCl22NaCl_；NaOHHCl=NaClH2O_。(2)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。BaCl2Na2SO4=BaSO42NaCl_；Fe2HCl=FeCl2H2_。【解析】首先分析各个反应中元素化合价的变化，根据化合价升高的元素，失去电子，被氧化；化合价降低的元素，得到电子，被还原；用箭头标出电子转移的情况时，要注意单、双线桥的表示方法的特点及各自的注意事项。【答案】非氧化还原反应(2)非氧化还原反应【随堂练习】1日常生活中的许多现象与化学反应有关，下列现象与氧化还原反应无关的是()A大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏B充有氢气的气球遇明火爆炸C铁制菜刀生锈(Fe2O3nH2O)D铜铸塑像上出现铜绿Cu2(OH)2CO3【解析】选AA项，酸雨腐蚀大理石雕像是因为碳酸钙能和酸反应，该反应中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，正确；B项，充有氢气的气球遇明火爆炸，生成水，属于氧化还原反应，错误；C项，铁生锈时，FeFe2O3nH2O，属于氧化还原反应过程，错误；D项，金属铜生成铜绿，CuCu2(OH)2CO3，属于氧化还原反应，错误。2下列关于氧化还原反应的说法中错误的是()A在反应中失去电子的物质被氧化，得到电子的物质被还原B在氧化还原反应中氧化产物和还原产物可以是同一物质C氧化还原反应是一种物质首先被氧化，另一种物质再被还原的反应D只有氧化没有还原的反应是不存在的【解析】选C氧化反应和还原反应是同时发生的，二者既是对立的，又是统一的。3下列反应既是离子反应，又是氧化还原反应的是()A氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液B铁片置于硫酸铜溶液中C铁在氧气中燃烧D二氧化碳通入澄清石灰水中【解析】选B凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应，B、C属于氧化还原反应，在溶液中有离子参加的化学反应称为离子反应，A、B属于离子反应。4下列变化过程属于氧化反应的是()AHClH2BMgMg2CClAgCl DCuOCu【解析】选B物质要发生氧化反应，则所含元素的化合价升高。A项，HClH2化合价降低，错误；B项，MgMg2化合价升高，正确；C项，ClAgCl化合价没有改变，错误；D项，CuOCu化合价降低，错误。5Fe2O32AlAl2O32Fe所属基本反应类型是_。在该反应中_元素的化合价升高，该元素的原子_电子，被_；而_元素的化合价降低，该元素的原子_电子，被_。该反应中，Fe2O3发生了_反应，Al发生了_反应，_是氧化产物，_是还原产物。【解析】从反应类型上看该反应是置换反应，分析物质中元素化合价的变化知：Fe的化合价由3价降到0价，被还原，得到的铁是还原产物；Al的化合价由0价升到3价，发生氧化反应，得到的Al2O3是氧化产物。【答案】置换反应铝失去氧化铁得到还原还原氧化Al2O3Fe【课后练习】1下列反应属于氧化还原反应的是()ACaCO32HCl=CaCl2CO2H2OBCO2H2O=H2CO3C2H2O22H2OO2DCaCO3CaOCO2【解析】选C有元素化合价升降的反应是氧化还原反应；在反应2H2O22H2OO2中，氧元素的化合价由1一部分升高到0价，一部分降低到2价。2下列变化过程中，属于还原反应的是()AHClCl2BNaNaCCOCO2DFe3Fe【解析】选D元素化合价降低的反应属于还原反应。3氧化还原反应发生在同种元素之间的是()AZn2HCl=ZnCl2H2B2H2SSO2=3S2H2OCH2CuOCuH2OD2H2O2H2O2【解析】选B反应2H2SSO2=3S2H2O中，H2SS，硫元素化合价升高被氧化，SO2S，硫元素化合价降低被还原。4下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是()AFeCuSO4=FeSO4CuBAgNO3NaCl=AgClNaNO3CFe2O33CO2Fe3CO2DMgCl2(熔融)MgCl2【解析】选CA项属于置换反应；B项属于复分解反应；D项属于分解反应且属于氧化还原反应；C项，有元素化合价的升降，属于氧化还原反应。5下列关于氧化还原反应的叙述正确的是()AH2还原CuO的反应只属于还原反应B置换反应都是氧化还原反应，所以，3COFe2O32Fe3CO2既是置换反应又是氧化还原反应C3O22O3是氧化还原反应D复分解反应一定不是氧化还原反应【解析】选D氧化还原反应是一个整体，氧化反应和还原反应必然同时发生在同一个反应中，在H2CuOCuH2O过程中，对CuO而言是失去氧被还原，发生了还原反应，对H2而言，则是得到氧被氧化，发生了氧化反应。置换反应都是氧化还原反应，但CO与Fe2O3的反应不是置换反应，所以B错。复分解反应只是反应物互相交换成分重新组合成新的物质，没有电子转移，所以，复分解反应一定不是氧化还原反应。C中反应前后氧元素的化合价都没变化，属于非氧化还原反应。6在反应中，X元素的原子将电子转移给Y元素的原子，则下列说法正确的是()元素X被氧化元素Y被氧化元素X发生还原反应元素Y发生还原反应ABCD【解析】选D根据题意知，X元素的原子失去电子，X元素化合价升高，发生氧化反应；而Y元素的原子获得电子，Y元素化合价降低，发生还原反应。7下列氧化还原反应中，电子得失情况表示不正确的是()【解析】选A在反应2NaS=Na2S中，NaNa2S，钠元素化合价升高，失去电子发生氧化反应，SNa2S，硫元素化合价降低，得到电子发生还原反应，A项不正确。8我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用，其中黑火药的爆炸反应为2KNO3S3CK2SN23CO2。该反应中被氧化的元素是()AC BNCN和S DN和C【解析】选A元素化合价升高被氧化，发生氧化反应。反应前后：C由04价，被氧化；S由02价，被还原，N由50价，被还原。9下列各氧化还原反应方程式表示