高考化学一轮复习 2.3氧化还原反应课件.pptVIP

第3讲氧化还原反应 一 氧化还原反应中各概念之间的相互关系 1 各概念之间的相互关系 3 特征 反应前后元素的 化合价有升降 4 电子转移表示法 1 双线桥法 基本形式 2 单线桥法 2 本质 反应过程中有 电子转移 基本形式 特别提醒 1 理清知识线 即升 价 失 电子 氧 发生氧化反应 还 是还原剂 或降 价 得 电子 还 发生还原反应 氧 是氧化剂 2 注意表述准确 氧化剂 还原剂一般指反应物 还原产物 氧化产物指生成物 被氧化 被还原的一般指元素 注明价态 氧化反应 还原反应一般指由反应物 到生成物的过程 互动探究1 1 金属阳离子只有氧化性吗 2 hi只有还原性吗 答案 1 不一定 如fe2 既有氧化性又有还原性 2 不是 h 表现氧化性 i 表现还原性 1 常见的氧化剂和还原剂 氧化剂 二 物质的氧化性 还原性 还原剂 2 物质的氧化性 还原性 氧化性 还原性强弱可根据氧化还原反应的化学方程式进行判断 例如 氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物 氧化性 氧化剂 氧化产物 还原性 还原剂 还原产物 微粒氧化性 还原性的强弱还可根据以下几个方面来判断 1 根据金属活动顺序表比较判断 2 根据元素非金属性强弱判断 3 根据被氧化或被还原的程度来判断 氧化剂不同还原剂相同时 可根据还原剂被氧化的程度来判断氧化剂 的氧化性强弱 4 根据反应条件来判断 条件越苛刻 反应越难发生 其性质便越弱 5 根据原电池的正负极来判断 在原电池中 作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强 6 根据电解池中溶液里阴 阳离子在两极放电的顺序来判断 例如cl 失去电子的能力强于oh 还原性cl oh 7 根据周期表中元素性质的递变规律来判断 例如 氧 化性 n2na mg等 特别提醒 氧化性 还原性强弱判断的常用方法是根据氧化还原反应方程式进行判断 氧化性 还原性强弱的判断规律主要用于比较粒子的氧化性 还原性的强弱以及氧化还原反应能否发生的判断 还用于在适宜条件下用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质 或者用还原性强的物质制备还原性弱的物质等 互动探究2物质本身得失电子数目越多 其对应的氧化性 还原性就一定越强吗 答案 物质氧化性 还原性的强弱主要由其本身的性质决定 而与其得失电子数目的多少没有关系 如反应中1个钠原子失1个电子 1个铝原子失3个电子 但金属的还原性na al 1 价态规律 同种元素具有多种价态时 一般处于最高价态时只具有氧化性 处于最低价态时只具有还原性 处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性 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 低价 中间价 的规律 应用 判断元素或物质的氧化性 还原性以及表明电子转移情况 三 氧化还原反应的基本规律及其应用 2 性质强弱规律 氧化性 氧化剂 氧化产物 还原性 还原剂 还原产物 应用 判断氧化还原反应能否发生 3 反应先后规律 在浓度相差不大的溶液中 同时含有几种还原剂时 若加入氧化剂 则它首先与溶液中最强的还原剂作用 同理 在浓度相差不大的溶液中 同时含有几种氧化剂时 若加入还原剂 则它首先与溶液中最强的氧化剂作用 例如 向含有febr2溶液中通入cl2 首先被氧化的是fe2 应用 判断物质的稳定性及其反应顺序 4 电子守恒规律 在任何氧化还原反应中 氧化剂得电子 或共用电子对偏向 总数与还原剂失电子 或共用电子对偏离 总数一定相等 应用 可进行氧化还原反应方程式的配平和有关计算 特别提醒 氧化还原反应比较典型的计算有 求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比 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 计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数 列出守恒关系式求解 在解题过程中 应从分析元素化合价有无变化或升降这一氧化还原反应的特征入手 具体方法思路 找变价 判类型 分升降 定其他 价相等 来配平 做计算 用守恒 互动探究3配平 kmno4 hclkcl mncl2 cl2 h2o 答案 2 16 2 2 5 8 考点透析 考点1有关氧化还原反应中的概念 典例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 cr 2hclcrcl2 h2 4crcl2 4hcl o24crcl3 2h2o 下列叙述中正确的是 b hcl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 a 反应 均属于置换反应 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 1 理解概念抓实质 解题应靠特征 即从氧化还原反应的实质 电子转移去分析理解有关的概念 而在实际解题过程中 应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手 2 概念模糊时可记住一句话 什么剂有什么性 其他都是相反的 即氧化剂有氧化性 其余的则往相反 还原方向 考虑 如发生还原反应得还原产物 被还原等 还原剂的分析亦然 技能归纳 1 钛 ti 被称为继铁 铝之后的第三金属 以tio2制取ti的主要反应有 tio2 2c 2cl2ticl4 2co ticl4 2mg2mgcl2 ti 下列叙述正确的是 a 反应 是置换反应 b 反应 是复分解反应 c 反应 中tio2是氧化剂 学以致用 d 反应 中金属镁是还原剂 解析 置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应 a项错误 反应 属于置换反应 b项错误 反应 中ti的化合价始终为 4 c是还原剂 化合价0 2 cl2是氧化剂 化合价0 1 c项错误 反应 中mg的化合价从0 2 是还原剂 d项正确 答案 d 考点2氧化性 还原性强弱 典例2下列实验均发生了化学反应 将铁钉放入cuso4溶液中 向feso4溶液中滴加浓hno3 将铜丝放入fecl3溶液中 下列判断中 正确的是 a 上述实验证明了氧化性 fe3 fe2 cu2 b 上述实验证明了fe2 既有氧化性又有还原性 c 实验 中的化学反应都是置换反应 d 向三个实验后的溶液中加入足量naoh溶液 最终都有fe oh 3生成 解析 上述实验证明了氧化性 fe3 cu2 fe2 且只证明了fe2 的还原性 实验 中的化学反应不是置换反应 答案 d 遇到几种还原剂 或氧化剂 按还原性 氧化性 强弱的顺序依次发生反应 当氧化剂 或还原剂 的氧化性 或还原性 强于氧化产物 或还原产物 的氧化性 或还原性 时氧化还原反应才能发生 技能归纳 解决此类问题 首先应根据题意和氧化性 还原性强弱比较方法 排出氧化剂的氧化性顺序或还原剂的还原性顺序 然后再判断氧化还原反应能否发生或者发生的顺序 规律如下 当一种氧化剂 或还原剂 同时 特别提醒 利用物质的氧化性 还原性 相对强弱 可以确定一个氧化还原反应能否发生 符合强还原性物质制弱还原性物质 强氧化性物质制弱氧化性物质的反应规律 即 两强制两弱 两强制两弱 规律不仅可以判断同一反应中物质的氧化性强弱 还可以逆向运用判断一个氧化还原反应能否发生 确的是 学以致用 2 依据表中所给信息 结合已学知识所作出的判断中正 a 反应 中的氧化产物一定只有一种 b mnso4可被o2氧化生成kmno4 c 氧化性 kmno4 cl2 fe3 d 还原性 h2o2 mn2 cl 解析 反应 中若cl2足量 可先后生成fecl3 br2两种氧化产物 a项错误 根据反应 可知 kmno4的氧化性强于o2 故mnso4不能被o2氧化生成kmno4 b项错误 综合多个反应 根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知氧化性 kmno4 cl2 fe3 c项正确 根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知还原性 h2o2 mn2 且cl mn2 d项错误 答案 c 考点3氧化还原反应方程式的配平及书写 典例3已知硫酸锰 mnso4 和过硫酸钾 k2s2o8 两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应 生成高锰酸钾 硫酸钾和硫酸 1 请写出并配平上述反应的化学方程式 2 此反应的还原剂是 它的氧化产物是 3 此反应的离子方程式可表示为 4 若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰 当它跟过量的过硫酸钾反应时 除有高锰酸钾 硫酸钾 硫酸生成外 其他的生成物还有 解析 此题考查了氧化还原方程式的配平及氧化还原反应的基本概念 在反应过程中mnso4中的mn元素由 2价变为 7价生成mn 故mnso4为还原剂 其氧化产物为kmno4 如把mnso4改为mncl2 因mn2 的还原性比cl 弱 所以k2s2o8首先氧化cl 生成cl2 接着过量的k2s2o8再氧化mn2 生成kmno4 答案 1 2mnso4 5k2s2o8 8h2o2kmno4 4k2so4 8h2so4 2 mnso4 kmno4 3 2mn2 5s2 8h2o2mn 10s 16h 4 cl2 答hclo或hclo3也可 技能归纳 1 配平的基本技能 全变从左边配 氧化剂 还原剂中某元素化合价全变的 一般从左边反应物着手配平 自变从右边配 自身氧化还原反应 包括分解 歧化 一 般从右边着手配平 部分变两边配 一部分发生氧化还原反应的物质计量数应为变与不变之和 2 配平的一些特殊方法 整体配平法 有些复杂的氧化还原反应中同时有两种元素化合价升高或降低 或者一种反应物中有两种元素化合价发生变化 这时要进行整体配平 零价配平法 一些无法用常规方法确定化合价的物质发生了氧化还原反应 可令各元素化合价均为零价 然后 计算出各元素化合价的升降值 缺项配平法 所缺物质一般为水或酸 碱等介质 它们与化合价的升降变化无关 有机配平法 在有机化学反应中 一般先假设h元素化合价为 1价 o元素化合价为 2价 然后再根据化合价的实质确定有机物中c元素的化合价 根据化合价代数和为零 每分子还原剂 或氧化剂 的化合价升高 或降低 总数 这就必须弄清还原剂或氧化剂分子中有几种元素变价 每一种元素有几个变价原子 依据是电子得失守恒 质量守恒 电荷守恒 步骤为 一标 二找 三定 四平 五查 2 氧化还原反应的电子转移的表示方法 要注意箭头和箭尾要对准化合价发生变化的元素 而且要注意还原剂失去电子总数和氧化剂得到电子总数相等 特别提醒 1 配平氧化还原反应方程式的关键是确定有关物质和 3 高锰酸钾和氢溴酸溶液可以发生如下反应 kmno4 hbrbr2 mnbr2 kbr h2o 未配平 1 其中还原剂是 填化学式 2 若消耗0 1mol氧化剂 则被氧化的还原剂的物质的量为mol 学以致用 答案 1 hbr 2 0 5 考点4氧化还原反应的应用 典例4某含铬 cr2 废水用硫酸亚铁铵 feso4 nh4 2so4 6h2o 处理 反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀 该沉淀干燥后得到nmolfeo feycrxo3 不考虑处理过程中的实际损耗 下列叙述错误的是 a 消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n 2 x mol b 处理废水中cr2的物质的量为mol c 反应中发生转移的电子数为3nxmol d 在feo feycrxo3中 3x y 解析 由铬元素守恒知废水中cr2的物质的量为mol 反应中发生转移的电子数为6 mol 3nxmol 由得失电子守恒知y 3x 而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n 1 y mol n 3x 1 mol 因此a项是错误的 答案 a 发进行的氧化还原反应还是电解池中均如此 得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等 用电子守恒法解题的步骤 首先找出氧化剂 还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂 还原剂得失电子的量 然后根据电子守恒列出等式 技能归纳 得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时 氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数 无论是自 合价的变化值 还原剂物质的量 一个分子内被氧化的原子个数 化合价的变化值 利用这一等式 解氧化还原反应计算题可化难为易 化繁为简 计算公式如下 氧化剂物质的量 一个分子内被还原的原子个数 化 特别提醒 氧化还原反应的计算在高考中考查较多 但难度不大 通常运用电子得失守恒来分析 应注意不要漏掉物质或粒子的组成比 氧化还原反应计算的核心是守恒 原子个数 得失电子 正负电荷守恒 追踪元素变化 把握守恒关系列等式是解题的一般思路 用1mol这些物质氧化足量的ki 得到i2为3mol的是 a 只有clo b 只有i c 只有cr2d 有i和cr2 学以致用 4 已知下列离子在酸性条件下都能氧化ki 自身发生如下变化 clo cl i i2cr2 cr3 如果分别 解析 根据得失电子守恒 氧化剂得到的电子数越多 ki被氧化得到的i2越多 1molclo i cr2分别得到电子2mol 5mol 6mol 氧化ki生成的i2分别为1mol 2 5mol 3mol 又由于i本身还原生成i20 5mol 故用i共得到的i2也为3mol 所以d项正确 此题易忽视i自身还原产物为i2这一事实 答案 d 实验探究fe2 和i 的还原性强弱 把氧化还原反应的知识 元素化合物知识及相关实验知识综合在一起考查是近几年高考的热点 氧化还原反应知识的考查主要体现在利用实验手段证明物质具有氧化性或还原性 比较物质氧化性与还原性的强弱 物质的氧化性对实验的影响 如no的收集 fe oh 2的制备 有关na2so3的实验 都要考虑o2对实验的影响 示例 某研究性学习小组设想将少量cl2通入fe2 和i 的混合溶液中 探究fe2 和i 的还原性强弱 提出假设 假设1 fe2 的还原性比i 强 假设2 i 的还原性比fe2 强 验证假设 1 设计如下几种装置进行实验 2 实验开始后 控制通入少量氯气 通过观察混合溶液颜色的变化 填 能 或 不能 判断反 应的先后顺序 3 请在下表中写