氧化还原反应 专题.docx

氧化还原反应 专题一.知识预备：元素的化合价的判定1、单质中元素的化合价为_；2、在化合物中金属元素的化合价全部为_，非金属元素的化合价一般既有负值又有正值；3、在化合物中，各元素的正、负化合价的代数和为_4、标出下列化合物中划线元素的化合价：HClO 、KClO3、 KMnO4 、Na2S 、KI、Fe2O35、化合价口诀：一价 钾 钠 银 铵 氢，二价 钙 镁 钡 铅 锌；三五价有 磷 和 氮 ，四价 硅 锰 还有 碳 ；一二 铜 汞 二三 铁，铝 是三价要记得；四六负二 硫 出现，氧是负二经常见。二.从不同角度认识氧化还原反应：1、得氧、失氧的角度认识氧化还原反应：在反应CuO+H2=Cu+H2O中，（1）得到氧，发生了反应，该物质作还原剂，（2）_失去了氧，发生了反应，该物质作氧化剂，像这样一种物质被氧化，同时一种物质被还原的反应叫。2、化合价升降角度认识氧化还原反应：（1）氧化反应：物质所含元素化合价的反应；（2）还原反应：物质所含元素化合价的反应；3、电子转移角度认识氧化还原反应：(1)2Na +Cl2=2NaCl反应过程中发生了电子的得失：（a）钠元素从0价升高到价，一个钠原子一个电子，钠元素被。（b）氯元素从0价降低到价，一个氯原子一个电子，氯元素被。（2）H2+ Cl2=2HCl反应过程中，发生了电子对的转移：在反应中，氢原子和氯原子之间形成一个共用电子对，共用电子对_氢原子，使氢元素由价升高到价，被 _，发生了反应。共用电子对_氯原子，使氯元素由价降低到价，被，发生了反应。三氧化还原反应相关概念及相互关系：氧化性：指物质的得电子能力。物质能得电子，则具有氧化性，得电子能力越强，则氧化性越强。 还原性：指物质的失电子能力。物质能失电子，则具有还原性，失电子能力越强，则还原性越强。氧化剂：指得电子的反应物。还原剂：指失电子的反应物。氧化产物：指物质失电子被氧化所生成的产物。还原产物：指物质得电子被还原所生成的产物。还原剂_电子化合价_被_发生_反应得到_产物（失高氧还）即化合价升高，失去电子，被氧化，作还原剂，得氧化产物（升失氧还氧）氧化剂_电子化合价_被_发生_反应得到_产物（得低还氧）（反应物，物质） （元素） （生成物，物质）即化合价降低，得到电子，被还原，作氧化剂，得还原产物（降得还氧还）问题思考：1、分析下列变化过程，再填空（1）HCl Cl2发生了_反应，HCl具有_性（2）HCl H2发生了_反应，HCl是_剂（3）Fe3 Fe 需加_剂，Fe3具有_性2、稀硝酸和铁反应的化学方程式为：，在此反应中，_是氧化剂,_是还原剂, 还原产物是_；氧化产物是_,_元素具有还原性,_元素具有氧化性。例1.氯化碘（ICl）的性质类似卤素，有很强的化学活动性。ICl跟Zn、H2O的反应如下：2ICl+2Zn=ZnCl2+ZnI2ICl+H2O=HCl+HIO下列叙述中正确的是（ ）A反应不是氧化还原反应 B反应不是氧化还原反应C二者都是氧化还原反应D在反应中，Zn发生的是氧化反应例2.下列有关反应: N2H5+2H2O2=N2+4H2O+H+的叙述中正确的是 N2H5+被氧化; H2O2是还原剂; N2是还原产物; 生成1molN2时,反应中电子转移总数为4NA A 只有 B C D 全部练习1：在氧化还原反应Cu4HNO3Cu(NO3)22NO22H2O中，氧化剂（ ）、还原剂（ ）、氧化产物（ ）、还原产物（ ）分别是：A、CuB、HNO3C、Cu(NO3)2D、NO2练习2：下列过程必须加入还原剂才能实现的是（ ）A、Na2SO3Na2SO4B、MnO 4Mn2C、KClO3KClD、FeFe3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F2、C12、Br2X- #KO2、03H2O元素处于高化合价时的化合物氧化物Mn02Mn2+含氧酸浓硫酸SO2HN03NO2或NO盐KMnO4Mn2+ 、MnO2Fe3+、Cu2+Fe2+、Cu 或Cu+过氧化物Na202、H202H2O或OH-（2.）常见的还原剂：物质类型类例对应氧化产物活泼的金属单质K、Na、MgMn活泼的非金属单质H2H+或H2OCCO或CO2元素处于低化合价时的化合物氧化物C0CO2S02SO3或H2SO4酸H2SSHII2盐S032-SO42-Fe2+Fe3+（3）具有中间价态的化合物既有氧化性，又有还原性，一般情况下主要表现某一方面的性质具有中间价态的物质Fe2+S02、S032-、H2SO3H202氧化产物Fe3+ SO42-O2还原产物FeSH2O通常表现的主要性质还原性还原性氧化性四氧化还原反应中电子转移的表示方法：氧化还原反应中必然有电子发生转移，电子转移的方向和数目有两种表示方法：单线桥法和双线桥法。单线桥法：标化合价找变价元素，用一根带箭头的短线由反应前失电子的一方指向得电子的一方，在短线上标出转移电子的总数。双线桥法： 【巩固练习】用单双线桥分析下列氧化还原反应 Cu + 2H2SO4（浓） =CuSO4 + SO2+ 2H2OCl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2OH2 + Cl2 =2HCl 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2课时作业：1下列变化一定需要加入还原剂才能实现的是（）ANa2SO3SO2 BCl2Cl- CHNO3NO2 DSO2S2在3Cl26KOH5KClKClO33H2O反应中，还原产物是（）AKClO3 BKCl CKClH2O DH2O3下列物质与浓盐酸混合后微热，不能发生氧化还原反应的是（）AMnO2 BFe(NO3)2 CAg DNa2S2O34少量的KClO3中加入浓盐酸发生反应：KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2+3H2O，其中发生氧化反应的元素和发生还原反应的元素的质量之比为（）A.16B.61C.15D.515根据下表信息，下列叙述中正确的是序号氧化剂还原剂其他反应物氧化产物还原产物Cl2FeBr2ClKMnO4H2O2H2SO4O2Mn2+KClO3浓盐酸Cl2KMnO4浓盐酸Cl2Mn2+A表中组反应的氧化产物只能有FeCl3 B氧化性强弱比较：KMnO4Fe3+Cl2Fe2+C的离子方程式配平后，H+的化学计量数为16 D表中还原产物是KCl6（双选）同一物质中同一价态的元素部分被氧化，部分被还原的氧化还原反应是（）A2Na2O22CO22Na2CO3O2 BNH4NO3DN2O2H2OC3NO2H2O2HNO3NO DSO22H2S3S2H2O7. （双选）Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂，应用前景广阔。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下：2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2，对此反应下列说法中不正确的是（） ANa2O2在反应中只作氧化剂 BO2是氧化产物 CNa2FeO4既是氧化产物又是还原产物D有2mol FeSO4参加发生反应时，反应中共有8mol电子转移8 （双选）钢铁“发蓝”是在钢铁的表面形成一层四氧化三铁的技术过程。其中一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化钠的混合溶液中加热到130反应。其过程可以用如下化学方程式表示： 3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3； 6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+ NH3+7NaOH； Na2FeO2+ Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH；下列说法正确的是（ ） A该生产过程不会产生污染B反应中的氧化剂均为NaNO2C反应均是氧化还原反应 D四氧化三铁具有抗腐蚀作用 9（双选）下列反应中，氧化剂与还原剂物质的量的关系为12的是（）AO3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2 B2CH3COOH+Ca(ClO)2=2HClO+Ca(CH3COO)2CI2+2NaClO3=2NaIO3+Cl2 D4HCl+MnO2=MnCl2+Cl2+2H2O10（双选）ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2+2CO2+K2SO4+2H2O。下列说法正确的是（）AKClO3在反应中得到电子 BClO2是氧化产物CH2C2O4在反应中被氧化 D1 molKClO3参加反应有2mol电子转移11纺织工业中常用氯气作漂白剂，Na2S2O3可作为漂白后布匹“脱氯剂”， Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl，则还原剂与氧化剂物质的量之比为。五氧化还原反应的几大规律及其应用1.强弱律：同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物，即强制弱(但岐化反应除外)。练习：根据反应式：(1)2Fe3+2I-=2Fe2+I2，(2)Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+，可判断出离子的还原性从强到弱的顺序是( )。ABr-、Fe2+、I-BI-、Fe2+、Br-CBr-、I-、Fe2+DFe2+、I-、Br-2价态律：（1）同种元素具有多种价态时，一般处于最低价时只具有还原性，处于最高价时只具有氧化性，处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。（2）元素处于最高价，只具有氧化性，但不一定氧化性最强，（3）金属元素只有正价无负价，F、O只有负价无正价练习：下列微粒：H+、Cu2+、Ag+、Fe2+、Fe3+、S2-、Na；其中只有氧化性的是；只有还原性的是，既有氧化性又有还原性的是；3歧化归中律：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，价态的变化“只靠拢，不交叉”，即高价中间价低价。歧化律同种元素同价态之间若发生氧化还原反应，处于中间价态的元素同时升降; 练习写出下列反应的化学方程式（1）SO2通往氢硫酸溶液中，出现浑浊（2）向溴水中加入NaOH溶液，溴水褪色4.先后律：在同一溶液中存在几种不同的还原剂而浓度相差不大时，加入氧化剂，还原性强的还原剂优先被氧化；在同一溶液中存在几种不同的氧化剂而浓度相差不大时，加入还原剂，氧化性强的氧化剂优先被还原。练习1：将a mol Cl2 通入含b mol FeBr2的溶液中，当0HNO3; Bi位于元素周期表A族,+3价较稳定,NaBiO3溶液为无色.取一定量的Mn(NO3)2溶液依次进行下列实验: 滴加适量的NaBiO3溶液,溶液变为紫红色. 继续滴加适量H2O2,紫红色褪去,并有气泡产生.则KMnO4、H2O2、NaBiO3的氧化性由强到弱的顺序为（）A.KMnO4H2O2NaBiO3 B.NaBiO3KMnO4H2O2C H2O2KMnO4NaBiO3 D NaBiO3H2O2KMnO45在相同条件下的三个反应: 2A- +B2 =2B- +A2; 2C- +A2 =2A- +C2; 2B- +D2 =2D- +B2,下列判断正确的是（） A氧化性: A2B2C2D2 B. 还原性: A-B- C-D- C 2A- +D2 =2D- + A2反应可以进行 D. 2C- +B2 =2B- + C2反应不能进行6在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为：3SnCl212Cl2H3AsO36H2As3SnCl626M关于该反应的说法中正确的组合是（） 氧化剂是H3AsO3； 还原性：ClAs； 每生成7.5gAs，还原剂失去的电子为0.3mol； M为OH； SnCl62是氧化产物。A B C D只有7. （双选）F2和Xe在一定条件下可生成氧化性极强且极易水解的XeF2、XeF4和XeF6三种化合物。如XeF4与水可发生如下反应：6XeF4+12H2O=2XeO3+4Xe+24HF+3O2。下列判断中正确的是 （ ） AXeF2分子中各原子均达到八电子结构BXeF6分子中Xe的化合价为+6价C上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为12DXeF4按已知方式水解，每生成4molXe，转移12mol电子8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;取实验生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色从上述实验证明:MnO4-、Cl2 、Fe3+ 、I2氧化性强弱9G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下具有如下的转化关系（未配平）： GQNaCl， QH2O电解 XH2， YNaOHGQH2O， ZNaOHQXH2O。这五种化合物中的氯的化合价由低到高的顺序是10已知：氧化性强弱：Cl2Br2Fe3+；还原性强弱：Fe2+BrCl；（1）下列反应能够发生的是：（可多选）ACACl2+2Fe2+2Cl+2Fe3+ B2Cl+Br2Cl2+2BrCBr2+2Fe2+2Br+2Fe3+ D2Fe3+2Br2Fe2+Br2（2）把少量的氯气通入FeBr2溶液中时，氯气可以氧化Fe2+和Br，请问氯气先氧化哪一种离子？Fe2+（填写离子符号）。（3）往250mLFeBr2溶液中通入8.96L （标准状况）Cl2，反应完成后，溶液中1/2的Br被氧化为溴单质，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为多少？七氧化还原反应方程式的配平：（1）原理：遵循质量守恒，电荷守恒。对于氧化还原反应来说其本质就是电子发生了转移，必然满足电子转移总数相等，体现在化合价升降总数必然相等，所以对于氧化还原反应方程式的配平，最根本的方法就是根据化合价升降总数相等来配平。（2）步骤：标化合价找变价元素；（3）具体常规的方法：有的反应既可以正向配平又可以逆向配平、也可以从两边配平，如Cl2H2SSHCl等；而对于分解反应、岐化反应等应从逆向着手开始配平，如KClO3KClO2、Cl2NaOHNaClNaClOH2O等；对于归中反应应从正向开始配平，如H2SSO2SH2O等；对于部分变价反应一般可从两边入手配平、也可从逆向配平，但逆向配平更简单。如CuHNO3Cu(NO3)2NO2H2O、KMnO4HClKClMnCl2Cl2H2O等；对于一些较为特殊的反应还要进行分解配平，如KClO3HClKClCl2H2O(既属部分变价反应又属归中反应)等。反应前后同一元素若出现相同价态，则一定未经得失电子的过程而直接由反应前变到反应后，此类生成物只是普通的生成物而矣，选择基准物质时不必考虑它们。运用以上配平规律，一般的氧化还原反应都可快速地配平出来，但有些氧化还原反应需要用到一些特殊的配平方法才可准确地找出配平系数，如整体配平法、零价配平法、平均价态配平法、“1、X”配平法等。（4）常见的特殊配平法：平均价态配平法：若同一物质内同一元素出现不同价态时可将该元素看成平均价态来配平会更容易些，如NH4NO3N2NO2H2O等，可把NH4NO3中的N元素都看成+1价，选择N2和NO2作为基准物质来配平。零价配平法：对于某些复杂的化学式，确定元素的化合价有困难时可将其元素的化合价都视为0价进行配平，如P4S3HNO3H2OH3PO4H2SO4NO、FeSiHNO3H4SiO4Fe(NO3)3NOH2O、Fe3CHNO3Fe(NO3)2CO2NO2H2O、Na2SXNaClONaOHNa2SO4NaClH2O等均可利用此法配平。整体配平法：对于含多重变价的反应若存在某反应物或生成物中的两种变价元素都升高或都降低时或Fe3O4、Pb3O4等化合物中同一元素有不同价态的物质参加反应时或化学式中含x的物质参加反应时，可把此物质看成一个整体且作为一种基准物质，配平时看一单位该基准物质整体变多少价，如FeS2O2Fe2O3SO2、PCuSO4H2OCu3PH3PO4H2SO4、Cu2SHNO3Cu(NO3)2NOH2SO4H2O、Cu(IO3)2KIH2SO4CuII2K2SO4H2O、As2S3HNO3H2OH3AsO4H2SO4NO、Fe3O4HNO3Fe(NO3)3NOH2O。练习：配平下列氧化还原反应：SO2 +KMnO4 + H2O K2SO4 + MnSO4 + H2SO4K2S +HNO3 S + NO + KNO3 + H2O KMnO4 + KI+ H2SO4 K2SO4 +MnSO4 + I2 + H2OZn + HNO3 Zn(NO3 )2 +NH4NO3 + H2ONO3- +Zn + OH- + H2O NH3 +Zn(OH)42- ClO- + Fe(OH)3 + Cl- + FeO42- + H2OMnO4- + H2O2 + Mn2+ + O2 + H2OO2- + H2O = H2O2 + O2 + 八氧化还原反应的书写例题5写出Ca(ClO)2和SO2反应的离子方程式：第一步：找出发生氧化还原反应的粒子：ClO-和SO2第二步：合理地预测产物：ClO-+SO2Cl-+SO42-第三步：配电子，由于ClO-Cl-是得到2e-；SO2SO42-是失去2e-，因此，得失电子相等第四步：配电荷，实际SO2是被氧化为H2SO4，写离子方程式时，H2SO4是要拆的，因此写成SO42-形式，因此该反应所产生的溶液是呈酸性的，用H+来配电荷，显然是加在生成物的一边，并且得加2个H+，即ClO-+SO2Cl-+SO42-+2H+第五步：配原子，反应是遵循质量守恒定律的，因此反应前后，相应原子个数要相等的，显然反应物的一边要加1个H2O，即ClO-+SO2+H2O=Cl-+SO42-+2H+ 例题6某强酸性反应体系中，反应物和生成物共六种物质；O2、MnO、H2O、Mn2+、H2O2、H+。已知该反应中H2O2只发生了如下过程：H2O2O2。写出该反应的离子方程式。练习：1、 铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入H2O2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是2、 MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量的MnO2加入酸化的H2O2的溶液中，MnO2溶解产生Mn2+，该反应的离子方程式是3、 将H2O2溶液加入酸性的FeCl2溶液中，溶液逐渐由浅绿色变为棕黄色，该反应的离子方程式是4、 氯的氢化物与其最高降氧化物的水化物的钾盐共热发生反应，生成一种气体单质，反应的化学反应方程式为5、 二硫化碳是一种有恶臭的气体，把他滴入已用硫酸酸化的KMnO4溶液中，将析出硫，同时放出CO2。请写出配平后的化学反应方程式。6、 实验室可由软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4，方法如下：软锰矿和过量的固体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，浓缩溶液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。试回答：（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）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九氧化还原反应的计算1.常见的几种守恒得失电子守恒：氧化还原反应中得失电子的物质的量相等；质量守恒：反应前后各元素原子的物质的量相等；电荷守恒：在离子反应中，方程式两边离子所带电荷总数相等2.有关氧化还原反应的计算种类（1）求氧化剂与还原剂、或氧化产物与还原产物的量之间的关系。例题1 Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量为11时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为（）A 17 B 19 C 15 D 29（2）题目给定反应物和生成物，要求求出氧化剂与还原剂或氧化产物与还原产物的量的关系。 例题2物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（）A. 1：4 B.1：5 C. 2：3 D.2：5（3）题目给定氧化剂和还原剂的物质的量之比，求氧化产物或还原产物的化合价。例题324 mL 浓度为0.05 mol / L的Na2SO3溶液恰好与20 mL 浓度为0.02 mol / L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为 ()A. +2 B. +3 C. +4 D. +5（4）某一氧化还原反应中氧化剂或还原剂不止一种，求某一部分氧化剂（或还原剂）氧化（或还原）还原剂（或氧化剂）的物质的量。例题4有关3BrF35H2OHBrO3Br29HFO2反应的叙述正确的是 ( )A. 还原剂和氧化剂的物质的量之比为53 B. HBrO3和HF是还原产物C. 生成1 mol O2，转移了6 mol电子 D. O2的氧化性比BrF3弱3 有关氧化还原反应的计算方法和技巧； 可根据电子守恒，依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数的关系，列出守恒关系式求解，从试题的变化趋势看，有一类题目是已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比，计算确定产物。计算公式如下：氧化剂物质的量变价元素原子的个数化合价的变化值=还原剂物质的量变价元素原子的个数化合价的变化值要注意参加反应的量不一定完全是被氧化，或被还原；或一种物质由于歧化，有一部分被氧化，而另一部分被还原；即部分氧化或部分还原的计算高课时作业：1三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反应：3NF35H2O=2NOHNO39HF.下列有关说法正确的是()ANF3是氧化剂，H2O是还原剂B还原剂与氧化剂的物质的量之比为21C若生成0.2 mol HNO3，则转移0.2 mol电子DNF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体2做实验时不小心粘了一些高锰酸钾，皮肤上的斑很久才能消除，如果用草酸的稀溶液洗涤马上可以复原，其离子方程式为：MnOC2OH