高考化学 智能考点六 氧化还原反应.doc

第二章 理论化学智能考点六 氧化还原反应课标要求1 掌握氧化剂和还原剂、氧化反应和还原反应等基本概念。2 掌握重要的氧化剂、还原剂之间的常见反应。3 综合运用化合价和电子转移的观点，判断氧化还原反应中电子转移的方向与数目，并能进行一些简单的计算。4 运用化合价升降关系配平一些简单的氧化还原反应。5 能够依据一些条件，判断物质氧化性、还原性的强弱。.考纲要求了解氧化还原反应的本质是电子的转移。了解常见的氧化还原反应。教材精讲一.化学反应的分类1根据反应物和生成物类别以及反应前后物质种类的多少，可把化学反应分为：无机化学方面：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。有机化学方面：取代反应、加成反应、消去反应、聚合反应。2根据反应中物质是否得失电子，可把化学反应分为：氧化还原反应和非氧化还原反应。3依据是否有离子参加或生成，可把化学反应分为：离子反应和非离子反应二.氧化还原反应1氧化还原反应：在反应中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。2特征：反应前后元素的化合价发生了变化（外在表现）。3本质：反应中有电子转移（内在实质）。三.氧化还原反应的一些重要概念1.氧化反应与还原反应氧化反应：反应物所含元素化合价升高（失去电子）的反应。还原反应：反应物所含元素化合价降低（得到电子）的反应。2、氧化剂与还原剂氧化剂：所含元素的化合价降低（得到电子）的反应物。还原剂：所含元素的化合价升高（失去电子）的反应物。小结：四.中学阶段常见的氧化剂与还原剂小结1氧化剂：活泼的非金属单质：如 f2、cl2、br2、i2、o2、o3 ；元素处于高价态的化合物：kclo3、kmno4、 k2cr2o7、hno3、浓h2so4；高价态的金属阳离子：fe3+、ag+、cu2+ ；其它：hclo、漂白粉、mno2、na2o2、h2o2、no2、银氨溶液、新制的cu(oh)2 。2还原剂：金属单质：k、ca、na、mg、al、fe、zn等；某些非金属单质：h2、c、si等；元素处于低价态的化合物：co、so2、hcl、hbr、hi、h2s、na2so3、feso4、fe(oh)2 五.氧化性还原性强弱的比较1氧化性还原性与化合价的关系：元素处于最高价态时，只有氧化性；元素处于最低价态时，只有还原性；元素处于中间价态时，既有氧化性又有还原性。2依据反应方程式比较氧化性还原性强弱：氧化剂 + 还原剂 还原产物 + 氧化产物则：氧化性： 氧化剂氧化产物 还原性： 还原剂还原产物如： cl2 + 2fe2+ = 2cl + 2fe3+则：氧化性： cl2 fe3+ ；还原性：fe2+cl3依据一些规律判断氧化性还原性的强弱如：金属活动性顺序k ca na mg al zn fe sn pb h cu hg ag pt au 还 原 性 逐 渐 减 弱 k+ ca2+ na+ mg2+ al3+ zn2+ fe2+ sn2+ pb2+ h+ cu2+ hg2+ ag+ 氧 化 性 逐 渐 增 强周期律 f2 cl2 br2 i2 氧化性逐渐减弱 f cl br i 还原性逐渐增强六.氧化还原反应中量的关系氧化剂得到的电子数 = 还原剂失去的电子数七.探究铁及化合物的氧化性还原性1、预测与假设（1）只有氧化性的物质：fe3+处于最高价态，只有氧化性。（2）只有还原性的物质：fe处于最低价态，只有还原性。（3）既有氧化性又有还原性的物质：fe2+处于中间价态，既有氧化性又有还原性。2、实验方案（1）证明fe3+只有氧化性，需加入还原剂：如铁粉、铜粉等与之反应，以证明其氧化性，加入氯水等氧化性的物质后不反应，说明其无还原性。相关反应的离子方程式为：2fe3+ + fe = 3fe2+ 、2fe3+ + cu = 2fe2+ + cu2+（2）证明fe只有还原性，需加入氧化剂：如fecl3溶液、稀酸等与之反应，以证明其还原性。相关反应的离子方程式为： 2fe3+ + fe = 3fe2+ 、 fe + 2h+ = fe2+ + h2（3）证明fe2+有氧化性，需加入还原剂，如锌粉与之反应，以证明其有还原性。加入氧化剂，如氯水、稀硝酸等与之反应，以证明其还原性。相关反应的离子方程式为：fe2+ + zn = fe + zn2+ 、2fe2+ + cl2 = 2fe3+ +2cl 、3fe2+ +no3+4h+ = 3fe3+ + no+ 2h2o、典型例题【例1】下列叙述中正确的是 （ d ）a、含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性b、阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性c、失电子越多，还原性越强d、强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应【点评】本题涉及了氧化还原反应常见的基本概念方面的最易出错的问题。解题时，可以通过举例的方式判断其正误。对于a，例如：nacl中钠元素处于最高价，但并没有强氧化性，再如h3po4中，磷元素处于最高价，而磷酸是非氧化性的酸，没有强氧化性。对于b，例如：fe2+为阳离式，就具有还原性，mno4为阴离子，就具有氧化性。对于c，氧化性还原性的强弱与物质得失电子的难易程度有关，而与得失电子的多少无关。如金属na比al活泼，但nae = na+ ，al3e = al3+。对于d，一般情况下，强氧化剂与强还原剂之间相遇即可发生氧化还原反应，但有时还要满足一定的条件，否则就不能发生反应，如浓硫酸具有强氧化性，二氧化硫具有强还原性，但两者之间就不能发生反应，原因是两者之间无中间价态。例2.常温下，下列三个反应都能发生：x2+2w2+ = 2x + 2w3+ 、z2 + 2x = 2z + x2 、2w3+ +2y = 2w2+ + y2 则在相同条件下，下列三个化学反应中可能发生的是 （ ） y2 + 2x=2y+ x2 z2+ 2y = 2z + y2 2w3+ + 2z = 2w2+ + z2 a、只有 b、只有 c、和 d、和【解析】该题可以从题上所给的三个可以发生的反应，判断出三个反应中氧化剂和还原剂的强弱关系，然后利用强氧化剂可以与强还原剂（两强联合）反应的规律，即可判断所给的反应能否发生反应。该题实际上是考察利用方程式判断氧化性还原性强弱的一个问题。依据题上所给的三个反应可得：氧化性：z2 x2 w3+y2 还原性：zxw2+ y 则反应可以发生。例3.在反应3brf3 + 5h2o = hbro3 + br2 +9hf + o2中，若有5molh2o做还原剂，被水还原的brf3的物质的量为多少？【解析】该题中反应物都有多种角色，brf3既是氧化剂又是还原剂，h2o部分是还原剂，还有部分未发生氧化还原。但只要抓住“得失电子相等”的关系，5molh2o做还原剂可失25mole，brf3做氧化剂时，1摩可得3mole，设被还原的brf3为x，则：3x = 10mol , x = mol。此题中5molh2o中的“5”与方程式中的“5”没有什么关系，不要被其迷惑。答案为b。.跟踪练习一.选择题（下列各题均只有一个合理答案，请将合理答案的序号填在第卷题首的答案栏内，填在其它地方无效）1.人体血红蛋白中含有fe2+，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使fe2+转变为fe3+，生成高铁血红蛋白而丧失与o2结合的能力。服用维生素c可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素c具有a、酸性 b、碱性 c、氧化性 d、还原性2.下列说法中错误的是a、凡是氧化还原反应，都不可能是复分解反应b、化合反应不可能是氧化还原反应c、置换反应一定是氧化还原反应d、分解反应可能是氧化还原反应3.过氧化氢俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。对于下列涉及h2o2的反应（未配平），h2o2仅体现氧化性的反应是a、na2o2 + hcl nacl + h2o2b、ag2o + h2o2 ag + o2 + h2oc、h2o2 h2o + o2d、h2o2 + cr2(so4)3 +koh k2cro4 + k2so4 + h2o4.某种飞船是以n2h4和n2o4为动力源，反应式为：2n2h4 + n2o4 = 3 n2 + 4h2o ，反应温度可高达2700，对于该反应，下列正确的说法是a、该反应属于置换反应 b、n2h4是氧化剂c、n2o4是还原剂 d、n2既是氧化产物又是还原产物5.有m、n、p、e四种元素，有下列实验事实：（1）m + n2+ = m2+ + n (在溶液中反应)（2）p + 2h2o（冷） = p(oh)2 + h2（3）n和e相连放入e的硫酸盐溶液中，电极反应式为：e2+ +2 e e 、 n2e n2+ 根据以上事实，试判断它们还原性由强到弱的顺序正确的是a、m n p e b、m n e p c、e p m n d、p m n e 二.选择题（下列各题可能有12个合理答案）6.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的是a、3cl2 + 6fei2 = 2fecl3 + 4fei3b、cl2 + fei2 = fecl2 + i2 c、co2o3 +6hcl = 2cocl2 + cl2 + 3h2od、2fe3+ + 2i = 2fe2+ + i2 7.氮化铝（aln）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成： al2o3 + n2 +3c 2aln + 3co下列叙述正确的是a、在氮化铝的合成反应中， n2是还原剂，al2o3是氧化剂b、上述反应中每生成1摩氮化铝， n2得到3mol电子c、氮化铝中氮元素的化合价为3价d、氮化铝晶体属于分子晶体8.clo2是一种消毒杀菌剂，实验室可通过下列反应制得clo2：2kclo3 + h2c2o4+ h2so4 = 2clo2+k2so4 +2co2+ 2h2o下列说法正确的是a、kclo3在反应中得到电子b、clo2是氧化产物c、h2c2o4在反应中被氧化d、1molkclo3参加反应，有2mol电子转移9.na2o2、cac2、cah2、mg3n2都能与水反应，且反应中都有气体放出。下列说法正确的是a、都属于氧化还原反应b、cac2、mg3n2与水的反应属于复分解反应c、na2o2、cah2与水反应时水作氧化剂d、cah2与水发生氧化还原反应产生h2，h2既是氧化产物又是还原产物10.在一定条件下，ro3n-与氟气可发生如下反应：ro3n- + f2 + 2oh = ro4- + 2f + h2o从而可知在ro3n-中，元素r的化合价是a、+4 b、+5 c、+6 d、+711.将一定量的fe和fe2o3的混合物投入250ml、1.8mol/l的hno3溶液中，当固体混合物完全溶解后，在标准状况下生成1.12lno（hno3的还原产物仅此一种），再向反应后的溶液中加入1.0mol/lnaoh溶液，若要使铁元素完全沉淀下来，所加入的naoh溶液体积最少应为 a300ml b400ml c450ml d500ml12.（广东06高考）下列离子方程式正确的是acl2与naoh溶液反应：cl2+2oh-=cl-+clo-+h2obf2与naoh溶液反应：f2+4oh-=2f-+o2+2h2o cagno3溶液中加入过量氨水：ag+2nh3h2o=ag(nh3)2+2h2odfe3o4与稀hno3反应：fe3o4+8h+=fe2+2fe3+4h2o13.（广东06高考）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)2 ci2+2naclo3=2naio3+cl2 d4hcl+mno2=mncl2+cl2+2h2o14.（上海06高考）将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是a反应速率：两者相同b消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少c反应生成气体的颜色：前者浅，后者深d反应中转移的电子总数：前者多，后者少15.（上海06高考）已知某溶液中存在较多的h、so42、no3，则溶液中还可能大量存在的离子组是 aa13、ch3coo、c1 b.na+、nh4+、c1 cmg2+、c1、fe2+ d. mg2+、ba2+、br三.填空题16.将几滴kscn溶液（scn是“类卤离子”）加入酸性fe3+溶液中，溶液立即变成红色，将此红色溶液分为两份，一份中加入kmno4溶液，红色褪去；向另一份红色溶液中通入so2时红色也消失，再滴加kmno4溶液，其紫色也褪去，试解释以上画线四部分颜色变化的原因，并写出有关反应的离子方程式： 17.（广东06高考）氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：制备氧化铜：i 工业cuso4 cuso4溶液 cuso45h2o cuo步骤i的目的是除不溶性杂质。操作是 。步骤的目的是除铁。操作是：滴加h2o2溶液，稍加热；当fe2+转化完全后，慢慢加入cu2(oh)2co3粉末，搅拌，以控制溶液ph=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至ph=1。控制溶液ph=3.5的原因是 。步骤的目的是得到cuso45h2o晶体。操作是 ，过滤，水浴加热烘干。水浴加热的特点是 。探究氧化铜的性质取a、b两支试管，往a中先加入适量cuo粉末，再分别向a 和b中加入等体积的3%h2o2溶液，只观察到a中有大量气泡。结论是 。为探究试管a中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有： 。18.（上海06高考）（1）请将5种物质：n2o、feso4、fe(no3)3、hno3和fe2(so4)3分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。_+_+_+_+h2o(2)反应物中发生氧化反应的物质_，被还原的元素是_。(3)反应中1 mol氧化剂_(填“得到”或“失去”)_ mol电子。(4)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中： _+ _19.（上海04高考）某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样（已知试样质量为1.560g、锥形瓶和水的质量为190.720g），利用左图装置测定混合物中na2o2的质量分数，每隔相同时间读得电子天平的数据如表：（1）写出na2o2和h2o反应的化学方程式 （2）计算过氧化钠质量分数时，必需的数据是 不必作第6次读数的原因是 （3）测定上述样品（1.560g）中na2o2质量分数的另一种方案，其操作流程如下：操作的名称是 需直接测定的物理量是 测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯，还需要 、 （固定、夹持仪器除外）在转移溶液时，如溶液转移不完全，则na2o2质量分数的测定结果 （填偏大、偏小或不变）。20、（1）有下列操作供选择：a加naoh溶液 b加盐酸 c加硝酸 d加热 e加agno3溶液 f加水过滤 g加mno2 h置于空气中（填序号，可以重复选择）证明一种金属粉末是铁粉的操作顺序是 。证明kclo3中含有氯元素的操作顺序是 。（2）亚硝酸钠nano2可用作水泥施工的抗冻剂。它易溶于水，有碱味，有氧化性，也有还原性。在酸性溶液中它能氧化碘离子、亚铁离子。它能将人体内血红蛋白里所含有亚铁离子氧化为三价铁离子使人中毒，在建筑工地上多次发生把硝酸钠误作食盐使用，导致民工中毒的事件。亚硝酸钠和酸反应应生产亚硝酸，亚硝酸是不稳定的弱酸，它只存于冷的稀溶液中，易发生如下分解反应。3hno2=2no+hno3+h2o从醋酸、氨水、纯碱、稀盐酸、碘化钾淀粉溶液中选择适当的物质做试剂，用两种简单的化学实验方法来鉴别亚硝酸钠和氯化钠。方法一