山东省聊城市第四中学高三化学总复习（模块一）专题四 氧化还原反应教学案(1).docVIP

山东省聊城市第四中学2014届高三化学总复习（模块一）专题四 氧化还原反应教学案 考纲要求：1 理解氧化还原反应，理解氧化剂和还原剂、氧化性和还原性等概念。2 了解氧化还原反应的本质是电子的转移。3知道物质氧化性、还原性相对强弱的判断方法，掌握重要氧化剂、还原剂之间的常见反应。4能判断氧化还原反应中电子转移方向和数目，并能配平反应方程式。知识梳理一、氧化还原反应的概念1.氧化还原反应有电子转移的（或化合价升降的）反应叫做氧化还原反应。（1）氧化还原反应的本质：电子的转移，且失电子总数等于得电子总数。（2）有关概念之间的关系2.常见的氧化剂与还原剂常见氧化剂：活泼的非金属单质：f2、cl2、br2、i2、o2、s、等；能电离出h+的物质：hcl、h2so4（稀）、nahso4等，在氧化还原反应中起氧化作用的实际上是h+；不活泼金属的阳离子：ag+、cu2+、hg2+、fe3+等；某些含高价态元素的物质： kmno4、kclo3等；有氧化性的含氧酸：h2so4（浓）、hno3、hclo等某些高价氧化物：cuo、mno2、so3等过氧化物：na2o2、h2o2等；某些混合酸：王水（1体积浓硝酸与3体积浓盐酸的混合物）常见还原剂：金属单质：k、ca、na、mg、al、zn、fe、cu等；某些非金属单质：h2、c、si等；含较低价态元素的化合物：co、so2、no、hi、h2s、nh3等某些低价含氧酸及其盐：h2so3、na2so3、na2s、nano2等某些盐溶液中的较低价态的金属阳离子：fe2、cu等某些有机化合物：苯酚、醛类、乙二酸（草酸hooccooh）等二、氧化还原反应中的一些规律1.反应是否发生的规律(1)强氧化剂与强还原剂相遇时，一般都会发生氧化还原反应。如：h2so4(浓)与金属、h2s、s2、hi、hbr、i、br、fe2+、p。cl2与金属、h2s、s2、hi、i、hbr、br、fe2+、p、h2、so2、h2so3、so。o2与金属、h2s、hi、i、fe2+、si、p、h2。(2)同种元素间不同价态相遇时，若无中间价态，不反应；若发生反应，则生成物中该元素价态必介于反应物中该元素两种价态之间。如：h2so4+so2 不反应h2s+so2 只能生成sclo+cl 只能生成cl2nh3+no 只能生成n2fe3fe fe2(3)较活泼的非金属单质与一些中间价态的化合物与水或碱溶液能发生歧化反应，如：cl2、br2、s、no2等。（cl22naoh=naclnacloh2o）2.守恒规律(1)原子个数守恒：反应前后同种元素的原子个数相等，这也是所有化学反应必须遵循的。(2)电子守恒：失电子总数等于得电子总数，氧化还原反应必须遵守。(3)电荷守恒：反应前后离子所带正负电荷总数相等，离子方程式必须遵守。3.氧化还原反应中的价态变化规律(1)归中规律：不同价态的同种元素之间“向中看齐”最多只能达到相同的中间价态，而绝不会出现价态互换，更不能超越，即遵循“高价低价中间价”的规律，如：2s2so326h=3s3h2o；若不达到相同的中间价态，则反应前化合价阿高的元素，在生成物中化合价仍然较高，反应前价态的元素，在生成物中化合价仍然较低，如：2kclo34hcl(浓)=2kcl2clo22cl22h2o其中5价的cl变为较高的价态4价，而1价的cl变为较低的零价氯。即：“只靠拢，可相等，不交叉”。(2)互不换位规律：同种元素相邻价态（无中间价态），因互不换位而不发生氧化还原反应，如浓硫酸可以干燥so2，cl2不和hclo发生反应等。三、物质的氧化性和还原性强弱的判断1.依据原子结构判断：物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的难易，与得失电子的多少无关。k+ ca2+ na+ mg2+ al3+ zn2+ fe2+ sn2+ pb2+ cu2+ hg2+ ag+金属越不活泼，其阳离子的氧化性越强k+ ca2+ na+ mg2+ al3+ zn2+ fe2+ sn2+ pb2+ cu2+ hg2+ ag+金属越不活泼，其阳离子的氧化性越强根据金属（非金属）活泼性顺序判断：k ca na mg al zn fe sn pb（h）cu hg ag pt au从左到右，活泼性减弱，单质的还原性减弱，阳离子的氧化性增强k+ ca2+ na+ mg2+ al3+ zn2+ fe2+ sn2+ pb2+ cu2+ hg2+ ag+金属越不活泼，其阳离子的氧化性越强如还原性强弱依次为：namgal； clbrfe2is2 氧化性强弱依次为：namg2al3 cl2br2fe3i2s2.根据氧化还原反应方程式来判断在同一氧化还原反应中氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物3.根据氧化还原反应进行的难易程度、发生反应的条件难易等进行判断2kmno4+16hcl(浓)=2kcl+2mncl2+8h2o+5cl2mno24hcl（浓）= mncl22h2ocl2o24hcl =2h2o2cl2氧化剂：kmno4 mno2 o24.依据浓度判断：一般来说，溶液浓度越大，氧化性（或还原性）就越强。如：氧化性：浓hno3 稀hno3 浓h2so4稀h2so4 还原性：浓hcl 稀hcl5.依据浓度判断：一般来说，溶液浓度越大，氧化性（或还原性）就越强。原电池的负极失电子能力强于正极，即还原性：负极材料正极材料电解时，先放电的阳离子氧化性强，先放电的阴离子还原性强。6.依据氧化或还原同种物质的程度不同进行判断如氯气、硫分别与fe（或cu）反应：2fe + 3cl2 2fecl3 ,fe + s fes 氧化性为：cl2s7.与溶液的酸碱性有关一般说来，酸性越强，氧化剂的氧化性就越强。如：氧化性：kmno4(酸性) kmno4（中性） kmno4（碱性）8.根据元素周期表、元素周期律判断同主族元素（从上到下）fclbrilinakrbcs 非金属元素（或单质）氧化性逐渐减弱， 金属元素（或单质）还原性逐渐增强， 对应阴离子的还原性逐渐增强 对应阳离子的氧化性逐渐减弱 同周期主族元素（从左到右）namgalsipscl 单质还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强 阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱金属单质与水（或非氧化性酸）反应放h2的难易程度：反应越容易，金属的还原性越强。非金属与h2化合的难易程度及生成氢化物的稳定性：反应越容易，生成的氢化物越稳定，非金属的氧化性越强。稳定性：hclh2sph3sih4 可判断氧化性：cl2spsi最高价氧化物对应水化物的酸碱性：碱性：csohkohnaohlioh 可判断金属单质的还原性：csknali酸性：hclo4h2so4h3po4h2co3 可判断非金属单质的氧化性：cl2spc9.依据反应中能量变化来判断如：h2x2=2hx；h1h2y2=2hy；h2 若h1h2，则氧化性：x2 y2，还原性：xy四、氧化还原反应电子转移方向和数目的表示方法1.双线桥表示法：得到2e失去2emno2 + 4hcl =mncl2 + cl2+2h2o注：桥上标：得（失）电子数，得失电子总数要相等2.单线桥表示法：2emno2+4hcl= mncl2+ cl2 + 2h2o注：箭头线由还原剂中化合价升高的元素指向氧化剂中化合价降低的元素；桥上只标电子数，不写“得”、“失”等。典型例题【例1】(2004年江苏，14)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+k2so4+2co2+2h2o下列说法中正确的是（ ）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.1 mol kclo3参加反应有2 mol 电子转移解析：本题以氧化还原反应为命题背景，考查考生将书本知识与题给信息相联系的灵活运用知识的能力。解题的关键是从分析元素化合价的变化入手，来理解氧化剂与还原剂、氧化产物与还原产物、被氧化与被还原等有关概念。由所给反应可知，kclo3中氯元素化合价从+5价降低为+4价，每摩尔kclo3得到1 mol电子，而被还原成为clo2，h2c2o4中碳元素化合价从+3价升高到+4价，h2c2o4作还原剂被氧化。故本题答案为a、c。答案：ac【例2】根据下列反应，判断m、n、p、q的还原性由强到弱的顺序是( )ncl2+p=n+pcl2； 2mcl3+3n=2m+3ncl2；3qcl2+2m=2mcl3+3qa.mnpq b.pnmq c.qpnm d.nmpq解析：利用还原性较强的物质可以反应得到还原性较弱得物质进行判断。答案：b【例3】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（ ）a3cl2 + 6 fei2= 2fecl3 + 4fei3 b cl2 + fei2 = fecl2 + i2cco2o3 + 6hcl = 2cocl2 + cl2 + 3h2o d 2fe3+ + 2i=2fe2+ + i2解析：此题可结合题给信息：氧化性强弱顺序co2o3cl2fecl3i2，可推知还原性强弱顺序ife 2+clco2+，然后根据氧化剂先氧化强还原剂的规律，知a选项中cl2应该先氧化i后氧化fe 2+，所以a选项错误。答案：a【例4】(2003年上海，23)实验室为监测空气中汞蒸气的含量，往往悬挂涂有cui的滤纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量，其反应为：4cui+hg=cu2hgi4+2cu。(1)上述反应产物cu2hgi4中，cu元素显_价。(2)以上反应中的氧化剂为_，当有1 mol cui参与反应时，转移电子_mol。(3)cui可由cu2+与i直接反应制得，请配平下列反应的离子方程式。 cu2+ i cui+ i解析：(1)反应中hg是还原剂，化合价由0价升高到+2，在反应产物cu2hgi4中碘为1价，由2x+2+(1)4=0，得x=+1，即cu元素显+1价。(2)由所给反应知由cuicu化合价从+1降到0，所以cui为氧化剂。由知每有4 mol cui 参加反应，转移电子的物质的量为2 mol ，当有1 mol cui 参与反应时转移电子0.5 mol。(3)用化合价升降法配平： 然后根据电荷守恒，观察配平i的化学计量数。答案：(1)+1 (2)cui 0.5 (3)2 5 2 1强化练习特别提示：请将答案写在题前括号内( )1. 在反应4fes2 + 11o2=8so2 + 2fe2o3 中,氧化产物为a. 只有fe2o3 b. 只有so2 c. fes2 d. so2 和fe2o3( )2.已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化ki，自身发生如下变化：h2o2h2o, io3i2, mno4-mn2+, hno2no,如果用等物质的量的这些氧化剂氧化足量的ki,得到i2最多的是a. h2o2 b. io3 c. mno4- d. hno2( )3.在一定条件下，氯酸钾与碘发往反应kclo3+i2=2kio3+cl2。下列相应的结论中，不正确的是a.该反应属置换反应b.还原性:i2cl2 c.氧化性:kclo3i2d.非金属性:i2cl2( )4.臭氧可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，化学方程式为：ki+o3+h2okoh+i2+o2(未配平)，下列叙述正确的是a.在反应中h2o被氧化成o2b.该反应的还原产物是i2c.每生成1mol i2,转移的电子为2 mold.反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为11( )5.从海水中提取溴有如下反应:5nabr + nabro3 + 3h2so4 = 3br2 + 3na2so4 + 3h2o与上述反应在氧化还原反应原理上最相似的是a.2h2s + so2 = 2h2o + 3sb.alcl3 + 3naalo2 + 6h2o = 4al(oh)3+ 3naclc.2nabr + cl2 = 2nacl + br2d.2fecl3 + h2s = 2fecl2 + s+ 2hcl( )6.下列反应中，水只做氧化剂的是 a.na2o+h2o=2naohb.2h2o2h2+o2c.2na2o22h2o=4naoho2d. 2na+2h2o=2naoh+h2( )7.已知：还原性abc，则下列反应能够进行的是a22bb22ab22aa22bb22cc22bc22aa22cabcd ( )8.已知反应:ar2o72-+ xm2+ + 14h+ =br3+ +xm3+ +ch2o,则计量数x的值是a.3b.4c. 5 d.6( )9.有三个氧化还原反应 2fecl3+2ki=2fecl2+2kcl+i2 2fecl2+cl2=2fecl3 2kmno4+16hcl=2kcl+2mncl2+8h2o+5cl2 在某溶液中有fe2+、i和cl共存，要氧化除去i而不影响fe2+和cl,可加入试剂 a.cl2b.kmno4c.fecl3d.hcl( )10.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+zni2 icl+h2o=hcl+hio 下列叙述中正确的是a在反应中，zni2既是氧化产物又是还原产物b在反应中，zncl2既是氧化产物又是还原产物c在反应中，icl既是氧化剂又是还原剂d在反应中，icl既不是氧化剂，又不是还原剂( )11.酸根ro3-所含电子数比硝酸根(no3-)的电子数多10个,则下列说法正确的是:a.r原子的电子层数比n原子电子层数多1b.ro3-中r的化合价与no3-中n的化合价相等c.ro3-和no3-只能被还原,不能被氧化d.r和n为同族元素( )12.根据以下实验事实，判断四种粒子在酸性条件下，氧化性由强到弱的顺序是向fecl3溶液中滴加ki溶液，再加入ccl4，振荡，ccl4层呈紫红色向fecl2溶液中加入氯水，再加入kscn溶液，呈红色向kmno4溶液中加入浓盐酸，振荡后紫色褪去a.i2cl2fe3+mno4b. mno4cl2fe3+i2c.cl2i2fe3+mno4d.fe3+mno4cl2i2( )13.某温度下，将cl2通入naoh溶液中，得到nacl、naclo、naclo3的混合液，经测定clo与clo3的物质的量浓度之比为13，则cl2与naoh溶液反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 a.215b.113c.31d.41( )14. fe与硝酸反应随温度和硝酸的浓度不同而产物不同。已知参与反应的fe与硝酸的物质的量之比为2:5，若fe所对应的氧化产物为fe2+，则hno3所对应的还原产物可能为 a.nh3b.n2oc.nod.nh4no315.(1)在反应2kmno4+16hbr=5br2+2mnbr2+2kbr+8h2o中，还原剂是_。(2)已知brfx与h2o按物质的量之比35反应的产物是hf、hbro3、br2、o2，该反应中的氧化剂是_，还原剂是_，brfx中的x=_。(3)浓盐酸在反应 kclo3+ hcl kcl+ clo2+ cl2 + _ 中显示出来的性质是_。（配平该化学方程式）(4)常温下，下列反应均能自发地向右进行：2d+a2=d2+2a；2b+d2=b2+2d；2a+c2=a2+2c。由此得出的正确结论是a.a、b、c、d离子中，还原性最强的是cb.a2、b2、c2、d2单质中，氧化性最强的是c2c.反应2c+b2=c2+2b不能自发向右进行d.反应2c+b2=c2+2b能够自发向右进行16.(2004年临汾模拟题)已知fe3+2i=2fe2+i2 2fe2+br2=2fe3+2br(1)向含有1 mol fei2和2 mol febr2的溶液中通入2 mol cl2，此时被氧化的离子是_。(2)如果向(1)的溶液中通入3 mol cl2，则被氧化的离子对应的氧化产物的物质的量分别是_。(3)若向含a mol fei2和b mol febr2的溶液中通入c mol cl2，当i、fe2+、br完全被氧化时，c为_(用含a、b的代数式表示)。(4)若向均含有a mol fe2+、a mol br、a mol i且等体积的两份稀溶液中，分别通入一定量的氯气，当第一份溶液中有一半的i被氧化成i2，第二份溶液中有一半的br被氧化成br2时，向两份溶液中通入的氯气的物质的量之比是_。17.pbo2是很强的氧化剂，在酸性溶液中它可将mn2+氧化成mno4。取1支试管，加入少量pbo2固体和2 ml 6 moll1 h2so4，然后滴入2 ml 1 moll1 mnso4溶液。试回答：(1)搅拌后，溶液的颜色变化是_。(2)反应的化学方程式是_，硫酸的作用是_。(3)能否用盐酸来代替h2so4？_(“能”或“不能”)，用化学方程式回答_。18.草酸晶体的组成可表示为h2c2o4xh2o，为测定x值，进行下述实验：称取wg草酸晶体配制成100.0ml水溶液取25ml所配草酸溶液置于锥形瓶中，加入适量稀h2so4后用浓度为amoll1kmno4溶液滴定，滴定时，所发生的反应为：2kmno4+5h2c2o4+3h2so4=k2so4+10co2+2mnso4+8h2o试回答：（1）实验中为配制准确浓度的草酸溶液，所需用的玻璃仪器除胶头滴管外，还有 （2）实验中滴定时kmno4溶液应装在 中，其理由是 （3）若滴定用的kmno4溶液因久置而部分变质，则实验所测定的x值将 （填偏大、偏小、无误）。（4）滴定过程中，当kmno4溶液与草酸反应后，kmno4的 色将变为 色（5）若滴定时，共用去amoll1kmno4溶液vml，则实验测得所配草酸溶液的物 质的量浓度为 ，由此计算出草酸晶体中x值是 专题四 氧化还原反应 自助餐( )1.下列反应属于一种元素还原两种元素的反应是 a.3as2s3+28hno3+4h2o=9h2so4+6h3aso4+28no b.hgs+o2=hg+so2 c.4fes2+11o2=2fe2o3+8so2 d.2agno3=2ag+2no2+o2( )2.下列说法错误的是 a.在氧化还原反应中，氧化剂失电子总数一定等于还原剂得电子总数 b.元素处于最低价态时只有还原性，处于最高价态时只有氧化性 c.根据金属活动性顺序，由前到后，单质的还原性依次减弱 d.在氧化还原反应中，一定是一种元素被还原，而另一种元素被氧化( )3. r、x、y和z是四种元素，其常见化合价均为2价，且x2与单质r不反应；x2zxz2；yz2y2z。这四种离子被还原成0价时表现的氧化性大小符合a.r2x2z2y2 b.x2r2y2z2c.y2z2r2x2 d.z2x2r2y2( )4.将kcl和crcl3两种固体混合物共熔制得化合物x，x由k、cl、cr元素组成。将1.892gx中cr元素全部氧化成cr2o72, cr2o72可过量的ki中氧化出2.667g i，反应的离子方程式是：cr2o726i14h2cr33i7h2o，如果取溶有1.892g x的溶液，加入过量的agno3，可得4.52gagcl沉淀，则表示组成的化学式为a.k3cr2cl7 b.k3cr2cl5 c.k3cr2cl9 d.k2crcl4 ( )5.一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为：nh4no3hno3+ n2+ h2o 在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为a. 1：1 b.5：4 c.5：3 d.3：5( )6.已知锌与稀硝酸反应的化学方程式为：4zn 10hno3 azn(no3)2 bm ch2o则a、b、c、m分别为 a. 4、1、5、n2ob.4、2、4、no2c.4、1、3、nh4no3d.4、3、5、no( )7.已知反应：cl2+2kbr=2kcl+br2， kclo3 +6hcl=3cl2+kcl +3h2o，2kbro3 +cl2=br2 + 2kclo3，下列说法正确的是a上述三个反应都有单质生成，所以都是置换反应b氧化性由强到弱顺序为 kbro3kclo3cl2br2c反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6：1d中lmol还原剂反应则氧化剂得到电子的物质的量为2mol( )8. g、q、x、y、z均为含氯的含氧化合物，我们不了解它们的化学式，但知道它 们的在一定条件下的转换关系（未配平，已知 氯有-1 、0、+1、+3、+5、+7 价）g=q +nacl q+h2o=x + nacl y+naoh=g+q+h2oz+naoh=q+x+h2o ，这五种化合物中氯的化合价由低到高为a. q、g、z、y、x b. z、x、g、y、qc. g、y、z、q、x d. g、y、q、z、x( )9.取0.04molkmno4固体加热,收集到amol气体,加入足量浓盐酸,加热又收集到bmol气体(此时mn元素全部以mn2+存在),则a+b的最小值为a. 0.02 b. 0.04 c. 0.08 d. 0.110.在上海召开的第七届全球人类基因大会上，我国科学家第一次提出可以用砒霜(as2o3)来治疗早期幼粒白血病。已知砒霜具有两性。(1)完成并配平下列化学方程式： as2o3+ zn+ h2so4 ash3+ znso4_(2)as2o