高考化学二轮复习精品资料专题03 氧化还原反应教学案（学生版）.doc

2013高考化学二轮复习精品资料专题03 氧化还原反应（教学案，学生版）4了解常见的氧化剂和还原剂及常见的氧化还原反应。【知识网络构建】 【重点知识整合】一、氧化还原反应的基本概念及相互关系1氧化还原反应的实质是电子的得失或电子对的偏移，特征是反应前后元素化合价的升降；判断某反应是否属于氧化还原反应可根据反应前后化合价是否发生了变化这一特征。2基本概念 (1)氧化反应：失去电子(化合价升高)的反应。(2)还原反应：得到电子(化合价降低)的反应。(3)氧化剂(被还原)：得到电子的物质(所含元素化合价降低的物质)。(4)还原剂(被氧化)：失去电子的物质(所含元素化合价升高的物质)。(5)氧化产物：还原剂失电子后对应的产物(包含化合价升高的元素的产物)。(6)还原产物：氧化剂得电子后对应的产物(包含化合价降低的元素的产物)。 3氧化还原反应的表示方法(1)双线桥法箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。箭头方向不代表电子转移方向，仅表示电子转移前后的变化。在“桥”上标明电子的“得”与“失”，且得失电子总数应相等。 (2)单线桥法箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。箭头方向表示电子转移的方向。在“桥”上标明转移的电子总数。 2常见的氧化剂和还原剂重要的氧化剂一般有以下几类：(1)活泼的非金属单质，如cl2、br2、o2等。(2)元素(如mn等)处于高化合价时的氧化物，如mno2等。(3)元素(如s、n等)处于高化合价时的含氧酸，如浓h2so4、hno3等。(4)元素(如mn、cl、fe等)处于高化合价时的盐，如kmno4、kclo3、fecl3等。 (5)过氧化物，如na2o2、h2o2等。 重要的还原剂一般有以下几类：(1)活泼的金属单质，如na、al、zn、fe等。(2)某些非金属单质，如h2、c、si等。(3)元素(如c、s等)处于低化合价时的氧化物，如co、so2等。(4)元素(如cl、s等)处于低化合价时的酸，如hcl、h2s等。 (5)元素(如s、fe等)处于低化合价时的盐，如na2so3、feso4等。 二、氧化性、还原性及其强弱比较氧化性得电子能力，得到电子越容易氧化性越强。还原性失电子能力，失去电子越容易还原性越强。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程度，与得失电子的数目无关。如：na、mg、al的还原性强弱依次为namgal；浓hno3、稀hno3的氧化性强弱为浓hno3稀hno31根据氧化还原反应的方向氧化性：氧化剂氧化产物，氧化剂还原剂；还原性：还原剂还原产物，还原剂氧化剂。 6根据反应的难易程度氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低)，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时，条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大，则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越强。7根据电化学原理判断a根据原电池原理判断：两种不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出的极，正极金属是电子流入的极。其还原性：负极正极。b根据电解池原理判断：用惰性电极电解混合液时，若混合液中存在多种金属阳离子时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强(相应的金属单质的还原性较弱)，若混合液中存在多种阴离子，在阳极先放电的阴离子的还原性较强(相应的非金属单质的氧化性较弱)。8其他条件一般溶液的酸性越强或温度越高，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强，反之则越弱。氧化性还原性强弱的比较是考试的一个难点，基本考查方式一是比较氧化性还原性的强弱，二是根据氧化性还原性强弱，判断反应能否进行。总的解题依据是一个氧化还原反应能进行，一般是氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原的还原剂优先被氧化；同时存在几种不同的氧化剂且其浓度相差不大时，当加入还原剂时，氧化性强的氧化剂优先被还原。如：把少量cl2通入febr2溶液中，fe2先失电子；把少量cl2通入fei2溶液中，i先失电子。3得失电子守恒规律 在任何氧化还原反应中，氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数一定相等。对于氧化还原反应的计算，利用得失电子守恒规律，抛开烦琐的反应过程，可不写化学方程式，能更快、更便捷地解决有关问题。2氧化还原反应方程式的配平(1)配平原则：电子守恒、原子守恒、电荷守恒(2)配平步骤(以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例)：标出化合价变化了的元素的化合价。根据元素存在的实际形式调整发生了氧化还原反应的物质的系数，使之成11的关系。调整系数，使化合价升降总数相等。根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。利用元素守恒，用观察法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的系数。检查方程式两边各原子的个数是否相等，离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等。【高频考点突破】考点 1 氧化还原反应的基本概念1.四组重要概念间的关系(1)氧化还原反应：凡是反应过程中有元素化合价变化(或电子转移)的化学反应叫做氧化还原反应。氧化还原反应的特征：元素化合价的升降；氧化还原反应的实质：电子转移。(2)氧化反应和还原反应：在氧化还原反应中，反应物所含元素化合价升高(或者说是物质失去电子)的反应称为氧化反应；反应物所含元素化合价降低(或者说是物质得到电子)的反应称为还原反应。(3)氧化剂、还原剂是指反应物。所含元素化合价降低的物质叫做氧化剂，所含元素化合价升高的物质叫做还原剂。(4)氧化产物、还原产物是指生成物。元素化合价升高被氧化，所得产物叫做氧化产物，注意：有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应均为氧化还原反应。例1、水热法制备fe3o4纳米颗粒的反应是3fe22s2oo2xoh=fe3o4s4o2h2o，下列说法中，正确的是()a每生成1mol fe3o4，反应转移的电子总数为3molbfe2和s2o都是还原剂c1mol fe2被氧化时，被fe2还原的o2的物质的量为1/3moldx2 【变式1】亚氨基锂(li2nh)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为：li2nhh2=linh2lih，下列有关说法正确的是()ali2nh中n的化合价是1b该反应中h2既是氧化剂又是还原剂cli和h的离子半径相等d此法储氢和钢瓶储氢的原理相同 先得(或失)电子者氧化性(或还原性)强，其规律为：阳离子得电子顺序(即氧化性强弱顺序)：参考3中规律。阴离子失电子顺序(即还原性强弱顺序)：s2ibrcloh。5同种元素价态越高，氧化性越强(如fe3fe2)，但也有例外，如氧化性：hclohclo2hclo3 hclo4，最高价态只有氧化性；价态越低，还原性越强(如s2sso2)，最低价态只有还原性；中间价态兼具氧化性和还原性。总的来说，比较氧化性和还原性强弱的根本依据在于得失电子能力的强弱，而绝不能以得失电子数目的多少作为依据。例2、已知i、fe2、so2、cl和h2o2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的顺序为so2ife2h2o2cl，则下列反应不可能发生的是()a2fe3so22h2o=2fe2so4hbi2so22h2o=h2so42hic2fe2i2=2fe32idh2o2so2=h2so4 归纳总结：1.氧化还原反应的实质是电子转移。在氧化还原反应的计算中要利用得失电子守恒定律。2氧化还原反应的特征是化合价升降计算时可借助于化合价升降总数相等找出反应前后化合价发生变化的元素，列出等式计算。【变式】1.92g铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到672ml气体(标准状况)，将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入氧气恰好使气体完全溶解在水中，则需要标准状况下的氧气体积为()a504ml b168mlc336ml d224ml 【难点探究】难点一氧化还原反应的概念分析及计算 1解答氧化还原反应概念题的两个关键是：(1)要理清知识线索 (2)要明确解题的方法思路找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清它的变化情况。2氧化还原反应的相关计算(1)基本方法得失电子守恒法对于氧化还原反应的计算，关键是氧化还原反应的实质得失电子守恒，列出守恒关系求解，即n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值n(还原剂)变价原子个数化合价变化值。 【点评】 氧化还原反应的概念分析是解决氧化还原反应所有题目的基础，而找变价是氧化还原反应有关概念分析的关键。【变式1】二氧化氯是目前国际上公认的新一代高效、广谱、安全杀菌剂。可采用氯酸钠(naclo3)与浓盐酸反应的方法制备，此法的缺点主要是在得到二氧化氯的同时产生了大量的氯气。下列有关该反应的说法不正确的是()a二氧化氯中cl的化合价为1b制备二氧化氯的反应中，naclo3是氧化剂，hcl是还原剂c二氧化氯是naclo3的还原产物d生成标准状况下的22.4 l二氧化氯时转移电子1 mol 例2、在过量的稀硫酸溶液中加入5.6 g fe粉，待反应完全后，再加入50 ml 0.5 moll1kno3溶液，恰好反应完全。该反应的方程式为：“_feso4_kno3_h2so4=_k2so4_fe2(so4)3_nxoy_h2o”，则对该反应的下列说法正确的是()a反应中还原产物是nob氧化产物和还原产物的物质的量之比为14c反应过程中转移的电子数为8e d化学方程式中按物质顺序的化学计量数是：8、2、5、1、4、1、5 1物质氧化性、还原性强弱的判断物质氧化性、还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关，可从“热冷”(温度)、“浓稀”(浓度)、“易难”(反应条件、剧烈程度)，以及金属活动性顺序表、元素在周期表中的位置、原电池原理、电解池中离子的放电顺序等角度判断；还要学会从化学反应方向的角度判断“剂物”(同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性)。 (1)含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性。如：hclo的氧化性强于hclo4，稀硫酸无强氧化性。(2)物质的氧化性、还原性是相对的，如h2o2与mno4-反应作还原剂，与i、fe2、s2、so32-反应作氧化剂。(3)反应环境对物质氧化性、还原性的影响。no只有在酸性条件下才有强氧化性，而clo无论在酸性、中性、还是在碱性条件下都有强氧化性。(4)利用原电池正、负极判断金属的还原性时，要注意al和fe的特殊性。如mg、al、naoh溶液形成的原电池中mg作正极、al作负极；al或fe、cu、浓硝酸形成的原电池中，al或铁为正极、cu为负极。 (5)价态归中规律：即同种元素不同价态之间的反应，高价态的元素化合价降低，低价态的元素化合价升高，但升高与降低的化合价不能相交。如kclo36hcl=kcl3cl23h2o，氯酸钾中cl元素的化合价由5价降低到0价，而非1价，作还原剂的hcl是5 mol，而不是6 mol。利用此规律可根据化合价判断混合体系中氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物，如某一混合体系有n2o、feso4、fe(no3)3、hno3和fe2(so4)3，则氧化剂为hno3，氧化产物为fe(no3)3和fe2(so4)3；还原剂为feso4，还原产物为n2o。(6)邻位价态规律：氧化还原反应发生时，其价态一般先变为邻位价态。如cl一般被氧化成cl2，而不是更高价态的氯元素；s2一般被氧化成s单质，而s单质一般被氧化成so2。但clo、clo3-作氧化剂时，一般被还原成cl，而不是cl2(clo、clo3-与cl在酸性条件下发生归中反应生成cl2除外)。(7)歧化原则：中间价态高价态低价态。一般有：中间价态物质可以在碱液中歧化，而歧化产物又可以在酸液中发生归中反应：3s6oh=2s2so32-3h2o,2s2so32-6h=3s3h2o。记忆口诀：“高氧低还中两性，归中靠拢不交叉；歧化反应价升降，相邻价态不反应。”例3 、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 cl2 febr2 cl- kmno4h2o2h2so4o2 mn2+ kclo3浓盐酸 cl2 kmno4 浓盐酸 cl2mn2+ a表中组反应的氧化产物只能是fecl3 b氧化性强弱比较：kmno4fe3cl2fe2 c的离子方程式配平后，h的化学计量数为16d表中还原产物是kcl 【历届高考真题】 【2012高考】（2012广东）10下列应用不涉及氧化还原反应的是ana2o2用作呼吸面具的供氧剂 b工业上电解熔融状态的al2o3制备alc工业上利用合成氨实现人工固氮 d实验室用nh4cl和ca(oh) 2制备nh3 （2012四川）13.向27.2gcu和cu2o的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5l，固体物质完全反应，生成no和cu(no3)2，在所得溶液中加入1.0mol/l的naoh溶液1.0l，此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是acu与cu2o的物质的量之比为21b硝酸的物质的量浓度为2.6mol/lc产生的no在标准状况下的体积为4.48ldcu、cu2o与硝酸反应后剩余hno3为0.2mol （2012海南）6将0.195g锌粉加入到20.0ml的0.100 moll-1mo2+溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是am bm2+ cm3+ dmo2+ （2012全国新课标卷）7.下列说法正确的是 a.液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封 b.能使湿润的淀粉ki试纸变成蓝色的物质一定是cl2 c.某溶液加入ccl4，ccl4层显紫色，证明原溶液中存在i- d.某溶液加入bacl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有ag+ （2012上海）15下图所示最验证氯气性质的徼型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向kmno4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2kmno4+16hcl2kcl+5cl2+2mncl2+8h2o对实验现象的“解释或结论”正确的是选项实验现象解释或结论aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：cl2br2i2bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质de处变红色还原性：fe2cl （2012上海）22pbo2是褐色固体，受热分解为pb的+4和+2价的混合氧化物，+4价的pb能氧化浓盐酸生成cl2；现将l mol pbo2加热分解得到o2，向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到cl2，o2和cl2的物质的量之比为3：2。则剩余固体的组成及物质的量比是a1：1混合的pb3o4、pbo b1：2混合的pbo2、pb3o4c1：4：l混合的pbo2、pb3o4、pbo dpbo2、pb3o4、pbo （2012上海）二氧化硒(seo2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓hno3或浓h2so4反应生成seo2以回收se。完成下列填空：27se和浓hno3反应的还原产物为no和no2，且no和no2的物质的量之比为1：1，写出se和浓hno3的反应方程式_。28已知：se+2h2so4(浓)2so2+seo2+2h2o；2so2+seo2+2h2ose+2so42-+4h+ seo2、h2so4(浓)、so2的氧化性由强到弱的顺序是_。29回收得到的seo2的含量，可以通过下面的方法测定： seo2+ ki+ hno3 se+ i2+ kno3+ h2o i2+2na2s2o3na2s4o6+2nai 配平方程式，标出电子转移的方向和数目。30实验中，准确称量seo2样品0.1500g，消耗了0.2000 mol/l的na2s2o3溶液25.00 ml，所测定的样品中seo2的质量分数为_。 （2011江苏卷）nacl是一种化工原料，可以制备一系列物质（如图）。下列说法正确的是a.25，nahco3在水中的溶解度比na2co3的大b.石灰乳与cl2的反应中，cl2既是氧化剂，又是还原剂c.常温下干燥的cl2能用钢瓶贮运，所以cl2不与铁反应d.如图所示转化反应都是氧化还原反应 （2011上海卷）雄黄(as4s4)和雌黄(as2s3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空：（1） as2s3和sncl2在盐酸中反应转化为as4s4和sncl4并放出h2s气体。若as2s3和sncl2正好完全反应，as2s3和sncl2的物质的量之比为 。（2）上述反应中的氧化剂是 ，反应产生的气体可用 吸收。（3） as2s3和hno3有如下反应：as2s3+ 10h+ 10no3=2h3aso4+ 3s+10no2+ 2h2o若生成2mol h3aso4，则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池，则no2应该在 （填“正极”或“负极”）附近逸出。（4）若反应产物no2与11.2l o2（标准状况）混合后用水吸收全部转化成浓hno3，然后与过量的碳反应，所产生的co2的量 （选填编号）。a小于0.5 mol b等于0.5 mol c大于0.5mol d无法确定 （2010安徽卷）7. 亚氨基羟（li2nh）是一种储氢容量器，安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为li2nhh2linh2lih。下列有关说法正确的是a.li2nh中n的化合价是1b.该反应中h2既是氧化剂又是还原剂c.li和h的离子半径相等d.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同 （2010江苏卷）8下列说法不正确的是a铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加b常温下，反应不能自发进行，则该反应的c一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率d相同条件下，溶液中、的氧化性依次减弱 （2010广东卷）33.（16分）某科研小组用mno2和浓盐酸制备cl2时，利用刚吸收过少量so2的naoh溶液对其尾气进行吸收处理。（1）请完成so2与过量naoh溶液反应的化学方程式：so2+2naoh = _（2）反应cl2+na2so3+2 naoh=2nacl+na2so4+h2o中的还原剂为_（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在cl、oh和so请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的co2的影响） 提出合理假设 假设1：只存在so32-；假设2：既不存在so32-也不存在clo；假设3：_ 设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3moll-1h2so4、1moll-1naoh、0.01moll-1kmno4、淀粉-ki溶液、紫色石蕊试液实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moll-1 h2so4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于a、b试管中步骤2：步骤3： （2010福建卷）24硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸 完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：fe(oh)2+_+_=fe(oh)3 +ci-(3)针铁矿（goethite）是以德国诗人歌德（goethe）名字命名的，组成元素是fe、o和h，化学式量为89，化学式是_。（4）根据下表数据，调节“滤液2”的ph时，理论上可选用的最大区间为_。mg(oh)2zn(oh)2mgco3caco3开始沉淀的ph10464沉淀完全的ph12480开始溶解的ph105ksp566828（5）工业上从“滤液3”制取mgo过程中，合适的反应物是_（选填序号）。a大理石粉 b石灰乳 c纯碱溶液 d烧碱溶液（6）“滤液4”之后的操作依次为_、_、过滤，洗涤，干燥。（7）分析图中数据，菱锌矿粉中znco3 的质量分数不低于_。 （2010上海卷）24向盛有ki溶液的试管中加入少许ccl4后滴加氯水，ccl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，ccl4层会逐渐变浅，最后变成无色。完成下列填空：1)写出并配平ccl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：2)整个过程中的还原剂是 。3)把ki换成kbr，则ccl4层变为_色：继续滴加氯水，ccl4层的颜色没有变化。cl2、hio3、hbro3氧化性由强到弱的顺序是 。4)加碘盐中含碘量为20mg50mgkg。制取加碘盐(含kio3的食盐)1000kg，若庄kl与cl2反应制kio3，至少需要消