【志鸿优化设计】高考化学一轮复习 第一单元物质的组成及其变化第3讲氧化还原反应练习 苏教版.doc

第3讲氧化还原反应考纲点击1了解氧化还原反应的本质是电子转移。2了解常见的氧化还原反应。一、化学反应的类型及相互关系1氧化还原反应概念：有元素_变化的反应称为氧化还原反应。特征：反应前后元素的_发生了变化。实质：反应过程中有电子_或_。2几种化学反应类型的关系根据反应中有无_转移或元素_是否发生变化，可以把化学反应划分为_反应和_反应；四种基本类型和氧化还原反应的关系可用下图表示：即时训练1下列反应属于氧化还原反应的是_；属于化合反应的是_；属于分解反应的是_；属于置换反应的是_；属于复分解反应的是_。ticl42mg2mgcl2ti；caco3caoco2；2fe3cl22fecl3；2h2o22h2oo2；h2oso3=h2so4；2na2o22h2o=4naoho2；3no2h2o=2hno3no；3sicl44nh3=si3n412hcl。特别提示：(1)判断氧化还原反应首先要抓住化合价变化这一特征，凡是有元素化合价变化的化学反应都是氧化还原反应，元素化合价没有变化的化学反应都是非氧化还原反应。(2)凡有单质参加的化合反应、有单质生成的分解反应和置换反应都是氧化还原反应，复分解反应都不是氧化还原反应，但有单质参加的反应不一定是氧化还原反应，如2o33o2。(3)没有单质参加的化合反应(如：na2o2so2=na2so4)及没有单质生成的分解反应(如：2feso4fe2o3so2so3)也有可能是氧化还原反应。二、氧化还原反应的有关概念1还原剂还原剂在反应中表现为所含元素化合价_，实质上_电子。还原剂具有_性，反应时本身被_，发生_反应，得到_产物。2氧化剂氧化剂在反应中表现为所含元素化合价_，实质上_电子。氧化剂具有_性，反应时本身被_，发生_反应，得到_产物。3氧化还原反应中基本概念之间的联系例如：即时训练2(1)在cl22naoh=naclnacloh2o的反应中_是氧化剂，_是还原剂；_元素被氧化，_元素被还原；cl2既有氧化性，又有还原性；_是氧化产物，_是还原产物；(2)在4nh36no=5n26h2o的反应中_是氧化剂，_是还原剂；_元素被氧化，_元素被还原；_具有氧化性，_具有还原性；_是氧化产物，_是还原产物。特别提示：为了方便记忆、快速解题可采用如下口诀：“升失氧、降得还；剂性一致、其他相反”。“升失氧、降得还”即：反应后所含元素化合价升高的物质失电子被氧化，发生氧化反应；反应后所含元素化合价降低的物质得电子被还原，发生还原反应。“剂性一致”即：氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性。“其他相反”即：氧化剂被还原，发生还原反应，得到还原产物；还原剂被氧化，发生氧化反应，得到氧化产物。如果忘记了以上规律，我们可以联想比较熟悉的氢气还原氧化铜的反应来帮助记忆。三、常见的氧化剂和还原剂1常见氧化剂物质类型举例对应还原产物活泼的非金属单质cl2、br2_、_o2、o3变价元素中高价态化合物或离子氧化物mno2h稀硫酸、盐酸、醋酸氧化性酸hno3_或_浓硫酸hclo盐kmno4fe3过氧化物na2o2、h2o22常见还原剂物质类型举例对应氧化产物活泼的金属单质na、fe、al_、_或_、_某些非金属单质h2、c、s_、_或_、_变价元素中低价态化合物或离子氧化物coso2氢化物nh3h2s盐sofe2i过氧化物na2o2、h2o2特别提示：(1)记住一些常见的氧化剂和还原剂可以帮助我们快速判断反应类型及化学方程式的书写，最终提高我们的解题速率，如so2使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式的书写：首先根据记忆写出氧化剂、还原剂及其产物mnoso2mn2so，再根据守恒配平、补齐方程式即可。(2)通常氧化剂和还原剂是指具体的反应物，不是指反应物中的某一元素。3既有氧化性又有还原性的物质同一元素最高价态只具有氧化性(如fe3、hno3中的n等)，最低价态只具有还原性(如s2、i等)，中间价态既具有氧化性，又具有还原性，可简记为：高价氧，低价还，中价全。如：(1)so2、fe2既具有氧化性也具有还原性，但一般以还原性为主)。(2)h2o2遇到强还原剂(如s2、i、so2、fe2)，做氧化剂得还原产物为h2o；遇到强氧化剂(如mno)，做还原剂得氧化产物o2。即时训练3下列微粒既具有氧化性又具有还原性的是()。al3cln2mnoco2h2o2h2ohcla bc d一、氧化还原反应的重要规律1得失电子守恒规律在任何氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等。此规律应用于解氧化还原反应的计算题和氧化还原反应方程式的配平。2价态归中规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，价态只靠近，不交错，相邻价态不反应，既：高到高，低到低，可以归中，不能跨越。如：(1)因为2价离0价比4价近，所以h2s的氧化产物为s，硫酸的还原产物为so2；转移2个电子，不是转移4个电子；(2)硫酸、so2中的硫的价态分别为6、4，无中间价态，浓硫酸不能氧化so2。【例11】(2012湖南十二校联考)同位素示踪法可用于反应机理的研究，下列反应中同位素示踪表示正确的是()。anh4cl2h2onh32h2ohclb2kmno45ho23h2so4=k2so42mnso4518o28h2oc2nao22h2o=4na18oho2dca2h22h2o=ca(o2h)22h2方法归纳只要看到有关氧化还原反应的题时，首先看元素化合价的变化，然后再根据规律解决问题。【例12】(2012河南信阳二次调研)氧化还原反应实际上包含氧化和还原两个过程。(1)向氯酸钠的酸性水溶液中通入二氧化硫，该反应中氧化过程的反应式为：so22h2o2e=so4h；(2)向亚氯酸钠(naclo2)固体中通入用空气稀释的氯气，该反应中还原过程的反应式为：cl22e=2cl。在(1)和(2)反应中均会生成产物x，则x的化学式为()。anaclo bclo2 chclo dnaclo4二、氧化性、还原性强弱的判断1依据氧化还原反应方程式来判断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：还原剂还原产物口诀：比什么“性”找什么剂，“产物”之“性”小于“剂”。2据“三表”判断(1)根据元素周期表判断(2)根据金属活动性顺序判断(3)根据非金属活动性顺序判断口诀：易得者，不易失；易失者，不易得。“易得者，不易失”，例如：cl2比br2易得到电子，而得到电子后的cl比br难失去电子，从而可知cl2的氧化性比br2的强，而其被还原后得到的cl比br的还原性弱；“易失者，不易得”，例如：na比mg易失去电子，而失去电子后的na比mg2难得电子，从而可知na的还原性比mg的强，而其被氧化后得到的na比mg2的氧化性弱。3依据“两池”判断(1)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：正极负极。(2)用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先得电子的阳离子氧化性较强，在阳极先失电子的阴离子还原性较强。4依据产物中元素价态的高低来判断在相同条件下，还原剂还原性越强，把氧化剂还原到的价态越低；氧化剂氧化性越强，把还原剂氧化到的价态越高。例如：2fe3cl22fecl3fesfes氧化性：cl2s5依据反应条件来判断当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可依据反应条件的难易程度来判断，一般的来说反应条件越苛刻，说明反应越难发生(即氧化剂得电子越困难)，则对应氧化剂的氧化性越弱，例如：cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2ocu2h2so4(浓)cuso4so22h2o氧化性：浓硝酸浓硫酸【例21】向fei2、febr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。已知：2fe2br2=2fe32br、2fe32i=2fe2i2，则下列有关说法中，不正确的是()。a还原性：ife2brb线段ab表示fe2被氯气氧化c线段bc表示生成4 mol fe3d原溶液中n(br)6 mol特别提示：(1)根据化学方程式比较物质的氧化性、还原性强弱时，首先应依据化合价的变化判断出氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物，然后依据规律进行判断。(2)不能依据氧化剂或还原剂自身化合价变化值的大小说明氧化性或还原性的强弱，如还原剂na与mg。(3)同一氧化剂同时与同浓度的若干种还原剂反应，往往是还原性强的先被氧化。如：向febr2溶液中滴入少量氯水，fe2先被氧化。而向fei2溶液中滴入少量氯水，i先被氧化。【例22】已知：向kmno4固体上面滴加浓盐酸，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，下列判断正确的是()。a上述实验证明氧化性：mnocl2fe3i2b上述实验中，共有两个氧化还原反应c实验生成的气体不能使湿润的淀粉ki试纸变蓝d实验证明fe2既有氧化性又有还原性三、有关氧化还原反应方程式的配平及计算1根本原则：电子得失总数相等或化合价升降总数相等2一般步骤：(1)“标价态”确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物；(2)“标变化”找准一个原子或离子得失电子数；(3)依据题意求解。3配平步骤(1)“标价态”即先写出反应物和生成物的化学式，并标出发生化合价变化的元素的正负化合价；(2)“标变化”即标出元素化合价的升高或者降低；(3)“求总数”即使化合价升高和降低的总数相等；(4)用观察的方法配平其他物质的化学计量数。【例3】(1)配平下列离子反应方程式_fe(oh)3_clo_oh_feo_cl_h2o(2)已知有10.7 g fe(oh)3参加反应，共转移了0.3na个电子，则n_，feo中铁元素的化合价为_。(3)根据所学的知识，推测feo能和下列_(填序号)物质反应。akmno4 bso2 ch2s do2(4)一定条件下，向含硝酸的废水中加入ch3oh，将hno3还原成n2。若该反应消耗32 g ch3oh转移6 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是_。思路点拨考试中涉及氧化还原的题目，其中大多数要利用得失电子守恒规律。如：求某元素反应前后的化合价、配平氧化还原方程式、求电子转移数目等。所以，看到此类题目，注意用该规律，总之一句话：哪儿有氧化还原反应，哪儿就有得失电子守恒。运用化合价升高(或失电子)的总数化合价降低(或得电子)的总数解题时，一定要注意总数的意义。四、信息型氧化还原反应方程式的书写近几年高考经常以信息的形式给出氧化剂和还原剂或部分产物，让我们书写化学方程式或离子方程式。处理这种类型题目的基本思路：首先根据信息或记忆写出：氧化剂还原剂还原产物氧化产物；再根据守恒(得失电子守恒、原子守恒)配平上述四种物质；根据溶液酸碱性及守恒在方程式两边加上h、oh或h2o，并配平。如so2使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式的书写：mnoso2mn2so、2mno5so22mn25so、方程式前面有18个o，后面有20个o，所以方程式前面加2个h2o；依据溶液呈酸性，方程式后面加4个h，2mno5so22h2o=2mn25so4h，最后用电荷检查是否配平。【例4】(2012课标全国理综)(1)fecl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为_；(2)高铁酸钾(k2feo4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。fecl3与kclo在强碱性条件下反应可制取k2feo4，其反应的离子方程式为_。关于物质的氧化性、还原性的实验探究氧化还原反应的知识在实验中的应用主要有如下三个方面：1利用某些实验手段证明物质具有氧化性或还原性。2利用某些实验手段比较物质氧化性或还原性的强弱。3物质的氧化性和还原性对化学实验的影响。【实验典例】亚硝酸钠(nano2)外观近似食盐，有像食盐一样的咸味，它的毒性较大，长期食用可能致癌。nano2在酸性条件下既具有氧化性(可将i氧化为i2)，也具有还原性(与酸性高锰酸钾溶液反应)。为了区别食盐与亚硝酸钠，老师提供了下表中的试剂、操作供学生选择。试剂操作h2so4溶液kmno4溶液ki溶液agno3溶液淀粉溶液a把样品放入h2so4溶液中，溶解后再加入淀粉溶液b把样品放入h2so4溶液中，溶解后再加入所选试剂c把样品放入水中，溶解后再加入所选试剂d把样品放入盐酸中，溶解后再加入所选试剂(1)请设计两套方案判断被检验的样品是亚硝酸钠。方案一：试剂及操作：_，现象：_。方案二：试剂及操作：_，现象：_。(2)某同学检验样品是亚硝酸钠时采用了、d的组合，是否可行？并说明理由：_。如下图所示装置，根据实验现象：左边棉花变为橙色，右边棉花变为蓝色，所得结论氧化性：cl2br2i2是否正确？并说明理由：_。1(高考集萃)下列叙述中正确的是_。a(2012山东理综)化合反应均为氧化还原反应b(2012安徽理综)科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为：nahco3h2=hcoonah2o。储氢过程中，nahco3被氧化c(2012天津理综)no2溶于水发生氧化还原反应d(2012海南化学)一定条件下，2.3 g的na完全与o2反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1nae(2012浙江理综)cao2与水发生氧化还原反应时，cao2只作氧化剂2对于反应cah22h2o=ca(oh)22h2有下列判断：h2只是氧化产物，h2只是还原产物，h2o是氧化剂，cah2中的h元素被还原，此反应中的氧化产物和还原产物的分子个数之比为11。上述判断正确的是()。a bc d3用硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中，精矿在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一主要反应：cufes24fe3=cu25fe22s。下列说法正确的是()。a反应中硫元素被氧化，所有铁元素均被还原b还原剂是s2和cu，氧化剂是fe3c氧化产物是s，还原产物是cu2和fe2d当转移1 mol电子时，有46 g cufes2参加反应4已知：向黄色的fecl3溶液中加入少量维生素c，溶液黄色褪去；向淀粉和ki的混合液中滴加fecl3溶液，溶液颜色变蓝；取实验生成的蓝色溶液，加入少量维生素c，溶液蓝色褪去。下列判断不正确的是()。a上述实验证明维生素c有还原性b实验能证明i2既有氧化性又有还原性c上述实验中涉及了三个氧化还原反应d上述实验证明还原性：维生素cife25(2013浙江衢州一中高三期中)某容器中发生一个化学反应，反应过程中存在h2o、clo、cn、hco、n2、cl六种物质。在反应过程中测得clo和n2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列有关判断中正确的是()。a还原剂是含cn的物质，氧化产物只有n2b氧化剂是clo，还原产物是hcoc配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为52d若生成2.24 l n2(标准状况)，则转移电子0.5 mol6(2012湖北黄冈期末)现向含6 mol ki的硫酸溶液中逐滴加入kbro3溶液，整个过程中含碘物质的物质的量与所加入kbro3的物质的量的关系如图所示。请回答下列问题：(1)b点时，ki反应完全，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为_，电子转移数目为_。(2)已知bc过程中，仅有溴元素发生化合价变化，写出并配平该反应的离子方程式_。(3)已知在cd段发生下列反应：2broi2=2iobr2；当n(kbro3)3 mol时，n(i2)_mol。参考答案基础梳理整合一、1化合价化合价得失偏移2电子化合价氧化还原非氧化还原置换复分解分解即时训练1答案：二、1升高失去还原氧化氧化氧化2降低得到氧化还原还原还原即时训练2答案：(1)cl2cl2clclnaclonacl(2)nonh3nnnonh3n2n2三、1mn2h2nono2so2clmn2fe22nacoco2so2co2sonossofe3i2o2即时训练3b解析：从元素的化合价角度考虑，cl只有还原性，al3、mno、co2均只有氧化性。核心归纳突破【例11】b解析：a选项是nh4cl水解，实质上是nh与2h2o提供的o2h结合生成一水合氨，所以一水合氨中只有一个2h，错误；b选项ho2是还原剂，被氧化生成18o2，正确；c选项中naoh中的氧原子只有2个是18o，错误；d选项中ca(oh)2中的h全部来源于水，错误。【例12】b解析：naclo3中氯元素化合价为5，naclo2中氯元素化合价为3，由信息可知naclo3中氯元素化合价降低，naclo2中氯元素化合价升高，所以x中的氯元素化合价只能为中间价态4价。【例21】b解析：由化学方程式可知a正确，通入cl2后，被氧化的先后顺序为i、fe2、br，由图像可知线段ab、bc、de分别表示消耗i、生成fe3、消耗br，只有b错误。【例22】a解析：上述三步都是氧化还原反应，中氧化剂为kmno4，黄绿色气体为氧化产物cl2，所以氧化性mnocl2；中氧化剂为cl2，氧化产物fe3的生成导致溶液变黄色，所以氧化性cl2fe3；中氧化剂为fe3，有氧化产物i2生成使淀粉试纸变蓝，所以氧化性fe3i2，可知a正确。实验只能证明fe2具有还原性，d选项错误。【例3】答案：(1)2(5n)2n2(5n)(n3)(2)26(3)bc(4)56解析：(1)首先标化合价看价变化：(oh)3oohh2o根据化合价守恒配平：(5n)o_oh2feo(5n)cl_h2o，然后根据电荷守恒配平oh、h2o，最后用h或o检查是否配平。(2)10.7 g fe(oh)3为0.1 mol，所以如果1 mol fe(oh)3参加反应，则转移3 mol电子，fe的化合价升高3价，为6价，n2。(3)根据信息可知feo为强氧化剂，能与还原剂so2、h2s反应。(4)32 g ch3oh为1 mol，1 mol的ch3oh转移6 mol的电子，碳元素升高6价，1 mol的hno3化合价降低5价，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为56。【例4】答案：(1)2fe32i=2fe2i2(或2fe33i=2fe2i)(2)2fe(oh)33clo4oh=2feo3cl5h2o解析：(1)hi属于强酸，i被fe3氧化为棕色i2，配平即可。(2)反应物fe3被氧化为feo，化合价升高3，clo被还原为cl，化合价降低2，所以方程式中fe3、feo计量数为2，clo、cl计量数为3，即2fe33clo2feo3cl，碱性溶液用oh、h2o依据电荷守恒配平即可。实验探究拓展实验典例答案：(1)方案一：、b溶液紫色褪去方案二：、b或d溶液显蓝色(2)不可行，盐酸能与高锰酸钾反应不正确，无法证明与ki反应的是氯气还是溴蒸气解析：(1)我们在设计实验时，一定要现象明显，依据信息kmno4溶液与亚硝酸钠反应褪色、淀粉碘化钾遇亚硝酸钠变蓝。(2)依据氧化性强弱，高锰酸钾的氧化性强于氯气，所以高锰酸钾能与盐酸反应。演练巩固提升1cd解析：a选项由caoh2o=ca(oh)2可知，错误；b选项中h2是还原剂