高一氧化还原反应学案.doc

【总结】氧化还原反应的概念、特征及本质。1、氧化还原反应的概念： 。 。2、氧化还原反应的特征： 。判断一个反应是否为氧化还原反应的依据。3、氧化还原反应的实质： 。氧化还原反应守恒规律： ； 。 【练一练】下列反应属于氧化还原反应的是（）ACaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 BNa2O+H2O=2NaOH CCaCO3 CaO+CO2DMg+2HCl=MgCl2+H2反 应得氧失氧化合价升降电子转移氧化反应得到氧的反应化合价升高的反应失去电子（或电子对偏离）的反应还原反应失去氧的反应化合价降低的反应得到电子（或电子对偏向）的反应氧化还原反应有氧得失的反应有化合价升降的反应有电子转移（得失或偏移）的反应3、氧化还原反应和四种基本反应类型之间的关系。二、氧化剂、还原剂；氧化性、还原性；氧化反应、还原反应；氧化产物、还原产物【想一想】CuO + H2 Cu + H2O反应中被氧化与被还原的物质分别是什么？ 实质判断依据 元素变化反应物称为反应物性质失e- 升价 被氧化 还原剂 还原性得e- 降价 被还原 氧化剂 氧化性【小结】氧化剂还原产物 ； 还原剂氧化产物记忆口诀：升失氧化还原剂；降得还原氧化剂。常见的氧化剂：活泼的非金属单质：O2、Cl2、Br2等；含高价金属阳离子的化合物：FeCl3、CuCl2等 含某些较高化合价元素的化合物：浓H2SO4、HNO3、KMnO4、MnO2等。常见的还原剂：活泼或较活泼的金属：K、Ca、Na、Al、Mg、Zn等；含低价金属阳离子的化合物：FeCl2等；某些非金属单质：C、H2等；含有较低化合价元素的化合物：HCl、H2S、KI等。在可变元素的化合价的化合物中，具有中间价态的物质既可作氧化剂，又可作还原剂，如：Cl2、S、SO2、H2SO3等；注意：氧化剂和还原剂的确定要以实际反应为依据，是相对而言的，同一物质在不同条件下，可以作还原剂，也可以作氧化剂。因此对规律性的知识既不能生搬硬套，也不能死记硬背，灵活掌握知识，以辩证的观点去看待问题、解决问题。【练一练】1、下列说法中，正确的是 ( ) A. 氧化剂本身被还原，生成氧化产物 B. 氧化剂是在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质 C. 还原剂在反应时所含元素的化合价降低 D. 在一个反应中，氧化剂和还原剂可能是同一物质2、在下列各氧化还原反应中，水既不作氧化剂，也不作还原剂的是（）A2F2+2H2O=4HF+O2 BC+H2OCO+H2C2Na+2H2O=2NaOH+H2 DCl2+H2O=HCl+HClO3、下列变化需加入还原剂的是 ( )A. HCO3-CO2 B. MnO4-Mn2+ C. FeOFe3O4 D. H3AlO3HAlO24、火药是中国的“四大发明”之一，永远值得炎黄子孙骄傲，也永远会激励着我们去奋发图强。黑火药在发生爆炸时，发生如下的反应：2KNO3+CS=K2S+2NO2+CO2。其中被还原的元素是 ，被氧化的元素是 ，氧化剂是 ，还原剂是 ，氧化产物是 ，还原产物是 。三、双线桥法和单线桥法1、双线桥法：表示反应前后同一元素原子间的电子转移情况。（1）步骤：标价态；连双线；注得失。（2）说明：双线桥从左指向右连接不同价态的同种元素。线上可标明电子得失、化合价升降、被氧化、被还原等内容(注意：得失电子必须守恒)。（3）举例：4HCl（浓）+ MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O2、单线桥法：表明反应前后不同元素间的电子转移情况。（1）步骤：标价态；连单线；注转移。（2）说明：不需标明得失电子情况，只注明电子转移数目；箭头表示电子转移方向。（3）举例：4HCl（浓）+ MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O【练一练】请分别用双线桥法和单线桥法表示下列反应的电子转移情况，指出氧化剂、还原剂；哪种物质被氧化，哪种物质被还原？2KClO3 2KCl + 3O2 2H2SO4 + Cu CuSO4 + 2H2O + SO2四、氧化性、还原性的强弱判断规律（了解）（1）依据同种元素价态的高低判断一般而言，对于同一种元素，价态越高，其氧化性越强；价态越低，其氧化性越弱。（注：同一元素相邻价态之间不发生氧化还原反应）。最高价只有氧化性最低价只有还原性中间价既有氧化性又有还原性【练一练】试从化合价角度分析下列粒子的性质。在Fe3、Fe2、Al3、H、S、Cl等粒子中只有氧化性的是_，只有还原性的是_，兼有的是_。（2）根据金属活动性顺序判断K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au单质的还原性减弱，对应的金属阳离子的氧化性增强注意：氧化性Cu2+ Fe3+ Ag+思考：将少量铁置于Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，先析出什么物质？（3）根据氧化反应方程式判断化合价降低，得电子，被还原氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物化合价升高，失电子，被氧化结论：氧化性：氧化剂 氧化产物 还原性：还原剂 还原产物（4）根据产物价态的高低判断（5）根据反应需要的条件判断氧化还原反应越容易进行，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。（6）一般溶液的酸性越强或温度越高或浓度越大，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。注意：氧化还原性的强弱只与该原子得失电子的难易程度有关，而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强，其氧化性就越强；失电子能力越强，其还原性就越强。【练一练】 1、已知有如下反应：2BrO3-+Cl2=Br2+2ClO3-，ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O，2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2，2FeCl2+Cl2=2FeCl3。下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是 ( )A. ClO3-BrO3-Cl2Fe3+I2 B. BrO3-Cl2ClO3-I2Fe3+C. BrO3-ClO3-Cl2Fe3+I2 D. BrO3-ClO3-Fe3+Cl2I22、今有下列三个氧化还原反应：2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2若某溶液中有Fe2+和I-共存，要氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl-，可加入的试剂是( )A. Cl2 B. KMnO4 C. FeCl3 D. HCl【经典例题分析】例题1、下列关于氧化还原反应中的有关说法中正确的是（ ）A、被氧化的物质是氧化剂 B、置换反应一定是氧化还原反应C、电解质溶液导电过程发生氧化还原反应D、元素由化合态转化为游离态时，该元素一定被还原错误解答选B、D。错误原因对电解质溶液导电实质不理解以及对元素化合态形式存在时的化合价的理解不够全面。正确解答1）氧化还原反应过程中，氧化剂得到电子被还原，而还原剂失去电子被氧化；2）置换反应不仅有单质参加，而且有新单质生成，反应过程中一定有电子转移，因此一定是氧化还原反应；3）电解质导电过程，实质就是电解的过程，而电解反应一定是氧化还原反应；4）阳离子得到电子生成单质时，发生还原反应（被还原）；而阴离子转化为单质，因失去电子而被氧化。本题正确选项为B、C。例题2、下列四类反应：置换反应，复分解反应，没有单质参加的化合反应，没有单质生成的分解反应。其中一定不是氧化还原反应的是（ ）A、只有 B、只有 C、 D、错误解答选C。错误原因对四种基本反应类型和氧化还原反应关系的理解不够深入。正确解答本题只有A选项正确。根据置换反应的概念和实质可以推知它一定是氧化还原反应。对于化合反应和分解反应，只要有单质参加或生成，则一定是氧化还原反应；而没有单质参加或生成的化合反应和分解反应，则有些是氧化还原反应，有些不是氧化还原反应。例如，这样的两个反应：Na2O2+SO2=Na2SO4、NH4NO3=N2O+2H2O，虽然没有单质参加或生成，但它们仍然属于氧化还原反应。例题3、X、Y、Z为三种单质。已知：Y能将Z从其化合物的水溶液中置换出来，而Z又能将X从其化合物中置换出来。由此可以推断下列说法中可能正确的是（ ） 单质的氧化性：YZX； 单质的还原性：YZX；对应离子的氧化性：XZY； 对应离子的还原性：XZYA、只有 B、只有 C、只有 D、错误解答选B或C错误原因思维不够慎密、全面，只把X、Y、Z当作金属或非金属一种情况考虑。正确解答选D。由于置换反应既可有金属间的置换、又可在非金属之间置换，因此X、Y、Z既可以是金属、也可以是非金属。对于这两种情况，说法都可以是正确的；它们对应的离子，如果这些元素金属性（非金属）性越强，则对应的离子的氧化性（还原性）也越弱，因此的说法也可以是正确的。例题4、铁屑溶于过量的盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是（ ）A、硫酸 B、氯水 C、硝酸锌 D、氯化钙错误解答选B。Cl2有强氧化性，会把铁与盐酸反应生成的Fe2+氧化为Fe3+。错误原因忽略酸性条件下NO3具有强氧化性而漏选。正确解答本题正确选项为B、C。对于B的分析同上。解答本题时还应该注意的是：题干中指明盐酸过量，因此反应后溶液呈酸性。再往溶液中添加硝酸锌时，由于溶液中存在H+，硝酸根离子将显强氧化性，可以将亚铁离子氧化，反应为：4H+NO3+2Fe2+=3Fe3+NO+2H2O因此选项C也是正确的。（注意：在考虑离子共存问题时，一定不要忽视下列离子的氧化性（或在酸性条件下具有氧化性）：NO3-、ClO-、MnO4-、Fe3+等。）例题5、化合物A、B、C都只含有两种元素，且A、B均含X元素。已知一定条件下可发生反应：A+BX+C，X是一种单质，由此可知X元素（ ） A、一定是金属元素 B、一定是非金属元素C、可能是金属元素，也可能是非金属元素 D、无法确定错误解答选C或D。错误原因对“归中型”氧化还原反应及元素性质的认识不够深入。正确解答根据题意：1）A、B、C都是化合物；2）A、B均含X元素；3）反应生成单质X，可以推知该反应为“归中型”氧化还原反应。即化合物A、B中X元素的化合价“一高一低”（一个高于0价、一个低于0价），两者共同作用生成X单质（化合价为0）。由于金属元素在化合物中只呈现正价态，不可能有负价态，因此可以肯定X不是金属元素；只有非金属元素在化合物中才既可呈正价态，又可呈负价态，并在一定条件下可以发生归中反应。例如：2H2S+SO2=3S+2H2O，4NH3+6NO=5N2+6H2O，所以X应该是非金属，即该题的答案为B。例题6、在氧化还原反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O中，当生成0.5molCl2时，氧化产物和还原产物的物质的量之比为_A、5：1 B、3：1 C、1：3 D、1：5错误解答选B。由于反应过程中每个KClO3得到6个电子被还原为Cl，而每2个HCl失去2个电子被氧化为Cl2。根据电子得失关系守恒关系，可知：氧化产物和还原产物的物质的量之比为3：1，选择B。错误原因不明确该反应的实质，解题过程中违背同种元素发生氧化还原反应时化合价变化遵循“只靠近不交叉”的原则。正确解答由于该反应属于“归中型”氧化还原反应，反应机理为：KClO3中Cl得到5个电子转化为Cl2（被还原），同样的HCl中的Cl失去一个电子转化为Cl2（被氧化），反应中氧化产物和还原产物均为Cl2，且氧化产物和还原产物的物质的量之比等于氧化剂得电子数和还原剂失去电子数之比，即5：1；选择A。例题7、在反应11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中，每摩尔CuSO4能氧化P的物质的量为（ ）A、1/5 mol B、2/5 mol C、3/5mol D、11/5 mol错误解答选B。从化学方程式可看出，当15mol CuSO4参加氧化还原反应时将生成6mol H3PO4，所以1mol CuSO4 氧化2/5 mol的P并生成2/5 mol H3PO4。错误原因没有注意到H3PO4有一半是P自身氧化还原反应（歧化反应）生成的。正确解答本题中的还原剂是P，而氧化剂是P和CuSO4。由于反应过程中Cu从+2降为+1，因此反应中共得到15mol的电子；而做还原剂的P在反应中从0升至+5价，因此1mol P得到5mol电子。因此15molCuSO4在反应中只能氧化3mol的P，即每摩尔硫酸铜能够氧化0.2mol的P。正确选项为A。例题8、标准状况下，往100mL 0.2mol/L的FeBr2溶液中通入一定体积的Cl2，充分反应后，溶液中有50%的Br-被氧化。则通入的氯气的体积是（ ）A、0.224L B、0.336L C、0.448L D、0.672L错误解答由于2Br- + Cl2=Br2 + 2Cl-，根据题意，有50%的Br-被氧化，即有0.02mol被氧化，因此通入的氯气的体积为0.224L。选A。错误原因忽略离子还原性强弱。在氧化还原反应中，还原性（氧化性）越强的物质（或微粒）优先参与氧化还原反应。正确解答由于Fe2+还原性比Br-强，当往FeBr2中通入氯气，发生的反应依次为：1）Cl2+2Fe2+=2Cl+2Fe3+；2）Cl2+2Br=2Cl+Br2。因此溶液反应中反应的情况应该是：Fe2+被完全氧化并有50% Br 被氧化。根据电子得失关系，Fe2+、Br离子失去的电子总数（0.02mol+0.02mol=0.04mol）等于Cl2得到的电子总数。由于每个Cl2在反应中得到2个电子，因此Cl2的物质的量为0.02mol，其体积为0.448L。本题正确答案为C。（注：分析多种离子共存的溶液体系的电解问题时，也必须考虑离子反应次序对于氧化性或还原性越强的离子，电解过程中一般优先放电。）例题9、取17.4 g MnO2固体粉末与一定体积的浓盐酸（含溶质0.4mol）共热制取氯气（假设HCl挥发损失不计），下列叙述中正确的是（ ）A、反应过程中MnO2作催化剂 B、盐酸未完全反应C、参加反应的盐酸有一半被氧化 D、反应产生2.24L氯气（标况）错误解答选C、D。根据该反应中量的关系：MnO24HCl可知，该反应中MnO2过量，因此HCl完全反应。又因该反应中只有一半的HCl作还原剂（另一半为起到酸的作用），因此参加反应的盐酸有一半被氧化（0.2mol），得到2.24L的氯气。错误原因静态考虑反应问题，忽略盐酸浓度变化引起还原性变化的事实。正确解答随反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，对应的还原性逐渐减弱，直至发生的氧化还原反应被停止。因此该反应过程中，虽然MnO2过量，盐酸也不可能完全反应，同样的，收集到的气体也不可能是2.24L。但是不论如何，参与反应的盐酸一定有一半被氧化（对应的量一定少于0.2mol）。因此正确选项为C。（注：许多物质的氧化（还原）性会受浓度变化的影响，并在一些具体的反应中表现出来。例如，浓硫酸具有氧化性，在加热的条件下与铜能够发生反应，随反应的进行，硫酸浓度变小，氧化性逐渐减弱，最终反应将停止；若参加反应的金属为Zn等活泼金属，则当浓度降低到一定程度（转化为稀硫酸）时，又会有H2产生。又如，浓硝酸具有强氧化性，与铜反应生成NO2，随反应进行，浓度减小，氧化性将有所减弱。当浓度减小到一定程度，反应产物变为NO。在解此类问题时，必须要打破常规，“动态”地考虑反应进行问题。这类问题也常在化学计算中出现。）【课外作业】一、选择题1、有关氧化还原反应的叙述正确的是（ ）A氧化还原反应的实质是有氧元素的得失B氧化还原反应的实质是元素化合价的升降C氧化还原反应的实质是电子的转移（得失或偏移）D物质所含元素化合价升高的反应是还原反应2、下列反应中，不是氧化还原反应的是 ( ) H2+Cl22HCl Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 2H2O2H2+O2CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O 2HgO2Hg+O2A. B. C. D. 3、在下列各氧化还原反应中，水既不作氧化剂，也不作还原剂的是 ( ) A. 2F2+2H2O=4HF+O2 B. C+H2OCO+H2 C. 2Na+2H2O=2NaOH+H2 D. Cl2+H2O=HCl+HClO4、下列变化需加入还原剂的是 ( ) A. HCO3-CO2 B. MnO4-Mn2+ C. FeOFe3O4 D. H3AlO3HAlO25、已知有如下反应：2BrO3-+Cl2=Br2+2ClO3-，ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O，2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2，2FeCl2+Cl2=2FeCl3。下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是( ) A. ClO3-BrO3-Cl2Fe3+I2 B. BrO3-Cl2ClO3-I2Fe3+ C. BrO3-ClO3-Cl2Fe3+I2 D. BrO3-ClO3-Fe3+Cl2I26、硫酸铵在强热条件下分解，生成氨、二氧化硫、氮气和水。反应中生成的氧化产物和还原产物的分子个数之比是 ( ) A. 1:3 B. 2:3 C. 1:1 D. 4:37、用下列方法：KMnO4受热分解 KClO3受热分解(用MnO2作催化剂