2104高考化学一轮复习 2.3 氧化还原反应课件 新人教版.ppt

第三节氧化还原反应 一 氧化还原反应向fecl3溶液中通入so2会发生如下反应 fe3 so2 h2ofe2 h 1 该反应中氧化剂是 其发生 反应 2 根据该反应可知 还原性so2 fe2 3 配平该反应方程式 1 12lso2 标准状况 参加反应 电子转移的物质的量为 fe3 还原 0 1mol 1 本质和特征 电子转移 得失或偏移 元素的化学价发生变化 2 相关概念及其关系 例如 反应mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o中 氧化剂是 还原剂是 氧化产物是 失 还原性 氧化反应 氧化性 还原反应 得 mno2 hcl cl2 3 氧化还原反应中电子转移的表示方法 1 双线桥法 请标出cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目 2 单线桥法 请标出cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目 4 氧化还原反应与其他类型反应之间的关系 1 一定属于氧化还原反应的是置换反应 2 一定不属于氧化还原反应的是复分解反应 3 属于氧化还原反应的常见化合反应的共同点是 4 属于氧化还原反应的常见分解反应的共同点是 有单质 参加 有单质 生成 1 氧化还原反应概念间的关系 熟记六个字 升 失 氧 降 得 还 元素化合价升高 降低 失 得 电子 发生氧化 还原 反应 2 熟记常见元素的化合价 一价氢 钾 钠 氟 氯 溴 碘 银 二价氧 钙 钡 镁 锌 三铝 四硅 五价磷 说变价也不难 二三铁 二四碳 二四六硫都齐全 铜汞二价最常见 3 有单质参与或生成的反应不一定属于氧化还原反应 如3o22o3 二 常见的氧化剂和还原剂有如下物质 al fe2 na h2o2 i 1 其中只具有氧化性的物质有 既具有氧化性又具有还原性的是 2 写出 和 在酸性条件下发生反应的离子方程式 3 和fe2 按物质的量5 1发生反应 则还原产物中锰元素的化合价为 h2o2 2i 2h i2 2h2o 2 1 常见氧化剂 x no或no2 so2 fe2 或fe mn2 2 常见还原剂 1 活泼的金属单质 如na k zn fe等 2 某些活泼的非金属单质 如h2 c si等 3 元素处于低价态时的物质 如co so2 fe2 s2 i 等 3 具有中间价态的物质既有氧化性 又有还原性 其中 fe2 主要表现 性 h2o2主要表现 性 fe3 fe s o2 h2o 还原 氧化 1 根据化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性 但不能判断氧化性或还原性的强弱 元素处于最高价态时只有氧化性 但不一定有强氧化性 如na 同理 元素处于最低价态时也不一定具有强还原性 2 非金属阴离子不一定只具有还原性 如既有氧化性又有还原性 金属阳离子不一定只具有氧化性 如fe2 既有还原性又有氧化性 考点一氧化还原反应中的 三大规律 规律一 三种守恒关系 1 质量守恒 反应前后元素的种类和质量不变 2 电子守恒 即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数 这是配平氧化还原反应方程式的依据 也是有关氧化还原反应计算的依据 深化剖析 3 电荷守恒 离子方程式中 反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等 书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒 如fe3 cu fe2 cu2 错误 2fe3 cu 2fe2 cu2 正确 规律二 价态归中 互不交叉 同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为 价态相邻能共存 价态相间能归中 归中价态不交叉 价升价降只靠拢 如 规律三 强易弱难 先强后弱 在浓度相差不大的溶液中 1 同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应 如在febr2溶液中通入少量cl2时 因为还原性fe2 br 所以fe2 先与cl2反应 2 同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应 如在含有fe3 cu2 h 的溶液中加入铁粉 因为氧化性fe3 cu2 h 所以铁粉先与fe3 反应 然后依次为cu2 h 高考警示 1 氧化还原反应的有关概念较多 因对概念的内涵理解不透 外延掌握不全面 很容易发生错误判断 应注意加深对概念的理解 从而加深理解其规律 2 在氧化还原反应中 氧化剂和还原剂可以是不同反应物 也可以是同一反应物 氧化产物 还原产物可以是不同产物 也可以是同一种产物 3 由于有些氧化还原反应中 氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应 因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误 典题通关1 2014 大连模拟 根据表中信息 判断下列叙述中正确的是 a 由表中 组的信息可知通入cl2的量不同 氧化产物可能不同b 反应 中 当只有少量cl2时 反应可表示为cl2 fe2 fe3 2cl c 表中 组反应的还原产物是kcl 1molkclo3反应电子转移数目是6mold 表中 组反应的离子方程式为2 3h2o2 6h 2mn2 4o2 6h2o 解题指南 解答本题注意以下3点 1 febr2与cl2的相对量不同 发生反应不同 2 分析kclo3与浓盐酸的反应时 严格遵循 价态归中 互不交叉 规律 3 h2o2作氧化剂时 还原产物为h2o 作还原剂时 氧化产物是o2 解析 选a cl2与febr2反应 cl2少量时 只氧化fe2 足量时 可氧化fe2 和br a正确 cl2 fe2 fe3 2cl 不符合电荷守恒 得失电子守恒 正确的为cl2 2fe2 2fe3 2cl b错误 组反应的化学方程式为kclo3 6hcl 浓 kcl 3cl2 3h2o 氧化产物和还原产物均为cl2 1molkclo3反应 电子转移数目为5mol c错误 d项中配平错误 得失电子不守恒 正确的为2 5h2o2 6h 2mn2 5o2 8h2o 互动探究 1 写出向fei2溶液中分别通入少量cl2 过量cl2所发生反应的离子方程式 提示 少量 cl2 2i i2 2cl 过量 3cl2 2fe2 4i 2fe3 2i2 6cl 2 反应 中氧化剂和还原剂的物质的量之比为多少 提示 根据可知 氧化剂和还原剂的物质的量之比为1 5 变式训练 向含fe no3 3 cu no3 2 hno3的某种稀溶液中逐渐加入铁粉 c fe2 的变化如图所示 下列离子方程式错误的是 a 0 1 fe 4h fe3 no 2h2ob 1 2 fe 2fe3 3fe2 c 2 3 fe cu2 fe2 cud 0 3 3fe 2fe3 2cu2 5fe2 2cu 解析 选d 0 1mol段 没有fe2 产生 说明fe被hno3氧化为fe3 反应为fe 4h fe3 no 2h2o 由于氧化性fe3 cu2 所以继续加入铁粉后 fe3 首先被还原 然后cu2 被还原 即1 2mol段的反应为fe 2fe3 3fe2 2 3mol段的反应为fe cu2 fe2 cu 0 3mol段的总反应为3fe 4h fe3 cu2 4fe2 cu no 2h2o 加固训练 1 2013 开封模拟 在含有cu no3 2 zn no3 2 fe no3 3 agno3各0 01mol的酸性混合溶液中加入0 01mol铁粉 经搅拌后发生的变化应是 a 铁溶解 析出0 01molag和0 005molcub 铁溶解 析出0 01molag并放出h2c 铁溶解 析出0 01molag 溶液中不再有fe3 d 铁溶解 析出0 01molag 溶液中不再有cu2 解析 选c 因为氧化性ag fe3 cu2 h 所以先发生反应2ag fe 2ag fe2 其中0 005mol的铁粉与0 01mol的agno3反应 析出0 01molag 再发生反应 2fe3 fe 3fe2 其中剩余的0 005mol铁粉与0 01mol的fe no3 3反应 溶液中不再有fe3 2 2014 漳州模拟 含有amolfebr2的溶液中 通入xmolcl2 下列各项为通入cl2过程中溶液内发生反应的离子方程式 其中不正确的是 a x 0 4a 2fe2 cl2 2fe3 2cl b x 0 6a 2br cl2 br2 2cl c x a 2fe2 2br 2cl2 br2 2fe3 4cl d x 1 5a 2fe2 4br 3cl2 2br2 2fe3 6cl 解析 选b 根据氧化还原反应的先后顺序知 cl2先氧化fe2 然后再氧化br x 0 4a时 cl2不能完全氧化fe2 只能发生反应2fe2 cl2 2fe3 2cl a项正确 当x 0 6a时 cl2能将fe2 完全氧化后 又能氧化mol的br 故b错误 x a时 cl2氧化fe2 后又能氧化amol的br c正确 x 1 5a时 cl2能将fe2 br 完全氧化 d正确 考点二氧化还原反应方程式的配平及有关计算1 氧化还原反应方程式的配平方法 1 配平原则 思想方法 2 一般氧化还原反应方程式的配平 化合价升降法 3 缺项氧化还原反应方程式的配平 缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来 一般为水 酸或碱 方法 先用 化合价升降法 配平含有变价元素的物质的化学计量数 然后由原子守恒确定未知物 再根据原子守恒进行配平 补项原则 2 计算方法 电子守恒法 1 应用电子守恒解题的一般步骤 一 二 三 一找各物质 找出氧化剂 还原剂及相应的还原产物和氧化产物 二定得失数 确定一个原子或离子得失电子数 注意化学式中的原子个数 三列关系式 根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式 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 2 多步连续进行的氧化还原反应的有关计算 对于多步连续进行的氧化还原反应 只要中间各步反应过程中电子没有损耗 可直接找出起始物和最终产物 删去中间产物 建立二者之间的电子守恒关系 快速求解 高考警示 1 注意特殊物质中元素的化合价 如cufes2中铜 铁元素的化合价都为 2 硫元素的化合价为 2 fes2中硫元素的化合价为 1 k2feo4中铁元素的化合价为 6等 2 配平化学方程式时 化学计量数 1 也必须填写在空格里 3 依据电子得失守恒列等式时不要忽略变价原子的个数 考查角度1氧化还原反应方程式的书写及配平 典题通关2 1 2013 新课标全国卷 改编 znso4溶液中含有少量fe2 和mn2 为了除去这两种离子 调节溶液ph为5 然后加入高锰酸钾溶液 使之生成沉淀 已知高锰酸钾的还原产物是mno2 请写出该过程中两反应的离子方程式 2 2012 北京高考节选 用hno3清洗试管壁上的ag 该反应的化学方程式为 解题指南 解答该类题目的思维步骤如下 1 根据题意确定氧化剂和还原剂 氧化产物和还原产物 2 根据化合价升降总数相等 保证电子守恒 解析 1 除去杂质离子fe2 和mn2 发生反应的离子方程式为 3fe2 7h2o 3fe oh 3 mno2 5h 2 3mn2 2h2o 5mno2 4h 2 浓硝酸与ag发生氧化还原反应 生成agno3 no2和h2o 答案 1 3fe2 7h2o 3fe oh 3 mno2 5h 2 3mn2 2h2o 5mno2 4h 2 ag 2hno3 浓 agno3 no2 h2o 变式训练 1 在naoh的环境中 cl2与nai反应 每1molnai完全反应转移6mol电子 写出反应的化学方程式 2 fecl3溶液与草酸 h2c2o4 反应 得到澄清溶液 同时生成一种能使石灰水变浑浊的气体 此反应的离子方程式为 3 写出向febr2溶液中通入过量cl2的反应的离子方程式 4 碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应 请补全物质 并配平化学方程式 kio3 ki h2so4 k2so4 i2 解析 1 由题意知 每1molnai完全反应转移6mol电子 所以氧化产物为naio3 cl2被还原为cl 所以反应的化学方程式为3cl2 nai 6naoh 6nacl naio3 3h2o 2 由题意知 草酸 h2c2o4 的氧化产物为co2 fecl3被还原为fe2 此反应的离子方程式为2fe3 h2c2o4 2co2 2fe2 2h 3 cl2过量时 fe2 和br 都被氧化 反应的离子方程式为2fe2 4br 3cl2 2fe3 2br2 6cl 4 由题意知 kio3被还原 ki被氧化 氧化产物和还原产物均为i2 配平发生氧化还原反应的物质的化学计量数为1kio3 5ki h2so4 k2so4 3i2 根据质量守恒可确定缺少的物质为h2o 同时配平其他物质的化学计量数为kio3 5ki 3h2so4 3k2so4 3i2 3h2o 答案 1 3cl2 nai 6naoh 6nacl naio3 3h2o 2 2fe3 h2c2o4 2co2 2fe2 2h 3 2fe2 4br 3cl2 2fe3 2br2 6cl 4 153333h2o 加固训练 1 某反应中反应物与生成物有ash3 h2so4 kbro3 k2so4 h3aso4和一种未知物x 已知0 2molkbro3在反应中得到1mole 生成x 则x的化学式为 试写出该反应的化学方程式 解析 根据电子守恒得 0 2 5 x 1 x 0 所以kbro3被还原成br2 在该氧化还原反应中 kbro3是氧化剂 其还原产物为br2 ash3为还原剂 其氧化产物为h3aso4 h2so4作为反应物提供酸性环境 根据化合价升降相等即可配平 答案 br24h2so4 5ash3 8kbro3 5h3aso4 4br2 4k2so4 4h2o 2 研究表明 na2feo4是一种高效多功能水处理剂 应用前景广阔 可用feso4和na2o2反应制备 在反应中 feso4与na2o2的物质的量之比为1 3 其中na2o2既是氧化剂 又是还原剂 已知产物中 除na2feo4外 还有na2o na2so4等 试写出该反应的化学方程式 解析 feso4被氧化成na2feo4 1molfeso4失去4mole 设3molna2o2中被氧化的氧为xmol 依据电子守恒得 4 x 6 x x 1 即生成molo2 反应方程式为feso4 3na2o2 na2feo4 o2 na2o na2so4 2feso4 6na2o2 2na2feo4 2na2o 2na2so4 o2 答案 2feso4 6na2o2 2na2feo4 2na2o 2na2so4 o2 考查角度2氧化还原反应的相关计算 典题通关3 向含有1molfecl2的溶液中通入0 2molcl2 再加入含0 1molx2的酸性溶液 使溶液中fe2 全部恰好被氧化 并使x2被还原为xn 则n值为 a 2b 3c 4d 5 解题指南 整个反应过程中fe2 失去电子 cl2和得到电子 利用得失电子的物质的量相等容易计算 解析 选b 由题意知 0 2molcl2和0 1mol的酸性溶液 共同将1molfe2 氧化 根据氧化还原反应中得失电子守恒可知 0 2molcl2和0 1mol得到电子的物质的量与1molfe2 失去电子的物质的量相等 所以有0 2mol 2 0 1mol 2 6 n 1mol 1 解得n 3 互动探究 若直接用氧化1molfe2 的还原产物为x3 则消耗的物质的量是多少 提示 1mol转化成x3 获得6mole 而1molfe2 转化成fe3 失去1mole 故需要mol 变式训练 2014 西安模拟 24ml浓度为0 05mol l 1的na2so3溶液恰好与20ml浓度为0 02mol l 1的k2cr2o7溶液完全反应 已知na2so3可被k2cr2o7氧化为na2so4 则铬元素在还原产物中的化合价为 a 2b 3c 4d 5 解析 选b 题目中指出被还原的物质是cr 则得电子的物质必是k2cr2o7 失电子的物质一定是na2so3 其中硫元素的化合价从 4 6 而铬元素的化合价将从 6 n 设化合价为 n 根据氧化还原反应中得失电子守恒规律 有0 05mol l 1 0 024l 6 4 0 02mol l 1 0 020l 2 6 n 解得n 3 加固训练 1 2012 海南高考 将0 195g锌粉加入到20 0ml的0 100mol l 1溶液中 恰好完全反应 则还原产物可能是 a mb m2 c m3 d mo2 解析 选b 0 195g锌粉完全反应失去电子的物质的量为0 195g 65g mol 1 2 0 006mol 根据电子得失守恒 设m的化合价变为x 则 5 x 0 02l 0 100mol l 1 0 006mol 可得x 2 2 2014 衡水模拟 na2sx在碱性溶液中可被naclo氧化为na2so4 而naclo被还原为nacl 若反应中na2sx与naclo的物质的量之比为1 16 则x的值为 a 2b 3c 4d 5 解析 选d 本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算 由得关系式得x 5 物质氧化性的比较 高考实验 高考是这样考查的1 2012 安徽高考 10 c项 用溴水 淀粉ki溶液比较br2与i2的氧化性强弱 仅用试管 胶头滴管就能实现 2 2012 上海高考 15 a项 cl2通入溴化钠溶液中 溶液变橙色 通入到淀粉ki溶液中 溶液变蓝色 这说明氧化性cl2 br2 i2 3 2012 上海高考 t28 已知 se 2h2so4 浓 2so2 seo2 2h2o2so2 seo2 2h2o se 2 4h seo2 h2so4 浓 so2的氧化性由强到弱的顺序是 h2so4 浓 seo2 so2 教材原型 教材是这样讲述的实验1 1完成下列实验 观察现象 写出有关反应的化学方程式 知识源头 理论是这样说的氧化性 还原性的强弱判断方法方法一 依据反应原理判断 氧化性 氧化剂 氧化产物还原性 还原剂 还原产物可总结为 比什么性 找什么剂 产物之性小于剂 方法二 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 方法三 依据电化学原理判断 1 原电池 一般情况下 两种不同的金属构成原电池的两极 其还原性 负极 正极 2 电解池 用惰性电极电解混合溶液时 在阴极先放电的阳离子的氧化性较强 在阳极先放电的阴离子的还原性较强 方法四 依据反应条件及反应的剧烈程度判断反应条件要求越低 反应越剧烈 对应物质的氧化性或还原性越强 如是否加热 反应温度高低 有无催化剂和反应物浓度大小等 例如 根据2na 2h2o 2naoh h2 mg 2h2omg oh 2 h2 可以推知还原性na mg 方法五 依据产物价态的高低判断相同条件下 不同氧化剂作用于同一种还原剂 氧化产物价态高的其氧化性强 例如 根据2fe 3cl22fecl3 fe sfes 可以推知氧化性 cl2 s 迁移点拨 高考还能这样考查关于氧化性 还原性的强弱判断在高考中也可通过以下角度进行考查 1 根据氧化性或还原性的强弱确定离子反应的顺序 向febr2 fei2的混合液中通入足量cl2 fe2 br i 中哪种离子先反应 提示 i 还原性强弱顺序 i fe2 br 向fecl3和cucl2的混合液中加入足量铁粉 请写出先后发生反应的离子方程式 提示 fe 2fe3 3fe2 fe cu2 fe2 cu 2 根据氧化性或还原性的强弱 判断反应能否发生 例如 已知阴离子的还原性强弱为cl br scn 则cl2与kscn溶液 scn 2与kbr溶液可以反应吗 提示 cl2与kscn溶液可以反应 因cl2的氧化性强于 scn 2 scn 2与kbr不可以反应 因为 scn 2的氧化性弱于br2 3 结合元素周期律考查同周期或同主族元素的位置与物质氧化性或还原性强弱之间的关系 同周期金属元素x y 若x的原子序数大于y元素的原子序数 则两单质的还原性谁强 提示 y 同周期随着原子序数的增大金属性减弱 同主族元素m n 若m 的还原性强于n 则m2 n2的氧化性谁强 提示 n2 同主族元素的阴离子还原性越强 原子序数越大 随着原子序数的增大 单质的氧化性减弱 4 电化学中考查物质的放电顺序与物质氧化性或还原性强弱之间的关系 a b是原电池的两金属电极 工作过程中a失去电子被氧化 则a b单质的还原性谁强 提示 a 在原电池中 还原性 或活动性 越强的金属材料越易失电子被氧化 用惰性电极电解含有cl br i 的溶液 在阳极哪种离子先放电 提示 i 还原性强弱顺序为i br cl 还原性越强 失电子能力越强 5 设计实验探究氧化性或还原性 例如 某研究性学习小组对fe no3 3溶液蚀刻银的原理做如下探究 实验 制备银镜 并与fe no3 3溶液反应 发现银镜溶解 提出假设 假设1 fe3 具有氧化性 能氧化ag 假设2 fe no3 3溶液显酸性 在此酸性条件下能氧化ag 验证假设 1 甲同学从上述实验的生成物中检验出了fe2 验证了假设1成立 2 乙同学配制与实验用fe no3 3溶液ph相同的稀硝酸溶液 该硝酸溶液也能使银镜消失 验证了假设2成立 提示 在不同条件下的还原产物较复杂 有时难以观察到气体产生 思考交流 甲同学验证了假设1成立 乙同学验证了假设2也成立 则丙同学由此得出结论 fe no3 3溶液中的fe3 和都氧化了ag 你是否同意丙同学的结论 并简述理由 提示 不同意 甲同学检验