高考化学总复习（JS版）《2.1 氧化还原反应》课件.ppt

一 氧化还原反应1 氧化还原反应 1 概念 有元素的化学反应 2 实质 反应过程中有或 化合价升降 电子得失 电子对偏移 2 有关概念及相互关系 例如 对于反应mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 1 mno2在反应中电子 所含元素化合价 被 发生反应 作剂 2 hcl在反应中电子 所含元素化合价 被 发生反应 作剂 得到 降低 还原 还原 氧化 失去 升高 氧化 氧化 还原 3 与四种基本反应类型间的关系 二 电子转移的表示方法1 单线桥法用单线箭头从失电子的元素指向得电子的元素 标明转移电子数目 不需注明得失 如mno2与浓hcl反应制氯气反应中电子转移的方向和数目可表示为 2 双线桥法用双线箭头按被氧化和被还原的元素分别从反应物指向生成物 同种元素 并注明电子的得失及电子数 如cl2与naoh溶液反应中电子转移的方向和数目可以表示为 三 常见的氧化剂和还原剂1 常见氧化剂 x h2o oh mn2 so2 no或no2 mn2 fe2 fe 2 常见还原剂 zn2 h2o co co2 co2 so42 i2 so42 fe3 3 具有中间价态的物质既有氧化性 又有还原性 一般情况下主要表现某一方面的性质 fe3 o2 h2o 氧化性 还原性 还原性 fe 1 2009年福建高考 下列类型的反应 一定发生电子转移的是 a 化合反应b 分解反应c 置换反应d 复分解反应 解析 a项 化合反应不一定是氧化还原反应 如nh3 hcl nh4cl 该反应中无电子转移 b项 分解反应不一定是氧化还原反应 如caco3cao co2 该反应中无电子转移 c项 置换反应一定是氧化还原反应 一定发生电子转移 d项 复分解反应都不是氧化还原反应 无电子的转移 故选c 答案 c 2 下列物质中 按只有氧化性 只有还原性 既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是 a f2 k hclb cl2 al h2c no2 na br2d o2 so2 h2o解析 根据物质的常见价态去分析 如f无正价 f2只具有氧化性 具有中间价态元素的物质既有氧化性又有还原性 答案 a 3 嘉兴2011届高三调研 制备氰基化钙的化学方程式为caco3 2hcn cacn2 co h2 co2 在反应中 a 氢元素被氧化 碳元素被还原b hcn是氧化剂 caco3是还原剂c cacn2是氧化产物 h2是还原产物d co为氧化产物 h2为还原产物答案 c 4 2011年温州调研 在no2被水吸收的反应中 发生还原反应和发生氧化反应的物质 其质量比为 a 3 1b 1 3c 1 2d 2 1答案 c 5 2001年1月6日 我国525名两院院士投票评选出1999年中国十大科技进步奖 其中一项是 储氢碳纳米管研究获重大进展 电弧法合成的碳纳米管 常伴有大量杂质 碳纳米颗粒 这种碳纳米颗粒可通过氧化气化法提纯 其反应式是 1 完成并配平上述反应的化学方程式 2 此反应的氧化剂是 氧化产物是 3 上述反应中若产生0 1mol气体物质 则转移电子的物质的量是 mol 答案 1 3283co2228h2o 2 k2cr2o7co2 3 0 4 要点1记忆氧化还原反应概念的 三种方法 1 氧化还原反应基本概念间的关系 2 表现性质规律 同种元素不同价态原子的最高价只表现氧化性 最低价只表现还原性 中间价态既表现氧化性又表现还原性 3 熟记氧化还原反应中几对概念的方法 1 典型反应记忆法 可以根据氢气还原氧化铜的典型反应分析 氢气是还原剂 反应后化合价升高 发生氧化反应 推理得到化合价升高发生氧化反应的普遍规律 2 浓缩记忆法 就是将几个关键概念进行浓缩 便于记忆 例如上述关系可以浓缩为 高失氧 低得还 即化合价升高 失电子 发生氧化反应 化合价降低 得电子 发生还原反应 3 联想记忆法 对相关概念进行合理联想 达到牢固记忆的目的 例如宇航员飞到高空 失重 缺氧 高失氧即化合价升高 失去电子 发生氧化反应 例1 2010年安徽卷 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 li2nh h2 linh2 lih 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 思路点拨 抓住 li2nh 和 linh2 两物质 根据化合价代数和为0 标出元素的化合价 解析 根据元素原子的成键特点可知 li2nh中li n h的化合价分别是 1 3 1 linh2中li n h的化合价分别是 1 3 1 lih中li h的化合价分别是 1 1 所以a不正确 b项正确 li h 具有相同的电子层结构 原子序数li h 所以离子半径li h c项不正确 d项中 钢瓶储氢是物理方法 而题述方法为化学方法 d不正确 答案 b 迁移应用 即时迁移小试牛刀 1 2010年衡水中学月考 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 下列说法正确的是 a kclo3在反应中失去电子b clo2是氧化产物c 1molkclo3参加反应有2mol电子转移d h2c2o4在反应中被氧化 解析 该反应中电子转移情况为 则反应中kclo3为氧化剂 在反应中得电子 clo2为还原产物 h2c2o4为还原剂 在反应中失电子 被氧化 每有1molkclo3参加反应 转移1mol电子 答案 d 要点2氧化性 还原性强弱比较的 九种方法 1 根据方程式判断氧化剂 氧化性 还原剂 还原性 还原产物 氧化产物氧化性 氧化剂 氧化产物还原性 还原剂 还原产物2 根据元素周期表判断 1 同周期 从左到右还原性逐渐减弱 氧化性逐渐增强 2 同主族 从上到下还原性逐渐增强 氧化性逐渐减弱 3 根据物质活泼性顺序比较判断常见金属元素的活泼性顺序 从左到右 根据金属活动性顺序表 还原性逐渐减弱 对应阳离子的氧化性逐渐增强 4 根据反应条件判断当不同的氧化剂作用于同一还原剂时 如果氧化产物价态相同 可根据反应条件的不同进行判断 一般条件越低 氧化剂的氧化性越强 5 根据氧化产物的价态高低判断当变价的还原剂在相同的条件下作用于不同的氧化剂时 可根据氧化产物价态的高低进行判断 一般氧化产物的价态越高 氧化剂的氧化性越强 6 根据电化学原理判断 1 原电池负极的还原性较强 2 电解池 以惰性电极为例 阳极 易失电子的先放电 其还原性顺序为 s2 i br cl oh 阴极 易得电子的先放电 其氧化性顺序为 ag hg2 fe3 cu2 h 7 根据物质的浓度大小判断具有氧化性 或还原性 的物质的浓度越大 其氧化性 或还原性 越强 8 根据反应的剧烈程度进行判断同种还原剂作用于不同氧化剂时 反应越剧烈 其还原性越强 9 溶液酸碱性的影响溶液的酸碱性对氧化性 还原性强弱也有影响 如高锰酸钾在酸性 中性 碱性溶液中的氧化性逐渐减弱 在酸性溶液中镁的还原性强于铝的 而在碱性溶液中铝的还原性强于镁的 在酸性溶液中硝酸根离子表现出强氧化性 在中性或碱性溶液中则不表现出强氧化性 例2已知 向kmno4晶体中滴加浓盐酸 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 取少量实验 生成的溶液滴在淀粉ki试纸上 试纸变蓝色 下列判断正确的是 a 上述实验证明氧化性 mno4 cl2 fe3 i2b 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 思路点拨 中黄绿色气体为cl2 中溶液变黄说明有fe3 生成 中试纸变蓝说明有i2生成 解析 答案 a 迁移应用 即时迁移小试牛刀 2 根据如图所示 下列判断错误的是 a 还原性 co cd agb 还原性 ag co cdc 氧化性 co2 cd2 ag d 氧化性 ag co2 cd2 解析 图一中cd与co组成原电池 cd为负极 co为正极 说明金属活泼性cd co 图二中ag与co组成原电池 ag为正极 co为负极 说明金属活泼性co ag 金属活泼性越强 其还原性越强 离子的氧化性越弱 答案 d 要点3氧化还原反应方程式的配平及有关计算方法1 配平方法 化合价升降法步骤如下 2 计算方法 得失电子守恒法解题的一般步骤为 1 找出氧化剂 还原剂及相应的还原产物和氧化产物 2 找准一个原子或离子得失电子数 注意化学式中微粒的个数 3 根据题中物质的量和得失电子守恒列出等式 n 氧化剂 变价原子个数 化合价变化值 高价 低价 n 还原剂 变价原子个数 化合价变化值 高价 低价 例3 2010年上海卷 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 请完成下列填空 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20mg 50m kg 制取加碘盐 含kio3的食盐 1000kg 若用ki与cl2反应制kio3 至少需要消耗cl2 l 标准状况 保留2位小数 思路点拨 抓住 实验中颜色变化 以此为题眼 确定某些反应物和生成物 层层推进 确定其他反应物和生成物 解析 此题考查氧化还原反应的配平 氧化剂和还原剂的判断 氧化性强弱的判断 化学计算等 从开始滴加氯水时 其将ki中的i元素氧化成碘单质 等ccl4层变成紫色后 再滴加氯水时 其将碘单质进一步氧化成碘酸 1 根据氧化还原反应方程式的配平原则 分析反应中的化合价变化 元素的化合价从0 5 升高5价 cl元素的化合价从0 1 降低1 价 综合得失电子守恒和质量守恒 可配平得出 i2 5cl2 6h2o 2hio3 10hcl 2 分析整个过程中化合价升高的都是i元素 还原剂为 ki和i2 3 ki换成kbr时 得到的是溴单质 则其在ccl4中呈红棕色 继续滴加氯水时 颜色不变 可知氯水不能将溴单质氧化成hbro3 故其氧化性强弱顺序为 hbro3 cl2 hio3 4 综合写出反应方程式 ki 3cl2 3h2o kio3 6hcl 根据化学方程式计算 按最小值计算时 1000kg加碘食盐中含碘20g 则需要消耗cl2的体积为 20g 127g mol 1 3 22 4l mol 10 58l 答案 1 i2 5cl2 6h2o 2hio3 10hcl 2 ki i2 3 红棕hbro3 cl2 hio3 4 10 58 迁移应用 即时迁移小试牛刀 3 含氮废水进入水体中对环境选成的污染越来越严重 某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的no3 还原成n2 从而消除污染 1 配平以下有关的离子反应方程式 2 以上反应中失电子的物质是 还原产物是 每生成1mol这种还原产物 将有 电子发生转移 3 现需除去1m3含氮0 3mol的废水中的no3 设氮元素都以no3 的形式存在 则至少需要消耗金属铝 4 你对以上治理污染的方案有何评价 解析 1 用化合价升降法配平 在该反应中 氧化剂 化合价降低的总数为10 还原剂 化合价升高的总数为3 由此先确定氧化剂与还原产物 还原剂与氧化产物的化学计量数 由电荷守恒确定oh 的化学计量数 最后用观察法配平其他物质 2 在该反应中 失电子的物质是al 还原产物是n2 生成1moln2时 转移电子的物质的量是1mol 2 5 0 10mol 3 设需要铝的质量为x 由得失电子守恒可知 0 3mol 5 0 3 解得x 13 5g 4 应考虑到治理成本 是否产生新的污染等问题 如长期饮用含较多的al3 的水 会使人易患痴呆症等 答案 1 610183106 2 aln210mol 3 13 5g 4 见解析 易错点1忽视物质性质导致氧化还原反应产物判断错误例1下列物质反应后一定有 3价铁生成的是 过量的fe与cl2反应 fe与过量稀h2so4反应后 再向其中加kno3 fe no3 2溶液中加少量盐酸 fe和fe2o3的混合物溶于盐酸中a 只有 b 只有 c 只有 d 全部 错因分析 本题易漏选 认为在溶液中过量的铁能还原氯化铁 生成氯化亚铁 如果 中忽视no3 在酸性条件下具有强氧化性 能氧化 2价铁生成 3价铁 易漏选 正确解答 中的cl2氧化性强 它能将铁氧化为 3价 由于不是在溶液中反应 因此过量的铁不会将氯化铁还原 中fe与稀h2so4反应只能生成fe2 但要注意稀h2so4 过量 加入kno3后形成hno3 hno3能将fe2 氧化成fe3 从表面上看不会发生反应 实际上发生了fe2 被hno3氧化的反应 中首先fe与盐酸反应生成fecl2 然后fe2o3与盐酸反应生成fecl3 但题中未给出反应物之间量的关系 若铁是足量的 则能将生成的fecl3全部还原为fecl2 答案 c 易错补练1金属钛 ti 性能优越 被称为继铁 铝之后的 第三金属 工业上以金红石为原料制取ti的反应为 关于反应 的分析不正确的是 a ticl4在反应 中是还原产物 在反应 中是氧化剂b c mg在反应中均为还原剂 被氧化c 每生成0 4molti 反应 中共转移3 2mole d 反应 都是置换反应 解析 选项a 根据反应 中ticl4是氧化剂cl2的产物 故为还原产物 在反应 中 故ticl4是氧化剂 选项b 还原剂被氧化 选项c 每生成0 4molti 需0 4molticl4 反应 中电子转移均为1 6mol 共3 2mol 选项d 反应 不是置换反应 答案 d 易错点2对复杂氧化还原反应不能有效判断反应先后顺序而错选例2已知在酸性条件下有以下反应关系 kbro3能将i 氧化成kio3 本身被还原为br2 br2能将i 氧化为i2 kio3能将i 氧化为i2 也能将br 氧化为br2 本身被还原为i2 向kbro3溶液中滴加少量ki的硫酸溶液后 所得产物除水外还有 a br i2b br2 br i2c br2 i2 io3 d br2 io3 错因分析 对于复杂的氧化还原反应未按照反应的先后顺序进行分析 导致思路混乱 从而解答错误 正确解答 这是一道考查连续反应和过量分析的试题 由题意知氧化性顺序为bro3 io3 br2 i2 还原性顺序为i br i2 br2 假设kbro3的量一定 依次加入ki的量由少到多 所得产物 除水外 依次为 br2和io3 br2 i2和io3 br2和i2 br2 br 和i2 br 和i2 所发生的反应分别是过量的i 与io3 br2的反应 io3 的氧化性比br2的氧化性强 答案 d 易错补练2向含有amolfebr2的溶液中通入xmolcl2 下列各项为通入cl2过程中 溶液中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 根据通入氯气的物质的量 确定离子反应的先后顺序 以及氧化离子的物质的量 然后写出总离子方程式 amolfebr2电离出amolfe2 和2amolbr 根据离子还原性顺序 先发生反应 2fe2 cl2 2fe3 2cl 后发生反应 2br cl2 2cl br2 由于通入氯气的物质的量不同 发生的反应不同 分段讨论 当x 0 5a 只发生反应 2fe2 cl2 2fe3 2cl 当0 5a x 1 5a 除完全氧化亚铁离子外 还氧化溴离子 a项 x 0 4a 0 5a 只发生反应 2fe2 cl2 2fe3 2cl a项正确 b项 x 0 6a 0 5amolcl2氧化amolfe2 0 1amolcl2氧化0 2amolbr 发生反应 10fe2 2br 6cl2 10fe3 br2 12cl b项错误 c项 x a 0 5amolcl2氧化amolfe2 0 5amolcl2氧化amolbr 发生反应 2fe2 2br 2cl2 2fe3 br2 4cl c项正确 d项 x 1 5a 表明溴化亚铁完全被氧化成溴单质和氯化铁 发生反应 2fe2 4br 3cl2 2fe3 2br2 6cl d项正确 答案 b 易错点3不能灵活运用守恒法 从而出现错解例3请根据反应15cuso4 11p 24h2o 5cu3p 6h3po4 15h2so4 判断1molcuso4能氧化p的物质的量 错因分析 很多同学拿到题目时先分析反应中的氧化剂与还原剂 磷既是氧化剂又是还原剂 给直接分析带来困难 因此先分析后计算的思路是行不通的 正确解答 这类题型应直接根据得失电子守恒定律解答 题已直接给出了参与氧化还原反应的氧化剂的量 设被氧化的p的物质的量为x 氧化产物为h3po4 则有1 1mol x 5 解得x 1 5mol 答案 c 易错补练3在3brf3 5h2o hbro3 br2 9hf o2反应中 若有5molh2o作还原剂 则被水还原的brf3的物质的量为 a 3molb 2molc mold mol 解析 由题意知 设被水还原的brf3的物质的量为xmol 还原产物为br2 则有5 2 x 3 解得x 10 3 答案 d 1 2011年枣庄模拟 下列叙述正确的是 a 在氧化还原反应中 肯定有一种元素被氧化 另一种元素被还原b 元素由化合态变成游离态时 它可能被氧化 也可能被还原c 失电子难的原子 获得电子的能力一定强d 有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应答案 b 2 常温下 在溶液中可以发生反应 x 2y3 x2 2y2 则下列解释 x被氧化 x是氧化剂 x具有还原性 y2 是氧化产物 y2 具有还原性 y3 的氧化性比x2 要强 其中正确的是 a b c d 答案 c 3 北京东城区2011届高三目标检测 三氟化氮 nf3 是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体 它在潮湿的环境中能发生反应 3nf3 5h2o 2no hno3 9hf 下列有关说法正确的是 a nf3是氧化剂 h2o是还原剂b 还原剂与氧化剂的物质的量之比为2 1c 若生成0 2molhno3 则转移0 2mol电子d nf3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体 解析 分析反应前后各元素价态变化 可知nf3在反应中既是氧化剂又是还原剂 其中 hf3 hno3是被氧化的过程 nf3为还原剂 2nf3 2no是被还原的过程 nf3是氧化剂 所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为1 2 生成1molhno3转移2mol电子 所以生成0 2molhno3转移0 4mol电子 nf3与潮湿的空气中的水反应生成no no与空气中的o2反应生成红棕色的no2 答案 d 4 2010年全国理综 若 nh4 2so4在强热时分解的产物是so2 n2 nh3和h2o 则该反应中化合价发生变化和未发生变化的n原子数之比为 a 1 4b 1 2c 2 1d 4 1解析 本题考查氧化还原反应理论 意在考查考生根据所学知识解决问题的能力 根据 nh4 2so4 so2 n2 nh3 h2o 由得失电子守恒可得 nh4 2so4 3so2 n2 nh3 h2o 那么 nh4 2so4的计量数为3 利用n原子守恒可以确定nh3的计量数为4 所以变价n与未变价n原子数之比为1 2 答案 b 5 氧化还原反应在生产 生活中具有广泛的用途 贯穿古今 1 下列生产 生活中的事例发生了氧化还原反应的是 2 水是人体的重要组成部分 是人体中含量最多的一种物质 而 四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 也可用如图表达 试写出有水参加的符合反应类型