【高考风向标】高考化学一轮复习 第一单元 第3讲 氧化还原反应课件.ppt

第3讲氧化还原反应 考纲定位 1 了解氧化还原反应的本质是电子的转移 2 了解常见的氧化还原反应 3 掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算 一 氧化还原反应 元素化合价升降 电子转移 1 概念 有 或有 得失或偏移 的反应 2 实质 发生了 转移 电子 化合价 3 特征 反应前后某些元素的 发生了变化 也是判断是否为氧化还原反应的依据 4 基本概念之间的关系 图1 3 1 5 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 图1 3 2 二 常见的氧化剂和还原剂 化合价降低 1 氧化剂是所含元素 或得到电子 的反应物 氧化剂被还原 常见的氧化剂 活泼的非金属单质 f2 kmno4 k2cr2o7 过氧化物 na2o2 h2o2 2 还原剂是所含元素 或失去电子 的反应物 还原剂 常见的还原剂有 活泼的金属单质 k na mg al等 一些非金属单质 h2 c 元素处于低价的化合物 co so2 h2s fe2 化合价升高 被氧化 cl2 o2 高价酸 hno3 浓h2so4 hclo4 高价盐 fe3 的性质 如 fe2 so2 还原性为主 h2o2 氧化性为主 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 三 电子转移的表示方法 1 双线桥法 得失电子分开注明 从反应物指向生成物 同种元素 注明得失及电子数 体现 谁变谁 的思想 例 2 单线桥法 从被氧化 失电子 化合价升高 的元素指向被还原 得电子 化合价降低 的元素 标明转移电子数目 不需标明得失 体现 谁给谁 的思想 例 3 注意两类特殊的化学反应 1 歧化反应 同种元素在反应中部分原子化合价升高 部 分原子化合价降低 例 2 归中反应 不同价态的同种元素的原子在反应中趋于中间价态 解此类题最好将该元素的不同价态用数轴标出 变化的区域只靠拢 不重叠 例 考点1 氧化性 还原性强弱的比较 氧化性是物质得到电子的性质 还原性是物质失去电子的性质 氧化性 还原性的强弱取决于得 失电子的难易程度 与得 失电子数目的多少无关 常用判断方法如下 1 从元素的价态考虑 1 最高价态只有氧化性 如fe3 h2so4 kmno4等 2 最低价态只有还原性 如金属单质 cl s2 等 3 中间价态既有氧化性又有还原性 如fe2 s so2等 2 依据元素在周期表的位置判断 1 同一周期从左到右 金属单质的还原性依次减弱 非金属单质的氧化性逐渐加强 2 同一主族从上到下 金属单质的还原性依次增强 非金属单质的氧化性逐渐减弱 单质氧化性 f2 cl2 br2 i2 s 离子还原性 s2 i br cl f 单质还原性 na mg al 离子氧化性 al3 mg2 na 3 根据金属的活动性顺序表来判断 4 通过氧化还原反应比较 对于反应 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 5 通过与同一物质反应的产物比较 如 2fe 3cl2 2fecl3 fe s fes 可得出氧化性 cl2 s 6 反应原理相似的不同反应中 反应条件要求越低 说明氧化性或还原性越强 如 卤素单质与h2的反应 按f2 cl2 br2 i2的顺序反应越来越难 反应条件要求越来越高 则可得出氧化性 f2 cl2 br2 i2 7 对同一元素而言 价态越高 可能其氧化性越强 如 fe3 fe2 fe 价态越低 氧化性越弱 如s2 hclo2 hclo3 hcl4 8 根据电化学原理 1 据原电池电极反应 负极金属比正极金属活泼 还原性强 9 外界因素的影响 1 温度 温度高时 氧化剂的氧化性和还原剂的还原性均增强 如浓h2so4具有强氧化性 热的浓h2so4比冷的浓h2so4氧化性要强 2 浓度 浓度大时 氧化剂的氧化性和还原剂的还原性均增强 如浓h2so4具有强氧化性 稀硫酸只有h 显示弱氧化性 3 酸碱性 如kmno4在酸性溶液中表现强氧化性 例1 2011年上海高考 高铁酸钾 k2feo4 是一种新型的 自来水处理剂 它的性质和作用是 a 有强氧化性 可消毒杀菌 还原产物能吸附水中杂质b 有强还原性 可消毒杀菌 氧化产物能吸附水中杂质c 有强氧化性 能吸附水中杂质 还原产物能消毒杀菌d 有强还原性 能吸附水中杂质 氧化产物能消毒杀菌思路指导 考虑元素的价态对氧化性与还原性的影响 并且要区分水的消毒与净化 解析 高铁酸钾 k2feo4 中fe的化合价是 6价 具有强氧化性 其还原产物fe3 水解生成氢氧化铁胶体 能吸附水中杂质 答案 a 变式训练 答案 cd 解析 结合a b两个方程式根据氧化性 还原性强弱比较规律得 氧化性 h2o2 fe3 还原性 h2o2 fe2 a项错 由2h2o2 2h2o o2 知 分解过程中 fe2 作催化剂 溶液ph值不变 b项错 fe3 或fe2 作催化剂 所以其总量不变 c项正确 因为fe2 可导致h2o2分解 所以h2o2生产过程要避免混入fe2 d项正确 考点2 氧化还原反应的规律及其应用 1 性质判断规律当元素具有可变化合价时 具有最高价元素的物质只具有氧化性 具有最低价态元素的物质只具有还原性 具有中间价态元素的物质既具有氧化性又具有还原性 如 浓h2so4中的s只具有氧化性 h2s中的s只具有还原性 单质s既具有氧化性又具有还原性 2 性质强弱规律详见考点1 3 反应先后规律 同一氧化剂与含多种还原剂 物质的量浓度相同 的溶液反应时 首先被氧化的是还原性较强的物质 同一还原剂与含多种氧化剂 物质的量浓度相同 的溶液反应时 首先被还原的是氧化性较强的物质 如 将cl2通入物质的量浓度相同的nabr和nai的混合液中 cl2首先与nai反应 将过量铁粉加入物质的量浓度相同的fe3 和cu2 的混合溶液中 fe首先与fe3 反应 往febr2溶液中通入cl2 cl2首先与fe2 反应 4 价态归中规律 含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时 该元素价态的变化一定遵循 高价 低价 中间价 而不会出现交错现象 例 5 歧化反应规律 发生在同一物质分子内 同一价态的同一元素之间的氧化还原反应 叫做歧化反应 其反应规律是 所得产物中 该元素一部分价态升高 一部分价态降低 即 中间价 高价 低价 具有多种价态的元素 如氯 硫 氮和磷元素等 均可发生歧化反应 如 cl2 2naoh nacl naclo h2o 6 电子转移守恒规律 只要是氧化还原反应 就必定会遵守电子转移守恒规律 其外部特征表现为参加氧化还原反应的元素的化合价升降总数相等 此规律多应用于解氧化还原反应的计算题 氧化还原反应方程式的配平 例2 双选 向nabr nai na2so3混合溶液中通入一定量的氯气后 将溶液蒸干并充分灼烧 得到的固体剩余物可能 是 a nacl na2so4c nacl na2so4 i2 b nacl nabr na2so4d nacl nai na2so4 答案 ab 变式训练 答案 b 考点3 氧化还原反应方程式的配平及计算 1 氧化还原反应方程式的配平 1 配平原则 得失电子守恒 原子守恒 电荷守恒 2 配平步骤 一标 化合价 二找 化合价的变化 三定 根据化合价升降价数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数 四平 用观察的方法确定未发生氧化还原反应的物质的化学计量数 五查 已配平的方程式要满足原子守恒 得失电子守恒 离子反应还应满足电荷守恒 实例 高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气 配平其他元素原子 2kmno4 16hcl 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 检查 2 氧化还原反应的计算 电子转移守恒法是依据氧化剂与还原剂得失电子数目相等这一原则进行计算的 电子转移守恒法是氧化还原反应计算的最基本的方法 例3 配平化学方程式 fe no3 3 naoh cl2 na2feo4 nano3 nacl h2o 答案 2fe no3 3 16naoh 3cl2 2na2feo4 6nano3 6nacl 8h2o 可能缺的项 一般是反应介质 通常是酸 h 碱 oh 1 氧化还原反应方程式的配平技巧 1 缺项类 或水 它们虽参与反应 但元素化合价不变 确定方法 先配出氧化还原化学计量数 后根据离子电 荷守恒和原子个数守恒确定未知物 2 多变类 有两种以上元素价态改变 存在于一种物质中 其中两种元素的价态同时升高或降 低 配平技巧 整体法 把多种元素价态改变的分子作为整 体 根据电子得失总数相等 即可配平 3 有机方程式配平的关键是确定c h o元素的化合价 一般h的价态 1价 o的价态 2价 最后确定c的化合价 2 氧化还原反应的计算方法 1 计算依据 电子转移守恒 即得电子总数与失电子总数 相等或化合价升降总数相等 2 常见题型 计算氧化剂与还原剂的物质的量之比或质量比 计算参加反应的氧化剂或还原剂的量 确定反应前后某一元素的价态 变式训练 3 完成并配平下列化学方程式 废水用硫酸亚铁铵 程中的实际损耗 下列叙述错误的是 7的物质的量为 4 2011年全国高考 某含铬 feso4 nh4 2so4 6h2o 处理 反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀 该沉淀干燥后得到nmolfeo feycrxo3 不考虑处理过 a 消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n 2 x mol b 处理废水中cr2o 2 nx2 mol c 反应中发生转移的电子数为3nxmold 在feo feycrxo3中3x y 答案 a 有关氧化还原反应的综合考查 考向分析 氧化还原反应是高考的必考内容 近几年高考考题设计更加灵活多变 考查角度也更加新颖 其中 在选择题中分析判断物质的氧化性 还原性及强弱比较和计算等题目不断出现 非选择题主要结合实验中物质的检验 鉴别 分离提纯 计算等内容 以实验探究的方式考查氧化还原反应 这类题目不仅能够考查考生对氧化还原反应知识的掌握 还能够考查学生的发散思维能力以及实验操作能力 典例 2010年广东高考 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 2naoh 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 考查要点 以实验探究题为载体 考查氧化还原反应的基 本概念及实验设计的相关操作 思路指导 要设计出正确的实验方案 首先得明确实验目的 清楚各个实验步骤及相应原理 注意把握溶液酸性环境的设置 在选用试剂时要考虑不能对要检验的离子造成干扰 在语言叙述时要注意试剂的用量 少量 适量 过量 的把握 表达时要写清三个要点 操作 现象 结论 答案 1 na2so3 h2o 2 na2so3 3 只存在clo 过滤 水洗除去其中的cl 再烘干 焙烧除去水分得到粉体 突破训练 1 2010年天津高考 纳米tio2在涂料 光催化 化妆品 等领域有着极其广泛的应用 制备纳米tio2的方法之一是ticl4水解生成tio2 xh2o 经 tio2 用现代分析仪器测定tio2粒子的大小 用氧化还原滴定法测定tio2的质量分数 一定条件下 将tio2溶解并还原为ti3 再以kscn溶液作指示剂 用nh4fe so4 2标准溶液滴定ti3 至全部生成ti4 请回答下列问题 1 ticl4水解生成tio2 xh2o的化学方程式为 3 下列可用于测定tio2粒子大小的方法是 填字母代号 a 核磁共振法c 质谱法 b 红外光谱法d 透射电子显微镜法 2 检验tio2 xh2o中cl 是否被除净的方法是 4 配制nh4fe so4 2标准溶液时 加入一定量h2so4的原因是 使用的仪器除天平 药匙 玻璃棒 烧杯 量筒外 还需要下图1 3 3中的 填字母代号 图1 3 3 6 滴定分析时 称取tio2 设摩尔质量为mg mol 1 试样 5 滴定终点的现象是 wg 消耗cmol l 1nh4fe so4 2标准溶液vml 则tio2质量 分数表达式为 7 判断下列操作对tio2质量分数测定结果的影响 填 偏 高 偏低 或 无影响 若在配制标准溶液过程中 烧杯中的nh4fe so4 2溶液有少量溅出 使测定结果 若在滴定终点读取滴定管刻度时 俯视标准液液面 使 测定结果 7 nh4fe so4 2溶液溅出 则其实际的物质的量浓度比原要配制的小 消耗的体积增大 使测得的tio2的百分含量偏高 若终点俯视滴定管 读取的标准液体积比实际消耗的体积偏小 质量分数偏低 1 2011年广东惠州调研 用强氧化剂高铁酸钠 na2feo4 对河湖水消毒是城市饮水处理的新技术 制取na2feo4的反应为 fe2o3 3na2o2 2na2feo4 na2o 下列说法正确的是 a na2feo4中的fe元素为 3价b fe2o3在反应中被还原c na2o2是还原剂d na2feo4能消毒杀菌是因其具有强氧化性 解析 na2feo4中fe的化合价为 6 a错误 fe2o3转化为na2feo4 fe化合价 3 6