专题2 第1讲 氧化还原反应的基本概念.ppt

1 一 氧化还原反应的概念及判断 自我诊断 1 下列反应中属于化合反应的有 属于复分解反应的有 属于置换反应的有 属于氧化还原反应的有 氧化剂和还原剂是同一种物质的反应有 氧化产物和还原产物是同一种物质的反应有 Zn CuSO4ZnSO4 Cu 2KMnO4 16HCl 稀 2KCl 5Cl2 2MnCl2 8H2O 第1讲氧化还原反应的基本概念 基础盘点 专题2化学物质及其变化 2 3O22O3 Cl2 H2OHCl HClO 3NO2 H2O2HNO3 NO 2CH3CH2OH O22CH3CHO 2H2O 2FeCl2 Cl22FeCl3 CuSO4 Ba OH 2BaSO4 Cu OH 2 答案 放电 催化剂 3 基础回归 1 氧化还原反应 1 概念 有元素的化学反应 2 特征 反应前后元素的发生了改变 3 实质 反应过程中有或 化合价升降 化合价 电子得失 偏移 4 2 有关概念及相互关系 5 3 氧化还原反应与四大反应类型之间的关系有单质参加或有单质生成的反应 不一定是氧化还原反应 如 同素异形体之间的转化 误区警示 6 二 氧化还原反应中电子转移的方向和数目自我诊断 2 下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是 7 答案C 8 基础回归 1 双线桥法 用箭头表示氧化还原反应中同一元素的原子或离子得到或失去电子的结果 在线上标出 或 电子的数目 一条箭头线由指向 另一条由指向 如 得 到 失去 氧化剂 还原产物 还原剂 氧化产物 氧化剂还原剂还原产物氧化产物 9 2 单线桥法 用箭头表示反应物中不同 或相同 原子或离子间的电子转移 在线上标出 箭头指出电子转移的方向 即箭头由指向 如 转移电子总数 还原剂 氧化剂 还原剂氧化剂 10 指点迷津 1 单 双线桥箭头指向不同 双线桥中箭头是由反应物中的变价元素指向产物中的同种元素 且对应准确 单线桥中箭头由提供电子一方指向接受电子一方 即由还原剂指向氧化剂 2 单线桥法表示转移的电子总数前不得注明得失 3 以上两种方法都必须注意箭头和箭尾对准变价元素 且得失电子总数相等 11 三 常见的氧化剂 还原剂 自我诊断 3 下列反应中 水作还原剂的是 A 2Na 2H2O2NaOH H2 B Cl2 H2OHCl HClO C 2F2 2H2O4HF O2 D SO2 H2OH2SO3 解析A H2O作氧化剂 B H2O既不是氧化剂 又不是还原剂 D 非氧化还原反应 C 12 基础回归 1 常见的氧化剂 13 2 常见的还原剂 14 3 氧化性和还原性 1 氧化性是指 还原性是指 2 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 如 Na e Na Al 3e Al3 但根据金属活动性顺序表 Na比Al活泼 更易失去电子 所以Na比Al的还原性强 从元素的价态考虑 最高价态 只有氧化性 如Fe3 H2SO4 KMnO4等 最低价态 只有还原性 如金属单质 Cl S2 等 中间价态 既有氧化性又有还原性 如Fe2 S Cl2等 得电子的性质 或能力 失电子的性质 或能力 15 要点一氧化还原反应的基本概念及其关系 要点精讲 例如 16 分析或判断化合价 一方面要记住常见元素的价态 如 一般H为 1 O为 2 除Fe为 2或 3外 Na Mg Al等多数金属无变价等 另一方面要利用物质的电中性原则进行推断 如 KMnO4中Mn的价态为 2 4 1 7 即 7价 Cr2O中Cr的价态为 即 6价 另外 个别非金属元素的化合物中元素的价态是正还是负 取决于非金属性的相对强弱 如Si3N4中Si显 4价 N显 3价 易错点拨 17 典例导析1 制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3 2HCNCaCN2 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 18 解析该题的最关键一点是分析各元素的化合价 难点是碳元素在HCN和CaCN2中的化合价 从反应物CaCO3到生成物CO2 碳的化合价均为 4价 没有改变 再从生成物H2分析发现氢的化合价降低 显然HCN中氢得电子 HCN是氧化剂 而CaCO3中的各元素均无化合价变化 而还原剂也必是HCN 其中的碳元素也一定被氧化 在HCN中碳为 2价 CO中的碳也为 2价 则CaCN2中碳为 4价 故CaCN2为氧化产物 答案C 19 1 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 即反应后化合价升高的物质失电子被氧化 发生氧化反应 反应后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 得还原产物 还原剂被氧化 发生氧化反应 得氧化产物 2 可以联想记忆 如 如果忘记化合价升高的是氧化反应还是还原反应 可以联想比较熟悉的氢气还原氧化铜的反应来帮助记忆 方法归纳 20 迁移应用1ClO2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 H2SO42ClO2 K2SO4 2CO2 2H2O 下列说法正确的是 KClO3在反应中得到电子 ClO2是氧化产物 H2C2O4在反应中被氧化 1molKClO3参加反应有2mol电子转移A B C D 21 解析在氧化还原反应中 氧化剂中所含元素化合价降低 得电子 被还原 反应后的产物为还原产物 在题给反应中 KClO3中Cl元素化合价由 5价降到ClO2中的 4价 化合价降低 得电子 ClO2是还原产物 故 正确 错误 H2C2O4在反应中被氧化 正确 1molKClO3参加反应只转移1mol电子 错误 答案C 22 要点二氧化性 还原性强弱的比较 1 根据方程式判断 氧化剂 还原剂还原产物 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 根据物质活动性顺序 常见元素 金属性越强的元素 金属单质的还原性越强 对应阳离子的氧化性越弱 非金属性越强的元素 单质的氧化性越强 而对应的阴离子的还原性就越弱 23 3 根据反应条件判断 当不同的氧化剂作用于同一还原剂时 如氧化产物价态相同 可根据反应条件的难 易来进行判断 例如 16HCl 浓 2KMnO42KCl 2MnCl2 8H2O 5Cl2 4HCl 浓 MnO2MnCl2 2H2O Cl2 4HCl 浓 O22H2O 2Cl2 由此我们可以得出结论 氧化性 KMnO4 MnO2 O2 24 4 根据氧化产物的价态高低判断 当变价的还原剂在相似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来判断氧化剂氧化性的强弱 如 2Fe 3Cl22FeCl3Fe SFeS 可以判断氧化性Cl2 S 5 根据原电池 电解池的电极反应比较 1 两种不同的金属构成原电池的两极 一般为负极金属是电子流出极 正极金属是电子流入极 其还原性一般为 负极 正极 2 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 25 6 依据反应中能量变化判断 H2 X22HX H1稀H2SO4 浓HNO3 稀HNO3 还原性 浓HCl 稀HCl 2 温度 同一种物质 温度越高其氧化性越强 如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强 3 酸碱性 同一种物质 所处环境酸 碱 性越强其氧化性 还原性 越强 如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强 26 元素金属性 非金属性与物质的还原性 氧化性之间既有区别又有联系 并不是元素的价态越高 其氧化能力就越强 物质的氧化性还与物质的稳定性有关 如在氯的含氧酸中 HClO的氧化性最强 稳定性最差 氧化性 还原性强弱取决于元素的原子得失电子的难易 与得失电子数目无关 如Na原子只能失1个电子 Al原子可失3个电子 但还原性Na Al 不能依据氧化剂或还原剂自身化合价的变化值的大小说明氧化性或还原性的强弱 如3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O和Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O中氧化性 浓HNO3 稀HNO3 特别提醒 27 典例导析2 已知在酸性条件下有以下反应 KBrO3能将I 氧化为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 I2 C Br2 I2 IOD Br2 IO 28 解析由题意可知物质氧化性强弱顺序为KBrO3 KIO3 Br2 I2 所以向KBrO3溶液中滴加少量KI的硫酸溶液后 所得产物除水外还有KIO3和Br2 答案D 1 根据化学方程式比较物质的氧化性 还原性时 首先应根据化合价的变化找出氧化剂 还原剂及其对应的产物 然后依据规律综合判断 2 利用氧化性 氧化剂 氧化产物 还原性 还原剂 还原产物的规律 可判断某一氧化还原反应能否进行或进行的难易 规律总结 29 迁移应用2 1 已知下列反应 2FeCl3 2KI2FeCl2 2KCl I2 2FeCl2 Cl22FeCl3 I2 SO2 2H2OH2SO4 2HI 判断下列物质的还原能力由强到弱的顺序是 A I Fe2 Cl SO2B Cl Fe2 SO2 I C Fe2 I Cl SO2D SO2 I Fe2 Cl 2 已知 X2 Y2 Z2 W2四种物质的氧化能力W2 Z2 X2 Y2 下列氧化还原反应能发生的是 A 2NaW Z22NaZ W2 30 B 2NaX Z22NaZ X2 C 2NaY W22NaW Y2 D 2NaZ X22NaX Z2解析 1 根据反应方程式可以判断还原能力强弱 中I Fe2 中Fe2 Cl 中SO2 I 综合分析知 SO2 I Fe2 Cl 2 氧化能力强的单质可以氧化其后的阴离子生成相应单质 由四种物质氧化能力可知 W2可氧化Z X 和Y Z2可氧化X 和Y X2可氧化Y 故B C项均正确 答案 1 D 2 BC 31 题组一氧化还原反应的基本概念 1 离子反应 复分解反应 置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系来表示 其中正确的是下图中的 对点训练 32 解析置换反应一定是氧化还原反应 复分解反应一定不是氧化还原反应 置换反应 复分解反应 氧化还原反应中都有属于离子反应的 也有不是离子反应的 答案A 33 2 下列叙述正确的是 A 元素的单质一定是通过氧化或还原该元素的化合物制得的B 含有最高价元素的化合物不一定具有很强的氧化性 C 阳离子只能得到电子被还原 阴离子只能失去电子被氧化 D 在化学反应中 得电子越多的氧化剂 其氧化性就越强 解析有些元素的单质本来就存在于自然界中 同素异形体之间也可以相互转化 故A项错 阳离子也可能被氧化 如Fe2 NH等 阴离子也可能被还原 如NO MnO等 故C项错 氧化剂的氧化性强弱与得电子数多少没有必然联系 故D项错 B 34 3 人体血红蛋白中含有Fe2 如果误食亚硝酸盐 会使人中毒 因为亚硝酸盐会使Fe2 转变为Fe3 生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力 服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒 这说明维生素C具有 A 酸性B 碱性C 氧化性D 还原性 解析血红蛋白丧失与O2结合的能力的原因是Fe2 Fe3 此过程为氧化还原反应 加还原剂可预防Fe2 被氧化 故维生素C具有还原性 D NO 35 4 已知氟 氯 溴 碘 砹为同一族元素 其中溴化砹 AtBr 可发生下列反应 2AtBr 2MgMgBr2 MgAt2 AtBr 2NH3 l NH4Br AtNH2 对上述两个反应的有关说法正确的是 A 这两个反应都是氧化还原反应 B 反应 MgAt2既是氧化产物 又是还原产物 36 C 反应 中AtBr既是氧化剂 又是还原剂 D Mg的还原性弱于MgAt2的还原性 解析AtBr中At显 1价 Br显 1价 所以 不是氧化还原反应 A C项错 反应 中的还原剂是Mg 还原产物是MgAt2 所以Mg的还原性大于MgAt2 D项错 答案B 37 题组二氧化性 还原性强弱的比较 5 对于反应O3 I H I2 O2 H2O 未配平 下列说法正确的是 A O2和H2O是还原产物 B 该反应能说明O2氧化性大于I2 C 氧化产物与还原产物的物质的量之比是1 1D 配平后的化学方程式为 2O3 2I 4H I2 2O2 2H2O解析O2不是还原产物 A项错 根据方程式进行的氧化性大小比较指的是氧化剂和氧化产物之间的比较 B项错 配平后的化学方程式为O3 2I 2H I2 O2 H2O D项错 C 38 6 物质氧化性 还原性的强弱 不仅与物质的结构有关 还与物质的浓度和反应温度等有关 下列各组物质由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是 Cu与HNO3溶液 Cu与FeCl3溶液 Zn与H2SO4溶液 Fe与HCl溶液 A B C D 解析本题主要考查影响物质氧化性 还原性强弱的因素 中Cu与浓HNO3作用生成Cu NO3 2 NO2 H2O 而与稀HNO3作用则生成Cu NO3 2 NO H2O 中Cu与FeCl3反应只发生Cu 2FeCl3CuCl2 2FeCl2 中Zn与H2SO4反应则有如下两种情况 Zn H2SO4 稀 ZnSO4 H2 Zn 2H2SO4 浓 ZnSO4 SO2 2H2O 中Fe与HCl反应时只生成FeCl2和H2 A 39 7 有下列三个反应 Cl2 FeI2FeCl2 I2 2Fe2 Br22Fe3 2Br Co2O3 6HCl2CoCl2 Cl2 3H2O 下列说法正确的是 A 中的氧化产物分别是I2 Fe3 CoCl2 B 根据以上方程式可以得到氧化性Cl2 Fe3 Co2O3 C 可以推理得到Cl2 FeBr2FeCl2 Br2 D 在反应 中当1molCo2O3参加反应时 2molHCl被氧化 40 解析反应 中的氧化产物是Cl2 故A错 从反应 可知氧化性Co2O3 Cl2 故B错 由反应 可知 Fe2 可以被Br2氧化为Fe3 故C错 从反应 可知 1molCo2O3参加反应时 有1mol氯气生成 即2molHCl被