2013届高考化学大一轮复习讲义(新人教版)第二章 第4讲.doc

第4讲氧化还原反应的基本概念和规律考纲解读1.了解氧化还原反应的本质是电子转移。2.了解常见的氧化还原反应。考点一用分类思想理解氧化还原反应1根据反应中有无_转移或元素_是否发生变化，可以把化学反应划分为_反应和_反应。判断氧化还原反应的最佳判据是_。2四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示：1下列反应属于氧化还原反应的是_，属于化合反应的是_，属于分解反应的是_，属于置换反应的是_，属于复分解反应的是_。ACu2SO2=2CuSO2B3O2=2O3CFe2O33CO2Fe3CO2D2Na2H2O=2NaOHH2ECaCO3CaOCO2F2H2O2=2H2OO2GSO3H2O=H2SO4H2Fe3Cl22FeCl3IH2SO42NaOH=Na2SO42H2O考点二结合实例理解氧化还原反应的相关概念实例：在Fe2O33CO2Fe3CO2的反应中_是氧化剂，_是还原剂；_元素被氧化，_元素被还原；Fe2O3具有氧化性，CO具有还原性；_是氧化产物，_是还原产物。1相关概念还原剂在反应中表现为所含元素的化合价_，实质上_电子。还原剂具有_，反应时本身被_，发生_反应，得到_产物。氧化剂在反应中表现为所含元素的化合价_，实质上_电子。氧化剂具有_性，反应时本身被_，发生_反应，得到_产物。2常见氧化剂和还原剂(1)常见氧化剂某些活泼的非金属单质：如Cl2，一般被还原为_。元素处于高价态的物质：如浓硫酸，一般被还原为_。过氧化物：如H2O2，一般被还原为_。(2)常见还原剂活泼的金属单质：如Zn，一般被氧化为_。某些活泼的非金属单质：如H2，一般被氧化为_。元素处于低价态的物质：如CO，一般被氧化为_。(3)具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性。还原产物中间价态 氧化产物2. 下列氧化还原反应中，水作为氧化剂的是 ()ACO+ H2O CO2+H2B3NO2H2O=2HNO3NOC2Na2O22H2O=4NaOHO2D2F22H2O=4HFO23被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH42H2O=NaBO24H2，下列说法中正确的是(NaBH4中H为1价) ()ANaBH4既是氧化剂又是还原剂BNaBH4是氧化剂，H2O是还原剂C硼元素被氧化，氢元素被还原D被氧化的元素与被还原的元素质量之比为114下列推断合理的是 ()AFe3、O2、H2O2三种微粒只具有氧化性，没有还原性B木炭与浓硝酸反应可能生成CO和NH4NO3C因为SO2具有还原性，所以不能用浓H2SO4干燥SO2DCl2转变为HClO时一定需要加入氧化剂才能实现5ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可通过以下反应制得：2KClO3H2C2O4H2SO42ClO2K2SO42CO22H2O。下列说法不正确的是 ()ACO2是氧化产物BH2C2O4在反应中被氧化CH2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性DClO2作水处理剂时，利用了其强氧化性灵活应用氧化还原反应的相关概念(1)在复习氧化还原反应的有关概念时，要紧紧抓住“反应前后元素化合价起变化”这一特征，沿着“化合价升高失去电子还原剂氧化反应氧化产物(或化合价降低得到电子氧化剂还原反应还原产物)”这一线索进行分析。(2)不能正确标出反应前后元素的化合价变化，是解此类题常出错的原因。(3)统一规律：氧化反应和还原反应在同一反应中同时发生，有化合价升高的元素，必有化合价降低的元素。(4)在氧化还原反应中可能有的物质既是氧化剂又是还原剂，也有的物质既不是氧化剂也不是还原剂。考点三电子转移表示法及氧化还原反应类型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_；其中属于歧化反应的是_，属于归中反应的是_，属于部分氧化还原反应的是_。(1)2KClO32KC得6el3O失6e2(2)Cl22NaOH=NaC失2elNaC得2elOH2O(3)6HCl(浓)KClO3=KC得6el3C失6el23H2O(4)4HCl(浓)M失2enO2MnCl2Cl22H2O(5)Cu4HN2eO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O常考的氧化性、还原性强弱的判断方法1根据化学方程式判断氧化剂(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根据反应条件和反应剧烈程度进行判断(1)与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就越强。如Na与冷水剧烈反应，Mg与热水反应，Al与水加热反应也不明显，所以还原性：NaMgAl；非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应，F2与H2暗处剧烈反应并爆炸，Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸，Br2与H2加热到500 才能发生反应，I2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，故氧化性：F2Cl2Br2I2。(2)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，可根据反应条件的高低进行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性越强；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。如：2Fe3Cl22FeCl3，FeSFeS，氧化性：Cl2S；MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O,2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4MnO2。3其他因素(1)浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4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。【例1】下列说法正确的是 ()A强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应B含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性C阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性D发生化学反应时，失电子越多的金属原子，还原能力越强【例2】已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应Ce4Fe2=Fe3Ce3Sn22Fe3=2Fe2Sn4由此可以确定Fe2、Ce3、Sn2三种离子的还原性由强到弱的顺序是 ()ASn2、Fe2、Ce3 BSn2、Ce3、Fe2CCe3、Fe2、Sn2 DFe2、Sn2、Ce3【例3】已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是 ()A3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3BCl2FeI2=FeCl2I2CCo2O36HCl=2CoCl2Cl23H2OD2Fe32I=2Fe2I2【例4】(1)100 mL 12 molL1的浓盐酸与足量的MnO2反应，生成的氯气的物质的量小于0.3 mol，为什么？(2)将一Cu片投入稀H2SO4溶液中，没观察到反应现象，然后向其中加入少量的KNO3晶体，看到溶液由无色逐渐变蓝并有少量气泡产生，为什么？反思感悟(1)判断氧化性或还原性的强弱，依据的是得失电子的难易程度，而不是得失电子数目的多少。(2)元素的高价态氧化性不一定比低价态强，如HClO的氧化性大于HClO4，另外最高价态的物质也不一定都表现氧化性，如H3PO4。(3)强弱规律及应用氧化剂(较强氧化性)还原剂(较强还原性)=还原产物(弱还原性)得到ne，被还原氧化产物(弱氧化性)失去ne，被氧化氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。应用：在适宜条件下，用氧化性强的物质制备还原性弱的物质；用还原性强的物质制备氧化性弱的物质；比较物质间氧化性(或还原性)的强弱或判断氧化剂和还原剂在一定条件下是否发生反应。关于氧化还原反应的三条规律模型1反应先后规律的思维模型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最强的物质；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最强的物质。2价态归中规律思维模型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”，而不会出现交叉现象。例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是如反应KClO36HCl=KCl3Cl23H2O中，转移的电子数为5，而非6。KClO36HCl=KCl得6e3Cl失6e23H2O(错误)KClO36HCl=KCl得5e3Cl失5e23H2O(错误)3歧化反应规律思维模型“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：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。【例5】在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是()AMg BCu CAg DH2【例6】已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是 ()AG、Y、Q、Z、X BX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、X高考题组一概念判断及应用1(2011上海，5)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2(2011上海，18改编)氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2SO22H2OH2SO42HBr相比较，水的作用不相同的是 ()2Na2O22H2O4NaOHO24Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)32F22H2O4HFO22Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2A B C D3制备印刷线路板过程会产生含FeCl2、CuCl2等的废液。为了回收铜，并利用铜制备硫酸铜晶体，某化学课外小组设计方案中涉及如下两个反应：FeCuCl2CuFeCl2CuH2SO4H2O2CuSO42H2O关于这两步反应叙述正确的是 ()ACuCl2失电子是氧化剂BH2O2得电子是还原剂CH2SO4得电子是氧化剂DFe失电子是还原剂4下列物质中既有氧化性又有还原性的是 ()ASO3 BAl2O3 CN2O3 DSiO25(2010安徽理综，7)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Li2NHH2LiNH2LiH，下列有关说法正确的是 ()ALi2NH中N的化合价是1B该反应中H2既是氧化剂又是还原剂CLi和H的离子半径相等D此法储氢和钢瓶储氢的原理相同6(2009上海，7)在下列变化：大气固氮，硝酸银分解，实验室制取氨气中，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是 ()A B C D高考题组二有关氧化还原反应离子方程式的正误判断7(1)向次氯酸钙溶液中通入SO2：Ca22ClOH2OSO2=CaSO32HClO ()(2009宁夏理综，12B)(2)在氯化亚铁溶液中加入稀硝酸：3Fe24HNO=3Fe32H2ONO ()(2009宁夏理综，12D)(3)Fe3O4与稀硝酸反应：2Fe3O418H=6Fe3H28H2O ()(2010课标全国卷，13A)(4)2MnOH2O26H=2Mn23O24H2O ()(2008海南，6C)8(2009全国理综，13)含有a mol FeBr2的溶液中，通入 x mol Cl2。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 ()Ax0.4a,2Fe2Cl2=2Fe32ClBx0.6a,2BrCl2=Br22ClCxa,2Fe22Br2Cl2=Br22Fe34ClDx1.5a,2Fe24Br3Cl2=2Br22Fe36Cl课时规范训练教材习题回扣1(必修1P385)下列有关氧化还原反应的叙述中，正确的是 ()A一定有氧元素参加B氧化剂本身发生氧化反应C氧化反应一定先于还原反应发生D一定有电子转移(得失或偏移)2(必修1P387)在下列反应中，HCl作还原剂的是()，HCl作氧化剂的是 ()。ANaOHHCl=NaClH2OBZn2HCl=ZnCl2H2CMnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2DCuO2HCl=CuCl2H2O3(必修1P967)在NO2与水的反应中 ()A氮元素的化合价不发生变化BNO2只是氧化剂CNO2只是还原剂DNO2既是氧化剂，又是还原剂4(必修1P422)维生素C又称“抗坏血酸”，在人体内有重要的功能。例如，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3转变为易吸收的Fe2，这说明维生素C具有_(填“氧化性”或“还原性”)。5(必修1P423)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时的反应为S2KNO33C=K2SN23CO2。该反应中还原剂是_，氧化剂是_。能力提升训练1下列反应中，不属于氧化还原反应的是 ()A3Cl26KOH=5KClKClO33H2OB2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2OCMnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2OD3CCl4K2Cr2O7=2CrO2Cl23COCl22KCl2(2009福建理综，6)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3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：Cu与HNO3溶液Cu与FeCl3溶液Zn与H2SO4溶液Fe与FeCl3溶液由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是 ()A B C D4已知I、Fe2、SO2、Cl和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的顺序为SO2IFe2H2O2Cl，则下列反应不可能发生的是 ()A2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4HBI2SO22H2O=H2SO42HIC2Fe2I2=2Fe32IDH2O2SO2=H2SO45已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI，自身发生如下变化：H2O2H2OIOI2MnOMn2HNO2NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是 ()AH2O2 BIO CMnO DHNO26SO2与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再加入K2Cr2O7溶液，发生如下两个化学反应：SO22Fe32H2O=SO2Fe24H，Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。下列有关说法正确的是 ()A还原性：Cr3SO2B氧化性：Cr2OSO2Fe3CCr2O能将Na2SO3氧化成Na2SO4D两个反应中Fe2(SO4)3均作还原剂7从矿物学资料查得一定条件下自然界存在如下反应：14CuSO45FeS212H2O=7Cu2S5FeSO412H2SO4，下列说法中正确的是 ()ACuSO4是氧化剂，FeS2是还原剂B产物中的SO有一部分是氧化产物CCu2S既是氧化产物又是还原产物D5 mol FeS2发生反应，有10 mol e转移8制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO32HCN=CaCN2COH2CO2，在反应中 ()A氢元素被氧化，碳元素被还原BHCN是氧化剂，CaCO3是还原剂CCaCN2是氧化产物，H2为还原产物DCO为氧化产物，H2为还原产物9(2009广东，17改编)常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O2Fe3H2O2=2Fe2O22H下列说法正确的是()AH2O2的氧化性比Fe3强，其还原性比Fe2弱B在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降 CH2O2分解的总方程式为H2O2=H2OO2DH2O2生产过程要严格避免混入Fe210. 在一定条件下，RO与R发生如下反应：RO5R6H=3R23H2O。下列关于R元素的叙述，正确的是 ()AR为第A族元素BR的氢化物的水溶液是强酸CRO中的R只能被还原DR2在常温常压下一定是气体11对于8NH36NO2=7N212H2O，回答下列问题：(1)氧化剂是_，还原剂是_，氧化产物是_，还原产物是_，发生氧化反应的物质是_。(2)如果参加反应的NH3为8 mol，则氧化产物比还原产物多_mol。(3)如果把NH3与NO2气体共10 mol混合，充分反应后氧化产物比还原产物多0.5 mol，那么原有NH3的物质的量为多少？12氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质，用CuSO4溶液和“另一物质”在4050 时反应可生成它。CuH具有的性质有：不稳定，易分解；在氯气中能燃烧；与稀盐酸反应能生成气体；Cu在酸性条件下发生的反应是2Cu=Cu2Cu。根据以上信息，结合自己所掌握的化学知识，回答下列问题：(1)用CuSO4溶液和“另一物质”制CuH的反应中，用氧化还原观点分析，这“另一物质”在反应中作_(填“氧化剂”或“还原剂”)。(2)写出CuH在氯气中燃烧的化学反应方程式： _。(3)CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是_(填化学式)。(4)如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO，请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式：_。13已知将盐酸滴入高锰