1-第三单元 氧化还原反应.ppt

第三单元氧化还原反应 题组一氧化还原反应1 氧化还原反应的本质及判断依据 1 氧化还原反应的本质 电子 包括电子得失或电子对 2 判断依据 元素化合价的 或 2 氧化还原反应的有关概念 1 氧化反应 电子 化合价 的反应 2 还原反应 电子 化合价 的反应 转移 偏移 升高 降低 失去 升高 得到 降低 3 氧化剂 被 电子的物质 所含元素化合价的物质 4 还原剂 被 电子的物质 所含元素化合价的物质 5 氧化产物 剂失电子后的对应产物 包含化合价的元素的产物 6 还原产物 剂得电子后的对应产物 包含化合价的元素的产物 3 氧化还原反应与四大基本反应类型间的关系 1 四种基本反应类型a 化合反应 A BAB 还原 得到 降低 氧化 失去 升高 还原 升高 氧化 降低 b 分解反应 ABA B c 置换反应 AB CA CB d 复分解反应 AB CDAD CB 2 四种基本反应类型和氧化还原反应之间的关系化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应 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 4 常见的氧化剂和还原剂 1 常见的氧化剂a 某些活泼的非金属单质 如Cl2 一般被还原为 b 元素处于高价态的物质 如浓硫酸 一般被还原为 c 过氧化物 如H2O2 一般被还原为 2 常见的还原剂a 活泼的金属单质 如Zn 一般被氧化为 b 某些活泼的非金属单质 如H2 一般被氧化为 c 元素处于低价态的物质 如CO 一般被氧化为 Cl SO2 H2O Zn2 H2O CO2 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Fe2 SH2O2 Fe Fe3 S S H2O O2 题组二氧化还原反应中的电子转移1 双线桥法注意事项 1 箭头必须由反应物指向生成物 且两端对准同种元素 2 箭头方向不代表电子转移的方向 仅表示 3 在 桥 上标明电子的 得 与 失 且得失电子总数应相等 电子转移前后的变化 注意事项 1 箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素 2 箭头方向表示 3 在 桥 上标明转移的 2 单线桥法 电子转移的方向 电子总数 题组一氧化还原反应1 下列叙述中正确的是 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反应Cl2 2NaOHNaCl NaClO H2O中 氯元素既被氧化 又被还原 A项错误 稀有气体原子既不易得电子也不易失电子 C项错误 同素异形体间的反应 如2O33O2属于非氧化还原反应 D项错误 2 Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂 应用前景广阔 一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下 2FeSO4 6Na2O22Na2FeO4 2Na2O 2Na2SO4 O2 对此反应下列说法中正确的是 A Na2O2在反应中只作氧化剂B Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物C O2是还原产物D 2molFeSO4发生反应时 共有8mol电子转移 答案BNa2FeO4中的氧原子来自于Na2O2 该反应的氧化产物有Na2FeO4和O2 所以2molFeSO4发生反应时 共转移10mol电子 3 下列体系中颜色发生变化 且是由于发生氧化还原反应的是 A 浓溴水与苯混合B AlCl3溶液中滴加过量的NaOH溶液C 浓硝酸露置于空气中D 加热滴有酚酞试液的氨水答案C苯可以萃取浓溴水中的Br2 而使浓溴水褪色 A项错误 向AlCl3溶液中滴加过量的NaOH溶液 先生成白色沉淀后白色沉淀消失 并没有发生氧化还原反应 B项错误 浓硝酸露置于空气中分解生成NO2 属于氧化还原反应 NO2溶于硝酸显淡黄色 C项正确 一水合氨受热分解 红色褪去 未发生氧化还原反应 D项错误 题组二氧化还原反应中的电子转移4 根据FeS2 O2Fe2O3 SO2回答下列问题 1 氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物 2 化合价升高的元素为 化合价降低的元素为 3 1 分子 还原剂化合价升高总数为 1 分子 氧化剂化合价降低总数为 4 配平后各物质的化学计量数依次为 答案 1 O2FeS2Fe2O3 SO2Fe2O3 SO2 2 Fe SO 3 114 4 4 11 2 8 5 以下是依据一定的分类标准 对某些物质与水的反应情况进行分类的分类图 请根据你所学的知识按要求填空 1 上述第一级分类标准 分成A B组的依据 2 D组物质包括 填化学式 3 C组物质中某一物质在常温时能与冷水反应 其化学方程式为 4 F组物质中某一物质的水溶液呈弱碱性 用电离方程式表示呈弱碱性的原因 5 D组中某一物质与E组中某一物质在水中反应生成两种强酸 写出该反应的离子方程式 答案 1 是否与水发生氧化还原反应 2 Cl2 Na2O2 NO2 3 2Na 2H2O2NaOH H2 4 NH3 H2ON OH 5 Cl2 SO2 2H2O2Cl S 4H 解析 1 A组中物质与水均发生非氧化还原反应 而B组中物质与水均发生氧化还原反应 所以分组的依据是是否与水发生氧化还原反应 2 氯气 过氧化钠 NO2和水反应时 水既不作氧化剂 也不作还原剂 钠 铁和水反应时 水作氧化剂 所以D组物质包括Cl2 Na2O2 NO2 3 钠是活泼金属 常温下和水反应生成氢氧化钠和氢气 化学方程式是2Na 2H2O2NaOH H2 4 氨气溶于水生成NH3 H2O NH3 H2O是弱碱 电离方程式为NH3 H2ON OH 5 SO2和CO2的水溶液均呈酸性 其中SO2具有还原性 能被Cl2氧化生成硫酸 同时Cl2被还原成HCl 反应的离子方程式为Cl2 SO2 2H2O2Cl S 4H 6 某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质 S H2S HNO3 NO和H2O 已知水是反应产物之一 1 该反应中的还原剂是 2 该反应中的还原产物是 3 写出该反应的化学方程式 并标出电子转移的方向和数目 4 若反应过程中转移了0 3mol电子 则生成水的质量是 解析本题为一道开放性试题 可根据常见的氧化剂和还原剂来判断 HNO3为常见的氧化剂 H2S为常见的还原剂 则NO为还原产物 S为氧化产物 S元素由 2价升高到0价 N元素由 5价降到 2价 运用得失电子守恒规律和观察法可配平化学方程式 由 3 中的化学方程式可得 当生成4molH2O时 转移6mol电子 所以当转移0 3mol电子时 生成0 2molH2O 质量为3 6g 1 根据元素活动性顺序 常见元素 判断 金属活动性顺序 非金属活动性顺序 常见元素 2 根据元素在周期表中的位置判断 同主族元素 从上到下 重难一物质氧化性 还原性强弱判断的常用方法 如 同周期主族元素 从左到右 如 3 根据元素最高价氧化物对应的水化物的酸碱性强弱判断例如 酸性 HClO4 H2SO4 H3PO4 H2CO3 可判断氧化性 Cl2 S P C 4 根据氧化还原反应的方向判断氧化剂 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 5 根据氧化产物的价态高低判断当含有变价元素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判断氧化剂氧化性的强弱 如 2Fe 3Cl22FeCl3 Fe SFeS 可以判断氧化性 Cl2 S 6 根据反应所需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 可根据反应条件的高 低进行判断 例如 16HCl 浓 2KMnO42KCl 2MnCl2 8H2O 5Cl2 4HCl 浓 MnO2MnCl2 2H2O Cl2 4HCl 浓 O22H2O 2Cl2 上述三个反应中 还原剂都是浓盐酸 氧化产物都是Cl2 而氧化剂分别是KMnO4 MnO2 O2 式中KMnO4常温时可把浓盐酸中的Cl氧化 式需要在加热条件下才能完成 式不仅需要加热 而且还需要CuCl2作催化剂才能完成 由此我们可以得出氧化性 KMnO4 MnO2 O2 7 根据物质的浓度大小判断具有氧化性 或还原性 的物质浓度越大 其氧化性 或还原性 越强 反之 其氧化性 或还原性 越弱 如氧化性 HNO3 浓 HNO3 稀 MnO2能与浓盐酸反应 却不能被稀盐酸还原 8 根据原电池 电解池的电极反应判断 一般情况下 两种不同的金属构成原电池的两极 负极是电子流出的电极 正极是电子流入的电极 其还原性 负极金属 正极金属 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 典例1 2015浙江宁波镇海中学单元检测 8 铋 Bi 位于元素周期表中 A族 其价态为 3时较稳定 铋酸钠 NaBiO3 溶液呈无色 现取一定量的硫酸锰 MnSO4 溶液 向其中依次滴加下列溶液 对应的现象如下表所示 则NaBiO3 KMnO4 I2 H2O2的氧化性由强到弱的顺序为 A I2 H2O2 KMnO4 NaBiO3B H2O2 I2 NaBiO3 KMnO4C NaBiO3 KMnO4 H2O2 I2D KMnO4 NaBiO3 I2 H2O2 解析依题意 NaBiO3能将MnSO4中的Mn2 氧化成Mn 溶液由无色变成紫红色 说明NaBiO3的氧化性强于KMnO4的氧化性 Mn能将H2O2氧化成O2 说明KMnO4的氧化性强于H2O2的氧化性 H2O2能将KI氧化成I2 I2遇淀粉溶液显蓝色 说明H2O2的氧化性强于I2的氧化性 答案C 1 2015浙江杭州学军中学月考 10 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 A 3Cl2 6FeI22FeCl3 4FeI3B Cl2 FeI2FeCl2 I2C Co2O3 6HCl2CoCl2 Cl2 3H2OD 2Fe3 2I 2Fe2 I2 变式训练 答案A解析本题考查利用氧化性强弱判断反应的发生 由于Co2O3 Cl2 FeCl3 I2的氧化性依次减弱 故Cl2可将Fe2 I 氧化生成Fe3 I2 且先氧化I Co2O3可将Cl 氧化生成Cl2 Fe3 可将I 氧化生成I2 故A不正确 重难二氧化还原反应计算的常见方法 得失电子守恒法 1 得失电子守恒法解题的步骤 找出氧化剂 还原剂及两者的物质的量以及每摩尔氧化剂 还原剂得 失电子的量 根据得失电子守恒列出等式 氧化剂的物质的量 每摩尔氧化剂得电子数 还原剂的物质的量 每摩尔还原剂失电子数 利用这一等式解答氧化还原反应的计算题 可化难为易 化繁为简 2 得失电子守恒 原子守恒 电荷守恒的区别和联系 典例2Cu2S与一定浓度的HNO3反应 生成Cu NO3 2 CuSO4 NO2 NO和H2O 当NO2和NO的物质的量之比为1 1时 实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为 A 1 7B 1 9C 1 5D 2 9 解析方法一 由题给反应物和生成物的情况可看出1molCu2S共失电子1mol 2 6 2 mol 10mol 而生成1molNO2和1molNO共得电子1mol 3mol 4mol 根据得失电子守恒即可配平该反应的化学方程式为2Cu2S 14HNO32Cu NO3 2 2CuSO4 5NO2 5NO 7H2O 由该化学方程式知n Cu2S n HNO3 2 14 1 7 方法二 因NO和NO2的物质的量之比为1 1 解题时可以将NO和NO2看作N2O3 则根据得失电子守恒 Cu2S被氧化时化合价升高总数为1 2 8 10 HNO3被还原时化合价降低总数为5 3 2 所以Cu2S和被还原的HNO3的物质的量之比为1 5 再由原子守恒 Cu2S中有一半Cu生成Cu NO3 2 得出Cu2S和反应的HNO3的物质的量之比为1 5 2 1 7 答案A 2 2014上海单科 16 含有砒霜 As2O3 的试样和锌 盐酸混合反应 生成的砷化氢 AsH3 在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气 若砷的质量为1 50mg 则 A 被氧化的砒霜为1 98mgB 分解产生的氢气为0 672mLC 和砒霜反应的锌为3 90mgD 转移的电子总数为6 10 5NA答案C 变式训练 解析砒霜 As2O3 试样与锌 盐酸混合反应的化学方程式为As2O3 6Zn 12HCl2AsH3 6ZnCl2 3H2O n As 1 50 10 3g 75g mol 2 10 5mol 0 02mmol 被还原 不是被氧化 的砒霜为0 02mmol 2 198g mol 1 98mg 与砒霜反应的锌为0 02mmol 2 6 65g mol 3 90mg AsH3分解产生的氢气在标准状况下的体积为0 03mmol 22 4L mol 0 672mL 两反应均为氧化还原反应 转移的电子总数为0 01 10 3 12 6 NA 0 18 10 3NA 综上所述 A B D错误 C正确 重难三氧化还原反应中的主要规律 1 守恒规律氧化剂获得的电子总数 还原剂失去的电子总数2 价态规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时 可总结为 只靠近 不交叉 相邻价态不反应 3 先后规律在浓度相差不大的溶液中 1 同时含有几种还原剂时还原性强的优先被氧化 2 同时含有几种氧化剂时氧化性强的优先被还原 4 强弱规律氧化性较强的氧化剂跟还原性较强的还原剂反应 生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物 应用 在适宜条件下 用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质 或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质 也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱 特别提醒同一个氧化还原反应中 氧化剂和还原剂可能是同种物质 也可能是不同的物质 氧化产物和还原产物也有可能是同种物质或不同的物质 如反应Cl2 H2OHCl HClO中 氧化剂和还原剂均为Cl2 反应2S2 S 6H 3S 3H2O中 氧化产物和