高中化学 第七讲 氧化还原反应练习 新人教版必修1

25 第七讲第七讲 氧化还原反应氧化还原反应 高考目标导航高考目标导航 基础知识梳理基础知识梳理 一 氧化还原反应一 氧化还原反应 1 氧化还原反应的定义 在反应过程中有 变化的化学反应叫做氧化还原反应 在氧 化还原反应中 反应物所含元素化合价 的反应称为氧化反应 反应物所含元素化合 价 的反应称为还原反应 氧化反应和还原反应对立统一于同一个氧化还原反应之中 2 氧化还原反应的实质 元素化合价变化是 的外观表现 是氧化还原反应的实 质 3 氧化还原反应的特征 判断依据 反应前后某些元素的 发生了变化 4 氧化还原反应与四种基本类型反应之间的关系 化合反应 的是氧化还原反应 分解反应 的是氧化还原反应 注意注意 有单质参加和有单质生成的反应不一定是氧化还原反 应 例如 石墨转化为金刚石等 置换反应 是氧化还原反应 复分解反应 都 是 反应 如图 二 电子转移的表示方法二 电子转移的表示方法 1 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 标明电子数目 不需注明得失 例 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 2 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 例 MnO2 4HCl 浓 MnCl 2 Cl2 2H2O 说明 注意两类特殊的化学反应 歧化反应 同种元素同价态在反应中部分原子化合价升高 部 分原子化合价降低 例 3Cl2 6KOH KClO3 5KCl 3H2O 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 KClO3 6HCl3Cl2 6KCl 3H2O 三三 氧化剂和还原剂 氧化剂和还原剂 1 氧化剂和还原剂的相关概念 氧化剂 电子 所含某元素化合价 的反应物 还原剂 电子 所含某元素化合价 的反应物 说明 氧化剂和还原剂均是指反应物 是一种化学物质 而不是指某一种元素 氧化剂具有 性 氧化剂本身被 即发生 反应 转化为 产物 还原剂具有 性 还原剂本身被 即发生 反应 转化为 产物 图示如下 2 常见的氧化剂和还原剂 氧化剂还原剂 活泼非金属单质 X2 O2 S 等 活泼金属单质 Na Al Fe 等 某些非金属单质 C H2 S 高价金属离子 Fe3 不活泼金属离子 Cu2 Ag 其他 Ag NH3 2 新制 Cu OH 2等 低价金属离子 Fe2 非金属的阴离子及其 化合物 S2 H2S I HI Br HBr 等 某些含氧化合物 NaNa2 2O O2 2 H H2 2O O2 2 HClO HClO HNOHNO3 3 浓浓 H H2 2SOSO4 4 NaClONaClO Ca ClO Ca ClO 2 2 KClOKClO3 3 KMnOKMnO4 4 低价含氧化合物 COCO SOSO2 2 H H2 2SOSO3 3 NaNa2 2SOSO3 3 H H2 2C C2 2O O4 4 含 CHO 的有机物等 既可作氧化剂又作还原剂的有 S SO H2SO3 SO2 NO Fe2 及含 CHO 的有机物 四 氧化还原反应中的规律四 氧化还原反应中的规律 考纲导引考点梳理 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 1 氧化还原反应 2 电子转移的表示方法 3 常见的氧化剂和还原剂 得 2e 2e 失 2e 失 5e 得 5 e 失 5 e 得 5e 26 1 转化规律 归中规律 同种元素不同价态之间的反应 遵循以下规律 应用 分析判断氧化还原反应能否发生 元素化合价如何变化 例如浓 H2SO4与 SO2不会发生反应 KClOClO3 3 6HCl 6HCl 浓浓 KClKCl 3Cl3Cl2 2 3H3H2 2O O 反应中 KClO3中 5 价的氯不会转化为 KCl 中 1 价的氯 2 难易规律 越易失电子的物质 失电子后就越难得电子 越易得电子的物质 得电子后就越难失 去电子 一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时 优先与还原性最强的还原剂发生反应 同理 一种 还原剂遇到多种氧化剂时 氧化性最强的氧化剂优先反应 应用 判断物质的稳定性及反应顺序和方向 3 守恒规律 化合价有升必有降 电子有得必有失 对于一个完整的氧化还原反应 化合价升降总 数相等 得失电子总数相等 应用 计算和配平氧化还原反应方程式 一般步骤 1 找出氧化剂 还原剂及相应的还原产物 氧化产物 2 找准一个原子或离子得失电 子数 注意化学式中粒子的个数 3 根据题中物质的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 n 还原剂 变价原子个数 化合价变化值 4 性质表现规律 若某元素有多种可变价态 处于最高价态时 只有氧化性 处于最低价态时 只 有还原性 处于中间价态时 既有氧化性 又有还原性 5 强弱规律 氧化剂只有一种 还原剂有多种 则还原性强的先被氧化 还原剂只有一种 氧化剂 有多种 则氧化性强的先被还原 例如 在 CuSOCuSO4 4和 AgNOAgNO3 3的混合溶液中加入适量铁粉 Ag 先被置换 出来 Cu 后被置换出来 又如 在 FeBrFeBr2 2溶液中通入 Cl2由少至多 先看到溶液变黄色 后看到溶液 变橙色 则还原性 FeFe2 2 Br Br 五 氧化性 还原性强弱的判断五 氧化性 还原性强弱的判断 物质氧化性 还原性的强弱取决于元素原子得失电子的难易程度 与得失电子的数目无关 常 用的判断方法有 1 1 根据反应原理判断根据反应原理判断 氧化性 氧化剂 氧化产物 氧化剂 还原剂 还原性 还原剂 还原产物 还原剂 氧化剂 2 2 根据物质活动性顺序根据物质活动性顺序比较比较 金属活动性顺序 常见元素 3 3 根据氧化产物的价态高低判断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 还原剂价态升高越大 氧化剂氧化性越强 例如 2Fe 3Cl22FeCl3 Fe SFeS 点燃 可以判断氧化性 Cl2 S 4 4 根据反应的难易程度根据反应的难易程度 氧化还原反应越容易进行 表现为反应所需条件越低 则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就 越 强 不同的还原剂 或氧化剂 与同一氧化剂 或还原剂 反应时 条件越易或者氧化剂 或还原剂 被 还原 或被氧化 的程度越大 则还原剂 或氧化剂 的还原性 或氧化性 就越强 5 5 依据元素周期律进行判断依据元素周期律进行判断 金属单质与水或非氧化性酸反应越容易 金属的还原性越强 金属最高价氧化物对应水化物的 碱性越强 金属的还原性越强 非金属气态氢化物越稳定 非金属的氧化性越强 非金属单质 与氢气化合越容易 非金属的氧化性越强 非金属最高价氧化物对应含氧酸酸性越强 非金属的 氧化性越强 6 6 根据原电池 电解池的电极反应判断根据原电池 电解池的电极反应判断 两种不同的金属构成原电池的两极 其还原性 负极 正极 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 而在阳极先放电的阴离子的还原性较强 7 7 有些物质的氧化性和还原性海域浓度有关 有些物质的氧化性和还原性海域浓度有关 例如 浓硫酸和稀硫酸 浓硝酸和稀硝酸等 六 氧化还原反应方程式的配平六 氧化还原反应方程式的配平 1 1 化合价升降法 即电子得失法或氧化数法 2 计算步骤 写出反应物和生成物的化学式 分别标出变价元素的化合价 得出升降数目 使化合价升高与化合价降低的总数相等 求最小公倍数法 用观察的方法配平其它物质的化学计算数 包括部分未被氧化或还原的原子 原子团 数通过观 察法增加到有关还原剂或氧化剂的化学计量数上 配平后把单线改成等号 该基本步骤可简记作 划好价 列变化 求总数 配化学计量数 27 要点名师透析要点名师透析 一 氧化还原反应中的规律一 氧化还原反应中的规律 典例典例 1 1 2011 2011 惠州调研惠州调研 ClO2 是一种常用的预防 禽流感 的消毒剂 可通过以下反应制得 未配 平 KClOKClO3 3 H H2 2C C2 2O O4 4 H H2 2SOSO4 4 ClO ClO2 2 K K2 2SOSO4 4 COCO2 2 H H2 2O O 下列说法正确的是 A H H2 2SOSO4 4 作氧化剂 B ClOClO2 2 是氧化产物 C H H2 2C C2 2O O4 4 被氧化 D 每消耗 1 mol KClOKClO3 3 就有 2 mol 电子转移 二 氧化性 还原性强弱的判断二 氧化性 还原性强弱的判断 典例 2 根据下列方程式 1 2Fe 1 2Fe2 2 ClCl2 2 2Fe 2Fe3 3 2Cl2Cl 2 HClO 2 HClO HCl ClHCl Cl2 2 H H2 2O O 3 3 2Fe2Fe3 3 Cu Cu 2Fe2Fe2 2 CuCu2 2 4 Fe 4 Fe CuCu2 2 Fe Fe2 2 CuCu 判断下列各组物质氧化性强弱顺序正确的是 A FeFe3 3 HClO Cl HClO Cl2 2 Fe Fe2 2 Cu Cu2 2 B HClO Cl HClO Cl2 2 Fe Fe3 3 Cu Cu2 2 Fe Fe2 2 C ClCl2 2 HClO Fe HClO Fe3 3 Cu Cu2 2 Fe Fe2 2 D HClO FeHClO Fe3 3 Cl Cl2 2 Cu Cu2 2 Fe Fe2 2 三 氧化还原反应方程式的配平三 氧化还原反应方程式的配平 典例典例 3 3 将 NONO ZnZn H H2 2O O NHNH3 3 Zn OH Zn OH 2 2配平后 离子方程式中 H2O 的化学计量数是 A 2 B 3 C 6 D 8 高考真题高考真题 1 2011 江苏高考 9 NaCl 是一种化工原料 可以制备一系列物质 如图 下列说法正确的是 A 25 NaHCO3在水中的溶解度比 Na2CO3的大 B 石灰乳与 Cl2的反应中 Cl2既是氧化剂 又是还原剂 C 常温下干燥的 Cl2能用钢瓶贮运 所以 Cl2不与铁反应 D 如图所示转化反应都是氧化还原反应 2 2011 全国卷 I 13 某含铬 CrCr2 2O O7 72 2 废水用硫酸亚铁铵 FeSO FeSO4 4 NH NH4 4 2 2SOSO4 4 6H 6H2 2O O 处理 反 应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀 该沉淀经干燥后得到 n mol FeO FeFeO Fey yCrCrx xO O3 3 不考虑处理过程 中的实际损耗 下列叙述错误的是 A 消耗硫酸亚铁铵的物质的量为 n 2 x mol B 处理废水中 CrCr2 2O O7 72 2 的物质的量为 mol 2 nx C 反应中发生转移的电子数为 3nx mol D 在 FeO FeFeO Fey yCrCrx xO O3 3中 3x y 3 3 20102010 天津天津 5 5 下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是 A 用 F Fe eC Cl l3 3溶液腐蚀铜线路板 CuCu 2 2F Fe e3 3 CuCu2 2 2Fe 2Fe2 2 B NaNa2 2O O2 2与 H H2 2O O 反应制备 O2 NaNa2 2O O2 2 H H2 2O O 2 2N N a a 2 2O OH H O O2 2 C 将氯气溶于水制备次氯酸 C Cl l2 2 H H2 2O O 2 2H H ClCl ClO ClO D 用浓盐酸酸化的 K KM Mn nO O4 4溶液与 H H2 2O O2 2反应 证明 H2O2具有还原性 2MnO2MnO4 6 6H H 5 5H H2 2O O2 2 2Mn2Mn2 2 5 5O O 2 2 8 8H H2 2O O 4 4 2010 2010 安徽安徽 7T 7T 亚氨基羟 LiLi2 2NHNH 是一种储氢容量器 安全性好的固体储氢材料 其储氢原 理可表示为 LiLi2 2NHNH H H2 2 LiNHLiNH2 2 LiHLiH 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 5 5 2010 2010 广东理综广东理综 33T 33T 16 分 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 2 NaOH 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 OH 和 SO 2 4 请设计实验 探究该 吸收液中可能存在的其他阴离子 不考虑空气的 CO2的影响 提出合理假设 假设 1 只存在 SO32 假设 2 既不存在 SO32 也不存在 ClO 假设 3 设计实验方案 进行实验 请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论 限选实验试剂 3moL L 1H2SO4 1moL L 1NaOH 0 01mol L 1KMnO4 淀粉 KI 溶液 紫色石蕊试液 实验步骤预期现象和结论 步骤 1 取少量吸收液于试管中 滴加 3 moL L 1 H H2 2SOSO4 4至溶液呈酸性 然后将所得溶 液分置于 A B 试管中 步骤 2 步骤 3 模拟演练模拟演练 班级班级 姓名姓名 一 选择题 28 1 2011 银川模拟 某容器中发生一个化学反应 反应过程中存在 H H2 2O O ClOClO CNCN HCOHCO3 3 N N2 2 ClCl 六种微粒 在反应过程中测得 ClOClO 和 N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示 下列有关判断中正确的是 A 还原剂是 CN 氧化产物只有 N2 B 氧化剂是 ClO 还原产物是 HCOHCO3 3 C 配平后氧化剂与还原剂的计量数之比为5 2 D 标准状况下若生成 2 24 L N2 则转 移 电子0 5 mol 2 2011 广州模拟 根据以下几个反应 ClCl2 2 2KI 2KI 2KCl I2KCl I2 2 2FeCl2FeCl2 2 Cl Cl2 2 2FeCl2FeCl3 3 2FeCl2FeCl3 3 2KI 2KI 2FeCl2FeCl2 2 2KCl I 2KCl I2 2 I I2 2 SO SO2 2 2H 2H2 2O O H H2 2SOSO4 4 2HI 2HI 判断氧化性由强到弱的顺序是 A ClCl2 2 I I2 2 FeFe3 3 SOSO2 2 B ClCl2 2 FeFe3 3 I I2 2 SOSO2 2 C ClCl2 2 FeFe3 3 SOSO2 2 I I2 2 D FeFe3 3 I I2 2 ClCl2 2 SOSO2 2 3 2011 合肥模拟 向含有 1 mol FeClFeCl2 2的溶液中通入 0 2 mol Cl2 再加入含 0 1 mol X X2 2O O7 72 2 的 酸性溶液 使溶液中 FeFe2 2 恰好全部被氧化 并使 X X2 2O O7 72 2 还原为 X Xn n 则 n 值为 A 2 B 3 C 4 D 5 4 三氟化氮 NF3 是一种无色 无味的气体 它是微电子工业技术的关键原料之一 可由氨气和氟 气反应得到 4NH3 3F2 NF3 3NH4F 在潮湿的空气中 NF3能与水蒸气发生氧化还原反应 其反应的 产物有 HF NO 和 HNO3 下列说法正确的是 A 在 NF3与 H2O 的反应中 H2O 作还原剂 B 在制取 NF3的反应中 氧化剂与还原剂的物质的量之比为 3 1 C 若在制取 NF3的反应中有 0 5molNH3参加反应 转移电子的物质的量为 3mol D NF3在空气中一旦泄漏 不易于发现 5 钢铁 发蓝 是指在钢铁的表面形成一层四氧化三铁的技术过程 化学方程式 表示钢铁 发蓝 的变化原理 下列说法不正确的是 3Fe N3Fe Na aNONO2 2 5N 5Na aOHOH 3N3Na a2 2FeOFeO2 2 H H2 2O NHO NH3 3 6N6Na a2 2FeOFeO2 2 N Na aNONO2 2 5H 5H2 2O O 3 3 N Na a2 2FeFe2 2O O4 4 NHNH3 3 7N 7Na aOHOH NaNa2 2FeOFeO2 2 NaNa2 2FeFe2 2O O4 4 2H 2H2 2O O FeFe3 3O O4 4 4NaOH 4NaOH A 该生产过程会产生污染 B 反应 中的氧化剂是 NaNO2 C 反应 均是氧化还原反应 D 整个反应过程中每有 16 8gFe 参加反应转移 0 8mol 电子 6 工业上生产 MnO2和 Zn 的主要反应有 MnOMnO2 2 ZnSZnS 2H2H2 2SOSO4 4 MnSO MnSO4 4 ZnSOZnSO4 4 S S 2H2H2 2O O MnSOMnSO4 4 ZnSOZnSO4 4 2H2H2 2O OMnOMnO2 2 ZnZn 2H2H2 2SOSO4 4 电电解解 下列说法不正确的是 A 中 MnO2和 H2SO4都是氧化剂 B 中析出 16 g S 时转移 1 mol 电子 C 中 MnSO4发生氧化反应 D 硫酸在该生产中可循环利用 7 2011 聊城月考 有下列三个反应 ClCl2 2 FeIFeI2 2 FeCl FeCl2 2 I I2 2 2Fe2Fe2 2 BrBr2 2 2Fe 2Fe3 3 2Br2Br CoCo2 2O O3 3 6HCl6HCl 2CoCl 2CoCl2 2 ClCl2 2 3H3H2 2O O 下列说法正确的是 A 中的氧化产物分别是 I I2 2 FeFe3 3 CoClCoCl2 2 B 根据以上方程式可以得到氧化性 ClCl2 2 FeFe3 3 CoCo2 2O O3 3 C 可以推理得到 ClCl2 2 FeBrFeBr2 2 FeCl FeCl2 2 BrBr2 2 D 在反应 中当 1 mol CoCo2 2O O3 3参加反应时 2 mol HClHCl 被氧化 8 2011 崇文模拟 做实验时不小心使皮肤上沾了一些高锰酸钾 形成的黑斑很久才能消除 如果 用草酸 乙二酸 的稀溶液洗涤黑斑可以迅速褪去 其离子方程式为 MnO C2O H CO2 Mn2 下列有关叙述正确的是 42 4 A 发生还原反应的是 C2O2 4 B 该离子方程式右侧方框内的产物是 OH C 10 mol H 参加反应时 电子转移 5 mol D 该反应的氧化剂为 KMnO4 9 2011 锦州模拟 下列各组离子在碱性条件下能大量共存 且在强酸性条件下能发生氧化还原反 应的是 A CaCa2 2 AlAl3 3 SOSO4 42 2 ClCl B K NaNa SOSO3 32 2 NONO3 3 C NaNa K K NONO3 3 SOSO4 42 2 D NHNH4 4 NaNa ClCl COCO3 32 2 10 用高铁酸钠 Na2FeO4 对河湖水消毒是城市饮用水处理的新技术 已知反应 FeFe2 2O O3 3 3Na3Na2 2O O2 2 2Na 2Na2 2FeOFeO4 4 NaNa2 2O O 下列说法正确的是 A NaNa2 2O O2 2既是氧化剂又是还原剂 B FeFe