高考化学 艺术生精品提分秘籍 专题四 氧化还原反应课件.ppt

专题四 氧化还原反应 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 能使用氧化还原反应的基本规律进行简单的计算 考纲解读 本讲以考查氧化还原反应的概念 规律及综合应用为主 题型有选择和填空两种形式 以填空为主 分值约3分 本讲考查学生分析问题 解决问题的能力 能力要求主要是综合运用能力 试题的难度偏大 考点探究 试题的考查形式主要有两种 一种是通过氧化还原反应规律确定产物 另一种是通过氧化还原反应确定某物质含量 预测2013年高考本讲仍是重点考查内容 本讲内容与能量变化 电化学基础有很强的关联性 和它们一起进行综合考查的可能性较大 利用氧化还原反应滴定原理测定物质的组成及有限定条件的氧化还原反应方程式的书写的命题趋势较强 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 化合价变化 化合价 电子得失 电子对的偏移 一 氧化还原反应 基础知识梳理 2 从电子转移的观点理解下列概念 1 氧化反应 物质电子的反应 2 还原反应 物质电子的反应 3 氧化还原反应 4 氧化剂 5 还原剂 6 氧化产物 7 还原产物 8 氧化剂 得电子 化合价降低 发生还原反应 生成产物 9 还原剂 电子 化合价 发生氧化反应 生成产物 反应过程有电子得失的反应 在反应中存在得电子元素的化合物 在反应中存在失电子元素的反应物 失 得 在反应中通过失电子而生成的物质 在反应中通过得电子而生成的物质 还原 失 升高 氧化 二 氧化还原反应与四种基本类型反应的关系 1 反应全部属于氧化还原反应 2 反应全部属于非氧化还原反应 3 化合反应若有单质参加属于反应 否则属于反应 4 分解反应若有单质生成属于反应 但有单质生成的反应属于分解反应 例如同素异形体之间的转化 置换 复分解 氧化还原 非氧化还原 氧化还原 不一定 1 常见的氧化剂 1 活泼非金属单质 如 等 2 高价金属阳离子或活泼性较差的金属阳离子 如 等 3 高价含氧化合物 含氧酸 如 浓硫酸等 氧化物 如 等 盐 如 等 4 过氧化物 如 等 三 常见的氧化剂和还原剂 o2 cl2 cu2 ag hno3 no2 so3 kclo3 kmno4 na2o2 h2o2 fe3 2 常见的还原剂 1 活泼金属 如 等 2 某些非金属单质 如 等 3 非金属阴离子 如 等 4 非金属氢化物 如 等 5 低价金属阳离子 如 等 6 低价化合物 非金属化合物 如 等 金属化合物 如 k ca na c si h2 s2 i h2s hi fe2 cu co so2 fecl2 feso4 2 单线桥法 表明不同元素原子间得到或失去电子的情况 箭头由失电子原子指向得电子原子 线桥上只标电子转移的数目 不标 得 失 字样 1 有单质参加或生成的反应 一定是氧化还原反应吗 2 物质本身得失电子数目越多 其对应的氧化性 还原性就一定越强吗 提示 1 不一定 是不是氧化还原反应 要看有无化合价变化 有单质生成 没有化合价变化的也不是氧化还原反应 如3o2 2o3等 2 氧化性强弱 看的是得电子难易而不是多少 如fe3 的氧化性大于s 还原性的强弱是比失电子的难易 也不是多少 如na的还原性大于mg 问题探究 考点整合 1 氧化还原反应基本概念之间的相互关系 2 氧化还原反应方程式的配平 1 一般方法 一标 二等 三定 四平 五查 2 抓住一个关键 掌握三个原则 一个关键 准确判断并标出变价元素的化合价 求得化合价升降数及其最小公倍数 进而求得氧化剂 还原剂的基准计量数 三个原则 a 质量守恒 反应前后各元素的原子个数相等 b 得失电子守恒 氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等 c 电荷守恒 3 氧化性 还原性强弱的判断方法总结 1 氧化性是指得电子的性质 或能力 还原性是指失电子的性质 或能力 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的还原性比al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 根据元素最高价氧化物的水化物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 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氯离子氧化 式中mno2需要在加热条件下才能完成 式中o2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 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 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 负极金属是电子流出的极 正极金属是电子流入的极 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 在阳极先放电的阴离子的还原性较强 1 氧化还原反应的基本规律及其应用归纳 1 守恒规律氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子 且得电子总数等于失电子总数 或者说氧化还原反应中 有元素化合价升高必有元素化合价降低 且化合价降低总值必等于升高总值 有关得失电子守恒 化合价守恒 规律有如下应用 求某一反应中被氧化与被还原的原子数之比 或氧化剂与还原剂分子数之比及氧化产物与还原产物分子数之比 配平氧化还原反应方程式 进行有关氧化还原反应的计算 思维拓展 温馨提示 计算的步骤简要归纳为4个字 设 列 解 查 设 设出未知数 列 列出守恒方程式 解 解方程 求出未知数 查 检查是否符合题意 是否正确 氧化还原反应的计算在高考中考查较多 但难度不大 通常运用得失电子守恒来分析 应注意不要漏掉物质或粒子的组成比 3 价态规律元素处于最高价 只有氧化性 元素处于最低价 只有还原性 元素处于中间价态 既有氧化性又有还原性 但主要呈现一种性质 物质中若含有多种元素 其性质是这些元素性质的综合体现 应用 判断元素或物质氧化性或还原性的有无 4 转化规律氧化还原反应中 元素相邻价态之间的转化最容易 同种元素不同价态之间发生反应 元素的化合价只靠近而不交叉 同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应 例如 应用 判断氧化还原反应能否发生及表明电子转移情况 5 难易规律越易失去电子的物质 失去后就越难得电子 越易得到电子的物质 得到后就越难失去电子 一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时 还原性最强的优先发生反应 同理 一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时 氧化性最强的优先发生反应 如febr2溶液中通入cl2时 发生离子反应的先后顺序为2fe2 cl2 2fe3 2cl 2br cl2 br2 2cl 应用 判断物质的稳定性及反应顺序 3 氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂和还原剂 在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂 但氧化剂和还原剂可以是不同的物质 也可以是同一种物质 4 某一原子在反应中得到或失去的电子数越多 不一定其氧化性或还原性越强 物质的氧化性或还原性的强弱取决于得到或失去电子的难易程度 而不是数目 5 含有最高价元素的化合物不一定具有强氧化性 如在hclo中cl元素的化合价为 1价 在hclo4中cl元素的化合价为 7价 事实上hclo的氧化性比hclo4强 hclo有强氧化性 再如浓h2so4和na2so4溶液中 s元素均为 6价 但浓h2so4具有强氧化性 而na2so4溶液无强氧化性 6 在氧化还原反应中 一种元素被氧化 不一定有另一种元素被还原 在反应cl2 h2o hcl hclo中 被氧化与被还原的都是氯元素 典例赏析 例1 金属铜的提炼多从黄铜矿开始 黄铜矿在焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为 2cufes2 o2cu2s 2fes so2 下列说法不正确的是 a o2只作氧化剂b cufes2既是氧化剂又是还原剂c so2既是氧化产物又是还原产物d 若有1molo2参加反应 则反应中共有4mol电子转移 考点一 氧化还原反应的基本概念 解析 此题为多种元素发生化合价变化 看似较复杂 但只要抓住相关概念的实质就容易了 氧化剂就是含得电子元素的物质 还原剂就是含失电子元素的物质 氧化剂被还原后对应产物为还原产物 还原剂被氧化的产物为氧化产物 关于转移电子数计算抓住得失电子数相等这个根本即可 cufes2中cu为 2价 fe为 2价 s为 2价 反应中的cu由 2价降到 1价 s由 2价升高到 4价 o从0价降到 2价 1molo2参加反应共有6mol电子转移 其中2molcufes2中cu得2mol电子 导航 1 化合价升高 失电子 被氧化 2 化合价降低 得电子 被还原 答案 d 变式训练1 在浓盐酸中 h3aso3与sncl2反应的离子方程式为 3sncl2 12cl 2h3aso3 6h 2as 3sncl62 6m 关于该反应的说法中正确的组合是 氧化剂是h3aso3 还原性 cl as 每生成7 5gas 还原剂失去的电子为0 3mol m为oh sncl62 是氧化产物a b c d 只有 解析 此反应中sncl2 sncl62 锡元素价态升高 则sncl2是还原剂 sncl62 是氧化产物 故 正确 h3aso3 as中 as元素化合价降低 故h3aso3是氧化剂 则生成1molas 转移电子数为3mol 故每生成7 5gas恰好转移0 3mol电子 故 正确 cl 不是还原剂 故 错误 由电荷守恒 m为h2o 故 错误 答案 a 例2 在氯氧化法处理含cn 的废水过程中 液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐 其毒性仅为氰化物的千分之一 氰酸盐进一步被氧化为无毒物质 1 某厂废水中含kcn 其浓度为650mg l 现用氯氧化法处理 发生如下反应 其中n均为 3价 kcn 2koh cl2 kocn 2kcl h2o被氧化的元素是 2 投入过量液氯 可将氰酸盐进一步氧化为氮气 请配平下列化学方程式 并标出电子转移的方向和数目 kocn koh cl2 co2 n2 kcl h2o 3 若处理上述废水20l 使kcn完全转化为无毒物质 至少需液氯 g 考点二 氧化还原反应的规律 解析 1 在反应kcn 2koh cl2 kocn 2kcl h2o中 碳元素的化合价从 2价上升到 4价 失电子 被氧化 2 从kocn koh cl2 co2 n2 kcl h2o可知 n元素的化合价从 3价上升到0价 而cl元素的化合价从0价降到 1价 根据氧化还原反应中元素化合价升降总数相等的规律 即可配平2kocn 4koh 3cl2 2co2 n2 6kcl 2h2o 变式训练2 kmno4溶液和氢溴酸可发生如下反应 2kmno4 16hbr 5br2 2mnbr2 2kbr 8h2o其中还原剂是 氧化产物是 标出电子转移的方向和数目 若生成0 1mol的br2 则有 mol还原剂被氧化 转移 mol电子 导航 根据氧化还原反应方程式 分析mn和br元素的变价特点和电子的转移数目与方向即可正确的得出答案 解析 溴元素的化合价有部分从 1价升到0价 hbr作还原剂 对应的生成物br2是氧化产物 且参加反应的每16份hbr中只有10份生成br2 另6份作酸 所以0 1molbr2生成有0 2molhbr被氧化 用单线桥法或双线桥法标出电子转移的方向和数目后 可看出每生成5molbr2转移10mole 所以要转移0 2mole 例3 市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明 考点三 关于氧化还原反应的计算 1 如果含碘量达到50mg kg 则精制食盐中碘酸钾的质量分数为 2 已知 kio3 5ki 3h2so4 3k2so4 3i2 3h2o 反应中被氧化的元素是 填元素名称 当溶液中生成0 5moli2时 电子转移总数为 3 粗盐经过精制才得到精制食盐 粗盐中若含有mgcl2 na2so4 cacl2等杂质 若对粗盐精制 则所需试剂及顺序为 填序号 备用试剂 ba oh 2溶液 naoh溶液 na2co3溶液 bacl2溶液 hno3溶液 hcl溶液 4 已知 i2 2s2o32 2i s4o62 某学生测定食用粗盐的碘含量 步骤为 a 准确称取wg食盐 加适量蒸馏水使其完全溶解 b 用稀硫酸酸化所得溶液 加入足量ki溶液 使kio3和ki完全反应 c 以淀粉为指示剂 逐滴加入物质的量浓度为2 0 10 3mol l的na2s2o3溶液10 0ml 恰好完全反应 判断c中恰好完全反应的依据现象是 b中反应所产生的i2的物质的量是 mol 4 由i2 2s2o32 1mol2moln i2 10 0 10 3 2 0 10 3mol则n i2 1 0 10 5mol 答案 1 0 0084 2 碘 5 02 1023 3 或 4 溶液由蓝色恰好转化为无色 1 0 10 5 变式训练3 三氟化氮 nf3 是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体 它在潮湿的环境中能发生反应 3nf3 5h2o 2no hno3 9hf 下列有关说法正确的是 a