2019年高考化学一轮复习专题03氧化还原反应课件

专题三氧化还原反应 1 了解氧化还原反应的本质是电子转移 了解常见的氧化还原反应 2 掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算 考纲要求 考点一基于 双线桥 辨析概念 栏目索引 考点二氧化还原反应的基本规律及应用 考点三氧化还原反应的综合应用 理清知识线索 考点一基于 双线桥 辨析概念 知识精讲 题组集训 题组一氧化还原反应相关概念理解 1 正误判断 正确的划 错误的划 1 Cl2 2Br 2Cl Br2 Zn Cu2 Zn2 Cu均为单质被还原的置换反应 2014 山东理综 7C 2 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 Cl2 H2O HCl HClO均为水作还原剂的氧化还原反应 2014 山东理综 7D 3 因为Fe3 具有氧化性 所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3 2013 广东理综 10B 4 化合反应均为氧化还原反应 2012 山东理综 7A 5 工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应 2012 广东理综 10C 6 Na2O2用作呼吸面具的供氧剂不涉及氧化还原反应 2012 广东理综 10A 2 已知X和Y是两种单质 X Y X2 Y2 下列叙述正确的是 X被氧化 X是氧化剂 Y2 是还原产物 X2 具有氧化性 Y2 具有还原性 Y单质氧化性比X2 氧化性强A B C D 解析根据X化合价升高被氧化 知X是还原剂 X2 是氧化产物 Y化合价降低被还原 Y是氧化剂 Y2 是还原产物 氧化剂和氧化产物都有氧化性 还原剂和还原产物都有还原性 正确的是 故C正确 C 题组二基于 双线桥 分析陌生反应3 高铁酸钠 Na2FeO4 对河水 湖水消毒是城市饮水处理的新技术 已知反应为Fe2O3 3Na2O2 2Na2FeO4 Na2O 下列说法正确的是 A Na2O2既是氧化剂又是还原剂B Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物C 3molNa2O2发生反应 有12mol电子转移D 在Na2FeO4中Fe为 4价 具有强氧化性 能消毒杀菌 解析A项 过氧化钠只得电子 作氧化剂 错误 B项 氧元素和铁元素都发生化合价变化 所以Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物 正确 C项 3molNa2O2发生反应 有6mol电子转移 错误 D项 在Na2FeO4中Fe为 6价 错误 答案B 4 2015 上海 21改编 工业上将Na2CO3和Na2S以1 2的物质的量之比配成溶液 再通入SO2 可制取Na2S2O3 同时放出CO2 在该反应中 A 硫元素只被还原B 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 2C 每生成1molNa2S2O3 转移4mol电子D 相同条件下 每吸收10m3SO2就会放出2 5m3CO2 解析 氧化剂是SO2 还原剂是Na2S 其物质的量之比为2 1 相同条件下 每吸收40m3SO2 会放出10m3CO2 所以每吸收10m3SO2 就会放出2 5m3CO2 答案D 方法技巧 理解概念抓实质 解题应用靠特征 即从氧化还原反应的实质 电子转移去分析理解有关的概念 而在实际解题过程中 应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手 具体方法是找变价 判类型 分升降 定其他 其中 找变价 是非常关键的一步 特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应 必须弄清元素化合价的变化情况 考点二氧化还原反应的基本规律及应用 1 性质强弱规律物质氧化性 还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度 与得失电子的数目无关 可从 热 冷 温度 浓 稀 浓度 易 难 反应条件 剧烈程度 以及金属活动性顺序表 元素在周期表中的位置 原电池原理 电解池中离子的放电顺序等角度判断 还要学会从化学反应方向的角度判断 剂 物 同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性 还原剂的还原性大于还原产物的还原性 知识精讲 2 反应先后规律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较强的物质 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较强的物质 即强者优先反应 3 价态归中规律即同种元素不同价态之间的反应 高价态的元素化合价降低 低价态的元素化合价升高 但升高与降低的化合价不能交叉 如 KClO3 6HCl 3Cl2 KCl 3H2O 氧化剂 KClO3 还原剂 HCl 氧化产物 Cl2 还原产物 Cl2 4 邻位价态规律氧化还原反应发生时 其价态一般先变为邻位价态 如 1 Cl 被氧化成Cl2 而不是更高价态氯元素 2 S2 一般被氧化为S S单质一般被氧化成SO2 3 ClO ClO作氧化剂 Cl 作还原剂时 一般被还原成Cl2 而不是Cl 5 电子守恒规律对于氧化还原反应的计算 关键是氧化还原反应的实质 得失电子守恒 列出守恒关系求解 即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 一 由方程式判断强弱1 已知常温下 在溶液中可发生如下反应 Ce4 Fe2 Fe3 Ce3 Sn2 2Fe3 2Fe2 Sn4 由此推断Fe2 Ce3 Sn2 的还原性由强到弱的顺序是 A Sn2 Fe2 Ce3 B Fe2 Ce3 Sn2 C Fe2 Sn2 Ce3 D Ce3 Fe2 Sn2 题组集训 题组一性质强弱规律的应用 解析根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性 由两个方程式可以得到还原性强弱顺序 Fe2 Ce3 Sn2 Fe2 故A项正确 答案A 二 依据强弱顺序判断反应是否发生2 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 6FeI2 2FeCl3 4FeI3B Cl2 FeI2 FeCl2 I2C Co2O3 6HCl 2CoCl2 Cl2 3H2OD 2Fe3 2I 2Fe2 I2 解析Fe3 能氧化I 所以不可能生成FeI3 A错 D对 B项 当Cl2少量时 I 先被氧化 C项 由于Co2O3的氧化性强于Cl2的 所以Co2O3能氧化Cl 得到Cl2 而Co2O3被还原为Co2 答案A 三 相互竞争的反应3 已知氧化性Br2 Fe3 FeBr2溶液中通入一定量的Cl2 发生反应的离子方程式为aFe2 bBr cCl2 dFe3 eBr2 fCl 下列选项中的数字与离子方程式的a b c d e f一一对应 其中不符合反应实际的是 A 243226B 021012C 201202D 222214 解析Cl2先氧化Fe2 A项 Cl2过量 C项 Cl2少量 D项 FeBr2和Cl2等量 答案B 规律总结 正确运用有关氧化性 还原性强弱的比较规律 对于提高解题能力有很大帮助 有关物质的氧化性或还原性的比较可以从多个角度进行考查 涉及的知识面很广 常考的判断依据 1 根据金属活动性顺序比较 金属活动性顺序 金属单质的还原性从K Au逐渐减弱 其对应离子的氧化性从K Au2 逐渐增强 非金属活动性顺序 一般某元素的非金属性越强 对应单质的氧化性越强 对应非金属离子的还原性越弱 2 根据原电池两极和电解池两极的放电顺序进行判断 原电池中 活动性较强的金属作负极 活动性较弱的金属作正极 电解池中 阳极上物质的放电顺序即为对应物质还原性由强到弱的顺序 阴极上的阳离子放电顺序即为阳离子氧化性由强到弱的顺序 题组二守恒规律的灵活应用 一 根据 守恒 进行计算4 在100mL含等物质的量的HBr和H2SO3的溶液中通入0 025molCl2 有一半Br 变为Br2 则原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于 A 0 16mol L 1B 0 02mol L 1C 0 20mol L 1D 0 25mol L 1 解析还原性H2SO3 HBr 氯气先氧化H2SO3 H2SO3完全反应后 氯气有剩余 剩余氯气再氧化HBr 设浓度为cmol L 1 由电子转移守恒可知 0 1c 2 0 1c 0 5 0 025 2 解得c 0 2 故C正确 答案C 5 2014 上海 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 解析本题考查氧化还原反应 砒霜 As2O3 的试样和锌 盐酸混合反应的方程式为As2O3 6Zn 12HCl 2AsH3 6ZnCl2 3H2O 根据砷的相对原子质量为75 若砷的质量为1 50mg 物质的量为0 02mmol 被还原的砒霜为0 02mmol 2 198g mol 1 1 98mg 和砒霜反应的锌为3 90mg 2AsH32As 3H2分解产生的氢气标准状况下为0 03mmol 22 4L mol 1 0 672mL 转移的电子总数为0 18 10 3NA 答案C 6 2015 海南 6 已知在碱性溶液中可发生如下反应 2R OH 3 3ClO 4OH 2RO 3Cl 5H2O 则RO中R的化合价是 A 3B 4C 5D 6解析根据反应前后电荷守恒 可得n 2 则RO中R的化合价为 6价 即选D D 7 NaBrO3是一种分析试剂 向硫酸酸化的NaI溶液中逐滴加入NaBrO3溶液 当加入2 6molNaBrO3时 测得反应后溶液中溴和碘的存在形式及物质的量分别为 则原溶液中NaI的物质的量为 mol 解析设IO的物质的量为x 根据电子守恒得 2 6mol 5 0 5mol 2 x 6 x 2mol 所以n NaI 2mol 0 5mol 2 3mol 答案3 答题模板 步骤1找物质找出氧化剂 还原剂及相应的还原产物和氧化产物 步骤2定得失确定一个原子或离子得失电子数 注意化学式中的原子个数 步骤3列等式根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式 步骤4找关系对于多步连续进行的氧化还原反应 只要中间各步反应过程中没有损耗 可直接找出起始物和最终产物 删去中间产物 建立二者之间的电子守恒关系 快速求解 二 根据守恒进行配平8 1 2015 浙江理综 27 4 完成以下氧化还原反应的离子方程式 MnO C2O Mn2 CO2 2 5 16H 2 10 8H2O 解析根据化合价升降法配平ClO Fe2 Cl Fe3 的化学计量数分别为1 6 1 6 再利用电荷守恒及元素守恒得出反应物中有6H 产物中有3H2O 1 6 6 H 1 6 3 H2O 1 2 4 2 1 2 4 用氯气对饮用水消毒副作用多 产生影响人体健康的有机氯衍生物 可用氯气制取高铁酸钠净水 Fe3 Cl2 FeO H2O 补全缺项 并配平上述离子方程式 2 16OH 3 2 6Cl 8 题组三信息型氧化还原反应方程式的书写9 1 ZnSO4溶液中含有少量Fe2 和Mn2 为了除去这两种离子 调节溶液pH为5 然后加入高锰酸钾溶液 使之生成沉淀 已知高锰酸钾的还原产物是MnO2 请写出该过程中两个反应的离子方程式 MnO 3Fe2 7H2O 3Fe OH 3 MnO2 5H 2MnO 3Mn2 2H2O 5MnO2 4H 2 高铁酸钾 K2FeO4 是一种强氧化剂 可作为水处理剂和高容量电池材料 FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4 其反应的离子方程式为 2Fe3 3ClO 10OH 2FeO 3Cl 5H2O 3 2014 上海 28 硫化氢具有还原性 可以和许多氧化剂反应 在酸性条件下 H2S和KMnO4反应生成S MnSO4 K2SO4和H2O 写出该反应的化学方程式 3H2SO4 5H2S 2KMnO4 5S 2MnSO4 K2SO4 8H2O 4 H2C2O4与酸性高锰酸钾溶液反应 现象是有气泡 CO2 产生 紫色消失 写出反应的离子方程式 2MnO 5H2C2O4 6H 2Mn2 10CO2 8H2O 5 ClO2是一种更高效 安全的消毒剂 工业上可用ClO2与水中的MnCl2在常温下反应 生成MnO2和盐酸 以除去水中Mn2 写出该反应的离子方程式 2ClO2 5Mn2 6H2O 5MnO2 12H 2Cl 6 在酸性 有氧条件下 一种叫ThibacillusFerroxidans的细菌能将黄铜矿转化成硫酸盐 该过程反应的离子方程式为 4CuFeS2 4H 17O2 4Cu2 4Fe3 8SO 2H2O 7 工业上可用次氯酸钠和氨反应制肼 N2H4 若反应只有一种氧化产物 写出该方法制备肼的化学方程式 NaClO 2NH3 N2H4 NaCl H2O 方法技巧 氧化还原反应方程式的配平可依据 得失电子守恒 电荷守恒和质量守恒 顺利解答 有关氧化还原反应化学方程式的配平应掌握 1 配平步骤标变价 列变化 求总数 配系数 细检查 2 配平方法 正向配平法 如果被氧化 被还原的元素分别是两种不同的反应物 通常从方程式左边进行配平 逆向配平法 对于自身氧化还原反应或反应物只有一种 一般从方程式右边配平较简便 缺项配平法 这类方程式通常少写一种反应物或生成物 通常这种物质既不是氧化剂 还原剂 也不是氧化产物或还原产物 的化学式 要求确定其化学式 此类反应可先确定氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物的化学计量数 最后由质量守恒 电荷守恒确定所缺物质 分子或离子 的化学式和计量系数 考点三氧化还原反应的综合应用 在高考中 氧化还原反应的考查往往渗透到综合实验 如中和滴定实验 工业流程制备中 增大了试题的灵活度和难度 知识精讲 1 2015 全国卷 28 二氧化氯 ClO2 黄绿色易溶于水的气体 是高效 低毒的消毒剂 回答下列问题 1 工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2 该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 题组集训 题组一氧化还原反应在综合实验中的应用 2 1 2 实验室用NH4Cl 盐酸 NaClO2 亚氯酸钠 为原料 通过以下过程制备ClO2 电解时发生反应的化学方程式为 溶液X中大量存在的阴离子有 除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 填标号 a 水b 碱石灰c 浓硫酸d 饱和食盐水 3 用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量 在锥形瓶中加入足量的碘化钾 用50mL水溶解后 再加入3mL稀硫酸 在玻璃液封装置中加入水 使液面没过玻璃液封管的管口 将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收 将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中 用0 1000mol L 1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液 I2 2S2O 2I S4O 指示剂显示终点时共用去20 00mL硫代硫酸钠溶液 在此过程中 锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 玻璃液封装置的作用是 中加入的指示剂通常为 滴定至终点的现象是 测得混合气中ClO2的质量为 g 答案 2ClO2 10I 8H 2Cl 5I2 4H2O 吸收残余的二氧化氯气体 其他合理答案均可 淀粉溶液溶液由蓝色变为无色且30s内不恢复原色 0 02700 4 用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐 若要除去超标的亚氯酸盐 下列物质最适宜的是 填标号 a 明矾b 碘化钾c 盐酸d 硫酸亚铁解析亚氯酸盐 ClO 具有氧化性 应选用还原剂将ClO还原为Cl 碘化钾 盐酸具有还原性 可分别被亚氯酸盐氧化为I2 Cl2 二者均有毒 b c错误 a项 明矾不具有还原性 错误 硫酸亚铁具有还原性 可被亚氯酸盐氧化为Fe3 且Fe3 水解生成的Fe OH 3胶体可净水 d正确 d 题组二在工业制备中的应用2 NF3具有很高的蚀刻速率和选择性 因此NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体 在1个标准大气压下 NF3的沸点为 129 0 能与空气中的水蒸气反应生成HF NO和HNO3 NF3可通过如下方法制备 1 气 气反应 在常温下将OF2与干燥的空气混合即得NO2和NF3 原料OF2中氧元素的化合价为 已知反应中每消耗1molN2转移7mol电子 配平反应 OF2 N2 O2 NO2 NF3 反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 解析 由于氟的非金属性强于氧的 氟和氧成键时共用电子对偏向氟 因此OF2中氧元素呈 2价 同理知NF3中氮元素的化合价为 3 根据题意知OF2 N2 O2 NO2 NF3 设当有1molN2反应时 生成NO2xmol NF3ymol 根据N原子守恒得x y 2 根据得失电子守恒得4x 3y 7 联立解得x y 1 由此可知反应的化学方程式为6OF2 4N2 O2 4NO2 4NF3 反应中氧化剂是OF2和O2 还原剂是N2 两者的物质的量之比为7 4 答案 2 641447 4 2 气 固反应 由于气 气反应容易腐蚀设备 研究人员提出用气 固反应制备NF3 气 固反应包括如下2个步骤 NH4 3AlF6 6F2 2NF3 8HF NH4AlF4NH4AlF4 3F