（课标版）2021高考化学一轮复习 第5讲 氧化还原反应课件 新人教版

第5讲氧化还原反应,课标研读备考定位,考点一氧化还原反应的基本概念及表示方法,考点二物质氧化性、还原性强弱的判断氧化还原反应规律及应用,考点三氧化还原反应方程式的配平与相关计算,考点一氧化还原反应的基本概念及表示方法,自主学习探究提升,2氧化还原反应中基本概念及其相应关系,mno2,hcl,cl2,2na,2mol,还原性,酸性,氧化还原反应的概念可以通过“升失氧，降得还”记忆：反应物所含元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应；反应物所含元素化合价降低，得到电子、发生还原反应。,特别提醒,、,特别提醒,、,氧化,氧化,还原,还原性,(1)基本概念及其关系,特别提醒,(7)在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂，氧化产物和还原产物一定不同()(8)非金属阴离子只具有还原性，金属阳离子只具有氧化性()(9)没有单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应()提示如h2o2so2=h2so4是氧化还原反应。,(12)so2具有氧化性，可用于漂白纸浆()(13)化学反应中失去电子越多的原子，还原性越强()(14)在生活中用漂白粉漂白织物时，是利用了漂白粉的氧化性。()(15)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性。()(16)含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性。()(17)形成原电池的反应一定是氧化还原反应。(),2(1)用浓盐酸来制取氯气的化学方程式如下：2kmno416hcl=2kcl2mncl25cl28h2o，其中被还原的元素是_，被氧化的元素是_，氧化剂是_，还原剂是_，氧化产物是_，还原产物是_氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，假如有2.5molcl2生成，则该反应中电子转移的物质的量为_。,mn,cl,kmno4,hcl,cl2,mncl2,15,5mol,(2)在反应3cu8hno3=3cu(no3)22no4h2o中，氧化剂是_，氧化产物是_，氧化剂和还原剂的物质的量之比是_，每生成2molno转移的电子数为_。(3)氧化还原反应3s6koh=2k2sk2so33h2o中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，若反应中消耗了0.6mols，则反应中转移的电子为_mol。,hno3,cu(no3)2,23,6na,21,0.8,3问题思考：(1)黑火药是中国的“四大发明”之一，其爆炸时，发生如下的反应：2kno33cs=k2sn23co2。氧化剂是_，还原剂是_，氧化产物是_，还原产物是_。用双线桥标出电子转移的方向和数目：2kno33cs=k2sn23co2_,kno3和s,c,co2,k2s和n2,0.4na,氧化剂是_，氧化产物是_。若转移3mol电子，则所产生的氮气在标准状况下的体积为_。(3)在2kio3h2o=i22koho2中，o2是氧化产物还是还原产物？元素由化合态变为游离态，该元素一定被还原吗？有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗？,nano3,naalo2,6.72l,解题探究高效演练,1(2020河北衡水检测)实验室可用反应nano2nh4cl=nacln22h2o制备n2，下列说法正确的是()anano2发生氧化反应bnh4cl中的氮元素被还原cn2既是氧化产物，又是还原产物d每生成1moln2转移电子的物质的量为6mol解析分析已知反应中氮元素的化合价可知：nano2发生还原反应，a项错误；nh4cl中的氮元素被氧化，b项错误；每生成1moln2转移电子的物质的量应为3mol，d项错误。,c,2(2020北京门头沟一模)中国化学家研究的一种新型复合光催化剂碳纳米点(cqds)/氮化碳(c3n4)纳米复合物可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是()ac3n4中c元素的化合价为4b反应的两个阶段均为吸热过程c阶段中，h2o2既是氧化剂，又是还原剂d通过该反应，实现了化学能向太阳能的转化,c,解析本题考查化合物中元素化合价的判断、氧化还原反应的概念等。依据化合物中各元素正负化合价的代数和为0，c3n4中n元素的化合价为3价，所以c元素的化合价为4价，a项错误；阶段中，h2o2分解生成o2和h2o的过程为放热反应，b项错误；阶段中，h2o2发生歧化反应，既是氧化剂，又是还原剂，c项正确，利用太阳光实现高效分解水，实现了太阳能向化学能的转化，d项错误。,3(2020陕西西安一中月考)如图所示是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。装置内发生的主要反应中不含()a置换反应b分解反应c化合反应d氧化还原反应,a,4(2020山东烟台期末)用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(nox)转化为无害物质。常温下，将no与h2的混合气体通入ce(so4)2与ce2(so4)3的混合溶液中，其转化过程如图所示。下列说法不正确的是()a反应的离子方程式为2ce4h2=2ce32hb反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为12c反应前溶液c(ce4)一定等于反应后溶液中的c(ce4)d反应过程中混合溶液内ce3和ce4的总数一定保持不变,c,解析本题通过氮氧化物的处理考查氧化还原反应的概念和相关计算等。根据图示可知反应的离子方程式为2ce4h2=2ce32h，a正确，反应的反应物为ce3、h、no，生成物为ce4、n2、h2o，根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒，可得反应的离子方程式为4ce34h2no=4ce4n22h2o，no是氧化剂，ce3是还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2412，b正确；反应前后溶液中n(ce4)不变，但由于反应后溶液中水的物质的量增大，所以反应后溶液中c(ce4)减小，c错误；根据ce原子守恒可知，反应过程中混合溶液内ce3和ce4的总数不变，d正确。,a,解析由得出q中价态高于g，因为g中价态介于q和1价的cl之间，1价为氯元素的最低价；将该结论引用到，y介于q与g之间，故有q价态高于y，y价态高于g；分析：h2o中的h化合价降低，则q中的氯元素转变为x中的氯元素，化合价必升高，则得出x价态高于q；最后分析：z介于q、x之间，则x价态高于z，z价态高于q。,c,7(2019北京理综，10,6分)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是(),b,解析本题考查fe3的氧化性，mg(oh)2、cl2、no、no2的性质等知识，借助实验形式考查学生的实验能力、识记能力和分析推理能力。试题需要考生运用分析、推理的方法研究物质的性质及化学性质与实验方法的关系，体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。a项，用fe粉除去fecl2溶液中的fe3时，发生了氧化还原反应；c项，除去cl2中的hcl杂质一般用饱和食盐水，用水除会损失部分cl2，同时cl2与h2o的反应是氧化还原反应；d项，no2和h2o的反应属于氧化还原反应。,8(2020福建漳州八校2月联考)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：3nf35h2o=2nohno39hf。下列有关该反应的说法正确的是()anf3是氧化剂，h2o是还原剂b还原剂与氧化剂的物质的量之比为21c若生成0.2molhno3，则转移0.2mol电子dnf3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体,d,9(2020河南六市一模，9)根据如图所示转化关系判断下列说法不正确的是(反应条件已略去)()a反应均属于氧化还原反应b生成黑锰矿的反应中，3molmn参加反应转移4mol电子c生成等量的o2，反应和转移的电子数之比为12d反应为铝热反应,b,解析a项，反应中均有元素的化合价变化，属于氧化还原反应，故a正确；b项，mn和o2反应生成黑锰矿，反应的化学方程式为3mn2o2=mn3o4，氧元素化合价由0价变为2价，则3molmn参加反应转移8mol电子，故b错误；c项，由6h2o23o26e、2kclo33o212e知，生成等量的o2，反应和转移的电子数之比为12，故c正确；d项，反应是铝与二氧化锰的反应，属于铝热反应，故d正确。,10(1)判断下列反应中电子转移方向、数目表示的正误。,点拨正确表示电子转移的关键正确标出元素化合价基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银；二价氧、钙、钡、镁、锌、三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。,(2)已知反应：6hcl(浓)kclo3=kcl3cl23h2o。在标准状况下，生成6.72l氯气时转移电子的物质的量为_。反应中转移1.5mole时，参加反应的hcl为_mol，其中被氧化的hcl为_mol。(3)用双线桥标出反应14cuso45fes212h2o=7cu2s5feso412h2so4电子转移的方向及数目。_,0.5mol,1.8,1.5,(1)电子转移数目的判断方法关键是明确反应中元素的化合价变化，确定氧化剂或还原剂的物质的量，以及1mol氧化剂得电子的物质的量或者1mol还原剂失电子的物质的量。(2)双线桥法与单线桥法的区别用双线桥法表示时箭头由反应物中变价元素指向生成物中同一元素；单线桥法箭头是在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素。双线桥表示时要标出“得到”或“失去”及电子数目；单线桥表示时只标转移的电子数目。,萃取精华：,考点二物质氧化性、还原性强弱的判断氧化还原反应规律及应用,自主学习探究提升,1氧化性、还原性的判断：(1)氧化性是指物质_的性质(或能力)；还原性是指物质_的性质(或能力)。(2)氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的_程度，与得、失电子数目的_无关。例如：nae=na，al3e=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比al的还原性强。,得电子,失电子,难易,多少,从元素的价态考虑：最高价态只有_，如fe3、h2so4、kmno4等；最低价态只有_，如金属单质、cl、s2等；中间价态既有_又有_，如fe2、s、cl2等。氧化还原反应中，氧化剂得电子总数_还原剂失电子总数。2氧化性、还原性强弱的比较方法(1)依据反应原理氧化还原方程式判断氧化剂还原剂=还原产物氧化产物氧化性：氧化剂_还原性：还原剂_,氧化性,还原性,氧化性,还原性,等于,氧化产物,还原产物,剧烈,越强,(4)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。酸碱性：如kmno4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。,(1)物质氧化性、还原性的相对强弱取决于物质本身得失电子的难易程度，而不取决于一个原子得失电子数目的多少。(2)具有氧化性的物质不一定是氧化剂，具有还原性的物质不一定是还原剂，应视具体反应而定。(3)对同一元素而言，一般价态越高，氧化性越强，如fe3fe2fe；价态越低，氧化性越弱，如s2_。,cl2,s,s2,cl,(4)先后规律：在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂(氧化剂)，加入同种氧化剂(还原剂)，则还原性(氧化性)强的物质首先被氧化(被还原)。如febr2溶液中通入少量cl2，因为还原性_，所以_先被cl2氧化；在含有fe3、cu2的溶液中加入铁粉，因为氧化性_，因此铁粉先与_反应。(5)歧化反应规律：某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。如cl2与naoh溶液反应为歧化反应，反应中1molcl2反应时转移电子数为_。,fe2,br,fe2,fe3,cu2,fe3,na,(6)价态归中规律：同种元素的高价态氧化低价态的时候，遵循的规律可简单概括为：“高到高，低到低，只靠拢，不交叉”。如在反应h2sh2so4(浓)=sso22h2o中，氧化产物是_，还原产物是_，1molh2s反应时转移电子数是_。同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应；当存在中间价态时，同种元素的高价态物质和低价态物质才有可能发生反应，若无中间价态则不能反应。如浓硫酸和so2不能反应。,s,so2,2na,已知物质的氧化性或还原性的强弱关系，判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法：(1)先假设反应成立；(2)然后根据氧化性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂还原产物的规律，列出假设反应中的上述关系；(3)结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实，则反应成立；反之，则不成立。,特别提醒,2(2020经典习题选粹)l、m、r、p、q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。a、b分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质m中的氮元素化合价要比物质q中氮元素的化合价低。在一定条件下，它们会发生如下的转化(关系式未配平)：paqblo2mh2olmrh2obh2oao2(1)若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是_，理由是_。,p,p中氮元素的化合价最高,(2)反应必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下，加热到一定温度时方能发生，此反应在化工生产上有重要用途，据此推断在同温同压下，若物质r密度比空气的密度小，则r的化学式为_。(3)某同学写出下面三个含氮的物质相互转化的关系式：.mpn2o3h2o.n2o4h2opq.mlqh2o其中一定不可能实现的是_，理由是_。,n2,氮元素的价态，qml，根据氧化还原反应规律，m与l这两种物质反应，不可能生成氮元素价态比m、l都高的物质(其他合理答案也可),3问题思考：(1)物质得电子越多，其氧化性越强吗？元素处于最高价态时一定具有强氧化性吗？(2)往febr2溶液中通入少量cl2，哪种离子先被氧化？若改为fei2呢？提示(1)物质的氧化性强弱与其得电子多少没有必然联系；元素处于最高价态时不一定具有强氧化性，如nano3、h2so4(稀)等。(2)由于还原性：ife2br，所以往febr2溶液中通入少量cl2，首先被氧化的是fe2；向fei2溶液中通入少量cl2，首先被氧化的是i。,解题探究高效演练,1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)刻制印刷电路板时，发生反应cu2fe3=2fe2cu2，则还原性cufe。()(2)反应6hclkclo3=kcl3cl23h2o中，每生成3molcl2，转移电子数为6na。()(3)向febr2溶液中通入cl2，先氧化br。()(4)现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，若榨汁时加入维生素c，可有效防止这种现象发生。说明维生素c具有还原性。()(5)h2s和so2都是还原性气体，二者都不能用浓硫酸干燥。(),2(2020山东济南检测)下列对有关氧化还原反应的叙述错误的是()a向盛有2ml黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素c溶液，观察颜色变化，可探究维生素c的还原性b向2ml0.1moll1的fecl3溶液中加足量铁粉，振荡，现象是黄色逐渐消失，再加kscn溶液颜色不变，则还原性fefe2c向nabr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色，则br还原性强于cld锌粉加入硝酸铁、硝酸铜的混合溶液中，首先会有铜析出，说明氧化性cu2fe3,d,解析fecl3具有氧化性，因此能与具有还原性的维生素c发生反应，从而使溶液的颜色由黄色变为浅绿色(fe2)，a正确；向fecl3溶液中加足量铁粉后，fe3完全转化为fe2，滴入kscn溶液不变色，可证明还原性fefe2，b正确；cl2将br氧化为br2，则还原性brcl，c正确；cu先析出，但反应顺序应该是znfe3zn2fe2，zncu2zn2cu，znfe2zn2fe，d错误。,a,4(2020山东枣庄八中质检)有下列三个反应：cl2fei2=fecl2i2；2fe2br2=2fe32br；co2o36hcl=2cocl2cl23h2o。下列说法正确的是()a反应的氧化产物分别是i2、fe3、cocl2b根据以上反应的方程式可以得到氧化性：cl2fe3co2o3c在反应中当1molco2o3参加反应时，2moihcl被氧化d可以推理得到cl2febr2=fecl2br2,c,解析反应、中氧化产物分别是i2、fe3，反应中氧化产物为cl2，a错误；根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，由反应可得氧化性：co2o3cl2，b错误；反应中1molco2o3参加反应时，2molhcl被氧化同时生成1molcl2，c正确；根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知，由反应可得还原性：fe2br，则少量cl2与febr2反应时，要先氧化fe2生成fe3，d错误。,(1)在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可以是不同反应物，也可以是同一反应物；氧化产物、还原产物可以是不同产物，也可以是同一种产物。(2)由于有些氧化还原反应中，氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应，因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者物质的量之比时要注意区分。(3)h2o2中氧元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但h2o2主要表现为氧化性，其还原产物是h2o，h2o2又被称为绿色氧化剂。,萃取精华：,c,6现有下列三个氧化还原反应：2fecl32ki=2fecl22kcli22fecl2cl2=2fecl32kmno416hcl(浓)=2kcl2mncl25cl28h2o若某溶液中含有fe2、cl和i，要除去i而不氧化fe2和cl，可以加入的试剂是()acl2bkmno4cfecl3dhcl解析由三个反应可推知氧化性由强到弱的顺序为kmno4cl2fecl3i2，还原性由强到弱的顺序为ife2clmn2。所以kmno4可氧化cl、fe2及i，cl2可氧化fe2及i，fecl3只能氧化i。,c,7已知2fe32i=2fe2i2，br22fe2=2br2fe3。往含有febr2、fei2的混合液中通入一定量的氯气后，再滴加少量的kscn溶液，溶液变为红色，则下列说法不正确的是()a按i、fe2、br的顺序还原性逐渐减弱b通入氯气后原溶液中一定有fe2被氧化c原溶液中br一定被氧化d不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在fe2,c,解析根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性，即还原性ife2br，故a项正确；当加入kscn溶液后溶液变红，说明溶液中有fe3，氯气可把fe2氧化成fe3，故b项正确；根据选项a的分析，br可能被氧化，也可能没有被氧化，故c项错误；fe2可能部分被氧化，也可能全部被氧化，因此不能确定是否还存在fe2，故d项正确。,萃取精华：,下列措施能提高尾气中no和no2去除率的有_(填字母)。a加快通入尾气的速率b采用气、液逆流的方式吸收尾气c吸收尾气过程中定期补加适量naoh溶液吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到nano2晶体，该晶体中的主要杂质是_(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是_(填化学式)。,bc,nano3,no,溶液ph越小，溶液中hclo的浓度越大，氧化no的能力越强,“四步法”突破新情景下氧化还原反应方程式的书写,萃取精华：,考点三氧化还原反应方程式的配平与相关计算,自主学习探究提升,1氧化还原方程式的配平(1)配平原理在氧化还原反应中，从现象看是_相等，从本质看是_相等。对离子方程式进行配平时，除满足上述要求外，还应注意电荷守恒。,化合价升降总数,电子得失总数,(2)化合价升降法配平氧化还原反应方程式的步骤,2氧化还原反应的计算(1)氧化还原反应计算的常用方法得失电子守恒法得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。(2)应用电子守恒解题的一般步骤“一、二、三、四”。“一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。“二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中原子的个数)。“三列出等式”：根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。,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。“四找关系式”：多步连续进行的氧化还原反应的有关计算，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电子没有损耗，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。应用以上方法解答有关氧化还原反应的计算题时，可化难为易，化繁为简。,2问题思考：(1)在pcuso4h2ocu3ph3po4h2so4(未配平)的反应中，7.5molcuso4可氧化p的物质的量为_mol；生成1molcu3p时，参加反应的p的物质的量为_mol。(2)64g铜与一定量的浓hno3恰好完全反应，将产生的气体与适量的o2混合通入水中，气体完全溶解，试求o2的物质的量？提示(1)设7.5molcuso4氧化p的物质的量为x；生成1molcu3p时，被氧化的p的物质的量为y,1.5,2.2,解题探究高效演练,oh,h,h,h,h,h2o,h,h,h2o,氧化还原反应方程式的常用配平方法与技巧1正向配平法：氧化剂、还原剂中某元素化合价全部变化，一般选择从左边反应物着手配平。适应完全氧化还原反应或归中反应。2逆向配平法：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般选择从右边着手配平。3缺项配平法：化学方程式所缺物质往往是酸、碱或水；如果是离子方程式，所缺物质往往是h、oh或水。可以根据质量守恒先写出所缺物质，再根据化合价升降守恒配平。如果无法确定所缺项，可先依据化合价的升降守恒将现有的物质配平，然后再根据质量守恒确定所缺物质的化学式及化学计量数。,萃取精华：,(1)配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。具体有4步：定产物：根据题干中给出的信息或者经验确定氧化产物和还原产物。平电子：根据化合价升降相等确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。平电荷：根据反应的环境选择合适的离子并保证电荷守恒。酸性环境选择h，碱性环境选择oh。平氢氧：水溶液环境选择h2o，保证h和o原子守恒。,3.(2014上海化学单科，16,3分)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6105na,c,命题分析考查as2o3、zn、盐酸反应以及ash3分解反应方程式的书写和配平，并进行有关计算。,h,h2o,415no4nh33o2,1,2,4,1,1,3,点拨解答此类问题的关键是正确标出反应前后变价元素的化合价。“平电荷，配氢氧”时，酸性溶液中不能出现oh，碱性溶液中不能出现h，中性溶液中反应物不能出现h或oh。,27,陶瓷在高温下会与na2co3反应,解析feocr2o3是还原剂，被氧化为na2cro4和fe2o3,1molfeocr2o3参与反应失去7mol电子，而nano3是氧化剂，还原产物为nano2,1molnano3参与反应得到2mol电子，根据得失电子守恒可知，feocr2o3和nano3的系数比为27；陶瓷的主要成分是sio2，高温下na2co3能与sio2反应生成na2sio3和co2，故该步骤不能使用陶瓷容器。,6(2018全国节选)k3fe(c2o4)33h2o(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。测定三草酸合铁酸钾中铁的含量：(1)称量mg样品于锥形瓶中，溶解后加稀硫酸酸化，用cmoll1