2020年高考化学最后冲刺复习 氧化还原反应与电化学原理

氧化还原反应与电化学原理命题的趋势(1)根据氧化还原反应方程式判断氧化性、还原性的强弱。 (2)根据氧化性、还原性的强弱判断氧化还原反应方程式的正误。 (3)根据氧化还原反应方程式判断氧化还原反应方程式的正误。【试验点分析】普通的氧化还原反应在一处进行，不形成电流，化学能转化为热能和光能。 一次电池发生的反应是自发的氧化还原反应该反应在两个地方进行，分别称为正极和负极，其结果是化学能转化为电能。 电解槽发生的反应也有两个特点。 是强制产生的氧化还原反应，该反应在两个地方进行，分别称为阴极和阳极，其结果是电能转化为化学能。 研究电能和化学能相互转换的化学叫做电化学。氧化还原反应和电化学作为高中化学的基本概念和基础理论，在高考中占有十分重要的地位。 前者的主要考察点是理解氧化剂、还原剂等概念，判断氧化性、还原性的强弱，通过电子保存进行配合和平计算等。 后者的基本要求是： (1)理解一次电池和电解池的工作原理，写出电极反应和电池反应方程式。 了解常见化学电源的种类及其工作原理；(2)了解金属电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施；(3)应用电解知识了解电镀铜、电解精炼铜、氯碱工业等化工的生产原理。 理解氧化剂、还原剂等概念，判断氧化性、还原性的强弱，通过电子保存进行配合和平计算等。 氧化还原反应的计算是高考的重点，也是高考的难点。【知识总结】一、氧化还原反应1 .氧化还原反应与四种基本反应类型和离子反应的关系：2 .氧化还原反应的基本概念及其关系3 .判断物质氧化性和还原性的相对强弱的方法(1)金属单体还原性越强，与阳离子对应的氧化性越弱，从这一金属活动的顺序判断的规则一般来说，活性金属越容易失去电子而氧化成金属阳离子，该阳离子越难以将电子还原成金属单体，氧化性越弱，相反，惰性金属越难以将电子氧化成金属阳离子，该阳离子越容易将电子还原成金属单体，氧化性越强。 例如Cu2 2-Cu比Na e-Na容易得多，即氧化性Cu2 Na、还原性Na Cu(2)按非金属活动的顺序判断(3)根据氧化还原反应发生规律进行判断氧化还原反应发生规律可以用下式表示价格上涨，电子消失，变化价格下降，得到电子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：还原剂还原产物例如：已知2FeCl3 2KI=2FeCl2 I2 2KCl、2FeCl2 C12=2FeCl3。 由可知，由氧化性Fe3 I2、可知，由氧化性C12Fe3、综合的结论可知，氧化性Cl2Fe3 I2(4)根据发生氧化还原反应反应条件的不同来判断例如，mn0214HCl (浓度) mncl22h20、2kmn0416HCl (浓度)=2MnCl2 5C12 8H2O后者比前者容易(不需要加热)，能够判断氧化性KMn04Mn02(5)根据被氧化还是被还原的程度来判断cu10c12cucl2、2scuscu2sC12能够将Cu氧化为Cu(2价)，而s能够将Cu氧化为Cu(1价)表示氧化性Cl2S(6)从元素周期表判断在相同周期的金属中，金属的活性从左向右逐渐减弱。 当Na、Mg、A1金属性依次变弱时，其还原性也依次变弱.用上述方法分析同族金属和非金属。4 .氧化还原反应计算氧化还原反应的典型计算是求出氧化剂和还原剂物质的量之比和质量比，计算参加反应的氧化剂和还原剂的量，确定反应前后某种元素的价数变化，判断反应生成物等。 计算的关键是氧化剂产生的电子总数等于还原剂产生的电子总数，列举并求解保存关系式。 计算公式如下氧化剂物质的量变化元素原子的个数化值的变化值=还原剂物质的量变化元素原子的个数化值的变化值。注意：氧化还原反应的计算在高考中比较多，但难度较低，通常应用电子得失保存进行分析，注意不要错过物质和粒子的组成比例。5 .氧化还原反应规律(1)保存规则：氧化还原反应得到的电子总数和电子丢失的总数相等(即电子转移保存)，元素化价格下降的总数和上升的总数相等。(2)价格规律：根据元素的价格可以判断物质的氧化性、还原性。 例如，具有还原性，具有氧化性，具有氧化性和还原性两者。(3)转化规律：同种元素的不同价态之间发生反应，元素化价数接近不交叉程度的相邻价态之间发生氧化还原反应。 例如，H2S H2SO4(浓)=sso2h2o，反应中， Fe和Fe2、Fe2和Fe3没有反应。(4)强弱规律：某氧化剂与某些还原剂反应，先氧化还原性强的还原剂，反之亦然。 例如，Cl2与FeBr2溶液的反应首先考虑Cl2氧化Fe2，然后进行Cl2氧化Br-； Cl2和FeI2溶液的反应首先考虑Cl2氧化I-，其次考虑Cl2氧化Fe2。 同样，还原剂与几种氧化剂反应，氧化性强的先发反应，例如Fe加入H2SO4和CuSO4的混合溶液，Fe与Cu2反应后与h反应。二、电化学(1)构成一次电池条件1 .需要活动性不同的两个电极(一个金属和另一个金属或石墨或不溶性的金属氧化物)2 .需要电解质溶液3 .两电极浸泡在电解质溶液中，用导线连接或直接接触。(二)一次电池、电解(电镀)电池电极名的确定1 .决定一次电池电极名的方法方法1 :由电极材料的性质决定。 通常是(1)金属金属电极的活性金属为负极，惰性金属为正极(2)对于金属非金属电极，金属是负极，非金属是干电池等正极(3)金属化合物电极是金属为负极、化合物为正极.方法2 :由电极反应本身决定。失去电子反应氧化反应负极； 电子反应还原反应正极。2 .确定电解(电镀)池电极名称的方法方法1 :连接外部电源正极的电极为阳极，连接负极的电极为阴极。方法2 :电极发生氧化反应的是阳极，发生还原反应的是阴极。(3)一次电池与电池的比较电池一次电池(化学能电能)电解池(电能化学能)用惰性材料用材料做阳极以活泼的材料为阳极电镀铜电解精炼铜装置举个例子形成条件活动性不同的两个电极电极插入电解质溶液而形成闭合回路两极有自发氧化还原反应两个电极与直流电源连接。将两电极插入电解质溶液中。形成闭合回路。电极名字负级：活性金属或还原剂正极：相对惰性的金属或氧化剂阳极：电源正极阴极：连接电源的负极阳极：电镀金属阴极：电镀溶液：含电镀的金属离子阳极：杂质金属阴极：纯金属溶液：含有纯金属离子电极反应负极：氧化反应，金属失去电子正极：还原反应，阳离子得到电子阳极：氧化反应，先活性电极失去电子，后溶液中的阴离子失去电子。阴极：还原反应，溶液中的阳离子得到电子。电子流动方向负极正极阳极电源正极、电源负极阴极溶液中的离子流动：阴离子的移动方向与电子相同。(4)根据总反应式设计一次电池；1、可设计成一次电池的反应一般应满足以下条件(1)反应放热(2)属于氧化还原反应2、步骤首先，明确电子移动的方向，正负极材料从电子移动的方向失去电子的是负极，得到电子的是正极，接着选择相应的物质，两个半电池与失去电子的金属构成相应的产物，用一个半电池、得到电子的离子和惰性的金属或石墨构成另一个半电池，最后用盐桥和引线例如将Fe 2FeCl3=3FeCl2设计为一次电池装置分析： Fe为负极，FeCl3为电解液，可以设计以下2种装置金属腐蚀1 .金属腐蚀的本质：金属原子失去电子被氧化消耗的过程。2 .金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。3、化学腐蚀的本质：金属与非电解质或其他物质接触，直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。 在其腐蚀过程中产生电流。4 .电化学腐蚀的本质：杂质金属或合金在电解质溶液中发生一次电池反应。 电化学腐蚀过程中产生电流。5 .常见腐蚀类型(1)氢析出腐蚀在酸性条件下，正极反应2H 2e-=H2。(2)氧吸入腐蚀在极弱酸或中性条件下，正极发生2H2O O2 4e-=4OH-反应.如果负极金属不与电解质溶液直接反应，就会形成吸收氧而腐蚀的一次电池反应。 生铁浸在食盐水中，就形成了许多微小的一次电池。6 .在相同的电解质溶液中，金属腐蚀速度可以根据以下原则判断：电解原理对腐蚀原电池的腐蚀化学腐蚀是有防护措施的腐蚀。(6)分析电极反应及其产物；一次电池：负极： M-ne-=Mn正极： (1)酸性溶液中2H 2e-=H2(2)惰性金属盐溶液Mn ne-=M(3)中性、弱酸性条件下2H2O O2 4e-=4OH-电解(电镀)池：阳极： (1)阳极由活性物质(除c、Pt、Au等以外其他金属)构成时，阳极反应被氧化为阳极金属失去电子的阳离子(2)如果阳极由c、Pt、Au等惰性材料构成，则阳极反应中电解液中的阴离子在阳极失去电子而被氧化。 阴离子失去电子能力的顺序是I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-。阴极：阴极反应一般为溶液中阳离子获得电子的还原反应，阳离子获得电子的能力大小为aghgg2Fe2HCB2Fe2Zn2al3mg2naca2k。 应注意，在电镀时控制条件，Fe2和Zn2获得电子的能力强于h。(七)电解实例和规则电解液溶质类电解总反应式相当于电解溶液的pH值NaOH溶液强碱2H2O2H2 O2水上升H2SO4溶液含氧酸减少Na2SO4溶液活性金属氧酸盐不变(两极混合液)CuCl2溶液惰性金属的无氧酸盐CuCl2Cu Cl2电解质本身接近七HCl溶液缺氧酸2HClH2 Cl2上升NaCl溶液活性金属的无氧酸盐2 NaCl2H2O H2 NaOH2- www.kss5u.cgom电解质和水上升CuSO4溶液惰性金属氧酸盐2CuSO4 2H2O2Cu O2 2H2SO4减少NaCl (熔融)离子性化合物2NaCl2Na Cl2电解质本身Al2O3(熔融)2Al2O34Al 3O2【考试分数的例句】例1 .以下记述中正确的是a .构成一次电池正极和负极的材料必须是两种金属。b .在由以铜、锌为电极的硫酸铜溶液构成的一次电池中，铜为负极。c .马口铁(镀锡铁)破损时，与电解质溶液接触的锡首先被腐蚀。d .铜锌一次电池工作时，锌溶解13克，电路中通过0.4mol的电子。分析：两种活性不同的金属和电解质溶液可以构成一次电池，因此构成一次电池电极的材料不一定是金属。 例如锌和石墨电极也可以构成电解质溶液和一次电池。 在一次电池中，可动金属中的电子流过不可动的电极，因此可动金属为负极。 镀锡铁表皮破损后，构成电解质溶液和一次电池，铁比锡活跃，铁先失去电子被腐蚀。 铜锌一次电池工作时，锌负极失去了电子，电极反应失去了zn-2e=zn2，zn1mol失去了2mol的电子，锌0.2mol (质量为13g )在溶解电路中通过了0.4mol的电子。 选择d。答案： d例2 .将a、b、c、d四个金属泡沫放入稀H2SO4中，用导线连接可以制作各种各样的一次电池。 a、b连接时，a为负极，c、d连接，d与气泡逃逸的a、c连接时，a极端减轻，b、d连接，b为正极。 4种金属的活性顺序从大到小排列a.a b c db.a c b DC.a c d db.b d c a分析：金属构成一次电池，相对活性金属失去电子而成为负极，相对惰性金属成为正极。 负极被氧化，质量减轻，正极发生还原反应，物质析出，由于问题，活性AB、AC、CD、DB，正确答案为b。答案： b例3 .已知Co2O3在酸性溶液中容易被还原成co2，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱. 水溶液中不能发生下一个反应的原因是()a.3cl 26 Fei2=2FeCl 34 Fei3b.cl2Fei2=FeCl2I 2c.CO2 o 36 HCl=2OCL2cl2- 3h2od.2f3i-=2fe2i 2分析：该问题可结合问题提供信息：可推测氧化强弱顺序Co2O3Cl2FeCl3I2、还原强弱顺序IFe 2 ClCo2，并且根据氧化剂强还原剂先氧化的规律，发现a选项中Cl2应先I后氧化Fe 2，因此选择a答案： a。例4 .电子计算机中使用纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应为Zn2oh-2e=ZnO2h2o2e=2ag2oh-以下判断是正确的a