2020高考化学一轮复习 专题01 氧化还原反应学案（无答案）苏教版

考点1 氧化还原反应考纲要求1.掌握化学反应的四种类型：化合、分解、置换，复分解。2.理解氧化还原反应，了解氧化剂和还原剂等概念。3.掌握重要氧化剂、还原剂之间的常见反应。4.能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。考点透视一、氧化还原反应的判断和与四个基本反应类型的关系氧化还原反应的本质是有电子转移（得失或偏移），是反应前后元素的化合价有变化，因此可以通过观察元素化合价的变化来判断是否是氧化还原反应。氧化还原反应与四个基本反应的关系可用下图表示：二、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的关系氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物以CuO+H2=Cu+H2O例。CuO:氧化剂，CuO中+2价Cu元素化合价降低，得电子生成还原产物Cu。H2:还原剂，H2中O价H元素化合价升高，失电子生成氧化产物H2O。三、氧化还原反应中，电子的转移的表示方法 2e- 单线桥法：如：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu表示的是电子转移的方向和数目，箭头指向的物质必须是氧化剂，“2e-”表示电子转移的数目，“2e-”前不写“得”或“失”等字样。 得5e-双线桥法：如：KClO3+6HCl=KCL+3Cl2+3H2O 失5e-箭头不是表明电子的直接转移关系，而是表明同一元素在反应前后得失电子的情况。氧化剂箭头所指向的产物为还原产物，还原剂箭头所指向的产物为氧化产物。注意“5e-”前应注明“失”或“得”字样。四、氧化性、还原性的强弱判断方法（1）根据方程式判断：得电子，化合价降低，被还原（发生还原反应）氧化剂（氧化性）+还原剂（还原性）=还原产物+氧化产物失电子，化合价升高，被氧化（发生氧化反应）氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物（2）根据物质活动性顺序比较判断：金属活动性顺序（常见元素）K Ca NaFeCu Hg Ag原子还原性逐渐减弱,对应阳离子氧化性逐渐增强非金属活动性顺序（常见元素）F Cl Br I S原子（或单质）氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强（3）根据反应条件判断：当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物物价态相同，可根据反应条件的高、低来进行判断。例如：16HCl（浓）+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H20+5Cl24HCl（浓）+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2 4HCl（浓）+O22H2O+2Cl2 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成氯原子。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做催化剂才能完成。由此我们可以得出结论：氧化性：KMnO4MnO2O2（4）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氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。如:2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS可以判断氧化性：Cl2S（5）根据元素周期表判断：同主族元素（从上到下） F CI Br I 非金属原子（或单质）氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性逐渐增强li Na K Rb CS金属原子还原性逐渐增强，对应阳离子氧化性逐渐减弱同周期主族元素（从左到右） Na 、Mg 、Al、 Si 、P、 S 、Cl如：单质还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强 阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱（6）根据元素最高价氧化物的水化物酸碱性强弱比较：例如，酸性：HClO4 H2SO4H3PO4H2CO3判断氧化性：ClSPC（7）根据原电池、电解池的电极反应比较判断两种不同的金属构成原电池的两极。负极是电子流出的极，正极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还原性较强。（8）根据物质的浓度大小比较判断：具有氧化性（或还原性）的物质的浓度越大，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）。五、氧化还原反应方程式的配平方法技巧（1）原则：电子得失守恒、原子个数守恒、离子电荷守恒（2）一般步骤：标变价：求得失电子公倍数进行初步配平：依据原子个数守恒、离子电荷守恒再配平。（3）较复杂化学反应方程式的配平的步骤：1）分析化合价。2）能拆的拆。即对于既是氧化产物又是还原产物或者既是氧化剂又是还原剂的物质一拆为二。3）能合的合。即当用双线桥法分析时有“三条线”或“多条线”时，将存在一定量比关系的“线”作为整体配。4）集合的原子优先配平。即对以2个、3个或多个原子的集合体形式出现的化合价发生变化的元素原子，优先加以处理。5）依据得失电子数相等，对氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物先进行初步配平。6）依据质量守恒，电荷守恒进行再配平和合并整理（包括补齐缺项）。7）检查。由于拆的原因，检查时除了常规的元素守恒与电荷守恒检查外还要对系数是否出现都为偶数的情况进行检查。例：配平FeS2+CuSO4+H2OCu2S+FeSO4+H2SO4难点释疑1氧化还原反应不属于四种基本反应类型，它是化学反应的另一种分类方法四种基本反应类型是依据反应前后原子之间的组合情况而分类，而氧化还原反应是依据在反应过程中有无电子转移而分类。2氧化还原反应规律（1）相等规律 在一个氧化还原反应中，氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。（2）先后规律在溶液里存在几种不同的还原剂，且其浓度相差不大时，加入氧化剂，还原性强的还原剂先被氧化；同时存在几种不同的氧化剂，且浓度相差不大时，加人还原剂，氧化性强的氧化剂先被还原。（3）归中规律同种元素的不同价态之间发生氧化还原反应，价态的变化是“只靠拢，不相交”。如：3氧化性、还原性的强弱判断方法（1）根据方程式判断氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物（2）根据物质活动性顺序比较判断：金属活动性顺序（常见元素）K Ca NaFeCu Hg Ag原子还原性逐渐减弱，对应阳离子氧化性逐渐增强非金属活动性顺序（常见元素）F C1 Br I S原子（或单质）氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性逐渐增强（3）根据反应条件判断当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低来进行判断。（4）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，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。如：2Fe+3C122FeCl3，Fe+SFeS，可以判断氧化性：C12S。（5）根据元素周期表判断同主族元素（从上到下）F C1 Br I 非金属原子（或单质）氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性逐渐增强Li Na K Rb Cs金属原子还原性逐渐增强，对应阳离子氧化性逐渐减弱同周期主族元素（从左到右）Na Mg A1 Si P S C1单质还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱（6）根据元素最高价氧化物的水化物酸碱性强弱比较：例如：酸性HClO4H2SO4H3PO4H2CO3，可判断氧化性：ClSPC。（7）根据原电池、电解池的电极反应比较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，正极金属是电子流人的极，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。（8）根据物质的浓度大小比较判断：具有氧化性（或还原性）的物质的浓度越大，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）。4氧化还原反应方程式的配平（1）常规配平：关键是确定每分子还原剂（或氧化剂）化合价升高（或降低）总数，这就必须弄清还原剂（或氧化剂）分子中有几种元素变价，每一种元素有几个变价原子。配平的原则是：化合价升降总数相等。下面以硫与浓硝酸反应为例，说明配平的一般步骤：标变价：标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物中变价元素的化合价。0 +5 +6 +4S+HNO3H2SO4+NO2+H2O求总数：求得失电子数的最小公倍数，以确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物4种物质的化学计量数。S：0+6 升61N：+5+4 降16配化学计量数：观察配平两边其他物质的化学计量数，并进行检查。S+6HNO3H2SO4+6NO2+2H2O（2）缺项配平：一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，再通过比较反应物与生成物，确定缺项（一般为H2O、H+或OH一），最后观察配平。5常见的氧化剂和还原剂氧化剂还原剂活泼的非金属单质：O2、Cl2、Br2、I2、O3高价金属阳离子：Fe3+、Cu2+、Ag+、Sn4+高价或较高价含氧化合物：MnO2、KMnO4、HNO3、K2Cr2O7、浓H2SO4、KClO3、HClO、Ca(ClO)2其他：Na2O2、H2O2、KO2、BaO2活泼或较活泼金属：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe某些非金属单质：C、H2低价金属阳离子：Cu+、Fe2+、Sn2+非金属阴离子：S2、I、Br、Cl较低价化合物：CO、SO2、H2S、NH3、H2C2O4（草酸）、NO、N2H4命题趋势氧化还原反应在生产实践中应用极为广泛，它又贯穿于中学化学的全过程，是高考命题的热点之一。在命题中涉及的知识点及题型有：.从氧化还原反应的角度来分析反应类型；判断氧化还原反应中的氧化剂和还原剂、电子转移的方向和数目；比较氧化性和还原性的强弱；配平氧化还原反应方程式；氧化还原方程式的有关计算。典型例析【例1】 下列反应中属于非氧化还原反应的是（ ）A.3CuS+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO+3S+4H2OB.3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2OC.3H2O2+2KCrO2+2KOH=2K2CrO4+4H2OD.3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2Cl2+2KCl+CO2根据Cl为1价（负价）、O为2价、K为+1价。可以判断出CCl4中C为4价，K2Cr2O7中Cr为6价，CrO2Cl2中Cr为6价，COCl2中C为4价，故反应D在反应前后各元素化合价都不变，属于非氧化还原反应。【答案】D【例2】NaH是一种离子化合物，它跟水反应的方程式为：NaHH2ONaOHH2，它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应，都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是（ ）A.跟水反应时，水作氧化剂B.NaH中H-半径比Li半径小C.跟液氨反应时，有NaNH2生成D.跟乙醇反应时，NaH被氧化【解析】根据反应中化合价的变化可知水中1转化为0价，化合价降低被还原作氧化剂，则A说法正确。且由此反应原理这一信息能上升至NaH与液氨、乙醇反应：NaHNH3NaNH3H2；NaHC2H5OHC2H5ONaH2，由此原理可知C、D说法正确。H-与Li核外电子数相同，但H-核电荷数小，故H-半径大于半径。【答案】B【例3】在一定条件下，NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O现有NO与NH3的混合物1mol，充分反应后所得产物中，经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。（1）写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。（2）若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。【解析】6 mol NO还原得到3 mol N2，4 mol NH3氧化得到2 mol N2，两者相差1 mol N2。现有差1.4 g，1.4g28gmol-1=0.05mol,相当于0.3molNO和0.2molNH3反应.12e-依题意NO和NH3的总物质的量为1 mol，其中必有一种为过量，所以有两种情况：0.3 mol NO和0.7 mol NH3;0.2 mol NH3和0.8 mol NO。 【答案】(1)4NH36NO=5N26H2O0.3molNO和0.7molNH3或0.2mol NH3和0.8molNO。【例4】依据2Fe2Cl2 = 2Fe3+2Cl-;2HClO=Cl2H2O 2Fe+Cu=2Fe2+Cu2+;Fe+Cu2+=Fe2+Cu判断下列氧化剂氧化性强弱顺序正确的是（ ）A.Fe3+HClOCl2Fe2+Cu2+B.HClOCl2Fe3+Cu2+Fe2+C.Cl2HClOFe3+Cu2+Fe2+D.HClOFe3+Cl2Cu2+Fe2+【解析】根据规律氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。即由反应2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-,可知氧化性Cl2Fe3+；由HClO+HCl=Cl2+H2O可知氧化性HClOCl2；由2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+可知氧化性Fe3+Cu2+；由Fe+Cu2+=Fe2+Cu可知氧化性Cu2+Fe2+。则得B。【答案】B【例5】工业上从含硒废料中提取硒的方法之一是用硫酸与硝酸钠处理废料，获得亚硒酸和少量硒酸，再与盐酸共热，硒酸被转化为亚硒酸：2HCl+H2SeO4H2SeO3+Cl2+H2O通SO2于亚硒酸溶液中，单质硒即析出。下列叙述正确的是（ ）A.H2SeO4氧化性强于Cl2 B.H2SeO3氧化性强于H2SO3C.SeO2的还原性强于SO2D.析出1molSe需H2SeO3、SO2、H2O各1mol【解析】依据题意推知，提取硒的化学过程为：含硒废料 H2SeO4（硒酸）H2SeO3（亚硒酸）Se依据有关规律：“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”推知A.B两项均正确。由于氧化性：H2SeO3H2SO3，故也有还原性：H2SO3H2SeO3的关系，其相应酸酐的还原性为SO2SeO2故C不正确。H2SeO3与SO2反应关系应为：H2SeO3+2SO2+H2O=Se+2H2SO4，故每生成1molSe需耗H2SeO3，SO2，H2O的物质的量分别为1mol、2mol、1mol，故D项错误。【答案】AB【例6】向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中，通入一定量氧气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成可能是（ ）A.NaCl Na2SO4 B.NaCl NaBr Na2SO4C.NaCl Na2SO4 I2 C.NaCl NaI Na2SO4【解析】Cl2是常见氧化剂，Br-、I-、S032 -是常见的还原剂。NaBr、NaI与氧气反应，因蒸干溶液溴挥发，碘升华得到物质可能有NaCl；NaBr、NaCl；NaI、NaBr、NaCl。氯气与Na2SO3反应生成NaCl和Na2SO4，故答案为A.B。因为I-还原性大于Br-，D是错误的。【答案】A.B【例7】实验室为检测空气中汞蒸气的含量，往往悬挂涂有CuI的滤纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量，其反应为： 4CuI+Hg=Cu2HgI4+2Cu。（1）上述反应产物Cu2HgI4中，Cu元素显 价。（2）以上反应中的氧化剂为 ，当有1molCuI参与反应时，转移电子 mol。（3）CuI可由Cu2+与I-直接反应制得，请配平下列反应的离子方程式。 Cu2+I-CuI+I3【解析】（1）反应中Hg是还原剂，化合价由O价升高到+2，有应产物Cu2HgI4中碘为-1价，由2x2+（-1）4=0 x=+1，Cu元素显+1价。（2）由所给反应知由CuICu化合价从1降到0，所以CuI为氧化剂。由4CuIHg=Cu2HgI4+2Cu知每有4molCuI参加反应，转移电子的物质的质量为2mol，当有1molCuI参与反应转移电子0.5mol。（3）用化合价升降法配平：2Cu2+I-2CuI+I-3然后根据电荷恒，观察配平I的化学计量数，由I-I-3，化合价升高，分数的出现无需紧张，仅需按类似整数一样计算。【答案】（1）+1 （2）CuI；0.5 (3)2,5,2,1【例8】KClO3与浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为：KClO3+HCI(浓)HCl+ClO2+Cl2+ （1）请完成该化学方程式并配平（未知物化学式和系数填入框内）。（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是 （填写编号，多选倒扣）。只有还原性 还原性和酸性 只有氧化性 氧化性和酸性（3）产生0.1molCl2则转移的电子的物质的量为 mol（4）ClO2具有很强的氧化性。因此，常被用做消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到的电子数表示）Cl2的 倍。【解析】观察化学方程式知未知物为H2O，由配平的化学方程式为：2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2ClO2+Cl2+2H2O可知HCl中一部分Cl化合价不变，HCl表示酸性，一部分Cl的化合价升高，HCl表现为还原性。故答案为。Cl2、ClO2做消毒剂时，其还原产物均为Cl-。ClO2Cl-，单位质量ClO2得到的电子数为5NA/67.5；Cl2Cl-，单位质量Cl2得到的电子数2NA/71，故ClO2的消毒效率是Cl2的5NA/67.5：2NA/71=2.63倍。2、4、2、2、1、2 H2O 0.2 2.63【例9】下列反应中的氨与反应4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O中的氨作用相同的是( )A2Na + 2NH3 2NaNH2 + H2B2NH3 + 3CuO 3Cu + N2 +3H2OC4NH3 + 6NO 5N2 + 6H2O D3SiH4 + 4NH3 Si3N4 + 12H2【解析】在反应4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O中N元素的化合价由反应前氨中的的-3价变为反应后NO中的+2价，化合价升高，失去电子，氨气作还原剂。A在2Na + 2NH3 2NaNH2 + H2反应中，H元素的化合价由NH3中的+1价变为反应后H2的0价，化合价降低，得到电子，所以NH3作氧化剂，与上述反应的氨的作用不同，错误。B在2NH3 + 3CuO 3Cu + N2 +3H2O中，NH3中的N化合价由-3价变为反应后的0价，失去电子，作还原剂，与上述反应相同，正确。C在4NH3 + 6NO 5N2 + 6H2O中，NH3的N元素的化合价由-3价变为反应后N2的0价，化合价升高，失去电子，作还原剂，与上述反应相同，正确。D在3SiH4 + 4NH3 Si3N4 + 12H2中，NH3的N元素的化合价没有发生变化，既不作氧化剂，也不作还原剂，错误。【答案】B、C过关检测1.苹果汁是人们喜爱的饮料。由于此饮料中含有Fe2+，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变成棕黄色。若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象的发生。这说明维生素C具有（ ）A.氧化性 B.还原性 C.碱性 D.酸性2.R、X、Y和Z是四种元素，它们常见化合价均为+2，且X2+与单质R不反应；X2+Z=X+Z2+；Y+Z2+=Y2+Z。这四种离子被还原成0价时表现的氧化性大小符合（ ）A.R2+X2+Z2+Y2+ B.X2+R2+Y2+Z2+ C.Y2+Z2+R2+X2+ D.Z2+X2+R2+Y2+3.X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出，若电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时，Y先折出，又知M2+离子的氧化性强于Y2+离子。则这四中金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）A.XZYM B.XYZMC.MZXY D.XZMY4.在100ml含等物质的量HBr和H2SO3的溶液里通入0.01molCl2，有一半Br-变为Br2（已知Br2能氧化H2SO3）。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于（ ）A.0.0075molL-1 B.0.0018molL-1 C.0.075molL-1 D.0.08molL-15.下列反应中硫酸既表现了氧化性，又表现了酸性的是（ ）A.2H2SO4（浓）+CuCuSO4+2H2O+SO2B.2H2SO4（浓）+CCO2+2H2O+2SO2C.H2SO4（浓）+NaClNaHSO4+HClD.H2SO4+Na2SO3Na2SO4+H2O+SO26.常温下跟镁粉、溴水、臭氧、硝酸都能发生氧化还原反应的是（ ）A.H2S溶液 B.K2SO4溶液C.NH4I溶液 D.NaOH溶液7.在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢（H2O2）为原料制取氧气，当制得同温，同压下相同体积的O2时，三个反应中转移的电子数之比为（ ）A.1：1：1 B.2：2：1 C.2：3：1 D.4：3：28.在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物是Cr2O72-和Pb2+，则与1molCr3+反应所需PbO2的物质的量为（ ）A.3.0mol B.1.5mol C.1.0mol D.0.75mol9.ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和NaSO3溶液混合并加H2SO4酸化后应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为（ ）A.1：1 B.2：1 C.1：2 D.2：310.硫代硫酸钠可作为脱氧剂，已知25.0 ml 0.100 molL-1 Na2S2O3溶液恰好把224 ml（标准状况下）Cl2完全转化为Cl-离子，则S2O32-将转化成（ ）A.S2- B.S C.S02-3 D.SO42-11.20 mL 0.05 mol/L含R2O2-7离子的溶液恰好能将20 ml 0.3 mol/L溶液中的Fe2+溶液完全氧化，则R元素在还原产物中化合价（ ）A.+2 B.+3 C.+4 D.+512.某温度下，将Cl2通入溶液NaOH中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，经测定ClO-与ClO-3的物质的量浓度之比为1：3，则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为（ ）A.21：5 B.4：1 C.3：1 D.11：313下列变化必须加入氧化剂才能实现的是A CuOCuSO4 BCO2CO CFeFe3O4 DKClO3O2 14已知在某温度时发生如下三个反应：(1)CCO22CO (2)CH2OCOH2 (3)COH2OCO2H2据此判断，该温度下C、CO、H2的还原性强弱顺序是：ACOCH2 BCCOH2CCH2CO DCOH2C15在一定条件下，氯气与碘单质以等物质的量进行反应，可得到一种红棕色液体ICl，ICl有很强的氧化性，ICl跟Zn、H2O反应的化学方程式如下2ICl2Zn=ZnCl2Znl2 IClH2O=HClHIO下列关于ICl性质的叙述正确的是AZnCl2是氧化产物，又是还原产物 BZnI2是氧化产物