高三总复习3氧化还原反应

1、氧化还原反应一、氧化还原反应一、氧化还原反应1.1.本质和特征本质和特征2.2.反应关系反应关系电子转移（得失或偏移）电子转移（得失或偏移） 元素的化合价发生变化元素的化合价发生变化 例如例如: :反应反应4HCl(4HCl(浓浓)+MnO)+MnO2 2 MnClMnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O中中, ,氧化剂是氧化剂是_,_,氧化产物是氧化产物是_,_,生成生成1 mol Cl1 mol Cl2 2时转移电子的物质的量为时转移电子的物质的量为_,_,被氧化的被氧化的HClHCl的物质的量是的物质的量是_。 MnOMnO2 2ClCl2 22 mol2 mol2 mo

2、l2 mol=3.3.氧化还原反应与四种基本类型反应间的关系氧化还原反应与四种基本类型反应间的关系下列反应属于氧化还原反应的是下列反应属于氧化还原反应的是_,_,属于化合反应的是属于化合反应的是_,_,属于分解反应的是属于分解反应的是_,_,属于置换反应的是属于置换反应的是_,_,属于复分解反应属于复分解反应的是的是_。A.CuA.Cu2 2S+OS+O2 2=2Cu+SO=2Cu+SO2 2B.3OB.3O2 2=2O=2O3 3C.FeC.Fe2 2O O3 3+3CO 2Fe+3CO+3CO 2Fe+3CO2 2D.2Na+2HD.2Na+2H2 2O O =2NaOH+H2NaOH+H

3、2 2E.CaCOE.CaCO3 3 CaO+CO CaO+CO2 2= = ACDFHACDFHGHGHEFEFADADI IF.2HF.2H2 2O O2 2 = 2H2H2 2O+OO+O2 2G.SOG.SO3 3+H+H2 2O O = H H2 2SOSO4 4H.2Fe+3ClH.2Fe+3Cl2 2 2FeCl2FeCl3 3I.HI.H2 2SOSO4 4+2NaOH +2NaOH = NaNa2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O O=二、氧化还原反应中电子转移的表示二、氧化还原反应中电子转移的表示1.1.双线桥法双线桥法2.2.单线桥法单线桥法 三、常见的氧化剂和还原剂

4、三、常见的氧化剂和还原剂1.1.常见氧化剂常见氧化剂X X- -NONO或或NONO2 2SOSO2 2FeFe2+2+或或FeFeMnMn2+2+2.2.常见还原剂常见还原剂(1)(1)活泼的金属单质活泼的金属单质, ,如如NaNa、K K、ZnZn、FeFe等。等。(2)(2)某些活泼的非金属单质某些活泼的非金属单质, ,如如H H2 2、C C、SiSi等。等。(3)(3)元素处于低价态时的物质元素处于低价态时的物质, ,如如COCO、SOSO2 2、 、FeFe2+2+、S S2-2-、I I- -等。等。请写出下列还原剂对应的氧化产物请写出下列还原剂对应的氧化产物: :Zn: _;S

5、OZn: _;SO2 2: _;CO:_: _;CO:_。 23SOZnZn2+2+SOSO3 3或或H H2 2SOSO4 4COCO2 23.3.具有中间价态的物质既有氧化性具有中间价态的物质既有氧化性, ,又有还原性又有还原性其中其中:Fe:Fe2+2+、S S 主要表现主要表现_性性,H,H2 2O O2 2主要表现主要表现_性。性。 FeFe3+3+O O2 2FeFeSH H2 2O O24SO还原还原氧化氧化23O【思考辨析思考辨析】1.1.氧化还原反应中的反应物氧化还原反应中的反应物, ,不是氧化剂就是还原剂。不是氧化剂就是还原剂。( )( )【分析分析】在氧化还原反应中在氧化

6、还原反应中, ,有些反应物既不是氧化剂也不是有些反应物既不是氧化剂也不是还原剂还原剂, ,有些既是氧化剂有些既是氧化剂, ,又是还原剂又是还原剂, ,如如ClCl2 2+H+H2 2O=HClO+HClO=HClO+HCl中的中的H H2 2O O和和ClCl2 2。2.2.有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。 ( )( )【分析分析】不一定。同素异形体之间的转化不是氧化还原反应。不一定。同素异形体之间的转化不是氧化还原反应。如如3O3O2 2 2O2O3 3。 放电放电= = 3.(20123.(2012山东高考山东高考)

7、)化合反应均为氧化还原反应。化合反应均为氧化还原反应。( )( )【分析分析】有些化合反应不属于氧化还原反应有些化合反应不属于氧化还原反应, ,如如H H2 2O+COO+CO2 2=H=H2 2COCO3 3,Na,Na2 2O+HO+H2 2O=2NaOHO=2NaOH。4.4.某元素从游离态变为化合态某元素从游离态变为化合态, ,该元素一定被氧化。该元素一定被氧化。( )( )【分析分析】元素从游离态变为化合态元素从游离态变为化合态, ,也可能被还原也可能被还原, ,如如BrBr2 2+ + 2NaI=2NaBr + I2NaI=2NaBr + I2 2中的溴元素。中的溴元素。 5.5.

8、非金属阴离子只具有还原性非金属阴离子只具有还原性, ,金属阳离子只具有氧化性。金属阳离子只具有氧化性。 ( )( )【分析分析】简单的非金属阴离子只具有还原性简单的非金属阴离子只具有还原性, ,但像但像 既有氧化既有氧化性又有还原性性又有还原性; ;有些金属阳离子不只具有氧化性有些金属阳离子不只具有氧化性, ,如如FeFe2+2+既具有氧既具有氧化性又具有还原性。化性又具有还原性。 22O考点考点 1 1 氧化还原反应中的氧化还原反应中的“三大规律三大规律” 规律一规律一: :“三种关系三种关系, ,数量守恒数量守恒”数量守恒规律数量守恒规律(1)(1)质量守恒质量守恒: :反应前后元素的种类

9、和质量不变。反应前后元素的种类和质量不变。(2)(2)电子守恒电子守恒: :即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。这是配平氧化还原反应方程式的依据数。这是配平氧化还原反应方程式的依据, ,也是有关氧化还原也是有关氧化还原反应计算的依据。反应计算的依据。(3)(3)电荷守恒电荷守恒: :离子方程式中离子方程式中, ,反应物中各离子的电荷总数与产反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒时要注意满足电荷守恒, ,如如FeFe3+3+Cu=F

10、e+Cu=Fe2+2+Cu+Cu2+2+( (错误错误) )2Fe2Fe3+3+Cu=2Fe+Cu=2Fe2+2+Cu+Cu2+2+( (正确正确) )。规律二规律二: :“价态归中价态归中, ,互不交叉互不交叉”价态归中规律价态归中规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为: :价态相邻能共存价态相邻能共存, ,价态相间能归中价态相间能归中, ,归中价态不交叉归中价态不交叉, ,价升价降只靠拢。价升价降只靠拢。如如: : 规律三规律三: :“强易弱难强易弱难, ,先强后弱先强后弱”反应先后规律反应先后规律在浓度相差不大的溶液中在浓度相差不

11、大的溶液中: :(1)(1)同时含有几种还原剂时同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如如: :在在FeBrFeBr2 2溶液中通入少量溶液中通入少量ClCl2 2时时, ,因为还原性因为还原性FeFe2+2+BrBr- -, ,所以所以FeFe2+2+先与先与ClCl2 2反应。反应。(2)(2)同时含有几种氧化剂时同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如如: :在含有在含有FeFe3+3+、CuCu2+2+、H H+ +的溶液中加入铁粉的溶液中加入铁粉, ,因为氧化性因为氧化性FeF

12、e3+3+CuCu2+2+HH+ +, ,所以铁粉先与所以铁粉先与FeFe3+3+反应反应, ,然后依次为然后依次为CuCu2+2+、H H+ +。 【知识链接知识链接】歧化反应歧化反应具有多种价态的元素具有多种价态的元素( (如氯、硫、氮和磷元素等如氯、硫、氮和磷元素等),),在同一个氧在同一个氧化还原反应中化合价既可升高又能降低化还原反应中化合价既可升高又能降低, ,这样的反应叫歧化反这样的反应叫歧化反应应, ,如如ClCl2 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H+2NaOH=NaCl+NaClO+H2 2O O。 【典例典例1 1】(2013(2013泉州模拟泉州模拟) )根据表中信

13、息根据表中信息, ,判断下列叙述中正判断下列叙述中正确的是确的是( () ) A.A.反应中可能有一种或两种元素被氧化反应中可能有一种或两种元素被氧化B.B.反应中反应中, ,当只有少量当只有少量ClCl2 2时时, ,反应可表示为反应可表示为ClCl2 2+ Fe+ Fe2+2+=Fe=Fe3+3+ 2Cl+ 2Cl- -C.C.反应中反应中KClOKClO3 3被氧化被氧化,HCl,HCl被还原被还原D.D.若反应的另一种产物是若反应的另一种产物是KCl,KCl,则反应过程中则反应过程中1 mol KClO1 mol KClO3 3得得到到6 mol e6 mol e- -【解析解析】选选

14、A A。ClCl2 2与与FeBrFeBr2 2反应反应,Cl,Cl2 2少量时少量时, ,只氧化只氧化FeFe2+2+; ;足量时足量时, ,可氧化可氧化FeFe2+2+和和BrBr- -,A,A正确正确;Cl;Cl2 2+ Fe+ Fe2+2+=Fe=Fe3+3+2Cl+2Cl- -不符合电荷守不符合电荷守恒、得失电子守恒恒、得失电子守恒, ,正确为正确为ClCl2 2+ 2Fe+ 2Fe2+2+=2Fe=2Fe3+3+2Cl+2Cl- -,B,B错误错误; ;KClOKClO3 3中氯元素的化合价为中氯元素的化合价为+5,HCl+5,HCl中氯元素的化合价为中氯元素的化合价为-1,-1,

15、反应中反应中KClOKClO3 3被还原被还原,HCl,HCl被氧化被氧化,C,C错误错误; ;组反应的化学方程式组反应的化学方程式为为KClOKClO3 3+6HCl(+6HCl(浓浓)=KCl+3Cl)=KCl+3Cl2 2+3H+3H2 2O,O,氧化产物和还原产物氧化产物和还原产物均为均为ClCl2 2, ,电子转移数目为电子转移数目为5e5e- -,D,D错误。错误。 【互动探究互动探究】(1)(1)反应中反应中, ,若两种物质的物质的量之比为若两种物质的物质的量之比为11,11,反应的离子反应的离子方程式该如何书写方程式该如何书写? ?提示提示: :当两种物质的物质的量之比为当两种

16、物质的物质的量之比为1111时时,Fe,Fe2+2+完全被氧完全被氧化化,Br,Br- -部分被氧化部分被氧化, ,离子方程式为离子方程式为2Fe2Fe2+2+2Br+2Br- -+2Cl+2Cl2 2=2Fe2Fe3+3+Br+Br2 2+4Cl+4Cl- -。(2)(2)反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为多少反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为多少? ?提示提示: :根据根据可知可知, ,氧化剂和还原剂的物质的量之比为氧化剂和还原剂的物质的量之比为1515。 考点考点 2 2 物质氧化性、还原性强弱判断的物质氧化性、还原性强弱判断的“六种方法六种方法” 方法一方法一: :依据反应原理依据

17、反应原理氧化性氧化性: :氧化剂氧化剂 氧化产物氧化产物还原性还原性: :还原剂还原剂 还原产物还原产物可总结为可总结为: :比什么性比什么性, ,找什么剂找什么剂, ,产物之性小于剂。产物之性小于剂。 方法二方法二: :依据金属活动性顺序依据金属活动性顺序方法三方法三: :依据元素周期表依据元素周期表方法四方法四: :依据电化学原理依据电化学原理(1)(1)原电池原电池: :一般情况下一般情况下, ,两种不同的金属构成原电池的两极两种不同的金属构成原电池的两极, ,其还原性其还原性: :负极负极 正极。正极。(2)(2)电解池电解池: :用惰性电极电解混合溶液时用惰性电极电解混合溶液时, ,

18、在阴极先放电的阳离在阴极先放电的阳离子的氧化性较强子的氧化性较强, ,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。在阳极先放电的阴离子的还原性较强。方法五方法五: :依据反应条件及反应的剧烈程度依据反应条件及反应的剧烈程度反应条件要求越低反应条件要求越低, ,反应越剧烈反应越剧烈, ,对应物质的氧化性或还原性对应物质的氧化性或还原性越强越强, ,如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。大小等。例如例如: :根据根据2Na+2H2Na+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 2,Mg+2HMg+2H2 2O Mg(OH)O Mg(O

19、H)2 2+H+H2 2,可以推知还原性可以推知还原性NaMgNaMg。 =方法六方法六: :依据氧化还原反应的程度依据氧化还原反应的程度相同条件下相同条件下: :不同氧化剂作用于同一种还原剂不同氧化剂作用于同一种还原剂, ,氧化产物价态高的其氧化性氧化产物价态高的其氧化性强。强。例如例如: :根据根据2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 2FeCl2FeCl3 3,Fe+S FeS,Fe+S FeS,可以推知氧化性可以推知氧化性:Cl:Cl2 2SS。 点燃点燃=高温高温=【典例典例2 2】(2013(2013北京海淀区模拟北京海淀区模拟) )在一定条件下在一定条件下, ,下列微粒的下列微粒的

20、还原性顺序为还原性顺序为ClCl- -BrBr- -FeFe2+2+II- -SOSO2 2, ,由此判断以下各反应在溶液由此判断以下各反应在溶液中不能发生的是中不能发生的是( () )A.2FeA.2Fe3+3+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=2FeO=2Fe2+2+ +4H+ +4H+ +B.2FeB.2Fe2+2+Cl+Cl2 2=2Fe=2Fe3+3+2Cl+2Cl- -C.2BrC.2Br- -+4H+4H+ + =SO+ =SO2 2+Br+Br2 2+2H+2H2 2O OD.ID.I2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=4HO=4H+ + +2I+ +2I- -2

21、4SO24SO24SO【解题指南解题指南】解答本题时可以先假设反应能够发生解答本题时可以先假设反应能够发生, ,然后将由然后将由反应得到的氧化性、还原性的强弱关系与已知信息比较。反应得到的氧化性、还原性的强弱关系与已知信息比较。【解析解析】选选C C。由题意。由题意“ClCl- -BrBr- -FeFe2+2+II- -SOSO2 2”, ,知还原性知还原性BrBr- -SOII2 2FeFe3+3+B.ClB.Cl2 2FeFe3+3+II2 2C.FeC.Fe3+3+ClCl2 2II2 2D.FeD.Fe3+3+II2 2ClCl2 2【解析解析】选选B B。氧化还原反应中氧化性。氧化还

22、原反应中氧化性: :氧化剂氧化剂 氧化产物。由氧化产物。由反应得氧化性反应得氧化性:Cl:Cl2 2II2 2; ;由反应得氧化性由反应得氧化性:Cl:Cl2 2FeFe3+3+; ;由反应由反应得氧化性得氧化性:Fe:Fe3+3+II2 2。综上所述知。综上所述知: :氧化性氧化性:Cl:Cl2 2FeFe3+3+II2 2。 5.(20135.(2013宁德模拟宁德模拟) )已知砒霜已知砒霜AsAs2 2O O3 3与与ZnZn可以发生如下反应可以发生如下反应: :AsAs2 2O O3 3+6Zn+6H+6Zn+6H2 2SOSO4 4=2AsH=2AsH3 3+6ZnSO+6ZnSO4

23、 4+3H+3H2 2O O(1)(1)请用双线桥法标出电子转移的方向和数目。请用双线桥法标出电子转移的方向和数目。(2)As(2)As2 2O O3 3在上述反应中显示出来的性质是在上述反应中显示出来的性质是_。A.A.氧化性氧化性 B.B.还原性还原性C.C.酸性酸性 D.D.碱性碱性(3)(3)该反应的氧化产物是该反应的氧化产物是, ,还原产物是还原产物是。(4)(4)若生成若生成0.1 mol AsH0.1 mol AsH3 3, ,则转移的电子数为则转移的电子数为_。【解析解析】在该反应中在该反应中ZnZn的化合价由的化合价由0 0价变成价变成+2+2价价, ,一共升高了一共升高了6

24、 62=12,Zn2=12,Zn作还原剂作还原剂, ,表现还原性表现还原性, ,被氧化被氧化, ,得到氧化产物得到氧化产物ZnSOZnSO4 4; ;砷元素的化合价由砷元素的化合价由+3+3价变成价变成-3-3价价, ,一共降低了一共降低了2 26=12,As6=12,As2 2O O3 3作作氧化剂氧化剂, ,表现氧化性表现氧化性, ,被还原被还原, ,得到还原产物得到还原产物AsHAsH3 3, ,所以该反应转所以该反应转移的电子总数为移的电子总数为12,AsH12,AsH3 3和转移的电子总数之间的关系为和转移的电子总数之间的关系为AsHAsH3 36e6e- -, ,所以生成所以生成0

25、.1 mol AsH0.1 mol AsH3 3转移的电子的物质的量为转移的电子的物质的量为0.6 mol,0.6 mol,其个数为其个数为0.60.6NA A。答案答案: :(1)(1)(2)A(2)A(3)ZnSO(3)ZnSO4 4AsHAsH3 3(4)0.6(4)0.6NA A 1.(20121.(2012广东高考广东高考) )下列应用不涉及氧化还原反应的是下列应用不涉及氧化还原反应的是( () )A.NaA.Na2 2O O2 2用作呼吸面具的供氧剂用作呼吸面具的供氧剂B.B.工业上电解熔融状态的工业上电解熔融状态的AlAl2 2O O3 3制备制备AlAlC.C.工业上利用合成氨

26、实现人工固氮工业上利用合成氨实现人工固氮D.D.实验室用实验室用NHNH4 4ClCl和和Ca(OH)Ca(OH)2 2制备制备NHNH3 3【解析解析】选选D D。NaNa2 2O O2 2用作呼吸面具的供氧剂时用作呼吸面具的供氧剂时,Na,Na2 2O O2 2中中O O从从-1-1价价既升到既升到0 0价又降到价又降到-2-2价价, ,所以所以NaNa2 2O O2 2既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂, ,属于属于氧化还原反应氧化还原反应; ;电解熔融状态的电解熔融状态的AlAl2 2O O3 3制备制备AlAl时时,Al,Al2 2O O3 3中中AlAl从从+3+3价降到价降

27、到0 0价价,O,O从从-2-2价升到价升到0 0价价, ,属于氧化还原反应属于氧化还原反应; ;工业上合成氨工业上合成氨是利用是利用N N2 2和和H H2 2反应生成反应生成NHNH3 3, ,也属于固氮中的一种也属于固氮中的一种, ,其中其中N N从从0 0价降价降到到-3-3价价,H,H从从0 0价升到价升到+1+1价价, ,属于氧化还原反应属于氧化还原反应;2NH;2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2 CaClCaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O,O,无化合价变化无化合价变化, ,属于非氧化还原反应。属于非氧化还原反应。 =2.(20112.(2

28、011上海高考改编上海高考改编) )氧化还原反应中氧化还原反应中, ,水的作用可以是水的作用可以是氧、化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又氧、化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非、还原剂等。下列反应与非、还原剂等。下列反应与BrBr2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4+2HBr+2HBr相比相比较较, ,水的作用不相同的是水的作用不相同的是( () )2Na2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O=4NaOH+OO=4NaOH+O2 24Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4F

29、e(OH)3 32F2F2 2+2H+2H2 2O=4HF+OO=4HF+O2 22Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+3H2 2A.A. B. B.C.C. D. D.【解析解析】选选D D。题中所给的反应和反应。题中所给的反应和反应, ,既没有氢气产生既没有氢气产生, ,又又没有氧气产生没有氧气产生, ,水既不是氧化剂又不是还原剂。水既不是氧化剂又不是还原剂。NaNa2 2O O2 2和和H H2 2O O反反应应,Na,Na2 2O O2 2既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂, ,水既不是氧化剂又不是还原水既不是氧化剂又

30、不是还原剂。剂。F F2 2和和H H2 2O O反应反应, ,有氧气产生有氧气产生, ,水作还原剂水作还原剂;Al;Al和和NaOHNaOH溶液反应溶液反应, ,有氢气产生有氢气产生, ,水作氧化剂。水作氧化剂。 3.(20123.(2012上海高考上海高考) )二氧化硒二氧化硒(SeO(SeO2 2) )是一种氧化剂是一种氧化剂, ,其被还原其被还原后的单质硒可能成为环境污染物后的单质硒可能成为环境污染物, ,通过与浓通过与浓HNOHNO3 3或浓或浓H H2 2SOSO4 4反应反应生成生成SeOSeO2 2以回收以回收SeSe。完成下列填空完成下列填空: :(1)Se(1)Se和浓和浓

31、HNOHNO3 3反应的还原产物为反应的还原产物为NONO和和NONO2 2, ,且且NONO和和NONO2 2的物质的的物质的量之比为量之比为11,11,写出写出SeSe和浓和浓HNOHNO3 3的反应方程式的反应方程式_。(2)(2)已知已知: :Se+2HSe+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) 2SO) 2SO2 2+SeO+SeO2 2+2H+2H2 2O O2SO2SO2 2+SeO+SeO2 2+2H+2H2 2O Se+2S +4HO Se+2S +4H+ +SeOSeO2 2、H H2 2SOSO4 4( (浓浓) )、SOSO2 2的氧化性由强到弱的顺序是的氧化性由强到弱

32、的顺序是_。(3)(3)回收得到的回收得到的SeOSeO2 2的含量的含量, ,可以通过下面的方法测定可以通过下面的方法测定: :SeOSeO2 2+KI+HNO+KI+HNO3 3 Se+ISe+I2 2+KNO+KNO3 3+H+H2 2O OI I2 2+2Na+2Na2 2S S2 2O O3 3 NaNa2 2S S4 4O O6 6+2NaI+2NaI配平方程式配平方程式, ,标出电子转移的方向和数目。标出电子转移的方向和数目。24O(4)(4)实验中实验中, ,准确称量准确称量SeOSeO2 2样品样品0.150 0 g,0.150 0 g,消耗了消耗了0.200 0 mol0.200 0 molL L-1-1的的NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液溶液25.00 mL,25.00 mL,所测定的样品所测定的样品中中SeOSeO2 2的质量分数为的质量分数为。【解析解析】(1)(1)利用题中信息可知利用题中信息可知,Se,Se与浓与浓HNOHNO3 3反应时反应时,Se,Se被氧化被氧化为为+4+4价的价的H H2 2SeOSeO3 3,HNO,HNO3 3被还原为被还原为NONO与与NONO2 2, ,利用电子守