第1讲氧化还原反应

1、 第1讲 氧化还原反应讲 同分异构高考大纲（1）根据化学反应的特点理解不同类型的化学反应（2）在分析元素化合价变化的基础上，理解氧化还原反应的本质（3）根据氧化还原反应的规律研究物质的化学性质以及常见氧化剂和还原剂之间的反应高考真题测试 1. （2015北京 8）下列关于自然界中氮循环（如图）的说法不正确的是（ ） A.氮元素均被氧化 B.工业合成氨属于人工固氮C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环2. （2014全国大纲版13）已知：将Cl2通人适量KOH溶液，产物中可能有KC1、KClO、KC1O3，且c(Cl)-c(ClO)-的值与温度高低有关。当n(

2、KOH)=amol时，下列有关说法错误的是A若某温度下，反应后c(Cl)-c(ClO)-11，则溶液中 c(Cl0)-c(ClO3)-12B参加反应的氯气的物质的量等于12amolC改变温度，反应中转移电子的物质的量ne的范围：amolneamolD改变温度，产物中KC1O3的最大理论产量为amol3. （2014·上海单科化学卷 19）下列反应与Na2O2SO2Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是A2Na2O2CO22Na2CO3O2 B2Na2O22SO32Na2SO4O2 CNa2O2H2SO4Na2SO4H2O2 D3Na2O2Cr2O32Na2CrO4Na2O 4.

3、 （2014·山东理综化学卷 7）下表中对应关系正确的是ACH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClCH2=CH2+HClCH3CH2Cl均为取代反应B由油脂得到甘油由淀粉得到葡萄糖均发生了水解反应CCl2+2Br=2Cl+Br2Zn+Cu2+=Zn2+Cu均为单质被还原的置换反应D2Na2O2+2H2O+4NaOH+O2Cl2+H2O=HCl+HClO 均为水作还原剂的氧化还原反应5. （2015北京 26 ）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示： （1）反应的化学方程式是 【答案】SO2+I2+

4、2H2O=2HI+ H2SO46. （2015新课标 27）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示： 回答下列问题：（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式 。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有 （写出两条）。【答案】Mg2B2O5·H2O+2H2SO4= 2MgSO4+2H3BO3；搅拌矿粉、升高温度。7. （2015重庆9）ClO2与Cl2的氧化性相近。在自来水消毒和果

5、蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过题9图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为 ，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是 。【答案】5 ClO2+4 H+= Cl+4ClO2+2H2O验证ClO2具有氧化性可以氧化I8. （2015山东29）利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。（2）利用钴渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制备钴氧化物的工艺流程如下：Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式

6、为 ，铁渣中铁元素的化合价为_，在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为1.344L（标准状况），则钴氧化物的化学式为_。【答案】2Co(OH)3+ SO32+ 4H+=2Co2+ SO42+5 H2O或Co(OH)3+3H+= Co3+3 H2O，2Co3+ SO32+ H2O=2Co2+ SO42+ 2H+； +3；Co3O49. （2014·全国理综I化学卷 27）次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。回答下列问题： （1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式_。 （2）H3PO2和NaH2PO2

7、均可将溶液中的Ag+还原为Ag，从而可用于化学镀银。 H3PO2中，P元素的化合价为_。利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1，则氧化产物为_（填化学式）。NaH2PO2为_（填“正盐”或“酸式盐”），其溶液显_（填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”）。（3）H3PO2的工业制法是：将白磷（P4）与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应，写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式_。【答案】（1）H3PO2H+H2PO2-(2)+1。H3PO4。正盐，碱性。（3）2P43Ba(OH)26H2O2PH33Ba(H2PO2

8、)210. （2014·海南单科化学卷 16）锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+ 通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：（4）MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为_，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为_。【答案】4MnO2+KClO4+8KOH4K2MnO4+KCl+4H2O 2:1 知识精讲一、氧化还原反应的基本概念 1、氧化还原反应：概念：有电子转移或偏移的化学反应。实质：电子转移（得失）

9、或偏移特征：元素化合价升降 2、氧化剂：概念：得到电子的物质（化合价降低，得到电子，表现出氧化性的物质）。常见的具有氧化性物质： 活泼的非金属单质：F2、Cl2、Br2、I2、O2、S、N2等；某些金属的阳离子：Ag+、Cu2+、Fe3+等；某些含高价态元素的物质： KMnO4、H2SO4（浓）、HNO3、KClO3等；常见的过氧化物：Na2O2、H2O2等。氧化性大小比较：氧化剂>氧化产物3、还原剂：概念：失去电子的物质（化合价升高，失去电子，表现出还原性的物质）。常见的具有还原性的物质： 金属单质：Na、Mg、Al、Zn、Fe、K、Ca、Ba、Fe、Cu等；某些非金属单质：H2、C、

10、P、S等；含较低价态元素的物质：CO、SO2、HCl、H2S、FeCl2、Na2SO3还原性大小比较：还原剂>还原产物4、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物：口诀：氧化剂（氧化性）：降、得、还（被还原、发生还原反应、得到还原产物）还原剂（还原性）：升、失、氧（被氧化、发生氧化反应、得到氧化产物）二、氧化还原反应配平1.配平方法化合价升降法（电子转移守恒法）2.步骤一标化合价根据反应物和生成物的化学式，标出发生变价元素的化合价。二列变化标在谁上？化合价都升或都降；标在谁下面看谁的角标三定根据化合价升高与降低的最小公倍数，定出参加氧化还原反应的物质的化学计量数。四平用观察法配平其他各物质的化

11、学计量数，配平化学方程式。五查原子守恒、离子守恒、电荷守恒、电子转移守恒。3、双线桥法：表示反应前后同一元素原子间电子的转移情况。【注意事项】箭头、箭尾对应化合价变化的同种元素；线要跨越等号，从左指向右。必须注明“得到/失去ne-,化合价降低（升高），被还原（氧化）”的字样。还原剂失去电子总数与氧化剂得到电子总数相等。4、单线桥法：表示反应前后不同元素原子间电子的转移情况。【注意事项】单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况；不需标明“得”或“失”，只标明电子转移数目；箭头标明电子转移的方向；单线桥箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。三、氧化还原反应规律1.对立统一规律：还原剂、氧

12、化剂相互对立又相互依存2.电子守恒规律：还原剂失电子总数氧化剂得电子总数氧化剂化合价降低的总数还原剂化合价升高的总数。应用：氧化还原反应化学方程式的配平和相关计算。n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价) 3.价态规律(1)元素处于最高价态时只有氧化性。例如Fe3+(2)元素处于最低价态时只有还原性。例如S2-(3)元素处于中间价态时既有氧化性又有还原性。例如Fe2+4.难易规律氧化性、还原性取决于得失电子的难易，与电子数无关难失电子的物质不一定易得电子（例如稀有气体）单质氧化性越强，离

13、子的还原性越弱；单质还原性越强，离子的氧化性越弱。根据金属活动性顺序：根据非金属活动性顺序：5.先后规律多种氧化剂与一种还原剂相遇，氧化性强的首先得电子被还原；多种还原剂与一种氧化剂相遇，还 原性强的首先失电子被氧化。6.强弱规律氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物。【题型总结】判断氧化性、还原性强弱 判断反应是否发生7.归中、歧化反应(1)歧化反应规律：同物质同一价态的同种元素，部分价态升高，部分价态降低的反应称为歧化反应。规律为：中间价 低价+高价 (2)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，高价态低价态 中间价态；即“只靠拢，不交叉”。 相邻的价

14、态不反应。应用：判断元素或物质的氧化性、还原性和反应产物。四、陌生氧化还原反应方程式书写先找出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物利用电子转移守恒配平得失电子守恒和参与氧化还原的原子守恒缺什么加什么只缺氢或者只缺氧 PH<7 H2O 失去氧 H+ PH<7 H+ 缺氧 缺氢 PH>7 OH- 失去氧 H2O PH>7 H2O 失去氢 OH- 既缺氢又缺氧除了满足中条件之外，还需要在反应物中加水 有氢有氧必有水 （反应物中含有H、O元素，且H、O元素不以水分子形式存在，生成物必然有水 适用于无特殊条件指明的几乎所有反应）例题分析考点一 氧化还原反应基本概念例题1. （201

15、5海淀一模11）已知重铬酸钾（K2Cr2O7）溶液中存在如下平衡： Cr2O72-（橙色）+ H2O2H+ 2CrO42-（黄色） 向2 mL 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中滴入3滴6 mol·L-1 NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色；向所得溶液中再滴入5滴浓H2SO4，溶液由黄色变为橙色。 向2 mL 0.1 mol·L-1 酸化的K2Cr2O7溶液中滴入适量(NH4)2Fe(SO4)2溶液，溶液由橙色变为绿色，发生反应：Cr2O72- + 14H+ 6Fe2+ = 2Cr3+(绿色) + 6Fe3+ + 7H2O。下列分析正确的是 A实验和均能证

16、明K2Cr2O7溶液中存在上述平衡B实验能说明氧化性：Cr2O72- > Fe3+CCrO42-和Fe2+在酸性溶液中可以大量共存D稀释K2Cr2O7溶液时，溶液中各离子浓度均减小例题2. 亚氨基羟（Li2NH）是一种储氢容量器，安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NHH2LiNH2LiH。下列有关说法正确的是 A. Li2NH中N的化合价是1B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂C.Li和H的离子半径相等D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同例题3. （2010北京11）自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转

17、变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是()A、CuS的溶解度大于PbS的溶解度B、原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性C、CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2S2=CuSD、整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应例题4. 化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。已知：氧化还原反应：2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + I2 + 2HCl； 2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2 + 6H2O2Fe(OH)2 + I2 + 2KOH = 2Fe(OH)3 + 2KI； 3I2 + 6KOH = 5KI + KIO3 + 3H2O复分解反应：

18、2HSCN + K2CO3 = 2KSCN + CO2 + H2O； KCN + CO2 + H2O = HCN + KHCO3热分解反应：4NaClO 3NaCl + NaClO4；NaClO4 NaCl + 2O2下列说法不正确是： A氧化性（酸性溶液）：FeCl3 > Co(OH)3 > I2 B还原性（碱性溶液）：Fe(OH)2 > I2 > KIO3C热稳定性：NaCl > NaClO4 > NaClO D酸性（水溶液）：HSCN > H2CO3 > HCN考点二 氧化还原反应的简单计算例题5. 硫代硫酸钠可作为脱氯剂，巳知25.0mL

19、0.100mol·L-1Na2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-离子，则S2O32-将转化为（ ） AS2- B.S C.SO32- D.SO42-例题6. 已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI，自身发生如下变化：H2O2H2O I2 Mn2+ HNO2NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是( )A.H2O2 B. C. D.HNO2 例题7. 一定条件下，氨气与一氧化氮发生反应：NH3+NON2+H2O(未配平)。该反应中，被氧化与被还原的氮原子数之比为( ) A.23 B.32 C.45 D.56例题8. 向27.2

20、Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO 和Cu(NO3)2在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是 A、Cu与Cu2O 的物质的量之比为2:1 B、硝酸的物质的量浓度为2.6mol/LC、产生的NO在标准状况下的体积为4.48L D、Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol例题9. （怀柔2011届高三适应性练习理综，12）向含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的稀溶液中逐渐加入铁粉，图2c(Fe2+)的变化如图2所示。下列离子方程式错

21、误的是( ) A、01：Fe+NO3-+4H+=Fe3+NO+2H2O B、12：Fe+ 2Fe3+ =3Fe2+ C、23：Fe+Cu2+=Fe2+Cu D、03：3Fe +2Fe3+2Cu2+=5Fe2+2Cu例题10. （1）某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO、H2O。 该反应中还原产物是 ；若反应过程中转移了0.3电子，则氧化产物的质量是_。（2）将a mol Cl2 通入含b mol FeBr2的溶液中，当0< a / b1/2 时，反应的离子方程式为：2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- ，写出另2个可能发生的离子方程式当 a / b =1时_;当a / b3/2时_ 【答案】（1）NO 4.8g （2分） （2） 2Cl2 + 2Fe2+ + 2Br- = 4Cl- + 2Fe3+ + Br2 3Cl2 + 2Fe2+ + 4Br- =2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl- 考点三 陌生氧化还原反应方程式的书写例题11. （2014·上海单科化学卷 五）（1）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。 _【答案】5H2S+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S例题1