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文档简介
第一章第4讲氧化还原反应的概念和规律高考化学大一轮复习复习目标1.了解氧化还原反应的概念。2.会用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目。3.掌握氧化性、还原性强弱的比较及价态规律的应用。4.会判断氧化还原反应的产物及方程式正误。考点一氧化还原反应及相关概念考点二氧化还原反应基本规律课时精练练真题
明考向内容索引考点一氧化还原反应及相关概念1.氧化还原反应(1)本质:
转移(得失或偏移)。(2)特征:反应过程中有
发生变化。2.相关概念的关系整合必备知识氧化电子元素化合价还原还原还原氧化氧化3.电子转移的表示方法(1)分别用双线桥法、单线桥法标出MnO2与浓盐酸在加热条件下反应的电子转移的方向和数目,并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。答案(2)上述反应若产生1molCl2时,转移电子数目为
,被氧化的HCl的物质的量是
mol。2NA(或1.204×1024)2
4.常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂常见的氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如:Cl-SO2NO或NO2Mn2+Fe2+或FeCr3+(2)常见的还原剂常见的还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如:Zn2+H2OCO2Fe3+SI2
金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要的还原剂。(3)元素化合价处于中间价态的物质既可以作氧化剂,又可以作还原剂。如:FeSH2OFe3+
O2
还原氧化5.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系分析下列四个化学反应:A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑B.2HClO2HCl+O2↑C.4NH3+5O24NO+6H2OD.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3其中属于区域“1”的是
(填字母,下同),属于区域“2”的是
,属于区域“3”的是
,属于区域“4”的是
。DBCA1.某元素从游离态变为化合态,则该元素一定被还原(
)2.有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应(
)3.氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原(
)4.向0.01mol·L-1硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加0.1mol·L-1H2O2溶液,溶液褪色,则H2O2具有氧化性(
)5.反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑与反应Cl2+H2OHCl+HClO均为水作还原剂的氧化还原反应(
)×√×××6.(
)×1.3NF3+5H2O9HF+2NO+HNO3,用双线桥表示该反应的电子转移:
。其中NF3是
。提升关键能力氧化剂、还原剂2.K2Cr2O7+3H2C2O4+4H2SO4Cr2(SO4)3+6CO2↑+K2SO4+7H2O,用双线桥表示该反应的电子转移:
。3.已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+2H2ONaBO2+4H2↑。(1)氧化剂为
,还原剂为
。
(2)用“单线桥”标出电子转移的方向和数目:
,其中氧化产物与还原产物的质量比为
。
(3)若生成标准状况下4.48LH2,则转移电子的物质的量为
。
H2ONaBH41∶10.2mol4.在高温条件下,碳酸锂(Li2CO3)、葡萄糖(C6H12O6)和磷酸铁(FePO4)可制备电极材料磷酸亚铁锂(LiFePO4),发生反应的化学方程式为12FePO4+6Li2CO3+C6H12O612LiFePO4+6CO↑+6CO2↑+6H2O↑。下列说法错误的是A.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为12∶1B.反应中LiFePO4是还原产物,CO是氧化产物C.生成1molLiFePO4时,转移2mol电子D.1molH2O中所含的中子总数为8NA√反应12FePO4+6Li2CO3+C6H12O612LiFePO4+6CO↑+6CO2↑+6H2O↑中铁元素化合价从+3价降低到+2价,FePO4是氧化剂,葡萄糖中碳元素化合价从0价升高到+2价,葡萄糖是还原剂,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为12∶1,A正确;铁元素化合价从+3价降低到+2价,生成1
mol
LiFePO4时,转移1
mol电子,C错误;1个H2O分子中含有8个中子,1
mol
H2O中所含的中子总数为8NA,D正确。
√
返回考点二氧化还原反应基本规律1.价态规律(1)升降规律氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。(2)价态归中规律含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。整合必备知识某同学将H2S溶液与浓硫酸的反应表示为
,这种表示方法是否正确?若不正确,请写出正确的表示方式。思考答案不正确(3)歧化反应规律同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时,该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态+低价态”,不会出现“一边倒”的现象,即生成物中该元素的价态不能都比反应物中该元素价态高,或都比反应物中该元素价态低。如:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
Mg>Fe>Cu>AgCl2>Br2>I2>SNa+<Zn2+<H+<Cu2+Br-<I-<S2-
(4)影响物质氧化性或还原性强弱的因素①本质:物质氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的
程度,与得、失电子数目的
无关。②影响因素:物质还原性、氧化性的强弱还与反应环境的许多因素有关,如温度、浓度、酸碱性。一般浓度越大,物质的氧化性或还原性越强;酸性增强时,氧化剂的氧化性增强。难易多少[应用举例]下列各组物质:①Cu与HNO3溶液②Cu与FeCl3溶液③Zn与H2SO4溶液④Fe与FeCl3溶液
⑤Cl2与NaOH溶液⑥Fe与HNO3溶液
⑦Fe与H2SO4溶液⑧Na与O2(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是
(填序号,下同)。(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是
。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是
。
①③⑥⑦⑤⑥⑦⑧②④⑥Fe和浓HNO3常温下钝化,加热继续反应;Fe和稀HNO3反应,HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化,加热继续反应;Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。3.先后规律(1)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。如:在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。(2)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。如:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
√
√反应中还原剂SO2的还原性大于还原产物Fe2+,符合题给条件,反应能发生,故不选A;反应中还原剂二氧化硫的还原性大于还原产物I-,符合题给条件,反应能发生,故不选C;还原性:I->Fe2+,I-先和氯气反应,故不选D。4.得失电子守恒规律氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。运用“得失电子守恒规律”可直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系,配平氧化还原反应方程式(下一讲集中突破)。1.NO2和NH3之间反应可能生成N2(
)2.1molCl2与足量Ca(OH)2完全反应,转移电子数是2NA(
)3.SO2的还原性较强,而浓硫酸具有很强的氧化性,浓硫酸不能干燥SO2气体(
)4.向浓硫酸中通入H2S气体,1mol浓硫酸转移电子数可能是6NA,也可能是2NA(
)5.含硫化合物X、Y的转化关系为S+NaOHX+Y+H2O,硫单质的化合价最低(
)×√××√一、氧化性、还原性判断1.有下列化学反应:①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ②2F2+2H2O===4HF+O2③Cl2+H2OHCl+HClO ④C+H2O(g)CO+H2⑤CaO+H2O===Ca(OH)2 ⑥2H2O2H2↑+O2↑提升关键能力分析H2O在反应中表现出的性质,完成表格:元素价态表现性质具体反应H:____
_____________O:_____________+1氧化性①④⑥-2还原性②⑥二、反应产物判断2.已知在热的碱性溶液中,NaClO发生反应:3NaClO===2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4√已知反应中氯元素的化合价由+1变为+5和-1。相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,则氯元素的化合价应既有升高,也有降低,A项中均降低,D项中化合价均升高;B、C两项与题意相符,但C项中NaClO不是最终产物。3.在一定温度下,向KOH溶液中通入标准状况下11.2L氯气,恰好完全反应生成三种含氯盐:0.7molKCl、0.2molKClO和X。则X是A.0.1molKClO3 B.0.2molKClO3C.0.1molKClO4 D.0.2molKClO4√标准状况下11.2
L氯气的物质的量为0.5
mol,根据原子守恒可知,生成X的物质的量为0.5
mol×2-0.7
mol-0.2
mol=0.1
mol;设X中氯元素的化合价为n,根据得失电子守恒可得0.7
mol×1=0.2
mol×(1-0)+0.1
mol×(n-0),解得n=+5,所以X为KClO3,故选A。
√
Sb(+3)的沉淀去除过程中,Sb元素和S元素的化合价均没有发生变化,没有发生氧化还原反应,故D错误。四、实验情景中氧化还原反应分析5.验证氧化性强弱:Cl2>Br2>I2,设计如下实验(已知:稀溴水呈黄色,浓溴水呈红棕色,碘水呈棕黄色;忽略氧气的影响)。下列说法不正确的是实验①实验②实验③实验④
溶液变为浅黄绿色溶液变为黄色溶液变为棕黄色溶液变为蓝色A.实验①设计目的:排除实验②③④水稀释的影响B.实验②发生反应为2Br-+Cl2===Br2+2Cl-C.实验③的现象可以证明氧化性:Cl2>I2D.实验④能证明氧化性:Br2>I2√实验①实验②实验③实验④
溶液变为浅黄绿色溶液变为黄色溶液变为棕黄色溶液变为蓝色实验①是将氯水加入蒸馏水将其稀释,后续实验都是在溶液中进行的,这样可以排除实验②③④水稀释的影响,故A正确;溶液变为黄色是因为产生溴单质,说明氯气可以将溴单质置换出来,发生的反应为2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,故B正确;溶液变为棕黄色是因为产生碘单质,说明氯气可以将碘单质置换出来,发生的反应为2I-+Cl2===I2+2Cl-,可以证明氧化性:Cl2>I2,故C正确;②反应后的黄色溶液是含有溴单质的溶液,但是不能排除含有氯单质,加入淀粉碘化钾溶液会变蓝,证明产生了碘单质,可能是氯气或是溴单质置换出了碘单质,不能证明氧化性:Br2>I2,故D错误。6.(2025·洛阳模拟)浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-B.①和③相比可说明氧化性:
Br2>SO2C.②中试管口白雾是HCl遇水
蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HClD.③中浓H2SO4被还原成SO2√反应①生成的红棕色气体是溴蒸气,反应②的白雾是氯化氢,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气,说明还原性:Br->Cl-,故A正确;反应③生成二氧化硫气体,为非氧化还原反应,所以不能比较Br2、SO2的氧化性,故B、D错误;白雾说明氯化氢易挥发,说明挥发性:H2SO4<HCl,故C错误。返回LIANZHENTI
MINGKAOXIANG练真题明考向1.(2022·山东,1)古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为A.金(Au):“虽被火亦未熟”B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”√金(Au):“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,体现金的稳定性,与其氧化性无关,A不符合题意;石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+H2O===Ca(OH)2,反应放热,产生大量的水汽,而CaO由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不符合题意;石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+SAg2S、Fe+S
FeS、2Cu+S
Cu2S,反应中S作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意;石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不符合题意。2.(2024·浙江1月选考,4)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)A.生成1molCO2转移电子的数目为2NAB.催化剂降低NO与CO反应的活化能C.NO是氧化剂,CO是还原剂D.N2既是氧化产物又是还原产物√N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误。
√
返回KESHIJINGLIAN课时精练对一对题号12345678答案CBBCDDCB题号9101112答案DCD
D答案1234567891011121314答案123456789101112131413.(1)D
B
C
A(2)①
+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
②H2O2
Cr14.(1)CuI
I2
(2)2Cu+I2===2CuI(3)>高(4)AC1.(2025·陕西宝鸡高三上学期模拟)下列生活中常见的现象不涉及氧化还原反应的是A.金属的冶炼 B.铁锅生锈C.钟乳石的形成 D.天然气燃烧√1234567891011121314答案1234567891011121314金属的冶炼过程中,是把金属从化合态变为游离态,存在化合价变化,属于氧化还原反应,故A不选;铁锅生锈,铁元素化合价升高,属于氧化还原反应,故B不选;钟乳石的形成,不存在元素化合价变化,则不属于氧化还原反应,故C选;天然气的燃烧属于氧化还原反应,故D不选。答案2.(2025·甘肃武威凉州高三上学期质量检测)下列物质间的转化需要通过氧化还原反应才能实现的是A.CO2→NaHCO3
B.Fe(OH)2→Fe(OH)3C.CaCO3→Na2CO3
D.CuO→Cu(NO3)2√1234567891011121314答案Fe(OH)2中铁元素为+2价,Fe(OH)3中铁元素为+3价,元素化合价发生变化,故Fe(OH)2→Fe(OH)3一定是通过氧化还原反应实现的,B符合题意;CO2→NaHCO3、CaCO3→Na2CO3、CuO→Cu(NO3)2没有元素化合价发生变化,不需要通过氧化还原反应实现,A、C、D不符合题意。3.(2024·北京顺义一模)下列实验中的颜色变化与氧化还原反应无关的是A.将充满NO2的试管倒立在水中,气体由红棕色变为无色B.向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液,固体由白色变为红褐色C.将湿润的有色布条放入盛有干燥Cl2的集气瓶中,布条褪色D.将一块绿豆大的Na放入坩埚中加热,有淡黄色固体生成√1234567891011121314答案1234567891011121314答案将充满NO2的试管倒立在水中,发生反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,气体由红棕色变为无色,与氧化还原反应有关,A不符合题意;向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液发生反应:3Mg(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3+3MgCl2,固体由白色变为红褐色,与氧化还原反应无关,B符合题意;Cl2与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO,生成的次氯酸使有色布条褪色,与氧化还原反应有关,C不符合题意;Na与氧气反应:2Na+O2Na2O2,与氧化还原反应有关,D不符合题意。1234567891011121314答案4.(2024·江苏淮安期中)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论不正确的是选项实验操作和现象结论A向PbO2中滴加浓盐酸,出现黄绿色气体PbO2具有氧化性B向KI溶液中滴加几滴NaNO2溶液,再滴加淀粉溶液后变蓝色C向FeSO4溶液中先滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加H2O2溶液,溶液变成红色Fe2+既有氧化性又有还原性D向KI溶液中滴入少量新制氯水和四氯化碳,振荡、静置,溶液下层呈紫红色I-的还原性强于Cl-√1234567891011121314答案
√1234567891011121314答案1234567891011121314答案
√1234567891011121314答案1234567891011121314答案
1234567891011121314答案
√1234567891011121314答案
1234567891011121314答案
√1234567891011121314答案1234567891011121314答案
1234567891011121314答案
√1234567891011121314答案
1234567891011121314答案10.CH4和CO2按照一定物质的量之比向某容器中投料,反应经如下流程(主要产物已经标出)实现CO2的高效转化,下列说法正确的是A.过程ⅰ中,每消耗22.4LCH4反应中转移的电子数为6NAB.过程ⅱ中,氧化剂为Fe3O4和H2√C.过程ⅲ中,C得到电子,发生
还原反应D.上述流程只涉及两种单质1234567891011121314答案CH4所处的状态,故无法计算22.4
LCH4的物质的量,即无法计算反应中转移的电子数,A错误;由转化流程图可知,过程ⅱ中涉及反应Fe3O4+4CO3Fe+4CO2和Fe3O4+4H23Fe+4H2O,故Fe3O4为氧化剂,而H2作还原剂,B错误;由转化流程图可知,过程ⅲ中反应为4CaCO3+3Fe4CaO+Fe3O4+4CO,故C得到电子,发生还原反应,C正确;由转化流程图可知,上述流程涉及Fe、H2、He三种单质,D错误。1234567891011121314答案
√
1234567891011121314答案1234567891011121314答案
√1234567891011121314答案根据氧化性:氧化剂>氧化产物,结合①~③分别可得,氧化性:K2Cr2O7>Cl2、HCl>CrCl2、KMnO4>Cl2,①中使用浓盐酸,③中使用稀盐酸,则氧化性:KMnO4>K2Cr2O7,A错误;反应③中,KMnO4是氧化剂,HCl是还原剂,根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5,B错误;②中Cr与稀盐酸反应生成H2,向金属Cr中滴入浓硝酸无明显变化,可能是发生了钝化,C错误。1234567891011121314答案13.针对以下A~D四个涉及H2O2的反应(未配平)填空。A.Na2O2+HCl
H2O2+NaClB.Ag2O+H2O2
Ag+O2↑+H2OC.H2O2
H2O+O2↑D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH
K2CrO4+K2SO4+H2O(1)H2O2仅体现氧化性的反应是
(填字母,下同),H2O2仅体现还原性的反应是
,H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是
,H2O2既不作氧化剂又不作还原剂的反应是
。DBCA1234567891011121314答案Na2O2+HCl
H2O2+NaCl,不属于氧化还原反应,H2O2既不是氧化剂,也不是还原剂;Ag2O+H2O2
Ag+O2↑+H2O,Ag2O被还原成单质银,H2O2仅表现为还原性,其中O转化为O2;H2O2
H2O+O2↑,H2O2既表现了氧化性,又表现了还原性;H2O2+Cr2(SO4)3+KOH
K2CrO4+K2SO4+H2O,H2O2中O的化合价由-1价变成-2价,H2O2仅作氧化剂。1234567891011121314答案(2)①用单线桥法标出D反应中电子转移的方向和数目,并将D反应配平。
H2O2+
Cr2(SO4)3+
KOH===
K2CrO4+
K2SO4+
H2O②上述反应中氧化剂是
,被氧化的元素是
。答案
+10
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