高三总复习3氧化还原反应

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1、氧化还原反应,一、氧化还原反应 1.本质和特征 2.反应关系,电子转移（得失或偏移）,元素的化合价发生变化,例如: 反应4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2+2H2O中,氧化剂是_, 氧化产物是_,生成1 mol Cl2时转移电子的物质的量为_, 被氧化的HCl的物质的量是_。,MnO2,Cl2,2 mol,2 mol,3.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_,属于化合反应的是_, 属于分解反应的是_,属于置换反应的是_,属于复分解反应 的是_。 A.Cu2S+O2=2Cu+SO2 B.3O2=2O3 C.Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 D.2N

2、a+2H2O =2NaOH+H2 E.CaCO3 CaO+CO2,ACDFH,GH,EF,AD,I,F.2H2O2 = 2H2O+O2 G.SO3+H2O = H2SO4 H.2Fe+3Cl2 2FeCl3 I.H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O,二、氧化还原反应中电子转移的表示 1.双线桥法,2.单线桥法,三、常见的氧化剂和还原剂 1.常见氧化剂,X-,NO或NO2,SO2,Fe2+或Fe,Mn2+,2.常见还原剂 (1)活泼的金属单质,如Na、K、Zn、Fe等。 (2)某些活泼的非金属单质,如H2、C、Si等。 (3)元素处于低价态时的物质,如CO、SO2、 、Fe2+、S

3、2-、I- 等。 请写出下列还原剂对应的氧化产物: Zn: _;SO2: _;CO:_。,Zn2+,SO3或H2SO4,CO2,3.具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性 其中:Fe2+、S 主要表现_性,H2O2主要表现_性。,Fe3+,O2,Fe,S,H2O,还原,氧化,【思考辨析】 1.氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。 ( ) 【分析】在氧化还原反应中,有些反应物既不是氧化剂也不是 还原剂,有些既是氧化剂,又是还原剂,如Cl2+H2O=HClO+HCl 中的H2O和Cl2。 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。 ( ) 【分析】不一定。同素异形体之间的

4、转化不是氧化还原反应。 如3O2 2O3。,3.(2012山东高考)化合反应均为氧化还原反应。( ) 【分析】有些化合反应不属于氧化还原反应,如H2O+CO2=H2CO3,Na2O+H2O=2NaOH。 4.某元素从游离态变为化合态,该元素一定被氧化。 ( ) 【分析】元素从游离态变为化合态,也可能被还原,如Br2+ 2NaI=2NaBr + I2中的溴元素。,5.非金属阴离子只具有还原性,金属阳离子只具有氧化性。 ( ) 【分析】简单的非金属阴离子只具有还原性,但像 既有氧化 性又有还原性;有些金属阳离子不只具有氧化性,如Fe2+既具有氧 化性又具有还原性。,考点 1 氧化还原反应中的“三大

5、规律”,规律一:“三种关系,数量守恒”数量守恒规律 (1)质量守恒:反应前后元素的种类和质量不变。 (2)电子守恒: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,也是有关氧化还原 反应计算的依据。,(3)电荷守恒:离子方程式中,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 时要注意满足电荷守恒, 如Fe3+Cu=Fe2+Cu2+(错误) 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+(正确)。,规律二:“价态归中,互不交叉”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: 价态相邻能共存,价态相间能归中, 归中价态不交

6、叉,价升价降只靠拢。 如:,规律三:“强易弱难,先强后弱”反应先后规律 在浓度相差不大的溶液中: (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,然后依次为Cu2+、H+。,【知识链接】 歧化反应 具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等),在同一个氧 化还原反应中化合价既可升高又能降低,这样的反应叫歧

7、化反 应,如Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。,【典例1】(2013泉州模拟)根据表中信息,判断下列叙述中正 确的是( ),A.反应中可能有一种或两种元素被氧化 B.反应中,当只有少量Cl2时,反应可表示为 Cl2+ Fe2+=Fe3+ 2Cl- C.反应中KClO3被氧化,HCl被还原 D.若反应的另一种产物是KCl,则反应过程中1 mol KClO3得 到6 mol e-,【解析】选A。Cl2与FeBr2反应,Cl2少量时,只氧化Fe2+;足量时, 可氧化Fe2+和Br-,A正确;Cl2+ Fe2+=Fe3+2Cl-不符合电荷守 恒、得失电子守恒,正确为Cl2+ 2Fe2+

8、=2Fe3+2Cl-,B错误; KClO3中氯元素的化合价为+5,HCl中氯元素的化合价为-1, 反应中KClO3被还原,HCl被氧化,C错误;组反应的化学方程式 为KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2+3H2O,氧化产物和还原产物 均为Cl2,电子转移数目为5e-,D错误。,【互动探究】 (1)反应中,若两种物质的物质的量之比为11,反应的离子 方程式该如何书写? 提示:当两种物质的物质的量之比为11时,Fe2+完全被氧 化,Br-部分被氧化,离子方程式为2Fe2+2Br-+2Cl2= 2Fe3+Br2+4Cl-。 (2)反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为多少? 提示:根据 可知,

9、氧化剂和还原剂的物质的量之比为15。,考点 2 物质氧化性、还原性强弱判断的“六种方法”,方法一:依据反应原理 氧化性:氧化剂氧化产物 还原性:还原剂还原产物 可总结为:比什么性,找什么剂,产物之性小于剂。,方法二:依据金属活动性顺序 方法三:依据元素周期表,方法四:依据电化学原理 (1)原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极, 其还原性:负极正极。 (2)电解池: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。,方法五:依据反应条件及反应的剧烈程度 反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性 越强,如是否加热、反应温度高

10、低、有无催化剂和反应物浓度 大小等。 例如:根据2Na+2H2O=2NaOH+H2, Mg+2H2O Mg(OH)2+H2,可以推知还原性NaMg。,方法六:依据氧化还原反应的程度 相同条件下: 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 强。 例如:根据2Fe+3Cl2 2FeCl3,Fe+S FeS, 可以推知氧化性:Cl2S。,【典例2】(2013北京海淀区模拟)在一定条件下,下列微粒的 还原性顺序为Cl-Br-Fe2+I-SO2,由此判断以下各反应在溶液 中不能发生的是( ) A.2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+ +4H+ B.2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- C

11、.2Br-+4H+ =SO2+Br2+2H2O D.I2+SO2+2H2O=4H+ +2I-,【解题指南】解答本题时可以先假设反应能够发生,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。 【解析】选C。由题意“Cl-Br-Fe2+I-SO2”,知还原性Br- SO2,C项违背氧化还原反应的强弱规律,正确的写法应为 SO2+Br2+2H2O=2Br-+4H+ 。,考点 3 氧化还原反应方程式的配平及有关计算 1.氧化还原反应方程式的配平方法 (1)一般氧化还原反应方程式的配平化合价升降法:,(2)缺项氧化还原反应方程式的配平: 缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来,一

12、 般为水、酸或碱。 方法 先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数, 然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。,补项原则,2.计算方法电子守恒法 (1)应用电子守恒解题的一般步骤: “一找各物质” 找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 “二定得失数” 确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。 “三列关系式” 根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。 n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值=n(还原剂)变价 原子个数化合价变化值。,(2)多步连续进行的氧化还原反应的有关计算:对于多步连续进 行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中电子没有损

13、耗,可 直接找出起始物和最终产物,删去中间产物,建立二者之间的电 子守恒关系,快速求解。,【高考警示】 (1)注意特殊物质中元素的化合价,如Na2O2中氧元素、FeS2中硫 元素的化合价均为-1。 (2)配平化学方程式时,化学计量数“1”也必须填写在空格 里。 (3)依据电子得失守恒列等式时不要忽略变价原子的个数。,【典例3】(2013宁波模拟)向含有1 mol FeCl2的溶液中通入 0.2 mol Cl2,再加入含0.1 mol 的酸性溶液,使溶液中Fe2+ 全部恰好被氧化,并使 被还原为Xn+,则n值为( ) A.2 B.3 C.4 D.5,【解题指南】整个反应过程中Fe2+失去电子,C

14、l2和 得到电 子,利用得失电子的物质的量相等容易计算。 【解析】选B。由题意知,0.2 mol Cl2和0.1 mol 的酸性 溶液,共同将1 mol Fe2+氧化。根据氧化还原反应中得失电子 守恒可知,0.2 mol Cl2和0.1 mol 得到电子的物质的量与 1 mol Fe2+失去电子的物质的量相等,所以有0.2 mol2+ 0.1 mol2(6-n)=1 mol1,解得n=3。,【变式训练】(2012海南高考)将0.195 g锌粉加入到20.0 mL 的0.100 molL-1 溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能 是( ) A.M B.M2+ C.M3+ D. MO2+ 【解析】

15、选B。0.195 g锌粉完全反应失去电子的物质的量为 0.195 g65 gmol-12=0.006 mol。根据电子得失守恒,设 M的化合价变为x,则(5-x)0.02 L0.1 molL-1=0.006 mol, 可得x=+2。,【备选考点】氧化还原反应方程式的配平技巧 1.自身反应,逆向配平 在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂为同一种物质,配平时应首 先确定氧化产物和还原产物的化学计量数,再根据元素守恒,确 定反应物的化学计量数。,【典例1】配平氧化还原反应:Cl2+KOH(热、浓)KCl+ KClO3+H2O 【解析】(1)标好价: +KOH(热、浓) + +H2O。 (2)列变化:,(3)求总数:运用最小公倍数法,求出化合价升降的总数,首先在 生成物KCl和KClO3上确定化学计量数。 (4)配计量:用观察法首先确定Cl2的化学计量数,然后把其他物 质配平,把短线改为等号,反应为 3Cl2+6KOH(热、浓)=5KCl+KClO3+3H2O。 (5)查守恒:反应正确。 答案:3Cl2+6KOH(热、浓)=5KCl+KClO3+3H2O,2.多种变价,合并计算 在一个氧化还原反应中,如果一种反应物中有多个原子化合价 同时升高或同时降低,或者生成物中有多个原