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1、第3讲氧化还原反应单科命题考试要点素养链接1.了解氧化还原反应的本质。2.了解常见的氧化还原反应。3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。证据推理与模型认知:建立氧化还原的观点,掌握氧化还原反应的规律,结合常见的氧化还原反应理解有关规律;利用氧化还原的观点通过分析、推理等方法认识氧化还原反应的特征和实质,建立氧化还原反应计算、配平的思维模型。考点一氧化还原反应基本概念1.本质和特征2.相关概念及其关系简记“失升氧,得降还,若说剂,正相反”。例如:反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O中氧化剂是MnO2,还原剂是HCl,氧化产物是Cl2,生成1 mol Cl2时转移电子数目
2、为1.2041024。及时提醒有单质参与的化合反应、有单质生成的分解反应是氧化还原反应。有单质参加或生成的化学反应,不一定是氧化还原反应,如3O2 2O3。所有的置换反应都是氧化还原反应;所有的复分解反应都不是氧化还原反应。元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原。如:Cu2+Cu时,铜元素被还原,Cl-Cl2时,氯元素被氧化。3.氧化性和还原性(1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力);还原性是指物质失电子的性质(或能力)。(2)元素价态与氧化性、还原性的关系最高价态只有氧化性,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等;最低价态只有还原性,如金属单质、Cl-、S2-等;中间价态既有氧化性,又
3、有还原性,如Fe2+、S、Cl2等。4.氧化还原反应中电子转移的表示方法(1)双线桥法如Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:及时提醒a.箭头指向反应前、后有元素化合价变化的同种元素的原子,且需注明“得(到)”或“失(去)”。b.箭头的方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化。c.失去电子的总数等于得到电子的总数。(2)单线桥法请标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:及时提醒a.箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。b.不标“得到”或“失去”,只标明电子转移的总数。c.线桥只出现在反应物中。5.氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂包括某些活泼的非金属单质、含有高价态元素的化
4、合物、某些氧化物和过氧化物等。如:及时提醒O2、O3在水溶液中的还原产物,酸性条件下是H2O,中性、碱性条件下是OH-;而当还原产物为固态时是O2-或O22-。浓硝酸的还原产物是NO2,稀HNO3的还原产物是NO。(2)常见的还原剂包括活泼的金属单质、某些活泼的非金属单质、元素处于低价态时的物质(化合物、低价金属阳离子、非金属阴离子、氢化物等)。如:(3)既可作氧化剂,又可作还原剂的物质或微粒1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。(1)元素由化合态变成游离态时,可能被氧化,也可能被还原()(2)金属单质只有还原性,非金属单质只有氧化性()(3)氧化还原反应中的反应物不是氧化剂就是还原
5、剂()(4)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()(5)在反应2CuFeS2+O2 Cu2S+2FeS+SO2中,SO2既是氧化产物,又是还原产物()(6)Al原子比Na原子最外层电子数多,故还原性:AlNa()(7)1 mol Cl2参加反应时一定得到2 mol电子()1.答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2.【深度思考】下面是氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系图示,请完成填空。(1)一定属于氧化还原反应的是反应。(2)一定不属于氧化还原反应的是反应。(3)有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应(填“一定”或“不一定”)属于氧化还原反应。2.答案(1
6、)置换(2)复分解(3)一定 题组一氧化还原反应的概念及判断1.下列我国古代的技术应用中,不涉及氧化还原反应的是()1.答案AA项,贝壳的主要成分是碳酸钙,煅烧时碳酸钙发生分解反应生成氧化钙和二氧化碳,不是氧化还原反应。2.(2019河南洛阳一调)下列工业生产的过程中,未涉及氧化还原反应的是()A.粗铜精炼B.海水提镁C.工业制铝D.海水制粗盐2.答案D海水经风吹日晒,蒸发溶剂,浓缩、结晶得到粗盐,整个过程没有元素化合价改变,不涉及氧化还原反应,选项D正确。3.在下列反应中,HCl作还原剂的是,HCl作氧化剂的是,HCl为还原产物的是。KOH+HCl KCl+H2O2KMnO4+16HCl(浓
7、) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2OCl2+H2O HCl+HClO2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HClFe+2HCl FeCl2+H23.答案题后悟道(1)同一种物质在反应中是作氧化剂还是作还原剂,取决于另一种反应物的性质。如H2O2与氧化性强的KMnO4反应时作还原剂;与还原性较强的FeCl2、Na2SO3反应时作氧化剂。(2)同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)不是一成不变的,而是决定于还原剂(或氧化剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介质的酸碱性等多种因素。如KMnO4在酸性溶液中的还原产物一般是Mn2+;在中性或碱性溶液中的还原产物一般
8、是锰的较高价态的化合物,如MnO2、K2MnO4等。HNO3、H2SO4的还原产物不仅与它们的浓度有关,还与还原剂的还原性强弱有关。题组二电子转移的表示方法4.判断下列反应中电子转移方向、数目表示的正误。(1)()(2)()(3)()(4)()(5)()(6)()4.答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)题后悟道正确表示电子转移的关键正确标出元素化合价基本方法是先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆:一价氢、氯、钾、钠、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;二三铁、二四碳、二三四五氮常
9、见;二四六硫锰齐(七)全;铜汞二价最常见;单质零价永不变;金属无负价。一些特殊物质中元素的化合价:Mn+2(OH)2Mn+4O(OH)2Fe+3PO4LiFe+2PO4K2Fe+6O4CuFe+2S2-2Cu+1ClCu2+2(OH)2Cl2Cu+1H-1As+32S3H3As+3O3Cl+4O2N2+1ON-22H4N+42O4LiN-3H2AlN-3KC+2N-3H2C2+3O4Na2S2+2O3NaB+3H4-1K2Cr2+6O7K2Cr+6O4题组三氧化性、还原性强弱判断及应用5.根据下列反应,可以判断有关物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是()Cl2+2KI 2KCl+I22FeCl2
10、+Cl2 2FeCl32FeCl3+2HI 2FeCl2+2HCl+I2H2S+I2 S+2HIA.H2SI2Fe3+Cl2B.Cl2Fe3+I2SC.Fe3+Cl2H2SI2D.Cl2I2Fe3+H25.答案B由反应可知氧化性:Cl2I2,由反应可知氧化性:Cl2Fe3+,由反应可知氧化性:Fe3+I2,由反应可知氧化性:I2S,则氧化性:Cl2Fe3+I2S。6.(2019河南安阳月考)已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:Ce4+Fe2+ Fe3+Ce3+、Sn2+2Fe3+ 2Fe2+Sn4+,由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是()A.Sn2+
11、、Fe2+、Ce3+B.Sn2+、Ce3+、Fe2+C.Ce3+、Fe2+、Sn2+D.Fe2+、Sn2+、Ce3+6.答案A根据反应Ce4+Fe2+ Fe3+Ce3+,可以判断出还原性:Fe2+Ce3+;根据反应Sn2+2Fe3+ 2Fe2+Sn4+,可以判断出还原性:Sn2+Fe2+,所以还原性由强到弱的顺序是Sn2+Fe2+Ce3+。故本题选A。7.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为SO2I-H2O2Fe2+Cl-,则下列反应不能发生的是()A.2Fe3+SO2+2H2O 2Fe2+SO42-+4H+B.I2+SO2+2H2O H2
12、SO4+2HIC.H2O2+H2SO4 SO2+O2+2H2OD.2Fe3+2I- 2Fe2+I27.答案C根据氧化还原反应的规律可知,氧化性:氧化剂氧化产物;还原性:还原剂还原产物。强氧化剂与强还原剂发生反应产生具有弱氧化性和弱还原性的物质。若A反应可以发生,则还原性:SO2Fe2+,正确;若B反应可以发生,则还原性:SO2I-,正确;若C反应可以发生,则还原性:H2O2SO2,错误;若D反应可以发生,则还原性:I-Fe2+,正确。题后悟道(1)氧化性、还原性强弱比较的方法氧化性:氧化剂氧化产物还原性:还原剂还原产物(2)利用元素周期律、金属活动性顺序、电化学原理均可判断氧化性、还原性强弱。
13、(3)物质的氧化性、还原性受温度、浓度、酸碱性等因素影响。考点二氧化还原反应的规律及应用一、守恒规律(1)氧化还原反应中,氧化剂和还原剂得失电子守恒。(2)应用直接计算反应物与产物或与转移电子的数量关系。如用铜电极电解Na2SO4溶液,其阳、阴极产物及转移电子关系式为Cu2+2e-H22OH-。配平氧化还原反应方程式。(3)解题流程:1.在酸性条件下,可发生如下反应:ClO3-+2M3+4H2O M2O7n-+Cl-+8H+,M2O7n-中M的化合价是() A.+4B.+5C.+6D.+71.答案C根据离子方程式中,反应前后电荷守恒,可得6-1=8-n-1,解得n=2,M2O72-中M的化合价
14、为+6价,故C正确。2.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为116,则x的值为()A.2B.3C.4D.52.答案DNa2Sx-2/x xNa2S+6O4,NaCl+1O NaCl-1根据得失电子守恒可得:6-(-2x)x=162,解得x=5。二、转化规律(1)价态归中规律含义:含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化遵循“高价+低价 中间价”,而不会出现交叉现象。例如,H2S与浓硫酸的反应:()()应用:根据化合价判断氧化还原反应体系中的氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物及电子转移的数目,判断同种元素不同价态的物质之间反应的可能性。(2)歧化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中间价