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1、专题四氧化四氧化还原反原反应【高考帮化学】专题四：氧化还原反应考情精解读A.考点帮知识全通关目录CONTENTS考点1氧化还原反应中的基本概念考点2常见的氧化剂与还原剂考纲要求命题规律命题分析预测知识体系构建方法1氧化还原反应的基本概念方法2物质氧化性、还原性强弱的判断及应用方法3氧化还原反应的“三大”基本规律方法4氧化还原反应方程式的配平与书写微课2电子守恒思想在氧化还原反应中的应用易错走出氧化还原反应概念的五个误区B.素养大提升C.考向全扫描考向1氧化还原反应的规律和计算考向2陌生氧化还原反应方程式的配平和书写考情精解读考纲要求命题规律命题分析预测知识体系构建1.了解氧化还原反应的本质。2
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考纲要求命题规律核心考点考题取样考向必究氧化还原反应中的基本概念2016全国卷,T28(1)(4);2015新课标全国卷,T28(1)元素化合价的判断;氧化产物、还原产物的判断(方法1)氧化还原反应基本规律及应用2016全国卷,T28(2);2015新课标全国卷,T28(1)氧化还原反应中有关氧化剂或还原剂的计算(考向1)氧化还原反应的配平、书写和相关计算2017全国卷,T27(6)由FePO4制备LiFePO4的化学方程式书写(考向2)2017全国卷,T27(1)氧化还原方程式的配平(考向2)2016全国卷,T28(5)“有效
3、氯”含量的相关计算(考向1)考情分析考情分析(1)氧化还原反应是全国卷每年的必考内容,但单独命题的概率较低,常分散在选择题的某个选项或非选择题的某些设问中,选择题往往与阿伏加德罗常数或化学计算相结合命题,非选择题则可能与基本理论、元素化合物、化学实验及工艺流程相结合命题,分值一般为46分。(2)从考查的内容上来看,物质氧化性、还原性强弱的比较在元素周期律题目中是命题热点;氧化还原反应中电子转移数目的计算在NA题目中是命题热点;氧化还原反应方程式的书写与计算是必考内容,尤其是陌生反应方程式的书写,近年来“常考不衰”。有关氧化还原概念的题目,考查考生对氧化还原模型的认知能力。电子转移数目的计算题目
4、,其实质是考查考生的化合价分析能力、依据命题分析预测化学方程式计算的能力,能较好地考查考生“宏观辨识与微观探析”素养。命命题预测2019年的高考中,有关氧化还原反应的灵活应用仍然是考查重点,如氧化还原方程式的书写及计算,物质氧化性、还原性强弱的判断,电子转移数目的计算等,随着新课标对考生能力要求的提高,陌生氧化还原反应方程式的书写仍将是命题热点命题分析预测知识体系构建A.知识全通关考点1氧化还原反应中的基本概念考点2常见的氧化剂与还原剂1.氧化氧化还原反原反应的本的本质和特征和特征考点1氧化还原反应中的基本概念2.氧化氧化还原反原反应中基本概念之中基本概念之间的的联系系化学专题四：氧化还原反应
5、拓展延伸拓展延伸 1.在一个氧化还原反应中,氧化反应与还原反应同时发生,二者对立统一。2.在有机反应中,凡是得氧或去氢(碳元素化合价升高)的反应都叫作氧化反应,如烃、醇、醛的氧化反应等;凡是去氧或加氢(碳元素化合价降低)的反应都叫作还原反应,如醛的加氢反应等。3.在原电池中,负极发生的反应是氧化反应,正极发生的反应是还原反应。4.在电解池中,阳极发生的反应是氧化反应,阴极发生的反应是还原反应。化学专题四：氧化还原反应3.氧化氧化还原反原反应与四种基本反与四种基本反应类型的关系型的关系化学专题四：氧化还原反应特特别提醒提醒 1.有单质参加或生成的化学反应,不一定是氧化还原反应。如3O22O3。2
6、.氧化性和还原性的强、弱不取决于得失电子的多少,如还原性强弱:NaMgAl;失电子数:NaMg稀H2SO4,浓HNO3稀HNO3,还原性:浓HCl稀HCl。温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。化学专题四：氧化还原反应化学专题四：氧化还原反应(5)根据相同条件下被氧化(还原)的程度判断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:不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。例如:化学专题四：氧化还原反应2.巧用假设法判断氧化还原反应能否进行先假设反应能
7、进行然后根据氧化剂的氧化性氧化产物的氧化性,还原剂的还原性还原产物的还原性的规律,列出假设反应中的上述关系结合题干条件判断该结论是否符合事实,若符合事实,则反应能进行;反之,则不能进行3.探究物质氧化性、还原性的实验方法(1)证明物质具有氧化性或还原性化学专题四：氧化还原反应(2)证明物质氧化性或还原性的强弱利用氧化还原反应中氧化剂(还原剂)的氧化能力(还原能力)强于氧化产物(还原产物)的氧化能力(还原能力)进行设计具有明显实验现象得出结论化学专题四：氧化还原反应示例2 根据氧化还原反应方程式判断物质的氧化性强弱根据下列反应,可以判断有关物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是Cl2+2KI2KCl
8、+I22FeCl2+Cl22FeCl32FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2H2S+I2S+2HIA.H2SI2Fe3+Cl2B.Cl2Fe3+I2SC.Fe3+Cl2H2SI2D.Cl2I2Fe3+H2化学专题四：氧化还原反应解析由反应可知氧化性: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。答案B化学专题四：氧化还原反应示例3根据反应条件判断物质氧化性强弱已知:2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O;K2Cr2O7+14HCl2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H
9、2O;MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O。其中,KMnO4和一般浓度的盐酸即可反应,K2Cr2O7需和较浓的盐酸(浓度大于6molL-1)反应,MnO2需和浓盐酸(浓度大于8molL-1)在加热条件下反应。根据以上信息判断,下列结论中不正确的是A.上述反应都属于氧化还原反应B.生成1molCl2转移电子数均为2NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)C.氧化性:KMnO4K2Cr2O7Cl2MnO2D.盐酸的浓度越大,Cl-的还原性越强化学专题四：氧化还原反应解析仔细观察题给化学方程式,发现三个反应中均有HCl参与,且都有Cl2生成,再结合题给信息,氧化性的强弱顺序为KMnO4K2Cr2
10、O7MnO2Cl2。以上三个反应均为氧化还原反应,A项正确;三个反应中,生成1molCl2转移电子数均为2NA,B项正确。答案C化学专题四：氧化还原反应拓展变式2从实验角度证明物质氧化性强弱按要求回答下列问题:化学专题四：氧化还原反应(1)某小组同学探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱,设计如图实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。化学专题四：氧化还原反应打开活塞a,逐滴加入H2SO3溶液至过量,烧瓶内溶液颜色变为无色,该反应的离子方程式为,得出的结论是H2SO3的氧化性比Br2的氧化性(填“强”或“弱”)。再打开活塞b,向所得溶液中逐滴加入H2O2溶液,刚开始溶液颜色无明显变化,
11、继续滴加,溶液变为橙黄色,变橙黄色反应的离子方程式为,得出的结论是H2O2的氧化性比Br2的氧化性(填“强”或“弱”)。(2)为探究SO2使品红溶液褪色的原因,该小组同学将干燥的SO2气体通入品红的四氯化碳溶液中,发现品红溶液不褪色,由此所得出的结论正确的是(填编号)。化学专题四：氧化还原反应a.使品红溶液褪色的微粒一定不是SO2分子b.使品红溶液褪色的微粒一定是H2SO3分子c.此实验无法确定使品红溶液褪色的微粒d.将干燥的SO2气体通入品红的酒精溶液中,能使品红溶液褪色由此可猜想使品红溶液褪色的微粒可能是。(3)配平并完成下列离子方程式:化学专题四：氧化还原反应化学专题四：氧化还原反应化学
12、专题四：氧化还原反应方法3氧化还原反应的“三大”基本规律方法解读:1.守恒规律对于一个氧化还原反应,元素化合价升高总数与降低总数相等;还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数相等。2.转化规律(1)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”。如H2S溶液与浓硫酸反应时,S元素的化合价变化为反应方程式为H2S+H2SO4(浓)(2)歧化反应规律具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)组成的物质可发生歧化反应,即“中间价S+SO2+2H2O。高价+低价”。如:Cl2+2NaOHNaCl+NaC
13、lO+H2O。化学专题四：氧化还原反应3.强者优先规律(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,然后依次与Cu2+、H+反应。应用:判断物质发生氧化还原反应的先后顺序;判断氧化还原反应中物质氧化性、还原性的相对强弱;判断某氧化还原反应能否发生。化学专题四：氧化还原反应化学专题四：氧化还原反应答案D示例5 强者优先规
14、律今有下列三个氧化还原反应:2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I22FeCl2+Cl22FeCl32KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O若某溶液中含有Fe2+、Cl-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl化学专题四：氧化还原反应思维导引化学专题四：氧化还原反应解析要寻找一种氧化剂,其氧化性应比I2的强,比Cl2和Fe3+的弱(也可和Fe3+的氧化性相当)。由题给三个氧化还原反应可推知,氧化性:KMnO4Cl2FeCl3I2,还原性:I-Fe2+Cl-Mn2+。加入氧化剂反应,反应过程分别
15、为Cl2氧化I-生成I2Cl2过量将氧化Fe2+;KMnO4氧化I-生成I2KMnO4过量将氧化Fe2+、Cl-;Fe3+氧化I-生成I2Fe3+只氧化I-不能氧化Fe2+。答案C化学专题四：氧化还原反应突破攻略 根据强者优先规律,判断物质氧化性(或还原性)的强弱关系后可以快速搞清楚溶液中发生氧化还原反应的先后顺序。在溶液中常见离子的氧化性、还原性有以下规律:还原性S2-I-Fe2+Br-Cl-;氧化性Fe3+Cu2+Fe2+。化学专题四：氧化还原反应拓展变式3 向含有amolFeBr2的溶液中通入bmolCl2,下列各项为通入Cl2过程中溶液内发生反应的离子方程式,其中错误的是()A.a=2
16、3b时,2Fe2+4Br-+3Cl22Fe3+2Br2+6Cl-B.a=b时,2Fe2+2Br-+2Cl22Fe3+Br2+4Cl-C.a=2b时,2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-D.a=3b时,2Br-+Cl2Br2+2Cl-化学专题四：氧化还原反应化学专题四：氧化还原反应0.5ab1.5a时,Fe2+完全反应,部分Br-参与反应,若a=b,则2Fe2+2Br-+2Cl22Fe3+Br2+4Cl-。由上可知,A、B、C项均正确,D项错误。化学专题四：氧化还原反应方法4氧化还原反应方程式的配平与书写1.氧化氧化还原反原反应方程式配平的方程式配平的“三大三大”基本原基本原则方法解读:2.“五步
17、五步骤”配平氧化配平氧化还原反原反应方程式方程式化学专题四：氧化还原反应3.缺缺项型氧化型氧化还原反原反应方程式的配平方程式的配平(1)配平流程缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来,它们一般为水、酸(H+)或碱(OH-),其配平流程为化学专题四：氧化还原反应(2)补项原则条件补项原则酸性条件下缺H或多O补H+,少O补H2O碱性条件下缺H或多O补H2O,少O补OH-(3)组合方式反应物生成物使用条件组合一H+H2O酸性溶液组合二H2OH+酸性溶液或酸碱性未知组合三OH-H2O碱性溶液组合四H2OOH-碱性溶液或酸碱性未知化学专题四：氧化还原反应4.“四步法四步法”突破新情境下氧化
18、突破新情境下氧化还原方程式的原方程式的书写写化学专题四：氧化还原反应示例6 氧化还原反应方程式配平的一般步骤2016天津理综,9改编配平下列反应的化学方程式:(1)Mn2+O2+OH-MnO(OH)2(2)MnO(OH)2+I-+H+Mn2+I2+H2O化学专题四：氧化还原反应解析(1)化学专题四：氧化还原反应(2)化学专题四：氧化还原反应答案 化学专题四：氧化还原反应(1)2Mn2+O2+4OH-2MnO(OH)2(2)MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2+I2+3H2O。化学专题四：氧化还原反应化学专题四：氧化还原反应解析答案 示例8 “四步法”突破氧化还原方程式的书写2016四川理综,
19、8(5)改编在稀硫酸中,Cr的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化O的一种氢化物,Cr被还原为+3价,该反应的化学方程式为。化学专题四：氧化还原反应化学专题四：氧化还原反应解析答案 K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2+7H2O拓展变式4配平下列方程式:化学专题四：氧化还原反应4.(1)124212(2)166H+163H2O(1)依据氧化还原方程式配平的一般步骤配平该反应方程式为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3。(2)根据配平缺项方程式的方法,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,即可完成方程式配平。化学专题四：氧化还原反
20、应化学专题四：氧化还原反应拓展变式5 (1)直接书写型2017全国卷,28(2)改编水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。“氧的固定”中发生反应的化学方程式为。(2)推理书写型2016全国卷,26(2),2分实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为。(3)计算书写型2016浙江理综,27(3)改编Fe3S4能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518gL-1),写出该反应的离子方程式。化学专题四：氧化还原反应2016全国卷,27(2)改编采用NaClO2溶液作为吸收
21、剂可对烟气进行脱硝。323K下,向足量碱性NaClO2溶液中通入含NO的烟气,充分反应后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子Cl-c/(molL-1)2.010-41.010-41.7510-4用离子方程式解释NaClO2溶液显碱性的原因:。依据表中数据,写出NaClO2溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式:。化学专题四：氧化还原反应(4)信息书写型2015四川理综,8(4),3分CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂,反应可生成磷酸与铜,该反应的化学方程式是。2017天津理综,7(3)改编Cl2与焦炭(C)、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和TiCl4,该反应方程式为。化学专题四：氧化还原
22、反应化学专题四：氧化还原反应化学专题四：氧化还原反应微课2电子守恒思想在氧化还原反应中的应用微点解微点解读1.对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,可以抛开烦琐的反应过程,不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为初态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思考,便可迅速获得正确结果。2.守恒法解守恒法解题的思的思维流程流程(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准变价原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。n(氧
23、化剂)变价原子或离子个数化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)变价原子或离子个数化合价变化值(高价-低价)。化学专题四：氧化还原反应示例9 两元素之间得失电子守恒问题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.5化学专题四：氧化还原反应化学专题四：氧化还原反应解析答案 D示例10 多元素之间得失电子守恒在P+CuSO4+H2OCu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)的反应中,7.5molCuSO4可氧化P的物质的量为mol。生成1molCu3P时,参加反应的P的物
24、质的量为mol。化学专题四：氧化还原反应化学专题四：氧化还原反应答案 1.52.2示例11 多步反应得失电子守恒取质量为x的铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原只产生0.4mol的NO2气体和0.03mol的N2O4气体,在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀质量为17.02g。则x等于A.8.64gB.9.20gC.9.00gD.9.44g化学专题四：氧化还原反应化学专题四：氧化还原反应解析答案：B反应流程为可知x=17.02g-m(OH-),而OH-的物质的量等于镁、铜失电子的物质的量,等于浓HNO3得电子的物质的量,即:n(OH-)=0.4mol1+0.03mol21
25、=0.46mol,所以x=17.02g-0.46mol17gmol-1=9.20g。易错走出氧化还原反应概念的五个误区易混易易混易错误区一区一:某元素由化合某元素由化合态变为游离游离态时,该元素一定被元素一定被还原。原。某元素由化合态变为游离态时,该元素可能被还原,也可能被氧化。因为元素处于化合态时,其化合价可能为正,也可能为负。若元素化合价由负价变为0,则其被氧化,若元素化合价由正价变为0,则其被还原。误区二区二:在氧化在氧化还原反原反应中中,非金属非金属单质一定只作氧化一定只作氧化剂。 在氧化还原反应中,非金属单质不一定只作氧化剂,大部分非金属单质往往既具有氧化性又具有还原性,只是以氧化性
26、为主。如在反应Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O中,Cl2既表现氧化性又表现还原性。误区三区三:物物质氧化性或氧化性或还原性的原性的强强弱取决于得失弱取决于得失电子数目的多少。子数目的多少。 物质氧化性或还原性的强弱取决于其所含元素原子得失电子的难易程度,与得失电子数目的多少无关。误区四区四:所含元素价所含元素价态越高越高,化合物的氧化性一定越化合物的氧化性一定越强强。含有最高价元素的化合物不一定具有强氧化性。如HClO4中Cl为+7价(最高价态),HClO中Cl为+1价,而实际上HClO4的氧化性没有HClO的强。误区五:在氧化还原反应中,若有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被
27、还原。化学专题四：氧化还原反应在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,有许多反应是同一种元素既被氧化又被还原。如在反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2中,Na2O2中的氧元素既被氧化又被还原。化学专题四：氧化还原反应C.考向全扫描考向1氧化还原反应的规律和计算考向2陌生氧化还原反应方程式的配平和书写考情揭秘全国卷对本专题的考查主要集中在以下几个方面:1.氧化还原反应的概念、电子转移数目的计算等,如2016年全国卷第28题第(1)问,考查NaClO2中氯元素的化合价判断,第(4)问考查氧化剂与还原剂的物质的量之比和陌生氧化产物的判断。2.氧化还原反应方程式的配平、书写,
28、如2017年全国卷第27题第(1)问,考查陌生氧化还原反应方程式的配平;2016年全国卷第28题第(2)问,考查根据流程图书写和配平氧化还原反应方程式。3.陌生物质参与的氧化还原反应方程式的书写和配平,如2017年全国卷第27题第(6)问,考查已知部分反应物和生成物书写陌生氧化还原反应方程式。另外氧化还原反应还与电化学融合,考查电极反应方程式的书写、电子转移及相关物质的计算等,如2016年全国卷第28题结合电解原理考查电极反应产物的判断、氧化还原反应的概念等。化学专题四：氧化还原反应考向1氧化还原反应的规律和计算思思维导引引化学专题四：氧化还原反应化学专题四：氧化还原反应答案答案(1)0.5(
29、2)MnSO4(或Mn2+)(3)21化学专题四：氧化还原反应示例示例13(1)2017全国卷,27(1)节选,2分FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2,反应配平后FeOCr2O3与NaNO3的系数比为。(2)2017全国卷,27(6)改编写出高温煅烧中由FePO4、Li2CO3、H2C2O4制备LiFePO4的化学方程式。(3)2014新课标全国卷,27(2)(3)节选,3分PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为。PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为。考向2陌生氧化还原反应方程式的配平和书写思思维导引
30、引第一步,依据试题中的信息,判断氧化剂和还原产物、还原剂和氧化产物第二步,根据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物化学专题四：氧化还原反应解析解析(1)1molFeOCr2O3参与反应共失去7mol电子,而1molNaNO3参与反应得到2mol电子,根据得失电子守恒,二者的系数比为27。(2)H2C2O4中碳元素为+3价,高温煅烧过程中铁元素的化合价降低,碳元素的化合价升高,有CO2生成,则反应方程式为2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+3CO2+H2O。(3)由题意知,生成的黄绿色气体应为氯气,氯元素化合价升高,则铅元素化合价降低,所以反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2+2H2O。由题意知,PbO作还原剂,NaClO作氧化剂,反应的离子方程式为PbO+ClO-PbO2+Cl-。化学专题四：氧化还原反应答案答案(1)27(2)2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+3CO2+H2O(3)PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2+2H2OPbO+ClO-PbO2+Cl-化学专题四：氧化还原反应
