（人教通用版）2015屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)講義 第三節(jié) 氧化還原反應(yīng)

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1、 第三節(jié)氧化還原反應(yīng) 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。 2．了解常見(jiàn)的氧化還原反應(yīng)。 3．掌握常見(jiàn)氧化還原反應(yīng)的配平和相關(guān)計(jì)算。 一、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)及有關(guān)概念 1．本質(zhì)和特征 2．反應(yīng)關(guān)系 二、電子轉(zhuǎn)移的表示方法 1．雙線橋法 2．單線橋法 1 / 13 三、常見(jiàn)的氧化劑和還原劑 1．常見(jiàn)的氧化劑 物質(zhì)類型 舉例 對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物 活潑的非 金屬單質(zhì) X2(鹵素) X－ O2 H2O、OH－ 元素處于高化合價(jià)時(shí)的化合物或離子 氧化物 MnO2 Mn

2、2＋ 含氧酸 濃硫酸 SO2 HNO3 NO、NO2 鹽 KMnO4 Mn2＋ Fe3＋ Fe2＋、Fe 過(guò)氧化物 Na2O2、H2O2 H2O 2．常見(jiàn)的還原劑 (1)活潑的金屬單質(zhì)，如Na、Mg、Al、Fe等。 (2)某些活潑的非金屬單質(zhì)，如H2、C、Si等。 (3)元素處于低化合價(jià)時(shí)的物質(zhì)，如CO、Fe2＋、S2－、I－等。 寫(xiě)出下列還原劑對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物： CO：CO2，Zn：Zn2＋，SO：SO。 3．具有中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)既有氧化性又有還原性 具有中間價(jià)態(tài)的物質(zhì) 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物 Fe2＋ Fe Fe3＋ SO S SO

3、H2O2 H2O O2 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”)。 (1)(2013天津高考)Na2SO3與H2O2的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)。(　　) (2)(2012天津高考)NO2溶于水時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(　　) (3)氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物，不是氧化劑就是還原劑。(　　) (4)有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。(　　) (5)(2012山東高考)化合反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)。(　　) (6)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素一定被氧化。(　　) (7)非金屬陰離子只具有還原性，金屬陽(yáng)離子只具有氧化性。(　　) 提示：(1)(

4、√)　反應(yīng)生成Na2SO4和H2O； (2)(√)　生成HNO3和NO； (3)()　有些反應(yīng)物既不是氧化劑，也不是還原劑，如反應(yīng)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中的NaOH。 (4)()　如2O3===3O2、C(金剛石)C(石墨)。 (5)()　如SO3＋H2O===H2SO4不是氧化還原反應(yīng)。 (6)()　如O2→H2O，氧元素被還原。 (7)()　如Fe2＋具有還原性。 2．以Cu與稀HNO3的反應(yīng)為例表示氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移。 (1)雙線橋法　(2)單線橋法 答案：(1) (2) 3．氧化還原反應(yīng)與四種基本類型反應(yīng)間的關(guān)系如下圖，請(qǐng)將

5、下面反應(yīng)對(duì)號(hào)入座。 ① A.CO＋CuOCu＋CO2 ② B.CaCO3CaO＋CO2↑ ③ C.2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 ④ D.NH3＋HCl===NH4Cl ⑤ E.Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ ⑥ F.HCl＋NaOH===NaCl＋H2O ⑦ G.2KClO32KCl＋3O2↑ 答案：①—D?、凇狢　③—B?、堋狦?、荨狝?、蕖狤　⑦—F 4．分析以下反應(yīng)： (1)在反應(yīng)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化劑是________，還原劑是HCl，氧化

6、產(chǎn)物是________，生成1 mol Cl2時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為_(kāi)_______，被氧化的HCl的物質(zhì)的量是________，鹽酸顯示的性質(zhì)是________。 (2)在反應(yīng)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋H2O＋SO2↑中，氧化劑是________，還原產(chǎn)物是________，生成1 mol SO2轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為_(kāi)_______，濃H2SO4顯示的性質(zhì)是________。 (3)在反應(yīng)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中，氧化劑是________，還原劑是________，氧化產(chǎn)物是________，每有1 mol Cl2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為_(kāi)_______，氧化劑

7、與還原劑物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。 (4)在反應(yīng)5KI＋KIO3＋6HCl===6KCl＋3I2＋3H2O中，氧化劑是________，還原劑是________，氧化產(chǎn)物是________，還原產(chǎn)物是________，每生成3 mol I2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_(kāi)_______，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。 答案：(1)MnO2　Cl2　2NA　2 mol　還原性和酸性 (2)濃H2SO4　SO2　2NA　酸性和氧化性 (3)Cl2　Cl2　NaClO　NA　1∶1 (4)KIO3　KI　I2　I2　5NA　5∶1 物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比

8、較 1．在常溫下發(fā)生下列反應(yīng)： (1)16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O (2)2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－ (3)2B－＋Z2===B2＋2Z－ 根據(jù)上述反應(yīng)，判斷下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是(　　) A．溶液中可能發(fā)生反應(yīng)：Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－ B．Z2在(1)、(3)反應(yīng)中作還原劑 C．氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)閄O>Z2>B2>A3＋ D．X2＋是XO的還原產(chǎn)物 解析：選B　由反應(yīng)(1)可知氧化性：XO>Z2，由反應(yīng)(2)可知氧化性：B2>A3＋，由反應(yīng)(3)可知氧化性：Z2>B2，綜上氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)閄O>Z2>B2>A

9、3＋，結(jié)合選項(xiàng)分析可知B不正確，Z2在(1)中是氧化產(chǎn)物，在(3)中作氧化劑。 2．(2014北京海淀區(qū)模擬)在一定條件下，下列微粒的還原性順序?yàn)镃l－＜Br－＜Fe2＋＜I－＜SO2，由此判斷以下各反應(yīng)在溶液中不能發(fā)生的是(　　) A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋ B．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ C．2Br－＋4H＋＋SO===SO2＋Br2＋2H2O D．I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－ 解析：選C　根據(jù)還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性，分析各個(gè)選項(xiàng)中還原劑和還原產(chǎn)物是否與題干的還原性順序一致。C項(xiàng)SO2的還原性

10、強(qiáng)于Br－，所以正向不能進(jìn)行，逆向可以。 3．(雙選)常溫下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng)： 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋ 下列說(shuō)法正確的是(　　) A．H2O2的氧化性比Fe3＋強(qiáng)，其還原性比Fe2＋弱 B．在H2O2分解過(guò)程中，溶液的pH逐漸下降 C．在H2O2分解過(guò)程中，F(xiàn)e2＋和Fe3＋的總量保持不變 D．H2O2生產(chǎn)過(guò)程要嚴(yán)格避免混入Fe2＋ 解析：選CD　A項(xiàng)，由第一個(gè)反應(yīng)判斷H2O2的氧化性比Fe3＋強(qiáng)，由第二個(gè)反應(yīng)判斷H2O2的還原性比Fe2＋強(qiáng)。B項(xiàng)

11、，在H2O2分解過(guò)程中，溶液的pH增大。C項(xiàng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律和催化原理，F(xiàn)e2＋和Fe3＋的總量保持不變。D項(xiàng)，若混入Fe2＋，即可促進(jìn)H2O2的分解而影響H2O2的生產(chǎn)。 物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱比較的四大依據(jù) 1．依據(jù)反應(yīng)原理 氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物 還原性：還原劑>還原產(chǎn)物 2．依據(jù)金屬、非金屬的活動(dòng)性順序 3．依據(jù)元素周期表 4．依據(jù)電化學(xué)原理 (1)原電池原理： 一般情況下，兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極，其還原性：負(fù)極>正極。 (2)電解池原理： 用惰性電極電解混合溶液時(shí)，在陰極先放電的陽(yáng)離子的氧化性較強(qiáng)，在陽(yáng)極先放電的陰離子的還原

12、性較強(qiáng)。 [特別提醒]　(1)物質(zhì)氧化性或還原性的強(qiáng)弱取決于其得失電子的難易，與得失電子的數(shù)目無(wú)關(guān)。如AlAl3＋，而NaNa＋，但還原性Na＞Al。 (2)對(duì)于一種物質(zhì)既作氧化劑又作還原劑的反應(yīng)，如 Cl2＋H2OHClO＋HCl，不能根據(jù)反應(yīng)方程式判斷物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱。 (3)元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)只有氧化性，但不一定有強(qiáng)氧化性，如Na＋、SO；同理，元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí)也不一定具有強(qiáng)還原性。 氧化還原反應(yīng)規(guī)律及應(yīng)用 4．(2013福建高考)某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對(duì)象，擬探究其熱分解的產(chǎn)物， 提出如下4種猜想： 甲：Mg(NO3)2

13、、NO2、O2　　　 乙：MgO、NO2、O2 丙：Mg3N2、O2 ?。篗gO、NO2、N2 請(qǐng)問(wèn)哪種猜想一定不能成立？ 答案：根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)變化守恒規(guī)律，元素的化合價(jià)有升有降，而丁的猜想中，只有N元素的化合價(jià)降低，沒(méi)有化合價(jià)升高的元素，故丁的猜想一定不能成立。 5．對(duì)于以下有關(guān)氧化還原反應(yīng)的事實(shí)，請(qǐng)予以解釋： (1)Na與水反應(yīng)生成NaOH和一種氣體，該氣體只能是H2，不可能是O2。 (2)H2O2通常被稱做綠色氧化劑。 (3)濃H2SO4是強(qiáng)氧化劑，SO2是強(qiáng)還原劑，但潮濕的SO2氣體可以用濃H2SO4干燥。 (4)食品包裝袋內(nèi)通常裝有細(xì)小的鐵粒。

14、 答案：(1)Na與H2O反應(yīng)若生成NaOH和O2，沒(méi)有化合價(jià)降低的元素，不符合氧化還原反應(yīng)的守恒規(guī)律。 (2)H2O2被還原后生成無(wú)污染的水，故被稱為綠色氧化劑。 (3)在濃H2SO4與SO2之間硫元素沒(méi)有＋6和＋4之間的中間價(jià)態(tài)，因而濃H2SO4不能氧化SO2，可以作為SO2的干燥劑。 (4)用Fe粉還原食品袋中的O2以達(dá)到防腐的目的。 6．(雙選)(2012上海高考)PbO2是褐色固體，受熱分解為Pb的＋4和＋2價(jià)的混合氧化物，＋4價(jià)的Pb能氧化濃鹽酸生成Cl2。現(xiàn)將1 mol PbO2加熱分解得到O2，向剩余固體中加入足量的濃鹽酸得到Cl2，O2和Cl2的物質(zhì)的量之比為3∶2

15、，則剩余固體的組成及物質(zhì)的量比是(　　) A．1∶1混合的Pb3O4、PbO B．1∶2混合的PbO2、Pb3O4 C．1∶4∶1混合的PbO2、Pb3O4、PbO D．1∶1∶4混合的PbO2、Pb3O4、PbO 解析：選AD　先依題意設(shè)PbO2受熱分解后得到PbO和PbO2的物質(zhì)的量之比為x∶y，則(x＋y)PbO2xPbO＋yPbO2＋O2↑。 PbO2＋4HCl(濃)===PbCl2＋Cl2↑＋2H2O 　y　　　　　　　　　　 y ∶y＝3∶2　x＝3y 然后把答案選項(xiàng)中的Pb3O4改寫(xiě)成PbO22PbO的形式，Pb3O4改寫(xiě)成PbO22PbO后，混合物中PbO2與

16、PbO的比例為1∶3的選項(xiàng)正確。 氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用 1．守恒規(guī)律 (1)內(nèi)容。 ①質(zhì)量守恒：反應(yīng)前后元素的種類、原子的數(shù)目和質(zhì)量不變。 ②電子守恒：氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)，表現(xiàn)為化合價(jià)升高的總數(shù)等于化合價(jià)降低的總數(shù)。 ③電荷守恒：離子方程式中反應(yīng)物中各離子的電荷總數(shù)與產(chǎn)物中各離子的電荷總數(shù)相等。 (2)應(yīng)用：運(yùn)用“守恒規(guī)律”可進(jìn)行氧化還原反應(yīng)方程式的配平和相關(guān)計(jì)算。如用銅電極電解Na2SO4溶液，其陽(yáng)、陰極產(chǎn)物及轉(zhuǎn)移電子關(guān)系式為：Cu2＋～2e－～H2～2OH－。 2．強(qiáng)弱規(guī)律 在濃度相差不大的溶液中： (1

17、)同時(shí)含有幾種還原劑時(shí)將按照還原性由強(qiáng)到弱的順序依次反應(yīng)。 如向FeBr2溶液中通入少量Cl2時(shí)，因?yàn)檫€原性Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先與Cl2反應(yīng)。 (2)同時(shí)含有幾種氧化劑時(shí)將按照氧化性由強(qiáng)到弱的順序依次反應(yīng)。 如在含有Fe3＋、Cu2＋的溶液中加入鐵粉，因?yàn)檠趸訤e3＋＞Cu2＋，所以鐵粉先與Fe3＋反應(yīng)，然后再與Cu2＋反應(yīng)。 3．歸中規(guī)律 同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)可總結(jié)為： 價(jià)態(tài)相鄰能共存，價(jià)態(tài)相間能歸中， 歸中價(jià)態(tài)不交叉，價(jià)升價(jià)降只靠攏。 如以下兩例： 氧化還原反應(yīng)方程式的配平與計(jì)算 7．寫(xiě)出以下化學(xué)方程式并配

18、平。 (1)(2013浙江高考)NH3在加熱條件下與CuO反應(yīng)生成Cu和N2。 (2)(2012北京高考)用濃HNO3清洗試管壁上的Ag。 (3)(2011福建高考)向碘鹽(KIO3)和稀H2SO4的混合溶液中加入KI固體后可生成I2。 (4)(2010山東高考)Na2S放置在空氣中被氧化變質(zhì)。 (5)在NaOH環(huán)境下，Cl2與NaI反應(yīng)時(shí)，每1 mol Na I完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子。 (6)向FeBr2溶液中通入過(guò)量的Cl2。 答案：(1)3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O (2)Ag＋2HNO3(濃)===AgNO3＋NO2↑＋H2O (3)KIO3＋5KI＋

19、3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O (4)2Na2S＋O2＋2H2O===2S↓＋4NaOH (5)3Cl2＋NaI＋6NaOH===NaIO3＋6NaCl＋3H2O (6)2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2 8．(2013福建高考改編)纖維素還原法制ClO2是一種新方法，其原理是：纖維素水解得到的最終產(chǎn)物D與NaClO3反應(yīng)生成ClO2。 (1)完成反應(yīng)的化學(xué)方程式： □________＋24NaClO3＋12H2SO4===□ClO2↑＋□CO2↑＋18H2O＋□________ (2)ClO2和Cl2均能將電鍍廢水中的CN－氧化為無(wú)毒的物質(zhì)，自

20、身被還原為Cl－。處理含CN－相同量的電鍍廢水，所需Cl2的物質(zhì)的量是ClO2的________倍。 解析：(1)纖維素水解最終產(chǎn)物葡萄糖(C6H12O6)，根據(jù)化合價(jià)升降守恒規(guī)律，(C6H12O6)中元素化合價(jià)升高數(shù)應(yīng)該等于NaClO3元素化合價(jià)降低數(shù)，又根據(jù)Na元素和S原子守恒，產(chǎn)物中其中一種肯定是“12Na2SO4”，則24NaClO324 ClO2↑?C6H12O66CO2↑ (2)ClO2Cl－　Cl22Cl－ 由于處理相同量的廢水，得到的電子數(shù)相同，5n(ClO2)＝2n(Cl2)，故n(Cl2)＝2.5 n(ClO2) 答案：(1)C6H12O6＋24NaClO3

21、＋12H2SO4===24ClO2↑＋6CO2↑＋18H2O＋12Na2SO4 (2)2.5 1．配平三原則 2．配平四技巧 (1)正向配平法 適合反應(yīng)物分別是氧化劑、還原劑的反應(yīng)，配平按以下五步進(jìn)行。 標(biāo)明反應(yīng)前后化合價(jià)有變化的元素的化合價(jià) 通過(guò)求最小公倍數(shù)使化合價(jià)升降總數(shù)相等 確定氧化劑與還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù) 用觀察法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù) 檢查質(zhì)量、電荷、電子是否分別守恒 (2)逆向配平法 適用于一種元素的化合價(jià)既升高又降低的反應(yīng)和分解反應(yīng)中的氧化還原反應(yīng)。 先確定生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后再確定反

22、應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)。 如： 由于S的化合價(jià)既升高又降低，而且升降總數(shù)相等，所以K2S的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，K2SO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1，然后確定S的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，即3S＋6KOH(濃)2K2S＋K2SO3＋3H2O。 (3)奇數(shù)配偶法 適用于物質(zhì)種類少且分子組成簡(jiǎn)單的氧化還原反應(yīng)。 如S＋C＋KNO3——CO2↑＋N2↑＋K2S，反應(yīng)物KNO3中三種元素原子數(shù)均為奇數(shù)，而生成物中三種元素的原子數(shù)均為偶數(shù)，故可將KNO3乘以2，然后用觀察法配平得： S＋3C＋2KNO3===3CO2↑＋N2↑＋K2S (4)缺項(xiàng)配平 對(duì)于反應(yīng)的化學(xué)方程式，所缺物質(zhì)往往是酸、堿或水；如果是離子方

23、程式，所缺物質(zhì)往往是H＋、OH－或水?？梢愿鶕?jù)質(zhì)量守恒先寫(xiě)出所缺物質(zhì)，再用其他守恒法配平。如果無(wú)法確定所缺物質(zhì)，可先依據(jù)元素化合價(jià)的升降相等原則將已知的物質(zhì)配平，然后再根據(jù)質(zhì)量守恒確定所缺物質(zhì)的化學(xué)式及化學(xué)計(jì)量數(shù)。 3．應(yīng)用電子守恒法解題的一般步驟 (1)找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。 (2)找準(zhǔn)一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)目(注意化學(xué)式中粒子的個(gè)數(shù))。 (3)根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出關(guān)系式： n(氧化劑)變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià)的絕對(duì)值)＝n(還原劑)變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià)的絕對(duì)值)。 以“環(huán)境污染物——硒的回收”

24、為載體串聯(lián)氧化還原知識(shí) 高考載體(2012上海高考T28) 二氧化硒(SeO2)是一種氧化劑，其被還原后的單質(zhì)硒可能成為環(huán)境污染物，通過(guò)與濃NHO3或濃H2SO4反應(yīng)生成SeO2以回收Se。 已知：①Se＋2H2SO4(濃)2SO2↑＋SeO2＋2H2O ②2SO2＋SeO2＋2H2OSe＋2SO＋4H＋ [知識(shí)串聯(lián)設(shè)計(jì)] (1)依據(jù)Se與濃H2SO4反應(yīng)寫(xiě)出Se和濃HNO3(還原產(chǎn)物為NO2)反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。 (2)Se與濃HNO3的反應(yīng)中，氧化劑是__________，還

25、原劑是______________，反應(yīng)中被還原的元素是____________ 。當(dāng)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L NO2氣體生成時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________ mol。 (3)依據(jù)反應(yīng)①、②判斷SeO2、濃H2SO4、SO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是______________。 (4)用雙線橋法標(biāo)出反應(yīng)②電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。 (5)SeO2、KI和HNO3發(fā)生如下反應(yīng)： SeO2＋KI＋HNO3―→Se＋I(xiàn)2＋KNO3＋H2O 配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。 答案：(1)Se＋4HNO3(濃)===SeO2＋4NO2↑＋2H2O (2)濃HNO3　Se　N　1 (3)濃H2SO4>SeO2>SO2 (4)2 O2＋ O2＋2H2O===S 得到4e－1＋2 失去2e－2O＋4H＋ (5)SO2＋4K＋4HNO3===S＋22＋4KNO3＋2H2O 希望對(duì)大家有所幫助，多謝您的瀏覽！