高考化学一轮复习 专题2《氧化还原反》

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冠夺市安全阳光实验学校专题二 氧化还原反应

【主干知识整合】

一.了解基本概念

二.氧化还原反应的一般规律

1、表现性质规律

同种元素具有多种价态时,一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。

2、性质强弱规律

氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物

氧化剂得电子 → 还原产物 还原剂失电子 → 氧化产物

氧化性:氧化剂>氧化产物; 还原性:还原剂>还原产物

3、反应先后规律

在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中最强的还原剂作用;同理,在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如,向含有FeBr2溶液中通入Cl2,首先被氧化的是Fe2+

4、价态归中规律

含不同价态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”的规律。

5、电子守恒规律

在任何氧化—还原反应中,氧化剂得电子(或共用电子对偏向)总数与还原剂失电子(或共用电子对偏离)总数一定相等。 三.氧化性、还原性大小的比较

1、由元素的金属性或非金属性比较

a、金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱

b、非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱

2、由反应条件的难易比较

不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强。

如:2KMnO4+ 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O(常温)

MnO2 + 4HCl(浓)= MnCl2 + Cl2↑ +2H2O (加热)

前者比后者容易发生反应,可判断氧化性:KMnO4>MnO2。同理,不同的还原剂与同一氧化剂反应时,反应条件越易,其还原剂的还原性越强。

3、根据被氧化或被还原的程度不同进行比较 当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强。如: 2Fe + 3Cl22FeCl3,S + Fe FeS ,

根据铁被氧化程度的不同(Fe3+、Fe2+),可判断氧化性:Cl2>S。同理,当不同的还原剂与同一氧化剂反应时,氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性就越强。

4、根据反应方程式进行比较

氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物 氧化性:氧化剂>氧化产物; 还原性:还原剂>还原产物

5、根据元素周期律进行比较

一般地,氧化性:上>下,右>左; 还原性:下>上,左>右。

6、某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关:

温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。

浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。

酸碱性:如中性环境中NO3-不显氧化性,酸性环境中NO3-显氧化性;又如KMnO4溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。

温馨强调:物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易,与得失电子的多少无关。

四.氧化还原反应的相关计算

基本方法——得失电子守恒法: 对于氧化还原反应的计算,关键是氧化还原反应的实质——得失电子守恒,列出守恒关系求解,即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。

【典例精析】

。容~3E

1.常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+H+,下列说法正确的是( )

A.H2O2的氧化氢比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱

B.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降 C.在H2O2分解过程中, Fe2+和Fe3+的总量保持不变

D.H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+

【解析】由氧化还原反应的强弱律可知,氧化性是氧化剂大于氧化产物,还原性是还原剂大于还原产物,由方程一可知,氧化剂H2O2氧化性比氧化产物Fe3+强,由方程二可知,还原剂H2O2还原性比,原产物为Fe2+强,所以A错误;方程一和方程二相加,即H2O2分解生成H2O和O2,H2O2呈弱酸性,所以随着反应进行,pH升高,B错误;H2O2分解Fe3+或Fe2+作催化剂,所以总量不变,C正确;因为Fe2+可导致H2O2分解,所以H2O2生产过程要避免混入Fe2+,D正确。

2.锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为 ( )

A.2 mol B.1 mol C.0.5 mol D.0.25 mol

【解析】:此题主要考查氧化还原反应的配平:Zn+HNO3(稀)Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O,Zn:0→+2,

化合价改变值为:(2-0)×1=2,N:+5→-3,化合价的改变值为:(5+3)×1=8,根据化合价升降总值相等得:在Zn(NO3)2前配4,NH4NO3前配1,然后根据反应前后各元素的原子个数相等,找出其他物质的系

数。配平后的化学方程式为:4Zn+10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O,当生成1mol的Zn(NO3)2时,被还原的HNO3为0.25mol 【答案】D

3.钢铁生锈过程发生如下反应:

①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;

②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3; ③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。

下列说法正确的是( )

A.反应①、②中电子转移数目相等

B.反应①中氧化剂是氧气和水

C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀

D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀

【解析】反应①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2中的氧化剂是O2,1molO2在反应中得到4mol电子,同样在反应②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3中氧化剂也是O2,而且两个反应中氧气的系数都是1,因此得到的电子均是4mol,故A选项正确B选项错误。钢质水管与铜质水龙头连接后形成原电池,其中钢质水管做负极被腐蚀,故C选项错误。钢铁在潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀,而且主要是发生吸氧腐蚀,因此D选项错误。【答案】A

4. 一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开,写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,一个是“还原反应式”。如2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,可拆写为氧化反应式:Cu-2e-===Cu2+,还原反应式:2Fe3++2e-=== 2Fe2+。据此,回答下列问题:

⑴将反应Zn+2H+ === Zn2++H2↑拆写为两个“半反应式”:

氧化反应式: ,还原反应式: 。

⑵将反应3NO2+H2O == 2H++2NO3—+NO拆写为两个“半反应式”:

氧化反应式: ,还原反应式: 。

⑶已知某反应的两个“半反应式”为:

CH4+10 OH--8e-===CO32-+7H2O, O2+2H2O+4e-=== 4OH—, 则氧化还原反应方程式为 。

【解析】⑵注意电子得失守恒、粒子数目守恒以及物质的选择与系数调整。在反应3NO2+H2O ===2 H++2 NO3—+NO中,只有1个NO2分子作氧化剂,有2个NO2分子作还原剂。2个NO2分子变为2个NO3-离子时,需2个H2O分子提供2个O原子,2个 H2O分子中的4个H原子则变为4个 H+离子。1个NO2分子变成1个NO分子时,另1个O原子需要与2个 H+离子结合成水。所以,有以上“半反应”。⑶前式 + 后式×2即得。

【答案】⑴Zn-2e-=== Zn2+,2 H++2e-=== H2 。

⑵2NO2+2H2O-2e-=== 4H++2 NO3-;NO2+2 H++2e-=== NO+H2O

⑶CH4+2O2+2OH—=== CO32-+3H2O

【专题训练】

1.下列反应属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂也不作还原剂的是 ( )

A.CO2+H2OH2CO3

B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

C.3Fe+4H2O(g)  高温  Fe2O4+4H2 D.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

2.已知A2O2n可将B2-氧化为B单质,A2O2n则被还原为A3+,又知100mL的0.3mol/L的A2O2n与150mL的0.6mol/L B2-恰好完全反应,则A2O2n中的n值为 ( )

A.4 B.5 C.6 D.7

3.吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,这些活性氧能加速人体衰老,被称为“生命”。中国科学家尝试用Na2SeO3清除人体内活性氧,Na2SeO3的作用是( ) A.还原剂 B.氧化剂

C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂

4.Cl2在70℃的NaOH水溶液中,能同时发生两个自身氧化还原反应,反应完全后测得溶液中NaClO和NaClO3的物质的量比为4∶1,则溶液中NaCl和NaClO的物质的量之比为:( )

A.9∶4 B.5∶1 C.11∶2 D.1∶1

5.被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水发生反应:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,下列说法中正确的是(NaBH4中H为-1价) ( )

A.被氧化的元素与被还原的元素质量比为1︰1 B.NaBH4是氧化剂,H2O是还原

C.硼元素被氧化,氢元素被还原 D. NaBH4既是氧化剂又是还原剂

6. 在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为:

3SnCl2+12Cl-+2H3AsO3+6H+=2As+3SnCl62-+6M

关于该反应的说法中正确的组合是( )

① 氧化剂是H3AsO3;② 还原性:Cl->As;③ 每生成7.5gAs,还原剂失去的电子为0.3 mol;④ M为OH-;⑤ SnCl62-是氧化产物。

A.①③⑤ B.①②④⑤ C.①②③④ D.只有①③

7.有Fe2+、NO3-、Fe3+、NH4+、H+和H2O六种粒子,分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物,下列叙述不正确的是 ( )

A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰8

B.该过程说明Fe( NO3)2溶液不宜加酸酸化 C.若有l mol NO3-发生氧化反应,则转移8mol e-