最新高考化学大一轮复习专题2离子反应和氧化还原反应第二单元氧化还原反应学案(考试必备)
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第二单元 氧化还原反应[考试标准]考点一 基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念1.基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念之间的关系概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
实例:在Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2的反应中Fe 2O 3是氧化剂,CO 是还原剂;C 元素被氧化,Fe 元素被还原;Fe 2O 3具有氧化性,CO 具有还原性;CO 2是氧化产物,Fe 是还原产物。
2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 ①Cu 2S +O 2=====△2Cu +SO 2 ②3O 2=====放电2O 3③2Na+2H 2O===2NaOH +H 2↑ ④CaCO 3=====高温CaO +CO 2↑ ⑤2H 2O 2=====MnO 22H 2O +O 2↑⑥SO 3+H 2O===H 2SO 4 ⑦2Fe+3Cl 2=====点燃2FeCl 3 ⑧H 2SO 4+2NaOH===Na 2SO 4+2H 2O ⑨NaH+H 2O===NaOH +H 2↑ ⑩IBr+H 2O===HIO +HBr上述反应属于氧化还原反应的是____________(填序号,下同),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______________。
答案 ①③⑤⑦⑨ ⑥⑦ ④⑤ ①③ ⑧○10题组一 氧化还原反应概念的判断 1.下列说法正确的是( )A .氧化还原反应的本质是元素的化合价发生变化B .还原剂是一种能够得到电子的物质C .物质所含元素化合价升高的反应是还原反应D .氧化反应和还原反应是同时发生的 答案 D解析 氧化还原反应的本质是电子的转移;还原剂是一种能够失去电子的物质;物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应。
2.(2016·浙江10月选考,4)下列反应中,水作氧化剂的是( ) A .C +H 2O=====△CO +H 2 B .H 2+CuO=====△Cu +H 2O C .Cl 2+H 2OHCl +HClOD .SO 3+H 2O===H 2SO 4 答案 A解析 B 项,H 2还原CuO ,H 2作还原剂,H 2O 是氧化产物;C 项,Cl 2和H 2O 反应,H 2O 既不是氧化剂也不是还原剂;D 项,SO 3和H 2O 反应不是氧化还原反应。
3.(2017·衢州市高三1月教学质量检测)下列反应中,H 2SO 4只作氧化剂的是( ) A .2NaOH +H 2SO 4===Na 2SO 4+2H 2O B .2SO 2+O 2+2H 2O===2H 2SO 4C .Cu +2H 2SO 4=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2OD .C +2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O 答案 D解析 2NaOH +H 2SO 4===Na 2SO 4+2H 2O 是复分解反应,不是氧化还原反应,体现了硫酸的酸性,故A 错误;反应2SO 2+O 2+2H 2O===2H 2SO 4中硫酸既是氧化产物,又是还原产物,故B 错误;反应Cu +2H 2SO 4=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 中体现了硫酸的酸性和氧化性,故C 错误;反应C +2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O 只体现了硫酸的强氧化性,故D 正确;答案为D 。
4.(2017·温州市高三第二次选考模拟)在反应SiO 2+2C=====高温Si +2CO↑中,还原剂是( ) A .SiO 2 B .C C .Si D .CO答案 B解析 反应中Si 元素化合价从+4价降低到0价,得到电子,被还原,二氧化硅是氧化剂。
碳元素化合价从0价升高到+2价,失去电子,被氧化,碳是还原剂,答案选B 。
题组二 电子转移的表示方法5.下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中,正确的是__________;属于歧化反应的是______,属于归中反应的是____________________________,属于部分氧化还原反应的是________________________________________________________________________。
答案 ④⑤ ② ③ ③④⑤6.某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质:S 、H 2S 、HNO 3、NO 和H 2O 。
已知水是反应产物之一。
(1)该反应中的还原剂是____________。
(2)该反应中的还原产物是____________。
(3)写出该反应的化学方程式,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目:_______________。
答案(1)H2S (2)NO (3)解析HNO3为常见的氧化剂,H2S为常见的还原剂,则NO为还原产物,S为氧化产物。
S元素由-2价升高到0价,N元素由+5价降到+2价,运用得失电子守恒规律和观察法可配平化学方程式。
题组三基于“双线桥”分析复杂氧化还原反应7.(2017·温州中学高三模拟)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有银针验毒的记载,“银针验毒”涉及反应的化学方程式是4Ag+2H2S+O2===2X+2H2O,下列说法不正确的是( )A.X的化学式为Ag2SB.银针验毒时,空气中氧气得到电子C.反应中Ag和H2S均是还原剂D.每生成1 mol X,反应转移2 mol e-答案 C解析A项,根据元素守恒可知X的化学式为Ag2S,正确;B项,O2中O元素化合价降低,所以银针验毒时,空气中氧气得到电子,正确;C项,反应时,Ag化合价升高,所以Ag是还原剂,S元素化合价不变,H2S不是还原剂,错误;D项,根据Ag元素的化合价变化,每生成1 mol Ag2S,转移电子为2 mol,正确。
8.(2017·绍兴市诸暨中学高三期中)O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2===SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是( )A.氧气是氧化产物B.O2F2既是氧化剂又是还原剂C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4答案 D解析A项,氧元素的化合价由反应前的+1价变为反应后的0价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,错误;B项,在反应中O2F2中的氧元素的化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而H2S中的S元素的化合价是-2价,反应后变为SF6中的+6价,所以H2S 是还原剂,错误;C项,外界条件不明确,不能确定HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,错误;D项,根据化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量之比是1∶4,正确。
走好关键第一步——正确标出元素化合价正确分析氧化还原反应中电子转移的数目,其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。
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、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;说变价也不难,二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;铜、汞二价最常见。
近几年高考中一些特殊物质中元素的化合价判断CuFeS2Cu+2 Fe+2 S-2 K2FeO4Fe+6Li2NH N-3 LiNH2N-3 AlN N-3Na2S2O3S+2 MO+2M+5 C2O2-4C+3HCN C+2 N-3 CuH Cu+1 H-1FeO n-4Fe+(8-n) Si3N4Si+4 N-3考点二氧化性、还原性强弱规律1.氧化性、还原性的判断(1)氧化性是指得电子的能力;还原性是指失电子的能力。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。
如:Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。
从元素的价态考虑: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——既有氧化性又有还原性,如:Fe2+、S、Cl2等。
2.氧化性、还原性强弱的比较方法(1)根据化学方程式判断氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)===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。
(2)根据反应条件和产物价态高低进行判断①与同一物质反应,一般越易进行,则其氧化性或还原性就越强。
如Na与冷水剧烈反应,Mg与热水反应,Al 与水加热反应也不明显,所以还原性:Na>Mg>Al ;非金属单质F 2、Cl 2、Br 2、I 2与H 2反应,F 2与H 2暗处剧烈反应并爆炸,Cl 2与H 2光照剧烈反应并爆炸,Br 2与H 2加热到500 ℃才能发生反应,I 2与H 2在不断加热的条件下才缓慢发生反应,且为可逆反应,故氧化性:F 2>Cl 2>Br 2>I 2。
②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如果氧化产物价态相同,可根据反应条件的高低进行判断:一般条件越低,氧化剂的氧化性越强,如:MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O,2KMnO 4+16HCl(浓)===2KCl +2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O ,由上述反应条件的不同,可判断氧化性:KMnO 4>MnO 2。
当不同氧化剂作用于同一还原剂时,如果氧化产物价态不相同,可根据氧化产物的价态高低进行判断:氧化产物的价态越高,则氧化剂的氧化性越强,如:2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 3,Fe +S=====△FeS ,则氧化性:Cl 2>S 。
题组一 正确理解氧化性、还原性强弱 1.下列说法正确的是( )A .含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性B .强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应C .阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性D .元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼 答案 B解析 强氧化剂与强还原剂发生反应需要一定的条件,如:H 2和O 2发生反应需要点燃或光照。
2.(2017·杭州检测)在氧化还原反应中,下列各组物质均可用作氧化剂的是( ) A .F -、I -、S 2-B .Fe 3+、MnO -4、NO -3 C .ClO -4、Mg D .Cl 2、Fe 3+、Al答案 B题组二 依据方程式判断氧化性、还原性强弱 3.已知常温下,在溶液中可发生如下两个离子反应: Ce 4++Fe 2+===Fe 3++Ce 3+Sn 2++2Fe 3+===2Fe 2++Sn 4+由此可以确定Fe 2+、Ce 3+、Sn 2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是( ) A .Sn 2+、Fe 2+、Ce 3+ B .Sn 2+、Ce 3+、Fe 2+C .Ce 3+、Fe 2+、Sn 2+D .Fe 2+、Sn 2+、Ce 3+答案 A解析在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。