高考化学复习考点4 氧化还原反应
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高中化学专题复习之——氧化还原反应一、基本概念⑴.氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物概念定义注意点氧化反应物质失去电子的反应物质失去电子的外部表现为化合价的升高还原反应物质得到电子的反应物质得到电子的外部表现为化合价的降低被氧化元素失去电子的过程元素失去电子的外部表现为化合价的升高被还原元素得到电子的过程元素得到电子的外部表现为化合价的降低氧化产物通过发生氧化反应所得的生成物氧化还原反应中,氧化产物、还原产物可以是同一种产物,也可以是不同产物,还可以是两种或两种以上的产物。
如反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中,Fe2O3和SO2均既为氧化产物,又为还原产物。
还原产物通过发生还原反应所得的生成物氧化剂得到电子的反应物常见氧化剂:(1)活泼的非金属单质;如卤素单质(X2)、O2、S等(2)高价金属阳离子;如Fe3+、Cu2+等(3)高价或较高价含氧化合物;如MnO2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等(4)过氧化物;如Na2O2、H2O2等还原剂失去电子的反应物常见还原剂:①活泼或较活泼的金属;如K、Na、Zn、Fe等②一些非金属单质;如H2、C、Si等③较低态的化合物;CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4氧化性得到电子的能力物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关,与得失电子的数目无关。
还原性失去电子的能力⑵.基本概念之间的关系:氧化剂有氧化性化合价降低得电子被还原发生还原反应生成还原产物还原剂有还原性化合价升高失电子被氧化发生氧化反应生成氧化产物例1、制备氰化钙的化学方程式为CaCO3+ 2HCN = Ca(CN)2 + CO↑+ H2↑+ CO2↑,在反应中()A. 氢元素被氧化,碳元素被还原B. HCN既是氧化剂又是还原剂C. Ca(CN)2是氧化产物,H2是还原产物D. CO为氧化产物,H2为还原产物解析:本题考查氧化还原反应的有关概念。
CaCO3+ 2HCN = Ca(CN)2 + CO↑+ H2↑+ CO2↑(注意生成物中CO2碳元素来自CaCO3,它的化合价在反应前后没有发生变化),即氢元素化合价降低,碳元素化合价升高,故HCN既是氧化剂又是还原剂,Ca(CN)2 是氧化产物,H2是还原产物。
高考化学知识点:氧化还原反应五个基本概念高考化学知识点:氧化还原反应五个基本概念
高考化学知识点:氧化还原反应五个基本概念
下面以CO+CuO=Cu+CO2的反应为例,说明氧化还原反应的五个基本概念。
1.氧化还原反应:有电子转移(得失或偏移)的反应叫氧化还原反应。
氧化还原反应的实质是电子的转移,表现为化合价的变化,所以有化合价变化的反应一定是氧化还原反应。
2.氧化剂:发生还原反应(得电子,化合价降低)的物质是氧化剂;氧化剂具有氧化性(即能够把还原剂氧化),上述反应中的氧化剂是CuO。
3.还原剂:发生氧化反应(失电子,化合价升高)的物质是还原剂;还原剂具有还原性(即能够把氧化剂还原),上述反应中的还原剂是CO。
4.氧化产物:氧化产物是发生氧化反应后的产物,即化合价升高后的生成物,或还原剂转变成的生成物。
上述反应中的氧化产物是CO2。
5.还原产物:还原产物是发生还原反应后的产物,即化合价降低后的生成物,或氧化剂转变成的生成物,上述反应中的还原产物是Cu。
对概念的理解重点落脚在会应用这些概念,所以要明确氧化还原反应的实质和表现形式,特别是通过化学反应中元素化合价这一表现形式可以很简单地判断氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。
突破4 氧化还原反应【难点问答】1.在氧化还原反应中会不会只有化合价的上升或降低?【答案】不会。
氧化还原反应中化合价上升与降低必定同时发生,不能独立存在。
2.氧化还原反应中,得电子总数肯定等于失电子总数吗?【答案】氧化还原反应中,得失电子总数肯定相等。
3.四种基本反应类型中,肯定属于氧化还原反应的是哪种反应类型?肯定不属于氧化还原反应的是哪种反应类型?【答案】置换反应肯定属于氧化还原反应,复分解反应肯定不属于氧化还原反应,有单质参与的化合反应和有单质生成的分解反应都是氧化还原反应。
4.某元素单质的一个原子在反应中失去两个电子,反应后该元素的化合价是多少?【答案】反应后该元素的化合价是+2价5.得电子难的元素肯定易失去电子吗?【答案】得电子难的元素不肯定易失去电子。
如碳元素、稀有气体元素既不简洁失电子也不简洁得电子。
6.元素由化合态转变为游离态肯定被氧化吗?【答案】元素由化合态转变为游离态不肯定被氧化,也可能被还原。
如HCl转化为Cl2,氯元素被氧化,CuO转化为Cu,铜元素被还原。
7.氧化还原反应的判据是什么?【答案】氧化还原反应的最佳判据是有无元素化合价变化。
8.氧化还原反应中电子转移的表示方法有哪些?【答案】(1)单线桥法:表示氧化剂与还原剂之间电子转移的方向和总数;箭头必需由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素;箭头方向表示电子转移的方向;在“桥”上标明转移的是电子总数。
双线桥法分析氧化还原反应的步骤:①标出有化合价变化的元素的化合价;②在反应物到生成物之间画一个箭头,箭头动身和指向的是有化合价变化的同一元素;③分析化合价的变化,找出反应中得失电子的总数(有价态变化元素的一个原子转移电子数×发生价态变化的原子个数);④将转移电子数标在线上。
(2)双线桥法:表示氧化剂及其还原产物、还原剂及其氧化产物之间电子转移状况;箭头必需由反应物指向生成物,且两端对准同种元素;箭头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转移前后的变化。
高考化学氧化还原知识点解析在高考化学中,氧化还原反应是一个极其重要的知识点,它贯穿于化学学习的多个方面,对于理解化学反应的本质和规律具有关键意义。
接下来,咱们就一起来深入解析一下这部分内容。
一、氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的特征是元素化合价的升降。
化合价升高的物质被氧化,发生氧化反应;化合价降低的物质被还原,发生还原反应。
而氧化还原反应的本质是电子的转移,包括电子的得失和电子对的偏移。
氧化剂是在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质,具有氧化性,在反应中使其他物质被氧化,自身被还原,对应的产物是还原产物。
还原剂则是在反应中失去电子(或电子对偏离)的物质,具有还原性,在反应中使其他物质被还原,自身被氧化,对应的产物是氧化产物。
例如,在反应 2H₂+ O₂= 2H₂O 中,氢气(H₂)中的氢元素化合价从 0 价升高到+1 价,氢气被氧化,是还原剂,发生氧化反应,生成的水(H₂O)是氧化产物;氧气(O₂)中的氧元素化合价从 0 价降低到-2 价,氧气被还原,是氧化剂,发生还原反应,生成的水(H₂O)是还原产物。
二、氧化还原反应的表示方法1、双线桥法用双线桥法表示氧化还原反应时,要分别从反应物中化合价发生变化的元素指向对应的生成物中的同一种元素,桥上标明“得到”或“失去”电子的总数以及化合价的升降情况。
以 2KClO₃= 2KCl + 3O₂↑为例,从氯酸钾(KClO₃)中氯元素指向氯化钾(KCl)中的氯元素,桥上标明“得到6e⁻,化合价降低6”;从氯酸钾(KClO₃)中氧元素指向氧气(O₂)中的氧元素,桥上标明“失去 12e⁻,化合价升高12”。
2、单线桥法单线桥法是从还原剂中化合价升高的元素指向氧化剂中化合价降低的元素,桥上标明转移电子的总数。
比如在反应 Fe + 2HCl = FeCl₂+ H₂↑中,从铁(Fe)指向盐酸(HCl)中的氢元素,桥上标明“2e⁻”。
三、常见的氧化剂和还原剂1、常见的氧化剂(1)活泼的非金属单质,如氧气(O₂)、氯气(Cl₂)等。
考点4 氧化还原反应1.(2015·四川高考·1)下列物质在生活中应用时,起还原作用的是( )A.明矾作净水剂B.甘油作护肤保湿剂C.漂粉精作消毒剂D.铁粉作食品袋内的脱氧剂【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)氧化还原反应的标志是化合价的变化;(2)还原剂在化学反应中起还原作用。
【解析】选D。
明矾净水是因为Al3+水解成Al(OH)3胶体吸附杂质,属于非氧化还原反应;甘油具有强的吸湿性,可以让皮肤上的水分不会太快散发,同时适当从空气中吸收水蒸气,属于非氧化还原反应;漂粉精具有强氧化性,故可作消毒剂;铁粉可以消耗食品袋中的氧气,铁粉自身被氧化,起还原作用。
2.(2015·海南高考·1)化学与生活密切相关。
下列应用中利用了物质氧化性的是( ) A.明矾净化水B.纯碱去油污C.食醋除水垢D.漂白粉漂白织物【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)常见的化学常识中的化学原理;(2)了解盐类水解在日常生活中的应用以及漂白粉漂白原理。
【解析】选D。
明矾净化水是利用铝离子水解产生的氢氧化铝胶体具有吸附作用,与物质的氧化性无关,A不符合题意;纯碱去油污是利用碳酸根离子水解显碱性,油脂在碱性条件下水解,生成可溶性的物质,与物质的氧化性无关,B不符合题意;食醋除水垢,是利用醋酸的酸性,与物质的氧化性无关,C不符合题意;漂白粉的有效成分是次氯酸钙,该物质与水发生反应生成的次氯酸具有强氧化性,可以将织物的色素氧化为无色物质,D符合题意。
3.(2015·海南高考·6)已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3ClO-+4OH-2R错误!未找到引用源。
+3Cl-+5H2O。
则R错误!未找到引用源。
中R的化合价是·············································································() A.+3 B.+4 C.+5 D.+6【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)可以依据氧化还原反应中的电子守恒确定元素R的化合价;(2)也可以根据化学反应中的电荷守恒先确定n值,再确定R的化合价。
高考氧化还原反应的常考点一、氧化还原反应的基本概念氧化还原反应是指在化学反应中,物质所含的电子数发生变化的反应。
通常,一个物质失去电子的过程称为氧化反应,而得到电子的过程则称为还原反应。
二、氧化数的表示方法氧化数是一个描述原子或分子电子分布的数值,常用来表示原子或分子的氧化状态。
在化合物中,正负化合价之和为零,单质化合价为零。
三、常见氧化还原反应类型及其实例1.置换反应:一种单质替代另一种单质的反应,如铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
2.分解反应:一种化合物分解成两种或多种单质的反应,如水分解为氢气和氧气。
3.歧化反应:一种物质中的同一种元素发生氧化和还原反应,如氯气与水反应生成盐酸和次氯酸。
4.归中反应:一种物质中的元素从高价变为低价或从低价变为高价的反应,如硫在氧气中燃烧生成二氧化硫。
四、氧化还原反应中的电子转移数计算在氧化还原反应中,电子转移数的计算是重要的考点。
电子转移数等于化合价变化数乘以参与反应的原子个数。
五、氧化还原反应在生活和工业领域的应用案例分析1.工业制硫酸:利用二氧化硫、氧气和水在高温下反应生成硫酸。
2.汽车尾气处理:汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物通过催化转化器转化为二氧化碳和水。
3.金属的冶炼:金属可以通过氧化还原反应从其化合物中被还原出来,如铁的冶炼。
六、歧化与归中反应特点及实例分析1.歧化反应:一种物质中的同一种元素发生氧化和还原反应,如氯气与水反应生成盐酸和次氯酸。
特点是在一个分子内部发生氧化还原反应。
2.归中反应:一种物质中的元素从高价变为低价或从低价变为高价的反应,如硫在氧气中燃烧生成二氧化硫。
特点是电子转移发生在同一元素之间。
七、酸碱条件对氧化还原反应的影响酸碱条件可以影响氧化还原反应的方向和速率。
在酸性条件下,氧化剂的氧化性通常增强,还原剂的还原性减弱;在碱性条件下则相反。
此外,酸碱条件还可能影响中间产物和最终产物的生成。
八、配平技巧和策略在配平氧化还原反应时,可以采用多种技巧和策略,如化合价升降守恒法、电子得失守恒法等。
高考化学复习考点知识专题讲解专题四氧化还原反应的规律及应用考点知识纵观近几年的高考,无论是全国的理科综合试卷还是江苏、上海等省市的单科考试,氧化还原反应始终是考查的重点,命题率较高。
其考查方式多以选择题和填空题的形式出现,难度适中,形式新颖灵活。
涉及的知识有1、从氧化还原反应角度分析反应类型;2、判断化学反应中的氧化剂和还原剂、电子转移的方向和数目;3、比较氧化性或还原性的强弱,判断氧化还原反应的可能性及反应产物等已经由单纯的配平方程式向与生产、生活、实验等于有关的氧化还原反应方程式转化。
预计今后的高考命题趋势是:以社会实际问题或典型实例为载体,考查对有关概念的理解和应用,与物质分析、推断结合在一起,考查学科内综合应用能力。
重点、难点探源一、氧化还原反应1、氧化还原反应(1)概念:有元素化合价升降的化学反应。
(2)特征:反应前后元素的化合价发生了改变。
(3)实质:反应过程中有电子得失或电子转移。
2、有关概念及相互关系例如:反应MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O中(1)MnO2在反应中得到电子,所含元素化合价降低,被还原,发生还原反应,作氧化剂,生成还原产物。
(2)HCl在反应中失去电子,所含元素化合价升高,被氧化,发生氧化反应,作还原剂,生成氧化产物。
二、常见的氧化剂、还原剂1、常见氧化剂物质类型举例对应还原产物活泼的非金属单质X2(卤素)X-O2 O3H2O OH-元素处于高化合价时的化合物或离子氧化物MnO2Mn2+含氧酸浓H2SO4SO2HNO3NO NO2盐KMnO4Mn2+Fe3+Fe2+ Fe2、常见还原剂3、具有中间价态的物质既有氧化性又有还原性,一般情况下主要表现某一方面的性质。
三、氧化性和还原性的强弱比较1、根据氧化还原反应判断氧化还原反应总是遵循以下规律(简称强弱律)氧化性:氧化剂>氧化产物,氧化剂>还原剂;还原性:还原剂>还原产物,还原剂>氧化剂。
高中化学学习材料金戈铁骑整理制作考点4 氧化还原反应1.(2015·四川高考·1)下列物质在生活中应用时,起还原作用的是 ·······················() A.明矾作净水剂B.甘油作护肤保湿剂C.漂粉精作消毒剂D.铁粉作食品袋内的脱氧剂2.(2015·海南高考·1)化学与生活密切相关。
下列应用中利用了物质氧化性的是 ···() A.明矾净化水B.纯碱去油污C.食醋除水垢D.漂白粉漂白织物3.(2015·海南高考·6)已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3ClO-+4OH-2R O4n−+3Cl-+5H2O。
则R O4n−中R的化合价是 ··········() A.+3 B.+4 C.+5 D.+6 4.(2015·江苏高考·3)下列说法正确的是 ······················································() A.分子式为C2H6O的有机化合物性质相同B.相同条件下,等质量的碳按a、b两种途径完全转化,途径a比途径b放出更多热能途径a:C CO+H2CO2+H2O途径b:C CO2C.在氧化还原反应中,还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数D.通过化学变化可以直接将水转变为汽油5.(2015·江苏高考·4)在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C。
下列说法正确的是···············································································································() A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径:r(Mg2+)>r(Mg)C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性D.该反应中化学能全部转化为热能6.(2015·北京高考·28)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。
实验如下:(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时,再进行实验Ⅱ,目的是使实验Ⅰ的反应达到。
(2)ⅲ是ⅱ的对比实验,目的是排除ⅱ中造成的影响。
(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。
用化学平衡移动原理解释原因:。
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测ⅰ中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时,指针向右偏转,b作极。
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01 mol·L-1AgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是。
(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了ⅱ中Fe2+向Fe3+转化的原因。
①转化原因是。
②与(4)实验对比,不同的操作是。
(6)实验Ⅰ中,还原性:I->Fe2+;而实验Ⅱ中,还原性:Fe2+>I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是。
7.(2015·全国卷Ⅱ·28)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。
回答下列问题:(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为。
(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:①电解时发生反应的化学方程式为。
②溶液X中大量存在的阴离子有。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是(填标号)。
a.水b.碱石灰c.浓硫酸d.饱和食盐水(3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量:Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入3 mL稀硫酸;Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;Ⅴ.用0.100 0 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32−2I-+S4O62−),指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。
在此过程中:①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。
②玻璃液封装置的作用是。
③Ⅴ中加入的指示剂通常为,滴定至终点的现象是。
④测得混合气中ClO2的质量为g。
(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。
若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是(填标号)。
a.明矾b.碘化钾c.盐酸d.硫酸亚铁8.(2015·山东高考·29)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。
LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。
(1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。
B极区电解液为溶液(填化学式),阳极电极反应式为,电解过程中Li+向电极迁移(填“A”或“B”)。
(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为,铁渣中铁元素的化合价为,在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41 g,CO2的体积为1.344 L(标准状况),则钴氧化物的化学式为。
9.(2015·浙江高考·27)Ⅰ.请回答:(1)H2O2的电子式。
(2)镁燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由。
(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式。
(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:()Mn O4−+()C2O42−+()Mn2++()CO2↑+Ⅱ.化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。
一定条件下金属钠和H2反应生成甲。
甲与水反应可产生H2,甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。
将4.80 g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。
请推测并回答:(1)甲的化学式。
(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式。
(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式。
(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程发生反应的化学方程式。
(5)某同学认为:用惰性气体赶尽反应体系中的空气,将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,得到的固体物质即为纯净的甲;取该固体物质与水反应,若能产生H2,即可证明得到的甲一定是纯净的。
判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由。
答案:1.【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)氧化还原反应的标志是化合价的变化;(2)还原剂在化学反应中起还原作用。
【解析】选D。
明矾净水是因为Al3+水解成Al(OH)3胶体吸附杂质,属于非氧化还原反应;甘油具有强的吸湿性,可以让皮肤上的水分不会太快散发,同时适当从空气中吸收水蒸气,属于非氧化还原反应;漂粉精具有强氧化性,故可作消毒剂;铁粉可以消耗食品袋中的氧气,铁粉自身被氧化,起还原作用。
2.【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)常见的化学常识中的化学原理;(2)了解盐类水解在日常生活中的应用以及漂白粉漂白原理。
【解析】选D。
明矾净化水是利用铝离子水解产生的氢氧化铝胶体具有吸附作用,与物质的氧化性无关,A不符合题意;纯碱去油污是利用碳酸根离子水解显碱性,油脂在碱性条件下水解,生成可溶性的物质,与物质的氧化性无关,B不符合题意;食醋除水垢,是利用醋酸的酸性,与物质的氧化性无关,C不符合题意;漂白粉的有效成分是次氯酸钙,该物质与水发生反应生成的次氯酸具有强氧化性,可以将织物的色素氧化为无色物质,D符合题意。
3.【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)可以依据氧化还原反应中的电子守恒确定元素R的化合价;(2)也可以根据化学反应中的电荷守恒先确定n值,再确定R的化合价。
【解析】选D。
根据氧化还原反应得失电子守恒(化合价升降相等),反应中氯元素化合价由+1→-1(化学计量数为3),因此R元素的化合价由+3升高到+6价(化学计量数为2),由此判断D正确。