【精品】人教版高中化学氧化还原反应
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第讲氧化还原反应氧化还原反应的考纲1.了解氧化还原反应的本质是电子转移。
2.了解氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物等概念。
3.能够利用得失电子守恒进行有关氧化还原反应的计算。
4.了解常见的氧化剂和还原剂及常见的氧化还原反应。
氧化还原反应的题型设置考查形式主要与元素化合物知识相联系,包括计算、产物价态的判断、完成氧化还原方程式、结合电化学等,考查形式有填空、选择。
知识必备一、氧化还原反应的基本概念1、特征:反应前后有无化合价变化(判断依据)2、本质:电子的转移(得失或偏移)二、常见的氧化剂和还原剂2、氧化性、还原性大小顺序氧化性:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+F2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>SO2还原性:S2->SO32->I->Fe2+>Br ->Cl->OH->含氧酸根离子三、氧化还原的表示方法1、双线桥法单线桥法2、反应中电子转移的数目四、氧化还原反应的规律1、电子得失守恒规律失电子的总数(还原剂)=得电子的总数(氧化剂)⎩⎨⎧有氧化剂和还原剂化合价有升有降作用:氧化还原反应的计算 2、价态律最高价时——只具氧化性同种元素 最低价时——只具还原性中间价时——兼有氧化性和还原性 3、强弱律在氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物反应中,有: ① ⎩⎨⎧>>还原产物还原性:还原剂氧化产物氧化性:氧化剂②越强越弱原则:氧化剂的氧化性越强,还原产物的还原性越弱 还原剂的还原性越强,氧化产物的氧化性越弱作用⎩⎨⎧否发生的依据、判断氧化还原反应是、比较性质大小214、反应先后律(优先律)当一种氧化剂同时遇到了多种都能反应的还原剂时,首先与还原性最强的还原剂反应,待最强的还原剂反应完后,剩下的氧化剂再与还原性较弱的还原剂反应。
5、价态不交叉律(就近原则)同种元素不同价态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”,而不会出现交错现象。
能力提升一、氧化还原反应的计算1、计算题的整体思路:由已知的物质的量求所求物质的物质的量,然后转化为其它物理量。
2、氧化还原反应的解题关键:根据得失电子守恒,列式求解,若是离子反应还可以根据电荷守恒3、氧化还原反应计算类型(1)求反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比 (2)计算参加反应的氧化剂或还原剂的量 (3)确定反应前后某一元素的价态变化 (4)综合计算二、氧化还原反应方程式的书写1、反应中有氧化剂和还原剂2、配平氧化还原反应的配平的思路:得失电子守恒→电荷守恒→质量守恒 3、氧化还原反应书写步骤(1)根据氧化还原反应中,价态有升有降,确定氧化剂、还原剂、以及还原产物、还原产物 (2)根据质量反应前后元素的种类不变,添加其他物质 (3)氧化还原反应产物的猜想规律:△①⎪⎩⎪⎨⎧-+-离子水结合生成溶液为中性或碱性,与结合生成水溶液为酸性,与溶液中没有OH H O 2②⎪⎩⎪⎨⎧-+2422n n n 不同在不同的介质不同的介-MnO4O M O M M 在碱性中,还原产物为在中性中,还原产物为在酸性中,还原产物为③阳离子、阴离子结合热点考向及典例分析一、氧化还原反应的概念【例1】实验室制Cl 2的反应为Mn02十4HCl (浓) ∆MnCl 2+C12↑+2H 2O .下列说法错误的是( ) A .还原剂是HCl ,氧化剂是Mn02B .每生成1 molCl 2,转移电子的物质的量为2 molC .每消耗1 molMnO 2,起还原剂作用的HCl 消耗4molD .生成的Cl2中,除含有一些水蒸气外,还含有HCl 杂质 【变式训练】1、ClO 2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。
实验室可通过以下反应制得ClO 2:2KClO 3+H 2C 2O 4+H 2SO 4 2ClO 2↑+K 2SO 4+2CO 2↑+2H 2O ,下列说法正确的是( )A .KClO 3在反应中得到电子B .ClO 2是氧化产物C .H 2C 2O 4在反应中被氧化D .1 molKClO 3参加反应有2mol 电子转移二、氧化还原反应的规律【例2】已知下列反应:2FeCl 3+2KI===2FeCl 2+2KCl +I 2 ① 2FeCl 2+Cl 2===2FeCl 3 ② I 2+SO 2+2H 2O===H 2SO 4+2HI ③ 判断下列物质的还原能力由强到弱的顺序是________。
A I ->Fe 2+>Cl ->SO 2B .Cl ->Fe 2+>SO 2>I -C .Fe 2+>I ->Cl ->SO 2D .SO 2>I ->Fe 2+>Cl -【变式训练】1、已知:X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力W2>Z2>X2>Y2,下列氧化还原反应能发生的是________。
A .2NaW +Z2===2NaZ +W2 B .2NaX +Z2===2NaZ +X2 C .2NaY +W2===2NaW +Y2 D .2NaZ +X2===2NaX +Z22、R 、X 、Y 和Z 是四种元素,其常见化合价均为+2价,且X 2+与单质R 不反应;X 2++Z = X + Z 2+ ;Y + Z 2+= Y 2+ + Z 。
这四种离子被还原成0价时表现的氧化性大小符合( ) A .R 2+>X 2+>Z 2+>Y 2+ B .X 2+>R 2+>Y 2+>Z 2+ C .Y 2+>Z 2+>R 2+>X 2+ D .Z 2+>X 2+>R 2+>Y 2+3、已知:①向KmnO 4晶体滴加浓盐酸,产生黄绿色气体;②向FeCl 2溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色;③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI 试纸上,试纸变蓝色.下列判断正确的是( )A.上述实验证明氧化性:MnO-4>Cl2>Fe3+>I2B.上述实验中,共有两个氧化还原反应C.实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝D.实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性【例3】含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。
下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是()A.x=0.4a,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-B.x=0.6a,2Br-+Cl2===Br2+2Cl-C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2===Br2+2Fe3++4Cl-D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2===2Br2+2Fe3++6Cl-【变式训练】1、某溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量之比为2:3:4,要使溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量之比为4:3:2,则通入氯气的物质的量是原溶液中I-的物质的量2、FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是()A.加入KSCN溶液一定不变红色B.溶液中一定含Fe2+C.溶液中一定含Cu2+D.剩余固体一定含Cu3、等质量的锌、铁、铜三种金属混合物a g加入到FeCl3和盐酸的混合液中,充分反应后:(1)若无固体剩余,则溶液中的阳离子一定有,可能有;(2)若剩余固体为(a/3)g,则溶液中的阳离子一定有,可能有,一定没有;(3)若剩余固体为(3a/4)g ,则溶液中的阳离子一定有。
三、氧化还原反应方程式的书写【例4】某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2(1)该反应中的还原剂是。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是→。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目(4)如反应转移了0.3 mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为。
【变式训练】1、在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650mg / L。
现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为-3价):KCN +2KOH+Cl2→ KOCN+2KCl+H2O,被氧化的元素是。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。
请配平下列化学方程式:KOCN KOH Cl2CO2+N2+KCl +H2O(3)若处理上述废水20L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯g。
2、SO2与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯。
该反应的氧化产物为,当生成2mol二氧化氯时,转移电子mol。
H2SO3溶液在空气中长期放置生成H2SO4的化学反应方程式为:。
四、氧化还原反应的计算【例5】在S+NaOH=Na2S+Na2SO3+H2O反应中,氧化剂和还原剂的物质物质的量之比为【例6】已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:H2O2 → H2O IO3—→ I2 MnO4-—→ Mn2+HNO3→ NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是()A. H2O2 B. IO3— C. MnO4— D. HNO3【例7】在一定条件下,RO3n-和F2可发生如下反应:RO3n-+F2+2OH-=RO4-+2F-+H2O,从而可知在中,元素R的化合价是【例8】足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO 的混合气体,这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH 溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是A.60mL B.45mL C.30mL D.15mL【例9】1.92 g铜投入一定量的浓硝酸中,铜完全溶解,生成气体颜色越来越浅,共收集到672 mL气体(标准状况),将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入氧气恰好使气体完全溶解在水中,则需要标准状况下的氧气体积为( )A.504 mL B.168 mL C.336 mL D.224 mL【变式训练】1、在KClO3 +6HCl=3Cl2+KCl +3H2O反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比2、在BrF3+H2O—Br2+HBrO3+O2↑+HF(未配平)化学反应中,若有10.8g水被氧化,则被水还原的BrF3的物质的量是()A、0.4molB、0.6molC、0.8molD、0.9mol3、已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:Fe3+→Fe2+;MnO4-→Mn2+;Cl2→2Cl-;HNO3→NO。