高中化学 2.3《氧化还原反应》学案1 新人教版必修1
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用心 爱心 专心 1 氧化还原反应(一)
一、要点精讲
1、氧化还原反应的基本概念及相互联系
⑴
基本概念:①氧化还原反应的特征
本质
②氧化剂、还原剂,③氧化反应、还原反应,④氧化产物、还原产物,⑤氧化性、还原性。
⑵
氧化还原反应中各个概念间的联系:氧化还原反应的有关概念是相互对立,又相互依存的,从物质中所含元素的原子得失电子的观点,可将它们间的关系总结如下图所示:
氧化剂→
性 电子→还原反应→化合价 →还原产物
↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
反应物 表现性质 反应实质 反应过程 基本特征 生成物
↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
还原剂→ 剂 电子→氧化反应→化合剂 →氧化产物
注:①在同一氧化还原反应中,电子的得与失,化合价的升与降是同时进行的,并且遵循电子的得失守恒和化合价的升降总数相等的原则
②氧化剂与还原剂、氧化产物与还原产物可以是不同物质,也可以是同一物质
2.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系:
注:有单质参与或有单质生成的反应不一定是氧化还原反应。
例如:同素异形体之间的转化。
3.氧化还原反应中电子转移的表示方法:
⑴ 单线桥表示法
⑵ 双线桥表示法
4.常见的氧化剂 ①活泼非金属单质,如 等
②高价态的金属阳离子,如 等
③高价态的含氧化合物,如 等
还原剂 ①活泼金属,如 等
②非金属单质,如 等
③低价态的金属阳离子,如 等
④非金属阴离子,如 等
⑤低价态的化合物,如 等
5.特殊的氧化还原反应:自身氧化还原反应、歧化反应、归中反应、部分氧化还原反应。
6.氧化还原反应的一般规律及其运用
⑴ 守恒规律及其运用:氧化还原反应中化合价升高总数与降低总数相等、失电子总数与得电子总数相等。主要用于氧化还原反应的计算、氧化还原方程式配平及反应产物的判断。
⑵ 转化规律及其运用:氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最易;同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近(或归中)而不交叉;同种元素,相邻价态间不发生氧化还原反应。主要用于分析判断氧化还原反应中的物质变化及推测变化产物。
⑶ 反应顺序规律及其运用:一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,优先与还原性强的还原剂发生反应。同理,一种还原剂遇多种氧化剂时,氧化性最强的氧化剂优先发生反应。主要用于判断反应顺序、反应后可能存在的物质以及讨论型计算。
⑷ 电极反应规律及其运用:原电池:“负氧正还”;电解池:“阳氧阴还”。主要用于电极判断、电极方程式的书写以及电极产物的判断。
二、典例解析
【例1】下列叙述正确的是 用心 爱心 专心 2 A.元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得
B.得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强
C.阳离子只能得到电子被还原,只能作氧化剂
D.含有最高价元素的化合物不一定具有强的氧化性
【例2】在一定条件下,RO3n-和氟气可发生如下反应:
RO3n-+F2+2OH-=RO4-+2F-+H2O。从而可知在RO3n-中,元素R的化合价是
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
【例3】G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化物。我们不了解它们的分子式(或化学式),但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平):
⑴ G→Q+NaCl ⑵ Q+H2O电解X+H2 ⑶ Y+NaOH→G+Q+H2O
⑷ Z+NaOH→Q+X+H2O
这五种化合物中氯的化合价由底到高的顺序为
A.QGZYX B.GYQZX C.GYZQX D.ZXGYQ
【例4】含agHNO3的稀硝酸与bg铁粉恰好完全反应,若HNO3的还原产物只有NO,则a∶b的值不可能是{ }
A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.9∶2
【例5】在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是
A 原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
B 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应
C 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应
D 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
【例6】化合物BrFx与水按物质的量之比3︰5 发生反应,其产物为溴酸、氢氟酸、单质溴和氧气。
⑴ BrFx中,x=_______;⑵该反应的化学方程是:_________________________________ 。
⑶ 此反应中的氧化剂是______________,还原剂是_______________。
三、当堂反馈
1.世界卫生组织(WHO)将二氧化氯ClO2列为A级高效安全灭菌消毒剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用。下列说法正确的是
A.二氧化氯是强氧化剂 B.二氧化氯是强还原剂
C.二氧化氯是离子化合物 D.二氧化氯分子中氯为-1价
2.通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为+1)溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n(硝酸银)︰n(硝酸亚汞)=2︰1,则下列表述正确的是
A.在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n(银)︰n(汞)=2︰1
B.在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等
C.硝酸亚汞的分子式为HgNO3
D.硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)2
3.向100 mL FeBr2 溶液中通入标准状况下的 Cl2 3.36 L 全部被还原,测得溶液中
c(Br-)= c(Cl-) ,则原 FeBr2 溶液的物质的量浓度是
A.0.75 mol/L B.1.5 mol/L C.2 mol/L D.3 mol/L
4.含agHNO3的稀硝酸中加入bg铁粉,若HNO3的还原产物只有NO,当有1/8agHNO3被还原时,a∶b的值( )
A.3∶1 B.9∶2 C.8∶1 D.9∶1 用心 爱心 专心 3 0 +3 0 +2 5.将一定量的锌与100ml18.5mol/L浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时生成气体A33.6L(标准状况),将反应后的溶液稀释至1L,测得溶液的PH=1,则下列叙述中错误的是( )
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.气体A中SO2与H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗锌97.5g
D.反应中共转移电子3 mol
6.硝酸盐受热分解的产物与硝酸盐的组成以及受热的温度等因素有关。
⑴ 一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学反应方程式为:NH4NO3 — HNO3 + N2 + H2O,
在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为__________;
⑵ 某硝酸盐受热分解的产物为不含氮元素的固体物质和NO2、O2气体,若产生NO2和O2的物质的量之比为8︰1,则金属元素的价态在反应过程中________(填“升高”、“降低”、“不变”)。若该硝酸盐的化学式表示为M(NO3)2,则其受热分解的化学方程式为
;
⑶ 2mol Cu(NO3)2和AgNO3混合物,加热使其分解,得到NO2、O2二种气体和CuO、Ag二种固体,将产生的NO2、O2混合气体经水充分吸收后,剩余气体是________,其物质的量(mol)范围是________________。
7.铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾还强,其本身在反应中被还原为Fe3+。
⑴配平制取铁酸钠的化学方程式:Fe(NO3)3+NaOH+Cl2-Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O
⑵ 若有1mol Cl2参加反应,则反应中电子转移总数为 ;
⑶ 铁酸钠之所以能净水,除了能消毒杀菌外,另一个原因是 。
8.用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米顺粒(杂质),这种颗粒可用氧化气化法提纯,其反应式为:
⑴完成配平上述反应的化学方程式。
⑵此反应的氧化剂是 ,氧化产物的电子式 :
⑶H2SO4在上述反应中表现出来的性质是 (填选项编号)(多选倒扣分)
A酸性 B氧化性 C吸水性 D脱水性
⑷上述反应中若产生0.2molCO2气体,则转移电子的物质的量是 mol.
18.(10分)(1)3、2、8、3、2、2、8H2O (2分); (2)K2Cr2O7(2分)
(2分) (3)A(2分) (4)0.8mol(2分)
氧化还原反应(二)
一、要点精讲
1.物质氧化性、还原性强弱的判断和运用
⑴ 氧化性和还原性强弱程度的判断:物质氧化性、还原性的强弱取决于该物质在化学反应中得失电子的难易程度,由物质的结构决定。
① 根据物质结构判断单质以及简单离子的氧化性、还原性的强弱。
② 根据化合价判断:一般说来,同一种元素从低价态到高价态的氧化性(得电子能力)逐渐增强,还原性逐渐减弱;从高价态到低价态的氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。
③ 根据化学反应判断:
i 由同一氧化还原反应判断:氧化剂+还原剂 氧化产物+还原产物
氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物
ii 由与同一种物质反应的情况判断
2Fe+3Cl2====2FeCl3 Fe+2HCl====FeCl2+H2↑ 氧化能力Cl2>HCl 用心 爱心 专心 4
O2+HCl Cl2 ,MnO2 +HCl Cl2 ,KMnO4+HCl→Cl2
氧化能力KMnO4>MnO2>O2
④ 外界条件(如浓度、温度、溶液的酸碱性等)对物质氧化性或还原性也有影响
⑵ 物质氧化性、还原性强弱的运用:离子共存、反应及反应顺序、反应产物等的判断。