高考化学一轮复习第章化学物质及其变化第节氧化还原反应学案
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第三节氧化还原反应考纲定位全国卷5年考情1.了解氧化还原反应的本质。
2.了解常见的氧化还原反应。
根据化学式判断元素化合价。
3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
4.能正确书写氧化还原化学方程式和离子方程式。
2017年:Ⅱ卷T8(B)、T9(D)、T13(A、B);Ⅲ卷T26(3)、T27(1)、T28(2)2016年:Ⅰ卷T8(C)、T27(4)、T28;Ⅱ卷T26(1、2、6);卷ⅢT7(C)、T28(2)2015年:Ⅰ卷T8(C)、T28(1);Ⅱ卷T10(C)、T28(1、3)2014年:Ⅰ卷T27(2、3);Ⅱ卷T27(2、3)2013年:Ⅰ卷T27(1、3、4);Ⅱ卷T27(1)(对应学生用书第27页)[考纲知识整合]1.本质和特征提醒:一些特殊物质中元素的化合价:CuFeS2:Cu+2、Fe+2、S-2;K2FeO4:Fe+6;Li2NH、LiNH2、AlN:N-3;Na2S2O3:S+2;MO+2:M+5;C2O2-4:C+3;HCN:C+2、N-3;CuH:Cu+1、H-1;FeO n-4:Fe+8-n;Si3N4:Si+4、N-3。
2.相关概念及其关系注:口诀:“还—升—失—氧,氧—降—得—还。
”提醒:四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示。
3.电子转移的表示方法——双线桥法与单线桥法(1)双线桥法:①标变价,②画箭头,③算数目,④说变化。
用双线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目:(2)单线桥法:箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得”“失”字样。
用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目:4.常见氧化剂与还原剂(1)氧化剂①某些活泼的非金属单质:如Cl2,一般被还原为Cl-。
②元素处于高价态的物质:如浓硫酸,一般被还原为SO2。
③过氧化物:如H2O2,一般被还原为H2O。
(2)还原剂①活泼的金属单质:如Zn,一般被氧化为Zn2+。
②某些活泼的非金属单质:如H2,一般被氧化为H2O。
③元素处于低价态的物质:如CO,一般被氧化为CO2。
[应用体验]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性( )(2)某元素从游离态变为化合态,该元素一定被氧化 ( )(3)非金属阴离子只具有还原性,金属阳离子只具有氧化性( )(4)H 2O 作为还原剂时,产物中一般有O 2生成 ( )(5)无单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应( )(6)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂( )【提示】 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×2.对于反应:MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ,请填空。
(1)氧化剂是________,发生________反应,还原产物是________。
(2)还原剂是________,发生________反应,氧化产物是________。
(3)生成1 mol Cl 2,被氧化的HCl 为________mol ,转移电子数为________。
(4)在此反应中,表现氧化性的物质是________。
(5)此反应中,HCl 表现的性质有________。
【提示】 (1)MnO 2 还原 MnCl 2(2)HCl 氧化 Cl 2(3)2 2N A (4)MnO 2(5)酸性、还原性[高考命题点突破]命题点1 氧化还原反应的概念及本质1.(2018·永丰县调研)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe 2O x )(3<x <4;M 表示Mn 、Co 、Zn 或Ni 的二价离子),常温下,它能使工业废气中的SO 2、NO 2等氧化物转化为单质,转化流程如图所示:有关上述转化过程的下列叙述正确的是 ( )A .MFe 2O 4表现了还原性B .MFe 2O x 表现了还原性C .SO 2和NO 2表现了还原性D .SO 2和NO 2发生了分解反应B [A 项,由信息可知,MFe 2O 4与氢气的反应中,M 元素的化合价降低,则为氧化剂,具有氧化性;B 项,MFe 2O x 在常温下,它能使工业废气中的SO 2、NO 2等氧化物转化为单质,则氧化物为氧化剂,MFe 2O x 为还原剂,体现其还原性;C 项,由B 可知,SO 2和NO 2表现了氧化性;D 项,SO 2和NO 2发生了还原反应。
]2.O 2F 2可以发生反应:H 2S +4O 2F 2===SF 6+2HF +4O 2,下列说法正确的是( )A .氧气是氧化产物B .O 2F 2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∶4DA 项,O 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,氧气是还原产物,错误;B 项,在反应中O 2F 2中的O 元素的化合价降低,获得电子,O 2F 2是氧化剂,而H 2S 中的S 元素的化合价是-2,反应后变为SF 6中的+6价,H 2S 是还原剂,错误;C 项,没有说明是标准状况,不能确定HF 的物质的量,也不能确定转移电子的物质的量,错误;D 项,根据化学方程式可知还原剂H 2S 与氧化剂O 2F 2的物质的量之比是1∶4,正确。
][方法技巧] 化合价的确定方法 1口诀记忆: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。
2代数和法:任何化合物中正、负化合价代数和为零。
如H 2C 2O 4中求C 的化合价+x 可用公式+1×2++x ×2+-2×4=0,x =3。
)命题点2 电子转移的表示方法与计算3.(1)用双线桥表示下列反应的电子转移方向和数目。
①3S+6NaOH=====△2Na 2S +Na 2SO 3+3H 2O②3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO③3NF 3+5H 2O===2NO +HNO 3+9HF(2)用单线桥表示下列反应的电子转移方向和数目。
①4NH 3+5O 2=====催化剂△4NO +6H 2O②2KMnO 4=====△K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑③Cr 2O 2-7+14H ++6Cl -===2Cr 3++3Cl 2↑+7H 2O④CaH 2+2H 2O===Ca(OH)2+2H 2↑【答案】 (1)①4.(1)156 g Na 2O 2与足量CO 2充分反应,转移电子数为________。
(2)3Cl 2+6OH -===5Cl -+ClO -3+3H 2O 反应,当消耗Cl 2(标准状况下)2.24 L 时转移的电子数为________。
(3)对于反应:14CuSO 4+5FeS 2+12H 2O===7Cu 2S +5FeSO 4+12H 2SO 4,当有1 mol FeS 2发生反应,转移电子的物质的量为________。
【解析】 (1)在Na 2O 2与CO 2的反应中,Na 2O 2既作氧化剂又作还原剂且二者之比为1∶1,故转移电子为15678×12×2×1 mol=2 mol 。
(2)3 mol Cl 2参加反应转移5 mol e -,则0.1 mol Cl 2参加反应转移53×0.1N A ≈0.17N A 。
(3)根据反应当5 mol FeS 2反应时,CuSO 4→Cu 2S 时得14 mol e -,FeS 2→Cu 2S 时得7 mol e -,共得到21 mol e -,所以当有1 mol FeS 2反应时,转移4.2 mol e -。
【答案】 (1)2N A (2)0.17N A (3)4.2 mol[思维建模] 转移电子数的计算思路明确元素的变价―→找出所有氧化剂或还原剂的物质的量―――――→根据变价数所有氧化剂或还原剂得或失的电子数―→确定转移电子数。
[n e -=n 氧化剂或n 还原 剂×N 变价原子数×ΔN 化合价变化数考点2| 氧化还原反应四规律及其应用(对应学生用书第28页)[考纲知识整合]强弱规律 1 (1)氧化性是指得电子的性质(或能力);还原性是指失电子的性质(或能力)。
(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 -===Al 3+,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Fe 3+、H 2SO 4、KMnO 4等;最低价态——只有还原性,如金属单质、Cl -、S 2-等;中间价态——既有氧化性又有还原性,如Fe 2+、S 、Cl 2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 。
价态规律1.升降规律氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。
2.价态归中规律含不同价态的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”,而不会出现交叉现象。