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1、氧化还原反应氧化还原反应2014年高三化学 第一轮复习【章节目标】7.7.掌握有关氧化还原反应的计算(电子守恒)。1.1.了解氧化还原反应的特征及本质;2.2.理解氧化还原反应的有关基本概念;3.3.会用单线桥法或双线桥法表示氧化还原反应;4.掌握氧化还原反应的基本规律及应用;5.理解物质的氧化性、还原性判断及强弱比较;6.6.掌握常见氧化还原反应方程式的配平及应用;第1讲 氧化还原反应概念【课时目标】1.1.了解氧化还原反应的特征及本质。2.2.会判断氧化还原反应;能判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,能理顺四种物质之间氧化还原、化合价变化、电子得失、转移关系。3.3.能熟练地计算电子转
2、移数目;会用单线桥法或双线桥法表示不同类型氧化还原反应。4.能利用交叉分类法理顺氧化还原反应、非氧化还原反应与四大基本反应类型的关系。5.理解常见氧化剂、还原剂之间的典型反应;记忆氧化产物、还原产物稳定状态。【自主学习】1.1.写出氢气还原氧化铜的反应,标明氧化剂、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物;用双线桥表示还原剂、氧化产物、还原产物;用双线桥表示该反应,指明氧化还原、化合价变化、电子得该反应,指明氧化还原、化合价变化、电子得失关系;用单线桥表示该反应,指明电子转移失关系;用单线桥表示该反应,指明电子转移情况;情况;小结氧化还原反应的特征及本质。2.2.自学填写自学填写p18 双基知识扫描
3、双基知识扫描,同桌之间认,同桌之间认真核对填写内容,以小组为单位研讨交流填写过真核对填写内容,以小组为单位研讨交流填写过程中的个人存在的疑难问题。程中的个人存在的疑难问题。氧化剂氧化剂:所含元素所含元素 的的反应物反应物。所含元素所含元素 的的反应物反应物。还原剂还原剂 后的后的产物产物。氧化剂氧化剂 后的后的产物产物。化合价降低化合价升高失去电子被氧化得到电子被还原氧化产物氧化产物:的化学反应叫做氧化还原反应。的化学反应叫做氧化还原反应。有电子转移还原剂还原剂:还原产物还原产物:氧化反应:氧化反应:还原反应还原反应:物质所含元素化合价物质所含元素化合价 的过程。的过程。升高物质所含元素化合价
4、物质所含元素化合价 的过程的过程.降低氧化性:氧化性:还原性还原性:物质具有物质具有 的性质或能力的性质或能力。物质具有物质具有 的性质或能力的性质或能力.得到电子失去电子【课堂小结】反应物氧化剂还原剂(同时存在)性质氧化性还原性具有具有特征化合价降低化合价升高表现表现实质得到电子失去电子(总数相等)过程(同时进行同时消失)被还原被氧化反应还原反应氧化反应产物还原产物氧化产物性质还原性氧化性(同时生成)记记:氧化剂、氧化性、还原反应、还原产物。:氧化剂、氧化性、还原反应、还原产物。氧化还原反应各相关概念间的关系氧化还原反应各相关概念间的关系 升、失、氧;降、得、还。1.标出下列物质的元素化合价
5、NaH、CuS、AIN、HCl、IBr、HClO、CO2、KCN、KSCN、CH4、C2H5OH、Cu3P、FeCL3FeS、FeS2、H2O2、Fe3O4、MnO4_、Cr2O7、S4O62_、Sx2_【疑难突破】双线桥法双线桥法“谁变谁谁变谁”氧化剂中得电子元素氧化剂中得电子元素 +还原剂中失电子元素还原剂中失电子元素=还原产物还原产物 +氧化产物氧化产物得ne-失ne-注意:注意:(1)(1)箭头必须由反应物指向生成物,且两端对箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。准同种元素。(2)(2)箭头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转箭头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转移前后的变
6、化。移前后的变化。(3)(3)在在“桥桥”上标明电子的上标明电子的“得得”与与“失失”,且得失电子,且得失电子总数相等。总数相等。2、氧化还原反应中电子转移的表示方法:、氧化还原反应中电子转移的表示方法:氧化剂中得电子元素氧化剂中得电子元素 +还原剂中失电子元素还原剂中失电子元素=还原产物还原产物 +氧化产物氧化产物ne-注意:注意:(1)(1)箭头必须由还原剂中失电子的元素指向箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。氧化剂中得电子的元素。(2)(2)箭头方向表示电子转移的方向箭头方向表示电子转移的方向。(3)(3)在在“桥桥”上表示转移的电子总数。上表示转移的电子总数。氧化还
7、原反应的表示方法单线桥法单线桥法“谁给谁谁给谁”1.下列反应中不属于氧化还原反应的是()A、Cl2+H2O=HCl+HClOB、3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2C、CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2D、3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+3S+4H2OC【检测过关】2.判断下列那些为氧化还原反应,并说出理由IBr+H2O=HBr+HIO;KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O;NaH+H2O=NaOH+H2;CaO2+H2O=Ca(OH)2+H2O2;5C2H5OH+2KMnO4+3H2SO45CH3CHO+K2SO4+2MnSO4+8H2O。133.3.在 CaH
8、CaH2 2+2H+2H2 2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 2+2H+2H2 2的反应中,下列叙述正确的是(1 1)H H2 2是氧化产物 (2 2)H H2 2是还原产物 (3 3)H H2 2O O是氧化剂 (4 4)CaHCaH2 2中氢元素,既被氧化又被还原;(5 5)氧化产物和还原产物质量比为1 1:1 1A A、B B、C C、D D、C144.4.在在11P+15CuSO11P+15CuSO4 4+24H+24H2 2O=O=5Cu 5Cu3 3P+6HP+6H3 3POPO4 4+15H+15H2 2SOSO4 4 的反应中,的反应中,P P元素发生的变化是(元素发生的变
9、化是()A.A.被氧化被氧化.B.B.被还原被还原 C.C.既被氧化又被还原既被氧化又被还原 D.D.既未被氧化又未被还原既未被氧化又未被还原C5.5.下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量的关系为1 1:2 2的是A.OA.O3 32KI2KIH H2 2O O2KOH2KOHI I2 2O O2 2B.2CHB.2CH3 3COOHCOOHCa(ClO)Ca(ClO)2 22HClO2HClO Ca(CHCa(CH3 3COO)COO)2 2C.IC.I2 22NaClO2NaClO3 32NaIO2NaIO3 3ClCl2 2D.4HClD.4HClMnOMnO2 2MnClMnCl2 2C
10、lCl2 2H H2 2O OA DA D氧化还原反应的基本规律 在氧化还原反应中,氧化剂从还原剂中获得电子而被还原生成还原产物;还原剂将电子转移给氧化剂而被氧化生成氧化产物。氧化剂与还原剂、被氧化与被还原、氧化产物与还原产物都是同一反应中的两个方面,它们是对立而又互相依存,不能独立存在的统一体,符合对立统一规律。1、对立统一规律如已知G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有下列转化关系(未配平):GQ+NaClQ+H2OX+H2+NaOHG+Q+H2OZ+NaOHQ+X+H2O这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序是【例1】氧化还原反应的基本规
11、律 2、守恒律守恒律应用于产物判断、方程式配平和计算3、强弱律氧化还原反应的基本规律 氧化剂氧化剂+还原剂还原剂=还原产物还原产物+氧化产物氧化产物得到电子失去电子对氧化还原反应:对氧化还原反应:则有:氧化性:氧化剂氧化性:氧化剂氧化产物氧化产物还原剂还原剂还原性:还原剂还原性:还原剂还原产物还原产物氧化剂氧化剂强弱律比较性质、判断反应发生【例3】常温下,在溶液中可发生如下反应:16H+10Z+2XO4=2X2+5Z2+8H2O;2A2+B2=2A3+2B;2B+Z2=B2+2Z,由此推断,下列说法错误的是()A、反应Z2+2A2+=2A3+2Z可以进行B、Z元素在反应中均被还原C、氧化性由强
12、到弱的顺序为XO4、Z2、B2、A3+D、氧化性由强到弱的顺序为XO4、A3+、B2、Z2BD【例4】(2005全国高考江苏卷7)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+。Co2O3、C12、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()A3C12+6FeI22FeCl3+4FeI3BC12+FeI2FeCl2+I2CCo2O3+6HCl2CoCl2+C12+3H2OD2Fe3+2I一2Fe2+I2A4、价态律氧化还原反应的基本规律(1)价态表现规律当元素处于最高价时,只具有氧化性;当元素处于最低价时,只具有还原性;当元素处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。【例
13、5】下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是AF2、K、HClBCl2、Al、H2CNO2、Na、Br2DO2、SO2、H2OA4、价态律氧化还原反应的基本规律(2)同一元素价态变化规律同种元素的同种价态间发生氧化还原反应时,变成该元素价态相邻的两端的价态(即中间变两头歧化反应)。如Cl2+H2O【例6】已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:3NaClO2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是ANaCl、NaClO BNaCl、NaClO3CNaClO、NaClO3 DNaClO3、NaClO4B同种元素的不
14、同价态间发生氧化还原反应时,高价态和低价态相互反应变成它们相邻的中间价态(即两头变中间,只靠拢不交叉的归中规律)。如:4、价态律(2)同一元素价态变化规律同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。4、价态律(2)同一元素价态变化规律 下列气体不能用浓硫酸干燥的有()A、H2B、SO2C、H2SD、Cl2【例7】C28当一种氧化剂与当一种氧化剂与多种多种还原剂在一起时,则氧化剂先还原剂在一起时,则氧化剂先将还原性强的还原剂氧化,然后再将还原性弱的还原剂将还原性强的还原剂氧化,然后再将还原性弱的还原剂氧化;氧化;反之,当一种还原剂与反之,当一种还原剂与多种多种氧化剂在一起时,则还氧化剂在一起时,则还原
15、剂先将氧化性强的氧化剂还原,然后再将氧化性弱的原剂先将氧化性强的氧化剂还原,然后再将氧化性弱的氧化剂还原。氧化剂还原。5、先后律氧化还原反应的基本规律 如如:将将氯水氯水逐滴加入到逐滴加入到FeBr2溶液中,则氯水溶液中,则氯水先将先将Fe2+氧化,然后再将氧化,然后再将Br氧化。氧化。29【例8】在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是()AMg BCu CAg DH2C 基本思路基本思路:由化合价变化入手进行分析由化合价变化入手进行分析,弄清各相弄清各相关概念,依据氧化剂与还原剂关概念,依据氧化剂与还原剂得失电子总数相等得失电子总数相等列出守
16、恒关系式列出守恒关系式求解。求解。化合价升高的原子个数化合价升高的原子个数每个该原子化合价升每个该原子化合价升高的值高的值=化合价降低的原子个数化合价降低的原子个数每个该原子化合每个该原子化合价降低的值。价降低的值。氧化还原反应比较典型的计算有:氧化还原反应比较典型的计算有:(1 1)求氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的量或物)求氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的量或物 质的量的量之比或质量之比;质的量的量之比或质量之比;(2 2)计算各物质与电子转移之间的关系;)计算各物质与电子转移之间的关系;(3 3)确定反应前后某一元素的价态变化)确定反应前后某一元素的价态变化氧化还原反应的计算1、
17、已知、已知25ml 0.1mol/L Na2S2O3溶液恰好把溶液恰好把224ml(标准状况下)标准状况下)Cl2完全转化为完全转化为Cl-,则则S2O32-将转化为什么?将转化为什么?A、S2-B、S C、SO32-D、SO42-2、在含有、在含有0.078mol FeCl2溶液中通入溶液中通入0.009mol Cl2,再加入含有,再加入含有0.01mol X2O72-的的酸性溶液,使溶液中的酸性溶液,使溶液中的Fe2+恰好全部氧化,恰好全部氧化,并使并使X2O72-还原成还原成Xn+离子,求离子,求n值。值。3、在一定条件下,、在一定条件下,PbO2与与Cr3+反应,产物反应,产物是是Cr
18、2O72-和和Pb2+,则与,则与1molCr3+反应所需反应所需PbO2的物质的量为多少?的物质的量为多少?4、Cl2在在70的的NaOH水溶液中能同时发生两个水溶液中能同时发生两个自身氧化还原反应,反应完全后,测得溶液中自身氧化还原反应,反应完全后,测得溶液中NaClO与与NaClO3的物质的物质 的量之比为的量之比为41,则溶,则溶液中液中NaCl与与NaClO的物质的量之比为(的物质的量之比为()A、94 B、54 C、112 D、11A5、在酸性溶液中,下列物质氧化、在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发时,自身发生如下变化:生如下变化:Fe3Fe2;MnO4Mn2;Cl22Cl;
19、HNO3NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到,得到I2最多的是(最多的是()A.Fe3 B.MnO4 C.Cl2 D.HNO2B3、R2O8n离子在一定条件下能把离子在一定条件下能把Mn2离子离子氧化为氧化为MnO4离子,若反应后离子,若反应后R2O8n离子变离子变成成RO42离子,又知反应中氧化剂与还原剂离子,又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为的物质的量之比为52,则,则R2O8n中中R元素元素的的 化合价为(化合价为()A、5 B、6 C、7 D、8C练习练习5、已知在酸性溶液中,下列物质氧化、已知在酸性溶液中,下列物质氧化
20、KI时,时,自身发生如下变化:自身发生如下变化:Fe3Fe2;MnO4Mn2;Cl22Cl;HNO3NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的量的KI,得到,得到I2最多的是(最多的是()A、Fe3 B、MnO4 C、Cl2 D、HNO2B 作作 业业1、已知、已知25ml 0.1mol/L Na2S2O3溶液恰好把溶液恰好把224ml(标准状标准状况下)况下)Cl2完全转化为完全转化为Cl-,则则S2O32-将转化为什么?将转化为什么?2、在含有、在含有0.078mol FeCl2溶液中通入溶液中通入0.009mol Cl2,再加,再加入含有入含有0.
21、01mol X2O72-的酸性溶液,使溶液中的的酸性溶液,使溶液中的Fe2+恰好恰好全部氧化,并使全部氧化,并使X2O72-还原成还原成Xn+离子,求离子,求n值。值。3 3、CuCu、MgMg合金合金4.6g4.6g完全溶于浓完全溶于浓HNOHNO3 3,若反应中的,若反应中的HNOHNO3 3被被还原只产生还原只产生4480mL NO4480mL NO2 2和和336mL N336mL N2 2O O4 4(标准状况下标准状况下)。求:求:、CuCu和和MgMg的质量各多少克?的质量各多少克?、在反应后的溶液中加入足量的、在反应后的溶液中加入足量的NaOHNaOH溶液,生成溶液,生成沉淀的
22、质量是多少?沉淀的质量是多少?4 4、CuCu、MgMg合金合金8 8.8 8g g完全溶于浓完全溶于浓HNOHNO3 3,若反应中的,若反应中的HNOHNO3 3被还原只产生被还原只产生4480mL NO4480mL NO2 2和和22402240mL NmL N2 2O O4 4(标准标准状况下状况下)。求:求:、CuCu和和MgMg的质量各多少克?的质量各多少克?、在反应后的溶液中加入足量的、在反应后的溶液中加入足量的NaOHNaOH溶液,溶液,生成沉淀的质量是多少?生成沉淀的质量是多少?答案:答案:Cu:0.1mol,6.4g Mg:0.1mol,2.4g 沉淀质量:沉淀质量:15.6
23、g4、1.92gCu投入到一定量的浓硝酸中投入到一定量的浓硝酸中,铜完全溶铜完全溶解解,生成的气体的颜色越来越浅生成的气体的颜色越来越浅,共收集到共收集到672mL的的气体气体(标准状况下标准状况下).将盛有此气体的容器倒扣在水槽将盛有此气体的容器倒扣在水槽中中,通入标准状况下一定体积的氧气通入标准状况下一定体积的氧气,恰好使气体完全恰好使气体完全溶于水溶于水,则通入的氧气的体积为多少?则通入的氧气的体积为多少?5、将将32.64g铜粉与铜粉与140mL一定量浓硝酸恰好完一定量浓硝酸恰好完全反应全反应,铜完全溶解铜完全溶解,反应后收集到的气体在标准状况反应后收集到的气体在标准状况下的体积为下的体积为11.2L.(假设反应中只产生假设反应中只产生NO或或NO2)请回答请回答:(1)NO的体积为的体积为mL;NO2的体积为的体积为mL。(2)待产生的气体全部释放后待产生的气体全部释放后,向溶液中加入向溶液中加入vmLamol/L的的NaOH溶液溶液,恰好使溶液中的恰好使溶液中的Cu2+全全部沉淀部沉淀,则原硝酸的浓度为则原硝酸的浓度为amol/L(3)欲使铜与硝欲使铜与硝酸反应生成的气体在溶液中完全转化为酸反应生成的气体在溶液中完全转化为NaNO3,至至少需要少需要30%的双氧水的双氧水g。