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1、第第3讲讲氧化还原氧化还原反应反应1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。了解氧化还原反应的本质是电子的转移。2.能依据化合价变更推断常见的氧化还原反应。能依据化合价变更推断常见的氧化还原反应。3.驾驭常见氧化还原反应方程式的配平和相关计算。驾驭常见氧化还原反应方程式的配平和相关计算。4.以上各部分学问的综合利用。以上各部分学问的综合利用。考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练1.氧化还原反应的有关概念及推断氧化还原反应的有关概念及推断氧化性氧化性氧化剂氧化剂被还原被还原还原反应还原反应还原产物还原产物 还原性还原性还原剂还原剂被氧化被氧化氧化反应氧化反应氧化产物氧化产物2.物质氧化性、
2、还原性的强弱规律及应用物质氧化性、还原性的强弱规律及应用物质氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难易物质氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难易,而不是得失电子的多少。而不是得失电子的多少。(1)同一反应同一反应,“剂剂”“物物”(同一反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物同一反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还还原剂的还原性强于还原产物原性强于还原产物)。(2)不同温度不同温度,“热热”“冷冷”。(3)不同浓度不同浓度,“浓浓”“稀稀”。(4)金属活动依次中金属活动依次中,还原性还原性“前前”“后后”,对应阳离子的氧化性一般对应阳离子的氧化性一般“后后”“前前”。(5)原电池中原电池中,还
3、原性一般还原性一般“负负”“正正”。考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练3.氧化还原反应的发生规律氧化还原反应的发生规律(1)电子守恒规律。电子守恒规律。其外在表现是化合价升降总数相等其外在表现是化合价升降总数相等,用于氧化还原反应方程式的配平以及相关用于氧化还原反应方程式的配平以及相关的简洁计算。的简洁计算。(2)化合价凹凸与氧化性、还原性的关系。化合价凹凸与氧化性、还原性的关系。处于最高价态的元素只有氧化性处于最高价态的元素只有氧化性,处于最低价态的元素只有还原性处于最低价态的元素只有还原性,处于中间价处于中间价态的元素既有氧化性态的元素既有氧化性,又有还原性。该规律可用于推断物质
4、的性质。又有还原性。该规律可用于推断物质的性质。(3)反应先后规律。反应先后规律。一种氧化剂面对多种还原剂时一种氧化剂面对多种还原剂时,还原性强的先被氧化还原性强的先被氧化;反之反之,一种还原剂遇到多一种还原剂遇到多种氧化剂种氧化剂,氧化性强的先被还原。该规律可用于推断产物的生成先后。氧化性强的先被还原。该规律可用于推断产物的生成先后。考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(4)同种元素间氧化还原规律价态归中规律。同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,高价降低,低价上升,但只靠拢不交叉,如H2S和浓硫酸发生氧化还原反应,有以下3种状况:而不会出现以下状况:相邻价态之间不发生氧化还原反应,
5、如S与SO2、SO2与H2SO4、H2S与S之间不反应。(5)化合价邻位转化规律。如Cl-一般被氧化成Cl2;S2-一般被氧化成单质S,而单质S一般被氧化成SO2等。考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练下列说法正确的是()A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂不涉及氧化还原反应B.向FeBr2溶液中通入少量的氯气,再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变为红色;那么向FeI2溶液中通入少量的氯气,也会出现同样的现象C.由Na Na2O Na2O2的过程中被氧化的是钠元素D.向较多量新制饱和氯水中滴入12滴石蕊溶液,溶液最终为无色解析:Na2O2用作呼吸面具的供氧剂发生的主要反应为2N
6、a2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,Na2O2中氧元素的化合价既上升又降低,属于氧化还原反应,A项错误;还原性:I-Fe2+Br-,加入同一种氧化剂Cl2时,还原性强的优先被氧化,B项错误;由Na2O Na2O2,钠元素的化合价没有变更,氧元素的化合价上升,被氧化,C项错误;氯水过量,可将石蕊全部氧化为无色物质,溶液最终为无色,D项正确。答案:D考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2015四川卷)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考点1考点2精要研
7、析触类旁通失误诊断纠错训练解析:答案:D考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练 已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不行能发生的是()解析:Co2O3的氧化性强于氯气的,即Co2O3能将Cl-氧化成Cl2,所以反应Co2O3+6HCl 2CoCl2+Cl2+3H2O可以发生;I-的还原性强于Fe2+的还原性,所以Cl2和FeI2反应时,首先氧化I-,反应Cl2+FeI2FeCl2+I2可以发生,而3Cl2+6 FeI2 2FeCl3+4 FeI3不行能发生;Fe3+的氧化性强于I2,Fe3+能把I-氧化生成
8、I2,2Fe3+2I-2Fe2+I2可以发生。答案:C考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2015北京海淀区期末练习)工业上常用氯氧化法处理含氰(CN-)废水,确定条件下,氯气和CN-反应生成无毒气体。下列说法不正确的是()A.CN-中碳元素的化合价为+2价B.该反应的产物之一是无毒的N2C.当1 mol CN-参与反应时,转移3 mol e-D.处理含0.1 mol CN-的废水,理论上须要消耗标准状况下Cl2的体积为5.6 L解析:CN-中C的化合价为+2价,N的化合价为-3价,被氯气氧化的产物应为N2和CO2,1 mol CN-被氧化转移的电子的物质的量为5 mol,故处理含0
9、.1 mol CN-的废水,转移的电子为0.5 mol,理论上须要消耗0.25 mol Cl2,其体积在标准状况下为5.6 L,故只有C项错误。答案:C考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练 新型纳米材料MFe2Ox(3xyD.SO2发生了置换反应解析:由MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S,M的化合价不变,则MFe2Ox中Fe元素的化合价必上升,依据化合物中各元素的化合价代数和为0的原则,必定有yx,故B、C、D三项错误,A项正确。答案:A考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练1.不能正确相识氧化还原反应与其他反应类型的关系。不能正确相识氧化还原反应与其他反应类型的关系。(
10、1)化合反应、分解反应、离子反应不确定是氧化还原反应。化合反应、分解反应、离子反应不确定是氧化还原反应。(2)置换反应确定是氧化还原反应置换反应确定是氧化还原反应,复分解反应确定不是氧化还原反应。复分解反应确定不是氧化还原反应。(3)有单质参与或生成的反应不确定是氧化还原反应有单质参与或生成的反应不确定是氧化还原反应,如石墨转化为金刚石。如石墨转化为金刚石。2.不能正确理解氧化性、还原性的特征。不能正确理解氧化性、还原性的特征。(1)具有氧化性的物质和具有还原性的物质不确定都能发生反应。具有氧化性的物质和具有还原性的物质不确定都能发生反应。(2)含同种元素的高价态物质不确定比低价态物质的氧化性
11、强含同种元素的高价态物质不确定比低价态物质的氧化性强;氧化还原反应中氧化还原反应中得得(或失或失)电子数目多的物质不确定氧化性电子数目多的物质不确定氧化性(或还原性或还原性)强。强。3.忽视影响氧化性、还原性的外界因素。忽视影响氧化性、还原性的外界因素。(1)溶液酸碱性的影响溶液酸碱性的影响,如在酸性条件下如在酸性条件下,的氧化性比在碱性条件下强。的氧化性比在碱性条件下强。(2)溶液浓度的影响溶液浓度的影响,如浓硫酸、浓硝酸的氧化性比稀硫酸、稀硝酸的强如浓硫酸、浓硝酸的氧化性比稀硫酸、稀硝酸的强,浓盐浓盐酸的还原性比稀盐酸的强等。酸的还原性比稀盐酸的强等。考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠
12、错训练4.忽视了有关规律。忽视了有关规律。(1)含有处于最高价态元素的化合物不确定有强氧化性含有处于最高价态元素的化合物不确定有强氧化性,如稀硫酸为非氧化性酸。如稀硫酸为非氧化性酸。(2)在氧化还原反应中一种元素被氧化在氧化还原反应中一种元素被氧化,不确定有另一种元素被还原。如不确定有另一种元素被还原。如Cl2+H2O HCl+HClO中被氧化和被还原的都是氯元素。中被氧化和被还原的都是氯元素。(3)元素由化合态变为游离态不确定被氧化元素由化合态变为游离态不确定被氧化,如如HClCl2氯元素被氧化氯元素被氧化,CuOCu铜元素被还原。铜元素被还原。考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练1
13、.(2015重庆卷)SO2和SO3的混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4。()提示:SO3与H2O反应生成H2SO4,在酸性条件下具有强氧化性,使通入的SO2被氧化,生成的沉淀只有BaSO4。答案:2.(2014福建卷)生石灰用作食品抗氧化剂。()提示:生石灰与氧气不反应,不能作食品抗氧化剂,只能作食品的干燥剂。答案:3.氧化剂中被还原的元素在反应中化合价降低得越多,其氧化性越强。()提示:如浓硝酸和稀硝酸分别与金属铜的反应中,其还原产物分别为二氧化氮和一氧化氮,但浓硝酸的氧化性强。答案:考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练4.离子的氧化性强弱与其所处的酸碱性环
14、境有关。离子的氧化性强弱与其所处的酸碱性环境有关。()提示提示:如如 在碱性、中性、酸性条件下的氧化性依次增加在碱性、中性、酸性条件下的氧化性依次增加;硝酸根离子、硝酸根离子、次氯酸根离子等在酸性条件下具有强氧化性次氯酸根离子等在酸性条件下具有强氧化性,此类试题往往出现在离子共存或离此类试题往往出现在离子共存或离子方程式正误推断试题中子方程式正误推断试题中,且作为试题的主要设错方式。且作为试题的主要设错方式。答案答案:5.物质的漂白性实质上就是氧化性。物质的漂白性实质上就是氧化性。()提示提示:对于次氯酸、过氧化钠、双氧水、臭氧等的漂白性对于次氯酸、过氧化钠、双氧水、臭氧等的漂白性,其实质就是
15、其强氧化其实质就是其强氧化性性;对于对于SO2来说来说,其漂白性是指其与某些有色物质发生化合反应生成了不稳定的其漂白性是指其与某些有色物质发生化合反应生成了不稳定的无色物质无色物质,对于活性炭来说对于活性炭来说,其漂白性实质上是指其吸附作用其漂白性实质上是指其吸附作用,属于物理变更。属于物理变更。答案答案:考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练1.电子守恒在氧化还原反应计算中的应用电子守恒在氧化还原反应计算中的应用(1)干脆计算反应物与产物或反应物与反应物之间的数量关系。如用铜电极电干脆计算反应物与产物或反应物与反应物之间的数量关系。如用铜电极电解解Na2SO4溶液溶液,其阳极、阴极产物
16、及转移电子关系式为其阳极、阴极产物及转移电子关系式为Cu2e-H22OH-。(2)对于多步连续的氧化还原反应则可依据对于多步连续的氧化还原反应则可依据“电子传递电子传递”,找出起始反应物与最终找出起始反应物与最终生成物之间的关系进行计算生成物之间的关系进行计算,忽视反应过程。如将忽视反应过程。如将a g Cu投入投入V mL某浓度的硝酸某浓度的硝酸中中,Cu完全溶解完全溶解,用集气瓶收集生成的气体用集气瓶收集生成的气体,倒置于水面倒置于水面,向集气瓶中通入向集气瓶中通入b mL氧气氧气后后,集气瓶中充溢水。依据电子传递和得失守恒集气瓶中充溢水。依据电子传递和得失守恒,可得关系式为可得关系式为2
17、CuO2。(3)以电子守恒为核心以电子守恒为核心,建立起建立起“等价代换等价代换”,找出有关物质之间的关系进行计算找出有关物质之间的关系进行计算等。如将一块镁、铝、铁的合金溶于足量盐酸中等。如将一块镁、铝、铁的合金溶于足量盐酸中,若再加入氢氧化钠使之完全沉若再加入氢氧化钠使之完全沉淀淀,则金属离子结合的氢氧根离子的物质的量即为金属与酸反应时失去电子的物则金属离子结合的氢氧根离子的物质的量即为金属与酸反应时失去电子的物质的量质的量,据此可进行有关计算。据此可进行有关计算。(4)串联电解池时串联电解池时,流经各个电极上的电子数相等。流经各个电极上的电子数相等。考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠
18、错训练2.氧化还原反应方程式配平的基本方法氧化还原反应方程式配平的基本方法(化合价升降法化合价升降法)化合价升降法配平的基本步骤为化合价升降法配平的基本步骤为:“一标、二等、三定、四平、五查一标、二等、三定、四平、五查”。(1)“一标一标”指的是标出反应中发生氧化反应和还原反应的元素的化合价指的是标出反应中发生氧化反应和还原反应的元素的化合价,注明每注明每种物质中元素上升或降低的总价数。种物质中元素上升或降低的总价数。(2)“二等二等”指的是化合价升降总数相等指的是化合价升降总数相等,即为两个互质即为两个互质(非互质的应约分非互质的应约分)数交叉数交叉相乘。相乘。(3)“三定三定”指的是用跟踪
19、法确定氧化产物、还原产物化学式前的化学计量数。指的是用跟踪法确定氧化产物、还原产物化学式前的化学计量数。考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(4)“四平”指的是通过视察法配平其他各物质化学式前的化学计量数。(5)“五查”指的是在有氧元素参与的反应中可通过检查反应式左右两边氧原子总数是否相等(离子反应还应检查电荷数是否相等),如相等则方程式已配平,最终将方程式中“”改为“”。考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2015河南郑州高三第一次质量预料)已知Fe3+、Fe2+、H+和H2O六种微粒属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物。下列叙述正确的是()A.氧化产物为B.氧化剂与还原
20、剂的物质的量比为18C.Fe3+和Fe2+分别属于反应物和生成物D.若把该反应设计成原电池,则正极的电极反应式为Fe3+e-Fe2+解析:依据离子的氧化性和还原性强弱,可推断出氧化剂和还原剂分别为 和Fe2+,再依据电子守恒可写出反应的离子方程式为8Fe2+10H+8Fe3+3H2O,故A、C两项错误,B项正确;若设计成原电池,正极反应为 发生得电子的还原反应,D项错误。答案:B考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训
21、练+4价铅具有强氧化性,能氧化浓盐酸生成氯气,+2价铅稳定。四氧化三铅可以看成是由PbO和PbO2组成。现将PbO2和Pb3O4组成的混合物平均分成两份:一份混合物在加热条件下用足量一氧化碳还原,将气体产物通入足量澄清石灰水中,过滤、洗涤、干燥,得到4.0 g固体。另一份混合物与足量的浓盐酸完全反应,在标准状况下产生氯气的体积可能是()A.224 mLB.336 mLC.448 mLD.672 mL考点1考点2精要研析触类旁通失误诊断纠错训练解析:PbO2+4HCl PbCl2+Cl2+2H2O,Pb3O4+8HCl 3PbCl2+Cl2+4H2O。题干中得到的4.0 g固体为CaCO3,n(
22、CaCO3)=0.04 mol,依据COCO2CaCO3知,混合物中含氧原子的物质的量为n(O)=0.04 mol。接受极端假设法解答:若固体全部为二氧化铅,则二氧化铅的物质的量为0.02 mol,与足量稀盐酸反应产生氯气的体积为448 mL。若固体全部为四氧化三铅,则四氧化三铅的物质的量为0.01 mol,与足量稀盐酸反应产生氯气的体积为224 mL,则224 mLV(Cl2)H2SO3H2CO3HClO,将新制氯水均分为三等份于甲、乙、丙三支小试管中,向甲中加入少量NaHCO3晶体,向乙中加入少量NaHSO3晶体,丙中不加任何物质。片刻后,三瓶溶液中HClO分子的浓度关系正确的是()A.甲=乙=丙B.甲乙丙C.甲 丙乙D.甲=乙丙解析:NaHCO3晶体与氯水中的盐酸反应,使盐酸浓度降低,平衡Cl2+H2O HClO+HCl向右移动,HClO浓度增大;而当加入NaHSO3晶体时,HClO与NaHSO3会发生氧化还原反应,HClO的浓度反而减小。答案:C体验与感悟本题易忽视 与ClO-在酸性条件下会发生氧化还原反应而错选D。