2020年高考化学一轮总复习第二章第8讲氧化还原反应规律及应用学案（含解析）.docx

第8讲氧化还原反应规律及应用1.氧化性、还原性的判断(1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力)；还原性是指物质失电子的性质(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：Nae=Na，Al3e=Al3，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。(3)氧化性、还原性强弱的比较方法氧化剂(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。简记为“两相靠，不相交”。例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是注：中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。(3)歧化反应规律“中间价高价低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。3强弱规律自发进行的氧化还原反应，一般遵循强氧化剂制弱氧化剂，强还原剂制弱还原剂，即“由强制弱”。4先后规律(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2Br，所以Fe2先与Cl2反应。(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe3、Cu2、H的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3Cu2H，所以铁粉先与Fe3反应，然后依次为Cu2、H。5得失电子守恒规律(1)氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。(2)应用：运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。1.判断正误，正确的画“”，错误的画“”，并指明错因。(1)金属失去的电子数越多，金属的还原性越强。()错因：金属还原性强弱取决于其失电子的难易程度，与失电子多少无关。(2)SO2具有较强的还原性，浓H2SO4具有强氧化性，故二者能发生氧化还原反应。()错因：硫元素没有介于4价和6价之间的价态，不能发生反应。(3)同一元素不同价态的化合物中，元素的化合价越高，物质的氧化性越强。()错因：由反应3NO2H2O=2HNO3NO可知氧化性：NO2HNO3。(4)含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性。()错因：Na、CO2中的碳元素均处于最高价，但不具有强氧化性。(5)反应：KClO36HCl=KCl3Cl23H2O转移的电子数为6e。()错因：转移的电子数为5e。(6)强氧化剂与强还原剂混合一定能发生氧化还原反应。()错因：SO2是强还原剂，浓H2SO4是强氧化剂，但二者不反应。2水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe22S2OO2aOH=YS4O2H2O，下列有关说法不正确的是()Aa4BY的化学式为Fe2O3CS2O是还原剂D每32 g O2参加反应，转移电子的物质的量为4 mol答案B解析由2S2OS4O，失去2 mol电子，O22O2，得到4 mol电子，由得失电子得失守恒知2Fe22Fe3，失去2 mol电子，再由原子守恒知，Y为四氧化三铁，B项错误。考点氧化性、还原性强弱的比较及应用 典例1(2018延安质检)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可能发生的是()A3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3BCl2FeI2=FeCl2I2CCo2O36HCl(浓)=2CoCl2Cl23H2OD2Fe32I=2Fe2I2解析根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，可判断B中氧化性：Cl2I2；C中氧化性：Co2O3Cl2；D中氧化性：Fe3I2，这些结论与题给信息一致。对于A，由于I的还原性强于Fe2，所以Cl2应先氧化I，而不应先氧化Fe2。答案A名师精讲1物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法(1)根据化学方程式氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。(2)依据反应条件来判断当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化产物价态相同，可依据反应条件的难易程度来判断氧化剂氧化性的相对强弱，一般来说反应条件越苛刻，说明反应越难发生(即氧化剂得电子越困难)，则对应氧化剂的氧化性越弱，例如：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2OCu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O氧化性：浓硝酸浓硫酸。(3)根据元素周期表判断(4)根据金属活动性顺序表判断(5)根据非金属活动性判断2根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法(1)浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4稀H2SO4，浓HNO3稀HNO3，还原性：浓HCl稀HCl。(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强，如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。(3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性，常温下即可和浓盐酸反应制取Cl2。拓展为了提高KMnO4的氧化性，需酸化处理，所加入的酸为稀H2SO4。1已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：Ce4Fe2=Fe3Ce3Sn22Fe3=2Fe2Sn4由此可以确定Fe2、Ce3、Sn2三种离子的还原性由强到弱的顺序是()ASn2、Fe2、Ce3BSn2、Ce3、Fe2CCe3、Fe2、Sn2DFe2、Sn2、Ce3答案A解析由方程式知还原性Fe2Ce3；由方程式知还原性Sn2Fe2；故还原性Sn2Fe2Ce3，所以选A。2已知I、Fe2、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2H2O2ISO2，则下列反应不能发生的是()A2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4HBI2SO22H2O=H2SO42HICH2O2H2SO4=SO2O22H2OD2Fe3H2O2=2Fe2O22H答案C解析A项，还原性SO2Fe2，反应能发生；B项，还原性SO2I，反应能发生；C项，还原性H2O2SO2，与已知矛盾，反应不能发生；D项，还原性H2O2Fe2，反应能发生。3某校同学为探究Br2、I2和Fe3的氧化性强弱，进行了如下实验。实验：取少量KI溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再加入CCl4，振荡后静置，观察到下层液体呈紫红色；实验：取少量FeSO4溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再继续滴加两滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液呈红色。(1)写出实验中发生的氧化还原反应的离子方程式：_。(2)由上述两个实验，对物质的氧化性可以得出的正确结论是_。ABr2I2BFe3Br2CBr2Fe3DIBr(3)已知Fe3的氧化性强于I2，请你从所给试剂中选择所需试剂，设计一个实验加以证明。(提示：请写出实验步骤、现象及结论)_。FeCl3溶液碘水KI溶液稀硫酸淀粉溶液答案(1)2Fe2Br2=2Fe32Br(2)AC(3)取少量FeCl3溶液于试管中，分别加入KI溶液和淀粉溶液，充分振荡，若溶液变蓝，说明有I2生成，进而证明Fe3的氧化性强于I2解析实验下层溶液呈紫色，说明有I2生成，说明Br2的氧化性强于I2；实验滴加KSCN溶液，溶液呈红色，说明有Fe3生成，也说明Br2的氧化性强于Fe3。(1)实验中Fe2被氧化成Fe3的离子方程式为2Fe2Br2=2Fe32Br。(2)根据实验可知氧化性Br2I2，根据实验可知氧化性Br2Fe3，所以A、C正确。(3)要证明Fe3的氧化性强于I2，可用FeCl3氧化KI生成I2加以判断。考点守恒规律及其应用 典例2配平下列化学方程式(1)(2016天津高考)配平下列反应的化学方程式：()MnO(OH)2()I()H()Mn2()I2()H2O(2)(2015浙江高考)完成以下氧化还原反应的离子方程式：()MnO()C2O_=()Mn2()CO2_。解析(1)(2)答案(1)124113(2)2516H2108H2O名师精讲1氧化还原反应方程式配平原则(1)“一般”配平原则(2)“缺项”配平原则对于化学反应方程式，所缺物质往往是酸、碱或水，补项的两原则2.氧化还原反应方程式配平流程(1)直接型氧化还原反应方程式的配平(2)缺项型氧化还原反应方程式的配平缺项方程式是指某些反应物或生成物的化学式没有写出来，一般为水、酸(H)或碱(OH)，其配平流程为：典例3(2018河南省实验中学月考)现有24 mL浓度为0.05 molL1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 molL1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为()A2B3 C4D5解析题目中指出被还原的元素是Cr，则得电子的物质必是K2Cr2O7，失电子的物质一定是Na2SO3，其中S元素的化合价从46；而Cr元素的化合价将从6n(设化合价为n)。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05 molL10.024 L(64)0.02 molL10.020 L2(6n)，解得n3。答案B典例4(2018伊犁质检)取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体(都已折算到标准状态)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02 g。则x等于()A8.64B9.20 C9.00D9.44解析反应流程为x g17.02 gm(OH)，而OH的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓HNO3得电子的物质的量，即：n(OH)1210.46 mol所以x g17.02 g0.46 mol17 gmol19.20 g。答案B名师精讲守恒法解题的“3步流程”说明多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的得失电子守恒关系，快速求解。4配平下列方程式(1)_ClO_Fe(OH)3_=_Cl_FeO_H2O(2)_MnO_H2O2_=_Mn2_O2_H2O(3)_FeS2_O2_Fe2O3_SO2(4)_NH4NO3_HNO3_N2_H2O答案(1)324OH325(2)256H258(3)41128(4)5249解析(1)依据电荷守恒，故缺项应为阴离子(因一个ClO生成一个Cl)，所以再依据原子守恒，缺项应为OH。(2)同(1)的分析方法，缺项应为H。5Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为116，则x的值为()A2B3 C4D5答案D解析Na2 xNa2O4NaONa得关系式x162，x5。考点价态规律及其应用 典例5(2018南京调研)已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是()AG、Y、Q、Z、XBX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、GDG、Q、Y、Z、X解析由得出Q中价态高于G，因为G必介于Q和1价的Cl之间，1价为氯元素的最低价；将该结论引用到，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析：H2O中的H化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。答案A名师精讲1价态归中规律(1)含义：含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化遵循“高价低价中间价”，而不会出现交叉现象。例如：H2S与浓硫酸的反应： (2)应用：根据化合价判断氧化还原反应体系中的氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物及电子转移的数目，判断同种元素不同价态的物质之间反应的可能性。2歧化规律同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态高价态低价态”，不会出现“一边倒”的现象，即生成物中该元素的价态不能都比中间价态高或都比中间价态低。6氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2KOHKXKY(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KXKYKZ(未配平，KY与KZ关系比为13)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯的化合价是()A1B3 C5D7答案C解析反应Cl2KOHKXKY是Cl2的歧化反应，由于KX也发生歧化反应：KXKYKZ，可断定KY为KCl，化合价高低是Z中ClX中Cl(均为正价)。假设KX中Cl为a价，KZ中Cl的化合价为b价，依据化合价守恒原理及KXKY3KZ，有a13(ba)，把a1、a3、a5代入上式讨论，可知a5时，b7符合题意。则KX中Cl的化合价为5。7根据表中信息，判断下列叙述中正确的是()A表中组的反应可能有一种