2012高三化学一轮复习1.1氧化还原反应.ppt

第一节 氧化还原反应,1氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物的判断。 2标明电子转移方向和数目。 3比较氧化性(或还原性)的强弱。 4氧化还原反应方程式的配平。 5依据质量守恒、电子守恒、电荷守恒进行化学计算。 6化学反应的分类方法，及化学反应的四种基本类型。 7以氧化还原反应理论为指导，进行化工生产中的定量测定、物质制备及实验方案的设计。,(1)氧化还原反应 定义：凡有电子 (得失或共用电子对偏移)或化合价 的反应叫做氧化还原反应。 实质：电子 (微观)。 特征：化合价 (宏观)。 (2)氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系,转移,升降,转移,升降,(2)氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系,(2009年福建理综)下列类型的反应，一定发生电子转移的是 ( ) A化合反应 B分解反应 C置换反应 D复分解反应 【解析】 A项，化合反应不一定是氧化还原反应，如NH3HCl=NH4Cl，该反应中无电子转移。B项，分解反应不一定是氧化还原反应，如CaCO3 CaOCO2,该反应中无电子转移。C项，置换反应一定是氧化还原反应，一定发生电子转移。D项，复分解反应都不是氧化还原反应，无电子转移。故选C。 【答案】 C,(1)概念 氧化剂： 电子的物质或是含有 电子的元素的物质。 还原剂： 电子的物质或是含有 电子的元素的物质。 氧化产物：化合价 的元素所生成的物质或是还原剂 后的生成物。 还原产物：化合价 的元素所生成的物质或是氧化剂 后的生成物。,得到,失去,可得,可失,升高,失电子,降低,得电子,(2)常见氧化剂 非金属性较强的单质： 等； 变价元素中高价态化合物 等； 高价态金属阳离子： 等； 能电离出H的物质： 等； 氧化物： 等； 其他：HClO、银氨溶液、新制Cu(OH)2等。,F2、Cl2、Br2、I2、,O2、O3,KClO3、KMnO4 、,K2Cr2O7、浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3、,固体硝酸盐,Fe3、Ag、Cu2,稀H2SO4、稀HCl、,NaHSO4溶液,MnO2、Na2O2、H2O2、NO2,(3)常见还原剂 金属性较强的单质： 等； 某些非金属单质： 等； 变价元素中某些低价态化合物： 等； 其他：单质S、Sn2盐、浓HCl、NH3等。,K、Na、Mg、Al、,Fe、Zn,H2、C、Si,CO、 H2S及,硫化物、 Fe2盐、Fe(OH)2、HBr、 HI及其盐、,SO2及亚硫酸盐,NaBH4在有机反应中有广泛的应用，NaBH4能与水反应：NaBH42H2O=NaBO24H2(NaBH4中H为1价)，下列说法正确的是( ) AH2O是还原剂 BNaBH4是还原剂 CNaBH4既是氧化剂又是还原剂 D有1 mol H2生成时反应中转移了2 mol电子 【解析】 NaBH4中H元素化合价为1价，在反应中转化为H2，故NaBH4为还原剂。 【答案】 B,(1)配平 抓住一个关键，掌握三个原则 一个关键： 准确判断并标出变价元素的化合价，求得化合价升降数及其最小公倍数，进而求得氧化剂、还原剂的基准计量数。,三个原则： 守恒：反应前后各元素的原子(离子)个数相等； 守恒：氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等； 守恒：反应前后各带电粒子所带电荷总数相等(离子反应)。,质量,电子,电荷,(2)表示方法 双线桥法：用箭头表示氧化还原反应中同一元素的原子或离子得到或失去电子的结果。在线上标出“失去”或“得到”电子的数目，一条箭头线由氧化剂指向还原产物，另一条由还原剂指向氧化产物。如：,单线桥法：用箭头表示反应物中不同(或相同)原子或离子间的电子转移。在线上标出电子转移的总数，箭头指出电子转移的方向，即箭头由还原剂指向氧化剂。如： 单线桥法表示转移的电子总数前不得写“得”“失”等字。,用单(双)线桥法分别表示铝与氢氧化钠溶液的反应。 【解析】 铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝先与H2O反应，生成的Al(OH)3又与NaOH发生了反应，因此铝是还原剂，H2O是氧化剂，被还原的元素是H2O中的氢元素。,【答案】,(1)根据方程式判断 一般来说，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性。例如，根据反应的离子方程式：2Fe32I=2Fe2I2，Br22Fe2=2Br2Fe3，可以判断Fe3、Br2、I2氧化性由强到弱的顺序是Br2Fe3I2，I、Fe2、Br还原性由强到弱的顺序是IFe2Br。,(2)根据物质活动性顺序判断 金属活动性顺序(常见元素) K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H） Cu Hg Ag Pt Au 原子还原性逐渐减弱，对应阳离子氧化性逐渐增强 非金属活动性顺序(常见元素) F Cl Br I S 单质的氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性逐渐增强,(3)由反应条件的难易判断 不同氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应，反应条件越容易，氧化性(或还原性)就越强。如F2与H2混合在暗处就能剧烈化合而爆炸，而I2与H2需在不断加热的条件下才能缓慢化合，因而F2的氧化性比I2强。,(4)根据元素周期表判断 同主族元素从上到下，单质的还原性逐渐增强(如LiCl2Br2I2)； 同周期元素从左至右，单质的还原性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐增强。,(5)根据氧化产物的价态高低判断 当有变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。 如：2Fe3Cl2 2FeCl3，FeS FeS，可以判断氧化性Cl2S。,(6)根据原电池的正、负极，电解池中两电极上离子放电顺序判断 两种不同的金属构成原电池的正、负极。负极金属是电子流出的极，正极金属是电子流入的极，一般来说其还原性：负极正极。 用惰性电极电解混合溶液时，在阴极优先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极优先放电的阴离子的还原性较强。,氧化性、还原性强弱不但与物质的性质有关也与外界条件有关：如浓度、温度、溶液的酸碱性等。 (1)浓度 一般而言，同种氧化剂浓度大者氧化性强。如氧化性：浓HNO3稀HNO3。,(2)温度 升高温度氧化剂氧化性增强，还原剂还原性也增强。因此，可根据温度条件判断氧化性和还原性强弱。如：常温下KMnO4可将HCl氧化为Cl2，而MnO2则需加热才能将HCl氧化为Cl2，因此得知氧化性：KMnO4MnO2。 (3)溶液的酸碱性 一般在酸性环境下，氧化剂的氧化性较强，如酸性条件下KMnO4的氧化能力比中性条件下或碱性条件下的氧化能力强。,(2009年广东单科)常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应： 2Fe2H2O22H=2Fe32H2O 2Fe3H2O2=2Fe2O22H 下列说法正确的是 ( ) AH2O2的氧化性比Fe3强，其还原性比Fe2弱 B在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降 C在H2O2分解过程中，Fe2和Fe3的总量保持不变 DH2O2生产过程要严格避免混入Fe2,【解析】 A项，由第一个反应判断H2O2的氧化性比Fe3强，由第二个反应判断H2O2的还原性比Fe2强。B项，在H2O2分解过程中，溶液的pH保持不变。C项，根据质量守恒定律和催化原理，Fe2和Fe3的总量保持不变。D项，若混入Fe2，即可促进H2O2的分解而影响H2O2的生成。 【答案】 CD,1.将少量二氧化硫通入硫酸铁溶液中发生反应:SO22Fe32H2O=SO 2Fe24H；然后再加入重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，发生反应：Cr2O 6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。下列判断正确的是 ( ) A还原性Cr3Fe2SO2 B氧化性Cr2O SO2Fe3 C两个反应中Fe2(SO4)3均作还原剂 DCr2O 能将Na2SO3氧化成Na2SO4,【解析】 从第一个反应可知：还原性SO2Fe2，氧化性Fe3SO2；从第二个反应可知：还原性Fe2Cr3，氧化性Cr2O Fe3；因此选项A、B错。第一个反应中，Fe2(SO4)3作氧化剂，第二个反应中Fe2(SO4)3为氧化产物，故选项C错。 【答案】 D,(1)守恒规律 在任何氧化还原反应中，氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等。此规律可应用于解氧化还原反应的相关计算题和氧化还原反应方程式的配平。 (2)价态规律 同一元素最高价态只具有氧化性；最低价态只具有还原性；中间价态既具有氧化性，又具有还原性。可简记为：高价氧，低价还，中间价态两边转。,同种元素间不同价态的氧化还原反应进行时，其产物的价态既不相互交换，也不交错。如H2S与浓硫酸作用：H2SH2SO4(浓)=SSO22H2O，H2S的氧化产物是S，H2SO4的还原产物是SO2。但氧化产物和还原产物有可能是同一物质，如H2S3H2SO4(浓)= 4SO24H2O，反应中氧化产物和还原产物都是SO2。 同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应；同种元素的高价态物质与低价态物质，当有中间价态时才有可能发生反应，若无中间价态，则不能反应。如浓硫酸不能氧化SO2。,同种元素的高价态氧化低价态时可简记为：高到高，低到低，可以归中，不能跨越。 (3)转化规律,(4)先后规律 同一氧化剂同时与同浓度的若干种还原剂反应，往往是还原性强的先被氧化。如：向FeBr2溶液中滴入少量氯水，Fe2先被氧化；而向FeI2溶液中滴入少量氯水，碘离子先被氧化。,(1)并不是说含有最高价元素的物质一定具有氧化性，如CaCO3、Na3PO4等物质中，C、P具有最高价，但它们无氧化性。 (2)Cl2H2O=HClHClO 同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子(或离子)发生电子转移的氧化还原反应叫做歧化反应。歧化反应化合价的特点是：某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。,某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2，若先向该溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变成红色，则下列叙述正确的是 ( ) 原溶液中的Br一定被氧化 通入氯气后原溶液中的Fe2一定被氧化 不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2 若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的I、Fe2、Br均被完全氧化 A B C D,【解析】 因溶液中离子的还原性强弱顺序为：IFe2Br，往溶液中通入一定量的Cl2后，再往溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈红色，说明Cl2将Fe2氧化成Fe3，此时，溶液中的I已全部被Cl2氧化，但不能判断Fe2是否全部被氧化，也不能判断Br是否一定被氧化。通过的描述可知，溶液中不存在Br，即Br被Cl2全部氧化，也就说明原溶液中的I、Fe2、Br均被完全氧化。 【答案】 B,2工业上以铬铁矿(主要成分为FeOCr2O3)、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠(Na2Cr2O72H2O)，其主要反应为： 4FeOCr2O38Na2CO37O2 8Na2CrO42Fe2O38CO2 2Na2CrO4H2SO4 Na2SO4Na2Cr2O7H2O 下列说法中正确的是 ( ),A反应和均为氧化还原反应 B反应的氧化剂是O2，还原剂是FeOCr2O3 C高温下，O2的氧化性大于Fe2O3小于Na2CrO4 D生成1 mol的Na2Cr2O7时共转移7 mol电子 【解析】 本题考查氧化还原反应知识。反应为氧化还原反应，反应不是；根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，高温条件下O2的氧化性应大于Fe2O3和Na2CrO4；考虑到反应是一个可逆反应，反应中生成1 mol的Na2Cr2O7，转移电子的物质的量应大于7 mol。 【答案】 B,(1)配平的方法和技巧 配平五步骤：a.标变价：依分子式标明反应前后化合价有变化的元素的化合价。b.列变化：列出元素化合价升高和降低的数值。c.求总数：求元素化合价升降数的最小公倍数，以确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数。d.配系数：用观察法配平其他物质的系数。e.守恒定：根据配平三原则，检查两边原子是否守恒，一般用氧原子检查是否配平。,逆向配平法：如果氧化还原反应中氧化剂和还原剂是同一种物质(也称自身氧化还原反应)，可以从生成物的一侧配平，即先确定生成物的系数，再确定反应物的系数。 残缺方程式的配平法：所谓残缺方程式，即某些反应物或生成物的化学式未写出，它们一般为化合价不变的水、酸、碱等。这类方程式的配平，不仅要配平计量数，还要写出未知物质的化学式，其方法是配平含变价元素物质的计量数，再通过比较反应物和生成物，观察增减的原子或离子数确定未知物配平。,合并配平法：某物质中的元素化合价同时升高或降低，可以将这种物质当做一个整体计算化合价变化总数。 有机配平法：在有机反应中一般先假设氢元素化合价为1价，氧元素化合价为2价，然后再求有机物中碳元素的化合价(根据化合价代数和为零)。 (2)氧化还原反应比较典型的计算有：求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比，计算参加反应的氧化剂或还原剂的量，确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数，列出守恒关系式求解。,(1)配平氧化还原反应方程式： (2)称取6.0 g含H2C2O42H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250 mL溶液。量取两份此溶液各25 mL，分别置于两个锥形瓶中。 第一份溶液中加入2滴酚酞试液，滴加0.25 molL1NaOH溶液至20 mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H的物质的量为_mol。,第二份溶液中滴加0.10 molL1酸性KMnO4溶液至16 mL时反应完全，此时溶液颜色由_变为_。该溶液中还原剂的物质的量为_mol。 原试样中H2C2O42H2O的质量分数为_，KHC2O4的质量分数为_。 【解析】 此题是借助于滴定原理设计的一道计算题，在配平时要标明碳元素化合价的变化，在该反应中碳元素由3价升高到4价。在(2)中OH总量为0.250.020.005 mol，所以消耗H总量为0.005 mol。,KMnO4总量为：0.10.0160.001 6 mol，根据(1)中方程式可求出还原剂的物质的量为0.004 mol。 设H2C2O4和KHC2O4物质的量分别为x、y，由C、H原子个数守恒得 解得 。,H2C2O42H2O的摩尔质量为126 gmol1，所以H2C2O42H2O的质量为0.0011260.126 g，质量分数为：H2C2O42H2O% 100%21%，KHC2O4% 100%64%。 【答案】 (1)5 2 16 10 2 8 (2)0.005 无色 紫红色 0.004 21% 64%,3(2009年上海单科)某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。 (1)已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是_。 (2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X，则X的化学式为_。 (3)根据上述反应可推知_。 a氧化性：KBrO3H3AsO4 b氧化性：H3AsO4KBrO3,c还原性：AsH3X d还原性：XAsH3 (4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目： 【解析】 (1)此题的考点为氧化还原反应，其特征为化合价升降，本质为电子的转移，要求学生能从化合价变化角度来判断氧化剂和还原剂。已知KBrO3为得电子物质，故其化合价必是降低，作氧化剂，那么还原剂只能是题目所提供的AsH3，AsH3中As为3价，反应后变为H3AsO4，故还原剂为AsH3。,(2)此题出题的依据是氧化还原反应中得失电子守恒。0.2 mol KBrO3在反应中得1 mol电子，故每1 mol KBrO3得5 mol电子，即反应后Br的化合价应降为零价，故另一物质为Br2，同时因为氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物已知，可直接进行配平。,根据化合价升降相等，则应在AsH3前配系数为5，在Br2前配系数4，根据原子守恒KBrO3前配8；再根据K原子守恒，K2SO4应在生成物中，系数为4；则H2SO4；在反应物中，系数为4；H2O在生成物中，系数为4；配平后用单线桥法标出电子转移方向和数目。,(3)此题的考点为氧化还原反应中的基本规律：氧化剂的氧化性大于氧化产物、还原剂的还原性大于还原产物。故选a、c。 【答案】 (1)AsH3 (2)Br2 (3)ac,某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入12滴溴水，振荡后溶液呈黄色。 (1)提出问题：Fe3、Br2谁的氧化性更强？ (2)猜想 甲同学认为氧化性：Fe3Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含_(填化学式，下同)所致。 乙同学认为氧化性：Br2Fe3，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含_所致。,(3)设计实验并验证 丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。 供选用的试剂： a酚酞试液 b四氯化碳 c无水酒精 d硫氰化钾溶液,请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号),(4)应用与拓展 在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入12滴溴水，溶液呈黄色，所发生的离子反应方程式为_。 在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况)，溶液中有1/3的Br被氧化成单质Br2，则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为_。,【解析】 (3)丙同学实验设计的出发点应从检出Fe3，检不出Br2开始，考虑所选试剂及现象。 (4)由于氧化性Cl2Br2Fe3，在FeBr2溶液中加入氯水，则首先被氧化的是Fe2，若有部分Br被氧化，则Fe2应已全部被氧化，设原溶液中FeBr2的物质的量为x，由得失电子数目守恒可知0.1 mol2x2x ，解得x0.12 mol，故c(FeBr2)1.2 molL1。 【答案】 (2)Br2 Fe3 (3)d，溶液呈红色 b，CCl4层呈无色 (4)2Fe2Br2=2Fe32Br 1.2 molL1,1(2009年全国理综)下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误的是 ( ) A2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 B2KMnO4HCOOKKOH=2K2MnO4CO2H2O CMnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O DK2Cr2O76FeSO47H2SO4=Cr2(SO4)33Fe2(SO4)3K2SO47H2O 【解析】 B项在碱性条件下HCOO的氧化产物应以CO的形式存在。 【答案】 B,2(2008年广东理基)氮化铝(AlN、Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应Al2O3N23C 2AlN3CO合成。下列叙述正确的是( ) A上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂 B上述反应中，每生成1 mol AlN需转移3 mol电子 CAlN中氮元素的化合价为3 DAlN的摩尔质量为41 g,【解析】 反