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1、第二章第二章 化学物质及其变化化学物质及其变化第5讲氧化还原反应微考点? 大突破微充电? 提素养微真题? 大揭秘考纲解读 考向预测 1.理解氧化还原反应、氧化剂和还原剂等概念 2了解常见的氧化还原反应 3熟练掌握氧化性和还原性强弱的判断 4能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目,并能配平反应方程式 5能运用元素守恒、电子守恒、电荷守恒,进行氧化还原反应的计算 氧化还原反应是高中化学的热点内容,近年高考中常以社会实际问题或典型实例为载体,在非选择题中将氧化还原反应与酸碱中和滴定、电化学原理、热化学原理等综合考查,同时考查新情景下氧化还原反应方程式的书写与配平,综合考查氧化还原反应的计算 微考点

2、微考点 ? 大突破大突破见学生用书见学生用书P025 微考点1 氧化还原反应及其相关概念氧化还原反应及其相关概念 一、氧化还原反应一、氧化还原反应 1概念 某些物质被 ,同时某些物质被 的反应。 2特征 有元素化合价 (判断依据)。 3本质 电子转移(包括电子的 、共用电子对的 )。 氧化 还原变化 得失 偏移 4关系关系 例如对于反应MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O MnO2在反应中 电子,所含元素的化合价 ,被 ,发生 反应,作 剂。 HCl在反应中 电子,所含元素的化合价 ,被 ,发生 反应,作 剂。 得到 降低 还原 氧化 升高 氧化 失去 还原 还原 氧化 5氧化还原

3、反应与四种基本反应类型的关系氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 二、常见的氧化剂和还原剂 1常见的氧化剂 2常见的还原剂常见的还原剂 微助学微助学 1氧化还原反应概念间的关系:熟记六个字: “升、失、氧;降、得、还”元素化合价升高(降低)、失(得)电子,发生氧化(还原)反应。 2熟记常见元素的化合价: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。 3有单质参与或生成的反应不一定属于氧化还原反应,如3O2=放电2O3。 4牢记一些特殊物质中元素的化合价(单位:价) CuFeS2:Cu 2 Fe 2

4、S 2 K2FeO4:Fe 6 Li2NH、LiNH2、AlN:N 3 Na2S2O3:S 2 MO2:M 5 C2O24:C 3 HCN:C 2 N 3 CuH:Cu 1 H 1 FeOn4:Fe (8n) Si3N4:Si 4 N 3 三个误区三个误区 1认为氧化性和还原性的强弱取决于得失电子的多少 氧化性和还原性的强弱只取决于电子得失的难易,而与电子得失的多少无关。 如每摩尔浓硝酸还原为NO2时得到1 mol电子,每摩尔稀硝酸还原为NO时得到3 mol电子,但浓硝酸的氧化性却比稀硝酸强。 2认为只要元素化合价存在差异就可发生氧化还原反应 同种元素不同价态的化合物间的氧化还原反应遵循以下规

5、律:同种元素不同价态的化合物间的氧化还原反应遵循以下规律: (1)相邻价态之间不发生氧化还原反应。如相邻价态之间不发生氧化还原反应。如SO2和浓硫酸不反应。 (2)相间价态,在一定条件下能发生反应生成中间价态。如相间价态,在一定条件下能发生反应生成中间价态。如2FeCl3Fe=3FeCl2。 3认为同种元素不同价态的化合物的氧化性认为同种元素不同价态的化合物的氧化性(还原性还原性)强弱只与元素化强弱只与元素化合价的高低有关合价的高低有关 实际上,除此之外还与化合物的稳定性有关。如次氯酸实际上,除此之外还与化合物的稳定性有关。如次氯酸(HClO)中氯的中氯的价态比高氯酸价态比高氯酸(HClO4)

6、中氯的价态低,但次氯酸不稳定,氧化性却比高氯酸中氯的价态低,但次氯酸不稳定,氧化性却比高氯酸强。另外最高价态的物质也不一定都表现强氧化性,如强。另外最高价态的物质也不一定都表现强氧化性,如H3PO4。 微诊断 判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 1由2NaCl=通电熔融2NaCl2得出氧化性NaCl2。( ) 提示 此反应不是自发进行的反应。 2氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。( ) 提示 由Cl2H2OHClHClO,氯元素既被氧化,又被还原,所以在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可能相同,氧化产物和还原产物也可能相同。 3某元素从游离态变为化合态,该元素一定被还

7、原。( ) 提示 由Cl22KI=2KClI2可知I被氧化。 4氧化剂浓硝酸、浓硫酸参加反应时,其中N、S化合价分别降低1、2生成NO2、SO2,所以浓硫酸的氧化性大于浓硝酸。( ) 提示 氧化性还原性强弱与得失电子的多少无关,只与得失电子的难易程度有关。 对点微练一 氧化还原反应的基本概念 1下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是( ) A海带提碘 B氯碱工业 C氨碱法制碱 D海水提溴 解析 A项,海带提碘是由KI变为I2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应;B项,氯碱工业是电解饱和NaCl水溶液产生NaOH、Cl2、H2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应;C项,氨碱法制取碱的过程

8、中没有元素化合价的变化,未涉及氧化还原反应;D项,海水提溴是由溴元素的化合物变为溴元素的单质,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应。 答案 C 2下列颜色变化与氧化还原反应无关的是下列颜色变化与氧化还原反应无关的是( ) A将乙醇滴入酸性将乙醇滴入酸性K2Cr2O7溶液中,溶液由橙色变为绿色 B将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去溶液中,溶液红色褪去 C将H2C2O4溶液滴入酸性溶液滴入酸性KMnO4溶液中,溶液紫色褪去 D将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,溶液先变红色后褪色 解析 2K2Cr2O73C2H5OH8H2SO4=2K2SO42Cr2(SO4)33CH3COOH11H2O

9、,Cr2O27转化为Cr3,C元素化合价由2价变为0价,有电子转移,所以属于氧化还原反应,故A项不符合题意;2NaOHSO2=Na2SO3H2O,该反应中各元素化合价不变,没有电子转移,所以不属于氧化还原反应,故B项符合题意;2MnO45H2C2O46H= 2Mn210CO28H2O中Mn元素化合价由7价变为2价、C元素化合价由3价变为4价,所以有电子转移,属于氧化还原反应,故C项不符合题意;氯水中的盐酸使石蕊变红色,HClO又氧化有机色质使其褪色,属于氧化还原反应,故D项不符合题意。 答案 B 对点微练二 特殊氧化还原反应分析 3氰氨基化钙(CaCN2)是一种重要的化工原料,制备CaCN2的

10、化学方程式为CaCO32HCN=CaCN2COH2CO2。在该反应中( ) A氢元素被氧化,碳元素被还原 BHCN仅作氧化剂 CCaCN2是氧化产物,H2为还原产物 DCO为氧化产物,H2为还原产物 解析 本题可用排除法。分析HCN中各元素化合价,氢元素化合价降低,被还原,A项错误;从氢的化合价降低的角度分析,HCN为氧化剂,而很明显CaCO3在反应中没有化合价变化,既不作氧化剂也不作还原剂,则HCN既作氧化剂又作还原剂,故B项错误;HCN中碳元素与CO中碳元素化合价均为2价,故D项错误。 答案 C 4O2F2可以发生反应:H2S4O2F2=SF62HF4O2,下列说法正确的是( ) A氧气是

11、氧化产物 BO2F2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14 解析 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,A项错误;在反应中O2F2中的O元素的化合价降低,获得电子,O2F2是氧化剂,而H2S中的S元素的化合价是2价,反应后变为SF6中的6价,H2S是还原剂,B项错误;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,C项错误; 根据化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量之比是14,D项正确。 答案 D 解氧化还原反应概念辨析题要明确解题的

12、思路:找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有两种变价元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。 微考点2 氧化性、还原性强弱的判断 一、氧化性、还原性的概念、理解及判断 1 氧化性是指物质 的性质(或能力); 还原性是指物质 的性质(或能力)。 2氧化性、还原性的强弱取决于物质得、 失电子的 程度,与得、失电子的 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从元素的价态考虑:最高价态只有 ,如Fe3、H2SO4、KMnO4等;最低价态只有 ,如金属单质、Cl、

13、S2等;中间价态既有 又有 ,如Fe2、S、Cl2等。 得电子 失电子 难易 氧化性 还原性 氧化性 还原性 数目 二、氧化性、还原性强弱的比较方法 氧化性、还原性的强弱主要取决于物质得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关。另外还跟反应的条件,如溶液的酸碱性、浓度、温度等因素有关,可依据以下几个方面判断 1依据元素周期表依据元素周期表 (1)同周期从左到右,金属元素单质的还原性逐渐减弱,对应阳离子的氧化性逐渐增强;非金属元素单质的氧化性逐渐增强,对应阴离子的还原性逐渐减弱。 (2)同主族从上到下,金属元素单质的还原性逐渐增强,对应阳离子的氧化性逐渐减弱;非金属元素单质的氧化性逐渐减弱,对应阴

14、离子的还原性逐渐增强。 2依据金属、非金属活动性顺序 (1)依据金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb?H? Cu Hg Ag Pt Au还原性逐渐减弱 K Ca2 Na Mg2 Al3 Zn2 Fe2 Sn2 Pb 2 H Cu2 Hg2 Ag Pt2 Au3氧化性逐渐增强 (2)依据非金属活动性顺序 F2 Cl2 Br2 I2 S氧化性逐渐减弱 F Cl Br I S2还原性逐渐增强 3依据反应原理依据反应原理 氧化剂还原剂还原产物氧化产物 氧化性:氧化剂氧化产物 还原性:还原剂还原产物 4依据反应条件及反应的剧烈程度依据反应条件及反应的剧烈程度 反应条件要求越

15、低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度大小等。如是否加热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度大小等。 例如:2KMnO416HCl(浓浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O, MnO24HCl(浓浓)= MnCl2Cl22H2O, 4HClO2=催化剂2H2O2Cl2, 由上述反应条件的不同,可判断氧化性:由上述反应条件的不同,可判断氧化性: KMnO4MnO2O2。 5依据氧化还原反应的程度依据氧化还原反应的程度 (1)相同条件下,不同氧化剂使同一种还原剂被氧化程度大的,

16、其氧化性强。例如 2Fe3Cl2=点燃 2FeCl3,FeS= FeS, 氧化性:Cl2S。 (2)相同条件下,不同还原剂使同一种氧化剂被还原程度大的,其还原性强。例如 Cu2Fe3=Cu22Fe2, 3Zn2Fe3=3Zn22Fe, 还原性:ZnCu。 6依据电化学原理 原电池中,负极物质的还原性一般强于正极物质;用惰性电极电解混原电池中,负极物质的还原性一般强于正极物质;用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性强,在阳极先放电的阴离子的合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性强,在阳极先放电的阴离子的还原性强。 7某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关 温度:如热的浓

17、硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。 浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。 酸碱性:如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。 微助学 四个不 1元素处于最高价态时只有氧化性,但不一定有强氧化性,如Na、SO24;同理,元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。 2 对于一种物质既作氧化剂又作还原剂的反应, 如Cl2H2OHClOHCl,不能根据反应方程式判断物质氧化性、还原性的强弱。 3依据金属活动性顺序判断阳离子的氧化性强弱时,要注意Fe对应的阳离子是Fe2,而不是

18、Fe3。 4含有同种元素不同价态的物质,价态越高其氧化性不一定越强。如氧化性HClOHClO4。 微诊断 判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 1氨氮废水(含NH4及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理。 ( ) 提示 NH4及NH3中N元素化合价均为3价,可被氧化生成N2。 2生石灰用作食品抗氧化剂。( ) 提示 生石灰不具有还原性。 3Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应。( ) 提示 Na2SO3是还原剂、H2O2是氧化剂。 4将KI和FeCl3溶液在试管中混合后,加入CCl4,振荡,静置,可观察到下层溶液显紫色,得出氧化性:Fe3I2。( ) 5为验证Br2的氧化性强于I2

19、,可将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振荡,静置。可观察到下层液体呈紫色。( ) 6向FeBr2溶液中通入足量氯气的离子方程式为2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl。( ) 提示 足量的氯气可以把Fe2、Br全部氧化,且Fe2、Br的化学计量数之比为12。 对点微练三 氧化性、还原性强弱的比较 5(2018石家庄月考)根据以下几个反应 Cl22KI=2KClI2 2FeCl2Cl2=2FeCl3 2FeCl32KI=2FeCl22KClI2 判断氧化性由强到弱的顺序是( ) ACl2I2Fe3 BCl2Fe3I2 CFe3Cl2I2 DFe3I2Cl2 解析 氧化还原反应中氧

20、化性: 氧化剂氧化产物。 由反应得氧化性:Cl2I2;由反应得氧化性:Cl2Fe3;由反应得氧化性:Fe3I2。综上所述知:氧化性:Cl2Fe3I2。 答案 B 6已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应 Ce4Fe2=Fe3Ce3 Sn22Fe3=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、Ce3 BSn2、Ce3、Fe2 CCe3、Fe2、Sn2 DFe2、Sn2、Ce3 解析 在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。由方程式可知,还原性:Fe2Ce3;Sn2Fe2。 答案 A 谨记常用的氧化性、还原性强弱的顺序

21、 1氧化性:KMnO4MnO2Cl2Br2Fe3I2。 2还原性:S2SO23(SO2)IFe2BrCl。 对点微练四 依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生 7在一定条件下,下列微粒的还原性顺序为ClBrFe2ISO2,由此判断以下各反应在溶液中不能发生的是( ) A2Fe3SO22H2O=2Fe2SO244H B2Fe2Cl2=2Fe32Cl C2Br4HSO24=SO2Br22H2O DI2SO22H2O=4HSO242I 解析 由题意“ClBrFe2ISO2”,知还原性BrZ2B2A3 DX2是XO4的还原产物 解析 由反应可知氧化性:XO4Z2,由反应可知氧化性:B2A3,由

22、反应可知氧化性:Z2B2,综上氧化性强弱顺序为XO4Z2B2A3,结合选项分析可知B不正确,Z2在中是氧化产物,在 中作氧化剂。 答案 B 假设法判断氧化还原反应能否进行假设法判断氧化还原反应能否进行 已知物质的氧化性或者还原性的强弱关系,判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法。 先假设反应成立 ? 然后根据氧化剂的氧化性氧化产物的氧化性,还原剂的还原性还原产物的还原性的规律,列出假设反应中的上述关系 ? 结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实,则反应成立;反之,则不成立 微考点3 氧化还原反应“三大规律”的应用 对点微练五 两元素之间得失电子的守恒 924 mL浓度为0.05 mo

23、lL1的Na2SO3溶液恰好与20 mL 浓度为0.02 mol L1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( ) A2价 B3价 C4价 D5价 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 10向含有1 mol FeCl2的溶液中通入0.2

24、 mol Cl2,再加入含0.1 mol X2O27的酸性溶液,使溶液中Fe2全部恰好被氧化,并使X2O27被还原成Xn,则n值为( ) A2 B3 C4 D5 解析 由题意知,0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O27的酸性溶液,共同将1 mol Fe2氧化。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知,0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O27得到电子的物质的量与1 mol Fe2失去电子的物质的量相等,所以有0.2 mol20.1 mol2(6n)1 mol1,解得n3。 答案 B 守恒法解题的 “3步流程” 对点微练六 多步反应中得失电子守恒 11足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝

25、酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol L1 NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是( ) A60 mL B45 mL C30 mL D15 mL 解析 由题意可知,HNO3CuO2? NO2N2O4NO,由关系图分析可知,Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)2 n(O2)21.68 L22.4 L mol10.15 mol。根据NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式:n(NaOH)2 nCu(NO3)22 n(Cu)0.3 m

26、ol,则V(NaOH)0.3 mol5 mol L10.06 L60 mL。 答案 A 有些题目涉及氧化还原反应较多,数量关系较为复杂,用常规方法求解比较困难,若利用得失电子数相等这一关系,抓住反应物的始态与终态,删去中间过程,就会使题目变得简单。 如本题中的电子转移关系为Cu失去电子,转移给HNO3生成NOx,氮的氧化物(NOx)再失去电子转移给O2,反应失去电子的始态物质为Cu,反应得电子终态物质为O2,删去中间物质HNO3、NOx。因此可直接利用电子守恒建立始态(Cu)与终态(O2)的物质的量关系:2CuO2。 对点微练七 价态归中规律,歧化反应规律的应用 12已知G、Q、X、Y、Z均为

27、含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平): GQNaCl QH2O电解XH2 YNaOHGQH2O ZNaOHQXH2O 这五种化合物中Cl元素的化合价由低到高的顺序是( ) AG、Y、Q、Z、X BX、Z、Q、G、Y CX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、X 解析 由得出Q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 13

28、L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下,它们会发生如下的转化(关系式未配平): PAQB LO2MH2O LMRH2O BH2OAO2 (1)若五种含氮元素的物质中,有一种是硝酸,则硝酸是_,理由是_。 (2)反应必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下,加热到一定温度时方能发生,此反应在化工生产上有重要用途, 据此推断在同温同压下, 若物质R密度比空气的密度小,则R的化学式为_。 P P中氮元素的化合价最高 N2 (3)某同学

29、写出下面三个含氮的物质相互转换的关系式: .MPN2O3H2O .N2O4H2OPQ .MLQH2O 其中一定不可能实现的是_,理由是 _ _。 根据氧化还原反应规律,M、L这两种物质反应,不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质 对点微练八 “强易弱难,先强后弱”规律 14(2018辽宁检测)含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中, 溶液内发生反应的离子方程式, 其中不正确的是( ) Ax0.4 a,2Fe2Cl2=2Fe32Cl Bx0.6 a,2BrCl2=Br22Cl Cxa,2Fe22Br2Cl2=Br22Fe34Cl Dx1.5 a,2F

30、e24Br3Cl2=2Br22Fe36Cl 解析 还原性:Fe2Br,根据氧化还原反应的先后顺序知,Cl2先氧化Fe2,然后再氧化Br。离子反应为2Fe2Cl2=2Fe32Cl,2BrCl2=Br22Cl。当x0.4 a时,Cl2不能完全氧化Fe2,只发生反应2Fe2Cl2=2Fe32Cl,A项正确;当x0.6 a时,Cl2将Fe2完全氧化后,又能氧化a5 mol的Br,B项错误;xa时,Cl2氧化Fe2后又能氧化a mol的Br,C项正确;当x1.5 a时,Cl2将Fe2、Br完全氧化,D项正确。 答案 B (2)实例:铜与浓H2SO4发生反应的化学方程式: 2H2SO4(浓)Cu=CuSO

31、4SO22H2O。 微考点4 氧化还原反应的配平及表示方法 1氧化还原反应方程式的配平 (1)配平方法 一标:标出反应前后 的化合价。 二等:反应中 和 相等。 三定:确定化合价发生变化的物质的化学计量数。 四平:用观察法配平其他各物质的化学计量数。 五查:检查反应前后是否遵循 守恒和 守恒。 变价元素质量 电子 升价总数 降价总数 2双线桥法双线桥法 (1)表示方法:箭头由反应物指向生成物的对应元素,并在线桥上标明电子和 及 字样。 “得” “失” 3单线桥法单线桥法 (1)表示方法:箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只 标 ,不标电子的 字样。 转移电子数目 “得” “失” 微助学 高

32、考警示 1注意特殊物质中元素的化合价,如CuFeS2中铜、铁元素的化合价都为2价,硫元素的化合价为2价;FeS2中硫元素的化合价为1价;K2FeO4中铁元素的化合价为6价等。 2配平化学方程式时,化学计量数 “1” 也必须填写在空格里。 3依据电子得失守恒列等式时不要忽略变价原子的个数。 我的总结 在全国卷中,考题的情景模型有如下4种,需要理解和应用的解题方法有如下4条。 微诊断 判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 1Cl2与SO2反应,Cl2Cl,氯元素的化合价降低1、SO2SO24,硫元素的化合价升高2,所以在反应中Cl2与SO2的物质的量之比为21。 ( ) 提示 1个Cl2分子中含

33、有2个氯原子,1个Cl2分子化合价降低2,Cl2与SO2的物质的量之比为11,应该注意双原子分子的化合价,如Cl2。 2NaClO溶液中通入SO2发生反应:2ClOSO2=Cl2SO24。 ( ) 提示 在没有特殊说明的情况下ClO被还原为Cl。 对点微练九对点微练九 正向配平类正向配平类 4 1 1 1 2 3 8 3 2 5 3 4 1 3 3 3 2 16 10 2 5 8 对点微练十对点微练十 逆向配平类逆向配平类 3 6 2 1 2 5 9 3 3 3 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平 1配平的三大守恒原则配平的三大守恒原则 2配平的三种方法技巧 (1)正向配平法:适

34、合反应物分别是氧化剂、还原剂的反应,配平按以下4步进行。 (2)逆向配平法:适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解逆向配平法:适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数,然后再确定反应物反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数,然后再确定反应物的化学计量数。的化学计量数。 由于S的化合价既升又降,而且升降总数要相等,所以的化合价既升又降,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为的化学计量数为1,然后确定,然后确定S的化学计量数为的化学计量数为3。 (3)奇数配偶法:适用于物质种类少且分子组成简单的氧

35、化还原反应。奇数配偶法:适用于物质种类少且分子组成简单的氧化还原反应。如如SCKNO3 CO2N2K2S,反应物,反应物KNO3中三种元素原子数均为奇数,而生成物中三种元素的原子数均为偶数,故可将为奇数,而生成物中三种元素的原子数均为偶数,故可将KNO3乘以乘以2,然,然后用观察法配平得:S3C2KNO3=3CO2N2K2S。 对点微练十一对点微练十一 缺项型氧化还原方程式的配平缺项型氧化还原方程式的配平 17配平下列方程式。 1 6 6 H 1 6 2 3 1 1 2 1 4 H2O 1 5 5 4 H2O 8 H 1 3 H2O 5 2 2 2 5 1 2 7 H2O 14 H 5 1 H

36、2O 1 1 2 8 H 4 5 1配平方法 先用“化合价升降法 ”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。 2补项原则 条件 补项原则 酸性条件下 缺H或多O补H,少O补H2O 碱性条件下 缺H或多O补H2O,少O补OH 3组合方式 反应物 生成物 使用条件 组合一 H H2O 酸性溶液 组合二 H2O H 酸性溶液或酸碱性未知 组合三 OH H2O 碱性溶液 组合四 H2O OH 碱性溶液或酸碱性未知 对点微练十二对点微练十二 信息型氧化还原反应方程式的书写信息型氧化还原反应方程式的书写 18按要求书写方程式: 已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中,

37、产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。在一氧化还原反应的体系中,共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。 写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式并配平: _。 将KMnO4溶液滴入NaOH溶液中微热,得到透明的绿色溶液,写出反应的离子方程式:_。 2KMnO410KCl8H2SO4=6K2SO42MnSO45Cl28H2O 4MnO44OH=4MnO242H2OO2 解析解析 根据信息,KMnO4在H2SO4作用下,把KCl氧化成Cl2,本身被还原成Mn2。根据信息,在强碱性条件下,MnO4得电子生成MnO24,2价的氧失电子生成O2。 19(

38、1)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 _; 高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为_。 (2)ZnSO4溶液中含有少量Fe2和Mn2,为了除去这两种离子,调节溶液pH为5,然后加入高锰酸钾溶液,使之生成沉淀。已知高锰酸钾的还原产物是MnO2。请写出该过程中两反应的离子方程式: _, _。 2Fe32I=2Fe2I2 2Fe33ClO10OH=2FeO243Cl5H2O MnO43Fe27H2O=3Fe(OH)3MnO25H 2MnO43Mn22H2O=5M

39、nO24H 解析解析 (1)FeCl3与氢碘酸反应生成的棕色物质,与氢碘酸反应生成的棕色物质,根据现象可知道生成碘根据现象可知道生成碘单质,则I被氧化为I2、Fe3被还原成Fe2,可以写出Fe3I Fe2I2,然后根据得失电子守恒、电荷守恒配平。,然后根据得失电子守恒、电荷守恒配平。FeCl3与与KClO反应时,根据题目信息Fe3被氧化为FeO24,则ClO被还原成Cl,可以写出Fe3ClO=FeO24Cl,然后根据氧化还原反应中得失电子守恒可以得出,然后根据氧化还原反应中得失电子守恒可以得出2Fe33ClO=2FeO243Cl,再结合溶液强碱性和电荷守恒, 在左边补在左边补上上OH然后配平即

40、可。然后配平即可。(2)除去杂质离子除去杂质离子Fe2和和Mn2发生反应的离子方程发生反应的离子方程式为MnO43Fe27H2O=3Fe(OH)3MnO25H 2MnO43Mn22H2O=5MnO24H。 信息型氧化还原反应方程式的书写信息型氧化还原反应方程式的书写 对点微练十三对点微练十三 电子转移数目的分析方法电子转移数目的分析方法 20在稀硫酸中,KMnO4和H2O2能发生氧化还原反应。 氧化反应:H2O22e=2HO2 还原反应:MnO45e8H=Mn24H2O (1)写出该氧化还原反应的化学方程式: _。 (2)反应中氧化剂是_;被氧化元素是_;若有0.5 mol H2O2参加此反应

41、,电子转移个数为_。 (3)若KMnO4的量不足,在Mn2的催化作用下,H2O2仍能分解,分解反应的化学方程式为_;这时若有0.5 mol H2O2发生分解,电子转移个数为_。 5H2O22MnO46H=5O22Mn28H2O KMnO4 氧元素 约6.021023 2H2O2=Mn2 2H2OO2 约3.011023 解析解析 (1)氧化反应、还原反应分别改写为 5H2O210e=10H5O2 2MnO410e16H=2Mn28H2O 两式相加得5H2O22MnO46H=5O22Mn28H2O。 (2)由题意知H2O2 2e 1 mol 2 mol 0.5 mol 1 mol (3)由2H2

42、O2=Mn2 2H2OO2得关系式 2H2O2 2e 2 mol 2 mol 0.5 mol 0.5 mol 微充电微充电 ? 提素养提素养见学生用书见学生用书P031 充分发挥学科素养氧化还原反应的考查 高中学生化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”五个维度。高三学生的知识储备已经达到了一定程度,可以在考试中充分展示个人的学科素养,灵活自如地解决相关问题。 1氧化还原反应最能体现出学科核心素养:电子得失变化观念与平衡思想;方程式配平模型认知;氧化性(还原性)宏观辨识与微观探析。氧化还原反应是中学化学基

43、础知识体系的核心,也是考生复习无机化学基础知识的有力工具,所有涉及氧化还原反应的考点都是结合具体化学物质进行命题的。 【真题示例1】 (2017全国卷节选)取样、氧的固定:用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_。 2Mn(OH)2O2=2MnO(OH)2 解析 根据题干信息和氧化还原反应原理,可知Mn(OH)2被氧化为MnO(OH)2,则 “氧的固定 ”中发生反应的化学方程式为2Mn(OH)2O2=2MnO(OH)2。 复习时要以氧化还原反应规律为线索,结合元素化

44、合物的性质,归纳复习时要以氧化还原反应规律为线索,结合元素化合物的性质,归纳已学过的化学方程式,同时也可以根据有关信息推导陌生的化学方程式。已学过的化学方程式,同时也可以根据有关信息推导陌生的化学方程式。 2活用学科核心素养:化学学科核心素养是高中化学知识的精髓,高活用学科核心素养:化学学科核心素养是高中化学知识的精髓,高三学生已经比较完整地掌握了一些理论知识,初步具备了一定的学科素养,三学生已经比较完整地掌握了一些理论知识,初步具备了一定的学科素养,复习中要学会运用化学理论知识解释一些事实和现象出现的原因;通过分析物质组成和结构预测其性质和化学反应的趋势。化学学科素养就如一把钥匙,能使考生在

45、考试中做到举一反三、触类旁通。钥匙,能使考生在考试中做到举一反三、触类旁通。 示例 无机物知识 原因 学科素养 1 Na2CO3、NaHCO3 水溶液显碱性 盐类水解 变化观念与 平衡思想 2 电解法制铝用 Al2O3不用AlCl3 AlCl3为共价化合物 证据推理 3 用KSCN溶液检验Fe3 形成配合物 宏观辨识与微观探析 4 明矾作净水剂 盐类水解 变化观念与平衡思想 5 臭氧是绿色消毒剂 无残留、无二次污染 科学精神与社会责任 【真题示例2】 (2017全国卷节选)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式:_。

46、该反应需要在加压下进行,原因是_。 解析 根据得失电子守恒先确定As2S3与O2的化学计量数分别为2、5,再结合原子守恒得出H3AsO4、S和H2O的化学计量数分别为4、6、6。加压时,反应物O2的溶解度增大,能够有效提高As2S3的转化速率。 2As2S35O26H2O=4H3AsO46S 增加反应物O2的溶解度,提高As2S3的转化速率 微真题微真题 ? 大揭秘大揭秘见学生用书见学生用书P032 1(2017北京)下列变化中,气体被还原的是( ) A二氧化碳使Na2O2固体变白 B氯气使KBr溶液变黄 C乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀 解析 二氧化碳与过

47、氧化钠反应,过氧化钠中氧元素化合价既有升高又有降低,二氧化碳中的碳元素和氧元素化合价都不变,A项错误;溶液变黄说明有溴单质生成,反应后溴元素化合价升高,溴离子被氧化,氯气被还原,B项正确;乙烯与溴的反应是加成反应,C项错误;氨气与氯化铝溶液反应产生白色沉淀,是复分解反应,D项错误。 答案 B 2(2017天津天津)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( ) A硅太阳能电池工作时,光能转化成电能 B锂离子电池放电时,化学能转化成电能 C电解质溶液导电时,电能转化成化学能 D葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能 解析 A项,硅太阳能电池工作时,光能转化为电能,与氧化还原反应无关;B项

48、,锂离子电池放电时,化学能转化为电能,原电池总反应为氧化还原反应;C项,电解质溶液导电时,电能转化为化学能,总反应为氧化还原反应;D项,葡萄糖为人类生命活动提供能量时,葡萄糖发生氧化还原反应,化学能转化为热能。 答案 A 3(2015重庆)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时, 产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。 (1)NaN3是气体发生剂,受热分解产生N2和Na,N2的电子式为_。 (2)Fe2O3是主氧化剂,与Na反应生成的还原产物为_(已知该反应为置换反应)。 N?N Fe (3)KClO4是助氧化剂,

49、 反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O。KClO4 含有化学键的类型为_,K的原子结构示意图为_。 (4)NaHCO3是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而发生分解,其化学方程式为_。 (5)100 g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N2 33.6 L(标准状况)。 用碱石灰除去的物质为_;该产气药剂中NaN3的质量分数为_。 离子键和共价键 2NaHCO3= Na2CO3CO2H2O CO2、H2O 65% 解析解析 (1)N2中氮原子间形成三键,电子式为 N?N。 (2)根据置换反应的定义:一种单质一种化合物=另一种单质另一种化合物,则Fe2O3Na反应生成铁和钠的氧化物。 (3)

50、KClO4为离子化合物,含有离子键和共价键;K为19号元素,原子结构示意图为。 (4)NaHCO3受热分解的化学方程式为2NaHCO3= Na2CO3CO2H2O。 (5)产气过程中会产生N2、CO2和水蒸气,碱石灰可以吸收CO2和H2O; 根据2NaN33N2, 则n(NaN3)2333.6 L22.4 L mol11 mol, 则m (NaN3)1 mol65 g mol165 g,故w(NaN3)65 g100 g100%65%。 4(2015天津节选)FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。 完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式: ClO3 Fe2 _= Cl Fe3 _。 1 6 6 H 1 6 3 H2O

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