高三复习：氧化还原反应学案新人教版

-.z.氧化复原反响专题考点聚焦理解氧化复原反响的本质和特征从多个角度理解氧化剂和复原剂等概念会比拟与判断氧化性或复原性强弱知道常见的氧化剂和复原剂能判断氧化复原反响中的电子转移方向和数目能配平化学方程式能运用氧化复原反响的规律进展有关计算考点梳理与训练考点一氧化复原反响根本概念及原理综合考察【典例1】〔08．28〕黄铜矿〔CuFeS2〕是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。〔1〕冶炼铜的反响为：8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2假设CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反响中被复原的元素是〔填元素符号〕。〔2〕上述冶炼过程产生大量SO2,以下处理方案中合理的是〔填代号〕。a．高空排放b．用于制备硫酸c．用纯碱溶液吸收制Na2SO3d．用浓硫酸吸收〔3〕过二硫酸钾〔K2S2O8〕具有强氧化性，可将I―氧化为I2：S2O82―+2I―=2SO42―+I2通过改变反响途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反响。试用离子方程式表示Fe3＋对上述反响催化的过程。、〔不必配平〕〔4〕利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣〔含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3〕可制备Fe2O3。方法为①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。②滤液先氧化，再参加过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、枯燥、煅烧得Fe2O3。据以上信息答复以下问题：a．除去Al3＋的离子方程式是___________________。b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。提供的试剂：稀盐酸稀硫酸KS溶液KMnO4溶液NaOH溶液碘水所选试剂为____________________。证明沪渣中含有FeO的实验现象为_______________________________。解析：⑴由题意可知CuFeS2中Fe化合价是+2，结合题给反响化学方程式判断，局部铁在反响前后化合价不变，铜、氧的化合价降低，局部铁和硫的化合价升高。则在反响中被复原的元素是铜和氧。⑵二氧化硫是大气污染物，假设直接排放，会污染空气，也会造成资源浪费，因此a错误；二氧化硫可以少量溶解在水中，而浓硫酸中水很少，并且硫酸也不与二氧化硫反响，因此，不能用浓硫酸吸收二氧化硫，d错误；用二氧化硫制备硫酸或者用碱性的碳酸钠溶液吸收制备亚硫酸钠均可以，bc正确。⑶催化剂的特点是参加反响，但是反响前后其质量和性质不发生变化，Fe3+具有氧化性能将I—氧化成I2,根据题给信息可知，过二硫酸钾具有强氧化性，分析可得，假设要Fe3+参加反响，首先Fe3+将I—氧化成I2，然后过二硫酸钾将Fe2+氧化成Fe3+。反响的离子方程式为：2Fe3＋+2I―=2Fe2＋+I2S2O82―+2Fe2＋=2SO42―+2Fe3＋。⑷Al3+与过量的氢氧化钠溶液反响生成偏铝酸钠溶液，而Fe3+与氢氧化钠溶液反响生成氢氧化铁沉淀，过滤，将除去Al3+。反响的离子方程式为：Al3＋+4OH-=AlO2―+2H2O[或Al3＋＋4OH－=Al(OH)4－]。假设要证明炉渣中含有FeO需要首先将其溶解，生成可溶性的亚铁盐，结合试剂分析可知，应该继续参加高锰酸钾溶液，亚铁离子具有强复原性，因此，可以使高锰酸钾溶液褪色。选用的试剂是稀硫酸和高锰酸钾溶液。【答案】〔1〕Cu、O〔2〕b、c〔3〕2Fe3＋+2I―=2Fe2＋+I2S2O82―+2Fe2＋=2SO42―+2Fe3＋(离子方程式不配平不扣分)〔4〕a．Al3＋+4OH-=AlO2―+2H2O[或Al3＋＋4OH－=Al(OH)4－]b．稀硫酸、KMnO4溶液稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色要点小结1理解氧化复原反响的本质和特征氧化复原反响的实质是〔包括________或__________〕，特征是反响前后；判断*反响是否属于氧化复原反响可根据反响前后是否发生了变化这一特征。【备考提示】氧化复原反响的本质是变化过程中存在着得失电子，且得失电子守恒；表现为反响前后有化合价的变化，且升高的总价数等于降低的总价数。故此氧化复原反响必须进展得失电子数的验证，保证得失电子守恒。2.多角度理解氧化剂和复原剂等根本概念概念得失氧的角度化合价变化的角度电子转移的角度氧化剂在反响中失去氧的物质所含元素化合价降低的物质在反响过程中得到电子的物质还原剂氧化反响物质得到氧的反响物质所含元素化合价升高的反响物质失去电子的反响复原反响氧化产物————复原剂中所含元素化合价升高以后的对应产物复原剂中失去电子以后的对应产物复原产物————氧化性————————氧化剂所具有的得到电子的能力还原性————————复原剂所具有的失去电子的能力【备考提示】判断氧化反响、复原反响及氧化剂和复原剂、氧化产物和复原产物时可抓住下表中的关系：反响物变化特点生成物复原剂失、高、氧---氧化反响氧化产物氧化剂得、低、还---复原反响复原产物3.氧化性或复原性强弱比拟与判断〔1〕根据元素的化合价[思考]如果物质中*元素具有最高价，该元素只有性；物质中元素具有最低价，该元素只有性；物质中元素具有中间价态，该元素既有又有性。对于同一种元素，价态越高，则性越强，价态越低，则性越强。〔2〕根据氧化复原反响方程式强复原剂〔A〕＋强氧化剂〔B〕＝弱氧化产物〔a〕＋弱复原产物〔b〕则氧化性：B＞a，复原性：A＞b氧化剂的氧化性越强，则其对应的产物的复原性则越；复原剂的复原性越强，则其对应的产物的氧化性则越。〔3〕根据金属活动性顺序表在金属活动性顺序表中，位置越靠前，其复原性就越，其阳离子的氧化性就越。〔4〕根据元素周期表同周期元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐，复原性逐渐；同主族元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐，复原性逐渐。〔5〕根据反响的难易程度氧化复原反响越容易进展〔表现为反响所需条件越低〕，则氧化剂的氧化性和复原剂的复原性就越。不同的复原剂〔或氧化剂〕与同一氧化剂〔或复原剂〕反响时，条件越易或者氧化剂〔或复原剂〕被复原〔或被氧化〕的程度越大，则复原剂〔或氧化剂〕的复原性〔或氧化性〕就越；〔6〕其它条件一般溶液的酸性越强或温度越高，则氧化剂的氧化性和复原剂的复原性就越，反之则越弱。友情提醒eq\o\ac(○,1)物质的氧化性或复原性的强弱只决定于得到或失去电子的，与得失电子的无关。如：Na、Mg、Al的复原性强弱依次为Na＞Mg＞Al；浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱依次为：浓HNO3＞稀HNO3；eq\o\ac(○,2)同一元素相邻价态间不发生氧化复原反响。4.知道常见的氧化剂和复原剂在中学化学中，常用作氧化剂的物质有：、、、、、等；常用作复原剂的物质有活泼的金属单质如、、，以及、、等。要点题组训练AUTONUM．〔08卷〕以下物质中，按只有氧化性、只有复原性，既有氧化性又有复原性的顺序排列的一组是〔〕A．F2、K、HClB．Cl2、Al、H2C．NO2、Na、Br2D．O2、SO2、H2O解析：元素具有最高价时只有氧化性，注意F2没有最高正化合价，元素具有最低化合价时只有复原性，而处于中间价态时既具有氧化性又具有复原性。答案：AAUTONUM．〔08卷〕在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反响：3NaClOAUTOTE*T=>2NaCl＋NaClO3。在一样条件下NaClO2也能发生类似的反响，其最终产物是()A．NaCl、NaClOB．NaCl、NaClO3C．NaClO、NaClO3D．NaClO3、NaClO4解析：在反响中氯元素的化合价：＋1→＋5和＋1→－1，既然NaClO2也有类似的反响，即氯元素的化合价既有升高，也有降低，选项A中均降低；选项B、C与题意相符；选项D化合价均升高，但选项C中NaClO不是最终产物。答案：BAUTONUM．〔08卷〕以下做法中用到物质氧化性的是〔〕A．明矾净化水B．纯碱除去油污C．臭氧消毒餐具D．食醋清洗水垢解析：臭氧能够杀菌，是由于臭氧具有强氧化性，能使细菌构造被破坏。答案：C。AUTONUM．〔08卷〕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、瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反响Al2O3＋＋N2＋3C2AlN＋3CO合成。以下表达正确的选项是〔〕A．上述反响中，N2是复原剂，Al2O3是氧化剂B．上述反响中，每生成1molAlN需转移3mol电子C．AlN中氮元素的化合价为＋3D．AlN的摩尔质量为41g解析：N的化合价：0→－3，化合价降低，N2作氧化剂，C的化合价：0→＋2，化合价升高，C作复原剂；Al的化合价无改变，所以既不是氧化剂也不是复原剂；AlN的摩尔质量为41g·mol－1。答案：B考点二氧化复原反响原理的综合利用【典例2】〔08〕*反响体系的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。(1)请将Au2O3之外的反响物与生成物分别填入以下空格。(2)反响中，被复原的元素是_______，复原剂是____________。(3)将氧化剂与复原剂填入空格中，并标出电子转移的方向和数目。(4)纺织工业中常用氯气作漂白剂，Na2S2O3可作为漂白后布匹“脱氯剂〞，Na2S2O3和Cl2反响的产物是H2SO4、NaCl和HCl，则复原剂与氧化剂物质的量之比为__________。解析：因为Au2O3为反响物，则Au2O必定为生成物，在Au2O3中Au的化合价为＋3，Au2O中Au的化合价为＋1，即Au在反响中化合价降低，则另一种元素的化合价必定升高，在Na2S2O3中S的化合价为＋2，Na2S4O6中S的化合价为2.5价，所以Na2S2O3为反响物，Na2S4O6为生成物，根据化合价的升降总数相等，在Na2S4O6前配2，由S守恒，可知Na2S2O3前配4，Au2O3和Au2O前分别配1，再根据Na＋守恒，则生成物中必定为NaOH，且配平系数为4，则H2O为反响物，在其前面配2，配平后的化学方程式为：Au2O3＋4Na2S2O3＋2H2OAUTOTE*T==Au2O＋2Na2S4O6＋4NaOH。答案：(1)Au2O3、Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH。(2)；Na2S2O3。(3)(4)1∶4。要点小结1.能判断氧化复原反响中的电子转移方向和数目双线桥分析法要点：①双线桥从左指向右连接不同价态的同种元素；②线上标明电子得失、化合价升降、被氧化、被复原等容(注意得失电子守恒)。单线桥分析法要点：①单线桥是从复原剂中失去电子的元素指向氧化剂中得到电子的元素；②线上标明只标明电子的数目，不必写其它容。2.能运用氧化复原反响的规律进展有关计算氧化复原反响比拟典型的计算有：求氧化剂与复原剂的物质的量之比或质量比，计算参加反响的氧化剂或复原剂的量，确定反响前后*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复原剂失电子总数，列出守恒关系式求解。从试题的变化趋势来看，有一类题目参加反响的氧化剂与复原剂的质量比，计算并确定产物。题目解答的方法思路是：首先根据氧化剂与复原剂的质量比求出物质的量之比，分析判断可能的情况，然后再由得失电子数守恒列式求出化合价的变化，即可写出产物的分子式。要点题组训练1．〔08卷〕锌与很稀的硝酸反响生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1mol硝酸锌时，被复原的硝酸的物质的量为〔〕A．2mol B．1mol C．0.5mol D．0.25mol解析：此题主要考察氧化复原反响的配平：Zn＋HNO3(稀)AUTOTE*T=>Zn(NO3)2＋NH4NO3＋H2O，Zn：0→＋2，化合价改变值为：(2－0)×1＝2，N：＋5→－3，化合价的改变值为：(5＋3)×1＝8，根据化合价升降总值相等得：在Zn(NO3)2前配4，NH4NO3前配1，然后根据反响前后各元素的原子个数相等，找出其他物质的系数。配平后的化学方程式为：4Zn＋10HNO3(稀)AUTOTE*T=>AUTOTE*T==4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O，当生成1mol的Zn(NO3)2时，被复原的HNO3为0.25mol。答案：D。2．〔08全国Ⅱ卷〕(NH4)2SO4在高温下分解，产物是SO2、H2O、N2和NH3。在该反响的化学方程式中，化学计量数由小到大的产物分子依次是()A．SO2、H2O、N2、NH3B．N2、SO2、H2O、NH3C．N2、SO2、NH3、H2O D．H2O、NH3、SO2、N2解析：此题实际上是考察化学方程式的配平，(NH4)2SO4AUTOTE*T=>NH3＋N2＋SO2＋H2O，反响中：N：－3→0，化合价变化总数为6，S：＋6→＋4，化合价变化数为2，根据化合价升高和降低的总数相等，所以应在SO2前配3，(NH4)2SO4前面配3，NH3前面配4，H2O前面配6，最后计算反响前后的O原子个数相等。配平后的化学方程式为：3(NH4)2SO4AUTOTE*T=高温=4NH3↑＋N2↑＋3SO2↑＋6H2O。答案：C。演练提高1.(省实验中学2009届高三第一次诊断性测试)以下表达正确的选项是(B)A.元素的单质一定由氧化或复原该元素的化合物制得B.含有最高价元素的化合物不一定具有很强的氧化性C.阳离子只能得到电子被复原，阴离子只能失去电子被氧化D.在化学反响中，得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强2．(省宁阳二中2009届高三一轮复习月考)下面三个方法都可以用来制氯气：①4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O=2\*GB3②4HCl(g)+O22Cl2+2H2O(g)③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O则三种氧化剂由强到弱的顺序是(B)A．O2MnO2KMnO4B．KMnO4MnO2O2C．MnO2KMnO4O2D．O2KMnO4MnO23．(省英雄山中学2009届高三年级第一次复习检测化学卷)有*2、Y2、Z2三种非金属单质，它们的有关反响有：(a)2*－+Z2→2Z－+*2，(b)2Z－+Y2→2Y－+Z2，以下关于它们的表达中不正确的选项是 〔BC〕 A．氧化性Y2>Z2>*2 B．W2的复原性比Z2弱 C．W2与Y－能发生反响 D．W2与Y－不能发生反响4．(省英雄山中学2009届高三年级第一次复习检测化学卷)以下反响是非氧化复原反响的是 〔A〕A．3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+3S↓+4H2O B．3Cl2+6KOH=5KCl+KclO3+3H2O C．3H2O2+2KcrO2+2KOH=2K2CrO4+4H2O D．3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl5．(省**一中2009届高三上学期期中考试)在一定条件下，RO3n¯与氟气可发生如下反响：RO3n－+F2+2OH－=RO4－+2F－+H2O〔已配平〕，从而可知在RO3n－中，R元素的化合价是〔B〕A．+4 B．+5 C．+6 D．+76．(省**一中2009届高三上学期期中考试)将Cu片放入0.1mol/LFeCl3溶液中，反响一定时间后取出Cu片，溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3，则Cu2+与Fe3+的物质的量之比(D)A．3:2 B．3:5C．4:3D．3:47．(省**一中2009届高三上学期期中考试)以下化学反响的离子方程式正确的选项是(C)A．用稀HNO3溶解FeS固体：FeS+2H+==Fe2++H2S↑B．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中：SO2+H2O+Ca2++2ClO-==CaSO3↓+2HClOC．在稀氨水入过量CO2：NH3·H2O+CO2==NH4++HCO3-D．氢氧化钙溶液与等物质的量的稀硫酸混合：Ca2++OH－+H++SO42-==CaSO4↓+H2O8．(省**一中2009届高三上学期期中考试)I—、Fe2+、SO2和H2O2均有复原性，它们在酸性溶液中复原性的强弱顺序是：(B)H2O2<Fe2+<I—<SO2。则以下反响不能发生的是A．2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42—+4H+B．H2O2+H2SO4SO2↑+O2↑+2H2OC．I2+SO2+2H2OH2SO4+2HID．2Fe3++2I—2Fe2++I29．(省**一中2009届高三上学期期中考试)被称为万能复原剂的NaBH4溶于水并和水发生反响：NaBH4＋2H2O＝NaBO2＋4H2↑，以下说法中正确的选项是〔NaBH4中H为－1价〕(A)A.被氧化的元素与被复原的元素质量比为1︰1B.NaBH4是氧化剂，H2O是复原剂C.硼元素被氧化，氢元素被复原D.NaBH4既是氧化剂又是复原剂10．(省**一中2009届高三上学期期中考试)钡和钠相似，也能形成O22－离子的过氧化物，则以下表达错误的选项是(A)A．过氧化钡的化学式是Ba2O2B．1mol过氧化钠或过氧化钡跟足量水反响都生成0.5mol氧气C．过氧化钡是离子化合物D．过氧化钠和过氧化钡都是强氧化剂11．(胜利一中2008—2009学年度第一学期高三阶段检测化学试题)三聚氰酸[C3N3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的NO2。其反响原理为：C3N3(OH)33HNCO；8HNCO+6NO27N2+8CO2+4H2O以下说确的是 〔C〕A．C3N3(OH)3与HNCO为同一物质B．HNCO是一种很强的氧化剂C．1molNO2在反响中转移的电子为4molD．反响中NO2是复原剂12．(胜利一中2008—2009学年度第一学期高三阶段检测化学试题)自来水常用氯气进展消毒。*实验室用自来水配制以下物质的溶液，不会产生明显药品变质问题的是 〔D〕A．FeCl2 B．Na2SO3 C．NaOH D．AlCl313．(市2009届高三第一学期期中检测)判断以下有关化学根本概念的依据正确的选项是(A)A．氧化复原反响：元素的化合价是否变化B．胶体：物质的微粒直径是否在1nm~100nm之间C．共价化合物：组成物质的元素是否全部是非金属元素D．化学变化：是否有热效应、颜色变化、气体或沉淀生成等四种实验现象14．(省苍山荀子中学2009届高三第二次质检)1986年，人们成功的用如下反响制得了氟：①2KMnO4+2KF+10HF+3H2O2=2K2MnF6+8H2O+3O2②K2MnF6+2SbF5=2KSbF6+MnF4③2MnF4=2MnF3+F2↑以下说法中正确的选项是(C)A．反响①、②、③都是氧化复原反响B．反响①H2O2既是复原剂又是氧化剂C．氧化性：KMnO4＞O2D．每生成1molF2，上述反响共转移2mol电子15．(省东营市胜利十五中2009届高三上学期中考)向1mol赤热的Cu2S通入足量水蒸气，充分反响后生成2mol氢气，则Cu2S应转化成(A)A．Cu和SO2B．Cu和SC．CuO和SO2D．CuO和S16．(省和兴中学2009届高三年级10月月考)LiAlH4〔〕、LiH是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂，遇水均能剧烈分解释放出H2，LiAlH4在125℃分解为LiH、H2和Al。以下说法不正确的选项是 〔A〕A．LiH与D2O反响，所得氢气的摩尔质量为4g/molB．1molLiAlH4在125℃C．LiAlH4：LiAlH4+2H2O=LiAlO2+4H2↑D．LiAlH4与乙醛作用生成乙醇，LiAlH4作复原剂17．(省和兴中学2009届高三年级10月月考)对溶液中的离子反响存在以下几种说法，其中正确的选项是〔D〕A．不可能是氧化复原反响B．只能是复分解反响C．不可能是置换反响D．可能是化合反响18．(一中2009级高三第二次月考)在一定条件下，RO3n¯与氟气可发生如下反响：RO3n－+F2+2OH－=RO4－+2F－+H2O〔已配平〕，从而可知在RO3n－中，R元素的化合价是〔B〕A．+4 B．+5 C．+6 D．+719．(一中2009级高三第二次月考)关于3Cl2+6KOH=KClO3+5KCl+3H2O的反响，以下说确的是〔CD〕A．Cl2是氧化剂，KOH是复原剂B．被氧化的氯元素的质量为被复原的氯元素质量的5倍C．3mol氯气参加反响转移5mol电子D．KOH既不是氧化剂，又不是复原剂20．(一中2009级高三第二次月考)以下说法中不正确的选项是〔A〕A．判断氧化复原反响的方法是：是否有氧元素的参与B．氧化复原反响的实质是电子的得失或偏移C．置换反响一定是氧化复原反响D．复分解反响一定不是氧化复原反响21．(一中2009级高三第二次月考)下述三个实验均能发生化学反响①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸将铜丝放入氯化铁溶液中 以下判断正确的选项是〔D〕A．上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋ B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显复原性C．实验③中发生是置换反响 D．实验①中铁钉只做复原剂22．(市2009届高三第一学期期中检测)以下三组物质中，均有一种物质的类别与其它三种不同 A．MgO、Na2O、CO2、CuO B．HCl、H2O、H2SO4、HNO3 C．NaOH、Na2CO3、KOH、Cu(OH)2三种物质依次是〔填化学式〕：A、B、C；这三种物质相互作用可生成一种新物质，该反响氧化复原反响〔填“是〞或“不是〞〕；这种新物质与盐酸反响的离子方程式为____________________。答案.CO2、H2O、Na2CO3；不是；HCO3－+H+=H2O+CO2↑23．(一中2009级高三第二次月考)(6分)2ｇCu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400ml0.075mol/lKMnO4溶液处理，发生反响如下：8MnO4－＋5Cu2S＋44H＋＝10Cu2＋＋5SO2＋8Mn2＋＋22H2O6MnO4－＋5CuS＋28H＋＝5Cu2＋＋5SO2＋6Mn2＋＋14H2O反响后煮沸溶液，赶尽SO2，剩余的KMnO4恰好与350ml0.1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反响。