第三节氧化还原反应

第三节氧化还原反应高考导航了解氧化还原反应的本质是电子的转移。常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。考点一氧化还原及其相关概念1．氧化还原反应(1)概念：有元素化合价升降的化学反应。(2)特征：反应过程中元素的化合价发生了改变。(3)实质：反应过程中有电子转移。2．相关概念及其关系3．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。()(2)没有单质参加的化合反应一定是非氧化还原反应。()(3)金属阳离子一定只具有氧化性。()(4)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。()(5)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。()(6)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。()(7)H2S只有还原性，没有氧化性。()2．处于最高价态的元素一定具有强氧化性吗？试举例说明。3．Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O中氧化剂和还原剂物质的量之比等于2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O中氧化产物与还原产物的物质的量之比等于【命题角度一】氧化还原反应与四种基本反应类型的关系1．下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是()A．Fe＋CuSO4=FeSO4＋CuB．AgNO3＋NaCl=AgCl↓＋NaNO3C．Fe2O3＋3CO=2Fe＋3CO2D．2KMnO4=K2MnO4＋MnO2＋O2↑【命题角度二】氧化还原反应概念之间的关系2．(2014·石家庄质检)关于反应11P＋15CuSO4＋24H2O=5Cu3P＋6H3PO4＋15H2SO4的说法正确的是()A．P既是氧化剂又是还原剂，CuSO4只是还原剂B．Cu3P既是氧化产物又是还原产物C．1molCuSO4可以氧化1/5molPD．若有11molP参加反应，转移电子的物质的量为60mol3．(2014·西安高三质检)下列对反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO的说法中正确的是()A．氧化剂与还原剂的质量比为1∶2B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂D．若有6molNO2参与反应时，有3mol电子发生转移4．被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑，下列说法中正确的是(NaBH4中H为－1价)()A．NaBH4既是氧化剂又是还原剂B．NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂C．硼元素被氧化，氢元素被还原D．被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶11．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)(2013·广东高考)水溶液中能大量共存的一组离子是：H＋、Na＋、Fe2＋、MnOeq\o\al(－,4)。()(2)(2013·山东高考)聚乙烯塑料的老化是由于发生了加成反应。()(3)(2013·天津高考)Na2SO3和H2O2的反应为氧化还原反应。()(4)(2012·江苏高考)SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆。()(5)(2012·山东高考)化合反应均为氧化还原反应。()(6)(2012·天津高考)NO2溶于水时发生氧化还原反应。()(7)(2011·广东高考)H＋、I―、NOeq\o\al(―,3)、SiOeq\o\al(2－,3)能在水溶液中大量共存。()(8)(2011·江苏高考)二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒。()(9)(2010·广东高考)米酒变酸的过程涉及了氧化反应。()(10)(2010·福建高考)1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA。()2．(2012·上海)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应为2CuFeS2＋O2=Cu2S＋2FeS＋SO2，下列说法正确的是()(双选)A．SO2既是氧化产物又是还原产物B．CuFeS2仅作还原剂，硫元素被氧化C．每生成1molCu2S，有4mol硫被氧化D．每转移1.2mol电子，有0.2mol硫被氧化3．(2012·广东高考)下列应用不涉及氧化还原反应的是()A．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂B．工业上电解熔融状态Al2O3制备AlC．工业上利用合成氨实现人工固氮D．实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3考点二电子转移数目的分析方法1．双线桥法：表示氧化剂及其还原产物、还原剂及其氧化产物之间电子转移情况。基本步骤（以H2还原Fe2O3为例）（1）标价态：（2）连双线：连接的是反应前后同一元素的不同价态（3）注得失：得失电子数以m×ne-形式表示，m表示发生氧化还原反应的原子个数，n表示每个原子得到或失去电子的数目（或化合价变化的数目），当m=1或n=1，要省略。【例1】(2014·成都高三检测)在硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中，有一主要反应：CuFeS2＋4Fe3＋=Cu2＋＋5Fe2＋＋2S，反应结束后，经处理获得单质硫xmol。下列说法正确的是A．反应中硫元素被氧化，所有铁元素均被还原B．氧化剂是Fe3＋，氧化产物是Cu2＋C．反应中转移电子的物质的量为xmolD．反应结束后，测得溶液中三种金属离子的总物质的量为ymol，则原Fe3＋的总物质的量为(y－x)mol【例2】(2014·重庆三区联考)某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是反应产物之一。(1)该反应中的还原剂是________。(2)该反应中的还原产物是________。(3)写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：(4)若反应过程中转移了0.3mol电子，则生成水的质量是________。1．(2013·上海)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3＋2KNO3=K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化产物比还原产物多1.75mol，则下列判断正确的是()(双选)A．生成42.0LN2(标准状况)B．有0.250molKNO3被氧化C．转移电子的物质的量为1.25molD．被氧化的N原子的物质的量为3.75mol2．(2012·海南高考)将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100mol/LMOeq\o\al(＋,2)溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是()A．MB．M2＋C．M3＋D．MO2＋考点三氧化性、还原性强弱的判断1．依据氧化还原反应方程式来判断氧化剂＋还原剂→氧化产物＋还原产物氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。口诀：比什么“性”找什么剂，“产物”之“性”小于“剂”。1．金属失去的电子数越多，金属的还原性越强吗？2．物质得到电子的数目越多，物质的氧化性越强吗？3．同一元素不同价态的化合物中，是否元素的化合价越高，物质的氧化性越强？【例1】(2014·吉林长春高三模拟)常温下，在溶液中可发生以下反应：①16H＋＋10Z－＋2XOeq\o\al(－,4)=2X2＋＋5Z2＋8H2O②2M2＋＋R2=2M3＋＋2R－③2R－＋Z2=R2＋2Z－由此判断下列说法错误的是()A．氧化性强弱顺序为：XOeq\o\al(－,4)<Z2<R2<M3＋B．还原性强弱顺序为：X2＋<Z－<R－<M2＋C．Z元素在反应①中被氧化，在反应③中被还原D．常温下可发生反应：2M2＋＋Z2=2M3＋＋2Z－【例2】(2014·兰州四校联考)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()A．3Cl2＋6FeI2=2FeCl3＋4FeI3B．Cl2＋FeI2=FeCl2＋I2C．Co2O3＋6HCl=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD．2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I21．(2012·上海高考节选)已知：Se＋2H2SO4(浓)=2SO2↑＋SeO2＋2H2O,2SO2＋SeO2＋2H2O=Se＋2SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是____________________。2．(2010·上海高考节选)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。若把KI换成KBr，则CCl4层变为________色：继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是________________。考点四氧化还原反应规律及应用1．守恒规律(1)内容：得电子总数等于失电子总数。或者说化合价降低总数必等于升高总数。(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。2．转化规律(1)内容：价态相邻能共存，价态相间能归中；归中价态不交叉，低升高降只靠拢。如：H2S＋H2SO4(浓)eq\a\vs4\al(=)S↓＋SO2↑＋2H2O(√)(2)应用：判断氧化还原反应能否进行及反应产物。3．难易规律(1)优先规律——强者优先反应：(2)应用：判断物质的稳定性及反应的先后顺序。1．往FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪种离子先被氧化？若改为FeI2呢？2．SO2具有较强的还原性，浓H2SO4具有强氧化性，二者能否发生氧化还原反应？3．向含有Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的溶液中加入锌粉，试判断离子反应的先后顺序。【命题角度一】电子得失守恒的应用(2014·浙江温州检测)已知OCN－中每种元素都满足8电子稳定结构，在反应OCN－＋OH－＋Cl2→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)中，如果有6molCl2完全反应，则被氧化的OCN－的物质的量是()A．2molB．3molC．4molD．6mol2．(2014·福建福州联考)24mL浓度为0.05mol/L的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol/L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()A．＋2B．＋3C．＋4D．＋53．在P＋CuSO4＋H2O→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反应中，7.5molCuSO4可氧化P的物质的量为________mol。生成1molCu3P时，参加反应的P的物质的量为________mol。【命题角度二】转化规律的应用4．KClO3＋6HCl(浓)KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为()A．1∶6B．6∶1C．1∶5D．5∶15．(2014·石景山模拟)已知在热的碱性溶液中，NaClO发生反应：3NaClO=2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是()A．NaCl、NaClOB．NaCl、NaClO3C．NaClO、NaClO3D．NaClO3、NaClO4【命题角度三】难易规律的应用6．三个氧化还原反应：2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I2；2FeCl2＋Cl2=2FeCl32KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O若某溶液中含有Fe2＋和I－共存，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入的试剂是()A．Cl2B．KMnO4C．FeCl3D．HCl7．(2014·北京怀柔区质检)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，溶液变为红色，则下列叙述正确的是()①原溶液中的Br－一定被氧化②通入氯气之后原溶液中的Fe2＋一定有部分或全部被氧化③不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Fe2＋④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．①②③B．②③④C．①③④D．①②③④8．(2014·辽宁营口检测)含有amolFeBr2的溶液中，通入xmolCl2。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()A．x＝0.4a,2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－B．x＝0.6a,2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－C．x＝a,2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=Br2＋2Fe3＋＋4Cl－D．x＝1.5a,2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－考点五氧化还原反应方程式的配平方法1．配平三原则2．配平四技巧(1)正向配平法：适合反应物分别是氧化剂、还原剂的反应，配平按以下5步进行。①标：变化元素的化合价②等：通过求最小公倍数使化合价升降总数相等③定：确定氧化剂与还原剂的化学计量数④平：观察法配平其他物质的化学计量数⑤查：检查质量、电荷、电子是否分别守恒(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。(3)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S＋C＋KNO3→CO2↑＋N2↑＋K2S，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KNO3乘以2，然后用观察法配平得：S＋3C＋2KNO3=3CO2↑＋N2↑＋K2S(4)缺项配平：对于化学反应方程式，所缺物质往往是酸、碱或水；如果是离子方程式，所缺物质往往是H＋、OH－或水。可以根据质量守恒先写出所缺物质，再用其他守恒法配平。如果无法确定所缺物质，可先依据元素化合价的升降相等原则将已知的物质配平，然后再根据质量守恒确定所缺物质的化学式及化学计量数。【命题角度一】正向配平类1．(1)____KI＋____KIO3＋____H2SO4=____I2＋____K2SO4＋____H2O(2)____MnOeq\o\al(－,4)＋____H＋＋____Cl－=____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O(3)____MnOeq\o\al(－,4)＋____Fe2＋＋____H＋=____Mn2＋＋____Fe3＋＋____H2O(4)____P＋____CuSO4＋____H2O=____Cu＋____H3PO4＋____H2SO4【命题角度二】逆向配平类2．(1)____I2＋____NaOH=____NaI＋____NaIO3＋____H2O(2)____S＋____KOH=____K2S＋____K2SO3＋____H2O(3)____P4＋____KOH＋____H2O=____KH2PO2＋____PH3(4)____(NH4)2Cr2O7=____N2＋____Cr2O3＋____H2O【命题角度三】缺项配平类3．(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____=____Cl－＋____FeOeq\o\al(2－,4)＋____H2O(2)____MnOeq\o\al(－,4)＋____H2O2＋____=____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O(3)____MnOeq\o\al(－,4)＋____NOeq\o\al(－,2)＋____=____