新高考化学复习专题四氧化还原反应教学课件

专题四氧化还原反应考点1氧化还原反应的概念和规律一、氧化还原反应的本质、特征和相关概念1.本质和特征(1)本质:电子的转移(电子得失或共用电子对偏移)。(2)特征:反应过程中有元素化合价发生变化(氧化还原反应的判断依据)。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的关系注意

①置换反应中都有元素化合价发生变化,一定是氧化还原反应。②复分解反应

中没有元素化合价发生变化,一定不是氧化还原反应。③不是所有的化合反应和分解

反应都是氧化还原反应。有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应才是氧化

还原反应。如2Na+Cl2

2NaCl、2H2O2

2H2O+O2↑是氧化还原反应。但CaCO3

CaO+CO2↑、CaO+H2O

Ca(OH)2不是氧化还原反应。4.常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂物质类型举例对应还原产物某些非金属单质X2(卤素)X-O2、O3H2O或OH-或O2-或

含较高价态元素的化合物氧化物MnO2Mn2+含氧酸浓硫酸SO2HNO3NO或NO2HClOCl-盐KMnO4(H+)Mn2+Fe3+Fe2+或FeNaClOCl-过氧化物Na2O2、H2O2H2O或OH-等(2)常见的还原剂物质类型举例对应氧化产物活泼金属单质Na、Fe、AlNa+、Fe2+或Fe3+、Al3+某些非金属单质H2、C、SH2O或H+、CO或CO2、SO2含较低价态元素的化合物氧化物COCO2SO2SO3或S

氢化物NH3N2或NOH2SS或SO2离子S

S

Fe2+Fe3+I-I2二、物质氧化性、还原性强弱比较方法1.依据氧化还原反应方程式比较还原剂+氧化剂

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。2.依据金属、非金属的活动性顺序比较一般来说,元素金属性越强,对应金属单质的还原性越强;元素非金属性越强,对应非金

属单质的氧化性越强。3.依据反应条件及反应的剧烈程度比较反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。如可从是否需要

加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等方面比较。例如:MnO2+4HCl(浓)

MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(浓)

2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可得氧化性:KMnO4>MnO2。2Na+2H2O

2NaOH+H2↑Mg+2H2O

Mg(OH)2+H2↑可得还原性:Na>Mg。3.依据反应条件及反应的剧烈程度比较4.依据氧化还原反应的程度判断(1)相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的,氧化剂的氧化性

强。如S、Cl2与Fe反应分别生成FeS、FeCl3,则氧化性:Cl2>S。(2)相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的,还原剂的还原性强。5.依据元素周期表比较(1)同周期元素(稀有气体元素除外)从左到右,单质还原性减弱,氧化性增强。(2)同主族元素从上到下,单质还原性增强,氧化性减弱。6.依据浓度、酸碱度判断(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:浓硫酸>稀硫酸、浓硝酸>稀硝酸。还原性:浓盐酸>稀盐酸。(2)酸碱度:同一种氧化剂所处环境酸性越强,其氧化性一般越强。如KMnO4溶液的氧

化性随溶液酸性的增强而增强。三、氧化还原反应基本规律1.电子转移守恒定律氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数2.强弱规律氧化性较强的氧化剂跟还原性较强的还原剂反应,生成还原性较弱的还原产物和氧化

性较弱的氧化产物。3.价态规律(1)由化合价判断氧化性、还原性①元素处于最高价态,只有氧化性,如KMnO4中Mn、HNO3中N、Fe3+、Cu2+等。②元素处于最低价态,只有还原性,如S2-、I-、NH3中N。③元素处于中间价态,既有氧化性,又有还原性,如S、SO2中S、Fe2+等。(2)化合价不交叉规律①“归中反应”中元素的化合价遵循“只靠拢、可相见、不交叉”原则。如:

②同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。如浓H2SO4与Na2SO3不发生氧化还原反

应,发生复分解反应生成SO2(常用此原理制取SO2)。4.先后规律在溶液中同时含有几种浓度相差不大的还原剂,加入同种氧化剂,则还原性强的还原

剂首先被氧化;同理向浓度相差不大的氧化剂中,加入同种还原剂,则氧化性强的氧化

剂首先被还原。如FeBr2溶液中通入少量Cl2,因为还原性Fe2+>Br-,所以Fe2+先被Cl2氧化;

在浓度相差不大的含有Fe3+、Cu2+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+,所以铁粉

先与Fe3+反应。考点2

氧化还原反应方程式的书写与计算一、氧化还原反应方程式的书写1.配平原则2.配平步骤

3.常用配平方法(1)正向配平法:氧化剂、还原剂中某元素化合价全部变化时,一般从反应物着手配平。(2)逆向配平法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应一般从生成物着手配平。例如

反应Cl2+NaOH

NaCl+NaClO+H2O的配平。二、有关氧化还原反应的计算方法1.基础方法:先写出完整的氧化还原反应方程式,再根据各物质的化学计量数列出比例

关系进行计算。

2.得失电子守恒法1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)某元素从游离态变为化合态,该元素一定被还原。

(

)(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。

(

)(3)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应。

(

)(4)氧化还原反应中的反应物一定是氧化剂或还原剂。

(

)(5)金属原子失电子数越多,金属的还原性越强。(

)(6)强氧化剂和强还原剂混合一定能发生氧化还原反应。

(

)(7)硝酸铜的分解产物可能是CuO、NO2、NO。

(

)××√××××(8)Cl2与SO2反应时Cl2

Cl-、SO2

S

,则反应中Cl2与SO2的物质的量之比为2∶1。

(

)(9)在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Pb2+和Cr2

,则与1molCr3+反应所需PbO2的物质的量为1.5mol。

(

)(10)某强氧化剂XO(OH

被Na2SO3还原。如果还原2.4×10-3molXO(OH

,需用30mL0.2mol·L-1的Na2SO3溶液,那么X元素被还原后的化合价是+1。

(

)×√×2.(2023天津河西三模,1)下列叙述不涉及氧化还原反应的是

(

)A.海水提溴

B.苏打用作食用碱C.谷物发酵酿酒

D.漂白粉久置空气中失效B3.已知常温下,在溶液中发生如下反应:①16H++10Z-+2X

2X2++5Z2+8H2O②2A2++B2

2A3++2B-③2B-+Z2

B2+2Z-由此推断下列说法错误的是

(

)A.反应Z2+2A2+

2A3++2Z-可以进行B.Z元素在反应③中被还原,在反应①中被氧化C.氧化性由强到弱的顺序是X

、Z2、B2、A3+D.还原性由强到弱的顺序是Z-、B-、A2+、X2+D4.(2023上海长宁二模,18)关于反应K2H3IO6+9HI

2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是(

)A.生成12.7gI2时,转移0.1mol电子B.KI是还原产物C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1D.K2H3IO6发生氧化反应C5.配平下列化学方程式:(1)

VO2++

Cl

+

H2O

V

+

Cl-+

H+(2)

KI+

CuSO4

I2+

CuI↓+

K2SO4(3)

P4+

KOH+

H2O

K3PO4+

PH3↑(4)

ClO-+

Fe(OH)3+

Cl-+

Fe

+

H2O(5)

Cu2S+

HNO3

Cu(NO3)2+

NO↑+

H2SO4+

H2O答案

(1)613616(2)42122(3)29335(4)324OH-325(5)32261038考法陌生氧化还原反应方程式的书写陌生氧化还原反应方程式的书写,涉及的内容通常不是教材中的化学方程式。突

破这类方程式的书写,只要抓住“得失电子守恒”的反应本质,书写就会得心应手。书写步骤如下:

例如,书写酸性KMnO4溶液与SO2反应的离子方程式,KMnO4为氧化剂,对应的还原产物

为Mn2+;SO2为还原剂,对应的氧化产物为S

。根据得失电子守恒配平变价物质:2Mn

+5SO2

2Mn2++5S

,该反应在酸性环境中进行,根据电荷守恒,在右边补上4H+;根据原子守恒,在左边补上2H2O,可得离子方程式:2Mn

+5SO2+2H2O

2Mn2++5S

+4H+。在离子方程式左右两边补上2K+,将相应离子“配对”成相应化合物,即可得化学方程式:2KMnO4+5SO2+2H2O

2MnSO4+K2SO4+2H2SO4。例1(2023黑龙江哈尔滨三中二模,10)利用雾霾中的污染物NO、SO2获得产品NH4NO3

的流程图如下所示。下列有关方程式错误的是

(

)

A.“吸收池1”中反应的离子方程式:SO2+OH-

HS

B.“吸收池2”中生成等物质的量的HNO2和HNO3的离子方程式:2NO+4Ce4++3H2O

HNO2+N

+4Ce3++5H+C.“电解池”中阴极的电极反应式:2HS

+4e-+4H+

S2

+3H2OD.“氧化池”中反应的离子方程式:2NH3+O2+2N

2N

+2N

解题导引

(1)观察流程图,看每个“程序中”进去和出来的物质,进去的为反应物,出来的为生成物,同时注意未反应的物质。(2)当反应中某两种物质的物质的量之比固

定,配平时要根据比例关系将其作为一个整体来配平,如“吸收池2”中生成等物质的

量HNO2和HNO3,将HNO2和HNO3都看成1mol,则反应中转移4mol电子;1molCe4+被还

原为Ce3+,转移1mol电子,根据电子转移守恒,生成1molHNO2和1molHNO3需要4mol

Ce4+,然后再根据电荷守恒、原子守恒进行配平。

解析

由流程图知,吸收池1中NaOH与SO2反应生成NaHSO3,离子方程式为OH-+SO2

HS

,A项正确;吸收池2中反应的离子方程式为2NO+4Ce4++3H2O

HNO2+N

+4Ce3++5H+,B项正确;“电解池”中HS

被还原为S2

,则反应在阴极上发生,电极反应式为2HS

+4e-+4H+

S2

+3H2O,C项正确;HNO2为弱酸,书写离子方程式时不能拆写成离子形式,D项错误。

答案

D例2(2023江苏南京三模,16,节选)高纯ZnO可用作电子元件材料。以次氧化锌酸浸液

(主要含有Zn2+、S

,还含有Fe3+、Fe2+、Mn2+、Pb2+等)为原料制备高纯ZnO的工艺流程如下:已知:在常温下,Ksp[Zn(OH)2]=2.1×10-16,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。(1)“除铁”时,须将Fe2+氧化为Fe3+的原因是

。(2)“除锰”反应的离子方程式为

。

解题导引

化工流程题中陌生反应方程式的书写步骤:先写出“反应物(原料+加入的物质)→生成物(产物)”,再灵活运用“三大守恒”(原子守恒、得失电子守恒、电

荷守恒)进行配平。

解析

综观流程图可得在“除铁”环节,除去Fe2+、Fe3+,生成Fe(OH)3,则向酸浸液中加入H2O2溶液,目的