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文档简介
第04讲氧化还原反应的基本概念和规律
目录
01考情透视目标导航............................................................2
02知识导图思维引航............................................................3
03考点突破考法探究............................................................3
考点一氧化还原反应的相关概念及其表示方法.....................................3
知识点1从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应.......................3
知识点2从元素价态和物质结构的角度认识氧化剂和还原剂.......................5
知识点3氧化还原反应概念的“五个误区”........................................6
考向1考查氧化还原反应的判断.................................................6
考向2考查氧化还原反应基本概念...............................................7
考向3考查氧化还原反应中电子转移的表示方法...................................9
考点二氧化性、还原性强弱的比较...............................................10
知识点1氧化性、还原性的概念................................................11
知识点2氧化性、还原性强弱的比较方法.......................................11
考向1考查氧化性、还原性强弱比较............................................12
考向2考查判断氧化还原反应是否发生.........................................14
考点三氧化还原反应的基本规律及应用...........................................16
知识点1守恒规律及其应用....................................................16
知识点2价态规律及其应用....................................................17
知识点3强弱规律及其应用....................................................17
知识点4先后规律及其应用....................................................18
考向1氧化还原价态规律及其应用..............................................18
考向2氧化还原先后规律及应用................................................20
04真题练习命题洞见...........................................................24
考情;灵汨•日粽旦骷:
考点要求考题统计考情分析
2024•浙江1月卷第6题,2分1.分析近三年高考试题,本讲内容在高考命题中有以
2023浙江1月考第6题,2分下规律:
2023•天津考第6题,3分(1)从考查题型上看,高考命题以选择题和非选择题
2023•全国乙卷第7题,6分呈现。
氧化还原反2022•北京第6题,3分(2)从考查内容和命题思路上看,主要有以下两个方
应的概念2022•湖南第9题,3分面:
2022•浙江1月考第10题,2分①以STSE或元素化合物为载体,考查氧化还原反应
2022•浙江6月选考第10题,2分的概念理解、定量计算。
2021浙江6月选考第8题,2分②以综合实验或化工流程为载体,考查氧化还原反应
2021湖南卷第8题,3分的配平及计算等。
2023•福建卷第5题,3分2.根据高考命题的特点和规律,复习时要注意以下几
2022•江苏卷第11题,3分个方面:
氧化性、还原
2022•山东卷第1题,2分(1)强化氧化还原反应概念的理解,根据化合价进行
性强弱的比
2022•全国乙卷第10题,6分概念的定性判断,根据电子转移进行概念的定量分析;
较
2022山东卷第8题,2分(2)强化氧化还原反应规律的运用,特别是得失电子
2021浙江6月考卷16题,2分守恒规律在氧化还原反应配平及计算中的应用。
2023辽宁卷第12题,3分
2023•北京第12题,3分
2023•浙江6月选考第6题,2分
氧化还原反
2023•重庆第4题,3分
应的规律
2022•湖南卷第9题,3分
2022辽宁卷第6题,3分
2021天津卷第4题,3分
复习目标:
1.了解氧化还原反应的基本概念。
2.了解氧化还原反应的本质,知道常见的氧化剂和还原剂。
3.理解氧化还原反应的基本规律,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。
㈤2
//
箫点部同考法擦穿
ii•
考点一氧化还原反应的相关概念及其表示方法
知识点1从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应
i.氧化还原反应的本质和特征
电子的转移
反应过程中元素的化合价发生变化
2.基于双线桥理解氧化还原反应概念之间的关系
化合价降低得到电子,发生还原反应
)生成
氧化剂+还原剂——►还原产物+氧化产物
|[生成
化合价升高失去电子,发生氧化反应
【名师总结】分析电子转移数目的关键一标出元素化合价
(1)基本方法:先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素
的化合价。
(2)熟记常见元素的化合价:一价氢、钾、钠、氟、氯、澳、碘、银;二价氧、钙、银、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)明确一些特殊物质中元素的化合价:
+2+2-2+6-3+2
CuFeS2:Cu、Fe、S;K2FeO4:Fe;Li2NH>LiNHz、AIN:N;Na2s2O3:S;
+5+3+2-3+1-1+8~n+4-3
MOj:M;C2Or:C;HCN:C、N;CuH:Cu、H;FeOC:Fe;Si3N4:Si、N。
3.氧化还原反应的相关概念之间的关系
"匕剂要性I山1*|律?子产:降榆降时建[还呼应H被,取心斗还原广物
普器基性及相等相等过程产物
还剂生U失&I三小■合木升司判辄化;正茂]T被;化户当辄化》物
可概括为“氧、氧、得、降、还、还、还”。
4.电子转移的表示方法
请分别用单线桥法和双线桥法表示Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:
(1)双线桥法:①标变价②画箭头(反应物指向生成物)③算数目④说变化。如铜和稀硝酸反应:
失去3X2。
I
3CU+8HNC)3(稀)^3CU(NO3)Z+2NOf+4H2O_
I+
得到2X3葭
【特别提醒】a.箭头指向反应前后有元素化合价变化的同种元素的原子,且需注明“得到”或“失去”。
b.箭头的方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化。
c.失去电子的总数等于得到电子的总数。
(2)单线桥法:①标变价②画箭头(由失电子原子指向得电子原子)③算数目(线桥上只标电子转移的
总数目,不标“僵”“五”字样),如铜和稀硝酸反应:
6e-
I
3CU+8HNO3(稀---3CU(NO3)2+2NOf+4H2O
【特别提醒】a.箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。
b.不标“得至I”或“失去”,只标明电子转移的总数。
c.线桥只出现在反应物中。
5.氧化还原反应与四种基本类型反应间的关系
【特别提醒】(1)有单质参与的化合反应是氧化还原反应。
(2)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(3)有单质参加或生成的化学反应,不一定是氧化还原反应,如302理=203。
(4)所有的置换反应都是氧化还原反应。
(5)所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
知识点2从元素价态和物质结构的角度认识氧化剂和还原剂
1.常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如:
++
浓硫酸HNOaKMnO4(H)Fe"Cr2O7"(H)
2t
S02NO或NO?MnFe"或FeCr"
【特别提醒】
(1)02、03在水溶液中的还原产物,其中酸性条件下是H2O,中性、碱性条件下是OH\而当还原产物
为固态时是一或
(2)浓硝酸的还原产物是N02,稀HNCh的还原产物是NO。
2.常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属
单质及其氢化物等。如:
其中:Fe2\SOF主要表现还原性,压0,主要表现氧化性。
【易错提醒】
(1)根据化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性,但不能判断氧化性或还原性的强弱。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+、SOF;同理,元素处于最低价态时也不一定具
有强还原性。
(2)非金属阴离子不一定只具有还原性,如0厂既有氧化性又有还原性。金属阳离子不一定只具有氧化性,
如Fe2+既有还原性又有氧化性。
4.重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4
1)金属氢化物
①结构特点
电子式可表示为M+r;Hr(M为碱金属)。
②强还原性
a.遇水强烈反应放出氢气,使溶液呈强碱性,如:NaH+HzO=NaOH+Hzt。
b.高温还原金属
高温
如固态NaH在673K时能将TiCk还原为金属钛:TiC14+4NaH^=Ti+4NaCl+2H
2)万能还原剂——硼氢化钠(NaBH。
硼氢化钠是一种无机物,化学式为NaBH4,白色至灰白色细结晶粉末或块状,吸湿性强,其碱性溶液呈棕
黄色,是最常用的还原剂之一。通常用作醛类、酮类、酰氯类的还原剂,塑料工业的发泡剂,造纸漂白齐!J,
以及医药工业制造双氢链霉素的氢化剂。
知识点3氧化还原反应概念的“五个误区”
误区一:某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原,也不一定被氧化。因为元素处于化合态时,
其化合价可能为正,也可能为负。若元素由负价变为0价,则其被氧化,若元素由正价变为0价,则其被
还原。
误区二:在氧化还原反应中,非金属单质丕二定只作氧化剂,大部分非金属单质往往既具有氧化性又具有
还原性,只是以氧化性为主。如在反应CL+HzO=^HCl+HClO中,Cb既表现氧化性又表现还原性。
误区三:物质的氧化性或还原性的强弱取决于元素原子得失电子的难易程度,与得失电子数目的多少无关。
误区四:氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂,有的反应物可能既不是氧化剂也不是还原
剂。如CL+HzO^^HCl+HClO,HQ既不是氧化剂,也不是还原剂。
误区五:在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,也可能是同一元素既被氧化
又被还原。如:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2T中,NazCh既是氧化剂又是还原剂,氧元素一部分化合价升
高,一部分化合价降低。
(考向洞察力
考向1考查氧化还原反应的判断
瓯(2024・湖北•模拟预测)化学与生活密切相关,下列选项不涉及氧化还原反应的是
A.。3用于自来水消毒B.小苏打用作发酵粉
C.丙烷用作火炬燃料D.维生素C用作食品添加剂
【答案】B
【解析】A.臭氧因具有强氧化性,起到消毒作用,A不符合题意;B.碳酸氢钠具有热不稳定性,受热易
分解,不涉及氧化还原,B符合题意;C.丙烷燃烧放热,可以用作燃料,燃烧属于氧化还原,C不符合题意;
D.维生素C具有还原性,用作贮存富脂类食品时的脱氧剂时,做反应的还原剂,涉及氧化还原反应,D不
符合题意;故选B。
【思维建模】判断是否发生氧化还原反应的依据主要是看反应时各元素的化合价有无发生变化。
【变式训练1】(2024・山东烟台•三模)下列过程不涉及氧化还原反应的是
A.荧光指示牌被照发光
B.切开的苹果发生褐变
C.豆科植物根瘤菌固氮
D.废弃的秸秆生产酒精
【答案】A
【解析】A.荧光指示牌被照发光,是因为光被指示牌发生了反射,该过程中没有任何一种元素的化合价发
生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,A符合题意;B.苹果切开一段时间后会发生褐变是因为多酚氧化
酶(PPO)催化下迅速氧化,B不符合题意;C.固氮是将游离态的氮转化成化合态的氮,存在化合价的变
化,属于氧化还原反应,C不符合题意;D.秸秆的主要成分是纤维素,纤维素经过发酵可产生酒精,发酵
发生的是氧化还原反应,D不符合题意;故答案选A。
【变式训练2】(2024•河北承德•三模)下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是
A.SO?通入品红溶液中,溶液由红色变为无色
B.KI溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色变为黄色
C.稀硫酸滴入KzCrO”溶液中,溶液由黄色变为橙色
D.苯酚长时间放置在空气中,晶体由无色变为粉红色
【答案】D
【解析】A.SO2通入品红溶液中,溶液由红色变为无色,说明SO?具有漂白性,元素化合价没有发生变化,
与氧化还原反应无关,A不符合题意;B.KI溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色变为黄色,说明AgCl沉
淀转化为更加难溶的Agl沉淀,元素化合价没有发生变化,与氧化还原反应无关,B不符合题意;C.稀硫
酸滴入KzCrO,溶液中,溶液由黄色变为橙色,说明平衡200;-+211+0020;+1120正向移动,元素化合
价没有发生变化,与氧化还原反应无关,C不符合题意;D.苯酚长时间放置在空气中,晶体由无色变为粉
红色,这是苯酚被空气中的氧气氧化所致,元素化合价发生了变化,与氧化还原反应有关,D符合题意;
故选D。
考向2考查氧化还原反应基本概念
瓯(2024・浙江•模拟预测)氯气管道发生泄漏可用浓氨水检验:3C12+8NH3=6NH4C1+N2,下列说法不
正琥的是(NA为阿伏加德罗常数的值)
A.生成ImolN2时转移电子为6NA
B.若产生白烟,说明此处有氯气泄漏
C.CU仅表现氧化剂,NHj仅表现还原性
D.、也有一定的氧化性,但氧化性比CU弱
【答案】C
【解析】A.反应中每生成Imol氮气,氮元素由-3价变为0价,转移电子的物质的量=lmolx2x3=6mol,则
个数为6NA,A正确;B.如果氯气管道漏气,遇氨气可立刻化合生成氯化核固体小颗粒,会看到有大量白
烟生成,B正确;C.反应中CL为氧化剂,NH3为还原剂,由方程式可知,当有8moiNH3参加反应,有2moi
被氧化,即C12仅表现氧化性,NH3既表现还原性又表现出碱性,C错误;D.N2中N的化合价为0价处于
中间价态,则N2也有一定的氧化性,反应中C12为氧化剂而N2为氧化产物,故N2的氧化性比CL弱,D正
确;故答案为:C«
【思维建模】解决氧化还原反应概念的一般思路
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同种元素的
氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。
【变式训练1】(2024・浙江•模拟预测)用电解法处理酸性含铝废水(主要含有Cr200)时,以铁板做阴、阳
2++3+3+
极,处理过程中发生如下反应:Cr2O+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O,最后CF+以Cr(0H)3形式除去。下
列说法中借送的是
A.CnO:是氧化剂,Fe3+是氧化产物
B.电解过程中废水的pH不发生变化
C.电解过程中有Fe(0H)3沉淀生成
D.电路中每转移12moi电子,最多有ImolCnO》被还原
【答案】B
【解析】A.由反应可知CrzO〉得电子转化为Cr3+,02(片是氧化剂,Fe?+被氧化为Fe3+,Fe3+是氧化产物,
故A正确;B.反应过程中消耗大量H+,溶液中氢离子浓度减小,溶液pH增大,故B错误;C.反应过程
中消耗大量H+,使得Fe3+、CN+都转化为氢氧化物沉淀,故C正确;D.该电解阳极反应为:Fe-2e-=Fe2+;
电路中每转移12moi电子,有6moiFe?+生亦根据上述反应可知,最多有ImolCnO》被还原,故D正确;
故选:Bo
【变式训练2】(2024・浙江・三模)水体中氨氮含量过高会导致水体富营养化,用次氯酸钠除去氨氮(以NH3
表示)的反应为:3NaClO+2NH3=N2T+3NaCl+3H2Oo下列说法不正侬的是(为为阿伏加德罗常数的值)
A.NaClO是氧化剂,NH3是还原剂
B.氧化产物与还原产物物质的量之比为1:3
C.反应温度越高,氨氮的去除率也越高
D.生成ImolNz,反应转移电子数为6名
【答案】C
【解析】A.NaClO中氯元素的化合价由+1价降低为-1价,NaCIO是氧化剂,NIL中氮元素的化合价由-3
价升高为0价,NH3是还原剂,故A正确;B.N2是氧化产物,NaCl是还原产物,氧化产物与还原产物物
质的量之比为1:3,故B正确;C.反应温度过高,NaCIO会分解,氨氮的去除率降低,故C错误;D.生
成ImolNz,反应转移电子数为6名,故D正确;故选C。
考向3考查氧化还原反应中电子转移的表示方法
也下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是()
失2e
I
A.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
得2e
_______失6e_________
r
B.6HC1(浓)+K产=K:1+3C廿+3H,0
得6e
失2e
c.p~1
4HC1(浓)+MnO持MnJ+Cl2f+2H2O
D-|
CU+4HNC)3(浓)=CU(NO3)2+2NC)2t+2H2O
【答案】D
【解析】A.氯气中氯元素的化合价由0价升高到+1价,降低到-1价,转移电子数目e,故A错误;B.盐
酸中氯元素的化合价由-1价升高到0价,氯酸钾中氯元素由+5价降低到0价,氧化产物与还原产物均为Cl2,
且转移电子数目为5片,故B错误;C.用单线桥表示电子转移时不标“得失”,故C错误;D.铜由0价升
高到+2价,转移2e,且铜原子把电子转移给硝酸中氮原子,表示方法和电子转移数目均正确,故D正确;
故答案为D。
【变式训练1](23-24高三上•新疆•期中)下列用单、双线桥表示电子转移的方向和数目不正确的是
得到2x2e-
点燃口I高温(
A.|2NaClB.2CuO+C=2Cu+C02T
I_______
2Na+Cl2
失去4e-
得到2x6e「失去2e-
D-cZ+cH^co
「MnO,*
C2KC1O3『^=2KC1+302T
I△tI______t
失去6x2e-得到2e-
【答案】D
2e~~占燃
【解析】A.钠和氯气反应,钠失去电子,氯气得到电子,单线桥为:||—2NaCl,A正确;B.该
2Na+Cl2
得到2x2e-
反应中铜由+2价降低到0价,碳由0价升高+4价,双线桥为:2c!uO+C整2*U+CO2T,B正确;C.该
IA
失去4e-
得到2x6e-
反应中氯由+5价降低到-1价,氧由-2价升高到0价,双线桥为:2Kck,里&ZKITO介,C正确;D.该
I-t
失去6x2e~
得到2e「
I
反应中二氧化碳中碳由+4价降到+2价,单质碳由0价升高到+2价,双线桥为:CO,+C=2CO,D错
|f
失去2丁
误;故选D。
【变式训练2】下列用单、双线桥表示电子转移的方向和数目不正确的是
2c2e-
A.11点燃B.11
2Na+Cl2^=2NaCl2Na+2H2O------2NaOH+H2t
失去6e”xl
।D.乩S+H7s0,(浓)---L),+SI+2HQ
C1-t-
~||
得到2><2e
得到6e*i
【解析】A.钠失去电子、氯得到电子,转移电子为2e,单线桥表示电子转移的方向和数目合理,A正确;
B.钠失去电子、氢得到电子,转移电子为2e,单线桥表示电子转移的方向和数目合理,B正确;C.硫
失去电子、氧得到电子,转移电子为4e,双线桥表示电子转移的方向和数目合理,C正确;D.硫化氢中的
硫失去电子,硫酸中的硫得到电子,氧化还原反应化合价变化:只靠近,不交叉,转移电子为2e,双线桥
表示电子转移的方向和数目不合理,D不正确;故选D。
【答案】D
【思维建模】转移电子数的计算思路
根据变价数
明确元素的变价一>找出所有氧化剂或还原剂的物质的量——----->所有氧化剂或还原剂得或失的电子
数—>确定转移电子数。[〃(e-)=〃(氧化剂)或"(还原剂)xN(变价原子数)xAN(化合价变化数)]
考点二氧化性、还原性强弱的比较
知识固本
知识点1氧化性,还原性的概念
1.氧化性是指物质得电子的性质(或能力);还原性是指物质失电子的性质(或能力)。
2.氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。如:Na-e-=
Na+,Al—3e——AF+,但根据金属活动性顺序表,Na比A1活泼,更易失去电子,故Na比A1的还原性强。
3.从元素的价态考虑:
最高价态---只有氧化性,如:Fe3+>H2so4、KMnCU等;
最低价态——只有还原性,如:金属单质、C「、S?一等;
中间价态——既有氧化性又有还原性,如:Fe2\S、Cb等。
知识点2氧化性、还原性强弱的比较方法
1.依据氧化还原反应方程式判断
得到ne~
I
氧化剂还原剂__还原产物氧化产物
(氧化性)+(还原性)==(还原性)*(氧化性)
I______________t
失去ne~
氧化性:氧化剂N氧化产物
还原性:还原剂三还原产物
口诀:比什么“性”找什么“剂”,“产物”之“性”小于“剂”。
2.依据反应条件及反应的剧烈程度判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的
氧化性(或还原性)越强,反之越弱。如:
Mn02+4HC1(浓)^MnCL+CI2T+2H2O
2KMnO4+16HC1(浓)==2KC1+2MnCl2+5CbT+8H2O
催化剂
O2+4HC1(浓)2cl2+2H2O
氧化性:KMnO4>MnO2>O2
2Na+2H2O=2NaOH+H2TMg+2H2OAMg(OH)2+H2T
还原性:Na>Mg
3.依据被氧化还原的程度判断
相同条件下:
a.不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性强。
例如:Fe+S仝FeS,2Fe+3cb箜2FeCb,可以得出氧化性:C12>S
b.不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。例如:
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+-l还原性
3Zn+2Fe3+=3Zn2++2FeL^^lB^L
4.依据“三表”判断
a.根据元素周期表判断
从左至右、
从
从
上
下
至
至
下
从右至左上
金属单质的还原性增强:非金属单质的氧化性增强
相应阳离子的氧化性减弱:相应阴离子的还原性减弱
b.根据金属活动顺序表
/We对应的而飞
>-离子是Fe2+,」
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
还原性逐渐减弱,对应阳离子的氧化性逐渐增血
c.根据非金属活动性顺序表判断
F2CLO2Br2I2S
得电子能力逐渐减弱,氧化性病渐减弱
F-ClBrIS2一
失电子能力逐渐增强,还原性病渐增强
5.依据“两池”判断
a.原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,其还原性:负极N正极。
b.电解池: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较强,在阳极先放电的阴离子的
还原性较强。
6.依据“三度”判断(“三度”即:浓度、温度、酸碱度)
a.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H2so仑稀H2so4,浓HNO3三稀HNO3;
还原性:浓盐酸二稀盐酸。
b.温度:同一种物质,温度越置其氧化性(或还原性)越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
c.酸碱度:同一种物质,所处环境酸(碱丁性越强其氧化性(或还原性)越强。如KMnCU溶液的氧化性随溶液酸
性的增强而增强。
|考向洞察!
考向1考直氧化性、还原性强弱比较
例1(2024•黑龙江哈尔滨•模拟预测)已知将亚硫酸钠滴入含淀粉的碘水中,碘水中的蓝色褪为无色,溶液
3
无沉淀生成。某无色溶液中可能含有「、Na+、[Fe(CN)6]\SOj,向该溶液中加入少量滨水,溶液仍呈
无色,则有关该无色溶液下列判断正确的是
A.氧化性Br?<SOj<"B.一定不含有「
C.一定含有Na+D.可能含有[Fe(CN)6/
【答案】C
【解析】A.根据亚硫酸钠加入含淀粉的碘水中,溶液褪色,说明碘水把亚硫酸钠氧化了,说明L的氧化性
强于SO1,即SO:的还原性强于「,但向无色溶液中加入少量澳水溶液不变色,不能说明漠的氧化性不如
碘单质强,因为被少量的澳氧化的是SO:,A错误;B.由A分析知,不能判断是否有「,B错误;C.判
断无色溶液中一定含有SO;,可能含有「,根据电荷守恒,一定存在Na+,C正确;D.由于溶液是无色溶
液,说明一定不含[Fe(CN订,D错误;故选C。
【题后归纳】谨记常用的氧化性、还原性强弱顺序
3+
(1)氧化性:KMnO4>MnO2>C12>Br2>Fe>l2
2-2+-
(2)还原性:S>SOr(SO2)>r>Fe>Br>Cr
【变式训练1】(2024•湖南邵阳•三模)亚氯酸钠(NaClO?)是一种重要的含氯消毒剂。马蒂逊法制备亚氯酸
钠的流程如图,下列说法错误的是
SC)2%。2
NaHSO4NaOH
A.反应①阶段,参加反应的NaClOj和SO。的物质的量之比为2:1
B.反应②条件下,CIO,的氧化性大于H2O2
C.反应②中的HQ?可用NaClO,代替
D.若反应①通过原电池来实现,则CIO,是正极产物
【答案】C
【解析】A.根据流程图反应①中氧化剂是NaClOs,还原剂是SO2,还原产物是C1O2,氧化产物是NaHSCU,
根据化合价升降相等可得NaCICh和SO2的物质的量之比为2:1,故A正确;B.据流程图反应②CKh与
H2O2反应的变价情况,C1O2做氧化剂,压。2做还原剂,可以推出CKh的氧化性大于H2O2,故B正确;C.据
流程图反应②,在C1O2与H2O2的反应中,C1O2转化为NaClC>2氯元素的化合价降低,做氧化剂;H2O2只能
做还原剂,氧元素的化合价升高,不能用NaCICU代替H2O2,故C错误;D.由反应①化合价变化情况,再
根据原电池正极表面发生还原反应,所以C1O2是正极产物,故D正确;故选C。
【变式训练2】(2024•山东济宁•三模)几种含碘粒子之间的转化关系如图所示,下列说法正确的是
酸性条件反应④
__少量C1)反应①NaHSO3反应②
N---------—
八
足量Cl?反应③
A.A10;和Cl2的氧化性强弱:IO;>C12>I2
B.为增大U的产量,反应②可以加过量NaHSCh
C.将淀粉KI溶液逐滴滴入新制氯水中,溶液颜色先变浅后变蓝
D.产生等量的L,反应④消耗的H+与反应②产生的H+的量相等
【答案】C
【解析】A.根据反应①可知氧化性:C12>I2,根据反应②可知氧化性:IO]〉耳,根据反应③可知氧化性:
C12>IO;,氧化性:C12>IO;>I2,A错误;B.过量的NaHSCh会与碘单质进一步反应,导致碘单质被消
耗,B错误;C.将淀粉KI溶液逐滴滴入新制氯水中,氯水可将碘离子氧化为碘单质,溶液颜色先变浅后
+
变蓝,C正确;D.根据得失电子守恒及电荷守恒,反应④离子方程式:5r+IO;+6H=3I2+3H2O,反应
②离子方程式:2IO;+5HSO;=3HSO4+2SO4^+H2O+I2,产生等量的L,反应④消耗的H+与反应②产生
的H+的量不相等,D错误;答案选C。
考向2考查判断氧化还原反应是否发生
瓯(2024・湖南・二模)纯净物状态下的标准电极电势可用来比较对应氧化剂的氧化性强弱。现有六组标准
电极电势数据如表所示:
氧化还原电对(氧
电极反应式标准电极电势(,/v)
化型/还原型)
Fe3+/Fe2+Fe"+e-UFe2+0.77
-
i2/rI2+2eU2I~0.54
2++2+
MnO;/MnMnO;+5F+8HUMn+4H2O1.50
-
Br2/BrBr2(l)+2e~U2Br-1.07
ci2/crCl2(g)+2e-^2Cr1.36
Sn4+/Sn2+Sn4++2e-^Sn2+0.15
下列分析正确的是
4+3+
A.氧化性:Cl2>Br2>Sn>Fe
B.往含有KSCN的FeBr?溶液中滴加少量氯水,溶液变红
C.往淀粉-KI溶液中加入过量SnCL溶液,溶液变蓝
2++2+3+
D.FeCl2溶液与足量酸性KMnO,溶液反应的离子方程式:MnO;+5Fe+8H=Mn+5Fe+4H2O
【答案】B
【解析】A.结合标准电极电势数据和已有知识,推理出标准电极电势数据越大,对应氧化型物质的氧化性
越强,所以氧化性:Fe3+>Sn4+,A错误;B.表中信息看出,Br?的氧化性强于Fe?+,对应的还原性
弱于Fe?+,故少量氯水优先和Fe?+反应,产生Fe3+,溶液变红,B正确;C.从表中信息看出,Si?+的氧化
性弱于过量SnCl,溶液也无法将「氧化为卜,C错误;D.足量酸性KMnO,溶液也可以将Cr氧化为氯
2++3+2+
气:3MnO4+5Fe+10Cl+24H=5Fe+5Cl2t+3Mn+12H2O,D错误;故选B。
【思维建模】根据强制弱规律判断,只要满足氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂,还原产物,氧
化还原反应就能发生。
【变式训练11(2024・重庆涪陵•模拟预测)标准电极电位指离子有效浓度为lmol/L时相对标准氢电极的电
极电位差值,电对的标准电极电势(E®)越高,其电对中氧化剂的氧化性越强。酸性介质中,以下电对的标
准电极电势为:①E@(U/r)=+0.54V;②E@(Br2/Br-)=+1.07V;③E0(C1JC1)=+L36V;
s3+2+0
@E(Fe/Fe)=+0.77V;⑤E®(Cr。-/Cr3+)=+1.36V;@E(H2O2/H2O)=+1.78Vo下列有关说法正确的
是
A.向lmol/L的HBr溶液中滴加H?。?溶液,无明显现象发生
B.2mol/L的K2Cr2O7与2moi/L的稀盐酸等体积混合有大量C4产生
C.在含r、Br-、cr的混合溶液中若仅氧化「,最佳的氧化剂是Fe"
D.浓度相等时,还原性:Cr3+>Fe2+>Br-
【答案】C
【解析】A.根据E0(Br2/Br)=+1.07V和E®(H2O2/H2(3)=+1.78V,氧化性:H2O2>Br2,则向lmol/L的HBr
0
溶液中滴加H?。?溶液,反应生成Bn,溶液出现橙色,故A错误;B.E(Cl2/dj=+1.36V,
03+
E(Cr2O^/Cr)=+1.36V,重铭酸根的氧化性和氯气相当,则2mol/L的Kz—O,与2mol/L的稀盐酸等体积
混合没有大量C12产生,故B错误;C.根据①胪(14)=+0.54丫;②E@(Br2/Br)=+L07V;
3+2+3+
③E@(C12/C1)=+1.36V;®E®(Fe/Fe)=+0.77V,氧化性:Cl2>Br2>Fe>I2,则在含「、、C「的混合
溶液中若仅氧化:T,最佳的氧化剂是Fe3+,故C正确;D.由电对的标准电极电势可知,氧化性:
鲁0"明>属'根据氧化性越强,对应离子还原性越弱,则浓度相等时,还原性:Cr3+<Br<Fe2+,故D
错误。综上所述,答案为C。
【变式训练2】(2024•山东•模拟预测)电化学中,常用电极电势表示一定条件下微粒得失电子能力,电极
电势越高氧化性越强。标准状态下,氧化型电极反应2H++2-=凡个,
9++0
E(H/H2)=0V,O2+4e-+4H=2H2O,E(02/H20)=+1.229V,则O2的氧化性比H+强。含钻微粒的电
极电势随pH的变化如图所示,两条虚线分别表示“氧线”和“氢线”。下列说法错误的是
A.单质Co溶于稀硫酸能置换出H?
B.氧气的氧化性与溶液的酸碱性有关
C.一定条件下C(?+转化为CO(OH)3,氧化能力减弱
D.酸性条件下,反应。2+4(:02++411+=4(203++2凡0难以进行
【答案】A
【解析】A.由图像可知,Co?+的电极电势大于H+/H2的电极电势,即Co2+的氧化性大于H+,H+不能将单
质C。氧化为C02+,故A错误;B.由图像可知,02的电极电势随pH的升高而逐渐减小,即氧气的氧化性
与溶液的酸碱性有关,故B正确;C.C(?+转化为Co(OH%后,其电极电势减小,即氧化能力减弱,故C
正确;D.酸性条件下,Cc)3+的电极电势大于。2,所以反应。2+4<3。2++411+=4(203++2凡0难以进行,故
D正确;故选A。
考点三氧化还原反应的基本规律及应用
知识固本
知识点1守恒规律及其应用
1.规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律:
①质量守恒:
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