版高考化学总复习 氧化还原反应基础教学案 苏教版Word格式.docx
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PbCl2+Cl2↑+2H2O
④KClO3+6HCl(浓)
KCl+3
Cl2↑+3H2O
⑤CuO+2HCl===CuCl2+H2O
2.(RJ必修1·
P385改编)下列叙述正确的是( )
A.氧化还原反应的本质是化合价发生变化
B.氧化剂在化学反应中失去电子
C.还原剂在反应中发生还原反应
D.反应中同一反应物可能既发生氧化反应又发生还原反应
答案 D
3.(溯源题)(2016·
上海化学,2)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是③。
①海带提碘 ②氯碱工业 ③氨碱法制碱 ④海水提溴
探源:
本考题源于教材SJ必修1P45“问题解决”及其拓展,对氧化还原反应相关概念的理解,及各概念间的关系进行了考查。
[诊断性题组]
1.基础知识排查,对的打“√”,错误的打×
(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)金属阳离子一定只具有氧化性(×
(3)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(×
(4)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂(×
(5)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(√)
(6)金属阳离子被还原不一定得到金属单质(√)
2.下列化学方程式中电子转移方向、数目正确的是( )
3.(2017·
丰台模拟)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K2
Cr2O7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
C.将H2C2O4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 2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4===2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O,Cr2O
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不符合题意;
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2
O,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符合题意;
2MnO
+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O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不符合题意。
答案 B
4.(2017·
河北模拟)下列说法错误的是( )
A.2H2S+SO2===3S↓+2H2O中,氧化产物和还原产物物质的量之比为2∶1
B.4Zn+10HNO3===4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O中,氧化剂和还原剂物质的量之比为5∶2
C.3I2+6KOH
5KI+KIO3+3H2O中,被氧化和被还原的碘元素物质的量之比为1∶5
D.2FeS+6H2SO4(浓)
Fe2(SO4)3+3SO2↑+2S↓+6H2O中,发生氧化反应和发生还原反应的硫元素物质的量之比为2∶3
解析 在反应2H2S+SO2===3S↓+2H2O中,H2S是还原剂,变为氧化产物,SO2是氧化剂,变为还原产物,所以氧化产物和还
原产物物质的量之比为2∶1,A正确;
在反应4Zn+10HNO3===4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O中,Zn作还原剂,硝酸作氧化剂,每10mol硝酸参加反应,只有1mol作氧化剂,所以氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶4,B错误;
在反应3I2+6KOH
5KI+KIO3+3H2O中,I2既作氧化剂,又作还原剂,被氧化和被还原的碘元素物质的量之比为1∶5,C正确;
在反应2FeS+6H2SO4(浓)
Fe2(SO4)3+3SO2↑+2S↓+6H2O中,FeS中的Fe、S元素被氧化,发生氧化反应,硫酸中的硫元素发生还原反应,被还原。
6mol的硫酸参加反应,只有3mol被还原,所以反应中发生氧化反应和发生还原反应的硫元素物质的量之比为2∶3,D正确。
【易错警示】
解答氧化还原概念辨析“三步曲”
第一步:
依据题意分析概念
“升失氧,降得还;
剂性一致,其他相反。
”
第二步:
依据规律判断反应的合理性
化合价与氧化性的关系:
“高价氧、低价还,中间价态两面转”。
第三步:
利用电子守恒进行定量判断
考点二 氧化剂与还原剂
(考点层次B→共研、理解、整合)
1.常见的氧化剂、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:
(2)常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。
(3)具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性
具有中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
Fe3+
Fe
SO
S
H2O2
O2
H2O
2.氧化性、还原性及其强弱比较
(1)氧化性、还原性的判断
(2)氧化性、还原性的强弱比较
①通过氧化还原反应方程式判断
MnO2+4HCl(浓)△MnCl2+Cl2↑+2H2O
氧化性:
MnO2>
Cl2
②根据与同一物质反应情况(反应条件、剧烈程度)判断
F2+H2冷暗处2HF
Cl2+H2光照2HCl
氧化性F2>
③根据原电池电极反应判断
还原性Zn>
④根据物质浓度、溶液酸碱性或温度判断
浓HNO3>
稀HNO3
还原性:
浓盐酸>
稀盐酸
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+、SO
;
同理,元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。
②H2O2中氧元素尽管处于中间价态,但H2O2主要表现为氧化性,其还原产物是H2O,故H2O2又被称为绿色氧化剂。
③常用的物质氧化性、还原性强弱顺序为
MnO
>
Cl2>
Br2>
Fe3+>
I2,
S2->
(或H2SO3)>
I->
Fe2+>
Br->
Cl-。
P485改编)
(1)实验室制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)若反应产生的氯气在标准状况下的体积为1.12L,则参与反应的MnO2的质量为4.35__g,被氧化的HCl的物质的量为0.1__mol。
2.(溯源题)(2015·
海南化学,1)化学与生活密切相关。
下列应用中利用了物质氧化性的是( )
A.明矾净化水 B.纯碱去油污
C.食醋除水垢 D.漂白粉漂白织物
本题源于RJ必修1·
P37“氧化剂和还原剂”及其拓展,对物质氧化性的理解
进行了考查。
[拓展性题组]
题组一 常见的氧化剂和还原剂
1.下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是( )
A.Al3+、K、Fe2+ B.Cl-、Al、H2
C.NO2、Na+、Br2 D.O2、SO2、Fe
解析 Al3+处于最高价,只有氧化性;
K的化合价只能升高,只有还原性;
Fe2+化合价既能升高也能降低,既有氧化性又有还原性,A正确;
Cl-化合价只能升高,只有还原性,B错误;
NO2
化合价既能升高也能降低,既有氧化性又有还原性,Na+化合价只能降低,只有氧化性,C错误;
SO2既有氧化性又有还原性,Fe化合价只能升高,只有还原性,D错误。
答案 A
2.氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。
下列反应与Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是( )
A.2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
B.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
C.BrCl+H2O===HCl+HBrO
D.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
解析 反应Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr为氧化还原反应,水既不是氧化剂也不是还原剂,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑中水作氧化剂,A符合;
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3中,水既不是氧化剂也不是还原剂,B不符合;
BrCl+H2O===HCl+HBrO不是氧化还原反应,水既不是氧化剂也不是还原剂,C不符合;
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑中,水既不是氧化剂也不是还原剂,D不符合。
(1)在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可以是不同反应物,也可以是同一反应物,氧化产物、还原产物可以是不同产物,也可以是同一种产物。
(2)由于有些氧化还原反应中,氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应,因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。
(3)并非价态越高氧化性越强,在HClO中氯元素的化合价为+1价,在HClO4中氯元素的化合价为+7价,事实上HClO的氧化性比HClO4强,HClO有强氧化性;
再如浓硫酸和Na2SO4溶液中,硫元素均为+6价,但浓硫酸具有强氧化性,而Na2SO4溶液无氧化性;
再如HNO3、KNO3溶液中,氮元素均为+5价,但HNO3溶液有强氧化性,而KNO3溶液无氧化性。
题组二 氧化性、还原性强弱比较及应用
3.根据反应式:
(1)2Fe3++2I-===2Fe2++I2,
(2)Br2+2Fe2+===2
Fe3++2Br-,判断下列离子的还原性由强到弱的顺序是( )
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-
解析 反应2Fe3++2I-===2Fe2++I2中,I元素的化合价升高,由还原剂的还原性大于还原产物的还原性知,还原性:
Fe2+,反应Br2+2Fe2+===2Fe3++2Br-中,Fe元素的化合价升高,则还原性:
Br-,所以离子的还原性由强到弱的顺序为I->
Br-,故选B。
4.已
知:
2KMnO4+16HCl===2KC
l+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
K2Cr2O7+14HCl===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O
其中,KMnO4和一般浓度的盐酸即可反应,K2Cr2O7需和较浓的盐酸(>6mol·
L-1)反应,MnO2需和浓盐酸(>8mol·
L-1)反应。
根据以上信息,下列结论中不正确的是( )
A.上述反应既属于氧化还原反应,又属于离子反应
B.生成1molCl2转移电子数均为2NA(NA为阿伏加德罗常数)
C.氧化性:
KMnO4>K2Cr2O7>Cl2>MnO2
D.盐酸的浓度越大,Cl-的还原性越强
解析 审题时观察方程式,发现三个反应中均有盐酸参与,且都有Cl2生成,再结合题给信息,氧化性的强弱顺序为KMnO4>K2Cr2O7>MnO2>Cl2。
以上三个反应均为溶液中的离子反应,A正确;
Cl-被氧化生成Cl2,B正确。
答案 C
5.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度等有关。
下列各组物质:
①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液 ⑤Cl2和NaOH ⑥Fe和HNO3溶液 ⑦Fe和H2SO4溶液 ⑧Na和O2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是________。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是________。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是________。
解析 ⑥Fe和浓HNO3常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀HNO3反应,HNO3被还原成NO。
⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。
答案
(1)①③⑥⑦
(2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④
【归纳总结】
根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
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H2SO4>
稀H2SO4,浓HNO3>
稀HNO3,还原性:
浓HCl>
稀HCl。
2.温度:
同一种物质,温度越高其
氧化性越强,如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
3.酸碱性:
同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。
拓展
为了提高KMnO4的氧化性,需酸化处理,所加入的酸为稀硫酸。
微专题四 氧化还原反应规律及综合应用
先后规律的应用
1.现有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若某溶液中含有Fe2+、Cl-和I-,要除去I-
而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是( )
A.Cl2 B.KMnO4
C.FeCl3 D.HCl
解析 根据所给化学方程式判断氧化性顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,选项D不具备氧化I-的能力,而A、B项中两物质除能氧化I-外,还能氧化Fe2+,不符合题意,故选C。
2.(2016·
南昌模拟)向含有SO
、Fe2+、Br-、I-各0.1mol的溶液中通入标准状况下的Cl2,通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是( )
【思维展示】
展示获取并利用信息的思维过程。
获取题干信息
题目描述溶液中四种离子的还原性顺序为:
>I->Fe2+>Br-,四种离子的物质的量均为0.1mol;
故通入Cl2后,反应按先强后弱的顺
序依次反应,即先与SO
反应,待SO
消耗完后,再与I-发生反应,并依次类推。
获取图示信息
选项
图示
解题指导
A
(×
+ Cl2 +H2O
0.1mol 0.1mol
===SO
+2Cl-+2H+溶液中0.1molSO
完全反应消耗标准状况下2.24LCl2
B
2I- + Cl2 ===I2+2Cl-
0.1mol 0.05mol
溶液中0.1
molI-完全反应消耗标准状况下3.36LCl2
C
(√)
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
溶液中0.1molFe2+完全反应消耗标准状况下Cl2的体积为4.48L
D
2Br-+Cl2 ===Br2+2Cl-
溶液中0.1molBr-完全反应消耗标准状况下Cl2的体积为5.6L,且SO
、I-、Fe2+完全反应消耗的Cl2不是2.24L而是4.48L
价态归中、歧化规律的应用
3.(名师原创)已知歧化反应:
3NO2+H2O===2HNO3+NO,下列说法正确的是( )
A.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.1molNO2与足量水反应转移电子个数为2NA
D.每生成22.4LNO,有2molNO2被氧化
4.(2016·
衡阳八中月考)实验室常用NaNO2和NH4Cl反应制取N2。
下列有关说法正确的是( )
A.NaNO2是还原剂
B.NH4Cl中N元素被还原
C.生成1molN2时转移6mol电子
D.氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1
解析 NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O,该反应中NaNO2是氧化剂,A项错误;
氯化铵中氮元素被氧化,B项错误;
生成1molN2时转移3mol电子,C项错误;
D项正确。
“守恒”规律的应用
5.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元素被还原后的价态是( )
A.+2 B.+1
C.0 D.-1
解析 在氧化还原反应中电子得失数目相等。
假设在反应后X的化合价为+x,则2.4×
10-3×
(5-x)=0.03×
0.2×
2,解得x=0,因此C选项正确。
6.足量铜溶于一定量浓硝酸,产生NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体若与1.12LO2(标准状况)混合后通入水中,气体被水完全吸收。
若向原所得溶液中加入5mol·
L-1H2SO4溶液100mL,则继续溶解的Cu的质量为( )
A.6.4gB.9.6g
C.19.2gD.24g
解析 设溶解Cu的物质的量为x,Cu失去2x电子被N元素得到形成氮的氧化物,这些氧化物再与O2、H2O反应生成HNO3,
则2x=
×
4
x=0.1mol
所以溶液中NO
的物质的量为0.2mol;
3Cu,+8H++,2NO
===,3Cu2++,2NO↑+,4H2O,,1mol,0.2mol)
H+过量,所以继续溶解Cu的质量为
3×
64g·
mol-1=19.2g。
【规律总结】