高考化学一轮总复习 考点扫描 专题04 氧化还原反应学案Word格式文档下载.docx
《高考化学一轮总复习 考点扫描 专题04 氧化还原反应学案Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学一轮总复习 考点扫描 专题04 氧化还原反应学案Word格式文档下载.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![高考化学一轮总复习 考点扫描 专题04 氧化还原反应学案Word格式文档下载.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-11/24/96423b84-4df5-428a-a166-6322024edf20/96423b84-4df5-428a-a166-6322024edf201.gif)
得到电子的能力
物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关,与得失电子的数目无关
还原性
失去电子的能力
氧化产物
氧化反应所得的生成物
氧化还原反应中,氧化产物、还原产物可以是同一种产物,也可以是不同产物,还可以是两种或两种以上的产物。
如反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中,Fe2O3和SO2均既为氧化产物,又为还原产物
还原产物
还原反应所得的生成物
3.电子转移的表示方法
单线桥
表示氧化剂与还原剂之间电子转移的方向和总数
箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素
箭头方向表示电子转移的方向
在“桥”上标明转移的是电子总数
双线桥
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
箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素
箭头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转移前后的变化
【考点演练】下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是。
①在氧化还原反应中,某元素由化合态变为单质,此元素可能被还原,也可能被氧化
②在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂,金属单质一定是还原剂
③化合物分解的产物有单质,则该分解反应必属于氧化还原反应
④化学反应K2MnO4+Cl2=2KCl+MnO2+O2属于氧化还原反应
⑤金属阳离子只有氧化性,HI只有还原性
⑥漂白粉在空气中变质过程中,既有氧化还原反应发生,又有非氧化还原反应发生
⑦某单质X能从盐的溶液中置换出单质Y,当X、Y都是非金属时,Y一定比X活泼
⑧1molNa2O2与足量的水反应,转移的电子数为2NA
⑨5.6g铁粉与硝酸反应失去电子数一定为0.3NA
答案:
①③④⑥
考点二氧化性、还原性强弱的比较方法
氧化性是指得电子的性质(或能力);
还原性是指失电子的性质(或能力)。
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-===Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。
从元素的价态考虑:
最高价态——只有氧化性,如:
Fe3+、H2SO4、KMnO4等;
最低价态——只有还原性,如:
金属单质、Cl-、S2-等;
中间价态——既有氧化性又有还原性,如:
Fe2+、S、Cl2等。
物质的氧化性、还原性不是一成不变的。
同一物质在不同的条件下,其氧化能力或还原能力会有所不同。
氧化性:
HNO3(浓)>HNO3(稀);
Cu与浓H2SO4常温下不反应,加热条件下反应;
KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。
1.氧化性强弱的比较
根据非金属活动顺序判断
F2>O2>Cl2>Br2>I2>S
根据反应方程式判断
氧化剂>氧化产物>还原剂
根据反应条件判断
还原剂相同时,反应越容易进行,氧化剂的氧化性越强
根据还原剂被氧化的程度判断
还原剂、条件都相同时,还原剂被氧化得越彻底,氧化剂的氧化性越强
根据电解池中放电顺序判断
电解池中放电顺序遵循先得电子者氧化性强,其规律为阳离子得电子顺序(即氧化性强弱顺序)
2.还原性强弱的比较
根据根据活动顺序表判断
还原性:
F-<O2-<Cl-<Br-<I-<S2-
还原剂>还原产物>氧化剂
氧化剂相同时,反应越容易进行,还原剂的还原性越强
根据氧化剂被还原的程度判断
氧化剂、条件都相同时,氧化剂被还原得越彻底,还原剂的还原性越强
根据原电池电极判断
负极金属比正极金属活泼(还原性强)
电解池中放电顺序遵循先失电子者还原性强,其规律为阴离子失电子顺序(即还原性强弱顺序):
S2->
I->
Br->
Cl->
OH->
NO3-、SO42-等
【考点演练】
(1)已知下列反应:
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2②2FeCl2+Cl2===
2FeCl3③I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI判断下列物质的还原能力由强到弱的顺序是___。
A.I->
Fe2+>
Cl->
SO2B.Cl->
SO2>
I-C.Fe2+>
I->
SO2D.SO2>
Cl-
(2)已知:
X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力W2>
Z2>
X2>
Y2,下列氧化还原反应能发生的是______。
A.2NaW+Z2===2NaZ+W2B.2NaX+Z2===2NaZ+X2
C.2NaY+W2===2NaW+Y2D.2NaZ+X2===2NaX+Z2
知:
Cl-。
(2)氧化能力强的单质可以氧化其后的阴离子生成相应单质。
由四种物质氧化能力可知,W2可氧化Z-、X-和Y-,Z2可氧化X-和Y-,X2可氧化Y-,故B、C项正确。
(1)D
(2)BC
考点三氧化还原反应的基本规律
电子得失守恒规律
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,常用于有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原反应方程式。
运用守恒规律进行氧化还原反应的计算方法是:
氧化剂物质的量×
变价元素的原子个数×
化合价的变化值=还原剂物质的量×
化合价的变化值
表现性质规律
当元素具有可变化合价,一般化合价处于最高价态时只具有氧化性;
处于最低价态时只具有还原性;
处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。
利用此规律可判断物质是否具有氧化性及还原性,但不能判断物质氧化性及还原性的强弱
反应先后规律
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性较强的物质;
同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性较强的物质。
将Cl2通人物质的量浓度相同的NaBr和NaI的混合液中,C12首先与NaI反应;
将过量铁粉加入到物质的量浓度相同的Fe2+、和Cu2+的混合溶液中,Fe首先与Fe3+反应;
FeBr2中通入Cl2,Cl2首先氧化Fe2+
价态变化规律
高价氧化(性)低价还(原性),中间价态两边转。
同一元素的不同价态之间发生氧化还原反应,价态只能归中而不能交叉。
本规律应用于氧化还原反应的分析和判断(如反应KClO3+6HCl===KCl+3C12↑+3H2O中氧化产物和还原产物均为C12,电子转移数目是5e-)
性质强弱规律
氧化还原反应若能进行,一般为较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。
【考点演练】二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。
回答下列问题:
(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
①电解时发生反应的化学方程式为_________________________________________。
②溶液X中大量存在的阴离子有___________________________________________。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是______________(填标号)。
a.水b.碱石灰c.浓硫酸d.饱和食盐水
(3)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸;
Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;
Ⅴ.用0.1000mol·
L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O
===2I-+S4O
),指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。
在此过程中:
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为___________________________。
②玻璃液封装置的作用是__________________________________________________。
③测得混合气中ClO2的质量为________g。
(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。
若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是________(填标号)。
a.明矾b.碘化钾c.盐酸d.硫酸亚铁
ClO2和NH3及溶液X,N由+3价降低为-3价,NaClO2中Cl由+3价升高到+4价,生成ClO2,Cl-未参与氧化还原反应,该反应的化学方程式为6NaClO2+NCl3+3H2O===6ClO2+NH3↑+3NaCl+3NaOH,溶液呈碱性,故溶液X中含有大量的阴离子为Cl-和OH-。
③ClO2是酸性气体,NH3是碱性气体,除去ClO2中的NH3可选用酸性干燥剂,如浓H2SO4等。
(3)①ClO2具有氧化性,I-具有还原性,二者在酸性溶液中发生氧化还原反应,离子方程式为2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-。
②该实验中ClO2不一定被完全吸收,故玻璃液封管的作用是吸收残留的ClO2气体,同时防止生成的单质碘逸出。
③ClO2、I2和Na2S2O3间存在关系式:
2ClO2~5I2~10Na2S2O3,则有n(ClO2)=
n(Na2S2O3)=
×
0.1000mol·
L-1×
20.00×
10-3L=4×
10-4mol,m(ClO2)=4×
10-4mol×
67.5g·
mol-1=0.02700g。
(4)利用亚氯酸盐的氧化性及FeSO4的还原性除去含有的亚氯酸盐。
(1)2∶1
(2)①NH4Cl+2HCl
3H2↑+NCl3 ②Cl-、OH- ③c(3)①2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-②吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出) ③0.02700(4)d
【过关练习】
1.(济南2017届高三模拟)某种飞船以N2H4和N2O4为动力源,反应方程式为2N2H4+N2O4===3N2+4H2O,反应温度高达2700℃,对于该反应,下列说法正确的是( )
A.N2H4是氧化剂B.N2O4是还原剂
C.N2既是氧化产物又是还原产物D.每生成3molN2转移电子的数目为16NA
2.(衡水中学2018届高三上学期二调)根据表中信息判断,下列选项正确的是
序号
反应物
产物
①
KMnO4,H2O2,H2SO4
K2SO4、MnSO4………
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO4-…………
Cl2、Mn2+
A.第①组反应的其余产物为H2O
B.第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比小于或等于1:
2
C.第③组反应中生成1molCl2,转移电子5mol
D.氧化性由强到弱的顺序为MnO4->
Cl2>
Fe3+>
Br2
解析:
A.该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价,元素化合价降低,根据氧化还原反应转移电子知,双氧水中O元素化合价由-1价变为0价,所以产物还有O2,错误;
B.还原性Fe2+>Br-,所以氯气先氧化Fe2+后氧化Br-,如果氯气只氧化Fe2+而不氧化Br-,则第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比小于或等于1:
2,正确;
C.第③组反应中生成1molCl2,转移电子的物质的量=1mol×
2×
1=2mol,错误;
D.同一化学反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,第③组氧化性MnO4->Cl2,第②组氧化性Cl2>Br2>Fe3+,所以氧化性由强到弱顺序为MnO4->Cl2>Br2>Fe3+,错误。
B
3.(吉林省实验中学2018届高三上学期第二次月考)下列说法涉及到氧化还原反应的有几种()
①人工固氮②农药波尔多液不能用铁质容器盛放③维生素C又称抗坏血酸,能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+④黑火药爆炸⑤铝的表面生成致密氧化膜⑥氢氧化钠久置于空气中表面发生潮解⑦Fe(OH)3胶体的制备⑧氨气的实验室制备⑨漂白粉做消毒剂⑩铁粉做食品袋内的脱氧剂
A.6B.7C.8D.9
4.(吉林省实验中学2018届高三上学期第二次月考)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓硝酸、浓硫酸反应生成SeO2以回收Se。
在回收过程中涉及如下化学反应:
①SeO2+4KI+4HNO3=Se+2I2+4KNO3+2H2O;
②Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2H2O;
③Se+4HNO3(浓)=SeO2+4NO2↑+2H2O;
下列有关叙述正确的是()
A.氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>I2
B.反应①中Se是氧化产物,I2是还原产物
C.反应①中生成0.6molI2,转移的电子数目为2.4NA
D.反应②③中等量的Se消耗浓硫酸和浓硝酸中溶质的物质的量之比为2:
1
A.在同一反应中氧化剂氧化性大于氧化产物氧化性,则根据①可知氧化性:
SeO2>
I2,②中氧化性:
H2SO4(浓)>
SeO2,则氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>
I2,故A正确;
B.反应①中,Se元素的化合价降低,被还原,I元素的化合价升高,被氧化,则Se是还原产物,I2是氧化产物,故B错误;
C.根据化合价的变化可知,反应①中每有0.6molI2生成,转移的电子数目应为0.6mol×
(1-0)×
NA=1.2NA故C错误;
D.由反应可知,设Se均为1mol,由反应②、③可知等量的Se消耗浓H2SO4和浓HNO3的物质的量之比为2:
4=1:
2,故D错误.答案:
A
5.(华南师范大学附属中学2018届高三上学期第一次月考)下列变化中,气体被还原的是
A.二氧化碳使Na2O2固体变白B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
6.(西安中学2018届高三10月月考)某离子反应涉及H2O、ClO﹣、NH4+、H+、N2、Cl﹣六种微粒.其中c(NH4+)随反应进行逐渐减小。
下列判断正确的是()
A.反应的还原产物是N2
B.消耗1mol氧化剂,转移电子3mol
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:
3
D.反应后溶液的酸性明显增强
反应的方程式应为3ClO-+2NH4+=N2↑+3H2O+3Cl-+2H+;
A.反应中N元素化合价升高,被氧化,则N2为氧化产物,故A错误;
B.Cl元素的化合价由+1价降低为-1,消耗1mol氧化剂剂,转移电子6mol,故B错误;
C.由反应可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:
2,故C错误;
D.反应生成H+,溶液酸性增强,故D正确。
D
7.(西安中学2018届高三10月月考)反应
(1)、
(2)分别是从海藻灰和智利硝石中提取碘的主要反应:
2NaI+MnO2+3H2SO4=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2
(1)
2NaIO3+5NaHSO3=2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2
(2)
下列说法正确的是()
A.两个反应中NaHSO4均为氧化产物
B.I2在反应
(1)中是还原产物,在反应
(2)中是氧化产物
C.氧化性:
MnO2>
SO42->
IO3->
I2
D.反应
(1)、
(2)中生成等量的I2时转移电子数之比为1:
5
8.(萍乡2017届高三二模)危化仓库中往往存有硝酸铵、白磷(P4)和氰化钠(NaCN)等危险品。
请回答下列问题:
(1)NH4NO3为爆炸物,在某温度下按下式进行分解:
5NH4NO3===4N2↑+2HNO3+9H2O,则被氧化和被还原的氮原子质量之比为________。
(2)对于白磷引起的中毒,硫酸铜溶液是一种解毒剂:
11P4+60CuSO4+96H2O===20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,若有6molH3PO4生成,则被CuSO4氧化的P4的物质的量为________mol。
(3)NaCN属于剧毒物质,有一种处理方法其原理为CN-与S2O
反应生成两种离子,一种与Fe3+可生成红色弱电解质,另一种与H+作用产生能使品红溶液褪色的刺激性气体,写出CN-与S2O
反应的离子方程式:
__________________________________。
8.解析:
(1)5NH4NO3===2HNO3+4N2↑+9H2O中,NH
中氮元素由-3价升高为0价,被氧化,NO
中的部分氮元素由+5价降低为0价,被还原,根据得失电子守恒可知,被氧化的氮原子与被还原的氮原子物质的量之比为5∶3,则被氧化和被还原的氮原子质量之比为5∶3。
(2)铜元素由+2价降低到+1价,CuSO4是氧化剂,P4中部分磷元素由0价降低到-3价,部分磷元素由0价升高到+5价,磷元素的化合价既升高又降低,所以P4既是氧化剂又是还原剂,若生成6molH3PO4,则参加反应的CuSO4的物质的量为6mol×
=15mol,根据得失电子守恒知,被CuSO4氧化的P4的物质的量为
=0.75mol。
(3)CN-与S2O
反应生成两种离子,一种与Fe3+可生成红色弱电解质,另一种与H+作用产生能使品红溶液褪色的刺激性气体,则CN-与S2O
反应生成SCN-与SO
,反应的离子方程式为CN-+S2O
===SCN-+SO
。
(1)5∶3
(2)0.75(3)CN-+S2O
9.(衡阳2017届高三模拟)NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。
已知NaNO2能发生反应:
2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(1)上述反应中氧化剂是________。
(2)根据上述反应,鉴别NaNO2和NaCl。
可选用的物质有①水、②碘化钾—淀粉试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋,你认为必须选用的物质有________(填序号)。
(3)某厂废液中含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是________。
A.NaClB.NH4ClC.HNO3D.浓H2SO4
(4)请配平以下化学方程式:
Al+
NaNO3+
NaOH===
NaAlO2+
N2↑+
H2O,若反应过程中转移5mol电子,则生成标准状况下N2的体积为________L。
(1)NaNO2
(2)②⑤ (3)B (4)10 6 4 10 3 2 11.2
10.(江西省九所重点中学2018届高三联合考试)二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。
实验室制备二茂铁装置示意图如图一:
已知:
①二茂铁熔点是173℃,在100℃时开始升华;
沸点是249℃。
②制备二茂铁的反应原理是:
2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O
实验步骤为:
①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH,并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10min;
②再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯(C5H6,密度为0.95g/cm3),搅拌;
③将6.5g无水FeCl2与(CH3)2SO(二甲亚砜,作溶剂)配成的溶液25mL装入仪器a中,慢慢滴入仪器c中,45min滴完,继续搅拌45min;
④再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌;
⑤将c中的液体转入分液漏斗中,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液;
⑥蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品。
(1)仪器b的名称是________________________。
(2)步骤①中通入氮气的目的是________________________________。
(3)仪器c的适宜容积应为(选编号):
_________。
①100mL②250mL③500mL
(4)步骤⑤用盐酸洗涤的目的是__________________________________________________。
(5)步骤⑦是二茂铁粗产品的提纯,该过程在图二中进行,其操作名称为_________;
该操作中棉花的作用是______________________________________________________。
(6)为了确认得到的是二茂铁,还需要进行的一项简单实验是__________________________;
若最终制得纯净的二茂铁4.3g,则该实验的产率为____________(保留三位有效数字)。
(1)球形冷凝管
(2)排尽装置中的空气,防止Fe2+被氧化(3)②(4)除去多余的KOH(5)升华防止二茂铁挥发进入空气中(6)测定所得固体的熔点58.4%
11.(2018年全国卷Ⅰ高考压轴理科综合试卷)铬是一种具有战略意义的金属,它具有多种价态,单质铬熔点为1857℃。
(1)工业上以铬铁矿[主要成分是Fe(CrO2)2]为原料冶炼铬的流程如图所示:
①Fe(CrO2)2中各元素化合价均为整数,则铬为_______价。
②高温氧化时反应的化学方程式为_____________________。
③操作a