氧化还原反应导学案学生版Word文档格式.docx
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用双线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目:
。
(2)单线桥法:
箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得”、“失”字样。
用单线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目:
3.常见氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂
物质类型
举例
对应还原产物
活泼的非
金属单质
X2(卤素)
O2
元素处于高化合价时的化合物
氧化物
MnO2
含氧酸
浓硫酸
HNO3
盐
KMnO4
Fe2(SO4)3
过氧化物
Na2O2、H2O2
(2)常见还原剂
对应氧化产物
活泼的金属单质
M(金属):
K、Na、Mg、Al等
Mn+
非金属单质
H2
C
元素处于低化合价时的化合物
CO
SO2
酸
H2S
HI
Na2SO3
FeSO4
(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
S
H2O2
H2O
SO3
Fe2+、S
、SO2主要表现 ,H2O2主要表现 。
例题2 下列物质在生活中应用时,起还原作用的是( )
A.明矾作净水剂B.甘油作护肤保湿剂
C.漂粉精作消毒剂D.铁粉作食品袋内的脱氧剂
变式2 硫酸亚铁煅烧反应为2FeSO4(s)
SO2(g)+Fe2O3(s)+SO3(g),有关说法正确的是( )
A.该反应中FeSO4既作氧化剂,又作还原剂
B.SO2能使溴水褪色,说明SO2具有漂白性
C.该反应中每生成1molFe2O3转移电子数约为1×
6.02×
1023
D.该反应生成的气体通入足量BaCl2溶液中,可得到BaSO3和BaSO4两种沉淀
氧化性和还原性相对强弱的比较
1.根据反应原理判断
对于自发的氧化还原反应一般有如下对应关系:
氧化剂+还原剂
还原产物+氧化产物。
氧化性:
氧化剂>
氧化产物;
还原性:
还原剂>
还原产物。
如K2Cr2O7+14HCl(浓)
2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O,氧化性:
K2Cr2O7>
Cl2,还原性:
HCl>
CrCl3。
2.根据“表”判断
(1)根据元素周期表判断
(2)依据金属活动性顺序
注意是Fe2+、Sn2+、Pb2+,不是Fe3+、Sn4+、Pb4+。
(3)依据非金属活动性顺序
3.根据与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)判断
反应要求越低、反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度高低、有无催化剂、反应物浓度大小等。
例如:
2KMnO4+16HCl(浓)
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(常温)、MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O(加热),可得氧化性:
KMnO4>
MnO2。
4.根据产物价态高低判断
还原剂相同,若氧化产物价态不同,则价态越高,氧化剂的氧化性越强。
如2Fe+3Cl2
2FeCl3、Fe+S
FeS,可得氧化性:
Cl2>
S。
5.根据电化学原理判断
(1)原电池:
两种不同的金属构成原电池的两极(稀硫酸、稀盐酸等非氧化性酸作电解质),还原性:
负极金属>
正极金属。
(2)电解池:
氧化性强的金属阳离子优先在阴极放电,还原性强的非金属阴离子优先在阳极放电。
6.氧化性、还原性强弱与外界条件有关
(1)浓度:
一般而言,同种氧化剂浓度大者氧化性强。
如氧化性:
浓硝酸>
稀硝酸。
(2)温度:
如MnO2只与热的浓盐酸反应生成Cl2,不与冷的浓盐酸反应。
(3)溶液的酸碱度:
一般在酸性环境下,氧化剂的氧化性较强,如KClO3在酸性条件下能将Cl-氧化成Cl2,在中性条件下不能氧化Cl-。
考点3 氧化还原反应的常见规律
1.守恒规律
(1)质量守恒:
反应前后元素的种类和质量不变。
(2)得失电子守恒:
氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数 ,化合价升高的总价态 化合价降低的总价态。
(3)电荷守恒:
在有离子参加的氧化还原反应中,反应前后离子的电荷数 。
2.竞争规律——“强强联手”:
若存在多种氧化剂与多种还原剂反应时,氧化剂中氧化性 的最先和还原性最强的还原剂反应。
3.价态规律:
以硫(S)元素为例
说明:
当元素化合价处于最高价态时,仅有氧化性,但不一定具有强氧化性,如CO2等;
当元素的化合价处于最低价态时,仅有还原性,但不一定具有强还原性,如CH4;
当元素的化合价处于中间价态时,既有氧化性又有还原性,如SO2。
4.强弱规律:
强氧化剂+强还原剂
弱还原产物+弱氧化产物。
例题3 氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性。
现有以下反应①Cl2+2KBr
2KCl+Br2、②KClO3+6HCl
3Cl2↑+KCl+3H2O③2KBrO3+Cl2
Br2+2KClO3,下列说法正确的是( )
A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应
B.氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>
KClO3>
Br2
C.反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6∶1
D.反应③中1mol还原剂完全反应,氧化剂得到电子的物质的量为2mol
变式3 下列实验操作与预期目的或所得结论一致的是( )
选项
实验操作
实验目的或结论
A
将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色
H2O2>
B
向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中加入1mol·
L-1H2SO4
若试管口出现红棕色气体,说明N
被Fe2+还原为NO
将铜板电路投入FeCl3溶液中,铜溶于FeCl3溶液
Fe3+>
Cu2+
D
向含有少量FeBr2的FeCl2溶液中加入适量氯水,再加CCl4萃取分液
除去FeCl2溶液中的FeBr2
“价态归中,互不交叉”
同种元素不同价态发生氧化还原反应时,归纳如下:
①价态相邻能共存(如浓硫酸能够干燥二氧化硫气体);
②价态相间能归中(2H2S+SO2
3S↓+2H2O);
③归中价态不交叉,价升价降只靠拢。
考点4 氧化还原反应的配平
例题4
(1)配平化学方程式:
NaBO2+ SiO2+ Na+ H2
NaBH4+ Na2SiO3
(2)完成以下离子方程式:
Mn
+ C2
+
Mn2++
CO2↑+ H2O
变式4
(1)请将5种物质:
N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个化学方程式并配平:
+
+ +
+ H2O
(2)用KMnO4氧化溶质质量分数为36.5%的浓盐酸可制得氯气,其中锰被还原成+2价,试写出反应的化学方程式:
。
(3)硫能与浓硫酸发生反应,请写出该反应的化学方程式:
。
(4)完成并配平化学方程式:
3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH
2K2CrO4+ +
【题组训练】
1.氯气通入含有亚铁离子的溶液中的离子方程式为 。
2.铜和稀硫酸不反应,往其中加入H2O2后溶液很快变成蓝色,反应的离子方程式为 。
3.过氧化氢加入硫酸亚铁溶液中的离子方程式为 。
4.FeSO4溶液在空气中变质的离子方程式为 。
5.铜和稀硫酸不反应,向其中通入氧气后,反应的离子方程式为 。
6.二氧化硫使溴水褪色的离子方程式为 。
7.用酸性KMnO4溶液检验Fe2(SO4)3溶液中混有的FeSO4,反应的离子方程式为 。
8.氯化铁和金属铜反应的化学方程式为 。
9.二氧化硫通入氯化铁溶液中的离子方程式为
。
10.二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中的离子方程式为 。
1.氧化还原反应计算时,首先必须找全所有化合价变化的元素,不能缺漏,然后根据得失电子守恒(或化合价升降守恒)进行计算。
2.氧化还原反应配平的一些特殊方法
整体配平法:
有些复杂的氧化还原反应中同时有两种元素化合价升高或降低,或者一种反应物中有两种元素化合价发生变化,这时要进行整体配平。
零价配平法:
一些无法用常规方法确定化合价的物质发生了氧化还原反应,令各元素化合价均为0价,然后计算出各元素化合价的升降值。
缺项配平法:
所缺物质一般为水或酸、碱等介质,它们与化合价的升降变化无关,先配平发生氧化还原反应的物质,再根据质量守恒和电荷守恒配平其余的物质。
有机配平法:
在有机反应中一般先假设H元素化合价为+1价,O元素化合价为-2价,然后再根据正、负化合价代数和为0确定有机物中C元素的化合价。
【随堂检测】
1.下列关于氧化还原反应的说法正确的是( )
A.得到电子的物质是还原剂B.置换反应一定是氧化还原反应
C.得电子发生氧化反应D.原子失电子化合价降低
2.下列反应属于氧化还原反应,且水既不是氧化剂又不是还原剂的是( )
A.2Na+2H2O
2NaOH+H2↑B.2F2+2H2O
4HF+O2
C.CaO+H2O
Ca(OH)2D.Cl2+H2O
HCl+HClO
3.工业上通过2Al2O3+3C+6Cl2
4AlCl3+3CO2制取无水氯化铝,下列说法正确的是( )
A.AlCl3是氧化产物B.Cl2是氧化剂
C.每生成1molCO2,转移4个电子D.C发生还原反应
4.工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。
在该反应中( )
A.硫元素既被氧化又被还原B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.每生成1molNa2S2O3,转移4mol电子
D.相同条件下,每吸收10m3SO2就会放出2.5m3CO2
【课后检测】
1.加入氧化剂能实现的转化是( )
A.MnO2→MnSO4B.Na2O2→O2C.KI→KIO3D.AlCl3→Al(OH)3
2.下列关于氧化还原反应的原理分析正确的是( )
A.失电子越多,该物质的还原性越强
B.含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性
C.氧化剂氧化其他物质时,本身被还原
D.某元素由化合态变成游离态一定被还原
3.)以下化学反应不属于氧化还原反应的是( )
2NaOH+H2↑B.N2H4+O2
N2+2H2O
C.FeO+2HCl
FeCl2+H2OD.NO+NO2+Na2CO3
2NaNO2+CO2
4.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的Al2O3制备Al
C.工业上利用热纯碱溶液清洗油污D.用焰色反应鉴定是否有钾元素存在
5.下列反应能说明卤素非金属性强弱顺序是Cl>
Br>
I的是( )
①2HClO4+Br2
2HBrO4+Cl2②2NaBr+Cl2
2NaCl+Br2
③2KI+Cl2
2KCl+I2④2KI+Br2
2KBr+I2
A.①②③B.①②④C.②③④D.①②③④
6.氮化铝(AlN)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。
在一定条件下,AlN可通过反Al2O3+N2+3C
2AlN+3CO合成。
下列叙述正确的是( )
A.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1B.AlN是还原产物
C.AlN的摩尔质量为41gD.上述反应中,每生成1molAlN需转移6mol电子
7.下列反应中都有水参加,其中水既不作氧化剂,又不作还原剂的氧化还原反应是( )
2NaOH+H2↑B.Na2O+H2O
2NaOH
C.Cl2+H2O
HCl+HClOD.NaH+H2O
NaOH+H2↑(NaH中H为-1价)
8.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是( )
A.加入KSCN溶液一定不变红色B.溶液中一定含Fe2+
C.溶液中一定含Cu2+D.剩余固体中一定含铜
9.在FeCl3和CuCl2混合液中,加入一定量的铁粉,充分反应后,对溶液中阳离子(不考虑H+)的描述不正确的是( )
A.容器底部没有固体,溶液中仅有Fe2+B.容器底部固体有铜和铁,溶液中只有Fe2+
C.容器底部固体为铜,溶液中可能有Cu2+和Fe2+D.容器底部固体为铜和铁,溶液中有Cu2+和Fe2+
10.在100mL含等物质的量的HBr和H2SO3的混合液里通入0.01molCl2,有一半Br-变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3)。
原溶液中HBr和H2SO3的物质的量浓度都等于( )
A.0.0075mol·
L-1B.0.008mol·
L-1C.0.075mol·
L-1D.0.08mol·
L-1
11.已知2FeCl2+Cl2
2FeCl3;
2NaBr+Cl2
2NaCl+Br2;
6FeCl2+3Br2
2FeBr3+4FeCl3。
现将少量Cl2通入到FeBr2溶液中,请选出下列与事实对应的化学方程式( )
A.FeBr2+Cl2
FeCl2+Br2B.2FeBr2+3Cl2
2FeCl3+2Br2
C.6FeBr2+3Cl2
2FeCl3+4FeBr3D.4FeBr2+3Cl2
2FeCl2+2FeBr3+Br2
12.已知氧化性:
Br2>
Fe3+。
FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为aFe2++bBr-+cCl2
dFe3++eBr2+fCl-下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是( )
A.2 4 3 2 2 6B.0 2 1 0 1 2
C.2 0 1 2 0 2D.2 2 2 2 1 4
13.已知:
将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且
的值与温度高低有关。
当n(KOH)=amol时,下列有关说法错误的是( )
A.若某温度下,反应后
=11,则溶液中
=
B.参加反应的氯气的物质的量等于
amol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围:
amol≤ne≤
D.改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为
14.下列反应中的氨气与反应4NH3+5O2
4NO+6H2O中的氨气作用相同的是( )
A.2Na+2NH3
2NaNH2+H2B.2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O
C.4NH3+6NO
5N2+6H2OD.3SiH4+4NH3
Si3N4+12H2
15.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,向所得溶液中加入铁粉,对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是( )
A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+
C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出
16.从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:
14CuSO4+5FeS2+12H2O
7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4下列说法正确的是( )
A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物B.5molFeS2发生反应,有10mol电子转移
C.产物中的S
有一部分是氧化产物D.FeS2只作还原剂
17.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份。
向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g;
向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示。
下列分析或结果错误的是( )
A.原混合酸中N
的物质的量浓度为2mol·
B.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+
3Fe2+,BC段产生的是氢气
C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D.原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2.5mol·
18.某反应的反应物和产物如下:
KMnO4+KI+H2SO4——MnSO4+I2+KIO3+K2SO4+H2O。
(1)该反应的氧化剂是 。
(2)如果该反应的化学方程式中I2和KIO3的化学计量数都是5,则:
①KMnO4的化学计量数是 。
②配平上面的化学方程式,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目:
19.结合氯气的相关知识解决下列问题。
(1)在实验室中制取Cl2,下列收集Cl2的装置正确的是 (填字母)。
将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子有 。
(2)氯气可用于生产漂白粉。
由于盐酸浓度不同,漂白粉与盐酸混合发生反应的反应类型不同。
漂白粉与稀盐酸发生复分解反应,离子方程式为 。
漂白粉与浓盐酸发生氧化还原反应,离子方程式为 。
(3)某实验小组向100mLFeI2溶液中逐渐通入Cl2,会依次发生如下反应:
a.Cl2+2I-
2Cl-+I2b.Cl2+2Fe2+
2Cl-+2Fe3+c.5Cl2+I2+6H2O
10Cl-+2I
+12H+
其中Fe3+、I2的物质的量随n(Cl2)的变化如下图所示。
请回答下列问题:
①当n(Cl2)=0.12mol时,不考虑水的电离及金属离子的水解,分析溶液中所含金属阳离子及其物质的量 。
②当溶液中n(Cl-)∶n(I
)=8∶1时,通入的Cl2在标准状况下的体积为 L。