氧化还原反应复习.docx

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氧化还原反应复习

氧化还原反应离子反应

教学目标

1、掌握氧化反应、还原反应、氧化还原反应、被氧化、被还原、氧化剂、还原剂等基本概念。

2、掌握氧化还原反应的基本规律，在解题中能熟练应用。

考点一　氧化还原反应及其相关概念

1．用分类思想理解氧化还原反应

（1）根据反应中有无转移或元素是否发生变化，可以把化学反应划分为反应和反应。

判断氧化还原反应的最佳判据是。

（2）四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示：

2．氧化还原反应的相关概念

概括：

“升—失—氧；低—得—还”

物质所含元素化合价升高，是因为在反应过程中失去电子，结果被氧化，是还原剂，还原剂具有还原性，还原剂被氧化得到氧化产物；物质所含元素化合价降低，是因为在反应过程中得到电子，结果被还原，是氧化剂，氧化剂具有氧化性，氧化剂被还原得到还原产物。

（2）常见氧化剂和还原剂

①常见氧化剂

a．某些活泼的非金属单质：

如Cl2，一般被还原为。

b．元素处于高价态的物质：

如浓硫酸，一般被还原为

c．过氧化物：

如H2O2，一般被还原为

②常见还原剂

a．活泼的金属单质：

如Zn，一般被氧化为

b．某些活泼的非金属单质：

如H2，一般被氧化为

c．元素处于低价态的物质：

如CO，一般被氧化为

③具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性。

还原产物中间价态氧化产物

深度思考

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

（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。

（　　）

3．在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物一定不同吗？

题组训练　氧化还原反应中有关概念的理解

1．被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：

NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，下列说法中正确的是（NaBH4中H为－1价）（　　）

A．NaBH4既是氧化剂又是还原剂B．NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂

C．硼元素被氧化，氢元素被还原D．被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1

2．ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。

实验室中可通过以下反应制得：

2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4

2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。

下列说法不正确的是

A．CO2是氧化产物B．H2C2O4在反应中被氧化

C．H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性D．ClO2作水处理剂时，利用了其强氧化性

反思归纳

解氧化还原反应概念题的“两个关键”

（1）要理清知识线索

（2）要明确解题的方法思路：

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。

考点二　电子转移数目的分析方法

1．有关电子转移数目的计算

关键是明确反应中元素的化合价变化，找出氧化剂或还原剂的物质的量，以及1mol氧化剂得电子的物质的量或者1mol还原剂失电子的物质的量。

例如：

2．氧化还原反应中电子转移的表示方法

（1）单线桥法

表示氧化剂与还原剂之间电子转移的方向和总数。

ne－

还原剂＋氧化剂===氧化产物＋还原产物

注意事项　①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

②箭头方向表示电子转移的方向

③在“桥”上标明转移的是电子总数。

（2）双线桥法

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。

注意事项　①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。

②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。

深度思考

下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是；其中属于歧化反应的是，属于归中反应的是，属于部分氧化还原反应的是。

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

题组一　一般氧化还原反应中电子转移数目的分析

1．某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：

S、H2S、HNO3、NO和H2O。

已知水是反应产物之一。

（1）该反应中的还原剂是____________。

（2）该反应中的还原产物是____________。

（3）写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：

________________________________________________________________________。

（4）若反应过程中转移了0.3mol电子，则生成水的质量是__________________。

题组二　特殊氧化还原反应中电子转移数目的分析

2．用高铁酸钠（Na2FeO4）对水消毒是城市饮用水处理的新技术。

已知反应：

Fe2O3＋3Na2O2===2Na2FeO4＋Na2O，下列说法正确的是（　　）

A．Na2O2既是氧化剂又是还原剂

B．Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物

C．3molNa2O2发生反应，有12mol电子转移

D．在Na2FeO4中Fe为＋4价，具有强氧化性，能消毒杀菌

3．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，下列说法中正确的是（　　）

A．CuSO4是氧化剂，FeS2是还原剂

B．产物中的SO

有一部分是氧化产物

C．Cu2S既是氧化产物又是还原产物

D．5molFeS2发生反应，有10mole－转移

4．在硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中，有一主要反应：

CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S，反应结束后，经处理获得单质硫xmol。

下列说法正确的是（　　）

A．反应中硫元素被氧化，所有铁元素均被还原

B．氧化剂是Fe3＋，氧化产物是Cu2＋

C．反应中转移电子的物质的量为xmol

D．反应结束后，测得溶液中三种金属离子的总物质的量为ymol，则原Fe3＋的总物质的量为（y－x）mol

反思归纳

走好关键第一步——标准元素化合价

近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断

CuFeS2　Cu＋2　Fe＋2　S－2　K2FeO4　Fe＋6

Li2NH　N－3　LiNH2　N－3　AlN　N－3

Na2S2O3　S＋2　MO

　M＋5　C2O

　C＋3

HCN　C＋2　N－3　CuH　Cu＋1　H－1

FeO

　Fe＋（8－n）　Si3N4　Si＋4　N－3

考点三　氧化性、还原性强弱规律

1．氧化性、还原性的判断

（1）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）。

（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－===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。

2．氧化性、还原性强弱的比较方法

（1）根据化学方程式判断

氧化剂（氧化性）＋还原剂（还原性）===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。

（2）根据反应条件和反应剧烈程度进行判断

①与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就。

如Na与冷水剧烈反应，Mg与热水反应，Al与水加热反应也不明显，所以还原性：

Na>Mg>Al；非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应，F2与H2暗处剧烈反应并爆炸，Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸，Br2与H2加热到500℃才能发生反应，I2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，故氧化性：

。

②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进行判断：

一般条件，氧化剂的氧化性；同种还原剂作用于不同氧化剂时，反应，其还原性。

如：

2Fe＋3Cl2

2FeCl3，Fe＋S

FeS，氧化性：

Cl2>S；MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，由上述反应条件的不同，可判断氧化性：

KMnO4>MnO2。

氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。

应用：

（1）在适宜条件下，用氧化性强的物质制备还原性弱的物质，用还原性强的物质制备氧化性弱的物质；

（2）比较物质间氧化性（或还原性）的强弱或判断氧化剂和还原剂在一定条件下是否发生反应。

深度思考

1．含有最高价元素的化合物是否一定具有强氧化性？

试举例说明。

2．下列说法正确的是（　　）

A．强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应

B．含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性

C．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性

D．发生化学反应时，失电子越多的金属原子，还原能力越强

题组一　依据方程式判断氧化性、还原性强弱

1．铊（Tl）盐与氰化钾（KCN）被列为A级危险品。

已知下列反应在一定条件下能够发生：

（1）Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，

（2）Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，（3）Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性比较顺序正确的是（　　）

A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋

C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋D．Tl3＋>Ag＋>Fe2＋

题组二　依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生

2．硫氰[（SCN）2]的化学性质和卤素（X2）类似，称为拟卤素，如（SCN）2＋H2O===HSCN＋HSCNO，它们的阴离子的还原性强弱为Cl－

下列说法不正确的是

A．Cl2可以与KSCN溶液反应

B．（SCN）2可以与KI溶液反应

C．KSCN溶液可以与FeCl3溶液反应

D．（SCN）2可以与KBr溶液反应

题组三　外界条件影响物质的氧化性、还原性

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溶液由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是（　　）

A．①③B．③④C．①②D．①③④

6．

（1）100mL12mol·L－1的浓盐酸与足量的MnO2反应，生成的氯气的物质的量小于0.3mol，为什么？

（2）将一Cu片投入稀H2SO4溶液中，没观察到反应现象，然后向其中加入少量的KNO3晶体，看到溶液由无色逐渐变蓝并有少量气泡产生，为什么？

反思归纳

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。

如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。

考点四　氧化还原反应三条规律的应用

1．反应先后规律的思维模型

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最强的物质；

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最强的物质。

2．价态归中规律思维模型

含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。

例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是

如反应KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，转移的电子数为5，而非6。

3．歧化反应规律思维模型

“中间价→高价＋低价”。

具有多种价态的元素（如氯、硫、氮和磷元素等）均可发生歧化反应，如：

Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。

深度思考

1．往FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪种离子先被氧化？

若改为FeI2呢？

2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）向浓H2SO4中通入H2S气体，转移的电子数可能是6NA

（2）1molCl2与Ca（OH）2完全反应，转移的电子数是2NA

题组一　先后规律的应用

1．现有下列三个氧化还原反应：

2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I22FeCl2＋Cl2===2FeCl3

2KMnO4＋16HCl===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．Cl2B．KMnO4C．FeCl3D．HCl

2．含有amolFeBr2的溶液中，通入xmolCl2。

下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是（　　）

A．x＝0.4a,2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

B．x＝0.6a,2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－

C．x＝a,2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3＋＋4Cl－

D．x＝1.5a,2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－

题组二　价态归中规律、歧化反应规律的应用

3．L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。

A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质（每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种）。

又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。

在一定条件下，它们会发生如下的转化（关系式未配平）：

①P＋A―→Q＋B　②L＋O2―→M＋H2O　③L＋M―→R＋H2O　④B＋H2O―→A＋O2

（1）若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是________，理由是________________________________________________________。

（2）反应②必须在催化剂（铂、氧化铁等）作用下，加热到一定温度时方能发生，此反应在化工生产上有重要用途，据此推断在同温同压下，若物质R密度比空气的密度小，则R的化学式为________。

（3）某同学写出下面三个含氮的物质相互转换的关系式：

Ⅰ.M＋P―→N2O3＋H2OⅡ.N2O4＋H2O―→P＋QⅢ.M＋L―→Q＋H2O

其中一定不可能实现的是________，理由是_________________________________

________________________________________________________________________。

练习

1．下列组合判断正确的是（　　）

①Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂

②浓H2SO4有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应

③化合反应均为氧化还原反应

④Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性

⑤Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应

A．①②不正确B．①②③④正确

C．①②正确，③④⑤不正确D．①②③④⑤均不正确

2．下列判断正确的是（　　）

①维生素C具有还原性，在人体内起抗氧化作用

②NO2溶于水时发生氧化还原反应

③1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA

④阴离子都只有还原性

A．①②B．②③C．③④D．①④

3．高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是

A．有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质

B．有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质

C．有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌

D．有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌

4．科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为NaHCO3＋H2

HCOONa＋H2O。

下列有关说法正确的是（　　）

A．储氢、释氢过程均无能量变化

B．NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键

C．储氢过程中，NaHCO3被氧化

D．释氢过程中，每消耗0.1molH2O放出2.24L的H2

5．亚氨基锂（Li2NH）是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NH＋H2

LiNH2＋LiH，下列有关说法正确的是（　　）

A．Li2NH中N的化合价是－1B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂

C．Li＋和H－的离子半径相等D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同

6.已知M2O7x-+3S2－+14H+

2M3++3S↓+7H2O,则M2O7x-中的M的化合价为（）

A．+2B．+3C．+4D．+6

7.已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：

3NaClO===2NaCl+NaClO3.在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是（　　）

A.NaCl、NaClOB.NaCl、NaClO3C.NaClO、NaClO3D.NaClO3、NaClO4

8.三氟化氮（NF3）是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反应：

3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF.下列有关说法正确的是

（　　）

A.NF3是氧化剂，H2O是还原剂

B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1

C.若生成0.2molHNO3，则转移0.2mol电子

D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体

9.R2O在一定条件下可以把Mn2+氧化成MnO，若反应后R2O转变为RO.又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2，则n值为（　　）

A.1B.2C.3D.4

10.三氟化氮（NF3）是一种新型电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：

HF、NO和HNO3，请根据要求回答下列问题：

（1）反应过程中，被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为________.

（2）写出该反应的化学方程式__________________________________________.

若反应中生成0.2molHNO3，转移的电子数目为____________个.

（3）NF3是一种无色、无臭的气体，但一旦NF3在空气中泄漏，还是易于发现.你判断该气体泄漏时的现象是____________________________.

（4）一旦NF3泄漏，可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染，其产物除NaNO2、NaF、H2O外，还肯定有__________（填化学式）.

11．11P+15CuSO4+24H2O

5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4反应中，被氧化的P原子与被还原的P原子个数比是,反应中15molCuSO4能氧化P的物质的量是。

12．黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。

（1）冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O2

8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2

若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是________（填元素符号）。

（3）过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性，可将I－氧化为I2：

S2O

＋2I－===2SO

＋I2

通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应。

试用离子方程式表示Fe3＋对上述反应催化的过程：

________________________________________________________

_____________________________________________________________（不必配平）。