高三总复习必备专题氧化还原反应.docx

1、高三总复习必备专题氧化还原反应一、基础知识：（一）概念及实质1. 概念：发生电子转移（得失或偏移）的反应。2. 实质：发生电子转移。3. 判断：有化合价升降。反应物化合价变化表现性质变化过程发生反应生成物氧化剂还原剂降低升高氧化性还原性被还原被氧化还原反应氧化反应还原产物氧化产物（二）元素的化合价元素原子的最外电子层结构决定了原子间是按一定数目相互化合，元素的原子相互化合的数目叫这种元素的化合价。1. 单质中元素的化合价为0；2. 在化合物中金属元素的化合价全为正值，非金属元素的化合价一般既有负值又有正值；3. 在化合物中，各元素的正、负化合价的代数和为0；如：原子团的化合价：NO3、SO42

2、、SO32、HSO3（亚硫酸氢根）、CO32、HCO3、ClO3（氯酸根）、NH4（铵根）、MnO4（高锰酸根）、PO43（磷酸根）。中心元素的化合价：4. 离子化合物中，元素的化合价与在生成它们的反应中原子得、失电子数目及离子的电荷数在数值上相等，如NaCl：离子符号原子得、失电子数离子的电荷数元素的化合价Na1（失）11Cl1（得）11共价化合物中，元素的化合价与在生成它们的反应中共用电子对的偏向、偏离的对数在数值上相等。如HCl：共用电子对偏向氯原子，氯元素化合价为1价；共用电子对偏离氢原子，氢元素化合价为1价。5. 有机物中：H：+1、O：，再计算C元素平均化合价。（三）氧化还原反应中

3、电子转移的表示方法双线桥法1. 双箭号从反应物指向生成物，箭号起止所指的均为同一种元素。2. 线上标出得失电子的情况及价的升降、被氧化或被还原等内容。氧化剂为Fe2O3，还原剂为CO，氧化产物为CO2，还原产物为Fe。氧化剂为HCl，还原剂为Zn，氧化产物为ZnCl2，还原产物为H2。单桥线法1. 箭号由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素；2. 线上只标出转移电子的总数。（四）氧化还原反应的规律1. 对立统一规律还原剂、氧化剂相互对立又相互依存。2. 电子守恒规律还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数3. 性质传递规律氧化剂+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

4、还原产物4. 谁强谁先规律在溶液中存在多种氧化剂，氧化性强的抢先得电子，先被还原。在溶液中存在多种还原剂，还原性强的抢先失电子，先被氧化。5. 价态规律（1）高低规律：最高价态只具氧化性最低价态只具还原性中间价态兼有氧化性和还原性讨论分析下列氧化还原反应中电子转移的方向和数目，判断氧化产物和还原产物。H2S+H2SO4（浓）=S+SO2+2H2OKClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O（2）价态归中规律：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，价态的变化“只靠拢，不交叉”。2、强弱传递：氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物3、优先反应：一种氧化剂与几种还原剂反应，先氧

5、化还原性强的还原剂，反之亦然。例如Cl2与FeBr2反应先考虑Cl2氧化Fe2+，再考虑Cl2氧化Br-。4、电子守恒：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（即电子转移守恒），反映在化合价升高总数与降低总数相等。（五）重要的氧化剂、还原剂氧化剂具体物质举例（1）活泼非金属单质O3、Cl2、Br2、O2（2）高价的氧化物NO2、CO2、MnO2（3）高价的含氧酸HClO、浓H2SO4、HNO3（4）高价的盐KMnO4、KClO3、FeCl32FeCl3Cu2FeCl2CuCl2（5）过氧化物Na2O2、H2O2等还原剂具体物质举例（1）活泼金属单质Na、Al、Zn、Fe（2）某些

6、非金属单质H2、C、Si（3）低价的氧化物CO、SO2（4）低价的酸HCl、H2S、H2SO3（5）低价的盐Na2SO3、FeCl22FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3（六）氧化性、还原性强弱的判断方法1. 金属、非金属性（1）随着金属活动顺序表中金属活动性的减弱，金属的还原性越来越弱，其对应离子的氧化性越来越强.（除Fe3外）还原性逐渐减弱氧化性逐渐增强（2）对于非金属单质氧化性逐渐减弱还原性逐渐增强2. 氧化还原反应的性质传递规律则：还原性：H2Cu3. 根据元素周期律判断（1）同周期氧化性：左右 还原性：左右（2）同主族 氧化性：上下 还原性：上下 4. 根据反应结果判断（1）同一

7、物质在相同条件下，被不同氧化剂氧化的程度越大，氧化剂的氧化性越强。Fe+S=FeS 2Fe+3Cl2=2FeCl3（2）同一物质在相同的条件下，被不同还原剂还原得越彻底，还原剂的还原性越强HCl+H2SO4（浓）不反应HBr+H2SO4（浓）Br2+SO2+H2OHI+H2SO4（浓）I2+H2S+H2O5. 根据电极反应确定（1）原电池 还原性：负极正极（2）电解池 阴极（氧化性）：先析出后析出 阳极（还原性）：先反应后反应6. 从反应所需条件来比较。一般来讲，一组反应中，反应条件越简单，对应反应物的氧化性或还原性越强。从反应条件可以看出氧化剂的氧化能力：KMnO4MnO2O27. 外界条件

8、对氧化性或还原性强弱的影响（同一物质在不同条件下的氧化性或还原性）（1）物质的浓度越高，氧化性或还原性越强。（2）温度越高，氧化性或还原性越强。（3）酸性越强，氧化性越强；碱性越强，还原性越强。二、典型例题考点一 氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 例1（2008茂名一模）金属钛（Ti）性能优越，被称为继铁、铝制后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为：aTiO2bCl2cCaTiCl4cCO 反应TiCl42MgTi2MgCl2 反应关于反应、的分析不正确的是（ ）TiCl4在反应中是还原产物，在反应中是氧化剂；C、Mg在反应中均为还原剂，被还原；在反应、中Mg的

9、还原性大于C，C的还原性大于TiCl4；a1，bc2；每生成19.2gTi，反应、中共转移4.8mole-。 A B C D解析中C、Mg在反应中均为还原剂，被氧化；经计算知中每生成19.2gTi，反应、中共转移3.2mole-答案D考点二 物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。 例2（2007聊城二模）常温下，在下列溶液中发生如下反应16H+10Z-+2XO4-2x2+5Z2+8H2O 2A2+ +B22A3+2B-2B-+Z2B2+2Z- 由此判断下列说法错误的是（ ）A.反应Z2+2A2+2A3+2Z-可以进行。 B.Z元素在反应中均被还原C.氧化性由强到弱的顺序是XO4-、Z2、B2、A

10、3+D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+解析根据上述规律4可得：氧化性顺序：XO4-Z2B2A3+，还原性顺序：A2+B-Z-X2+。答案B考点三 氧化还原反应方程式的配平方法例3（2008江西信丰中学）对于反应KMnO4+HClKCl+MnCl2+Cl2+H2O（未配平），若有0.1mol KMnO4参加反应，下列说法正确的是（ ）A其转移电子0.5mol B生成Cl20.5molC参加反应HCl为16mol DCl2是还原产物解析配平该方程式为：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O ，Mn由+7+2，得到5电子，则0.1mol KMnO4参加

11、反应消耗HCl为1.6mol，转移的电子为0.5mol，生成的Cl2为0.25mol，故A正确，B、C不正确；Cl2是氧化产物，故D不正确。答案A考点四 电子转移守恒应用 例4（2007广州学业水平测试）在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气，当制得同温、同压下相同体积的氧气时，三个反应中转移的电子数之比为（ ）Al11 B221 C231 D432解析用高锰酸钾、氯酸钾制氧气，反应过程中O由-2价转化为0价，而用过氧化氢制氧气，O则由-1价转化为0价。现要制得相同的O2，所以用过氧化氢制氧气的反应中转移的电子数只有用高锰酸钾、氯酸钾制取的反应中转移的电子数的一半。答案B

12、 真题1（2006广东）下列反应中，氧化剂与还原剂物质的量的关系为12的是（ ） A.O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2 B.2CH3COOH+Ca(ClO)2=2HClO+(CH3COO)2Ca C.I2+2NaClO3=2NaIO3+Cl2D.4HCl+MnO2=MnCl2+Cl2+2H2O 解题思路根据氧化还原反应规律，正确判断氧化剂与还原剂，由方程式的系数确定出它们的物质的量，再求比即可。解析反应A中氧化剂为O3，还原剂为KI，从方程式系数易知，其物质的量之比为12；反应B为非氧化还原反应；反应C中氧化剂为NaClO3，还原剂为I2，从方程式系数易知，其物质的量之比为21；反应

13、D中氧化剂为MnO2，还原剂为HCl，但4molHCl中只有2molHCl作还原剂。故答案为A D。答案A D真题3(2008全国理综)(NH4)2SO4在高温下分解，产物是SO2、H2O、N2和NH3，在该反应的化学方程式中，化学计量数由小到大的产物分子依次是（ ）A.SO2、H2O、N2、NH3 B.N2、SO2、H2O、NH3C.N2、SO2、NH3、H2OD.H2O、NH3、SO2、N2解析根据题意，题设中的氧化还原方程式的配平如下：3(NH4)2SO4 = 3SO2+N2+4NH3+6H2O 故答案为C答案C例5.（2007全国）下列氧化还原反应中，水作为氧化剂的是（ ）A.COH2

14、O=CO2H2 B.3NO2H2O2HNO3NOC.2Na2O22H2O4NaOHO2 D.2F22H2O4HFO2解析H2O中所含元素化合价降低的反应，水就作为氧化剂，BC中水没有参加氧化还原反应。 答案A例6.（2007全国）已知氧气还原反应：2Cu(IO3)2 + 24KI+12 H2SO4 = 2CuI +13I2+12K2SO4+12H2O其中1mol氧化剂在反应中得到的电子为（ ）A.10 mol B.11 mol C.12 mol D.13 mol解析题中Cu(IO3)2 为氧化剂，Cu(IO3)2中铜由+2+1，碘由+50，合计每摩尔Cu(IO3)2得到11 mol电子。答案B

15、 三、课时作业1. (全国高考题)下列叙述正确的是（ ）A. 含金属元素的离子不一定都是阳离子B. 在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂C. 某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原D. 金属阳离子被还原不一定得到金属单质解析：本题主要是考查氧化还原反应概念正误的判断。答案：A、D。2. 2012江苏化学卷5下列有关物质的性质与应用不相对应的是A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂B.FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路C.SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆D.Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料C 解析：本题属于元素及其化合物知识的考查范畴，这些内容

16、都来源于必修一、和必修二等课本内容。铝离子水解、胶体的吸附性、Fe3的氧化性、SO2和Zn的还原性等内容，看来高三一轮复习围绕课本、围绕基础展开，也不失为一条有效途径。3. 2012海南化学卷3下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是A. HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2 B. NaOH、CuSO4、 H2SO4C. NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2 D. NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2C【解析】电解时只生成氢气和氧气，则电解质所含的阳离子在金属活动性顺序表中铜之前，阴离子不能是简单离子；电解HCl的方程式为：2HClCl2 + H2，A选项错；电解CuSO4

17、溶液的方程式为：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2，B选项错；电解NaBr的方程式为：2NaBr+2H2O2NaOH+H2+Br2，D选项错。4. 2012海南化学卷6将0.195g锌粉加入到200mL的0.100 molL-1MO2+溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是A. M B. M2+ CM3+ D. MO2+B 【解析】根据得失电子守恒可计算：0.195g锌粉(0.003mol)失去的电子为0.006mol；MO2+中M的化合价为+5，设其降低为+x价，则有：(5-x)0.020.1=0.006，解得x=2，故B选项正确。5.2012安徽理综化学卷10仅用下表提供的玻

18、璃仪器（非玻璃仪器任选）就能实现相应实验目的的是选项实验目的玻璃仪器A分离乙醇和乙酸医酯的混合物分液漏斗、烧杯B用的盐酸配制100ml,的盐酸100ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管C用溴水、淀粉-KJ溶液比较与的氧化性强弱试管、胶头滴管D用和固体制备并收集酒精灯、烧杯、导管、集气瓶C 【解析】本题主要考查常见实验中仪器的选择，同时考查考生对简单实验的设计能力。A项，在分液漏斗中加入混合物，然后加水振荡，分液即可得到乙酸乙酯和乙醇的水溶液，而要从乙醇水溶液中再分离出乙醇，需进行蒸馏操作，需用到蒸馏烧瓶、冷凝管等玻璃仪器；B项，还需用到酸式滴定管等玻璃仪器；C项用试管、胶头滴管即可实现实验目的；

19、D项，制备、收集NH3用到的玻璃仪器有大试管、酒精灯、导管、集气瓶。故C项正确。6. 2012广东理综化学卷8在水溶液中能大量共存的一组是A B C D 解析：A.Fe2+和ClO-发生氧化还原反应；B.有氢氧化铜沉淀生成D.有硅酸沉淀生成7、(2011全国II卷)某含铬Cr2O72 废水用硫亚铁铵FeSO4(NH4)2 SO46H2O处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n molFeOFeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是A消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(2-x)molB处理废水中Cr2O72 的物质量为molC反应中发生转移的电子数为3nx mol

20、D在FeOFeyCrxO3中3x=y【解析】由铬元素守恒知废水中Cr2O72 的物质量为mo，反应中发生转移的电子数为6mo3nx mol。由得失电子守恒知y3x，而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质量为n（1+y）moln(3x+1)mol，因此选项A是错误的。【答案】A8、（2009全国卷）下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误的是( ) A.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2B.2KMnO4+HCOOK+KOH=2K2MnO4+CO2+H2OC.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2OD.K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe

21、2(SO4)3+K2SO4+7H2O【答案】B 【解析】本题考查重要方程式的掌握程度及根据物质性质合理推断产物的能力。A、C两项均是课本上出现的典型方程式，正误一眼认定。本题干扰选项是B。从表面上来看，B选项配平无误，电子得失相等（注意HCOOK中C为+2），但若结合物质性质深入分析可知：KMnO4氧化性与溶液酸碱性有关，酸性越强，氧化性越强；反之，在碱性条件下，氧化性较弱。由B选项各反应物看到，在KOH条件下，KMnO4不能将HCOOK氧化为CO2。另外也可从其他角度分析：在碱性条件下，产物中不可能出现CO2。D项：配平正确，电子守恒。9、（2008全国）(NH4)2SO4在高温下分解，产物

22、是SO2、H2O、N2和NH3。在该反应的化学方程式中，化学计量数由小到大的产物分子依次是 A.SO2、H2O、N2、NH3 B.N2、SO2、H2O、NH3C.N2、SO2、NH3、H2O D.H2O、NH3、SO2、N2【答案】C【解析】由得失电子数相等得：n(SO2)(6-4)=n(N2)0-(-3)2。则1 mol (NH4)2SO4发生分解，得到的产物中n(SO2)=3 mol，n(N2)=1 mol。由N、H元素守恒得：n(NH3)=4 mol，n(H2O)=6 mol。所以n(N2)n(SO2)n(NH3)n(H2O)，正确答案为C。10. 2012江苏化学卷19(15分)废弃物

23、的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收铜并制备ZnO的部分实验过程如下：(1)铜帽溶解时加入H2O2的目的是 _(用化学方程式表示)。铜帽溶解后需将溶液中过量H2O2除去。除去H2O2的简便方法是_ 。(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物)含量，实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节pH=34，加入过量KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中的离子方程式如下：2Cu24I=2CuI(白色)I2I22S

24、2O32=2IS4O62滴定选用的指示剂为_ ，滴定终点观察到的现象为_ 。若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的Cu2的含量将会_ (填“偏高”“偏低”“不变”)。(3)已知pH11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL1计算)开始沉淀的pH完全沉淀的pHFe31.13.2Fe25.88.8Zn25.98.9实验中可选用的试剂：30% H2O2、1.0 molL1HNO3、1.0 molL1 NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为： _；_ ；过滤；_；过滤、洗涤、干燥900

25、煅烧。【参考答案】(1) CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O 加热(至沸)(2)淀粉溶液 蓝色褪去 偏高 (3)向滤液中加入30%的H2O2使其充分反应滴加1.0 moL L1的氢氧化钠，调节pH约为5(或3.2pH5.9)，使Fe3沉淀完全向滤液中滴加1.0 moL L1的氢氧化钠，调节pH约为10(或8.9pH11)，使Zn2沉淀完全【解析】本题以实验室利用废弃旧电池的铜帽回收铜并制备ZnO制取和分析为背景的综合实验题，涉及元素化合物知识、氧化还原滴定、指示剂选择、误差分析、实验步骤、pH调节等多方面内容，考查学生对综合实验处理能力。【备考提示】实验的基本操作、实验仪器的选择、实验

26、误差分析、物质的除杂和检验等内容依然是高三复习的重点，也是我们能力培养的重要目标之一。四、课后作业1、2012海南化学卷10下列叙述错误的是 A生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈 C在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液 D铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀C 【解析】生铁中含有碳，构成原电池加快了腐蚀速率，故A选项正确；用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈，是因为构成的原电池中Fe作负极，加快了腐蚀速率，故B选项正确；在铁制品上镀铜时，镀件应为阴极，故C选项错；铁管上镶嵌锌块，构成的原电池中Fe作正极，受到保护，故D选项正确。2、（2007全国）11.下列氧化还

27、原反应中，水作为氧化剂的是 A.CO+H2OCO2+H2 B.3NO2+H2O2HNO3+NOC.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2 D.2F2+2H2O4HF+O2【答案】A3、（2007全国）10.已知氧气还原反应： 2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4=2CuI+13I2+12K2SO4+12H2O其中1mol氧化剂在反应中得到的电子为A.10 mol B.11 mol C.12 mol D.13 mol【答案】B【解析】根据氧化剂的概念，由及知Cu(IO3)2化合价降低，为氧化剂，又由知1 mol Cu(IO3)2参加反应时，转移电子的物质的量为11 mol。（2006全国卷I）27.置换反应的通式可以表示为： 单质（1）化合物（1）化合物（2）单质（2）请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式：所涉及的元素的原子序数都小于20；6种单质分属6个不同的主族。【答案】2Mg+CO22MgO+C 2Al+6HCl=2AlCl3+3H22F2+2H2O=4HF+O24、（2006全国卷）10.已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI，自身发生如下变化： H2O2H2O IO3I2 MnO4Mn2+ HNO2NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是A H2O2 B IO3 C MnO4 D H