届高考化学总复习 智能考点 归类总结教材精讲+典型例题+跟踪训练氧化还原反应.docx
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届高考化学总复习智能考点归类总结教材精讲+典型例题+跟踪训练氧化还原反应
智能考点氧化还原反应
Ⅰ.课标要求
1.掌握氧化剂和还原剂、氧化反应和还原反应等基本概念。
2.掌握重要的氧化剂、还原剂之间的常见反应。
3.综合运用化合价和电子转移的观点,判断氧化还原反应中电子转移的方向与数目,并能进行一些简单的计算。
4.运用化合价升降关系配平一些简单的氧化还原反应。
5.能够依据一些条件,判断物质氧化性、还原性的强弱。
Ⅱ.考纲要求
了解氧化还原反应的本质是电子的转移。
了解常见的氧化还原反应。
Ⅲ.教材精讲
一.化学反应的分类
1.根据反应物和生成物类别以及反应前后物质种类的多少,可把化学反应分为:
无机化学方面:
化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。
有机化学方面:
取
代反应、加成反应、消去反应、聚合反应。
2.根据反应中物质是否得失电子,可把化学反应分为:
氧化还原反应和非氧化还原反应。
3.依据是否有离子参加或生成,可把化学反应
分为:
离子反应和非离子反应
二.氧化还原反应
1.氧化还原反应:
在反应中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。
2.特征:
反应前后元素的化合价发生了变化(外在表现)。
3.本质:
反应中有电子转移(内在实质)。
三.氧化还原反应的一些重要概念
1.氧化反应与还原反应
①氧化反应:
反应物所含元
素化合价升高(失去电子)的反应。
②还原反应:
反应物所含元素化合价降低(得到电子)的反应。
2、氧化剂与还原剂
①氧化剂:
所含元素的化合价降低(得到电子)的反应物。
②还原剂:
所含元素的化合价升高(失去电子)的反应物。
小结:
四.中学阶段常见的氧化剂与还原剂小结
1.氧化剂:
①活泼的非金属单质:
如F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3;
②元素处于高价态的化合物:
KClO3、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、浓H2SO4;
③高价态的金属阳离子:
Fe3+、Ag+、Cu2+;
④其它:
HClO、漂白粉、MnO2、Na2O2、H2O2、NO2、银氨溶液、新制的Cu(OH)2。
2.还原剂:
①金属单质:
K、Ca、Na、Mg、Al、Fe、Zn等;
②某些非金属单质:
H2、C、Si等;
③元素处于低价态的化合物:
CO、SO2、HCl、HBr、HI、H2S、Na2SO3、FeSO4、Fe(OH)2
五.氧化性还原性强弱的比较
1.氧化性还原性与化合价的关系:
元素处于最高价态时,只有氧化性;
元素处于最低价态时,只有还原性;
元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。
2.依据反应方程式比较氧化性还原性强弱:
氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物
则:
氧化性:
氧化剂>氧化产物
还原性:
还原剂>还原产物
如:
Cl2+2Fe2+=2Cl—+2Fe3+
则:
氧化性:
Cl2>Fe3+;还原性:
Fe2+>Cl—
3.依据一些规律判断氧化性还原性的强弱
如:
①金属活动性顺序
KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu
还原性逐渐减弱
K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+Cu2+Hg2+Ag+…
氧化性逐渐增强
②周期律
F2Cl2Br2I2
氧化性逐渐减弱
F-Cl—Br-I—
还原性逐渐增强
六.氧化还原反应中量的关系
氧化剂得到的电子数=还原剂失去的电子数
七.探究铁及化合物的氧化性还原性
1、预测与假设
(1)只有氧化性的物质:
Fe3+处于最高价态,只有氧化性。
(2)只有还
原性的物质:
Fe处于最低价态,只有还原性。
(3)既有氧化性又有还原性的物质:
Fe2+处于中间价态,既有氧化性又有还原性。
2、实验方案
(1)证明Fe3+只有氧化性,需加入还原剂:
如铁粉、铜粉等与之反应,以证明其氧化性,加入氯水等氧化性的物质后不反应,说明其无还原性。
相关反应的离子方程式为:
2Fe3++Fe=3Fe2+、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)证明Fe只有还原性,需加入氧化剂:
如FeCl3溶液、稀酸等与之反应,以证明其还原性。
相关反应的离子方程式为:
2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑
(3)证明Fe2+有氧化性,需加入还原剂,如锌粉与之反应,以证明其有还原性。
加入氧化剂,如氯水、稀硝酸等与之反应,以证明其还原性。
相关反应的离子方程式为:
Fe2++Zn=Fe+
Zn2+、2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—、3Fe2++NO3—+4H+=3
Fe3++NO↑+2H2O
Ⅳ、典型例题
【例1】下列叙述中正确的是(D)
A、含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性
B、阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
C、失电子越多,还原性越强
D、强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应
【点评】本题涉及了氧化还原反应常见的基本概念方面的最易出错的
问题。
解题时,可以通过举例的方式判断其正误。
对于A,例如:
NaCl中钠元素处于最高价,但并没有强氧化性,再如H3PO4中,磷元素处于最高价,而磷酸是非氧化性的酸,没有强氧化性。
对于B,例如:
Fe2+为阳离式,就具有还原性,MnO4-为阴离子,就具有氧化性。
对于C,氧化性还原性的强弱与物质得失电子的难易程度有关,而与得失电子的多少无关。
如金属Na比Al活泼,但Na-e—=Na+,Al—3e—=Al3+。
对于D,一般情况下,强氧化剂与强还原剂之间相遇即可发生氧化还原反应,但有时还要满足一定的条件,否则就不能发生反应,如浓硫酸具有强氧化性,二氧化硫具有强还原性,但两者之间就不能发生反应,原因是两者之间无中间价态。
例2.常温下,下列三个反应都能发生:
X2+2W2+=2X—+2W3+、Z2+2X—=2Z—+X2、2W3++2Y—=2W2++Y2
则在相同条件下,下列三个化学反应中可能发生的是()
1Y2+2X—=2Y—+X2②Z2+2Y—=2Z—+Y2③2W3++2Z—=2W2++Z2
A、只有①B、只有②C、①和②D、②和③
【解析】该题可以从题上所给的三个可以发生的反应,判断出三个反应中氧化剂和还原剂的强弱关系,然后利用强氧化剂可以与强还原剂(两强联合)反应的规律,即可判断所给的反应能否发生反应。
该题实际上是考察利用方程式判断氧化性还原性强弱的一个问题。
依据题上所给的三个反应可得:
氧化性:
Z2>X2>W3+>Y2
还原性:
Z— 例3.在反应3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑中,若有5molH2O做还原剂,被水还原的BrF3的物质的量为多少? 【解析】该题中反应物都有多种角色,BrF3既是氧化剂又是还原剂,H2O部分是还原剂,还有部分未发生氧化还原。 但只要抓住“得失电子相等”的关系,5molH2O做还原剂可失2×5mole—,BrF3做氧化剂时,1摩可得3mole—,设被还原的BrF3为x, 则: 3x=10mo l,x= mol。 此题中5molH2O中的“5”与方程式中的“5”没有什么关系,不要被其迷惑。 答案为B。 Ⅴ.跟踪练习 一.选择题(下列各题均只有一个合理答案,请将合理答案的序号填在第Ⅱ卷题首的答案栏内,填在其它地方无效) 1.人体血红蛋白中含有Fe2+,如果误食亚硝酸盐,会使人中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+转变为Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。 服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,这说明维生素C具有 A、酸性B、碱性C、氧化性D、还原性 2.下列说法中错误的是 A、凡是氧化还原反应,都不可能是复分解反应B、化合反应不可能是氧化还原反应 C、置换反应一定是氧化还原反应D、分解反应可能是氧化还原反应 3.过氧化氢俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。 对于下列涉及H2O2的反应(未配平),H2O2仅体现氧化性的反应是 A、Na2O2+HCl→NaCl+H2O2B、Ag2O+H2O2→Ag+O2+H2O C、H2O2→H2O+O2D、H2O2+Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O 4.某种飞船是以N2H4和N2O4为动力源,反应式为: 2N2H4+N2O4=3N2+4H2O,反应温度可高达2700℃,对于该反应,下列正确的说法是 A、该反应属于置换反应B、N2H4是氧化剂 C、N2O4是还原剂D、N2既是氧化产物又是还原产物 5.有M、N、P、E四种元素,有下列实验事实: (1)M+N2+=M2++N(在溶液中反应) (2)P+2H2O( 冷)=P(OH)2+H2↑ (3)N和E相连放入E的硫酸盐溶液中,电极反应式为: E2++2e—→E、N—2e—→N2+ 根据以上事实,试判断它们还原性由强到弱的顺序正确的是 A、MNPEB、MNEPC、EPMND、PMNE 二.选择题(下列各题可能有1~2个合理答案) 6.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,下列反应在水溶液中不可能的是 A、3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3 B、Cl2+FeI2=FeCl2+I2 C、Co2O3+6HCl=2CoC l2+Cl2↑+3H2O D、2Fe3++2I—=2Fe2++I2 7.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。 在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成: Al2O3+N2+3C2AlN+3CO 下列叙述正确的是 A、在氮化铝的合成反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂 B、上述反应中每生成1摩氮化铝,N2得到3mol电子 C、氮化铝中氮元素的化合价为—3价 D、氮化铝晶体属于分子晶体 8.ClO2是一种消毒杀菌剂,实验室可通过下列反应制得ClO2: 2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O 下列说法正确的是 A、KClO3在反应中得到电子B、ClO2是氧化产物 C、H2C2O4在反应中被氧化D、1molKClO3参加反应,有2mol电子转移 9.Na2O2、CaC2、CaH2、Mg3N2都能与水反应,且反应中都有气体放出。 下列说法正确的是 A、都属于氧化还原反应 B、CaC2、Mg3N2与水的反应属于复分解反应 C、Na2O2、CaH2与水反应时水作氧化剂 D、CaH2与水发生氧化还原反应产生H2,H2既是氧化产物又是还原产物 10.在一定条件下,RO3n-与氟气可发生如下反应: RO3n-+F2+2OH-=RO4-+2F-+H2O 从而可知在RO3n-中,元素R的化合价是 A、+4B、+5C、+ 6 D、+7 11.将一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250mL、1.8mol/L的HNO3溶液中,当固体混合物完全溶解后,在标准状况下生成1.12LNO(HNO3的还原产物仅此一种),再向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,若要使铁元素完全沉淀下来,所加入的NaOH溶液体积最少应为 A.3 00mLB.400mLC.450mLD.500mL 12.下列离子方程式正确的是 A.Cl2与NaOH溶液反应: Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O B.F2与NaOH溶液反应: F2+4OH-==2F-+O2+2H2O C.AgNO3溶液中加入过量氨水: Ag++2NH3·H2O==Ag(NH3)2++2H2O D.Fe3O4与稀HNO3反应: Fe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O 13.下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量的关系为1∶2的是 A.O3+2KI+H2O==2KOH+I2+O2 B.2CH3COOH+Ca(ClO)2== 2HClO+Ca(CH3COO)2 C.I2+2NaClO3==2NaIO3+Cl2 D.4HCl+MnO2==MnCl2+Cl2↑+2H2O 14.将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是 A.反应速率 : 两者相同B.消耗硝酸的物质的量: 前者多,后者少 C.反应生成气体的颜色: 前者浅,后者深D.反应中转移的电子总数: 前者多, 后者少 15.已知某溶液中存在较多的H+、SO42-、NO3- ,则溶液中还可能大量存在的离子组是 A.A13+、CH3COO—、C1—B.Na+、NH4+、C1— C.Mg2+、C1—、Fe2+D.Mg2+、Ba2+、Br— 三.填空题 16.将几滴KSCN溶液( SCN-是“类卤离子”)加入酸性Fe3+溶液中,溶液立即变成红色①,将此红色溶液分为两份,一份中加入KMnO4溶液,红色褪去②;向另一 份红色溶液中通入SO2时红色也消失③,再滴加KMnO4溶液,其紫色也褪去④,试解释以上画线四部分颜色变化的原因,并写出有关反应的离子方程式: ① ② ③ ④ 17.氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。 为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验: Ⅱ ⑴制备氧化铜: Ⅲ I 工业CuSO4CuSO4溶液CuSO4·5H2O……CuO ①步骤I的目的是除不溶性杂质。 操作是。 ②步骤Ⅱ的目的是除铁。 操作是: 滴加H2O2 溶液,稍加热;当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。 控制溶液pH=3.5的原因是。 ③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。 操作是,过 滤,水浴加热烘干。 水浴加热的特点是。 ⑵探究氧化铜的性质 ①取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡。 结论是 。 ②为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器有: 。 18. (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,组成一个未配平的化学方程式。 _________+__________→__________+__________+__________+H2O (2)反应物中发生氧化反应的物质__________,被还原的元素是_________。 (3)反应中1mol氧化剂_______(填“得到”或“失去”)___________mol电子。 (4)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中: __________+__________→ 19.某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样(已知试样质量为1.560g、锥 形瓶和水的质量为190.720g),利用左图装置测定混合物中Na2O2的质量分数,每隔相同 时间读得电子天平的数据如表: (1)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式 (2)计算过氧化钠质量分数时,必需的数据是 不必作第6次读数的原因是 (3)测定上述样品(1.560g)中Na2O2质量分数的另一种方案,其操作流程如下: ①操作Ⅱ的名称是 ②需直接测定的物理量是 ③测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯,还需要、(固定、夹持仪器除外) ④在转移溶液时,如溶液转移不完全,则Na2O2质量分数的测定结果(填偏大、偏小或不变)。 20、 (1)有下列操作供选择: A.加NaOH溶液B.加盐酸C.加硝酸D.加热E.加AgNO3溶液F.加水过滤G.加MnO2H.置于空气中(填序号,可以重复选择) 证明一种金属粉末是铁粉的操作顺序是。 证明KClO3中含有氯元素的操作顺序是。 (2)亚硝酸钠NaNO2可用作水泥施工的抗冻剂。 它易溶于水,有碱味,有氧化性,也 有还原性。 在酸性溶液中它能氧化碘离子、亚铁离子。 它能将人体内血红蛋白里所含有 亚铁离子氧化为三价铁离子使人中毒,在建筑工地上多次发生把硝酸钠误作食盐使用, 导致民工中毒的事件。 亚硝酸钠和酸反应应生产亚硝酸,亚硝酸是不稳定的弱酸,它只 存于冷的稀溶液中,易发生如下分解反应。 3HNO2=2NO↑+HNO3+H2O 从醋酸、氨水、纯碱、稀盐酸、碘化钾淀粉溶液中选择适当的物质做试剂,用两种简单的化学实验方法来鉴别亚硝酸钠和氯化钠。 方法一: 试剂是(只用一种试剂);现象: 。 方法二: 实验步骤及实验现象是 参考答案: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D B D D D A BC AC BD B 11 12 13 14 15 B AC AD B B 16、①Fe3++nSCN— [Fe(SCN)n]3—n,生成的[Fe(SCN)n]3—n为红色 ②2MnO4-+10SCN—+16H+=2Mn2++5(SCN)2+8H2O,由于SCN—被氧化为(SCN)2,使①中的平衡向左移动,故红色褪去。 ③2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2++4H++ ,由于Fe3+被还原为Fe2+,使①中平衡左移,故红色褪去。 ④MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,Fe2+将MnO4-还原,故紫色褪去。 17、 (1)①溶解,搅拌,过滤。 ②使Fe3+完全形成Fe(OH)3沉淀,而Cu2+不会形成Cu(OH)2。 ③蒸发浓缩,当溶液表面有晶膜出现时,冷却结晶。 ④受热均匀,温度易控制。 (2)①CuO能催化H2O2分解。 ②秒表、胶塞、导管、集气瓶、量筒。 18、 (1)FeSO4+HNO3→Fe2(SO4)3+Fe(NO3)3+N2O (2 )FeSO4,+5价N。 (3)得到4 (4)24FeSO4+30HNO3 19、 (1)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ (2)试样的质量,锥形瓶加水的质量,第四次或第五次的读数。 第五次与第四次的读数相同。 (3)①蒸发 ②生成NaCl的质量 ③玻棒、烧杯。 ④偏大 20、 (1)BAH。 GDFCE。 (2)方法一: 稀盐酸;加盐酸后微热,若有气泡产生,且气体遇空气后变红棕色则为亚硝酸钠,无现象则为氯化钠。 方法二: 取适量试样于试管中,加入KI—淀粉溶液和醋酸,若溶液变蓝色,则为NaNO2,无现象则为氯化钠。
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