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氧化还原反应复习学案
氧化复原反响
考点一 基于“双线桥〞理解氧化复原反响的概念
[考试标准] 必考要求b级,加试要求b级。
1.基于“双线桥〞理解氧化复原反响的概念之间的关系
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反〞。
实例:
在Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2的反响中Fe2O3是氧化剂,CO是复原剂;C元素被氧化,Fe元素被复原;Fe2O3具有氧化性,CO具有复原性;CO2是氧化产物,Fe是复原产物。
2.氧化复原反响及四种根本反响类型的关系
以下反响属于氧化复原反响的是____________(填序号,下同),属于化合反响的是____________,属于分解反响的是________________________,属于置换反响的是____________,属于复分解反响的是______________。
①Cu2S+O2
2Cu+SO2
②3O2
2O3
③Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
④2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
⑤CaCO3
CaO+CO2↑
⑥2H2O2
2H2O+O2↑
⑦SO3+H2O===H2SO4
⑧2Fe+3Cl2
2FeCl3
⑨H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
⑩NaH+H2O===NaOH+H2↑
⑪IBr+H2O===HIO+HBr
答案 ①③④⑥⑧⑩ ⑦⑧ ⑤⑥ ①④ ⑨⑪
正误辨析
正误判断,正确的打“√〞,错误的打“×〞
(1)有单质参加或有单质生成的化学反响一定是氧化复原反响( )
(2)某元素从游离态变为化合态,该元素一定被氧化( )
(3)非金属阴离子只具有复原性,金属阳离子只具有氧化性( )
(4)H2O作为复原剂时,产物中一般有O2生成( )
(5)无单质参加的化合反响一定不是氧化复原反响( )
(6)氧化复原反响中的反响物,不是氧化剂就是复原剂( )
答案
(1)×
(2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
题组一 正确理解氧化复原反响
1.以下说法正确的选项是( )
A.氧化复原反响的本质是元素的化合价发生变化
B.复原剂是一种能够得到电子的物质
C.物质所含元素化合价升高的反响是复原反响
D.氧化反响和复原反响是同时发生的
答案 D
解析 氧化复原反响的本质是电子的转移;复原剂是一种能够失去电子的物质;物质所含元素化合价升高的反响是氧化反响。
题组二 电子转移方向和数目的表示方法及应用
2.以下标明电子转移的方向和数目的化学方程式中,正确的选项是④⑤;属于歧化反响的是②,属于归中反响的是③,属于局部氧化复原反响的是③④⑤。
①
②
③
④
⑤
3.(2021·浙江10月选考,4)以下反响中,水作氧化剂的是( )
A.C+H2O
CO+H2
B.H2+CuO
Cu+H2O
C.Cl2+H2OHCl+HClO
D.SO3+H2O===H2SO4
答案 A
解析 B项,H2复原CuO,H2作复原剂,H2O是氧化产物;C项,Cl2和H2O反响,Cl2既是氧化剂又是复原剂;D项,SO3和H2O反响不是氧化复原反响。
4.(2021·金华模拟)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响制得:
2KClO3+H2C2O4+H2SO4
2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。
以下说法不正确的选项是( )
A.CO2是氧化产物
B.H2C2O4在反响中被氧化
C.CO2的氧化性强于KClO3的氧化性
D.ClO2作水处理剂时,利用了其强氧化性
答案 C
走好关键第一步——正确标出元素化合价
正确分析氧化复原反响中电子转移的数目,其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。
根本方法是先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原那么求解其他元素的化合价。
常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆:
一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;说变价也不难,二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;铜、汞二价最常见。
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
考点二 氧化性、复原性强弱规律
[考试标准] 必考要求b级,加试要求c级。
1.氧化性、复原性的判断
(1)氧化性是指得电子的性质(或能力);复原性是指失电子的性质(或能力)。
(2)氧化性、复原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,及得、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的复原性强。
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——只有复原性,如:
金属单质、Cl-、S2-等;中间价态——既有氧化性又有复原性,如:
Fe2+、S、Cl2等。
2.氧化性、复原性强弱的比拟方法
(1)根据化学方程式判断
氧化剂(氧化性)+复原剂(复原性)===复原产物+氧化产物
氧化性:
氧化剂>氧化产物;
复原性:
复原剂>复原产物。
(2)根据反响条件和产物价态上下进展判断
①及同一物质反响,一般越易进展,那么其氧化性或复原性就越强。
如Na及冷水剧烈反响,Mg及热水反响,Al及水加热反响也不明显,所以复原性:
Na>Mg>Al;非金属单质F2、Cl2、Br2、I2及H2反响,F2及H2暗处剧烈反响并爆炸,Cl2及H2光照剧烈反响并爆炸,Br2及H2加热到500℃才能发生反响,I2及H2在不断加热的条件下才缓慢发生反响,且为可逆反响,故氧化性:
F2>Cl2>Br2>I2。
②当不同的氧化剂作用于同一复原剂时,如果氧化产物价态一样,可根据反响条件的上下进展判断:
一般条件越低,氧化剂的氧化性越强,如:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,由上述反响条件的不同,可判断氧化性:
KMnO4>MnO2。
当不同氧化剂作用于同一复原剂时,如果氧化产物价态不一样,可根据氧化产物的价态上下进展判断:
氧化产物的价态越高,那么氧化剂的氧化性越强,如:
2Fe+3Cl2
2FeCl3,Fe+S
FeS,那么氧化性:
Cl2>S。
正误辨析
正误判断,正确的打“√〞,错误的打“×〞
(1)反响2Fe3++Fe===3Fe2+,说明金属阳离子复原产物不一定是金属单质( )
(2)反响2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,说明复原性Cu>Fe2+( )
(3)反响Cu+H2SO4
CuSO4+H2↑,说明复原性:
Cu>H2( )
(4)反响2MnO
+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O,说明盐酸不能作高锰酸钾的酸化剂( )
答案
(1)√
(2)√ (3)× (4)√
题组一 正确理解氧化性、复原性强弱
1.以下说法正确的选项是( )
A.含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性
B.强氧化剂及强复原剂混合不一定能发生氧化复原反响
C.阳离子只有氧化性,阴离子只有复原性
D.元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼
答案 B
解析 强氧化剂及强复原剂发生反响需要一定的条件,如:
H2和O2发生反响需要点燃或光照。
2.(2021·乐清市检测)在氧化复原反响中,以下各组物质均可用作氧化剂的是( )
A.F-、I-、S2-B.Fe3+、MnO
、NO
C.ClO
、MgD.Cl2、Fe3+、Al
答案 B
题组二 依据方程式判断氧化性、复原性强弱
3.常温下在溶液中可发生如下两个离子反响:
Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+
Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+
由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的复原性由强到弱的顺序是( )
A.Sn2+、Fe2+、Ce3+B.Sn2+、Ce3+、Fe2+
C.Ce3+、Fe2+、Sn2+D.Fe2+、Sn2+、Ce3+
答案 A
解析 在氧化复原反响中复原剂的复原性比复原产物的复原性强。
由方程式可知,复原性:
Fe2+>Ce3+;Sn2+>Fe2+。
4.(2021·丽水模拟)铊(Tl)盐及氰化钾(KCN)被列为A级危险品。
以下反响在一定条件下能够发生:
①Tl3++2Ag===Tl++2Ag+,②Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+===3Fe2+,以下离子氧化性比拟顺序正确的选项是( )
A.Tl3+>Fe3+>Ag+B.Fe3+>Ag+>Tl3+
C.Tl+>Ag+>Fe2+D.Tl3+>Ag+>Fe3+
答案 D
解析 在氧化复原反响中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
题组三 依据氧化性、复原性强弱判断氧化复原反响能否发生
5.Co2O3在酸性溶液中易被复原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。
以下反响在水溶液中不可能发生的是( )
A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
B.Cl2+FeI2===FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl(浓)===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
答案 A
解析 根据氧化复原反响中,氧化性:
氧化剂>氧化产物,可判断B中氧化性:
Cl2>I2;C中氧化性:
Co2O3>Cl2;D中氧化性:
Fe3+>I2,这些结论及题给信息一致。
对于A,由于I-的复原性强于Fe2+,所以Cl2应先氧化I-,而不应先氧化Fe2+。
6.I-、Fe2+、SO2和H2O2均有复原性,它们在酸性溶液中复原性的强弱顺序为Fe2+<H2O2<I-<SO2,那么以下反响不能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO
+4H+
B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2O
D.2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+
答案 C
解析 A项,复原性:
SO2>Fe2+,符合题意;B项,复原性:
SO2>I-,符合题意;C项,复原性:
H2O2>SO2,及题意矛盾;D项,复原性:
H2O2>Fe2+,符合题意。
题组四 外界条件影响物质的氧化性、复原性
7.(2021·台州模拟)物质氧化性、复原性的强弱,不仅及物质的构造有关,还及物质的浓度和反响温度等有关。
以下各组物质:
①Cu及HNO3溶液 ②Cu及FeCl3溶液 ③Zn及H2SO4溶液 ④Fe及FeCl3溶液 ⑤Cl2和NaOH溶液 ⑥Fe和HNO3溶液 ⑦Fe和H2SO4溶液 ⑧Na和O2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化复原反响的是________________________________________________________________________。
(2)由于温度不同而发生不同氧化复原反响的是________________________________________________________________________。
(3)氧化复原反响不受浓度、温度影响的是__________。
答案
(1)①③⑥⑦
(2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④
解析 ⑥Fe和浓HNO3常温下钝化,加热继续反响,Fe和稀HNO3反响,HNO3被复原成NO。
⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化,加热继续反响,Fe和稀H2SO4反响生成FeSO4和H2。
根据影响因素判断氧化性、复原性强弱的方法
(1)浓度:
同一种物质浓度越大,氧化性(或复原性)越强。
如氧化性:
浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3,复原性:
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(复原性)越强。
如:
酸性条件:
2MnO
+6H++5SO
===2Mn2++5SO
+3H2O
中性条件:
2MnO
+H2O+3SO
===2MnO2↓+3SO
+2OH-
碱性条件:
2MnO
+2OH-+SO
===2MnO
+SO
+H2O
其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
考点三 氧化复原反响的“四条〞规律
[考试标准] 必考要求b级,加试要求c级。
1.反响先后规律的思维模型
同一氧化剂及含多种复原剂(物质的量浓度一样)的溶液反响时,首先被氧化的是复原性最强的物质;
同一复原剂及含多种氧化剂(物质的量浓度一样)的溶液反响时,首先被复原的是氧化性最强的物质。
2.价态归中规律思维模型
含不同价态的同种元素的物质间发生氧化复原反响时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价―→中间价〞,而不会出现穿插现象。
简记为“两相靠,不相交〞。
例如,不同价态硫之间可以发生的氧化复原反响:
注意 ⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
3.歧化反响规律思维模型
“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)均可发生歧化反响,如:
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
4.守恒规律的思维模型
氧化复原反响的实质是反响过程中发生了电子转移,而氧化剂得电子总数(或元素化合价降低总数)必然等于复原剂失电子总数(或元素化合价升高总数),即得失电子守恒。
基于这种思想,可以对氧化复原反响进展配平和计算。
题组一 先后规律的应用
1.(2021·浙江10月学考,25)氧化性Br2>Fe3+。
向含溶液amol的FeBr2溶液中通入bmolCl2,充分反响。
以下说法不正确的选项是( )
A.离子的复原性强弱:
Fe2+>Br->Cl-
B.当a≥2b时,发生的离子反响:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
C.当a=b时,反响后的离子浓度:
c(Fe3+)∶c(Br-)∶c(Cl-)=1∶2∶2
D.当3a≤2b时,发生的离子反响:
2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
答案 C
解析 此题考察离子反响和氧化复原反响等知识。
这是一道能力要求较高的试题,是一道难得的好题,命题者严格把握了“学考〞对离子反响内容的要求,巧妙设计从及反响物的量有关的离子反响入手,考察离子共存问题。
所以解答这道题时,不需要从反响物FeBr2和Cl2的量分析入手书写及量有关的离子反响方程式来解题,只要依据题干给予的信息:
氧化性Br2>Fe3+,就可判断出复原性Fe2+>Br->Cl-,当a=b时,发生的离子反响2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-,利用原子守恒可知,反响后的溶液中c(Fe3+)∶c(Br-)∶c(Cl-)=1∶1∶2。
2.(2021·浙江10月选考,24)复原性:
SO
>I-。
向含amolKI和amolK2SO3的混合液中通入bmolCl2充分反响(不考虑Cl2及I2之间的反响)。
以下说法不正确的选项是( )
A.当a≥b时,发生的离子反响为SO
+Cl2+H2O===SO
+2H++2Cl-
B.当5a=4b时,发生的离子反响为4SO
+2I-+5Cl2+4H2O===4SO
+I2+8H++10Cl-
C.当a≤b≤
a时,反响中转移电子的物质的量n(e-)为amol≤n(e-)≤3amol
D.当a<b<
a时,溶液中SO
、I-及Cl-的物质的量之比为a∶(3a-2b)∶2b
答案 C
解析 由于复原性SO
>I-,所以通入Cl2发生的反响依次为
SO
+Cl2+H2O===SO
+2H++2Cl-①
2I-+Cl2===I2+2Cl-②
A项,当a≥b时,Cl2缺乏,只发生反响①,正确;B项,当5a=4b时,即
=
时,既发生反响①,又发生反响②,正确;C项,当b=a时,只发生反响①,转移电子数为2a,当b=
a时,转移电子数为2a+a=3amol,所以当a≤b≤
a时,转移电子数为2a≤n(e-)≤3a,错误;D项,当a<b<
a时,此时,n(SO
)=amol,I-为[a-2(b-a)]=(3a-2b)mol,Cl-为2bmol,正确。
题组二 歧化、归中规律的应用
3.氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),化学方程式为CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,其中水的作用( )
A.既不是氧化剂也不是复原剂
B.是氧化剂
C.是复原剂
D.既是氧化剂又是复原剂
答案 B
解析 CaH2→H2的过程中,H元素的化合价由-1→0,化合价升高,故CaH2为复原剂,而H2O→H2的过程中,H元素的化合价由+1→0,化合价降低,故H2O为氧化剂。
4.(2021·温州检测)在反响4P+3KOH+3H2O===3KH2PO2+PH3中,单质P( )
A.被氧化
B.被复原
C.一局部被氧化,一局部被复原
D.既未被氧化又未被复原
答案 C
解析
→KH2
O2,
→
H3,故单质P一局部被氧化,一局部被复原。
题组三 守恒规律的应用
(一)利用守恒配平
类型一 正向配平类
5.
(1)____HCl(浓)+____MnO2
____Cl2↑+____MnCl2+____H2O
(2)____Cu+____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2+____NO↑+____H2O
(3)____KI+____KIO3+____H2SO4===____I2+____K2SO4+____H2O
(4)____MnO
+____H++____Cl-===____Mn2++____Cl2↑+____H2O
答案
(1)4 1 1 1 2
(2)3 8 3 2 4
(3)5 1 3 3 3 3 (4)2 16 10 2 5 8
类型二 逆向配平类
6.
(1)____S+____KOH===____K2S+____K2SO3+____H2O
(2)____P4+____KOH+____H2O===____K3PO4+____PH3
答案
(1)3 6 2 1 3
(2)2 9 3 3 5
(二)利用守恒规律计算
7.(2021·绍兴质检)Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被复原为NaCl,假设反响中Na2Sx及NaClO的物质的量之比为1∶16,那么x的值为( )
A.2B.3C.4D.5
答案 D
解析 此题考察在氧化复原反响中利用得失电子守恒进展相关的计算。
Na2S
―→xNa2
O4 Na
O―→Na
得关系式
·x=16×2,x=5。
1.配平步骤
(1)标好价:
正确标出反响前后化合价有变化的元素的化合价。
(2)列变化:
列出元素化合价升高和降低的数值。
(3)求总数:
求元素化合价升高和降低的总数,确定氧化剂、复原剂、氧化产物、复原产物的化学计量数。
(4)配化学计量数:
用观察法配平其他各物质的化学计量数。
(5)细检查:
利用“守恒〞三原那么(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒),逐项检查配平的方程式是否正确。
2.守恒法解题的思维流程
(1)找出氧化剂、复原剂及相应的复原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。
(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式:
a×be-=a′×b′e-
a、a′指变价原子个数(物质的量)。
b、b′指元素的化合价变化数。
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