高三复习氧化还原反应复习教案.docx
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高三复习氧化还原反应复习教案
第一章化学基本概念
第一节氧化还原反应
[前测知识]
1、高中常见元素的化合价
非金属元素:
H:
B:
C:
N:
O:
F:
Si:
P:
S:
Cl(Br、I):
金属元素:
Li:
Be:
Na:
Mg:
Al:
K:
Ca:
Cr:
Mn:
Fe:
Cu:
Zn:
Ag:
Ba:
Pb:
2、标出下列物质中元素的化合价
NH3Si3N4HCNC2H5OHH2C2O4AlNFe3O4KMnO4K2Cr2O7NaH
小结:
通常情况,金属与非金属元素组成的化合物,显正价,显负价;
都是非金属元素组成的化合物,显正价,显负价;
有机物中C元素的价态一般算平均价。
3、判断下列反应是否为氧化还原反应。
A.2FeCl2+Cl2=2FeCl3B.CaO+H2O=Ca(OH)2
C.2H2O2=2H2O+O2↑D.2Al(OH)3=Al2O3+3H2O
E.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑F.CuCl2+2NaOH==Cu(OH)2↓+2NaCl
G.、Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2OH、IBr+H2O=HBr+HIO
I、KOH+Cl2=KCl+KClO+H2OJ、NaH+H2O=NaOH+H2
K、3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OL、2KClO3=(加热)2KCl+3O2↑
[基础梳理]
一、基本概念复习
1.特征(判别依据):
反应前后发生了变化
2.实质:
发生了。
3.概念体系:
[氧化剂]:
得到电子的物质。
[还原剂]:
失去电子的物质;
[氧化反应]:
失去电子的反应;
[还原反应]:
得到电子的反应。
[氧化产物]:
还原剂在反应中失去电子后被氧化而形成的生成物;
[还原产物]:
氧化剂在反应中得到电子后被还原而形成的生成物。
氧化剂+还原剂==还原产物+氧化产物
4、与四种基本反应类型的关系
5、氧化还原反应的表示方法:
双线桥:
表示同一元素得失电子变化情况。
箭头都是由反应物指向生成物,在线桥上一定要注明“得”或“失”。
单线桥:
表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。
而且箭头方向一定是由还原剂指向氧化剂。
MnO2+4HCl==MnCl2+Cl2+2H2O
KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O
【检测练习1】请指出下列氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
A.2FeCl2+Cl2=2FeCl3B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
C.NaH+H2O=NaOH+H2D、3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
E、KOH+Cl2=KCl+KClO+H2OF、2KClO3=(加热)2KCl+3O2↑
G、2H2O2=2H2O+O2↑H、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
I、4FeS2+11O2=(加热)2Fe2O3+8SO2J、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
K、2KMnO4=(加热)K2MnO4+MnO2+O2L、3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2
M、5C2H5OH+2KMnO4+3H2SO4→5CH3CHO+K2SO4+2MnSO4+8H2O。
6、氧化还原反应的类型:
1)、分子间氧化还原反应
2)、分子内氧化还原反应
氧化剂和还原剂为同一种反应物,但被氧化、被还原的元素分别是不同的元素
3)、自身氧化还原反应(或歧化反应)
4)、有些物质部分作为氧化剂(或还原剂)
5)、某种反应物既不是氧化剂又不是还原剂。
[前测习题]
习题3:
下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是
A.F2、K、HClB.Cl2、Al、H2
C.NO2、Na、Br2D.O2、SO2、H2O
[小结]
最高价态———只有氧化性最低价态———只有还原性
中间价态———既有氧化性又有还原性
二.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼的非金属单质:
如Cl2、Br2、O2、O3等
②元素(如Mn、C、N)处于高化合价时的氧化物:
如MnO2、CO2、NO2等
③金属的高价阳离子或不活泼的金属离子:
Fe3+、Pb4+、Sn4+、Ag+、Cu2+、[Ag(NH3)2]+等
④元素(S、N)处于高化合价时的含氧酸:
如浓H2SO4、HNO3、HClO、HClO3等
⑤元素(Mn、Cl、Fe)处于高化合价时的盐:
如KClO3,Ca(ClO)2、NaClO、KMnO4(H+)、K2Cr2O7(H+)、FeCl3等
⑤具有-O-O-结构的过氧化物:
如Na2O2、H2O2等
某些高价氧化物:
MnO2、N2O5、SO3、PbO2等
(2)常见的还原剂
①活泼的金属单质:
如Na、K、Mg、Al、Zn、Fe等。
②某些非金属单质:
如H2、C、Si、S等
③某些低价元素的物质:
CO、SO2、NH3、FeCl2、SnCl2、Na2SO3
AsH3、PH3、SiH4、H2S、Na2S2O3、H2C2O4等
④元素处于低化合价时的酸:
如HCl、H2S等
含有易失去电子的阴离子的物质(非金属的阴离子)
S2-、SO32-、I-、Br-、Cl-等
含醛基的有机物:
甲醛、乙醛、葡萄糖、甲酸、甲酸某酯等
注意:
氧化剂和还原剂具有相对性,不是一成不变的,要具体分析。
[检测习题2]
1、(双选)下列有关氧化还原反应的叙述错误的是()
A、失氧的物质被还原,得氧的物质被氧化B、失氧的物质是还原剂,得氧的物质是氧化剂
C、氧化剂发生氧化反应,还原剂发生还原反应D、氧化反应和还原反应必须同时发生
2、下列叙述正确的是
A、在氧化还原反应中,和平鸽一种元素被氧化,另一种元素被还原
B、元素由化合态变成游离态时,它可能被氧化,也可能被还原
C、失电子难的原子,获得电子的能力一定强
D、有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应
3、在下列各氧化还原反应中,水既不作氧化剂,也不作还原剂的是()
A.2F2+2H2O==4HF+O2B.C+H2O
CO+H2
C.2Na+2H2O==2NaOH+H2↑D.Cl2+H2O==HCl+HClO
4.下列变化需加入还原剂的是()
A.HCO3-→CO2B.MnO4-→Mn2+C.FeO→Fe3O4D.H3AlO3→HAlO2
5.在5KCl+KClO3+3H2SO4
3Cl2↑+3K2SO4+3H2O中,被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量比为()
A.1:
1B.5:
1C.1:
5D.3:
1
6.盐酸能发生下列反应:
1Zn+2HCl
ZnCl2+H2↑
22HCl+CuO
CuCl2+H2O
3MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+H2O
因此盐酸应当具有的性质是()
A.只有酸性B.只有氧化性
C.只有还原性D.有酸性、有氧化性和还原性
7.氢化钙可作为生氢剂,反应的化学方程式为:
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,下列说法错误的是()
A.CaH2既是氧化剂,又是还原剂B.H2既是氧化产物,又是还原产物
C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
8、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( )
A.NaBH4既是氧化剂以是还原剂B.NaBH4是还原剂,H2O是氧化剂
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比为1:
2
9.(8分)在K2Cr2O7+14HCl==2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中,_________是氧化剂,_______是还原剂,______元素被氧化,______元素被还原,氧化产物是________,还原产物是______,HCl表现的性质是_______________,电子转移的数目是_________。
三、氧化性、还原性强弱比较
方法一:
依据反应原理
氧化性:
氧化剂>氧化产物
还原性:
还原剂>还原产物
例:
已知①2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl②2FeCl2+C12=2FeCl3
氧化性强弱顺序:
还原性强弱顺序:
可总结为:
比什么性,找什么剂,产物之性小于剂。
方法二:
依据金属性、非金属性强弱判断
[提示]金属元素对应还原性,金属性强则还原性强;非金属元素对应氧化性,非金属性强则氧化性强。
金属单质还原性强弱顺序:
。
阳离子氧化性强弱顺序:
。
[小结]金属单质的还原性越强,阳离子的氧化性越弱
例题:
还原性:
AlCu,氧化性:
Al3+Cu2+
(2)根据非金属活动顺序进行判断
氧化性:
,还原性:
。
[小结]非金属单质的氧化性越强,阴离子的还原性越弱
方法三:
依据元素周期表
方法四:
依据元素价态高低判断
一般地说,同种元素不同价态,它们的氧化能力是由高价态到低价态逐渐减弱,还原能力则依次逐渐增强。
例:
氧化性:
Fe3+ Fe2+、KMnO4 MnO2;
还原性:
S2- S SO32-
特例:
氧化性:
HClO>HClO2>HClO3>HClO4
方法五:
根据反应条件、反应的剧烈程度
2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
MnO2+4HCl(浓)==(加热)MnCl2+Cl2↑+2H2O
氧化性:
__________________________
方法六:
依据电化学原理
(1)原电池:
一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,其还原性:
负极>正极。
(2)电解池:
用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
还原性:
AB阴极:
先放电的阳离子氧化性强阳极:
先放电的阴离子还原性强
方法七:
依据氧化还原反应的程度
相同条件下:
不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性强。
例如:
根据2Fe+3Cl2=(点燃)2FeCl3,Fe+S=(加热)FeS,
可以推知氧化性:
Cl2S。
方法八:
其它因素影响
A.浓度:
Cu+2H2SO4(浓)=(加热)CuSO4+SO2↑+2H2O
MnO2+4HCl(浓)=(加热)MnCl2+Cl2↑+2H2O
B.温度:
C.酸碱性:
氧化剂的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
NO3-(H+)、KMnO4(H+)有强氧化性;
[习题1]:
(2013·石家庄模拟)根据以下几个反应:
①Cl2+2KI====2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2====2FeCl3
③2FeCl3+2KI====2FeCl2+2KCl+I2
判断氧化性由强到弱的顺序是()
A.Cl2>I2>Fe3+B.Cl2>Fe3+>I2
C.Fe3+>Cl2>I2D.Fe3+>I2>Cl2
[习题2]:
现有M、N、D、E四种元素的单质,能发生以下反应:
①在水溶液中,M+N2+====M2++N
②D+2H2O(冷)====D(OH)2+H2↑
③N、E相连浸入稀硫酸中,电极反应为:
N-2e-====N2+,2H++2e-====H2↑
判断它们的还原性由强到弱的顺序是()
A.M、N、D、EB.D、M、N、E
C.M、N、E、DD.E、D、M、N
迁移:
(1)若M、N位于元素周期表中的同一主族,则二者所处周期的序数的大小关系如何?
(2)提取某废水中含有的少量E2+时可以选用D吗?
[习题3]:
在一定条件下,下列微粒的还原性顺序为Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2,由此判断以下各反应在溶液中不能发生的是()
A.2Fe3++SO2+2H2O====2Fe2++SO42-+4H+B.2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-
C.2Br-+4H++SO42-====SO2+Br2+2H2OD.I2+SO2+2H2O====4H++SO42-+2I-
[习题5]:
有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI=2KCl+2FeCl2+I2,②2FeCl2+Cl2=2FeCl3,
③2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
在某溶液中Fe2+和I-、Cl-共存,现要除去I-而不影响Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是()
A、Cl2B、KMnO4C、FeCl3D、HCl
[习题6]:
用化学方程式或离子方程式说:
(1)还原性:
SO2(SO32-)>I->Br-
(2)氧化性:
Cl2>Fe3+>Cu2+
四、氧化还原反应的基本规律
规律一:
“三种守恒关系”
(1)质量守恒:
反应前后元素的种类和质量不变。
(2)电子守恒:
化合价有升必有降,电子有得必有失。
对于一个完整的氧化还原反应,化合价升降总数相等,得失电子总数相等。
即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。
这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。
【例1】用0.1mol/L的Na2SO3溶液30mL,恰好将2×10-3mol的XO4-还原,则元素X在还原产物中的化合价是
(A)+1(B)+2(C)+3(D)+4
【例2】:
某氧化剂中,起氧化作用的是X2O72-离子,在溶液中1个该离子恰好能使3个SO32-离子完全氧化,则X2O72-离子还原后X的化合价为()
A.+1B.+2C.+3D.+4
练习1:
硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0mL0.100mol•L-1Na2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-离子,则S2O32-将转化成( )
A.S2-B.SC.SO32-D.SO42-
练习2:
24mL浓度为0.05mol/L的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。
已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为( )
A、+2 B、+3 C、+4 D、+5
练习3:
3molZn与足量的稀HNO3反应,还原产物是N2,则:
被还原HNO3的物质的量是—————mol。
练习4:
实验室里可通过以下反应来制取碘:
2NO+O2=2NO2…①,2H++2I-+NO2=NO+I2+H2O…②
在这-过程中,每制取1molI2时,所消耗氧化剂的质量为()
A.46gB.32gC.28gD16g
练习5:
一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为:
NH4NO3==HNO3+N2+H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为(A)
A5:
3B5:
4C1:
1D3:
5
练习6:
已知11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,若有9mol的CuSO4参加反应,则被硫酸铜氧化的磷有()
A.3/4molB.9/20molC.3/20molD.9/10mol
(3)电荷守恒:
离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。
书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒,
如Fe3++Cu====Fe2++Cu2+(错误)
2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+(正确)。
规律二:
价态规律
最高价态———只有氧化性最低价态———只有还原性
中间价态———既有氧化性又有还原性,但主要表现其中一种性质
【例】下列叙述中正确的是()
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
【练习】1下列微粒中没有氧化性的是
A.Cl-B.H+C.Cl2D.HClO
2、H+,Cu,Mg2+,S2-,Zn,O2,SO2中,只有还原性的是(),只有氧化性的是(),既有氧化性又有还原性的是()。
规律三:
“强易弱难,先强后弱”
在浓度相差不大的溶液中:
(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。
如:
在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性Fe2+>Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。
(2)同时含有几种氧化剂时,将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。
如:
在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。
[例]:
(1)已知:
Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2,试写出在FeI2溶液中通入少量Cl2时反应的离子方程式,通入过量Cl2时反应的离子方程式。
(2)已知:
Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2,试写出在FeBr2溶液中通入少量Cl2时反应的离子方程式,通入过量Cl2时反应的离子方程式。
[练习]:
将足量铁粉加入酸性FeCl2、FeCl3和CuCl2混合溶液中,判断反应的先后顺序并写出其离子方程式。
五、氧化还原反应方程式的配平
配平方法:
例题:
配平Cu和稀硝酸的反应方程式:
。
练习:
1、C+H2SO4(浓)==(加热)CO2↑+H2O+SO2↑
2、KMnO4+HCl(浓)==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O
3、KCl+KClO3+H2SO4=====Cl2↑+K2SO4+H2O
4、KOH+Cl2==KCl+KClO3+H2O
5、KClO3=(加热)KCl+O2↑
6、Na2O2+CO2=Na2CO3+O2
7、MnO4-+SO32-+H+==Mn2++SO42-+H2O
8、Fe(OH)2+O2+H2O==Fe(OH)3
陌生(缺项)氧化还原反应方程式的配平
方法:
1、根据情境尽可能写出反应物和生成物;
2、根据元素化合价的变价规律判断常见的氧化产物和还原产物;
3、用“化合价升降守恒”配平含有变价元素的物质的系数
4、根据介质环境和质量守恒判断是否添加H2O、H+、OH-。
条件
补项原则
酸性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水);
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-;
例题:
写出FeSO4在酸性(硫酸)条件下将MnO2还原为MnSO4的化学方程式。
练习:
1、写出由纯SiCl3和H2在1357K条件下制备高纯硅的化学反应方程式。
2、写出铜片在稀硫酸和H2O2混合溶液中溶解的化学方程式。
3、写出将ClO2气体通入H2O2和NaOH混合溶液制备NaClO2的化学方程式。
4、写出向草酸中加入酸性高锰酸钾溶液的离子方程式。
5、写出含Cr2O72-的酸性废水中加入FeSO4.7H2O发生的离子反应方程式
6、在含Cu+的酶的活化的中心,亚硝酸根离子可转化为NO,写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式。
7、在酸性环境中:
Ni2++H2PO2-+——Ni++H2PO3-+
8、在NaOH的环境中,Cl2与NaI反应,每1molNaI完全反应转移6mol电子,写出反应的化学方程式
9、FeCl3溶液与草酸(H2C2O4)反应,得到澄清溶液,同时生成一种能使石灰水变浑浊的气体,此反应的离子方程式为:
10、某一反应体系有反应物和生成物共5种:
O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2,已知该反应中H2O2中发生如下过程:
H2O2→O2,写出该反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目。
课时提升作业(五)
(40分钟 100分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.下列属于氧化还原反应的是( )
A.SO2+H2O====H2SO3B.H2CO3====CO2↑+H2O
C.2NaOH+H2SO4====Na2SO4+2H2OD.C+O2
CO2
2.(2013·黄冈模拟)下列有关氧化还原反应的说法正确的是( )
A.浓盐酸在化学反应中既可以作氧化剂,又可以作还原剂
B.工业上常以SiO2为原料制取粗硅,这一过程中,硅元素被氧化
C.在任何条件下都不能发生反应:
Cu+H2SO4====CuSO4+H2↑
D.亚氯酸可发生分解反应:
HClO2
ClO2↑+Cl2↑+H2O(未配平),1molHClO2分解时,转移电子的物质的量为1mol
3.(2013·茂名模拟)下列化工生产过程所发生的反应不属于氧化还原反应的是
( )
A.用油脂制肥皂 B.高炉炼铁
C.用氯气和消石灰制漂白粉D.用海水提取溴
4.在下列变化中,需要加入合适的氧化剂才能实现的是( )
A.HCl→H2B.CO2→CO
C.Fe2O3→FeD.Br-→Br2
5.(2013·浙江重点中学模拟)一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为NH4NO3——HNO3+N2+H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( )
A.5∶3B.5∶4C.1∶1D.3∶5
6.铬是人体必需的微量元素,但铬过量会引起污染,危害人体健康。
不同价态的铬毒性不一样,六价铬的毒性最大。
下列叙述错误的是( )
A.K2Cr2O7可以氧化乙醇,可用来鉴别司机是否酒后驾驶
B.污水中铬一般以Cr3+存在,与水中的溶解氧作用可被还原为六价铬
C.人体内六价铬超标,服用维生素C缓解毒性,说明维生素C具有还原性
D.1molCr2
得到6mol电子时,还原产物是Cr3+
7.在一种酸性溶液中,可能存在N
、I-、Cl-、Fe3+中的一种或几种离子,向该溶液中加入溴水,溴单质被还原,则以下的推测中不正确的是( )
A.一定有碘离子B.可能含铁离子C.可能有氯离子D.不含硝酸根离子
8.水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为
3Fe2++2S2
+O2+aOH-====Y+S4
+2H2O。
下列说法中,不正确的是( )
A.S2
是还原剂B.Y的化学式为Fe2O3C.a=4
D.每有1molO2参加反应,转移电子的物质的量为4mol
二、双项选择题(本大题共2小题,每小题6分,共12分。
在每小题给出的四个选项中,有两个
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