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氧化还原反应导学案学生版
氧化复原反响
考点1氧化复原反响与四种根本反响类型的关系
1.根据反响中有无转移或元素变化,可以把化学反响划分为反响和反响。
判断氧化复原反响的最正确判据是。
2.四种根本反响类型和氧化复原反响的关系可用以下图表示。
例题1 以下反响既属于氧化复原反响,又属于化合反响的是()
A.2Fe+3Cl22FeCl3B.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C.CaO+CO2CaCO3D.H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O
变式1 以下说法错误的选项是()
A.置换反响一定是氧化复原反响B.化合反响不可能是氧化复原反响
C.分解反响可能是氧化复原反响D.但凡氧化复原反响,都不可能是复分解反响
对氧化复原反响与四种根本反响类型之间关系的认识误区:
误区
反例
①无单质参加的化合反响一定不是氧化复原反响
②无单质生成的分解反响一定不是氧化复原反响
③有单质参加或生成的反响一定属于氧化复原反响
考点2氧化复原反响的根本概念
1.氧化复原反响的判断
氧化复原反响的本质特征是,实质是。
2.氧化复原反响电子转移的表示方法
(1)双线桥法:
①标变价、②画箭头、③算数目、④说变化。
用双线桥法标出铜和浓硝酸反响电子转移的方向和数目:
。
(2)单线桥法:
箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得〞、“失〞字样。
用单线桥法标出铜和浓硝酸反响电子转移的方向和数目:
。
3.常见氧化剂和复原剂
(1)常见氧化剂
物质类型
举例
对应复原产物
活泼的非
金属单质
X2(卤素)
O2
元素处于高化合价时的化合物
氧化物
MnO2
含氧酸
浓硫酸
HNO3
盐
KMnO4
Fe2(SO4)3
过氧化物
Na2O2、H2O2
(2)常见复原剂
物质类型
举例
对应氧化产物
活泼的金属单质
M(金属):
K、Na、Mg、Al等
Mn+
非金属单质
H2
C
元素处于低化合价时的化合物
氧化物
CO
SO2
酸
H2S
HI
盐
Na2SO3
FeSO4
(3)具有中间价态的物质既有氧化性又有复原性
具有中间价态的物质
氧化产物
复原产物
Fe2+
S
H2O2
SO2
Fe2+、S、SO2主要表现,H2O2主要表现。
例题2 以下物质在生活中应用时,起复原作用的是()
A.明矾作净水剂B.甘油作护肤保湿剂
C.漂粉精作消毒剂D.铁粉作食品袋的脱氧剂
变式2 硫酸亚铁煅烧反响为2FeSO4(s)SO2(g)+Fe2O3(s)+SO3(g),有关说确的是()
A.该反响中FeSO4既作氧化剂,又作复原剂B.SO2能使溴水褪色,说明SO2具有漂白性
C.该反响中每生成1molFe2O3转移电子数约为1×6.02×1023
D.该反响生成的气体通入足量BaCl2溶液中,可得到BaSO3和BaSO4两种沉淀
氧化性和复原性相对强弱的比拟
1.根据反响原理判断
对于自发的氧化复原反响一般有如下对应关系:
氧化剂+复原剂复原产物+氧化产物。
氧化性:
氧化剂>氧化产物;复原性:
复原剂>复原产物。
如K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O,氧化性:
K2Cr2O7>Cl2,复原性:
HCl>CrCl3。
2.根据“表〞判断
(1)根据元素周期表判断
(2)依据金属活动性顺序
注意是Fe2+、Sn2+、Pb2+,不是Fe3+、Sn4+、Pb4+。
(3)依据非金属活动性顺序
3.根据与同一物质反响的情况(反响条件、剧烈程度等)判断
反响要求越低、反响越剧烈,对应物质的氧化性或复原性越强,如是否加热、反响温度上下、有无催化剂、反响物浓度大小等。
例如:
2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(常温)、MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(加热),可得氧化性:
KMnO4>MnO2。
4.根据产物价态上下判断
复原剂一样,假设氧化产物价态不同,那么价态越高,氧化剂的氧化性越强。
如2Fe+3Cl22FeCl3、Fe+SFeS,可得氧化性:
Cl2>S。
5.根据电化学原理判断
(1)原电池:
两种不同的金属构成原电池的两极(稀硫酸、稀盐酸等非氧化性酸作电解质),复原性:
负极金属>正极金属。
(2)电解池:
氧化性强的金属阳离子优先在阴极放电,复原性强的非金属阴离子优先在阳极放电。
6.氧化性、复原性强弱与外界条件有关
(1)浓度:
一般而言,同种氧化剂浓度大者氧化性强。
如氧化性:
浓硝酸>稀硝酸。
(2)温度:
如MnO2只与热的浓盐酸反响生成Cl2,不与冷的浓盐酸反响。
(3)溶液的酸碱度:
一般在酸性环境下,氧化剂的氧化性较强,如KClO3在酸性条件下能将Cl-氧化成Cl2,在中性条件下不能氧化Cl-。
考点3氧化复原反响的常见规律
1.守恒规律
(1)质量守恒:
反响前后元素的种类和质量不变。
(2)得失电子守恒:
氧化剂得电子总数与复原剂失电子总数,化合价升高的总价态化合价降低的总价态。
(3)电荷守恒:
在有离子参加的氧化复原反响中,反响前后离子的电荷数。
2.竞争规律——“强强联手〞:
假设存在多种氧化剂与多种复原剂反响时,氧化剂中氧化性的最先和复原性最强的复原剂反响。
3.价态规律:
以硫(S)元素为例
说明:
当元素化合价处于最高价态时,仅有氧化性,但不一定具有强氧化性,如CO2等;当元素的化合价处于最低价态时,仅有复原性,但不一定具有强复原性,如CH4;当元素的化合价处于中间价态时,既有氧化性又有复原性,如SO2。
4.强弱规律:
强氧化剂+强复原剂弱复原产物+弱氧化产物。
例题3 氧化复原反响中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,复原剂的复原性大于复原产物的复原性。
现有以下反响①Cl2+2KBr2KCl+Br2、②KClO3+6HCl3Cl2↑+KCl+3H2O③2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3,以下说确的是()
A.上述三个反响都有单质生成,所以都是置换反响
B.氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
C.反响②中复原剂与氧化剂的物质的量之比为6∶1
D.反响③中1mol复原剂完全反响,氧化剂得到电子的物质的量为2mol
变式3 以下实验操作与预期目的或所得结论一致的是()
选项
实验操作
实验目的或结论
A
将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色
氧化性:
H2O2>Fe3+
B
向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中参加1mol·L-1H2SO4
假设试管口出现红棕色气体,说明N被Fe2+复原为NO
C
将铜板电路投入FeCl3溶液中,铜溶于FeCl3溶液
氧化性:
Fe3+>Cu2+
D
向含有少量FeBr2的FeCl2溶液中参加适量氯水,再加CCl4萃取分液
除去FeCl2溶液中的FeBr2
“价态归中,互不穿插〞
同种元素不同价态发生氧化复原反响时,归纳如下:
①价态相邻能共存(如浓硫酸能够枯燥二氧化硫气体);
②价态相间能归中(2H2S+SO23S↓+2H2O);
③归中价态不穿插,价升价降只靠拢。
考点4氧化复原反响的配平
例题4
(1)配平化学方程式:
NaBO2+SiO2+Na+H2 NaBH4+Na2SiO3
(2)完成以下离子方程式:
Mn+C2+ Mn2++ CO2↑+H2O
变式4
(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,组成一个化学方程式并配平:
+ ++ +H2O
(2)用KMnO4氧化溶质质量分数为36.5%的浓盐酸可制得氯气,其中锰被复原成+2价,试写出反响的化学方程式:
。
(3)硫能与浓硫酸发生反响,请写出该反响的化学方程式:
。
(4)完成并配平化学方程式:
3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH2K2CrO4++
【题组训练】
1.氯气通入含有亚铁离子的溶液中的离子方程式为。
2.铜和稀硫酸不反响,往其中参加H2O2后溶液很快变成蓝色,反响的离子方程式为。
3.过氧化氢参加硫酸亚铁溶液中的离子方程式为。
4.FeSO4溶液在空气中变质的离子方程式为。
5.铜和稀硫酸不反响,向其入氧气后,反响的离子方程式为。
6.二氧化硫使溴水褪色的离子方程式为。
7.用酸性KMnO4溶液检验Fe2(SO4)3溶液中混有的FeSO4,反响的离子方程式为。
8.氯化铁和金属铜反响的化学方程式为。
9.二氧化硫通入氯化铁溶液中的离子方程式为 。
10.二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中的离子方程式为。
【随堂检测】
1.以下关于氧化复原反响的说确的是()
A.得到电子的物质是复原剂B.置换反响一定是氧化复原反响
C.得电子发生氧化反响D.原子失电子化合价降低
2.以下反响属于氧化复原反响,且水既不是氧化剂又不是复原剂的是()
A.2Na+2H2O2NaOH+H2↑B.2F2+2H2O4HF+O2
C.CaO+H2OCa(OH)2D.Cl2+H2OHCl+HClO
3.工业上通过2Al2O3+3C+6Cl24AlCl3+3CO2制取无水氯化铝,以下说确的是()
A.AlCl3是氧化产物B.Cl2是氧化剂
C.每生成1molCO2,转移4个电子D.C发生复原反响
4.工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。
在该反响中()
A.硫元素既被氧化又被复原B.氧化剂与复原剂的物质的量之比为1∶2
C.每生成1molNa2S2O3,转移4mol电子
D.一样条件下,每吸收10m3SO2就会放出2.5m3CO2
【课后检测】
1.参加氧化剂能实现的转化是()
A.MnO2→MnSO4B.Na2O2→O2C.KI→KIO3D.AlCl3→Al(OH)3
2.以下关于氧化复原反响的原理分析正确的选项是()
A.失电子越多,该物质的复原性越强B.含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性
C.氧化剂氧化其他物质时,本身被复原D.某元素由化合态变成游离态一定被复原
3.)以下化学反响不属于氧化复原反响的是()
A.2Na+2H2O2NaOH+H2↑B.N2H4+O2N2+2H2O
C.FeO+2HClFeCl2+H2OD.NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2
4.以下应用不涉及氧化复原反响的是()
A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
C.工业上利用热纯碱溶液清洗油污D.用焰色反响鉴定是否有钾元素存在
5.以下反响能说明卤素非金属性强弱顺序是Cl>Br>I的是()
①2HClO4+Br22HBrO4+Cl2②2NaBr+Cl22NaCl+Br2
③2KI+Cl22KCl+I2④2KI+Br22KBr+I2
A.①②③B.①②④C.②③④D.①②③④
6.氮化铝(AlN)广泛应用于电子、瓷等工业领域。
在一定条件下,AlN可通过反Al2O3+N2+3C2AlN+3CO合成。
以下表达正确的选项是()
A.该反响中氧化剂与复原剂的物质的量之比为3∶1B.AlN是复原产物
C.AlN的摩尔质量为41gD.上述反响中,每生成1molAlN需转移6mol电子
7.以下反响中都有水参加,其中水既不作氧化剂,又不作复原剂的氧化复原反响是()
A.2Na+2H2O2NaOH+H2↑B.Na2O+H2O2NaOH
C.Cl2+H2OHCl+HClOD.NaH+H2ONaOH+H2↑(NaH中H为-1价)
8.FeCl3、CuCl2的混合溶液中参加铁粉,充分反响后仍有固体存在,那么以下判断不正确的选项是()
A.参加KSCN溶液一定不变红色B.溶液中一定含Fe2+
C.溶液中一定含Cu2+D.剩余固体中一定含铜
9.在FeCl3和CuCl2混合液中,参加一定量的铁粉,充分反响后,对溶液中阳离子(不考虑H+)的描述不正确的选项是()
A.容器底部没有固体,溶液中仅有Fe2+B.容器底部固体有铜和铁,溶液中只有Fe2+
C.容器底部固体为铜,溶液中可能有Cu2+和Fe2+D.容器底部固体为铜和铁,溶液中有Cu2+和Fe2+
10.在100mL含等物质的量的HBr和H2SO3的混合液里通入0.01molCl2,有一半Br-变为Br2(Br2能氧化H2SO3)。
原溶液中HBr和H2SO3的物质的量浓度都等于()
A.0.0075mol·L-1B.0.008mol·L-1C.0.075mol·L-1D.0.08mol·L-1
11.2FeCl2+Cl22FeCl3;2NaBr+Cl22NaCl+Br2;6FeCl2+3Br22FeBr3+4FeCl3。
现将少量Cl2通入到FeBr2溶液中,请选出以下与事实对应的化学方程式()
A.FeBr2+Cl2FeCl2+Br2B.2FeBr2+3Cl22FeCl3+2Br2
C.6FeBr2+3Cl22FeCl3+4FeBr3D.4FeBr2+3Cl22FeCl2+2FeBr3+Br2
12.氧化性:
Br2>Fe3+。
FeBr2溶液入一定量的Cl2,发生反响的离子方程式为aFe2++bBr+cCl2dFe3++eBr2+fCl-以下选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反响实际的是()
A.243226B.021012
C.201202D.222214
13.:
将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且的值与温度上下有关。
当n(KOH)=amol时,以下有关说法错误的选项是()
A.假设某温度下,反响后=11,那么溶液中=
B.参加反响的氯气的物质的量等于amol
C.改变温度,反响中转移电子的物质的量ne的围:
amol≤ne≤amol
D.改变温度,产物中KClO3的最论产量为amol
14.以下反响中的氨气与反响4NH3+5O24NO+6H2O中的氨气作用一样的是()
A.2Na+2NH32NaNH2+H2B.2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
C.4NH3+6NO5N2+6H2OD.3SiH4+4NH3Si3N4+12H2
15.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,向所得溶液中参加铁粉,对参加铁粉充分反响后的溶液分析合理的是()
A.假设无固体剩余,那么溶液中一定有Fe3+B.假设有固体存在,那么溶液中一定有Fe2+
C.假设溶液中有Cu2+,那么一定没有固体析出D.假设溶液中有Fe2+,那么一定有Cu析出
16.从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反响:
14CuSO4+5FeS2+12H2O7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4以下说确的是()
A.Cu2S既是氧化产物又是复原产物B.5molFeS2发生反响,有10mol电子转移
C.产物中的S有一局部是氧化产物D.FeS2只作复原剂
17.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份。
向其中一份中逐渐参加铜粉,最多能溶解19.2g;向另一份中逐渐参加铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如以下图所示。
以下分析或结果错误的选项是()
A.原混合酸中N的物质的量浓度为2mol·L-1
B.OA段产生的是NO,AB段的反响为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段产生的是氢气
C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D.原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2.5mol·L-1
18.某反响的反响物和产物如下:
KMnO4+KI+H2SO4——MnSO4+I2+KIO3+K2SO4+H2O。
(1)该反响的氧化剂是。
(2)如果该反响的化学方程式中I2和KIO3的化学计量数都是5,那么:
①KMnO4的化学计量数是。
②配平上面的化学方程式,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目:
。
19.结合氯气的相关知识解决以下问题。
(1)在实验室中制取Cl2,以下收集Cl2的装置正确的选项是(填字母)。
将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子有。
(2)氯气可用于生产漂白粉。
由于盐酸浓度不同,漂白粉与盐酸混合发生反响的反响类型不同。
漂白粉与稀盐酸发生复分解反响,离子方程式为。
漂白粉与浓盐酸发生氧化复原反响,离子方程式为。
(3)某实验小组向100mLFeI2溶液中逐渐通入Cl2,会依次发生如下反响:
a.Cl2+2I-2Cl-+I2b.Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+c.5Cl2+I2+6H2O10Cl-+2I+12H+
其中Fe3+、I2的物质的量随n(Cl2)的变化如以下图所示。
请答复以下问题:
①当n(Cl2)=0.12mol时,不考虑水的电离及金属离子的水解,分析溶液中所含金属阳离子及其物质的量。
②当溶液中n(Cl-)∶n(I)=8∶1时,通入的Cl2在标准状况下的体积为L。
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