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氧化还原反应导学案教师版
氧化还原反应
考点1 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1.根据反应中有无 转移或元素 变化,可以把化学反应划分为 反应和 反应。
判断氧化还原反应的最佳判据是 。
2.四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示。
例题1下列反应既属于氧化还原反应,又属于化合反应的是()
A.2Fe+3Cl22FeCl3 B.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C. CaO+CO2CaCO3 D. H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O 【答案】 A
变式1下列说法错误的是( )
A.置换反应一定是氧化还原反应B. 化合反应不可能是氧化还原反应
C.分解反应可能是氧化还原反应 D.凡是氧化还原反应,都不可能是复分解反应【答案】 B
对氧化还原反应与四种基本反应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应一定不是氧化还原反应
H2O2+SO2H2SO4 NO+NO2+H2O2HNO2
以上两个反应虽无单质参与,但都有元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应
②无单质生成的分解反应一定不是氧化还原反应
NH4NO3N2O↑+2H2O 4Na2SO3Na2S+3Na2SO4
以上两个反应不常见,但是它们都是氧化还原反应
③有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应
C(石墨)C(金刚石) 3O22O3
以上两个反应是同素异形体之间的转化,虽涉及单质,但都不是氧化还原反应
考点2氧化还原反应的基本概念
1.氧化还原反应的判断
(1)氧化还原反应的本质特征是 ,实质是 。
(2)氧化还原反应的有关概念
2. 氧化还原反应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应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应电子转移的方向和数目:
。
3. 常见氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂
物质类型
举例
对应还原产物
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)常见还原剂
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还原性
具有中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
Fe3+
Fe
S
S
S
H2O2
O2
H2O
SO2
SO3
S
Fe2+、S、SO2主要表现 ,H2O2主要表现 。
例题2 下列物质在生活中应用时,起还原作用的是()
A.明矾作净水剂ﻩ B.甘油作护肤保湿剂
C.漂粉精作消毒剂 D. 铁粉作食品袋内的脱氧剂 【答案】D
变式2 硫酸亚铁煅烧反应为2FeSO4(s)SO2(g)+Fe2O3(s)+SO3(g),有关说法正确的是( )
A.该反应中FeSO4既作氧化剂,又作还原剂
B. SO2能使溴水褪色,说明SO2具有漂白性
C.该反应中每生成1molFe2O3转移电子数约为1×6.02×1023
D.该反应生成的气体通入足量BaCl2溶液中,可得到BaSO3和BaSO4两种沉淀 【答案】 A
氧化性和还原性相对强弱的比较
1.根据反应原理判断
对于自发的氧化还原反应一般有如下对应关系:
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>还原产物。
如K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O,氧化性:
K2Cr2O7>Cl2,还原性:
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.根据与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)判断
反应要求越低、反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度高低、有无催化剂、反应物浓度大小等。
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. 根据产物价态高低判断
还原剂相同,若氧化产物价态不同,则价态越高,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),还原性:
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,还原性强的非金属阴离子优先在阳极放电。
6.氧化性、还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只与热的浓盐酸反应生成Cl2,不与冷的浓盐酸反应。
(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 氧化还原反应的常见规律
1.守恒规律
(1) 质量守恒:
反应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还原剂失电子总数,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还原反应中,反应前后离子的电荷数 。
2.竞争规律——“强强联手”:
若存在多种氧化剂与多种还原剂反应时,氧化剂中氧化性 的最先和还原性最强的还原剂反应。
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,仅有还原性,但不一定具有强还原性,如CH4;当元素的化合价处于中间价态时,既有氧化性又有还原性,如SO2。
4.强弱规律:
强氧化剂+强还原剂弱还原产物+弱氧化产物。
例题3氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性。
现有以下反应①Cl2+2KBr2KCl+Br2、②KClO3+6HCl3Cl2↑+KCl+3H2O③2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3,下列说法正确的是()
A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应
B. 氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
C. 反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6∶1
D.反应③中1 mol还原剂完全反应,氧化剂得到电子的物质的量为2 mol 【答案】 B
变式3 下列实验操作与预期目的或所得结论一致的是ﻩ( )
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溶液的试管中加入1mol·L-1H2SO4
若试管口出现红棕色气体,说明N被Fe2+还原为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溶液中加入适量氯水,再加CCl4萃取分液
除去FeCl2溶液中的FeBr2
【答案】 BC
“价态归中,互不交叉”
同种元素不同价态发生氧化还原反应时,归纳如下:
①价态相邻能共存(如浓硫酸能够干燥二氧化硫气体);
②价态相间能归中(2H2S+SO23S↓+2H2O);
③归中价态不交叉,价升价降只靠拢。
考点4 氧化还原反应的配平
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
【答案】
(1) 124212
(2)2516H+ 2108
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,其中锰被还原成+2价,试写出反应的化学方程式:
。
(3)硫能与浓硫酸发生反应,请写出该反应的化学方程式:
。
(4)完成并配平化学方程式:
3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH2K2CrO4+ +
【答案】
(1)30HNO324FeSO4 8Fe(NO3)3 8Fe2(SO4)3 3N2O↑ 15
(2)2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(3)S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O (4)3K2SO4 8H2O
【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 。
【答案】 Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-
2. 铜和稀硫酸不反应,往其中加入H2O2后溶液很快变成蓝色,反应的离子方程式为 。
【答案】Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O
3. 过氧化氢加入硫酸亚铁溶液中的离子方程式为 。
【答案】 H2O2+2H++2Fe2+2Fe3++2H2O
4.FeSO4溶液在空气中变质的离子方程式为 。
【答案】 4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O
5. 铜和稀硫酸不反应,向其中通入氧气后,反应的离子方程式为 。
【答案】 2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O
6.二氧化硫使溴水褪色的离子方程式为 。
【答案】 SO2+Br2+2H2OS+4H++2Br-
7. 用酸性KMnO4溶液检验Fe2(SO4)3溶液中混有的FeSO4,反应的离子方程式为 。
【答案】 Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O
8.氯化铁和金属铜反应的化学方程式为 。
【答案】2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2
9.二氧化硫通入氯化铁溶液中的离子方程式为 。
【答案】 SO2+2Fe3++2H2O2Fe2++S+4H+
10. 二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中的离子方程式为 。
【答案】5SO2+2Mn+2H2O2Mn2++5S+4H+
1.氧化还原反应计算时,首先必须找全所有化合价变化的元素,不能缺漏,然后根据得失电子守恒(或化
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