第二章 學(xué)案10 氧化還原反應(yīng)

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1、高考總復(fù)習(xí)同步訓(xùn)練學(xué)案10氧化還原反應(yīng)考綱要求1.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。2.了解常見(jiàn)的氧化還原反應(yīng)，能判斷反應(yīng)中的氧化劑、氧化產(chǎn)物、還原劑、還原產(chǎn)物。3.能判斷氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。4.掌握物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較方法。5.能運(yùn)用質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算。知識(shí)點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)的概念及其關(guān)系1氧化還原反應(yīng)：有元素化合價(jià)的升降或_(得失或偏移)的化學(xué)反應(yīng)。2氧化還原反應(yīng)的特征：_判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)的依據(jù)。3氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)：_。4有關(guān)概念及相互關(guān)系問(wèn)題思考1有人用下列圖示表示出了四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系

2、，請(qǐng)?jiān)诋?huà)線上填上四種基本反應(yīng)類型。A_；B._；C._；D._ _。2氧化產(chǎn)物一定具有氧化性嗎？為什么？同氧化劑相比，哪個(gè)強(qiáng)？ 3試比較還原劑和還原產(chǎn)物的還原性強(qiáng)弱。 4有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)嗎？試舉例說(shuō)明。 知識(shí)點(diǎn)二常見(jiàn)的氧化劑和還原劑完成下述兩個(gè)表格1常見(jiàn)的氧化劑類別實(shí)例活潑非金屬單質(zhì)元素處于高價(jià)態(tài)的氧化物元素處于高價(jià)態(tài)的含氧酸元素處于高價(jià)態(tài)的鹽過(guò)氧化物2.常見(jiàn)的還原劑類別實(shí)例活潑的金屬單質(zhì)某些非金屬單質(zhì)元素處于低價(jià)態(tài)的氧化物元素處于低價(jià)態(tài)的酸元素處于低價(jià)態(tài)的鹽問(wèn)題思考5金屬陽(yáng)離子一定只有氧化性嗎？ 6舉例說(shuō)明只作氧化劑、還原劑的物質(zhì)。H2S、HI只能作還原劑嗎？ 知

3、識(shí)點(diǎn)三氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的表示方法1雙線橋法用箭頭表示氧化還原反應(yīng)中同一元素的原子或離子得到或失去電子的情況。在線上標(biāo)出“_”或“_”電子的數(shù)目，一條箭頭線由_指向_，另一條由_指向_。如：氧化劑還原劑 還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物2單線橋法用箭頭表示反應(yīng)物中不同(或相同)原子或離子間的電子轉(zhuǎn)移。在線上標(biāo)出_，箭頭指出電子轉(zhuǎn)移的方向，即箭頭由_指向_。如：還原劑 氧化劑問(wèn)題思考7氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)升降總數(shù)為何相等？該守恒規(guī)律是否是物質(zhì)不滅規(guī)律的延伸？ 8下列標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的方法中，正確的是_。一、氧化還原能力強(qiáng)弱判斷方法1根據(jù)方程式判斷氧化劑還原劑=還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物則氧化性：氧化劑_氧化產(chǎn)物

4、還原性：還原劑_還原產(chǎn)物典例導(dǎo)悟1根據(jù)下列反應(yīng)判斷：H2SO3I2H2O=2HIH2SO42FeCl32HI=2FeCl22HClI23FeCl24HNO3=2FeCl3NO2H2OFe(NO3)3(1)NO、Fe2、I、H2SO3的還原性由強(qiáng)到弱順序?yàn)開(kāi)。(2)I2、FeCl3、HNO3、H2SO4(稀)的氧化性由強(qiáng)到弱順序?yàn)開(kāi)。2根據(jù)物質(zhì)活動(dòng)性順序(常見(jiàn)元素)判斷金屬性越強(qiáng)的元素，金屬單質(zhì)的還原性_，對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子的氧化性_；非金屬性越強(qiáng)的元素，單質(zhì)的氧化性_，而對(duì)應(yīng)的陰離子的還原性就_。典例導(dǎo)悟2試比較Fe2、Cu2、Ag、Zn2的氧化性強(qiáng)弱和Cl、Br、I、S2的還原性強(qiáng)弱。 3根據(jù)反應(yīng)條

5、件判斷當(dāng)不同的氧化劑作用于同一還原劑時(shí)，如氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)相同，可根據(jù)反應(yīng)條件的難、易來(lái)進(jìn)行判斷。例如：16HCl(濃)2KMnO4=2KCl2MnCl28H2O5Cl24HCl(濃)MnO2MnCl22H2OCl24HCl(濃)O22H2O2Cl2則上述3種氧化劑的氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)開(kāi)。4根據(jù)氧化產(chǎn)物的價(jià)態(tài)高低判斷當(dāng)變價(jià)的還原劑在相似的條件下作用于不同的氧化劑時(shí)，可根據(jù)氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)的高低來(lái)判斷氧化劑氧化性的強(qiáng)弱。如：2Fe3Cl22FeCl3FeSFeS則氧化性Cl2_S。5根據(jù)原電池、電解池的電極反應(yīng)比較(1)兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極，_極金屬的還原性強(qiáng)。為什么？_。(2)用惰性電極電解混

6、合溶液時(shí)，在陰極先放電的陽(yáng)離子的_較強(qiáng)，在陽(yáng)極先放電的陰離子的_較強(qiáng)。6依據(jù)反應(yīng)中能量變化判斷H2X2=2HXH10H2Y2=2HYH20若H1H2，則X2的氧化性比Y2的氧化性_；X的還原性比Y的還原性_。你能舉個(gè)常見(jiàn)的例子證明該結(jié)論嗎？ 7其它因素從外界條件影響化學(xué)反應(yīng)速率的角度分析，還有哪些因素能影響物質(zhì)的氧化性或還原性？ 二、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律1守恒規(guī)律在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得到電子的數(shù)目等于還原劑失去電子的數(shù)目，或者說(shuō)氧化劑化合價(jià)降低總數(shù)等于還原劑化合價(jià)升高總數(shù)。2強(qiáng)弱規(guī)律在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中，各物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱為：氧化劑_氧化產(chǎn)物；還原性強(qiáng)弱為：還原劑_還原產(chǎn)物。3價(jià)態(tài)規(guī)

7、律元素處于最高價(jià)態(tài)，只有_；元素處于最低價(jià)態(tài)，只有_；元素處于中間價(jià)態(tài)，既有氧化性又有還原性，但主要表現(xiàn)其中一種性質(zhì)。4歸中規(guī)律同一元素不同價(jià)態(tài)原子間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，通常有下面幾種情況，你認(rèn)為不可能發(fā)生的是_。由此得出的歸中規(guī)律是_。可歸納為：只靠攏，不相交。5難易規(guī)律越易失電子的物質(zhì)，失電子后就越_得電子，越易得電子的物質(zhì)，得電子后就越_失電子；一種氧化劑同時(shí)和幾種還原劑相遇時(shí)，優(yōu)先與_的還原劑發(fā)生反應(yīng)；同理，一種還原劑遇到多種氧化劑時(shí)，_的氧化劑優(yōu)先反應(yīng)。典例導(dǎo)悟3已知I、Fe2、SO2、Cl和H2O2均有還原性，它們?cè)谒嵝匀芤褐羞€原性強(qiáng)弱順序?yàn)镃lFe2H2O2IFe3Co2O3C可以

8、推理得到Cl2FeBr2=FeCl2Br2D在反應(yīng)中當(dāng)1 mol Co2O3參加反應(yīng)時(shí)，2 mol HCl被氧化5(2011長(zhǎng)春模擬)已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是()A3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3BCl2FeI2=FeCl2I2CCo2O36HCl=2CoCl2Cl23H2OD2Fe32I=2Fe2I2題組三氧化還原反應(yīng)的規(guī)律6(2009全國(guó)理綜，13)含有a mol FeBr2的溶液中，通入 x mol Cl2。下列各項(xiàng)為通Cl2過(guò)程中，溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式，其中不正確的

9、是()Ax0.4a,2Fe2Cl2=2Fe32ClBx0.6a,2BrCl2=Br22ClCxa,2Fe22Br2Cl2=Br22Fe34ClDx1.5a,2Fe24Br3Cl2=2Br22Fe36Cl題組四實(shí)驗(yàn)探究7(2010北京理綜，27)為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗(yàn))。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：.打開(kāi)彈簧夾，打開(kāi)活塞a，滴加濃鹽酸。.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí)，夾緊彈簧夾。.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時(shí)，關(guān)閉活塞a。.(1)A中產(chǎn)生黃綠色氣體，其電子式是_。(2)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。(3)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。

10、(4)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘，過(guò)程的操作和現(xiàn)象是_。(5)過(guò)程實(shí)驗(yàn)的目的是_。(6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下_，得電子能力逐漸減弱。學(xué)案10氧化還原反應(yīng)【課前準(zhǔn)備區(qū)】知識(shí)點(diǎn)一1電子轉(zhuǎn)移2化合價(jià)升降3有電子得失或偏移4失升高氧化氧化得降低還原還原知識(shí)點(diǎn)二1F2、Cl2、O2、O3 MnO2、Pb3O4 濃H2SO4、HNO3KClO4、KMnO4、K2Cr2O7、Fe3鹽 Na2O2、H2O22Na、Mg、Al、Fe H2、C、S CO、SO2H2S、H2SO3 Fe2鹽知識(shí)點(diǎn)三1得到失去氧化劑還原產(chǎn)物還原劑氧化產(chǎn)物2轉(zhuǎn)移電子總數(shù)還原劑氧化劑問(wèn)題思考1置換反應(yīng)復(fù)分

11、解反應(yīng)分解反應(yīng)化合反應(yīng)2氧化產(chǎn)物一定具有氧化性，因氧化產(chǎn)物是還原劑失電子后的產(chǎn)物，它具有得電子的性質(zhì)，氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性。3還原性：還原劑還原產(chǎn)物。4不一定，如同素異形體之間的轉(zhuǎn)化(3O22O3)。5當(dāng)金屬元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)，在反應(yīng)中只有氧化性，而當(dāng)金屬陽(yáng)離子處于中間價(jià)態(tài)時(shí)如Fe2既具有氧化性又具有還原性。6只作氧化劑的如F2，只作還原劑的如活潑金屬。H2S和HI中的S元素、I元素處于最低價(jià)態(tài)，一般情況下作還原劑，但它們的水溶液與活潑金屬反應(yīng)時(shí)，H具有氧化性，可作氧化劑。7因?yàn)檠趸瘎?、還原劑得失電子數(shù)目相等，所以化合價(jià)升降總數(shù)相等。該守恒規(guī)律是物質(zhì)不滅規(guī)律的延伸，此處是電子數(shù)目

12、不變。8b【課堂活動(dòng)區(qū)】一、1.2越強(qiáng)越弱越強(qiáng)越弱3KMnO4MnO2O245(1)負(fù)因?yàn)樨?fù)極金屬失電子 (2)氧化性還原性6強(qiáng)弱如H2和F2在暗處即發(fā)生爆炸，而H2和Cl2在光照條件下反應(yīng)，H2和Br2加熱到500時(shí)才能化合，一方面說(shuō)明反應(yīng)條件容易，氧化劑的氧化性強(qiáng)，另一方面，能發(fā)生爆炸，即意味著反應(yīng)放出的熱量多，氧化劑的氧化性強(qiáng)。7(1)濃度：濃度越大，氧化性(或還原性)越強(qiáng)。如氧化性：濃H2SO4稀H2SO4 濃HNO3稀HNO3還原性：濃HCl稀HCl(2)溫度：如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強(qiáng)。(3)介質(zhì)的酸堿性：如KMnO4溶液的氧化性隨溶液酸性的增強(qiáng)而增強(qiáng)。二、2.強(qiáng)于

13、強(qiáng)于3氧化性還原性4同一元素不同價(jià)態(tài)原子間發(fā)生氧化還原反應(yīng)：高價(jià)態(tài)低價(jià)態(tài)中間價(jià)態(tài)5難難還原性最強(qiáng)氧化性最強(qiáng)典例導(dǎo)悟1(1)H2SO3IFe2NO(2)HNO3FeCl3I2H2SO4(稀)2氧化性：AgCu2Fe2Zn2 還原性：S2IBrCl3A依據(jù)用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)可以通過(guò)氧化還原反應(yīng)獲得氧化性較弱的物質(zhì)，即用還原劑制取氧化產(chǎn)物。分析選項(xiàng)不難發(fā)現(xiàn)選項(xiàng)B、C、D符合上述規(guī)律可以發(fā)生，選項(xiàng)A則不行。4C離子的氧化性：Fe3Cu2Fe2，故Fe先與Fe3反應(yīng)，再與Cu2反應(yīng)，剩余固體可能為銅或鐵和銅的混合物，到底是誰(shuí)取決于鐵的量，所以溶液中一定不存在Fe3，一定存在Fe2，但不能確定是否含有Cu

14、2。5C根據(jù)得失電子守恒規(guī)律可直接找出已知量(O2)與未知量(Cu、Ag)之間的物質(zhì)的量關(guān)系。HNO3中的元素相當(dāng)于電子的“二傳手”，先得到Cu、Ag失去的電子，再傳給O2，最后恢復(fù)原貌，Cu、Ag失去的電子最終傳給了O2，所以根據(jù)得失電子守恒規(guī)律，得24，解得：m(Cu)3.2 g?！菊n后練習(xí)區(qū)】高考集訓(xùn)1B根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式：Li2NHH2Li2NH2LiH可知，在Li2NH2中N的化合價(jià)為3價(jià)，Li為1價(jià)，H為1價(jià)，而在LiH中Li的化合價(jià)為1價(jià)，H的化合價(jià)為1價(jià)，在LiNH2中H的化合價(jià)為1價(jià)，故H2的化合價(jià)一部分由0價(jià)升高到1價(jià)，一部分由0價(jià)降低到1價(jià)，即H2既作氧化劑又作還原劑，故

15、A錯(cuò)，B正確；Li半徑應(yīng)小于H的半徑，C錯(cuò)；鋼瓶?jī)?chǔ)氫的原理是利用加壓，把氫液化而儲(chǔ)存在鋼瓶中，故D也不正確。2C還原性是指能還原別的物質(zhì)的性質(zhì)，氧化性是指能氧化別的物質(zhì)的性質(zhì)，當(dāng)一種元素的化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài)時(shí)，含有該元素的物質(zhì)既有氧化性又有還原性，據(jù)此選出答案為C。3C部分化合反應(yīng)和分解反應(yīng)不存在電子轉(zhuǎn)移，如CaOH2O=Ca(OH)2，CaCO3CaOCO2等，A、B錯(cuò)誤；置換反應(yīng)是有單質(zhì)參加和生成的反應(yīng)，一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，C正確；復(fù)分解反應(yīng)一定不存在電子轉(zhuǎn)移，D錯(cuò)誤。4A大氣固氮發(fā)生的反應(yīng)為N2O2閃電,2NO，氮元素被氧化；硝酸銀分解的化學(xué)方程式為2AgNO3光,2Ag2NO2O2，氮元

16、素被還原；實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式為2NH4ClCa(OH)2,CaCl22NH32H2O，該反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)。因此A項(xiàng)符合題意。5D由題中兩個(gè)方程式可知氧化性：H2O2Fe3，還原性：H2O2Fe2，H2O2分解過(guò)程中，pH不變，分解總方程式為2H2O22H2OO2。6ACu與HNO3反應(yīng)時(shí)，濃HNO3與Cu反應(yīng)產(chǎn)生NO2，而與稀HNO3反應(yīng)產(chǎn)生NO，產(chǎn)物不同，Zn與稀H2SO4溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2而與濃H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生SO2，故選A。7(1)解析方程式中電子轉(zhuǎn)移關(guān)系為3I25e，故不正確。(2)解析(NH4)2SO4中，n(N)n(S)21，在強(qiáng)熱下分解，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)相

17、等，發(fā)生氧化還原反應(yīng)化合價(jià)變化的n(N)n(S)23，故化合價(jià)發(fā)生變化和未發(fā)生變化的N原子數(shù)之比為2(322)12。(3)解析根據(jù)氧化劑的概念，由 及 I2知Cu(IO3)2化合價(jià)降低，為氧化劑，又由知1 mol Cu(IO3)2參加反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為11 mol。8B(H4)2O4O22H3H2O設(shè)SO2、N2前的系數(shù)分別為a和b，由得失電子守恒得2a6b，a3b，由元素守恒知(NH4)2SO4前系數(shù)為3b，NH3前系數(shù)為4b，所以該反應(yīng)中化合價(jià)發(fā)生變化和未發(fā)生變化的N原子數(shù)之比為2b4b12。956解析參加反應(yīng)的還原劑是CH3OH，氧化劑是HNO3，由條件得，1 mol CH3O

18、H失去6 mol e，1 mol HNO3得到5 mol e，根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子得失守恒原則，參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是56。10(1)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O(2)將一小塊pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液，點(diǎn)在pH試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2(4)13.9解析(1)Cr2O在酸性條件下有很強(qiáng)的氧化性，結(jié)合產(chǎn)物中存在Cr3與Fe3兩種離子，可得第步中反應(yīng)的離子方程式為Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。(3)結(jié)合磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4中含有Fe2，因此加氫氧化鈉溶液后得到的濾渣中除

19、Cr(OH)3外，還有Fe(OH)3和Fe(OH)2。對(duì)于(4)應(yīng)用守恒法求解，結(jié)合磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4的化學(xué)式可得關(guān)系式：Cr2O10FeSO47H2O，可得n(FeSO47H2O)0.05 mol，其質(zhì)量為13.9 g。考點(diǎn)集訓(xùn)1AKMnO4是一種強(qiáng)氧化劑，能氧化CH3CH2OH并放出熱量，如熱量逐漸積累而不能散去，就有可能引燃酒精，釀成火災(zāi)。2C3.B4.D5A本題主要考查氧化還原反應(yīng)的先后順序和反應(yīng)原則，側(cè)重考查學(xué)生的分析判斷能力，及對(duì)氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的理解。氧化還原反應(yīng)發(fā)生的條件是強(qiáng)氧化劑強(qiáng)還原劑弱還原劑弱氧化劑。A中反應(yīng)物I的還原性大于Fe2的還原性，故Cl2應(yīng)首先

20、氧化強(qiáng)還原性I而不是Fe2，故A反應(yīng)錯(cuò)誤，選A。6B由于Fe2的還原性強(qiáng)于Br，故根據(jù)氧化還原反應(yīng)的先后順序知，Cl2先氧化Fe2，然后再氧化Br。2Fe2Cl2=2Fe32Cl，2BrCl2=Br22Cl，2FeBr23Cl2=2FeCl32Br2。當(dāng)x/a0.5時(shí)，Cl2僅氧化Fe2，故A項(xiàng)正確；當(dāng)x/a1.5時(shí)，F(xiàn)e2和Br全部被氧化，D項(xiàng)正確；當(dāng)介于兩者之間時(shí)，則要分步書(shū)寫方程式，然后進(jìn)行疊加得總反應(yīng)，如B項(xiàng)，當(dāng)x0.5a時(shí)，Cl2剛好把Fe2全部氧化，而當(dāng)x0.6a時(shí)，顯然Cl2還要氧化Br，而選項(xiàng)中沒(méi)有表示出來(lái)，故錯(cuò)。7(1) (2)濕潤(rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)(3)Cl22Br=Br2

21、2Cl(4)打開(kāi)活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D，振蕩，靜置后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色(5)確認(rèn)C的黃色溶液中無(wú)Cl2，排除Cl2對(duì)溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾(6)原子半徑逐漸增大解析A中滴加濃鹽酸后，發(fā)生反應(yīng)：2KMnO416HCl(濃)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，生成的黃綠色氣體Cl2，在A、B、C中分別發(fā)生反應(yīng)：Cl22KI=2KClI2，Cl22NaBr=2NaClBr2，Cl22NaBr=2NaClBr2，由于B、C中生成了Br2而溶液變?yōu)辄S色，打開(kāi)活塞b，C中生成的Br2在D中發(fā)生反應(yīng)：Br22KI=2KBrI2。過(guò)程實(shí)驗(yàn)，當(dāng)B中黃色溶液繼續(xù)通入過(guò)量Cl2時(shí)，溶液變?yōu)樽丶t色，以此為對(duì)照，說(shuō)明C中黃色溶液無(wú)Cl2，從而排除Cl2對(duì)溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾。