2022高考化學 專題07 氧化還原反應（一）考點講解

2022高考化學 專題07 氧化還原反應（一）考點講解【考情報告】考查角度考查內容命題特點以甲醛氣體為新的情境，考查基本概念，涉及化學反應中能量變化，分子結構、化學鍵等相關知識?？疾檠趸€原反應中的燃燒反應氧化還原反應是中學化學教材中的重要概念，貫穿整個高中化學的始終，因此是歷年高考的高頻考點，常以社會熱點，工業(yè)生產、環(huán)境保護和能源的開發(fā)和利用為背景考查氧化還原反應知識，應予以特別關注。以金屬冶煉為背景考查氧化還原基礎知識?？疾檠趸€原反應以工藝流程為形式考查化學知識，涉及氧化還原反應原理、除雜方法、化學計算等?？疾槔醚趸€原反應除雜【考向預測】氧化還原反應是中學化學教材中的重要概念，貫穿整個高中化學的始終，因此，它是歷年高考的必考內容，主要考查氧化還原反應的概念與本質；判斷氧化劑與還原劑、氧化產物與還原產物，被氧化元素與被還原元素；比較氧化劑（還原劑）的氧化性（還原性）的強弱；方程式的配平及簡單計算。那么，它在高考中考查形式有：1、出現(xiàn)在阿伏伽德羅常數(shù)的正誤判斷中。在阿伏伽德羅常數(shù)的正誤判斷中，計算得失電子數(shù)目是?？疾榈囊环N角度，在這兒需要掌握高中一些重要物質的性質，如氯氣是強氧化劑，但1molCl2在化學反應中，不一定得2mole，如它與NaOH溶液的反應，轉移電子的物質的量為1mol。還有Na2O2,它與水的反應中，也是既作氧化劑又作還原劑，有2mol的Na2O2參加反應，電子轉移數(shù)為2NA。2、出現(xiàn)在離子共存問題中。具有氧化性的微粒有Cl2、Na2O2 和H+、NO3（相當于HNO3）、Fe3+、MnO4，具有還原性的離子還有SO32、S2、Fe2+。3、出現(xiàn)在離子方程式的正誤判斷中。氧化還原反應無論是出現(xiàn)在離子共存，還是離子方程式的書寫中。所考查的物質一定是高中階段常見的幾種物質。因此學生在平時的學習中，一定要對這些物質熟悉。4、出現(xiàn)在填空題、簡答題中。復習時一定要關注社會、關注生活、關注新能源新材料、關注環(huán)境保護與社會發(fā)展，適度加強綜合訓練，把學生的能力培養(yǎng)放在高三復習的第一位?！窘?jīng)典在線】1. 知識梳理一氧化還原反應基本概念1定義：在反應過程中有元素化合價變化2實質：反應過程中有電子轉移。3特征：反應前后元素的化合價有變化。4.概念間的聯(lián)系 二氧化性還原性強弱的8種判斷方法1依據(jù)元素周期表同周期從左到右，金屬單質的還原性逐漸減弱，對應陽離子的氧化性逐漸增強；非金屬單質的氧化性逐漸增強，對應陰離子的還原性逐漸減弱。同主族從上到下，金屬單質的還原性逐漸增強，對應陽離子的氧化性逐漸減弱；非金屬單質的氧化性逐漸減弱，對應陰離子的還原性逐漸增強。2依據(jù)金屬、非金屬活動性順序依據(jù)金屬活動性順序 依據(jù)非金屬活動性順序 3依據(jù)反應原理氧化性：氧化劑氧化產物還原性：還原劑還原產物4依據(jù)反應條件及反應的劇烈程度反應條件要求越低，反應越劇烈，對應物質的氧化性或還原性越強，如有無催化劑、反應溫度高低以及反應物濃度等。5依據(jù)氧化還原反應的程度相同條件下，不同氧化劑使同一種還原劑氧化程度大的，其氧化性強。例如：2Fe3Cl22FeCl3、FeSFeS，氧化性：Cl2S。相同條件下，不同還原劑使同一種氧化劑還原程度大的，其還原性強。例如：Cu2Fe3=Cu22Fe2、3Zn2Fe3=3Zn22Fe，還原性：ZnCu。6依據(jù)電化學原理原電池中，負極物質的還原性一般強于正極物質；用惰性電極電解混合溶液時，在陰極先放電的陽離子的氧化性強，在陽極先放電的陰離子的還原性強。(注意：鎂、鋁在KOH溶液中構成原電池，銅、鐵或鋁在濃硝酸中構成原電池例外)7依據(jù)溫度、濃度及溶液酸堿性溫度因素：一般來說，升溫可增強氧化劑的氧化性和還原劑的還原性。如HNO3(濃) + C(木炭)在常溫下不反應，但在加熱時就劇烈反應。具有氧化性(或還原性)的物質的濃度越大，其氧化性(或還原性)越強；反之，其氧化性(或還原性)越弱。例如：氧化性：HNO3(濃)HNO3(稀)；還原性：HCl(濃)HCl(稀)。溶液的酸堿性對物質的氧化性、還原性強弱亦有影響，如NO3- 在酸性條件下顯氧化性，在中性溶液中不顯氧化性；KMnO4在酸性、中性、堿性溶液中的氧化性依次減弱。注意：氧化性、還原性強弱取決于物質得、失電子的難易，與得失電子的數(shù)目無關。8根據(jù)同類型反應放熱量判斷根據(jù)金屬原子失電子吸收的能量判斷元素的原子或離子得到(或失去)電子時必定伴隨著能量的變化，就金屬原子失電子而言，在一定條件下，失電子越容易，吸收的能量越少；失電子越難，吸收的能量越多，故根據(jù)金屬原子在相同條件下失電子時吸收能量的多少判斷金屬元素的金屬性強弱。根據(jù)同主族非金屬單質與同一種單質化合釋放的熱量多少判斷與同一種單質化合生成化合價相同的物質，釋放熱量越多，說明對應非金屬越活潑，如氟氣、氯氣、溴單質分別與氫氣反應。2.經(jīng)典精講1我國科學家研制出一種催化劑，能在室溫下高效催化空氣中甲醛的氧化，其反應如下：HCHOO2 CO2H2O。下列有關說法正確的是：A該反應為吸熱反應BCO2分子中的化學鍵為非極性鍵CHCHO分子中既含鍵又含鍵D每生成1.8 g H2O消耗2.24 L O2【答案】：C 2（2013·山東理綜·28節(jié)選）（12分）金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應。（1）由下列物質冶煉相應金屬時采用電解法的是 aFe2O3 bNaCl cCu2S dAl2O3（2）輝銅礦（Cu2S）可發(fā)生反應2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+2 H2O，該反應的還原劑是 ，當1mol O2發(fā)生反應時，還原劑所失電子的物質的量為 mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成，該氣體是 ?！敬鸢浮浚海?）b、d （2）Cu2S；4；氫氣【解析】：（1）NaCl與Al2O3冶煉需要用電解法，F(xiàn)e2O3與Cu2S可以用熱還原法，所以為b、d。（2）在該反應中，Cu元素化合價由+1升高到+2，S元素由-2升高到+6，Cu2S做還原劑，當有1molO2參與反應轉移的電子為4mol，由于Cu2+水解呈酸性，加入鎂條時，鎂與H+反應生成了氫氣。3（2013·新課標·27）（14分）氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅(含有Fe(), Mn(), Ni()等雜質)的流程如下: 工業(yè)ZnO 浸出液 濾液 濾液 濾餅 ZnO 提示:在本實臉條件下，Ni()不能被氧化；高錳酸鉀的還原產物是MnO2?；卮鹣铝袉栴}:(1)反應中除掉的雜質離子是 ，發(fā)生反應的離子方程式為 ；加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對除雜的影響是 ；(2)反應的反應類型為 .過濾得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有 ；(3)反應形成的沉淀要用水洗，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是 。 (4)反應中產物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2 .取干燥后的濾餅11.2g，煅燒后可得到產品8.1 g. 則x等于 ?！敬鸢浮浚海?）Fe2和Mn2；MnO43Fe27H2O=MnO23Fe(OH)35H; 3Mn22MnO42H2O=5MnO24H; 不會形成Fe(OH)3和MnO2沉淀?；驘o法除去Fe2和Mn2；（2）置換反應；Ni（3）取最后一次洗滌液少量，滴入稀鹽酸，加入氯化鋇溶液，沒有白色沉淀生成，證明洗滌干凈。（4）1 （2）ZnNi2=Zn2Ni是置換反應；還有Ni。（3）洗滌主要是除去SO42和CO32離子。檢驗洗凈應該檢驗SO42離子。取最后一次洗滌液少量，滴入稀鹽酸，加入氯化鋇溶液，沒有白色沉淀生成，證明洗滌干凈。（4）令ZnCO3為amol,Zn(OH)2為bmol 125a+99b=11.2; 81(a+b)=8.1 解之，a:b=1:x=1:1, x=1【解題技巧】一、靈活應用氧化還原反應的相關概念1在復習氧化還原反應的有關概念時，要緊緊抓住“反應前后元素化合價起變化”這一特征，沿著“化合價升高失去電子還原劑氧化反應氧化產物或： 化合價降低得到電子氧化劑還原反應還原產物”這一線索進行分析。2要明確解題的方法、思路：理解概念抓實質，解題應用靠特征，即從氧化還原反應的實質：電子轉移，去分析理解有關的概念，在實際解題過程中，應從分析元素化合價有無變化這一特征入手。具體思路是：找變價、判類型、分升降、定其他。其中“找變價”是非常關鍵的一步，特別是反應物中含有同種元素的氧化還原反應，必須弄清它的變化情況。3統(tǒng)一規(guī)律：氧化反應和還原反應在同一反應中同時發(fā)生，有化合價升高的元素，必有化合價降低的元素。4在氧化還原反應中可能有的物質既是氧化劑又是還原劑，也有的物質既不是氧化劑也不是還原劑。二、關鍵點數(shù)字記憶1掌握3個守恒: 電子守恒、電荷守恒、原子守恒。2牢記2個比較：氧化性：氧化劑>氧化產物；還原性：還原劑>還原產物。3熟記5個規(guī)律： 守恒規(guī)律、強弱規(guī)律、轉化規(guī)律、難易規(guī)律、價態(tài)規(guī)律。三、掌握配平的基本技能1、全變從左邊配：氧化劑、還原劑中某元素化合價全變的，一般從左邊反應物著手配平。2、自變從右邊配：自身氧化還原反應(包括分解、歧化)一般從右邊著手配平。3、缺項配平法：先使得失電子數(shù)配平，再觀察兩邊電荷。若反應物這邊缺正電荷，一般加(H)，生成物一邊加水；若反應物這邊缺負電荷，一般加(OH)，生成物一邊加水。然后進行兩邊電荷數(shù)配平。四、氧化還原反應計算題的解題利器守恒法利用守恒思想，可以拋開繁瑣的反應過程，可不寫化學方程式，不追究中間反應歷程，只要把物質分為初態(tài)和終態(tài)，從得電子與失電子兩個方面進行整體思維，便可迅速獲得正確結果。1、守恒法解題的思維流程：(1)找出氧化劑、還原劑及相應的還原產物和氧化產物。(2)找準一個原子或離子得失電子數(shù)。(注意化學式中粒子的個數(shù))(3)根據(jù)題中物質的物質的量和得失電子守恒列出等式。n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價降低值n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價升高值。2、守恒規(guī)律在解題中的應用 常見的守恒關系有：反應前后元素種類和某種原子總數(shù)不變的原子守恒；電解質溶液中的電荷守恒；氧化還原反應中得失電子數(shù)守恒、原電池或電解池中兩極通過的電子總數(shù)相等；從守恒思想出發(fā)還可延伸出多步反應中的關系式，運用關系式法等計算技巧巧妙解題。【規(guī)律總結】一、氧化還原反應規(guī)律1、反應先后規(guī)律：越易失電子的物質，失電子后就越難得電子，越易得電子的物質，得電子后就越難失去電子；一種氧化劑同時和幾種還原劑相遇時，優(yōu)先與還原性最強的還原劑發(fā)生反應；同理，一種還原劑遇到多種氧化劑時，優(yōu)先與氧化性最強的氧化劑反應。2、價態(tài)歸中規(guī)律含不同價態(tài)同種元素的物質間發(fā)生氧化還原反應時，該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價低價中間價”，而不會出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。例如，不同價態(tài)硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應是 如反應KClO36HCl=KCl3Cl23H2O中，轉移的電子數(shù)為5，而非6。3歧化反應規(guī)律：“中間價高價低價”。具有多種價態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應，如：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。4.強弱規(guī)律：具有較強氧化性的氧化劑跟具有較強還原性的還原劑反應，生成具有較弱還原性的還原產物和具有較弱氧化性的氧化產物。二、氧化反應反應規(guī)律的應用 1、強弱規(guī)律應用：判斷某氧化還原反應中，氧化性、還原性的相對強弱。判斷某氧化還原反應能否正常進行判斷眾多氧化還原體系中，哪一反應優(yōu)先進行。 2、守恒規(guī)律應用: 直接計算反應物與產物或與轉移電子的數(shù)量關系。配平氧化還原反應方程式。3、轉化規(guī)律應用：同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生反應，元素化合價只歸中不交叉。根據(jù)化合物判斷混合體系中氧化劑、還原劑及氧化產物、還原產物。