2019-2020年高考化學二輪復習專題04氧化還原反應學案魯科版.doc

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2019-2020年高考化學二輪復習專題04氧化還原反應學案魯科版 學習目標： 1、理解氧化還原反應的基本概念，了解本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。 2、理解氧化還原反應規(guī)律及應用。 3、掌握常見氧化還原反應的配平和相關計算。 學習重難點： 1、 氧化還原反應規(guī)律及應用 2、 常見氧化還原反應的配平和相關計算 自主學習 【知識梳理】 考點一、理解氧化還原反應基本概念 1．基于“雙線橋”理解氧化還原反應的概念之間的關系 概括為“升失氧、降得還，劑性一致、其他相反”。 實例：在Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2的反應中Fe2O3是氧化劑，CO是還原劑；C元素被氧化，F(xiàn)e元素被還原；Fe2O3具有氧化性，CO具有還原性；CO2是氧化產(chǎn)物，F(xiàn)e是還原產(chǎn)物。 2．氧化還原反應與四種基本反應類型的關系 下列反應屬于氧化還原反應的是____________(填序號，下同)，屬于化合反應的是____________，屬于分解反應的是________________________，屬于置換反應的是____________，屬于復分解反應的是______________。 ①Cu2S＋O22Cu＋SO2 ②3O22O3 ③Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 ④2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ⑤CaCO3CaO＋CO2↑ ⑥2H2O22H2O＋O2↑ ⑦SO3＋H2O===H2SO4 ⑧2Fe＋3Cl22FeCl3 ⑨H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O ⑩NaH＋H2O===NaOH＋H2↑ ?IBr＋H2O===HIO＋HBr 【答案】①③④⑥⑧⑩?、撷唷、茛蕖、佗堋、? 正誤辨析 正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“” (1)有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學反應一定是氧化還原反應(　　) (2)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素一定被氧化(　　) (3)非金屬陰離子只具有還原性，金屬陽離子只具有氧化性(　　) (4)H2O作為還原劑時，產(chǎn)物中一般有O2生成(　　) (5)無單質(zhì)參加的化合反應一定不是氧化還原反應(　　) (6)氧化還原反應中的反應物，不是氧化劑就是還原劑(　　) 【答案】(1)　(2)　(3)　(4)√　(5)　(6)　 【題組集訓】 題組一　正確理解氧化還原反應 1．下列說法正確的是(　　) A．氧化還原反應的本質(zhì)是元素的化合價發(fā)生變化 B．還原劑是一種能夠得到電子的物質(zhì) C．物質(zhì)所含元素化合價升高的反應是還原反應 D．氧化反應和還原反應是同時發(fā)生的 【答案】D 【解析】氧化還原反應的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移；還原劑是一種能夠失去電子的物質(zhì)；物質(zhì)所含元素化合價升高的反應是氧化反應。 題組二　電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的表示方法及應用 2．下列標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目的化學方程式中，正確的是④⑤；屬于歧化反應的是②，屬于歸中反應的是③，屬于部分氧化還原反應的是③④⑤。 3．下列反應中，水作氧化劑的是(　　) A．C＋H2OCO＋H2 B．H2＋CuOCu＋H2O C．Cl2＋H2OHCl＋HClO D．SO3＋H2O===H2SO4 【答案】A 【解析】B項，H2還原CuO，H2作還原劑，H2O是氧化產(chǎn)物；C項，Cl2和H2O反應，Cl2既是氧化劑又是還原劑；D項，SO3和H2O反應不是氧化還原反應。 4．ClO2是一種殺菌消毒效率高、二次污染小的水處理劑。實驗室中可通過以下反應制得：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列說法不正確的是(　　) A．CO2是氧化產(chǎn)物 B．H2C2O4在反應中被氧化 C．CO2的氧化性強于KClO3的氧化性 D．ClO2作水處理劑時，利用了其強氧化性 【答案】C 【反思歸納】 走好關鍵第一步——正確標出元素化合價 正確分析氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目，其前提是確定物質(zhì)中各元素(特別是變價元素)的化合價?；痉椒ㄊ窍葮顺鍪煜ぴ氐幕蟽r，再根據(jù)化合物中正、負化合價的代數(shù)和為零的原則求解其他元素的化合價。常見元素的化合價可以借助化合價口訣來記憶：一價氫、鉀、鈉、氟、氯、溴、碘、銀；二價氧、鈣、鋇、鎂、鋅；三鋁、四硅、五價磷；說變價也不難，二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全；銅、汞二價最常見。 近幾年高考中一些特殊物質(zhì)中元素化合價判斷 CuFeS2　Cu＋2　Fe＋2　S－2　K2FeO4　Fe＋6 Li2NH　N－3　LiNH2　N－3　AlN　N－3 Na2S2O3　S＋2　MO　M＋5　C2O　C＋3 HCN　C＋2　N－3　CuH　Cu＋1　H－1 FeO　Fe＋(8－n)　Si3N4　Si＋4　N－3 考點二、氧化性、還原性強弱比較 【知識梳理】 1．氧化性、還原性的判斷 (1)氧化性是指得電子的性質(zhì)(或能力)；還原性是指失電子的性質(zhì)(或能力)。 (2)氧化性、還原性的強弱取決于得、失電子的難易程度，與得、失電子數(shù)目的多少無關。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根據(jù)金屬活動性順序表，Na比Al活潑，更易失去電子，所以Na比Al的還原性強。 從元素的價態(tài)考慮：最高價態(tài)——只有氧化性，如：Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；最低價態(tài)——只有還原性，如：金屬單質(zhì)、Cl－、S2－等；中間價態(tài)——既有氧化性又有還原性，如：Fe2＋、S、Cl2等。 2．氧化性、還原性強弱的比較方法 (1)根據(jù)化學方程式判斷 氧化劑(氧化性)＋還原劑(還原性)===還原產(chǎn)物＋氧化產(chǎn)物 氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物； 還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。 (2)根據(jù)反應條件和產(chǎn)物價態(tài)高低進行判斷 ①與同一物質(zhì)反應，一般越易進行，則其氧化性或還原性就越強。如Na與冷水劇烈反應，Mg與熱水反應，Al與水加熱反應也不明顯，所以還原性：Na>Mg>Al；非金屬單質(zhì)F2、Cl2、Br2、I2與H2反應，F(xiàn)2與H2暗處劇烈反應并爆炸，Cl2與H2光照劇烈反應并爆炸，Br2與H2加熱到500 ℃才能發(fā)生反應，I2與H2在不斷加熱的條件下才緩慢發(fā)生反應，且為可逆反應，故氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。 ②當不同的氧化劑作用于同一還原劑時，如果氧化產(chǎn)物價態(tài)相同，可根據(jù)反應條件的高低進行判斷：一般條件越低，氧化劑的氧化性越強，如：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，由上述反應條件的不同，可判斷氧化性：KMnO4>MnO2。 當不同氧化劑作用于同一還原劑時，如果氧化產(chǎn)物價態(tài)不相同，可根據(jù)氧化產(chǎn)物的價態(tài)高低進行判斷：氧化產(chǎn)物的價態(tài)越高，則氧化劑的氧化性越強，如：2Fe＋3Cl22FeCl3，F(xiàn)e＋SFeS，則氧化性：Cl2＞S。 正誤辨析 正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“” (1)反應2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，說明金屬陽離子還原產(chǎn)物不一定是金屬單質(zhì)(　　) (2)反應2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，說明還原性Cu＞Fe2＋(　　) (3)反應Cu＋H2SO4通電,CuSO4＋H2↑，說明還原性：Cu＞H2(　　) (4)反應2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，說明鹽酸不能作高錳酸鉀的酸化劑(　　) 【答案】(1)√　(2)√　(3)　(4)√ 【題組集訓】 題組一　正確理解氧化性、還原性強弱 1．下列說法正確的是(　　) A．含有最高價元素的化合物一定具有強氧化性 B．強氧化劑與強還原劑混合不一定能發(fā)生氧化還原反應 C．陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性 D．元素的非金屬性越強，其氧化性越強，相應單質(zhì)越活潑 【答案】B 【解析】強氧化劑與強還原劑發(fā)生反應需要一定的條件，如：H2和O2發(fā)生反應需要點燃或光照。 2．在氧化還原反應中，下列各組物質(zhì)均可用作氧化劑的是(　　) A．F－、I－、S2－ B．Fe3＋、MnO、NO C．ClO、Mg D．Cl2、Fe3＋、Al 【答案】B 題組二　依據(jù)方程式判斷氧化性、還原性強弱 3．已知常溫下在溶液中可發(fā)生如下兩個離子反應： Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋ Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋ 由此可以確定Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋三種離子的還原性由強到弱的順序是(　　) A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋ C．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ D．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ 【答案】A 【解析】在氧化還原反應中還原劑的還原性比還原產(chǎn)物的還原性強。由方程式可知，還原性：Fe2＋ ＞Ce3＋；Sn2＋＞Fe2＋。 4．鉈(Tl)鹽與氰化鉀(KCN)被列為A級危險品。已知下列反應在一定條件下能夠發(fā)生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列離子氧化性比較順序正確的是(　　) A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋ B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋ C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋ D．Tl3＋>Ag＋>Fe3＋ 【答案】D 【解析】在氧化還原反應中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性。 題組三　依據(jù)氧化性、還原性強弱判斷氧化還原反應能否發(fā)生 5．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。下列反應在水溶液中不可能發(fā)生的是(　　) A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3 B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2 C．Co2O3＋6HCl(濃)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 【答案】A 【解析】根據(jù)氧化還原反應中，氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，可判斷B中氧化性：Cl2>I2；C中氧化性：Co2O3>Cl2；D中氧化性：Fe3＋>I2，這些結(jié)論與題給信息一致。對于A，由于I－的還原性強于Fe2＋，所以Cl2應先氧化I－，而不應先氧化Fe2＋。 6．已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有還原性，它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，則下列反應不能發(fā)生的是(　　) A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋ B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O D．2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋ 【答案】B 【解析】A項，還原性：SO2＞Fe2＋，符合題意；B項，還原性：SO2＞I－，符合題意；C項，還原性：H2O2＞SO2，與題意矛盾；D項，還原性：H2O2＞Fe2＋，符合題意。 題組四　外界條件影響物質(zhì)的氧化性、還原性 7．物質(zhì)氧化性、還原性的強弱，不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關，還與物質(zhì)的濃度和反應溫度等有關。下列各組物質(zhì)：①Cu與HNO3溶液?、贑u與FeCl3溶液?、踆n與H2SO4溶液　④Fe與FeCl3溶液?、軨l2和NaOH溶液?、轋e和HNO3溶液?、逨e和H2SO4溶液　⑧Na和O2 (1)由于濃度不同而發(fā)生不同氧化還原反應的是_________________________________。 (2)由于溫度不同而發(fā)生不同氧化還原反應的是________________________________。 (3)氧化還原反應不受濃度、溫度影響的是__________。 【答案】(1)①③⑥⑦　(2)⑤⑥⑦⑧　(3)②④ 【解析】⑥Fe和濃HNO3常溫下鈍化，加熱繼續(xù)反應，F(xiàn)e和稀HNO3反應，HNO3被還原成NO。⑦Fe和濃H2SO4常溫下鈍化，加熱繼續(xù)反應，F(xiàn)e和稀H2SO4反應生成FeSO4和H2。 【方法指導】 根據(jù)影響因素判斷氧化性、還原性強弱的方法 (1) 濃度：同一種物質(zhì)濃度越大，氧化性(或還原性)越強。 如氧化性：濃H2SO4>稀H2SO4，濃HNO3>稀HNO3，還原性：濃HCl>稀HCl。 (2)溫度：同一種物質(zhì)，溫度越高其氧化性越強。如：熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。 (3)酸堿性：同一種物質(zhì)，所處環(huán)境酸(堿)性越強其氧化性(還原性)越強。 如：酸性條件：2MnO＋6H＋＋5SO===2Mn2＋＋5SO＋3H2O 中性條件：2MnO＋H2O＋3SO===2MnO2↓＋3SO＋2OH－ 堿性條件：2MnO＋2OH－＋SO===2MnO＋SO＋H2O 其氧化性為KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(堿性)。 考點三、氧化還原反應的“四條”規(guī)律 【知識梳理】 1．反應先后規(guī)律的思維模型 同一氧化劑與含多種還原劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應時，首先被氧化的是還原性最強的物質(zhì)； 同一還原劑與含多種氧化劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應時，首先被還原的是氧化性最強的物質(zhì)。 2．價態(tài)歸中規(guī)律思維模型 含不同價態(tài)的同種元素的物質(zhì)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。簡記為“兩相靠，不相交”。 例如，不同價態(tài)硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應： 注意?、葜胁粫霈F(xiàn)H2S轉(zhuǎn)化為SO2而H2SO4轉(zhuǎn)化為S的情況。 3．歧化反應規(guī)律思維模型 “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：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 4．守恒規(guī)律的思維模型 氧化還原反應的實質(zhì)是反應過程中發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移，而氧化劑得電子總數(shù)(或元素化合價降低總數(shù))必然等于還原劑失電子總數(shù)(或元素化合價升高總數(shù))，即得失電子守恒。基于這種思想，可以對氧化還原反應進行配平和計算。 【題組集訓】 題組一　先后規(guī)律的應用 1．已知氧化性Br2＞Fe3＋。向含溶液a mol的FeBr2溶液中通入b mol Cl2，充分反應。下列說法不正確的是(　　) A．離子的還原性強弱：Fe2＋＞Br－＞Cl－ B．當a≥2b時，發(fā)生的離子反應： 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ C．當a＝b時，反應后的離子濃度：c(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－)＝1∶2∶2 D．當3a≤2b時，發(fā)生的離子反應： 2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－ 【答案】C 【解析】本題考查離子反應和氧化還原反應等知識。這是一道能力要求較高的試題，是一道難得的好題，嚴格把握了“學考”對離子反應內(nèi)容的要求，巧妙設計從與反應物的量有關的離子反應入手，考查離子共存問題。所以解答這道題時，不需要從反應物FeBr2和Cl2的量分析入手書寫與量有關的離子反應方程式來解題，只要依據(jù)題干給予的信息：氧化性Br2＞Fe3＋，就可判斷出還原性Fe2＋＞Br－＞Cl－，當a＝b時，發(fā)生的離子反應2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－，利用原子守恒可知，反應后的溶液中c(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－)＝1∶1∶2。 2．用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅，所得溶液中加入鐵粉。對加入鐵粉充分反應后的溶液分析合理的是(　　) A．若無固體剩余，則溶液中一定有Fe3＋ B．若有固體存在，則溶液中一定有Fe2＋ C．若溶液中有Cu2＋，則一定沒有固體析出 D．若溶液中有Fe2＋，則一定有Cu析出 【答案】B 【解析】本題考查鐵及其化合物的性質(zhì)。FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上銅的反應為2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2，還可能有過量的FeCl3溶液，加入鐵粉充分反應后，A項，若無固體剩余，說明原溶液中含有Fe3＋，反應后不一定還含有；B項，不管固體是鐵粉還是銅粉，溶液中一定含有Fe2＋；C項，若溶液中有Cu2＋，可能有部分銅固體析出；D項，若溶液中有Fe2＋，不一定有Cu析出。 題組二　歧化、歸中規(guī)律的應用 3．氫化鈣可以作為生氫劑(其中CaH2中氫元素為－1價)，化學方程式為CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，其中水的作用(　　) A．既不是氧化劑也不是還原劑 B．是氧化劑 C．是還原劑 D．既是氧化劑又是還原劑 【答案】B 【解析】CaH2→H2的過程中，H元素的化合價由－1→0，化合價升高，故CaH2為還原劑，而H2O→H2的過程中，H元素的化合價由＋1→0，化合價降低，故H2O為氧化劑。 4．在反應4P＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3中，單質(zhì)P(　　) A．被氧化 B．被還原 C．一部分被氧化，一部分被還原 D．既未被氧化又未被還原 【答案】C 【解析】→KH2O2，→H3，故單質(zhì)P一部分被氧化，一部分被還原。 題組三　守恒規(guī)律的應用 (一)利用守恒配平 類型一　正向配平類 5．(1)____HCl(濃)＋____MnO2____Cl2↑＋____MnCl2＋____H2O (2)____Cu＋____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2O (3)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O (4)____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O 【答案】(1)4　1　1　1　2　(2)3　8　3　2　4 (3)5　1　3　3　3　3　(4)2　16　10　2　5　8 類型二　逆向配平類 6．(1)____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O (2)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3 【答案】(1)3　6　2　1　3　(2)2　9　3　3　5 (二)利用守恒規(guī)律計算 7．Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為1∶16，則x的值為(　　) A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】D 【解析】本題考查在氧化還原反應中利用得失電子守恒進行相關的計算。 Na2―→xNa2O4　NaO―→Na 得關系式x＝162，x＝5。 【反思歸納】 1．配平步驟 (1)標好價：正確標出反應前后化合價有變化的元素的化合價。 (2)列變化：列出元素化合價升高和降低的數(shù)值。 (3)求總數(shù)：求元素化合價升高和降低的總數(shù)，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學計量數(shù)。 (4)配化學計量數(shù)：用觀察法配平其他各物質(zhì)的化學計量數(shù)。 (5)細檢查：利用“守恒”三原則(即質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒)，逐項檢查配平的方程式是否正確。 2．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(chǎn)物和氧化產(chǎn)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(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式： abe－＝a′b′e－ a、a′指變價原子個數(shù)(物質(zhì)的量)。 b、b′指元素的化合價變化數(shù)。