第1講氧化還原反應(yīng)

1、 第1講 氧化還原反應(yīng)講 同分異構(gòu)高考大綱（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)理解不同類型的化學(xué)反應(yīng)（2）在分析元素化合價變化的基礎(chǔ)上，理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律研究物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)以及常見氧化劑和還原劑之間的反應(yīng)高考真題測試 1. （2015北京 8）下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)（如圖）的說法不正確的是（ ） A.氮元素均被氧化 B.工業(yè)合成氨屬于人工固氮C.含氮無機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化 D.碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)2. （2014全國大綱版13）已知：將Cl2通人適量KOH溶液，產(chǎn)物中可能有KC1、KClO、KC1O3，且c(Cl)-c(ClO)-的值與溫度高低有關(guān)。當(dāng)n(

2、KOH)=amol時，下列有關(guān)說法錯誤的是A若某溫度下，反應(yīng)后c(Cl)-c(ClO)-11，則溶液中 c(Cl0)-c(ClO3)-12B參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量等于12amolC改變溫度，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量ne的范圍：amolneamolD改變溫度，產(chǎn)物中KC1O3的最大理論產(chǎn)量為amol3. （2014·上海單科化學(xué)卷 19）下列反應(yīng)與Na2O2SO2Na2SO4相比較，Na2O2的作用相同的是A2Na2O2CO22Na2CO3O2 B2Na2O22SO32Na2SO4O2 CNa2O2H2SO4Na2SO4H2O2 D3Na2O2Cr2O32Na2CrO4Na2O 4.

3、 （2014·山東理綜化學(xué)卷 7）下表中對應(yīng)關(guān)系正確的是ACH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClCH2=CH2+HClCH3CH2Cl均為取代反應(yīng)B由油脂得到甘油由淀粉得到葡萄糖均發(fā)生了水解反應(yīng)CCl2+2Br=2Cl+Br2Zn+Cu2+=Zn2+Cu均為單質(zhì)被還原的置換反應(yīng)D2Na2O2+2H2O+4NaOH+O2Cl2+H2O=HCl+HClO 均為水作還原劑的氧化還原反應(yīng)5. （2015北京 26 ）氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。以太陽能為熱源，熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應(yīng)過程如下圖所示： （1）反應(yīng)的化學(xué)方程式是 【答案】SO2+I2+

4、2H2O=2HI+ H2SO46. （2015新課標(biāo) 27）硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦（主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示： 回答下列問題：（1）寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 。為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度濃度外，還可采取的措施有 （寫出兩條）。【答案】Mg2B2O5·H2O+2H2SO4= 2MgSO4+2H3BO3；攪拌礦粉、升高溫度。7. （2015重慶9）ClO2與Cl2的氧化性相近。在自來水消毒和果

5、蔬保鮮等方面應(yīng)用廣泛。某興趣小組通過題9圖1裝置（夾持裝置略）對其制備、吸收、釋放和應(yīng)用進(jìn)行了研究。（4）已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2，該反應(yīng)的離子方程式為 ，在ClO2釋放實驗中，打開E的活塞，D中發(fā)生反應(yīng)，則裝置F的作用是 。【答案】5 ClO2+4 H+= Cl+4ClO2+2H2O驗證ClO2具有氧化性可以氧化I8. （2015山東29）利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。（2）利用鈷渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制備鈷氧化物的工藝流程如下：Co(OH)3溶解還原反應(yīng)的離子方程式

6、為 ，鐵渣中鐵元素的化合價為_，在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2，測得充分煅燒后固體質(zhì)量為2.41g，CO2的體積為1.344L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則鈷氧化物的化學(xué)式為_。【答案】2Co(OH)3+ SO32+ 4H+=2Co2+ SO42+5 H2O或Co(OH)3+3H+= Co3+3 H2O，2Co3+ SO32+ H2O=2Co2+ SO42+ 2H+； +3；Co3O49. （2014·全國理綜I化學(xué)卷 27）次磷酸（H3PO2）是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)的還原性。回答下列問題： （1）H3PO2是一元中強(qiáng)酸，寫出其電離方程式_。 （2）H3PO2和NaH2PO2

7、均可將溶液中的Ag+還原為Ag，從而可用于化學(xué)鍍銀。 H3PO2中，P元素的化合價為_。利用H3PO2進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1，則氧化產(chǎn)物為_（填化學(xué)式）。NaH2PO2為_（填“正鹽”或“酸式鹽”），其溶液顯_（填“弱酸性”、“中性”或“弱堿性”）。（3）H3PO2的工業(yè)制法是：將白磷（P4）與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成PH3氣體和Ba(H2PO2)2，后者再與H2SO4反應(yīng)，寫出白磷與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_?！敬鸢浮浚?）H3PO2H+H2PO2-(2)+1。H3PO4。正鹽，堿性。（3）2P43Ba(OH)26H2O2PH33Ba(H2PO2

8、)210. （2014·海南單科化學(xué)卷 16）鋰錳電池的體積小，性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中，Li+ 通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2?；卮鹣铝袉栴}：（4）MnO2可與KOH和KClO4在高溫條件下反應(yīng)，生成K2MnO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為_?！敬鸢浮?MnO2+KClO4+8KOH4K2MnO4+KCl+4H2O 2:1 知識精講一、氧化還原反應(yīng)的基本概念 1、氧化還原反應(yīng)：概念：有電子轉(zhuǎn)移或偏移的化學(xué)反應(yīng)。實質(zhì)：電子轉(zhuǎn)移（得失）

9、或偏移特征：元素化合價升降 2、氧化劑：概念：得到電子的物質(zhì)（化合價降低，得到電子，表現(xiàn)出氧化性的物質(zhì)）。常見的具有氧化性物質(zhì)： 活潑的非金屬單質(zhì)：F2、Cl2、Br2、I2、O2、S、N2等；某些金屬的陽離子：Ag+、Cu2+、Fe3+等；某些含高價態(tài)元素的物質(zhì)： KMnO4、H2SO4（濃）、HNO3、KClO3等；常見的過氧化物：Na2O2、H2O2等。氧化性大小比較：氧化劑>氧化產(chǎn)物3、還原劑：概念：失去電子的物質(zhì)（化合價升高，失去電子，表現(xiàn)出還原性的物質(zhì)）。常見的具有還原性的物質(zhì)： 金屬單質(zhì)：Na、Mg、Al、Zn、Fe、K、Ca、Ba、Fe、Cu等；某些非金屬單質(zhì)：H2、C、

10、P、S等；含較低價態(tài)元素的物質(zhì)：CO、SO2、HCl、H2S、FeCl2、Na2SO3還原性大小比較：還原劑>還原產(chǎn)物4、氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物：口訣：氧化劑（氧化性）：降、得、還（被還原、發(fā)生還原反應(yīng)、得到還原產(chǎn)物）還原劑（還原性）：升、失、氧（被氧化、發(fā)生氧化反應(yīng)、得到氧化產(chǎn)物）二、氧化還原反應(yīng)配平1.配平方法化合價升降法（電子轉(zhuǎn)移守恒法）2.步驟一標(biāo)化合價根據(jù)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，標(biāo)出發(fā)生變價元素的化合價。二列變化標(biāo)在誰上？化合價都升或都降；標(biāo)在誰下面看誰的角標(biāo)三定根據(jù)化合價升高與降低的最小公倍數(shù)，定出參加氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。四平用觀察法配平其他各物質(zhì)的化

11、學(xué)計量數(shù)，配平化學(xué)方程式。五查原子守恒、離子守恒、電荷守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒。3、雙線橋法：表示反應(yīng)前后同一元素原子間電子的轉(zhuǎn)移情況?！咀⒁馐马棥考^、箭尾對應(yīng)化合價變化的同種元素；線要跨越等號，從左指向右。必須注明“得到/失去ne-,化合價降低（升高），被還原（氧化）”的字樣。還原劑失去電子總數(shù)與氧化劑得到電子總數(shù)相等。4、單線橋法：表示反應(yīng)前后不同元素原子間電子的轉(zhuǎn)移情況?！咀⒁馐马棥繂尉€橋表示反應(yīng)物中變價元素原子得失電子的情況；不需標(biāo)明“得”或“失”，只標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移數(shù)目；箭頭標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向；單線橋箭頭從失電子的元素原子指向得電子的元素原子。三、氧化還原反應(yīng)規(guī)律1.對立統(tǒng)一規(guī)律：還原劑、氧

12、化劑相互對立又相互依存2.電子守恒規(guī)律：還原劑失電子總數(shù)氧化劑得電子總數(shù)氧化劑化合價降低的總數(shù)還原劑化合價升高的總數(shù)。應(yīng)用：氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式的配平和相關(guān)計算。n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價-低價)n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價-低價) 3.價態(tài)規(guī)律(1)元素處于最高價態(tài)時只有氧化性。例如Fe3+(2)元素處于最低價態(tài)時只有還原性。例如S2-(3)元素處于中間價態(tài)時既有氧化性又有還原性。例如Fe2+4.難易規(guī)律氧化性、還原性取決于得失電子的難易，與電子數(shù)無關(guān)難失電子的物質(zhì)不一定易得電子（例如稀有氣體）單質(zhì)氧化性越強(qiáng)，離

13、子的還原性越弱；單質(zhì)還原性越強(qiáng)，離子的氧化性越弱。根據(jù)金屬活動性順序：根據(jù)非金屬活動性順序：5.先后規(guī)律多種氧化劑與一種還原劑相遇，氧化性強(qiáng)的首先得電子被還原；多種還原劑與一種氧化劑相遇，還 原性強(qiáng)的首先失電子被氧化。6.強(qiáng)弱規(guī)律氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑>還原產(chǎn)物?！绢}型總結(jié)】判斷氧化性、還原性強(qiáng)弱 判斷反應(yīng)是否發(fā)生7.歸中、歧化反應(yīng)(1)歧化反應(yīng)規(guī)律：同物質(zhì)同一價態(tài)的同種元素，部分價態(tài)升高，部分價態(tài)降低的反應(yīng)稱為歧化反應(yīng)。規(guī)律為：中間價 低價+高價 (2)價態(tài)歸中規(guī)律：同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，高價態(tài)低價態(tài) 中間價態(tài)；即“只靠攏，不交叉”。 相鄰的價

14、態(tài)不反應(yīng)。應(yīng)用：判斷元素或物質(zhì)的氧化性、還原性和反應(yīng)產(chǎn)物。四、陌生氧化還原反應(yīng)方程式書寫先找出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物利用電子轉(zhuǎn)移守恒配平得失電子守恒和參與氧化還原的原子守恒缺什么加什么只缺氫或者只缺氧 PH<7 H2O 失去氧 H+ PH<7 H+ 缺氧 缺氫 PH>7 OH- 失去氧 H2O PH>7 H2O 失去氫 OH- 既缺氫又缺氧除了滿足中條件之外，還需要在反應(yīng)物中加水 有氫有氧必有水 （反應(yīng)物中含有H、O元素，且H、O元素不以水分子形式存在，生成物必然有水 適用于無特殊條件指明的幾乎所有反應(yīng)）例題分析考點(diǎn)一 氧化還原反應(yīng)基本概念例題1. （201

15、5海淀一模11）已知重鉻酸鉀（K2Cr2O7）溶液中存在如下平衡： Cr2O72-（橙色）+ H2O2H+ 2CrO42-（黃色） 向2 mL 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中滴入3滴6 mol·L-1 NaOH溶液，溶液由橙色變?yōu)辄S色；向所得溶液中再滴入5滴濃H2SO4，溶液由黃色變?yōu)槌壬?向2 mL 0.1 mol·L-1 酸化的K2Cr2O7溶液中滴入適量(NH4)2Fe(SO4)2溶液，溶液由橙色變?yōu)榫G色，發(fā)生反應(yīng)：Cr2O72- + 14H+ 6Fe2+ = 2Cr3+(綠色) + 6Fe3+ + 7H2O。下列分析正確的是 A實驗和均能證

16、明K2Cr2O7溶液中存在上述平衡B實驗?zāi)苷f明氧化性：Cr2O72- > Fe3+CCrO42-和Fe2+在酸性溶液中可以大量共存D稀釋K2Cr2O7溶液時，溶液中各離子濃度均減小例題2. 亞氨基羥（Li2NH）是一種儲氫容量器，安全性好的固體儲氫材料，其儲氫原理可表示為Li2NHH2LiNH2LiH。下列有關(guān)說法正確的是 A. Li2NH中N的化合價是1B.該反應(yīng)中H2既是氧化劑又是還原劑C.Li和H的離子半徑相等D.此法儲氫和鋼瓶儲氫的原理相同例題3. （2010北京11）自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下深層滲透，遇到難溶的ZnS或PbS，慢慢轉(zhuǎn)

17、變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。下列分析正確的是()A、CuS的溶解度大于PbS的溶解度B、原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍(lán)沒有還原性C、CuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程式是Cu2S2=CuSD、整個過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)例題4. 化學(xué)方程式可簡明地體現(xiàn)元素及其化合物的性質(zhì)。已知：氧化還原反應(yīng)：2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + I2 + 2HCl； 2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2 + 6H2O2Fe(OH)2 + I2 + 2KOH = 2Fe(OH)3 + 2KI； 3I2 + 6KOH = 5KI + KIO3 + 3H2O復(fù)分解反應(yīng)：

18、2HSCN + K2CO3 = 2KSCN + CO2 + H2O； KCN + CO2 + H2O = HCN + KHCO3熱分解反應(yīng)：4NaClO 3NaCl + NaClO4；NaClO4 NaCl + 2O2下列說法不正確是： A氧化性（酸性溶液）：FeCl3 > Co(OH)3 > I2 B還原性（堿性溶液）：Fe(OH)2 > I2 > KIO3C熱穩(wěn)定性：NaCl > NaClO4 > NaClO D酸性（水溶液）：HSCN > H2CO3 > HCN考點(diǎn)二 氧化還原反應(yīng)的簡單計算例題5. 硫代硫酸鈉可作為脫氯劑，巳知25.0mL

19、0.100mol·L-1Na2S2O3溶液恰好把224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)Cl2完全轉(zhuǎn)化為Cl-離子，則S2O32-將轉(zhuǎn)化為（ ） AS2- B.S C.SO32- D.SO42-例題6. 已知下列分子或離子在酸性條件下都能氧化KI，自身發(fā)生如下變化：H2O2H2O I2 Mn2+ HNO2NO如果分別用等物質(zhì)的量的這些物質(zhì)氧化足量的KI，得到I2最多的是( )A.H2O2 B. C. D.HNO2 例題7. 一定條件下，氨氣與一氧化氮發(fā)生反應(yīng)：NH3+NON2+H2O(未配平)。該反應(yīng)中，被氧化與被還原的氮原子數(shù)之比為( ) A.23 B.32 C.45 D.56例題8. 向27.2

20、Cu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5L，固體物質(zhì)完全反應(yīng)，生成NO 和Cu(NO3)2在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，沉淀質(zhì)量為39.2g。下列有關(guān)說法不正確的是 A、Cu與Cu2O 的物質(zhì)的量之比為2:1 B、硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.6mol/LC、產(chǎn)生的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48L D、Cu、Cu2O與硝酸反應(yīng)后剩余HNO3為0.2mol例題9. （懷柔2011屆高三適應(yīng)性練習(xí)理綜，12）向含F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的稀溶液中逐漸加入鐵粉，圖2c(Fe2+)的變化如圖2所示。下列離子方程式錯

21、誤的是( ) A、01：Fe+NO3-+4H+=Fe3+NO+2H2O B、12：Fe+ 2Fe3+ =3Fe2+ C、23：Fe+Cu2+=Fe2+Cu D、03：3Fe +2Fe3+2Cu2+=5Fe2+2Cu例題10. （1）某一反應(yīng)體系中有反應(yīng)物和生成物共5種物質(zhì)：S、H2S、HNO3、NO、H2O。 該反應(yīng)中還原產(chǎn)物是 ；若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3電子，則氧化產(chǎn)物的質(zhì)量是_。（2）將a mol Cl2 通入含b mol FeBr2的溶液中，當(dāng)0< a / b1/2 時，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- ，寫出另2個可能發(fā)生的離子方程式當(dāng) a / b =1時_;當(dāng)a / b3/2時_ 【答案】（1）NO 4.8g （2分） （2） 2Cl2 + 2Fe2+ + 2Br- = 4Cl- + 2Fe3+ + Br2 3Cl2 + 2Fe2+ + 4Br- =2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl- 考點(diǎn)三 陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書寫例題11. （2014·上海單科化學(xué)卷 五）（1）硫化氫具有還原性，可以和許多氧化劑反應(yīng)。在酸性條件下，H2S和 KMnO4反應(yīng)生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。 _【答案】5H2S+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S例題1