2023版高三一輪總復(fù)習(xí)化學(xué)魯科版教案：第2章 第11講 氧化還原反應(yīng)規(guī)律及應(yīng)用(能力課)

1、PAGE PAGE 10 第11講氧化還原反應(yīng)規(guī)律及應(yīng)用(能力課)1.理解氧化還原反應(yīng)中的價態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律和反應(yīng)先后規(guī)律及其這些規(guī)律的應(yīng)用。2.理解氧化還原反應(yīng)中的電子守恒規(guī)律及其有關(guān)計算。價態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律與反應(yīng)先后規(guī)律1價態(tài)規(guī)律(1)價態(tài)歸中規(guī)律含有不同價態(tài)的同種元素物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，該元素的價態(tài)變化一定遵循“高價低價中間價”，即“價態(tài)相間能歸中，歸中價態(tài)不交叉，價升價降只靠攏?！比纾?2)歧化反應(yīng)規(guī)律同一元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成不同價態(tài)的物質(zhì)時，該元素的價態(tài)變化一定遵循“中間價態(tài)高價態(tài)低價態(tài)”，不會出現(xiàn)“一邊倒”的現(xiàn)象，即生成物中該元素的價態(tài)不能都比反應(yīng)物中該元素價態(tài)高，或都比反應(yīng)物中該元

2、素價態(tài)低。(3)同種元素相鄰價態(tài)不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如濃硫酸可以干燥SO2。2先后規(guī)律(1)同時含有幾種還原劑時eq o(,sup9(加入氧化劑)將按照還原性由強到弱的順序依次反應(yīng)。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2時，因為還原性：Fe2Br，所以Cl2先與Fe2反應(yīng)。(2)同時含有幾種氧化劑時eq o(,sup9(加入還原劑)將按照氧化性由強到弱的順序依次反應(yīng)。如在含有Fe3、Cu2、H的溶液中加入鐵粉，因為氧化性：Fe3Cu2H，所以鐵粉先與Fe3反應(yīng)，然后依次與Cu2、H反應(yīng)。(3)熟記常見的強弱順序氧化性：MnOeq oal(,4)(H)Cl2Br2Fe3I2S，還原性：ClBrFe

3、2ISO2(SOeq oal(2,3)Fe2Br，可知圖中的、分別代表I、Fe2、Br，可求得：n(I)2 mol，n(Fe2)4 mol，根據(jù)代表含氧酸和圖示可知，再根據(jù)ba5，代表HIO3，根據(jù)電荷守恒n(Br)6 mol，故a6，C項錯誤；對應(yīng)的反應(yīng)條件不為堿性，離子方程式中OH不能作反應(yīng)物，B項錯誤。5(2021遼寧實驗中學(xué)模擬)已知：還原性HSOeq oal(,3)I，氧化性IOeq oal(,3)I2，在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入KIO3和析出I2的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A0a間發(fā)生反應(yīng)：3HSOeq oal(,3)IO

4、eq oal(,3)=3SOeq oal(2,4)I3HBab間共消耗NaHSO3的物質(zhì)的量為1.8 molCbc間發(fā)生的反應(yīng)中I2僅是氧化產(chǎn)物D當(dāng)溶液中I與I2的物質(zhì)的量之比為52時，加入的KIO3為1.08 molC還原性HSOeq oal(,3)I，所以首先發(fā)生的反應(yīng)為IOeq oal(,3)3HSOeq oal(,3)=I3SOeq oal(2,4)3H，繼續(xù)加入KIO3，氧化性IOeq oal(,3)I2，所以IOeq oal(,3)可以結(jié)合H氧化I生成I2，反應(yīng)為IOeq oal(,3)6H5I=3H2O3I2，根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)來判斷各個點的產(chǎn)物。電子守恒規(guī)律在計算中的應(yīng)用【典例】N

5、a2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO 被還原為NaCl，若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為116，則x的值為_。思路點撥列式：161(1)xeq blcrc(avs4alco1(6blc(rc)(avs4alco1(f(2,x)，故x5。答案51對于氧化還原反應(yīng)的計算，要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)反應(yīng)中氧化劑得到的電子總數(shù)與還原劑失去的電子總數(shù)相等，即得失電子守恒。利用守恒思想，可以拋開繁瑣的反應(yīng)過程，可不寫化學(xué)方程式，不追究中間反應(yīng)過程，只要把物質(zhì)分為始態(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(jié)果。2守恒法解題的思維流程(1)找出

6、氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。(2)找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)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。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)。電子守恒法的基本應(yīng)用1(2021莆田模擬)將0.195 g鋅粉加入20.0 mL的 0.1 molL1 MOeq oal(,2)溶液中，恰好完全反應(yīng)，則還原產(chǎn)物可能是()AM BM2 CM3 DMO2B設(shè)反應(yīng)后M元素的化合價為x，參加反應(yīng)的MOeq oal(,2)的物質(zhì)的量為0.1 molL10.02 L0.002 mol，參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的

7、量為0.195 g65 gmol10.003 mol，故存在：(5x)0.002 mol0.003 mol2，解得x2，故選B。2在反應(yīng)3BrF35H2O=9HFBr2HBrO3O2中，若有5 mol H2O參加反應(yīng)，被水還原的溴為 ()A1 mol Beq f(2,3) molCeq f(4,3) mol D2 molC5 mol H2O參加反應(yīng)，根據(jù)方程式知有2 mol H2O作還原劑，失去4 mol e，根據(jù)得失電子守恒可知2 mol H2O還原的溴為eq f(4,3) mol，C項正確。3某離子反應(yīng)中涉及H2O、ClO、NHeq oal(,4)、H、N2、Cl六種粒子。其中N2、ClO

8、的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列判斷不正確的是()A該反應(yīng)的氧化劑是ClOB消耗1 mol 還原劑，轉(zhuǎn)移3 mol電子C氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為23D當(dāng)生成14 g N2時，消耗的ClO為1.5 molC根據(jù)題意圖示可知氧化劑為ClO，還原劑為NHeq oal(,4)，根據(jù)得失電子守恒知n(ClO)2n(NHeq oal(,4)3，n(ClO)n(NHeq oal(,4)32，C項錯誤。得失電子守恒在多步反應(yīng)中的應(yīng)用4足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，將這些氣體與1.68 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。

9、若向所得硝酸銅溶液中加入5 molL1 NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是 ()A60 mL B45 mLC30 mL D15 mLA根據(jù)得失電子守恒可知n(Cu)2n(O2)2eq f(1.68,22.4) mol0.15 mol，故n(NaOH)2n(Cu)0.30 mol，V(NaOH)eq f(0.30,5) L60 mL。1(雙選)(2021山東等級考，T13)實驗室中利用固體KMnO4進行如圖實驗，下列說法錯誤的是()AG與H均為氧化產(chǎn)物B實驗中KMnO4只作氧化劑CMn元素至少參與了3個氧化還原反應(yīng)DG與H的物質(zhì)的量之和可能為0.25 molBDKMnO

10、4固體受熱分解生成K2MnO4、MnO2、O2，K2MnO4、MnO2均具有氧化性，在加熱條件下能與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)過程中Cl被氧化為Cl2，K2MnO4、MnO2被還原為MnCl2，因此氣體單質(zhì)G為O2，氣體單質(zhì)H為Cl2。加熱KMnO4固體的反應(yīng)中，氧元素化合價由2升高至0被氧化，加熱K2MnO4、MnO2與濃鹽酸的反應(yīng)中，氯元素化合價由1升高至0被氧化，因此O2和Cl2均為氧化產(chǎn)物，故A正確；KMnO4固體受熱分解過程中，錳元素化合價降低被還原，部分氧元素化合價升高被氧化，因此KMnO4既是氧化劑也是還原劑，故B錯誤；錳元素在反應(yīng)過程中物質(zhì)及化合價變化為，Mn元素至少參加了3

11、個氧化還原反應(yīng)，故C正確；根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)：2KMnO4eq o(=,sup9()K2MnO4MnO2O2，MnO24HCl(濃)eq o(=,sup9()MnCl2Cl22H2O，K2MnO48HCl(濃)eq o(=,sup9()MnCl22KCl2Cl24H2O,0.1 mol KMnO4最多產(chǎn)生0.05 mol O2、0.15 mol Cl2，所以G與H的物質(zhì)的量之和不可能為0.25 mol，故D錯誤。2(雙選)(2020海南等級考，T9)含有下列有害組分的尾氣，常用NaOH溶液吸收以保護環(huán)境。吸收過程中發(fā)生歧化反應(yīng)的是()ASO3BCl2CNO2DHBrBCCl22NaOH=NaClN

12、aClOH2O,2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O，B、C正確。3(2019浙江4月選考)反應(yīng)8NH33Cl2=N26NH4Cl，被氧化的NH3與被還原的Cl2的物質(zhì)的量之比為()A23 B83C21 D32答案A4(2021廣東選擇性考試，T18節(jié)選)高純AlAs(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示，圖中所示致密保護膜為一種氧化物，可阻止H2O2刻蝕液與下層GaAs(砷化鎵)反應(yīng)。(1)該氧化物為_。(2)已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2與上層GaAs的反應(yīng)中，As元素的化合價變?yōu)?價，則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_。解析(1)由題給

13、芯片制造的刻蝕過程示意圖可知，加入H2O2刻蝕液，GaAs逐漸溶解，當(dāng)H2O2刻蝕液接觸AlAs時，反應(yīng)生成一種致密的氧化膜，由此可知，Ga、As均可溶于H2O2刻蝕液，形成的致密氧化膜是AlAs中的鋁被氧化為致密的Al2O3膜。(2)GaAs與H2O2反應(yīng)時，As由3價變?yōu)?價，O由1價變?yōu)?價，由氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)律可知，氧化劑(H2O2)與還原劑(GaAs)的物質(zhì)的量之比為41。答案(1)Al2O3(2)411高鐵酸鉀是一種新型、高效、多功能水處理劑，工業(yè)上采用向KOH溶液中通入氯氣，然后再加入Fe(NO3)3溶液的方法制備K2FeO4，發(fā)生反應(yīng)：Cl2KOHKClKClOKC

14、lO3H2O(未配平)；2Fe(NO3)33KClO10KOH=2K2FeO46KNO33KCl5H2O。下列說法正確的是()A反應(yīng)中每消耗4 mol KOH，吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L Cl2B氧化性：K2FeO4KClOC若反應(yīng)中n(ClO)n(ClOeq oal(,3)51，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為21D若反應(yīng)的氧化產(chǎn)物只有KClO，則得到0.2 mol K2FeO4時消耗0.3 mol Cl2D反應(yīng)的生成物有KCl、KClO、KClO3，其中K、Cl的物質(zhì)的量之比為11，所以每消耗4 mol KOH，吸收2 mol氯氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下2 mol氯氣的體積為22.4 Lmol12 m

15、ol44.8 L，A錯誤；反應(yīng)K2FeO4為氧化產(chǎn)物，KClO為氧化劑，則氧化性：K2FeO4KClO，B錯誤；設(shè)ClO為5 mol，ClOeq oal(,3)為1 mol，氯氣轉(zhuǎn)化成ClO、ClOeq oal(,3)被氧化，轉(zhuǎn)化成KCl被還原，根據(jù)得失電子守恒可知生成KCl的物質(zhì)的量為5 mol11 mol(50)10 mol，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為10 mol(5 mol1 mol)53，C錯誤；根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式：2K2FeO43KClO3Cl2，則得到0.2 mol K2FeO4時消耗0.3 mol Cl2，D正確。2亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的漂白劑和氧化劑，可用于各種纖維和某些食品的漂白。制備亞氯酸鈉的流程如下：下列說法錯誤的是()A反應(yīng)中，參加反應(yīng)的NaClO3和SO2的物質(zhì)的量之比為21B反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3SO2H2SO4=2NaHSO42ClO2C反應(yīng)中的H2O2可用NaClO4代替D反應(yīng)中，ClO2的氧化性大于H2O2C根據(jù)題中流程圖可知反應(yīng)中Naeq o(Cl,sup10(5)O3eq o(Cl,sup10(4)O2，NaClO3是氧化劑，eq o(S,s