氧化還原反應在高考中的應用-2019年精選文檔

氧化還原反應在高考中的應用一、氧化還原反應在高考中的重要性氧化還原反應是高中化學教科書中的重難點，內容豐富，涉及到氧化劑、氧化產(chǎn)物、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化還原反應本質等內容。通過對氧化還原反應的學習可以指導化學學科的整體學習，從而掌握學習規(guī)律，完成知識的遷移，對解決一系列化學問題和增強學生科學意識具有不可替代的作用。正因如此，氧化還原反應成為了高考中必不可少的熱門考點?？v觀歷年高考試題，針對氧化還原反應的考查方式愈發(fā)趨于靈活多變。既考查學生對基本概念、理論的掌握，也考查學生對知識的吸收整合能力。二、示例應答氧化還原反應基本知識示例例1下列離子方程式正確的是()。A.向鹽酸中滴加氨水：H++OH-H2OB.Fe(OH)3溶于氫碘酸：Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2OC.銅溶于稀硝酸：3Cu+8H++2NO3Cu2++2NOT+4H2OD.向Na2s2O3容液中通入足量氯氣： S2O2-3+2C12+3H2O2SO2-＋34Cl-＋6H+解析A選項中氨水是弱電解質， 應寫分子形式，故A選項錯誤；B選項中漏寫Fe3+與I-的氧化還原反應，故B選項錯誤；C選項正確；D選項中氯氣具有強氧化性將S2O2-3氧化成SO2-4,正確的離子方程式應為 S2O2-3＋4Cl2＋5H2O2SO2-＋48Cl-＋10H+,故D選項錯誤。在書寫化學方程式與離子方程式的過程中，既要熟練記憶常見的氧化劑與還原劑（常見氧化劑有 KMnO、4HClO、HNO、3Fe3+、H2O2、Cl2、Br2等，常見還原劑 SO2-3、Fe2+、S2-、I-等），掌握它們的氧化性、還原性的強弱關系，還要善于挖掘其中的隱含信息，比如反應物與反應物之間的反應、反應物與產(chǎn)物之間及產(chǎn)物與產(chǎn)物之間能否反應，對其進行分類，養(yǎng)成歸納總結的習慣。離子共存中的氧化還原反應示例例2在pH=1的無色溶液中能大量共存的離子組是 （）。A．NH+4、Mg2+、SO2-4、Cl-Ba2+、K+、HCO-3、NO-3C．Al3+、Cu2+、SO2-4、AlO-2D．Na+、Fe2+、Cl-、NO-3解析離子組存在的環(huán)境（pH=1）是強酸性的，所以HCO-3和AlO-2不能大量共存，故B、C選項均錯誤；酸性溶液中NO-3有氧化性，與還原性的Fe2+不能共存，故D選項錯誤；因為溶液為無色，排除含有色離子（Cu2+）的離子組C,故A選項正確。這類題首先就要注意審題，既要考慮離子間能否發(fā)生反應，還要考慮其他限制條件，如溶液的酸堿性環(huán)境、溶液的顏色、溶液是否能共存等。其次，個別問題中會藏有隱含條件，就要將隱含條件挖掘出來，比如題目表達為：“水電離出來的 c（H+）或c（OH-）的濃度為1X10—14mol/L”時，與常溫下水電離出的c（H+）=c（OH-）=1X10—7mol/L對比，水的電離受到了抑制，故溶液呈強酸性或強堿性；“在與Al反應能生成 H2的溶液中”，該溶液呈強酸性或強堿性，但溶液中不能有 NO-3，因為NO-3（H+）與Al反應不生成氫氣等。遇到上述情況要先判斷清楚溶液的酸堿性，然后考慮離子間的反應情況。最后要注意題干條件、要求與選項間的聯(lián)系，思維要嚴密。氧化還原反應中化學計算的示例例312mL濃度為0.1mol/L的Na2SO3§液，恰好與10mL濃度為0.04mol/L的K2Cr2O7溶液完全反應，通過計算確定Cr元素在還原產(chǎn)物中的化合價。解析在Na2SO籀液與K2Cr2O7容液發(fā)生的氧化還原反應中，Na2SO貌當還原劑，1molNa2SO3失去2mol電子，K2Cr2O7充當氧化劑得到電子，兩者得失電子的物質的量相等。因此可得：12X10-3LX0.1mol//LX2=10X10-3LX0.04mol//LX2X（6-x）,解得：x=+3價。氧化還原反應中的化學計算，主要包括四類（1）求氧化劑與還原劑，或氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的量之間的關系；（ 2）題目給定反應物和生成物，求氧化劑與還原劑或氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的量的關系；（ 3）題目給定氧化劑和還原劑的物質的量之比，求氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物的化合價；（ 4）某一氧化還原反應中氧化劑或還原劑不止一種，求某一部分氧化劑（或還原劑）氧化（或還原）還原劑（或氧化劑）的物質的量。對于這類題，就要根據(jù)化合價的變化，理清氧化和還原兩條線索，以得失電子守恒為切入點，并結合化學方程式和質量守恒列式求解。對于過程相對復雜的氧化還原反應（連續(xù)反應或多個反應并列發(fā)生）的計算，可以通過分析反應前后，始終兩態(tài)涉及的所有物質，找出所有起始物質到終了物質中化合價發(fā)生變化的元素，根據(jù)化合價升高總數(shù)和化合價降低總數(shù)相等列式求解，簡化解題步驟。氧化還原反應中的電化學示例例4將鋁制品與另一種材料作電極，以某種溶液作電解液進行電解，通電后在鋁制品與電解液的接觸面上逐漸形成一層Al（OH）3薄膜，薄膜的某些部位存在著小孔，電流從小孔通過并產(chǎn)生熱量使 Al（OH）3分解，從而在鋁制品表面形成一層較厚的氧化膜。某校研究性學習小組根據(jù)上述原理，以鋁制品和鐵棒為電極，一定濃度的NaHCO谿液為電解液進行實驗。（1）鋁制品表面形成氫氧化鋁薄膜的電極反應式為。（2）電解過程中，必須使電解液的 pH保持相對穩(wěn)定（不能太大，也不能太小）的原因是。（3）使用NaHCO籀液為電解液，會減緩陰極區(qū)溶液的 pH的增大，能說明這一原理的離子方程式為。解析（1）因鋁為陽極，故被氧化，Al-3e-Al3+，由于溶液顯堿性，故立即轉化成 Al（OH）3覆蓋在表面，電極反應式為：Al+3OH--3e-Al(OH)3；(2)因為Al(OH)3有兩性，pH若太大或太小，都會使Al(OH)3溶解，生成AlO-2或A13+而使Al(OH)3層不能形成；(3)陰極的反應為2H++2e-H2T,H+3勺消耗使水的電離平衡被破壞，繼續(xù)電離，總反應為： 2H2O+2eH2T+2OH,所以陰極區(qū)溶液的pH會升高。由于HCO-3會與OH-反應，消耗OH-,從而能減緩pH的增大。在氧化還原反應的電化學方面，主要考查電極名稱、電極反應類型等基礎知識和基本規(guī)律的認識，電極反應式的書寫技能以及電解反應中的有關計算。在做題過程中，要根據(jù)不同的已知判據(jù)確定氧化劑還原劑強弱。盡量要與元素周期表、金屬活動性順序等知識聯(lián)系起來；跟電池有關的，要根據(jù)電化學規(guī)律判斷；已知化學方程式時，則根據(jù)反應規(guī)律確定；對于與數(shù)量有關的推斷或計算，其思路一般應轉向氧化還原反應中得電子總數(shù)等于失電子總數(shù)的規(guī)律。串聯(lián)的電解電路中，各個極，包括電源的電極和電解池的電極，得或失電子的數(shù)目相等，生成電解產(chǎn)物的多少與電子數(shù)目相對應。陌生氧化還原反應方程式的書寫例5實驗室可由軟鎰礦(主要成分為MnO2制備KMnO4方法如下：軟鎰礦與過量固體KOHF口KC1O3在高溫下反應，生成鎰酸鉀(K2MnO)4和KCl：用水溶解， 濾去殘渣，濾液酸化后，K2MnO4轉變?yōu)镸nO琢口KMnO4濾去MnO2冗淀，濃縮溶液，結晶得到深紫色的針狀KMnO4!體。請回答：KMnO處與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na2c2O我應，生成Mn2+和CO2該反應的化學方程式是：解析（1）依題意Mn元素化合價降低，故KMnO4b氧化劑，MnSO程還原產(chǎn)物；C元素化合價升高，故Na2c20程還原劑（C元素化合價為+3價），C02是氧化產(chǎn)物。（2）按“氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物” 把化學方程式初步寫為：2KMnO4+5Na2c2O42MnSO4+10CO2由KMnO4MnSO4Mn元素降了5價，在還原劑Na2c20前面配5,在氧化產(chǎn)物CO渤面配10;由Na2c2O4CO2C元素升了1價，2molc共失去2mole-,在氧化劑KMnO前面配2,還原產(chǎn)物MnSO前面配2。（3）反應是在硫酸溶液中進行，故在左邊反應物中補充H2SO4右邊生成物中補充K2SO4Na2S0琳口H202KMn04+5Na2c204+H2S042MnSO4+10c03K2SO4+Na2SO4+H2O（4）根據(jù) K+、Na+、S02-4、H、0等守恒配平如下：2KMn04+5Na2c204+8H2S042MnSO4+10c03K2SO4+5Na2SO4+8H2O即該反應的化學方程式為：2KMn04+5Na2c204+8H2S042MnSO4+10CO3K2SO4+5Na2SO4+8H2O在做這類題時，可以按照12字口訣來做，定氧還、配氧還、查電荷、再確認。具體做起來就是四步：第1步：確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。根據(jù)題意及已有知識確定發(fā)生了氧化還原反應的物質，離子及反應后的物質（離子），也就是確定反應中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。第2步：將氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物配平。確定了氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物后，用化合價升降法配平氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。第3步：根據(jù)電荷守恒確定其余反應物或生成物。有的反應除了有氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物外，還有其他物質（離子）參加或生成。此時可根據(jù)已配平的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物，檢查等式兩邊的電荷是否相等或分析氫、氧原子個數(shù)是否相等，然后再結合題意，確定反應中的其他物質（離子）并將它們補全。第4步：檢查并確定最終的離子方程式。將所有反應物、生成物都確定后，再將它們一一配平，即可得出離子方程式，切記做完后要檢查確認。三、結論與趨勢今后，高考對氧化還原反應知識的考查其所占的比重還將加大。所以，在復習這方面知識的過程中，要多加用心，掂量輕重，有深有淺，否則很容易導致考試失誤。近幾年高考試題，呈現(xiàn)出氧化還原反應與 STS問題（即科學――技術――社會試題）情景相結合，氧化還原反應的