高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題氧化還原反應(yīng)知識研習(xí)蘇教

課程標準1.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。2.了解常見的氧化還原反應(yīng)?？键c展示1.氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的判斷。2.氧化性與還原性的比較。3.與電子得失守恒相關(guān)的化學(xué)計算。1．概念(1)氧化還原反應(yīng)：在反應(yīng)過程中有

的化學(xué)反應(yīng)。①氧化反應(yīng)：在氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)物所含元素化合價

的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)。②還原反應(yīng)：在氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)物所含元素化合價

的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)。元素化合價變化升高降低一、氧化還原反應(yīng)(2)非氧化還原反應(yīng)：在反應(yīng)過程中

的化學(xué)反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)。2．實質(zhì)反應(yīng)過程中有

。3．特征

發(fā)生變化。(可作為判別方法)沒有元素化合價變化電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)元素化合價[想一想1]有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)嗎？提示：不一定，如該反應(yīng)沒有元素化合價發(fā)生變化，所以就不是氧化還原反應(yīng)。(1)雙線橋法Cu與稀硝酸反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目可表示為

。4．電子轉(zhuǎn)移的表示方法(2)單線橋法Cu與濃硝酸反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目可表示為

。二、氧化劑和還原劑1．概念(1)氧化劑：所含元素的化合價

(或

電子)，在反應(yīng)中表現(xiàn)

性，發(fā)生

反應(yīng)，生成

產(chǎn)物。(2)還原劑：所含元素的化合價

(或

電子)，在反應(yīng)中表現(xiàn)

性，發(fā)生

反應(yīng)，生成

產(chǎn)物。降低得到氧化還原升高失去還原氧化氧化還原2．特點(1)氧化劑具有

性，

性指的是物質(zhì)具有的得到電子的能力。(2)還原劑具有

性，

性指的是物質(zhì)具有的失去電子的能力。[想一想2]金屬陽離子在氧化還原反應(yīng)中一定獲得電子而被還原嗎？提示：不一定，如Fe2＋在氧化還原反應(yīng)中也可以作還原劑被氧化。氧化氧化還原還原3．常見的氧化劑和還原劑(1)常見氧化劑物質(zhì)類型舉例常見還原產(chǎn)物活潑的非金屬單質(zhì)X2(鹵素)X－O2O2－元素處于高化合價時的化合物氧化物MnO2Mn2＋含氧酸濃硫酸SO2HNO3NO2或NO鹽KMnO4K2MnO4Fe3＋Fe2＋過氧化物Na2O2、H2O2O2－(2)常見還原劑物質(zhì)類型舉例常見氧化產(chǎn)物活潑的金屬單質(zhì)M(金屬)M2＋活潑的非金屬單質(zhì)H2H＋CCO2或CO元素處于低化合價時的化合物氧物化COCO2SO2SO2－4酸H2SSO2HII2鹽SO32－SO2－4Fe2＋Fe3＋(3)具有中間價態(tài)的化合物既有氧化性，又有還原性，一般情況下主要表現(xiàn)某一方面的性質(zhì)具有中間價態(tài)的物質(zhì)Fe2＋SO2、SO32－、H2SO3H2O2氧化產(chǎn)物Fe3＋SO2－4O2還原產(chǎn)物FeS或S2－O2－表現(xiàn)的主要性質(zhì)還原性還原性還原性氧化還原反應(yīng)中各概念之間的相互關(guān)系

【特別提醒】

(1)同一個氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑可能是同種物質(zhì)，也可能是不同的物質(zhì)，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物也有可能是同一種物質(zhì)或不同的物質(zhì)。(2)同一種物質(zhì)在不同的氧化還原反應(yīng)中，所起的作用可能不同。例如H2O2在分別與MnO2、HI、KMnO4反應(yīng)中，分別起氧化劑和還原劑、氧化劑、還原劑的作用。【案例1】我們生活中的許多現(xiàn)象及大量物質(zhì)的應(yīng)用都與氧化還原反應(yīng)有關(guān)，請運用氧化還原反應(yīng)的知識回答下列問題。(1)氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸具有殺菌作用，常用于自來水的消毒。在次氯酸中，氯元素的化合價為____，氯原子容易得到電子，從而使氯元素化合價降低，因此次氯酸具有強________，次氯酸具有漂白作用就是基于它的這個性質(zhì)。(2)現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色變?yōu)樽攸S色，其原因可能是(

)A．蘋果汁中的Fe2＋變成Fe3＋B．蘋果汁中含有Cu2＋C．蘋果汁中含有OH－D．蘋果汁中含有Na＋(3)我們生產(chǎn)和生活中需要許多單質(zhì)，如金屬鐵、單質(zhì)硅等。而自然界中的元素大多以化合態(tài)存在，把某元素由化合態(tài)變成游離態(tài)，則它(

)A．被氧化B．被還原C．可能被氧化，也可能被還原D．由高價態(tài)變?yōu)榱銉r【解析】

(1)HClO中Cl元素的化合價為＋1價，得電子，化合價降低，是氧化劑，在反應(yīng)中體現(xiàn)出氧化性。(2)淡綠色為Fe2＋溶液的顏色，F(xiàn)e2＋易被空氣中的O2氧化為Fe3＋，從而顏色呈現(xiàn)棕黃色。(3)元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，化合價可能升高(如HCl→Cl2)，也可能降低(如Cu2＋→Cu)，故可能被氧化，也可能被還原?！敬鸢浮?/p>

(1)＋1氧化性(2)A

(3)C【即時鞏固1】下列變化過程需要加入還原劑的是(

)A．S→SO2

B．KCl→AgClC．H＋→H2 D．C→CO2【解析】加入還原劑才能實現(xiàn)，則反應(yīng)物是氧化劑，在反應(yīng)中化合價降低，C符合。【答案】

C氧化性、還原性強弱的判斷

1．根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式進行判斷在同一反應(yīng)中，氧化性為氧化劑>氧化產(chǎn)物，氧化劑>還原劑；還原性為還原劑>還原產(chǎn)物，還原劑>氧化劑。2．根據(jù)物質(zhì)活動性順序比較判斷(1)根據(jù)金屬活動性順序進行判斷：(2)根據(jù)非金屬活動性順序進行判斷(常見元素)：3．根據(jù)元素周期表進行判斷(1)同周期中，從左向右，隨著核電荷數(shù)的增加，元素的金屬性減弱，非金屬性增強。(2)同主族中，由上到下，隨著核電荷數(shù)的增加，元素的金屬性增強，非金屬性減弱。4．根據(jù)與同一物質(zhì)反應(yīng)的情況(反應(yīng)條件、劇烈程度等)判斷當不同的氧化劑作用于同一還原劑時，若氧化產(chǎn)物的價態(tài)相同，則反應(yīng)條件要求越低，氧化劑的氧化性越強；若氧化產(chǎn)物的價態(tài)不同，則其價態(tài)越高，氧化劑的氧化性越強。例如：(1)根據(jù)反應(yīng)F2＋H2===2HF，可知氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。(2)根據(jù)反應(yīng)和FeS，可知氧化性：Cl2>S。5．根據(jù)原電池或電解池的電極反應(yīng)判斷(1)兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極，負極是電子流出的極，正極是電子流入的極。一般情況下，其還原性：負極金屬>正極金屬。(2)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較強，在陽極先放電的陰離子的還原性較強。6．根據(jù)氧化產(chǎn)物的價態(tài)高低判斷當變價的還原劑在相似的條件下，與不同氧化劑反應(yīng)時，可根據(jù)氧化產(chǎn)物價態(tài)的高低來判斷氧化劑氧化性的強弱。例如：靈犀一點：氧化性、還原性強弱取決于得失電子的難易，與得失電子的數(shù)目無關(guān)?！景咐?】根據(jù)下列事實，判斷離子的氧化性順序為(

)①A＋B2＋===A2＋＋B②D＋2H2O===D(OH)2＋H2↑③以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池，電極反應(yīng)為E2＋＋2e－===E和B－2e－===B2＋A．E2＋>B2＋>A2＋>D2＋

B．D2＋>E2＋>A2＋>B2＋C．D2＋>B2＋>A2＋>E2＋

D．A2＋>B2＋>D2＋>E2＋【解析】解答本題首先要明確判斷三個事實中離子氧化性的強弱，可依據(jù)三個不同的方法：①氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性>氧化產(chǎn)物的氧化性；②與水能發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生H2的金屬非?；顫?；③原電池中，負極材料金屬的還原性強，對應(yīng)離子的氧化性弱。根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知B2＋是氧化劑，A2＋是氧化產(chǎn)物，氧化性B2＋>A2＋；D能和水反應(yīng)，D非?；顫姡鋵?yīng)陽離子氧化性很弱；原電池中，B為負極，E為正極，所以B的還原性強于E，B2＋的氧化性弱于E2＋?！敬鸢浮?/p>

A【規(guī)律技巧】

(1)根據(jù)化學(xué)方程式比較物質(zhì)的氧化性、還原性時，首先應(yīng)依據(jù)化合價的變化找出氧化劑、還原劑及其對應(yīng)的產(chǎn)物，然后依據(jù)規(guī)律綜合判斷。(2)利用氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律：【即時鞏固2】今有下列三個氧化還原反應(yīng)：①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2，②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，③2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑。若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要除去I－而不影響Fe2＋和Cl－，則可加入的試劑是(

)A．Cl2 B．KMnO4C．FeCl3 D．HCl【解析】本題是尋找一種氧化劑，其氧化性應(yīng)大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe3＋的氧化性(也可等于Fe3＋的氧化性)。由①知氧化性Fe3＋>I2，還原性I－>Fe2＋；由②知氧化性Cl2>Fe3＋，還原性Fe2＋>Cl－；由③知氧化性MnO4－>Cl2，還原性Cl－>Mn2＋；由此推知氧化性強弱順序為：KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，還原性強弱順序為I－>Fe2＋>Cl－>Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，Cl2可氧化Fe2＋及I－，F(xiàn)eCl3只氧化I－?！敬鸢浮?/p>

C氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用

1．基本規(guī)律(1)守恒規(guī)律氧化劑獲得電子總數(shù)必等于還原劑失去電子總數(shù)，即電子守恒?；蟽r升降總數(shù)也等于電子轉(zhuǎn)移總數(shù)，故化合價升高總值也等于化合價降低總值。應(yīng)用：可進行氧化還原反應(yīng)方程式配平和有關(guān)計算。

(2)價態(tài)規(guī)律應(yīng)用：①判斷元素或物質(zhì)的氧化性、還原性。②判斷氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生。(3)強弱規(guī)律

上述規(guī)律可總結(jié)為：比什么性，找什么劑，產(chǎn)物之性小于劑。(4)先后規(guī)律在濃度相差不大的溶液中，同時含有幾種還原劑時，若加入氧化劑，則它首先與還原性最強的還原劑作用；同理，同時含有幾種氧化劑時，若加入還原劑，則它首先與溶液中氧化性最強的氧化劑作用。應(yīng)用：判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性及反應(yīng)順序。2．特殊的氧化還原反應(yīng)——歧化反應(yīng)和歸中反應(yīng)(1)歧化反應(yīng)：同價態(tài)同種元素在反應(yīng)中部分原子化合價升高，部分原子化合價降低。如(2)歸中反應(yīng)：同種元素由高價態(tài)和低價態(tài)轉(zhuǎn)化至相同的中間價態(tài)。如2Na2S＋Na2SO3＋6HCl===6NaCl＋3S↓＋3H2O【案例3】儲氫納米碳管的研制成功體現(xiàn)了科技的進步。用電孤法合成的納米碳管常伴有大量的雜質(zhì)碳納米顆粒，這種碳納米顆?？捎醚趸ㄌ峒?。其反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3、H2O七種物質(zhì)。(1)請用上述物質(zhì)填空，并配平化學(xué)方程式：□C＋□________＋□H2SO4―→□________＋□________＋□Cr2(SO4)3＋□H2O(2)上述反應(yīng)中氧化劑是(填化學(xué)式)___________________________，被氧化的元素是(填元素符號)______________________________。(3)H2SO4在上述反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(zhì)是(填選項編號)________。A．氧化性 B．氧化性和酸性C．酸性 D．還原性和酸性(4)若反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了0.8mol，則產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為________。【解析】

(1)從所給的物質(zhì)和反應(yīng)式的前后知，氧化劑應(yīng)為K2Cr2O7，還原劑C的氧化產(chǎn)物為CO2，由CO2，K2Cr2O7