魯科版2024年高中化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)第2章 第7講氧化還原反應(yīng)的概念和規(guī)律

第7講氧化還原反應(yīng)的概念和規(guī)律[復(fù)習(xí)目標]1.了解氧化還原反應(yīng)的概念。2.會用“單、雙線橋”分析電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。3.掌握氧化性、還原性強弱的比較及價態(tài)規(guī)律的應(yīng)用?？键c一氧化還原反應(yīng)及相關(guān)概念1．氧化還原反應(yīng)(1)判斷依據(jù)：反應(yīng)前后有元素的________發(fā)生變化。(2)本質(zhì)：____________(得失或偏移)。2．相關(guān)概念概括為“升失氧、降得還，劑性一致、其他相反”。(1)氧化性是指________的性質(zhì)(或能力)；還原性是指________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________程度，與得、失電子數(shù)目的________無關(guān)。如：Na－e－=Na＋，Al－3e－=Al3＋，但根據(jù)金屬活動性順序可知，Na比Al活潑，更易失去電子，所以Na的還原性比Al強。應(yīng)用舉例2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。上述反應(yīng)中，氧化劑是______，還原劑是________，氧化產(chǎn)物是__________，還原產(chǎn)物是________，KMnO4發(fā)生__________反應(yīng)，HCl發(fā)生________反應(yīng)，鹽酸表現(xiàn)的性質(zhì)是________性和________性；生成1molCl2時轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為________，被氧化的HCl的物質(zhì)的量是________mol。3．氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的表示方法(1)雙線橋法：①標變價，②畫箭頭(反應(yīng)物指向生成物)，③算數(shù)目，④說變化。用雙線橋法標出MnO2與濃鹽酸加熱反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：________________________________________________________________________。歸納。(2)單線橋法：箭頭由失電子原子指向得電子原子，線橋上只標電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目，不標“得”“失”字樣。用單線橋法標出銅和濃硝酸反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：________________________________________________________________________。歸納。4．常見的氧化劑和還原劑(1)常見的氧化劑常見的氧化劑包括某些非金屬單質(zhì)、含有高價態(tài)元素的化合物、過氧化物等。如：(2)常見的還原劑常見的還原劑包括活潑的金屬單質(zhì)、非金屬陰離子及含低價態(tài)元素的化合物、低價金屬陽離子、某些非金屬單質(zhì)及其氫化物等。如：金屬氫化物(如NaH等)、NaBH4也是重要還原劑。(3)元素化合價處于中間價態(tài)的物質(zhì)既有氧化性，又有還原性。如：其中：Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)主要表現(xiàn)______性，H2O2主要表現(xiàn)______性。(4)分析氧化還原反應(yīng)，走好關(guān)鍵第一步——正確標出元素的化合價請標出下列陌生物質(zhì)中元素化合價Li2NH：N____，LiNH2：N____，N2H4：N____，Na2S2O3：S____，S2Oeq\o\al(2－,8)：S____，C2Oeq\o\al(2－,4)：C____，HCN：C____、N____，BHeq\o\al(－,4)：B____、H____，CuH：Cu____、H____，MnO(OH)：Mn____，F(xiàn)ePO4：Fe____，CrOeq\o\al(2－,4)：Cr____，K2FeO4：Fe____，LiFePO4：Fe____，CuFeS2：Fe____。5．氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系分析下列四個化學(xué)反應(yīng)：A．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑B．2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑C．4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2OD．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3其中屬于區(qū)域“1”的是________(填字母，下同)，屬于區(qū)域“2”的是________，屬于區(qū)域“3”的是________，屬于區(qū)域“4”的是________________________________________。1．在氧化還原反應(yīng)中，非金屬單質(zhì)不一定是氧化劑()2．某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，則該元素一定被還原()3．有單質(zhì)參加或生成的化學(xué)反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)()4．氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物不是氧化劑就是還原劑()5．氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化時，一定有另一種元素被還原()一、氧化還原反應(yīng)概念的考查1．(2022·河北省衡水市深州中學(xué)高三月考)關(guān)于反應(yīng)5K2S2O8＋2MnSO4＋8H2O=2KMnO4＋8H2SO4＋4K2SO4的說法不正確的是()A．K2S2O8發(fā)生還原反應(yīng)B．KMnO4是氧化產(chǎn)物C．消耗3.6gH2O時，轉(zhuǎn)移0.25mol電子D．氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是2∶5二、雙線橋、單線橋表示法2．氫化鈉(NaH)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。(1)氫化鈉(NaH)中氫元素的化合價為______________________________________。(2)寫出NaH與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用“雙線橋”標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：______________________________________________________________________________，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________________________________________。(3)在高溫下氫化鈉(NaH)可將四氯化鈦(TiCl4)還原成金屬鈦，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________________。3．已知NaBH4與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑回答下列問題：(1)用“單線橋”標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_______________________________________________________________________________，氧化劑：____________，還原劑：____________。(2)若生成標準狀況下4.48LH2，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________?？键c二氧化還原反應(yīng)的強弱規(guī)律及價態(tài)規(guī)律(一)強弱規(guī)律1．氧化性、還原性強弱的比較方法(1)根據(jù)化學(xué)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)相同條件下產(chǎn)物的價態(tài)高低判斷如2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3；Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS，則氧化性：Cl2____S。(3)根據(jù)反應(yīng)條件、濃度大小及反應(yīng)的劇烈程度判斷反應(yīng)條件要求越低，濃度越大，反應(yīng)越劇烈，對應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性越強。應(yīng)用舉例1．MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，可判斷氧化性：KMnO4____MnO2。2．下列各組物質(zhì)：①Cu與HNO3溶液②Cu與FeCl3溶液③Zn與H2SO4溶液④Fe與FeCl3溶液⑤Cl2與NaOH溶液⑥Fe與HNO3溶液⑦Fe與H2SO4溶液⑧Na與O2(1)由于濃度不同而發(fā)生不同氧化還原反應(yīng)的是_________________________(填序號，下同)。(2)由于溫度不同而發(fā)生不同氧化還原反應(yīng)的是________________________________。(3)氧化還原反應(yīng)不受濃度、溫度影響的是__________________。2．氧化性、還原性強弱的比較規(guī)律(1)氧化性一般規(guī)律：元素非金屬性越強，其單質(zhì)的氧化性越強；金屬活動性越強，對應(yīng)金屬的簡單陽離子氧化性越弱。試比較下列單質(zhì)或離子的氧化性①Cl2、Br2、I2、S②H＋、Cu2＋、Zn2＋、Na＋________________________________________________________________________________(2)還原性一般規(guī)律：元素金屬性越強，其單質(zhì)的還原性越強；非金屬活動性越強，對應(yīng)元素形成的簡單陰離子還原性越弱；電解池中在陽極優(yōu)先放電的微粒還原性較強。試比較下列單質(zhì)或離子的還原性①Mg、Fe、Cu、Ag②Br－、I－、S2－③Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、OH－、Cu________________________________________________________________________________3．先后規(guī)律及應(yīng)用(1)同時含有幾種還原劑(或氧化劑)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，還原性(或氧化性)強的優(yōu)先反應(yīng)，即“強者優(yōu)先”，如在FeBr2溶液中通入少量Cl2時，因為還原性：______＞______，所以____先與Cl2反應(yīng)。(2)常見的強弱順序氧化性：MnOeq\o\al(－,4)(H＋)>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>稀H2SO4>S，還原性：Mn2＋<Cl－<Br－<Fe2＋<I－<SO2(SOeq\o\al(2－,3))<S2－。(二)價態(tài)規(guī)律1．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(yīng)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)的硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是注：不會出現(xiàn)⑤中H2S轉(zhuǎn)化為SO2而H2SO4轉(zhuǎn)化為S的情況。2．歧化反應(yīng)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(yīng)，如：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。3．應(yīng)用(1)判斷同種元素不同價態(tài)的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)的可能性。如濃H2SO4與SO2不發(fā)生反應(yīng)。(2)根據(jù)化合價判斷反應(yīng)體系中的氧化劑、還原劑及氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。如對于反應(yīng)6HCl＋NaClO3=NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化劑為NaClO3，還原劑為HCl，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都為Cl2。1．金屬原子失電子數(shù)越多，金屬的還原性越強()2．元素的非金屬性越強，其氧化性越強，相應(yīng)單質(zhì)越活潑()3．強氧化劑與強還原劑混合不一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)()4．向濃H2SO4中通入H2S氣體，1mol濃H2SO4轉(zhuǎn)移電子數(shù)可能是6NA，也可能是2NA()5．1molKClO3與足量的濃鹽酸反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6NA()6．SO2的還原性較強，而濃硫酸具有很強的氧化性，所以濃硫酸不能干燥SO2氣體()一、強弱規(guī)律的應(yīng)用＋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＋＜Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是()A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋B．I2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HIC．H2O2＋H2SO4=SO2↑＋O2↑＋2H2OD．2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－3．根據(jù)反應(yīng)事實判斷性質(zhì)的強弱。①向Co2O3固體中滴加濃鹽酸，有黃綠色氣體生成②將氯氣通入碘水中，溶液褪色生成兩種酸(HCl和HIO3)則Cl2、HIO3、Co2O3的氧化性由強到弱的順序：_____________________；HCl、CoCl2、I2的還原性由強到弱的順序：________________________________。4．實驗室制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。(1)制備K2FeO4的反應(yīng)為3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH=2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，由此得出氧化性：Cl2________(填“>”或“<”)FeOeq\o\al(2－,4)。(2)K2FeO4的性質(zhì)探究：用KOH溶液將紫色K2FeO4固體溶出，得到紫色K2FeO4溶液。取少量該溶液，滴加鹽酸，有Cl2產(chǎn)生。該實驗表明Cl2和FeOeq\o\al(2－,4)的氧化性強弱關(guān)系與(1)相反，原因是________________________。二、價態(tài)規(guī)律的應(yīng)用5．氯氣跟氫氧化鉀溶液在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：Cl2＋KOH→KX＋KY＋H2O(未配平)，KX在一定條件下能自身反應(yīng)：KX→KY＋KZ(未配平，KY與KZ的物質(zhì)的量之比為1∶3)，以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的鉀鹽，由以上條件推知在KX中氯元素的化合價是()A．＋1B．＋3C．＋5D．＋76．K35ClO3晶體與含有H37Cl的濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2，化學(xué)方程式為KClO3＋6HCl(濃)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O，該反應(yīng)生成氯氣的摩爾質(zhì)量為________。7．已知G、Q、X、Y、Z均為含氯元素的化合物，在一定條件下有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(未配平)：①G→Q＋NaCl②Q＋H2Oeq\o(→,\s\up7(通電))X＋H2③Y＋NaOH→G＋Q＋H2O④Z＋NaOH→Q＋X＋H2O這五種化合物中Cl元素化合價由低到高的順序是________________。1．(2020·山東，2)下列敘述不涉及氧化還原反應(yīng)的是()A．谷物發(fā)酵