氧化還原反應(yīng)4

第二章第三節(jié)氧化還原反應(yīng)（第1課時）氧化還原反應(yīng)概念【學習目標】1.進一步理解氧化還原反應(yīng)的概念和本質(zhì)2.掌握氧化還原反應(yīng)與四大反應(yīng)類型的關(guān)系?！緦W習重難點】氧化還原反應(yīng)的概念和本質(zhì)【知識精析】[回顧]四種基本反應(yīng)類型1.分類標準：按照反應(yīng)物與生成物的種類以及多少。2.反應(yīng)類型：多種反應(yīng)物只有一種生成物即為化合反應(yīng)，反之為分解反應(yīng)；一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成一種新的單質(zhì)和一種新的化合物的反應(yīng)即稱為置換反應(yīng)；溶液中進行的離子互換反應(yīng)被稱為復(fù)分解反應(yīng)。一、認識氧化還原反應(yīng)1.多角度的認識氧化還原反應(yīng)（1）從得氧失氧的角度氧化反應(yīng)：得到氧原子的反應(yīng)（被氧化）；還原反應(yīng)：失去氧原子的反應(yīng)（被還原）；氧化還原反應(yīng)：有氧原子得失的反應(yīng)。注意：得氧、失氧同時進行。（2.）從化合價升降的角度(1)2CuO+C===2Cu+CO2↑(2)H2O+C==H2+CO(3)CuO+H2===Cu+H2O氧化反應(yīng)：元素化合價升高的反應(yīng)；還原反應(yīng)：元素化合價降低的反應(yīng)；氧化還原反應(yīng)：元素化合價發(fā)生了變化的反應(yīng)。（3）從電子轉(zhuǎn)移的角度氧化反應(yīng)：元素的原子失去電子（或電子對偏離）的反應(yīng)；還原反應(yīng)：元素的原子得到電子（或電子對偏向）的反應(yīng)；氧化還原反應(yīng)：有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)的一類化學反應(yīng)。注意：電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)是氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)小結(jié)：1.三種角度：現(xiàn)象、特征、實質(zhì)2.口訣：失、升、氧，得、降、還。二、氧化還原反應(yīng)與化學基本反應(yīng)類型的關(guān)系注：有單質(zhì)參見或有單質(zhì)生成的也不一定是氧化還原反應(yīng)，如3O22O3；無單質(zhì)參與的化合反應(yīng)也可能是氧化還原反應(yīng)，如H2O2＋SO2===H2SO4?！菊n堂熱身練】1.下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是()A.CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑B.2NaHCO3====Na2CO3+H2O+CO2↑C.Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2OD.NaBr+AgNO3====AgBr↓+NaNO32.下列反應(yīng)中，既是化合反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)的是()①鐵和氯氣反應(yīng)：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2FeCl3②氯氣通入溴化鈉溶液：Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2③氯化鈉溶液和濃硫酸混合加熱：2NaCl＋H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4＋2HCl↑④二氧化錳跟濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O⑤氫氣在氯氣中燃燒：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HClA．①② B．①③C．①④ D．①⑤3.下列反應(yīng)不屬于四種基本反應(yīng)類型，但屬于氧化還原反應(yīng)的是()A.Fe＋CuSO4=FeSO4＋CuB.3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2C.AgNO3＋NaCl=NaNO3＋AgCl↓D.2KMmO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑4．以元素化合價升降的觀點分析下列各化學反應(yīng)，其中不屬于氧化還原反應(yīng)的是()A.Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑B.H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HClC.CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2OD.CaCl2＋Na2CO3=CaCl3↓＋2NaCl5.下列四種基本類型的反應(yīng)中，一定是氧化還原反應(yīng)的是（）A.化合反應(yīng)B.分解反應(yīng)C.置換反應(yīng)D.復(fù)分解反應(yīng)【課堂熱身練答案】1.C2.D3.B4.D5.C（第2課時）電子轉(zhuǎn)移的表示方法、氧化還原規(guī)律【學習目標】1.認識氧化劑、還原劑、氧化性、還原性等基本概念。2.了解常見的氧化劑、還原劑。3.電子轉(zhuǎn)移的表示方法。4.了解氧化性和還原性大小的比較?！緦W習重難點】氧化性和還原性大小的比較【知識精析】三、氧化還原的幾對概念1.氧化劑和還原劑氧化劑:得到電子或電子對偏向的反應(yīng)物；還原劑:失去電子或電子對偏離的反應(yīng)物。溫馨提示：從化合價變化的角度可以這樣定義：氧化劑:是指所含元素化合價降低的反應(yīng)物；還原劑:是指所含元素化合價升高的反應(yīng)物。如果氧化劑是化合物，那么氧化劑中所含元素的化合價不一定都降低，但至少有一種元素的化合價降低。如果還原劑是化合物，那么在氧化還原反應(yīng)中還原劑所含元素的化合價不一定都升高，但至少有一種元素的化合價升高(1)常見的氧化劑：①非金屬單質(zhì)：X2、O2、O3等②某些高價態(tài)元素的化合物：濃H2SO4、HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、MnO2、PbO2、KClO3③某些低價態(tài)的元素的含氧化合物：HClO④某些高價陽離子：Fe3+、Ag+、Cu2+、H＋等⑤過氧化物：H2O2、Na2O2等（2）常見的還原劑：①活潑金屬單質(zhì)：K、Na、Mg、Al等②非金屬陰離子：S2－、I－等③一些元素的低價態(tài)含氧化合物：SO2、H2SO3、CO、NO等④低價金屬陽離子：Fe2+、Cu+等⑤非金屬單質(zhì)及其氫化物：C、H2、HI、H2S、NH3等⑥金屬氫化物：NaH、CaH2等2．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物、氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)氧化產(chǎn)物：還原劑在反應(yīng)中失去電子后被氧化形成的生成物。還原產(chǎn)物：氧化劑在反應(yīng)中得到電子后被還原形成的生成物。3.氧化性與還原性氧化性：物質(zhì)得電子的能力（物質(zhì)越容易得電子，即得電子能力越強，氧化性就越強）；還原性：物質(zhì)失電子的能力（物質(zhì)越容易失電子，即失電子能力越強，還原性就越強）。特別提示：氧化性、還原性的強弱取決于物質(zhì)得失電子的難易程度而與得失電子數(shù)目的多少無關(guān)。[例1]蘋果汁是人們喜歡的飲料，由于此飲料中含有Fe2+，現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色變?yōu)樽攸S色。若榨汁時加入維生素C，可有效防止這種現(xiàn)象發(fā)生，說明維生素C具有(B)A.氧化性B.還原性C.堿性D.酸性小結(jié)：口訣：失、升、氧，得、降、還，若說劑，恰相反(反應(yīng)物與所發(fā)生的反應(yīng)相反），產(chǎn)物卻與反應(yīng)連。注意：四、氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示1.雙線橋法表明反應(yīng)前后同一元素原子間的電子轉(zhuǎn)移情況 注意事項：①箭頭、箭尾指向化合價變化的同種元素。②必須注明“得到”或“失去”的字樣。③還原劑失去電子總數(shù)與氧化劑得到電子總數(shù)相等。2.單線橋法一般表明反應(yīng)前后不同元素原子的電子轉(zhuǎn)移情況。注意事項：①單線橋表示氧化劑和還原劑中變價元素原子得失電子的情況；②不需標明“得”或“失”，只標明電子轉(zhuǎn)移數(shù)目；③箭頭標明電子轉(zhuǎn)移的方向；④單線橋箭頭從還原劑中失電子的元素原子指向氧化劑中得電子的元素原子。五、氧化還原反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律及應(yīng)用：（1）守恒律（氧化還原反應(yīng)配平、計算的基礎(chǔ)）（2）強弱律氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。其它方法：（1）單質(zhì)活動順序：金屬活動性順序，非金屬活動順序：F2>Cl2>O2>Br2>I2>S（2）在元素周期表中的位置；（3）與同一物質(zhì)反應(yīng)的難易程度（反應(yīng)條件和反應(yīng)劇烈程度）（4）原電池正、負極判斷。[例2]已知：2NaA＋B2===2NaB＋A2、2NaA＋C2===2NaC＋A2、2NaB＋C2===2NaC＋B2、2NaC＋D2===2NaD＋C2，則氧化性由強到弱的順序是(D)A.A2、B2、C2、D2B.B2、A2、C2、D2C.C2、B2、A2、D2 D.D2、C2、B2、A[例3]已知常溫下在溶液中可發(fā)生如下兩個離子反應(yīng)：Ce4++Fe2+====Fe3++Ce3+Sn2++2Fe3+====2Fe2++Sn4+由此可以確定Fe2+、Ce3+、Sn2+三種離子的還原性由強到弱的順序是（A）A.Sn2+、Fe2+、Ce3+B.Sn2+、Ce3+、Fe2+C.Ce3+、Fe2+、Sn2+D.Fe2+、Sn2+、Ce3+（3）先后律（比較氧化劑、還原劑的相對強弱，判斷反應(yīng)的先后順序）（4）價態(tài)律（判斷含同種元素物質(zhì)如何反應(yīng)）①物質(zhì)中元素處于最高價態(tài)，該元素只有氧化性；物質(zhì)中元素處于最低價態(tài)，該元素只有還原性；物質(zhì)中元素處于中間價態(tài)，該元素既有氧化性又有還原性。需要注意的是：元素的化合價處于最高價態(tài)時，具有氧化性，但不一定具有強氧化性，如Na+。同理元素的化合價處于最低價態(tài)時，具有還原性，但不一定具有強還原性，如F-。②最同種元素發(fā)生氧化還原，遵循“只靠攏，不交叉”原則，或叫“高到高，低到低”。[例4]在KClO3+6HCl===KCl+3Cl2+3H2O的反應(yīng)中,被還原的氯原子和被氧化的氯原子的個數(shù)之比為DA.6:1B.1:6[例5](2011株洲)已知CaH2中Ca為+2價，對于CaH2+2H2O====Ca(OH)2+2H2↑下列說法正確的是(D)A.H2都是還原產(chǎn)物B.H2都是氧化產(chǎn)物C.CaH2中的氫元素既被氧化又被還原D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為1:1【解析】選D。根據(jù)化合價變化知，反應(yīng)前后只有氫元素化合價發(fā)生了變化，即CaH2中-1價的H變?yōu)镠2中的0價(氫被氧化)、水中+1價的H變?yōu)镠2中的0價(氫被還原)，因此H2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，且質(zhì)量比為1∶1。六、氧化還原反應(yīng)的典型計算（得失電子守恒,即氧化劑得電子總數(shù)=還原劑失電子總數(shù)）元素化合價減小值×變價元素的原子個數(shù)×氧化劑物質(zhì)的量＝元素化合價增加值×變價元素的原子個數(shù)×還原劑物質(zhì)的量。[例6]24mL0.05molL-1的Na2SO3溶液恰好與20mL0.02molL-1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價為(B)A.＋2B.＋3C.＋4 D七、氧化還原反應(yīng)方程式的配平配平步驟：（1）一標：正確標出反應(yīng)前后變價元素的化合價（2）二等：求最小公倍數(shù)以使化合價升降總值相等（3）三定：確定氧化劑與還原劑，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的系數(shù)（4）四平：根據(jù)原子守恒用觀察法配平其他物質(zhì)的系數(shù)（5）五查：檢查是否符合原子守恒和電子守恒；若為離子反應(yīng)，還要符合電荷守恒?？谠E：標變價、列變化、求總數(shù)、定其他。AgNO3—Ag＋NO2↑＋O2↑，自身氧化還原反應(yīng)：從后面開始配。S＋H2SO4（熱、濃）—SO2↑＋H2O，歸中反應(yīng)：從前面開始配。Mg＋HNO3(濃)－Mg(NO3)2＋NO2↑＋H2O，部分氧化還原反應(yīng)：從后面開始配?！菊n堂熱身練】1.下列關(guān)于氧化還原反應(yīng)的敘述中正確的是()A.失去電子的反應(yīng)是還原反應(yīng)B.失去電子的物質(zhì)是還原劑C.發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是氧化劑D.作氧化劑的物質(zhì)不能作還原劑2.下列各組微粒中，在一定條件下均可以作氧化劑的是()A．Fe、H2O、CO2 B．Fe3＋、MnOeq\o\al(－,4)、NOeq\o\al(－,3)C．Cl2、HClO、Mg D．ClO－、Cl－、Ag＋3．實現(xiàn)下列變化需要加入氧化劑的是()A．Cu→CuSO4 B．CO2→COC．KClO3→O2 D．Fe→Fe3O44.關(guān)于氧化還原反應(yīng)的說法中正確的是()A.失去電子的物質(zhì)是氧化劑C.原子得到電子后，元素的化合價一定升高B.氧化反應(yīng)的本質(zhì)是得電子D.有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)5.黑火藥的爆炸反應(yīng)為：2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。該反應(yīng)中被氧化的元素是()A.CB.NC.N和SD.N和C6.實驗室制氧氣的反應(yīng)2KClO32KCl+3O2↑中的KClO3()A.僅是氧化劑B.僅是還原劑C.既是氧化劑又是還原劑D.既不是氧化劑又不是還原劑7.下列有關(guān)氧化還原反應(yīng)的敘述正確的是()A.肯定有一種元素被氧化，另一種元素被還原B.在反應(yīng)中所有元素的化合價都發(fā)生變化C.任何一個置換反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)D.化合反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)不可能是氧化還原反應(yīng)8.(2011無錫)下列反應(yīng)不屬于四種基本反應(yīng)類型，但屬于氧化還原反應(yīng)的是()A.Fe+CuSO4====FeSO4+CuB.AgNO3+NaCl====AgCl↓+NaNO3C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2D.MgCl2(熔融)====Mg+Cl2↑9.(2011漳州)工業(yè)上制取ClO2的化學反應(yīng)：2NaClO3+SO2+H2SO4====2ClO2+2NaHSO4，下列說法正確的是()A.SO2在反應(yīng)中被還原B.NaClO3在反應(yīng)中失去電子C.H2SO4在反應(yīng)中作氧化劑D.1mol氧化劑在反應(yīng)中得到1mol電子10.在反應(yīng)2KMnO4+16HCl(濃)====2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中，(1)氧化劑是_________，氧化產(chǎn)物是_______(填化學式)。(2)若生成71gCl2，則被氧化的HCl是_____mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量是_____________?！菊n堂熱身練答案】1.B2.B3.A4.D5.A6.C7.C8.C9.D10.氧化劑為KMnO4，氧化產(chǎn)物為Cl2，反應(yīng)中生成71gCl2(即1mol)時，被氧化的HCl為1mol×2=2mol，轉(zhuǎn)移電子為1mol×2=2mol?！菊n后鞏固與提高】1.在3S+6KOH＝2K2S+K2SO3+3H2O反應(yīng)中，作氧化劑的S原子與作還原劑的S原子的物質(zhì)的量之比是（） A．1∶2 B．2∶1 C．1∶3 D．3∶12.根據(jù)下列反應(yīng)判斷有關(guān)物質(zhì)還原性由強到弱的順序是（）①H2SO3+I2+H2O＝2HI+H2SO4②2FeCl3+2HI＝2FeCl2+2HCl+I2③3FeCl2+4HNO3＝2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3A.H2SO3＞I-＞Fe2+＞NOB.I-＞Fe2+＞H2SO3＞NOC.Fe2+＞I-＞H2SO3＞NO D.NO＞Fe2+＞H2SO3＞I-3.已知下列物質(zhì)都能氧化H2S，它們氧化H2S時自身分別發(fā)生下列變化：Fe3+→Fe2+，Cr2O72-→2Cr3+，Br2→2Br-，HNO3→NO。如要氧化等物質(zhì)的量的H2S氣體得到S單質(zhì)，需要上述離子或物質(zhì)的物質(zhì)的量最小的是（）A．Fe3+ B．Br2 C．Cr2O72- D．HNO34.已知氧化還原反應(yīng)：2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4=2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O其中1mol氧化劑在反應(yīng)中得到的電子為（）A．10mol B．11mol C．12mol D．13mol7.水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應(yīng)是3Fe2++2S2O32-+O2+xOH-Fe3O4+S4O62-+2H2O，下列說法中，正確的是（）A.每生成1molFe3O4，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3molB.Fe2+和S2O32-都是還原劑C．1molFe2+被氧化時，被Fe2+還原的O2的物質(zhì)的量為1/3molD．可能有多組配平系數(shù)8.高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種新型、高效、多功能水處理劑，是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更強，無二次污染的綠色處理劑。工業(yè)是先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和就可析出高鐵酸鉀（K2FeO4）。濕法制備的主要反應(yīng)方程為：2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－===2FeO42－+3Cl－+5H2O干法制備的主要反應(yīng)為：2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，下列有關(guān)說法不正確的是（）A.高鐵酸鉀中鐵顯+6價B.濕法中每生成1molNa2FeO4轉(zhuǎn)移3mol電子C.干法中每生成1molNa2FeO4轉(zhuǎn)移4mol電子D.K2FeO4處理水時，不僅能消毒殺菌，還能除去水體中的H2S、NH3等，生成的Fe(OH)3還能吸附水中的懸浮雜質(zhì)9．一定條件下硝酸銨受熱分解的化學方程式為：5NH4NO3＝2HNO3＋4N2＋9H2O，在反應(yīng)中被氧化與被還原的氮原子數(shù)之比為（）A.5∶3 B.5∶4 C.1∶1 D.3∶510.已知X2、Y2、Z2、W2四種物質(zhì)的氧化能力為W2＞Z2＞X2＞Y2，判斷下列氧化還原反應(yīng)能發(fā)生的是A.2W－+Z2＝2Z－+W2B.2X－+Z2＝2Z－+X2C.2Y－+W2＝2W－+Y2D.2Z－+X2＝11.對于白磷引起的中毒，硫酸銅溶液是一種解毒劑，有關(guān)反應(yīng)如下：1lP+15CuS04+24H20=5Cu3P+6H3P04+15H2S04，下列關(guān)于該反應(yīng)說法正確的是()A.CuS04發(fā)生了氧化反應(yīng)B.生成1molH3P04時，有10mol電子轉(zhuǎn)移C.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為6:5D.白磷只作還原劑12.Cl2通入一定量濃KOH溶液中，完全參與反應(yīng)后經(jīng)測定體積分數(shù)為a的氯氣被氧化。若溶液中含有Cl-、ClO-、ClO3-，且c(Cl-)與c(ClO3-)之比為6∶1，則a為()A.0.25B.0.50C.0.75D13.ClO2是一種消毒殺菌效率高的水處理劑，實驗室可通過以下反應(yīng)制得:KClO3+H2C2O4+H2SO4→ClO2↑+K2SO4+CO2↑+H2O(未配平)，下列有關(guān)敘述中,正確的是(A.ClO2是氧化產(chǎn)物B.還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2C.H2C2O4的還原性比ClO2強D.1molKClO3參加反應(yīng)有1mol14.在100mL含等物質(zhì)的量的HBr和H2SO4的溶液里通入0.02molCl2，有一半Br-變?yōu)锽r2(已知Br2能氧化H2SO3)。原溶液中HBr和H2SO3的濃度都等于()A.0.015mol·L－1 B.0.016mol·L－1 C.0.15mol·L－1 D15.已知2Fe2++Br22Fe3++2Br－；在標準狀況下，向100mL0.2mol·L－的FeBr2溶液中通入一定體積的Cl2，充分反應(yīng)后，溶液中有50%的Br－被氧化，則通入的Cl2是（） A.0.224L B.0.336L C.0.448L D.0.03mol16.U常見化合價有+4和+6，硝酸鈾酰[UO2(NO3)2]加熱可發(fā)生如下分解，UO2(NO3)2——UXOY+NO2↑+O2↑，在600K時，將氣體產(chǎn)物收集于試管中并倒扣于水中氣體全部被吸收，水充滿試管。則生成的鈾的氧化物化學式是()A．UO2B．UO3C．2UO2·UO3D．UO2·2UO△△17.有以下反應(yīng)方程式：△△△A．CuO+H2Cu+H2OB.2KClO32KCl+3O2↑△△C．Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2OD.2FeBr2+3Cl22FeCl3+2Br2△E．MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2OF．2NaBr+Cl22NaCl+Br2G．KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2OH．HgS+O2Hg+SO2按要求將上述化學方程式序號填入相應(yīng)括號內(nèi)：（1）一種單質(zhì)使