人教版高中化學(xué)必修第一冊第1章物質(zhì)及其變化微專題2氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用課件

第一章微專題2氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用專題闡釋1.守恒規(guī)律及應(yīng)用(1)守恒規(guī)律(2)守恒規(guī)律在計(jì)算中的思維流程

(3)守恒規(guī)律在方程式配平中的應(yīng)用氧化還原反應(yīng)配平的基本步驟示例:分析并配平下列化學(xué)方程式

第三步:求總數(shù),從而確定氧化劑和還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)

故H2S的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3,HNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2。

第四步:配系數(shù),先配平變價(jià)元素原子,再利用原子守恒配平其他元素原子(如H)。3H2S+2HNO3══3S↓+2NO+4H2O第五步:查守恒,部分元素原子(S、N、H)在配平時(shí)已符合守恒要求,最后利用其他元素原子(O)守恒來進(jìn)行驗(yàn)證。例1在一定條件下,PbO2與Cr3+恰好完全反應(yīng),產(chǎn)物是Pb2+和,則PbO2與Cr3+的個(gè)數(shù)之比為(

)A.3∶2 B.2∶3C.3∶1 D.1∶3A解析

1個(gè)Cr3+失去3個(gè)電子生成

,1個(gè)PbO2得到2個(gè)電子生成Pb2+,根據(jù)得失電子守恒可知,PbO2與Cr3+的個(gè)數(shù)之比為3∶2。例2鉻及其化合物常被應(yīng)用于冶金、化工、電鍍、制藥等行業(yè),但使用后的廢水因其中含高價(jià)鉻的化合物而毒性很強(qiáng),必須進(jìn)行處理。工業(yè)上往往采取下列循環(huán)工藝防止鉻的污染:(1)上述各步反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)的是

(填序號(hào))。

(2)第①步,含

的廢水在酸性條件下用綠礬(FeSO4·7H2O)處理,寫出并配平反應(yīng)的離子方程式:

。

(3)純凈的K2Cr2O7可與HI發(fā)生如下反應(yīng),請配平:①④+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O1614327解析

(1)①中鉻元素由+6價(jià)降至+3價(jià),④中鉻元素由+3價(jià)升至+6價(jià)。(2)亞鐵離子具有還原性,與重鉻酸根離子反應(yīng)生成鉻離子和鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為

+6Fe2++14H+══2Cr3++6Fe3++7H2O。(3)反應(yīng)中Cr的化合價(jià)由+6價(jià)到+3價(jià),降低3價(jià),I的化合價(jià)由-1價(jià)到0價(jià),升高1價(jià),根據(jù)得失電子守恒,的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1,I-的化學(xué)計(jì)量數(shù)為6,由Cr、I原子守恒可知,Cr3+的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2,I2的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3,再由電荷守恒可知H+的化學(xué)計(jì)量數(shù)為14,最后根據(jù)H原子守恒確定水的化學(xué)計(jì)量數(shù)為7。2.強(qiáng)弱規(guī)律與先后規(guī)律

規(guī)律強(qiáng)弱規(guī)律先后規(guī)律內(nèi)容在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物在濃度相差不大的溶液中:(1)含有幾種還原劑(或氧化劑)時(shí),加入氧化劑(或還原劑),將按照還原性(或氧化性)由強(qiáng)到弱的順序依次反應(yīng)應(yīng)用比較物質(zhì)間氧化性或還原性的強(qiáng)弱;推斷氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)物;判斷氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生判斷氧化性、還原性強(qiáng)弱和判斷反應(yīng)的先后順序例3已知:2Fe3++2I-══I2+2Fe2+,Cl2+2Br-══Br2+2Cl-,2Fe2++Br2══2Fe3++2Br-。(1)上述反應(yīng)中微粒的氧化性順序是

。

(2)在FeI2和FeBr2混合溶液中,通入一定量Cl2,溶液中存在的離子不合理的是(

)A.Fe3+、Br-、Cl-B.I-、Br-、Cl-C.Fe2+、Cl-、Br-D.Fe2+、Br-、Cl-、I-Cl2>Br2>Fe3+>I2B解析

(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中的“強(qiáng)弱規(guī)律”可知氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2。(2)根據(jù)已知方程式可知,各離子的還原性順序?yàn)镮->Fe2+>Br-,則發(fā)生的反應(yīng)依次為Cl2+2I-══I2+2Cl-、2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-、Cl2+2Br-══Br2+2Cl-。溶液中存在Fe3+、Br-、Cl-,說明I-、Fe2+被完全氧化,符合反應(yīng)發(fā)生的先后順序,A正確;溶液中存在I-、Br-、Cl-,說明I-沒有被完全氧化,溶液中還應(yīng)存在Fe2+,不符合反應(yīng)發(fā)生的先后順序,B錯(cuò)誤;溶液中存在Fe2+、Cl-、Br-,說明I-被完全氧化,符合反應(yīng)發(fā)生的先后順序,C正確;溶液中存在Fe2+、Br-、Cl-、I-,說明I-沒有被完全氧化,則Fe2+、Br-未被氧化,符合反應(yīng)發(fā)生的先后順序,D正確。3.價(jià)態(tài)規(guī)律(1)高低規(guī)律:最高價(jià)態(tài)只有氧化性,最低價(jià)態(tài)只有還原性,中間價(jià)態(tài)既有氧化性又有還原性。(2)“價(jià)態(tài)歸中,互不交叉”規(guī)律:同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)可總結(jié)為價(jià)態(tài)相鄰能共存,價(jià)態(tài)相間能歸中,歸中價(jià)態(tài)不交叉,價(jià)升價(jià)降只靠攏?！皟r(jià)態(tài)歸中,互不交叉”的三種情況:應(yīng)用:可判斷氧化還原反應(yīng)能否進(jìn)行及反應(yīng)產(chǎn)物。

(3)歧化反應(yīng)規(guī)律“中間價(jià)→高價(jià)+低價(jià)”。具有多種價(jià)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。例4一定量的KClO3中加入濃鹽酸發(fā)生如下反應(yīng):KClO3+6HCl(濃)══KCl+3Cl2↑+3H2O,其中發(fā)生氧化反應(yīng)的元素和發(fā)生還原反應(yīng)的元素的質(zhì)量之比為(

)A.1∶6 B.6∶1 C.1∶5 D.5∶1D解析

根據(jù)題設(shè)可判斷出發(fā)生還原反應(yīng)的元素是KClO3中的Cl,發(fā)生氧化反應(yīng)的元素是HCl中的Cl;由“化合價(jià)鄰位轉(zhuǎn)化”規(guī)律可知,HCl中有一部分Cl轉(zhuǎn)入KCl中,還有一部分Cl轉(zhuǎn)入Cl2中,再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)判斷,可知答案為D項(xiàng)。專題精練1.已知反應(yīng)O2+2H2S══2S↓+2H2O,Na2S+I2══2NaI+S↓,4NaI+O2+2H2SO4══2I2+2Na2SO4+2H2O,判斷下列物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱,正確的是(

)A.O2>I2>S B.H2S>NaI>H2OC.S>I2>O2 D.H2O>NaI>H2SA解析

判斷依據(jù)是氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性;在第一個(gè)反應(yīng)中氧化性O(shè)2>S;在第二個(gè)反應(yīng)中氧化性I2>S;在第三個(gè)反應(yīng)中氧化性O(shè)2>I2,因此氧化性:O2>I2>S。2.在酸性條件下,可發(fā)生如下反應(yīng):中M的化合價(jià)是(

)A.+4價(jià) B.+5價(jià) C.+6價(jià) D.+7價(jià)

C解析

根據(jù)離子方程式中,反應(yīng)前后離子所帶電荷總數(shù)相等,即6-1=8-n-1,解得n=2,從而得出

中M的化合價(jià)為+6價(jià)。也可根據(jù)得失電子守恒計(jì)算。Ⅲ:2KMnO4+16HCl(濃)══2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列推斷正確的是(

)D解析

由反應(yīng)Ⅰ可知,Pb3O4中Pb(+2價(jià))和Pb(+4價(jià))含量之比為2∶1,A錯(cuò)誤;反應(yīng)Ⅰ中HNO3未將Pb2+氧化,可證明氧化性HNO3<Pb(+4價(jià)),故B、C錯(cuò)誤;根據(jù)反應(yīng)Ⅱ可知氧化性:PbO2>,根據(jù)反應(yīng)Ⅲ可知氧化性:>Cl2,故Pb3O4可與鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),故D正確。4.對(duì)下列氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)的判斷,不正確的是(

)A解析

根據(jù)“只靠攏、不交叉”,反應(yīng)H2S+H2SO4(濃)══S↓+SO2↑+2H2O中,S元素的化合價(jià)由H2S中的-2價(jià)升至S中的0價(jià),S元素的化合價(jià)由濃硫酸中的+6價(jià)降至SO2中的+4價(jià),轉(zhuǎn)移2e-,A錯(cuò)誤;反應(yīng)3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O中,Cl元素的化合價(jià)部分由0價(jià)升至KClO3中的+5價(jià),部分由0價(jià)降至KCl中的-1價(jià),轉(zhuǎn)移5e-,B正確;反應(yīng)2Na2O2+2H2O══4NaOH+O2↑中,Na2O2中O元素的化合價(jià)部分由-1價(jià)升至0價(jià),部分由-1價(jià)降至-2價(jià),轉(zhuǎn)移2e-,C正確;反應(yīng)2H2S+SO2══3S+2H2O中,S元素的化合價(jià)由H2S中的-2價(jià)升至0價(jià),S元素的化合價(jià)由SO2中的+4價(jià)降至0價(jià),轉(zhuǎn)移4e-,D正確。5.(2024·山東棗莊高一檢測)已知I-、Fe2+、SO2和Br-均有還原性,它們在酸性溶液中還原性的強(qiáng)弱順序?yàn)镾O2>I->Fe2+>Br-。則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是(

)D6.配平下列方程式:(1)

NaBO2+

SiO2+

Na+

H2═