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文檔簡介
第06講氧化還原反應
目錄
第一部分:網(wǎng)絡構(gòu)建(總覽全局)
第二部分:知識點精準記憶
第三部分:典型例題剖析
高頻考點1考查氧化還原反應的判斷
高頻考點2考查氧化還原反應中相關(guān)概念的判斷
高頻考點3考查氧化性、還原性強弱的判斷
高頻考點4考查氧化還原規(guī)律及其應用
高頻考點5考查陌生氧化還原反應方程式的書寫和配平
高頻考點6考查氧化還原反應的相關(guān)計算
正文
第一部分:網(wǎng)絡構(gòu)建(總覽全局)
氧化性
還原性
氧化還原反應方程式的西平
氧化劑
還原劑
氧化產(chǎn)物
還原產(chǎn)物
第二部分:知識點精準記憶
知識點一氧化還原反應的相關(guān)概念及其表示方法
1.氧化還原反應的本質(zhì)和特征
電子的轉(zhuǎn)移
反應過程中元素的化合價發(fā)生變化
2.基于雙線橋理解氧化還原反應概念之間的關(guān)系
.合價降低得到電子,發(fā)生還原反應,
一|生成
氧化劑+還原劑——?還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
|[生成
化合價升高失去電子,發(fā)生氧化反應
【名師總結(jié)】分析電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的關(guān)鍵一標出元素化合價
(1)基本方法:先標出熟悉元素的化合價,再根據(jù)化合物中正負化合價的代數(shù)和為零的原則求解其他元素的
化合價。
(2)熟記常見元素的化合價:一價氫、鉀、鈉、氟、氯、澳、碘、銀;二價氧、鈣、鋼、鎂、鋅;三鋁、四
硅、五價磷;說變價也不難,二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全;銅汞二價最常見。
(3)明確一些特殊物質(zhì)中元素的化合價:
+2+2-2+6-3+2+5_+3
CuFeS2:Cu、Fe、S;K2FeO4:Fe;Li2NH>LiNH2>AIN:N;Na2s2O3:S;MOj:M;C2OF:C;
+8-n
+2-3+1-1_+4-3
HCN:C、N;CuH:Cu、H;FeOF:Fe;Si3N4:Si、No
可概括為“氧、氧、得、降、還、還、還”。
3.電子轉(zhuǎn)移的表示方法
請分別用單線橋法和雙線橋法表示Cu與稀硝酸反應中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
(1)雙線橋法:①標變價②畫箭頭(反應物指向生成物)③算數(shù)目④說變化。
失去3義2e-
II
3Cu+8HNC)3(稀)一■3CU(NO3)2+2NOf+4H2O
I%
得到2X3葭
【特別提醒】a.箭頭從失電子元素的原子指向得電子元素的原子。
b.不標“得至/或"失去”,只標明電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)。
c.線橋只出現(xiàn)在反應物中。
(2)單線橋法:①標變價②畫箭頭(由失電子原子指向得電子原子)③算數(shù)目(線橋上只標電子轉(zhuǎn)移的總
數(shù)目,不標“得”“失”字樣)
6e-
II,
3Cu+8HNC)3(稀)一=3CU(NO3)2+2NOf+4H2O
【特別提醒】a.箭頭指向反應前后有元素化合價變化的同種元素的原子,且需注明“得到”或“失去”。
b.箭頭的方向不代表電子轉(zhuǎn)移的方向,僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化。
c.失去電子的總數(shù)等于得到電子的總數(shù)。
4.氧化還原反應與四種基本類型反應間的關(guān)系
【特別提醒】(1)有單質(zhì)參與的化合反應是氧化還原反應。
(2)有單質(zhì)生成的分解反應是氧化還原反應。
放由
(3)有單質(zhì)參加或生成的化學反應,不一定是氧化還原反應,如3。2區(qū)建=203。
(4)所有的置換反應都是氧化還原反應。
(5)所有的復分解反應都不是氧化還原反應。
5.常見的氧化劑和還原劑
(1)常見氧化劑
常見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:
++
轡化剋)—Cl2濃硫酸HNQ,KMnO4(H)Fe"Cr2O?(H)
還原產(chǎn)物AcrSONONOMn2+Fe*或FeCr”
2、2------------------------------
【特別提醒】
(1)02、。3在水溶液中的還原產(chǎn)物,其中酸性條件下是H2。,中性、堿性條件下是0H一;而當還原產(chǎn)物
為固態(tài)時是一或O
(2)濃硝酸的還原產(chǎn)物是N02,稀HN03的還原產(chǎn)物是NO。
(2)常見還原劑
常見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:
還原劑;一Zn
H2Sr
氧化產(chǎn)物
(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
氧化劑
還原劑
氧化產(chǎn)物
其中:Fe2\SOM主要表現(xiàn)還原性,Hz中主要表現(xiàn)氧化性。
【易錯提醒】
(1)根據(jù)化合價的高低可判斷物質(zhì)是否具有氧化性或還原性,但不能判斷氧化性或還原性的強弱。元素處于
最高價態(tài)時只有氧化性,但不一定有強氧化性,如Na+、SOF;同理,元素處于最低價態(tài)時也不一定具有
強還原性。
(2)非金屬陰離子不一定只具有還原性,如O歹既有氧化性又有還原性。金屬陽離子不一定只具有氧化性,
如Fe2+既有還原性又有氧化性。
(4)重要的還原劑——金屬氫化物、NaBH4
1)金屬氫化物
①結(jié)構(gòu)特點
電子式可表示為M+[:H]-(M為堿金屬)。
②強還原性
a.遇水強烈反應放出氫氣,使溶液呈強堿性,如:NaH+H2O=NaOH+H2t(.
b.高溫還原金屬
如固態(tài)NaH在673K時能將TiCL還原為金屬鈦:TiCL+4NaH萼=Ti+4NaCl+2H2?。
2)萬能還原劑——硼氫化鈉(NaBH。
硼氫化鈉是一種無機物,化學式為NaBH4,白色至灰白色細結(jié)晶粉末或塊狀,吸濕性強,其堿性溶液呈棕
黃色,是最常用的還原劑之一。通常用作醛類、酮類、酰氯類的還原劑,塑料工業(yè)的發(fā)泡劑,造紙漂白齊
以及醫(yī)藥工業(yè)制造雙氫鏈霉素的氫化劑。
6.氧化還原反應概念的“五個誤區(qū)”
誤區(qū)一:某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時,該元素不一定被還原,也不一定被氧化。因為元素處于化合態(tài)時,
其化合價可能為正,也可能為負。若元素由負價變?yōu)椤r,則其被氧化,若元素由正價變?yōu)椤r,則其被
還原。
誤區(qū)二:在氧化還原反應中,非金屬單質(zhì)不一定只作氧化劑,大部分非金屬單質(zhì)往往既具有氧化性又具有
還原性,只是以氧化性為主。如在反應CI2+H2OHCI+HCIO中,Ch既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。
誤區(qū)三:物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱取決于元素原子得失電子的難易程度,與得失電子數(shù)目的多少無關(guān)。
誤區(qū)四:氧化還原反應中的反應物不一定都是氧化劑或還原劑,有的反應物可能既不是氧化劑也不是還原
劑。如CI2+H2OHCI+HCIO,H2。既不是氧化劑,也不是還原劑。
誤區(qū)五:在氧化還原反應中,一種元素被氧化,不一定有另一種元素被還原,也可能是同一元素既被氧化
又被還原。如:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2T中,NazCh既是氧化劑又是還原劑,氧元素一部分化合價升
高,一部分化合價降低。
知識點二氧化還原反應規(guī)律及其應用
(一)氧化性、還原性強弱規(guī)律
1.氧化性、還原性的判斷
(1)氧化性是指得電子的性質(zhì)(或能力);還原性是指失電子的性質(zhì)(或能力)。
(2)氧化性、還原性的強弱取決于得、失電子的難易程度,與得、失電子數(shù)目的多少無關(guān)。如:Na-e-=Na
,+,Al-3e-=Al3+,但根據(jù)金屬活動性順序表,Na比A1活潑,更易失去電子,所以Na比A1的還原性強。
(3)從元素的價態(tài)考慮:
最高價態(tài)——只有氧化性,如:Fe3+>H2SO4、KM11O4等;
最低價態(tài)一只有還原性,如:金屬單質(zhì)、Cl\S2一等;
中間價態(tài)一既有氧化性又有還原性,如:Fe2+、S、Cb等。
2.氧化性、還原性強弱的比較方法
(1)依據(jù)氧化還原反應方程式判斷
得到ne-
I1
氧化劑還原劑__還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物
(氧化性)*(還原性)==(還原性)土(氧化性)
I___________1
失去ne~
氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物
還原性:還原劑>還原產(chǎn)物
口訣:比什么“性”找什么“劑”,“產(chǎn)物”之“性”小于“劑”。
(2)依據(jù)反應條件及反應的劇烈程度判斷
當不同的氧化劑(或還原劑)與同一還原劑(或氧化劑)反應時,反應越易進行,則對應的氧化劑(或還原劑)
的氧化性(或還原性)越強,反之越弱。如:
MnCh+4HC1(濃)&MnCb+Cl2t+2H,0
2KMnO4+16HC1(濃)=2KC1+2MnCb+5CLf+8H2O
催化劑
Ch+4HC1(濃)=^=2cl2+2H2O
氧化性:KMnO4>MnO2>O2
2Na+2H2O=2NaOH+H2TMg+2H20aMg(0H)2+H2T
還原性:Na>Mg
(3)依據(jù)被氧化還原的程度判斷
相同條件下:
a.不同氧化劑作用于同一種還原劑,氧化產(chǎn)物價態(tài)高的其氧化性強。
例如:Fe+sAFeS,2Fe+3Cl2=2FeCl3,可以得出氧化性:C12>S
b.不同還原劑作用于同一種氧化劑,還原產(chǎn)物價態(tài)低的其還原性強。例如:
Cu+2Fe3+^=Cu21+2Fe2|還原性|
3Zn+2Fe3+=3Zn2++2FeTIZn>Cu|
(4)依據(jù)“三表”判斷
a.根據(jù)元素周期表判斷
從左至右
從
從
上
下
至
至
下
從右至左上
金屬單質(zhì)的還原性增強:非金屬單質(zhì)的氧化性增強
相應陽離子的氧化性減弱:相應陰離子的還原性減弱
b.根據(jù)金屬活動順序表
尸認對應的商飛
離子是Fe2+..,/
...................
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
還原性逐漸減弱,對應陽離子的氧化性逐漸增瘟
c.根據(jù)非金屬活動性順序表判斷
F2Cl202Br2I2S
得電子能力逐漸減弱了氧化性逐漸減弱
FClBrIS?一
失電子能力逐漸增強了還原性逐漸增強
(5)依據(jù)“兩池”判斷
a.原電池:一般情況下,兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極,其還原性:負極〉正極。
b.電解池: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)依據(jù)“三度”判斷(“三度”即:濃度、溫度、酸堿度)
a.濃度:同一種物質(zhì)濃度越大,氧化性(或還原性)越強。如氧化性:濃H2s。4>稀H2so4,濃HNC>3>稀HNO3;
還原性:濃鹽酸>稀鹽酸。
b.溫度:同一種物質(zhì),溫度越高其氧化性(或還原性)越強。如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。
c.酸堿度:同一種物質(zhì),所處環(huán)境酸(堿)性越強其氧化性(或還原性)越強。如KMnCU溶液的氧化性隨溶液酸
性的增強而增強。
(二)價態(tài)歸中、歧化規(guī)律及其應用
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)生氧化還原反應時,該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價+低價一>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)硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應是
注:不會出現(xiàn)⑤中H2s轉(zhuǎn)化為S02而H2s。4轉(zhuǎn)化為S的情況。
2.歧化反應規(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,如:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O□
3應用
(1)判斷同種元素不同價態(tài)物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應的可能性,如濃H2s04與S02不發(fā)生反應。
(2)根據(jù)化合價判斷反應體系中的氧化劑、還原劑及氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。如對于反應6HCl+NaClO3=NaCl
+3CLT+3H2O中,氧化劑為NaClCh,還原劑為HC1,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都為C3
(三)先后規(guī)律及其應用
1、規(guī)律
加入氧化劑
①同時含有幾種還原劑時——>將按照還原性由強到弱的順序依次反應。如:在FeBrz溶液中通入少量
CL時,因為還原性Fe2+>Br,所以Fe?+先與CL反應。
加入還原劑
②同時含有幾種氧化劑時——>將按照氧化性由強到弱的順序依次反應。如:在含有Fe3+、Cu2+、H+
的溶液中加入鐵粉,因為氧化性Fe3+>Cu2+>H+,所以鐵粉先與Fe3+反應,然后依次為C/+、H+o
2、應用
'①可判斷物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應的先后順序
<②判斷某氧化還原反應中物質(zhì)氧化性、還原性的相對強弱
、③判斷某氧化還原反應能否正常進行
3、常見的強弱順序
2+2+2"
氧化性:MnOl(H+)>C12>Br2>Fe3+>b>稀H2s04>S,還原性:Mn<Cr<Br~<Fe<r<SO2(SOF)<S?
(四)守恒規(guī)律及其應用
1、規(guī)律
氧化還原反應遵循以下三個守恒規(guī)律:
①質(zhì)量守恒:反應前后元素的種類和質(zhì)量不變。
②電子守恒:即氧化劑得電子的總數(shù)等于還原劑失電子的總數(shù),這是配平氧化還原反應方程式的依據(jù),也
是有關(guān)氧化還原反應計算的依據(jù)。
③電荷守恒:離子方程式中,反應物中各離子的電荷總數(shù)與產(chǎn)物中各離子的電荷總數(shù)相等。書寫氧化還原
反應的離子方程式時要注意滿足電荷守恒,如Fe3++Cu=Fe2++Cu2+(錯誤),2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(1E
確)。
2、應用
'①直接計算反應物與產(chǎn)物或與轉(zhuǎn)移電子的數(shù)量關(guān)系。如用銅電極電解Na2s04溶液,其
<陽、陰極產(chǎn)物及轉(zhuǎn)移電子關(guān)系式為:CR+?21?比?20H一
、②配平氧化還原反應方程式
知識點三氧化還原反應方程式的配平及相關(guān)計算
一、氧化還原反應方程式的書寫與配平
1.氧化還原方程式配平的基本原則
氧化劑和還原劑得失電子總數(shù)相等,
配電子守恒——
化合價升高總數(shù)=化合價降低總數(shù)
平
三
大反應前后原子的種類和個數(shù)不變
原
則
離子反應前后,陰、陽離子所帶電
荷總數(shù)相等
2、配平方法
(1)正向配平法
T標變價H標明反應前后變價元素的化合價
配
-(列得失H列出化合價的變化值
平
(通過求最小公倍數(shù)使化合價升降總值相等
五I
步,________,『確定氧花前:述原劑:氧托產(chǎn)物、沐原產(chǎn)物標
T配系數(shù)化學計量數(shù),觀察法配平其他物質(zhì)的化學計|
驟H
{量數(shù)
查守恒修檢查質(zhì)量、電荷、電子是否守恒
(2)逆向配平法
適用于一種元素的化合價既升高又降低的反應和分解反應中的氧化還原反應。
先確定生成物的化學計量數(shù),然后再確定反應物的化學計量數(shù)。
化合價升高4
II
0-2+4
例如:3S+6K0H(熱、濃)==2K?S+K2so3+3總。
化合價降低2
由于S的化合價既升又降,而且升降總數(shù)要相等,所以K2s的化學計量數(shù)為2,K2s03的化學計量數(shù)為1,
然后確定S的化學計量數(shù)為3。
(3)缺項型氧化還原反應方程式的配平
缺項方程式是指某些反應物或生成物的分子式?jīng)]有寫出來,一般為水、酸或堿。
1)配平方法
先用“化合價升降法”配平含有變價元素的物質(zhì)的化學計量數(shù),然后由原子守恒確定未知物,再根據(jù)原子守恒
進行配平。
2)補項原則
條件補項原則
酸性條件下缺H(氫)或多0(氧)補H+,少0(氧)補H20(水)
堿性條件下缺H(氫)或多0(氧)補比0(水),少0(氧)補0H
(4)信息型氧化還原反應方程式的書寫
|第1步口根據(jù)元素化合價的升降,判斷氧化劑、還
「原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物
O
:按“氧化劑+還原劑一還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物”
第2步T寫出方程式,根據(jù)得失電子守恒配平上述四
種物質(zhì)................................
「逅抽而商守后而反應訪的酸履存,云三羹£
第3步口左邊或右邊補充H+、OH-或H2。等
X
第4步T根據(jù)質(zhì)量守恒配平反應方程式
二、電子守恒思想在氧化還原反應計算中的應用
1.對于氧化還原反應的計算,要根據(jù)氧化還原反應的實質(zhì)——反應中氧化劑得到的電子總數(shù)與還原劑失去
的電子總數(shù)相等,即得失電子守恒。利用守恒思想,可以拋開繁瑣的反應過程,可不寫化學方程式,不追
究中間反應過程,只要把物質(zhì)分為始態(tài)和終態(tài),從得電子與失電子兩個方面進行整體思維,便可迅速獲得
正確結(jié)果。
2.守恒法解題的思維流程
(1)找出氧化劑、還原劑及相應的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。
(2)找準一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學式中粒子的個數(shù))。
(3)根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式。
w(氧化劑)x變價原子個數(shù)x化合價變化值(高價一低價)=〃(還原劑)x變價原子個數(shù)x化合價變化值(高價一低
價)。
3.氧化還原反應計算的常用方法一得失電子守恒法
得失電子守恒是指在發(fā)生氧化還原反應時,氧化劑得到的電子總數(shù)一定等于還原劑失去的電子總數(shù)。得失
電子守恒法常用于氧化還原反應中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的有關(guān)計算及電解過程中電極產(chǎn)
物的有關(guān)計算等。
(1)應用電子守恒解題的一般步驟——“一、二、三”。
①“一找各物質(zhì)“:找出氧化劑、還原劑及相應的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。
②“二定得失數(shù)”:確定一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學式中原子的個數(shù))。
③“三列關(guān)系式”:根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和電子守恒列出等式。
"(氧化劑)X變價原子個數(shù)義化合價變化值=〃(還原劑)X變價原子個數(shù)X化合價變化值。
(2)多步連續(xù)進行的氧化還原反應的有關(guān)計算:對于多步連續(xù)進行的氧化還原反應,只要中間各步反應過程
中電子沒有損耗,可直接找出起始物和最終產(chǎn)物,刪去中間產(chǎn)物,建立二者之間的電子守恒關(guān)系,快速求
解。應用以上方法解答有關(guān)氧化還原反應的計算題時,可化難為易,化繁為簡。
第三部分:典型例題剖析
高頻考點1考查氧化還原反應的判斷
例1.(2023?北京?人大附中三模)下列過程屬于化學反應,且與氧化還原反應不興的是
器油氣
■噩厚油n
1潤滑油.石婚等鐵黝、活性炭、水、食慈等1
A.石灰純堿法除水垢B.補鐵口服液中添加維生素C.工業(yè)上原油的分儲D.生活中用“暖寶寶”取暖
【變式訓練】(2023?天津河西區(qū)?高三二模)下列敘述涉及氧化還原反應的是
A.使用鋁熱劑焊接鋼軌B.將動物油皂化制取肥皂
C.向品紅溶液通入S。?,溶液褪色D.向滴有酚醐的水中加入純堿,溶液呈紅色
高頻考點2考查氧化還原反應中相關(guān)概念的判斷
例2.(2023?湖北?模擬預測)氫疊氮酸[HM,&(HN3)=1.9xl(T5]是無色有刺激性氣味的液體,常用于
引爆劑,PTWN2H4+HNO2=HN3+2H2O下列說法中錯誤的是
A.上述反應中,HN3既是氧化產(chǎn)物,也是還原產(chǎn)物
B.N2H八HN3.HNO?均具有還原性
C.HNO?、HN3,凡0均屬于弱電解質(zhì)
D.N2H八HN3、HNO2分子中均存在極性鍵和非極性鍵
【變式訓練】(2023?上海寶山區(qū)?高三二模)火法煉銅首先要焙燒黃銅礦(主要成分為CuFeSz,其中Cu、Fe
均為+2價),其反應為:2CuFeS2+O2=^Cu2S+2FeS+SO2o關(guān)于此反應,下列說法錯誤的是
A.SCh既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
B.CuFeS2既作氧化劑又作還原劑
C.每生成ImolCuzS,有4moi硫被氧化
D.每轉(zhuǎn)移L2mol電子,有0.2mol氧氣被還原
高頻考點3考查氧化性、還原性強弱的判斷
例3.(2023?上海徐匯?二模)向FeBr2溶液中通入一定量的CU,發(fā)生反應
2+3+
2Fe+2Br-+2Cl2T2Fe+Br2+4CP,下列關(guān)于該反應說法錯誤的是
3+
A.氧化性:Cl2>Fe
B.還原性:Fe2+<Br-
C.參加反應的Fe?+與Cl2的物質(zhì)的量之比為1:1
D.被氧化的Br~占B「總量的一半
【變式訓練】(2023?山東濟寧?二模)已知PbzOs與HNC>3溶液發(fā)生反應I:
Pb2O3+2HNO3=Pb(NO3)2+PbO2J+H2O,PbO2與酸化的MnS04溶液發(fā)生反應II:
5PbO2+2MnSO4+3H2SO4=2HMnO4+5PbSO4+2H.O,下列說法正確的是
A.在反應I中,Pb?O3既是氧化劑,又是還原劑
B.PbQs與鹽酸反應:Pb2O3+2HC1=PbCl2+PbO2I+H20
C.PbO與HNO3溶液反應:PbO+2HNO3=Pb(NO3)2+H2O
D.由反應I、II可知氧化性:HNO3>PbO2>HMnO4
高頻考點4考查氧化還原規(guī)律及其應用
例5.(2023?江蘇三模)NO和N02等氮氧化物是空氣污染物,含有氮氧化物的尾氣需處理后才能
排放:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H20,2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O?常溫下存在:2NO2(g)
-N2O4(g)oN2H4可作還原劑,火箭推進劑。在給定條件下,下列物質(zhì)間所示的轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)的是
A.NH3NO2B.N2H4皿>N2
c2NaC1(aq)
QNONaOH(aq)tNaNO2D.NH3°'>Na2CO3(s)
【變式訓練】(2023?河北邢臺?模擬預測)NaClO?/尿素復合吸收劑是一種良好的NO吸收劑,吸收原理為:
①3NaC102+4NO+2H2O=4HNO3+3NaCl;②6NO+2CO(NH2)2=5N2+2CO2+4H2O。下列推斷正確的
是
A.物質(zhì)的氧化性:HNO3>NaClO2>NO
B.復合吸收劑中NaClO?與尿素會發(fā)生氧化還原反應
C.反應②中碳元素被NO氧化
D.反應②中若14moiNO被完全吸收,則此過程轉(zhuǎn)移電子為28moi
高頻考點5考查陌生氧化還原反應方程式的書寫和配平
例5.(2023?浙江省寧波市鄲州中學模擬預測)K3[Fe(C2O4)3]-3H2O晶體光照分解后產(chǎn)生K2c2。4和FeCzCU,
且分解產(chǎn)物中的C02和H2O以氣體形式離子晶體。某次測定分解后的樣品中C2。;的質(zhì)量分數(shù)為53.86%。
請回答:
已知:M{K3[Fe(C2O4)3]-3H2O}=491g-mol^
(1)寫出K3[Fe(C2O4)3]-3H2O晶體分解反應的化學方程式:。
(2)晶體的分解百分率為o(寫出簡要計算過程)
【變式訓練】(2023?六安市城南中學高三月考)按要求完成下列方程式
(1)已知在酸性介質(zhì)中FeS04能將+6價鋁還原成+3價銘。寫出Cr2O,-與FeSC)4溶液在酸性條件下反應的離
子方程式:。
⑵用NaClO-NaOH溶液氧化AgNO3,制得高純度的納米級AgzCh。寫出該反應的離子方程式:。
(3)溫度高于200℃時,硝酸鋁完全分解成氧化鋁和兩種氣體(其體積比為4:1),寫出該反應的化學方程式:
(4)生產(chǎn)硫化鈉大多采用無水芒硝Na2s04-碳粉還原法,若煨燒所得氣體為等物質(zhì)的量的CO和CCh,寫出煨
燒時發(fā)生反應的化學方程式:o
高頻考點6考查氧化還原反應的相關(guān)計算
例6.(2023?浙江?模擬預測)關(guān)于反應5NH4NO3_2HNC>3+4N2T+9H2。,下列說法正確的是
A.HNO3是氧化產(chǎn)物
B.生成ImolN2時,轉(zhuǎn)移3.75mol電子
C.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3:5
D.電只是還原產(chǎn)物
【變式訓練】(2023?浙江衢州市?高三二模)為測定某尾氣中SCh含量,某同學將尾氣樣品通入100mL0.100
moLLT酸性KM11O4溶液(假定樣品中其它氣體均不參與反應,SCh可被溶液充分吸收),反應的離子方程式
2++
為:5SO2+2MnO4+2H2O=5SO;+2Mn+4H?若尾氣流速為aL-s1平行測定三次,溶液恰好褪色的平
均耗時bs,則該尾氣樣品中SO2含量(單位:g-LT)為
816816
A____R____C___D___
25ab25ab5ab5ab
第06講氧化還原反應
目錄
第一部分:網(wǎng)絡構(gòu)建(總覽全局)
第二部分:知識點精準記憶
第三部分:典型例題剖析
高頻考點1考查氧化還原反應的判斷
高頻考點2考查氧化還原反應中相關(guān)概念的判斷
高頻考點3考查氧化性、還原性強弱的判斷
高頻考點4考查氧化還原規(guī)律及其應用
高頻考點5考查陌生氧化還原反應方程式的書寫和配平
高頻考點6考查氧化還原反應的相關(guān)計算
正文
第一部分:網(wǎng)絡構(gòu)建(總覽全局)
氧化性
還原性
氧化還原反應方程式的西平
氧化劑
還原劑
氧化產(chǎn)物
還原產(chǎn)物
第二部分:知識點精準記憶
知識點一氧化還原反應的相關(guān)概念及其表示方法
1.氧化還原反應的本質(zhì)和特征
電子的轉(zhuǎn)移
反應過程中元素的化效發(fā)生變化
2.基于雙線橋理解氧化還原反應概念之間的關(guān)系
?合價降低得到電了、發(fā)生還原反應
~生成
氧化劑+還原劑——?還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
|[生成
化合價升高失去電子,發(fā)生氧化反應
【名師總結(jié)】分析電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的關(guān)鍵——標出元素化合價
(1)基本方法:先標出熟悉元素的化合價,再根據(jù)化合物中正負化合價的代數(shù)和為零的原則
求解其他元素的化合價。
⑵熟記常見元素的化合價:一價氫、鉀、鈉、氟、氯、澳、碘、銀;二價氧、鈣、鋼、鎂、
鋅;三鋁、四硅、五價磷;說變價也不難,二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全;銅汞二價最
常見。
(3)明確一些特殊物質(zhì)中元素的化合價:
+2+2-2+6-3+2+5
CuFeS2:Cu、Fe、S;K2FeO4:Fe;Li2NH>LiNH2>AIN:N;Na2s2O3:S;MOj:M;
+8-n
+3+2-3+1-1+4~3
C2O4:C;HCN:C、N;CuH:Cu、H;FeOF:Fe;Si3N4:Si,N。
可概括為“氧、氧、得、降、還、還、還“。
3.電子轉(zhuǎn)移的表示方法
請分別用單線橋法和雙線橋法表示Cu與稀硝酸反應中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
(1)雙線橋法:①標變價②畫箭頭(反應物指向生成物)③算數(shù)目④說變化。
失去3X2e-
II
3C11+8HNO3(稀)^3CU(NC)3)2+2NOf+4H2O
I___________f
得到2X3e-
【特別提醒】a.箭頭從失電子元素的原子指向得電子元素的原子。
b.不標"得到”或"失去”,只標明電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)。
c.線橋只出現(xiàn)在反應物中。
(2)單線橋法:①標變價②畫箭頭(由失電子原子指向得電子原子)③算數(shù)目(線橋上只
標電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)目,不標“得”“失”字樣)
6e-
II,
3Cu+8HNO3(?。?--3CU(NO3)2+2NOf+4H2O
【特別提醒】a.箭頭指向反應前后有元素化合價變化的同種元素的原子,且需注明“得到”
或“失去”。
b.箭頭的方向不代表電子轉(zhuǎn)移的方向,僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化。
c.失去電子的總數(shù)等于得到電子的總數(shù)。
4.氧化還原反應與四種基本類型反應間的關(guān)系
【特別提醒】(1)有單質(zhì)參與的化合反應是氧化還原反應。
(2)有單質(zhì)生成的分解反應是氧化還原反應。
放由
(3)有單質(zhì)參加或生成的化學反應,不一定是氧化還原反應,如3023=203。
(4)所有的置換反應都是氧化還原反應。
(5)所有的復分解反應都不是氧化還原反應。
5.常見的氧化劑和還原劑
(1)常見氧化劑
常見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:
++
魚殛)一Cl2濃硫酸HNO,KMnO4(H)Fe*Cr20?(H)
CTSOjNO或NO?M.*Fe"或FeCr"
【特別提醒】
(1)02、。3在水溶液中的還原產(chǎn)物,其中酸性條件下是H2。,中性、堿性條件下是0H-;
而當還原產(chǎn)物為固態(tài)時是。2-或0F?
(2)濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2,稀HNC>3的還原產(chǎn)物是NO。
(2)常見還原劑
常見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:
(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
其中:Fe2+、SO廠主要表現(xiàn)還原性,H2O2主要表現(xiàn)氧化性。
【易錯提醒】
(1)根據(jù)化合價的高低可判斷物質(zhì)是否具有氧化性或還原性,但不能判斷氧化性或還原性的
強弱。元素處于最高價態(tài)時只有氧化性,但不一定有強氧化性,如Na+、SOF;同理,元
素處于最低價態(tài)時也不一定具有強還原性。
(2)非金屬陰離子不一定只具有還原性,如0于既有氧化性又有還原性。金屬陽離子不一定只
具有氧化性,如Fe2+既有還原性又有氧化性。
(4)重要的還原劑——金屬氫化物、NaBH4
1)金屬氫化物
①結(jié)構(gòu)特點
電子式可表示為M+[:H]~(M為堿金屬)。
②強還原性
a.遇水強烈反應放出氫氣,使溶液呈強堿性,如:NaH+H2O=NaOH+H2To
b.高溫還原金屬
如固態(tài)NaH在673K時能將TiCL還原為金屬鈦:TiCL+4NaH=^Ti+4NaCl+2H2丁。
2)萬能還原劑——硼氫化鈉(NaBH。
硼氫化鈉是一種無機物,化學式為NaBH4,白色至灰白色細結(jié)晶粉末或塊狀,吸濕性強,
其堿性溶液呈棕黃色,是最常用的還原劑之一。通常用作醛類、酮類、酰氯類的還原劑,塑
料工業(yè)的發(fā)泡劑,造紙漂白劑,以及醫(yī)藥工業(yè)制造雙氫鏈霉素的氫化劑。
6.氧化還原反應概念的“五個誤區(qū)”
誤區(qū)一:某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時,該元素不一定被還原,也不一定被氧化。因為元素
處于化合態(tài)時,其化合價可能為正,也可能為負。若元素由負價變?yōu)?價,則其被氧化,若
元素由正價變?yōu)?價,則其被還原。
誤區(qū)二:在氧化還原反應中,非金屬單質(zhì)不一定只作氧化劑,大部分非金屬單質(zhì)往往既具有
氧化性又具有還原性,只是以氧化性為主。如在反應CI2+H2OHCI+HCIO中,Cb既表現(xiàn)
氧化性又表現(xiàn)還原性。
誤區(qū)三:物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱取決于元素原子得失電子的難易程度,與得失電子數(shù)
目的多少無關(guān)。
誤區(qū)四:氧化還原反應中的反應物不一定都是氧化劑或還原劑,有的反應物可能既不是氧化
劑也不是還原劑。如CI2+H2OHCI+HCIO,thO既不是氧化劑,也不是還原劑。
誤區(qū)五:在氧化還原反應中,一種元素被氧化,不一定有另一種元素被還原,也可能是同一
元素既被氧化又被還原。如:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2T中,Na?。?既是氧化劑又是還
原劑,氧元素一部分化合價升高,一部分化合價降低。
知識點二氧化還原反應規(guī)律及其應用
(一)氧化性、還原性強弱規(guī)律
1.氧化性、還原性的判斷
(1)氧化性是指得電子的性質(zhì)(或能力);還原性是指失電子的性質(zhì)(或能力)。
(2)氧化性、還原性的強弱取決于得、失電子的難易程度,與得、失電子數(shù)目的多少無關(guān)。
如:Na—葭=Na+,Al-3e-=Al3+,但根據(jù)金屬活動性順序表,Na比A1活潑,更易失
去電子,所以Na比A1的還原性強。
(3)從元素的價態(tài)考慮:
最高價態(tài)——只有氧化性,如:Fe3+>H2s。4、KMnCU等;
最低價態(tài)——只有還原性,如:金屬單質(zhì)、Cl,S2一等;
中間價態(tài)一既有氧化性又有還原性,如:Fe2\S、CI2等。
2.氧化性、還原性強弱的比較方法
(1)依據(jù)氧化還原反應方程式判斷
得到tie"
I1
氧化劑還原劑__還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物
(氧化性)+(還原性)==(還原性)土(氧化性)
I___________________________t
失去ne~
氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物
還原性:還原劑>還原產(chǎn)物
口訣:比什么“性”找什么“劑”,“產(chǎn)物”之“性”小于“劑”。
(2)依據(jù)反應條件及反應的劇烈程度判斷
當不同的氧化劑(或還原劑)與同一還原劑(或氧化劑)反應時,反應越易進行,則對應的
氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強,反之越弱。如:
MnCh+4HC1(濃)&MnC12+CI2T+2H2O
2KMnO4+16HC1(濃)=2KC1+2MnCl2+5CLT+8H2O
催化齊I」
Ch+4HC1(濃)2cl2+2H2O
氧化性:KMnO4>MnO2>O2
2Na+2H2O=2NaOH+H2TMg+2H2O^Mg(OH),+H2T
還原性:Na>Mg
(3)依據(jù)被氧化還原的程度判斷
相同條件下:
a.不同氧化劑作用于同一種還原劑,氧化產(chǎn)物價態(tài)高的其氧化性強。
例如:Fe+sAFeS,2Fe+3Cl2=2FeCl3,可以得出氧化性:C12>S
b.不同還原劑作用于同一種氧化劑,還原產(chǎn)物價態(tài)低的其還原性強。例如:
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+H|還原性|
3Zn+2Fe3+=3Zn2++2Fe『|zn;Cu|
⑷依據(jù)“三表”判斷
a.根據(jù)元素周期表判斷
從左至右
從
從
下
上
至
至
F從右至左上
金屬單質(zhì)的還原性增強非金屬單質(zhì)的氧化性增強
相應陽離子的氧化性減弱相應陰離子的還原性減弱
b.根據(jù)金屬活動順序表
『握對應的南飛
>.離子是Fe2+/
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
還原性逐漸減弱,對應陽離子的氧化性逐漸增血
c.根據(jù)非金屬活動性順序表判斷
F2Cl202Br2I2S
得電子能力逐漸減弱了氧化性逐漸減弱
F-crBr-rs2-
失電子能力逐漸增強了還原性逐漸增強
(5)依據(jù)“兩池”判斷
a.原電池:一般情況下,兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極,其還原性:負極〉正極。
b.電解池: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)依據(jù)“三度”判斷(“三度”即:濃度、溫度、酸堿度)
a.濃度:同一種物質(zhì)濃度越大,氧化性(或還原性)越強。如氧化性:濃H2s。4>稀H2s04,濃
HNC)3>稀HN03;還原性:濃鹽酸>稀鹽酸。
b.溫度:同一種物質(zhì),溫度越高其氧化性(或還原性)越強。如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃
硫酸的氧化性強。
c.酸堿度:同一種物質(zhì),所處環(huán)境酸(堿)性越強其氧化性(或還原性)越強。如KMnCU溶液的
氧化性隨溶液酸性的增強而增強。
(二)價態(tài)歸中、歧化規(guī)律及其應用
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)生氧化還原反應時,該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價+
低價一>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)硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應是
注:不會出現(xiàn)⑤中H2s轉(zhuǎn)化為S02而H2s。4轉(zhuǎn)化為S的情況。
2.歧化反應規(guī)律思維模型
,,中間價一>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,如:Cl2+2NaOH=NaCl
+NaClO+H2Oo
3.應用
(1)判斷同種元素不同價態(tài)物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應的可能性,如濃H2SO4與S02不發(fā)生反
應。
(2)根據(jù)化合價判斷反應體系中的氧化劑、還原劑及氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。如對于反應6HC1
+NaCK)3=NaCl+3C12T+3H2。中,氧化劑為NaCKh,還原劑為HC1,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)
物都為Cl2o
(三)先后規(guī)律及其應用
1、規(guī)律
加入氧化劑
①同時含有幾種還原劑時——>將按照還原性由強到弱的順序依次反應。如:在FeBn
溶液中通入少量CI2時,因為還原性Fe2+>B/,所以Fe2+先與Ch反應。
加入還原劑
②同時含有幾種氧化劑時——>將按照氧化性由強到弱的順序依次反應。如:在含有
Fe3+,C/+、H+的溶液中加入鐵粉,因為氧化性Fe3+>Cu2+>H+,所以鐵粉先與Fe3+反應,
然后依次為C/+、H+o
2、應用
一①可判斷物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應的先后順序
<②判斷某氧化還原反應中物質(zhì)氧化性、還原性的相對強弱
、③判斷某氧化還原反應能否正常進行
3、常見的強弱順序
2+2+
氧化性:MnOl(H+)>C12>Br2>Fe3+>L>稀H2SO4>S,還原性:Mn<Cr<Br<Fe<r
2-
<SO2(SOF)<S=
(四)守恒規(guī)律及其應用
1、規(guī)律
氧化還原反應遵循以下三個守恒規(guī)律:
①質(zhì)量守恒:反應前后元素的種類和質(zhì)量不變。
②電子守恒:即氧化劑得電子的總數(shù)等于還原劑失電子的總數(shù),這是配平氧化還原反應方程
式的依據(jù),也是有關(guān)氧化還原反應計算的依據(jù)。
③電荷守恒:離子方程式中,反應物中各離子的電荷總數(shù)與產(chǎn)物中各離子的電荷總數(shù)相等。
書寫氧化還原反應的離子方程式時要注意滿足電荷守恒,如Fe3++Cu=Fe2++Cu2+(錯誤),
2Fe3++Cu=2Fe2++0?+(正確)。
2、應用
一①直接計算反應物與產(chǎn)物或與轉(zhuǎn)移電子的數(shù)量關(guān)系。如用銅電極電解Na2SO4溶液,其
<陽、陰極產(chǎn)物及轉(zhuǎn)移電子關(guān)系式為:Ci?+?21?氏?201T
、②配平氧化還原反應方程式
知識點三氧化還原反應方程式的配平及相關(guān)計算
一、氧化還原反應方程式的書寫與配平
1.氧化還原方程式配平的基本原則
電子守恒1氧化劑和還原劑得失電子總數(shù)相等,
配化合價升高總數(shù)=化合價降低總數(shù)
平
三
大反應前后原子的種類和個數(shù)不變
原
則
離子反應前后,陰、陽離子所帶電
電荷守恒
荷總數(shù)相等
2、配平方法
(1)正向配平法
T標變價H標明反應前后變價元素的化合價
配
T列得失H列出化合價的變化值
平
狂蔽卜」通過求最小公倍數(shù)使化合價升降總值相等|
五
步
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