2019-2020年高考化學一輪復習 專題2.4 氧化還原反應的規(guī)律及應用講案（含解析）復習目標：1、 了解氧化還原反應的基本規(guī)律并運用其解題。2、 利用氧化還原反應的基本原理判斷氧化還原產物，正確書寫出氧化還原反應化學方程式。3、 會利用化合價升價法對氧化還原反應進行配平。4、 能運用守恒進行相關的計算基礎知識回顧：一、氧化還原反應基本規(guī)律及應用1、價態(tài)律 當元素具有可變化合價時，一般處于最高價態(tài)時只具有氧化性，處于最低價態(tài)時只具有還原性，處于中間價態(tài)時既具有氧化性又具有還原性。如：濃H2SO4的S只具有氧化性，H2S 中的S只具有還原性，單質S既具有氧化性又具有還原性。2、強弱律 在氧化還原反應中，強氧化劑+強還原劑=弱氧化劑(氧化產物)+弱還原劑(還原產物)，即氧化劑的氧化性比氧化產物強，還原劑的還原性比還原產物強。如由反應2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2可知，FeCl3的氧化性比I2強，KI的還原性比FeCl2強。 一般來說，含有同種元素不同價態(tài)的物質，價態(tài)越高氧化性越強(氯的含氧酸除外)，價態(tài)越低還原性越強。如氧化性：濃H2S04 >SO2（H2SO3)> S；還原性：H2S>S>SO2。 在金屬活動性順序表中，從左到右單質的還原性逐漸減弱，陽離子(鐵指Fe2+)的氧化性逐漸增強。3、優(yōu)先律 同一氧化劑與含多種還原劑(物質的量濃度相同)的溶液反應時，首先被氧化的是還原性較強的物質；同一還原劑與多種氧化劑(物質的量濃度相同)的溶液反應時，首先被還原的是氧化性較強的物質。如：將Cl2通入物質的量濃度相同的NaBr和NaI 的混合液中，Cl2首先與NaI 反應；將過量鐵粉加入到物質的量濃度相同的Fe3+和Cu2+ 的混合液中，Fe首先與Fe3+反應。4、價態(tài)歸中規(guī)律 含不同價態(tài)同種元素的物質間發(fā)生氧化還原反應時，該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價十低價中間價”而不會出現交錯現象。5、歧化反應規(guī)律發(fā)生在同一物質分子內、同一價態(tài)的同一元素之間的氧化還原反應，叫做歧化反應。其反應規(guī)律是：所得產物中，該元素一部分價態(tài)升高，一部分價態(tài)降低，即“中間價高價十低價”。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?！镜湫屠}1】【xx全國，13】【經典題】含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各項為通Cl2過程中，溶液內發(fā)生反應的離子方程式，其中不正確的是Ax0.4a，2Fe2-+Cl22Fe3+2Cl-Bx0.6a，2Br+ Cl2Br2+2ClCx=a，2Fe2+2Br+2Cl2Br2+2Fe3+4ClDx=1.5a，2Fe2+4Br+3Cl22Br2+2Fe3+6Cl【遷移訓練1】【云南省紅河州xx屆高中畢業(yè)生復習統一檢測】工業(yè)上焙燒明礬 KAl(SO4)2·12H2O的化學方程式為：4 KAl(SO4)2·12H2O+3S2K2SO4+2Al2O3 +9SO2 +48H2O，下列判斷正確的是A在焙燒明礬的反應中，還原劑與氧化劑的物質的量之比是3：4B最后得到的K2SO4溶液呈中性，所以c(K+)=c(SO42-)C焙燒產生的SO2可用于制硫酸,焙燒948 t明礬(M= 474 g/mol)，若SO2的利用率為96%，可生產質量分數為98%的硫酸432 tD工業(yè)上冶煉Al2O3制得Al，以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO(OH)轉化為Ni(OH)2，該電池反應的化學方程式是Al3NiO(OH)NaOH NaAlO23Ni(OH)2二、氧化還原方程式的書寫及配平1、推斷反應物和產物根據氧化還原反應的原理，即氧化反應和還原反應同時發(fā)生，以及歸中原理判斷氧化劑和還原劑，氧化產物和還原產物。2、配平（1）配平原則電子得失守恒：反應中還原劑失去電子總數(化合價升高總值)與氧化劑得到的電子總數(化合價降低總值)質量守恒：反應前后元素的種類相同，各元素的原子個數相等。電荷守恒：若為離子反應，反應前后離子所帶正負電荷總數相等。（2）配平步驟（以高錳酸鉀和濃鹽酸反應制氯氣為例）：標出化合價變化了的元素的化合價。如：+7 -1 +4 0KMnO4+HCl=KCl+MnCl2+Cl2+H2O根據元素存在的實際形式調整發(fā)生了氧化還原反應的物質的系數，使之成1：1的關系。 如：+7 -1 +4 0KMnO4+2HCl=KCl+MnCl2+Cl2+H2O調整系數，使化合價升降總數相等?；蟽r 5× KMnO4+2HCl=KCl+MnCl2+Cl2+H2O化合價2×根據化合價升降總數相等確定發(fā)生氧化還原反應的物質的化學計量數。如：2KMnO4+10HCl=KCl+2MnCl2+5Cl2+H2O利用元素守恒，用觀察方法配平沒有參加氧化還原反應的其他物質的系數。如：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O檢查方程式兩邊各原子的個數是否相等，離子方程式還要檢查方程式兩邊的離子所帶的電荷數是否相等。3、缺項補項 在配平中缺項，一般通過質量守恒可以判斷，更多時候考查H和O的缺項，如左邊O多，可以采用O+2H+H2O或O+H2O2OH-；左邊少O，可以H2O2H+O或2OH-H2O+O。【典型例題2】【07年寧夏理綜·27】氮化硅（Si3N4）是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中，通過以下反應制得： SiO2 C N2 Si3N4 CO （1）配平上述反應的化學方程式（將化學計量數填在方框內）；（2）該反應的氧化劑是 ，其還原產物是 ；【遷移訓練2-1】【09年廣東化學·23】（11分）化學鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO2，在酸性等條件下發(fā)生下述反應：（a） Ni2+ + H2PO2+ Ni+ H2PO3+ 請在答題卡上寫出并配平反應式（a）?！敬鸢浮?Ni2+ + 1H2PO2+ 1H2O 2 Ni+ +1H2PO3+ 2 H+【遷移訓練2-2】【07年上海，24】氧化還原反應中實際上包含氧化和還原兩個過程。下面是一個還原過程的反應式： NO34H3eNO2H2OKMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四種物質中的一種物質（甲）能使上述還原過程發(fā)生。（1）寫出并配平該氧化還原反應的方程式： （2）反應中硝酸體現了 、 性質。（3）反應中若產生0.2mol氣體，則轉移電子的物質的量是 mol。（4）若1mol甲與某濃度硝酸反應時，被還原硝酸的物質的量增加，原因是： ?？键c詳析：考點一：氧化還原反應規(guī)律的應用1 反應先后規(guī)律的應用同一氧化劑與含多種還原劑(物質的量濃度相同)的溶液反應時，首先被氧化的是還原性最強的物質；同一還原劑與含多種氧化劑(物質的量濃度相同)的溶液反應時，首先被還原的是氧化性最強的物質。2 價態(tài)歸中規(guī)律思維模型含不同價態(tài)同種元素的物質間發(fā)生氧化還原反應時，該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價低價中間價”，而不會出現交叉現象。例如，不同價態(tài)硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應是如反應KClO36HCl=KCl3Cl23H2O中，轉移的電子數為5，而非6。3 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：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O?！镜湫屠}3】【河北省唐山市xx年度高三二模能力測試】已知：2Fe + 3Br2 = 2FeBr3，Fe2+的還原性大于Br?，F有16.8 g鐵和0.3 mol Br2反應后加入水得到澄清溶液后，通入a mol Cl2。下列敘述不正確的是 A當a = 0.1時，發(fā)生的反應為2Fe2+Cl22Fe3+2Cl B當a = 0.45時，發(fā)生的反應為2Fe2+4Br+3Cl22Fe3+2Br2+6Cl C若溶液中Br有一半被氧化時， c(Fe3+): c(Br):c(Cl) 1:1:3 D當0a0.15時，溶液中始終滿足2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)c(Cl)+c(Br)+ c(OH)【遷移訓練3】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化關系(未配平)：GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2O這五種化合物中Cl元素化合價由低到高的順序是 ()AG、Y、Q、Z、X BX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、X考點二：氧化還原方程的書寫及配平1、未知氧化還原反應方程式的書寫技巧（1）熟記常見的氧化劑及對應的還原產物、還原劑及對應的氧化產物氧化劑Cl2O2濃H2SO4HNO3KMnO4(H)、MnO2Fe3KClO3H2O2還原產物ClO2SO2NONO2Mn2Fe2ClH2O還原劑I(HI)S2(H2S)CO、CH2NH3SO2SOH2O2氧化產物I2SCO2HNOSOO2（2）書寫未知氧化還原反應方程式的步驟(3步法)第1步：根據氧化還原順序規(guī)律確定氧化性最強的為氧化劑，還原性最強的為還原劑；根據化合價規(guī)律及題給信息和已知元素化合物性質確定相應的還原產物、氧化產物；根據氧化還原反應的守恒規(guī)律確定氧化劑、還原劑、還原產物、氧化產物的相應化學計量數。第2步：根據溶液的酸堿性，通過在反應方程式的兩端添加H或OH的形式使方程式兩端的電荷守恒。第3步：根據原子守恒，通過在反應方程式兩端添加H2O(或其他小分子)使方程式兩端的原子守恒。2、配平的基本方法（1）全變從左邊配：氧化劑、還原劑中某元素化合價全變的，一般從左邊反應物著手配平。（2）自變從右邊配：自身氧化還原反應(包括分解、歧化)一般從右邊著手配平。（3）缺項配平法：先使得失電子數配平，再觀察兩邊電荷。若反應物這邊缺正電荷，一般加(H)，生成物一邊加水；若反應物這邊缺負電荷，一般加(OH)，生成物一邊加水。然后進行兩邊電荷數配平。【典型例題4】按要求完成下列方程式：（1）在NaClO溶液中通入足量SO2，寫出發(fā)生反應的離子方程式：_。（2）S與Cl2的水溶液充分反應可生成2種強酸，該反應的化學反應方程式是_。（3）無色有刺激性氣味的SO2氣體與含1.5 mol Cl的一種含氧酸(該酸的某鹽常用于實驗室制取氧氣)的溶液在一定條件下反應，可生成一種強酸和一種氧化物，若有1.5NA個電子轉移時，該反應的化學方程式是_。考點三：氧化還原反應相關計算守恒法的應用對于氧化還原反應的計算，要根據氧化還原反應的實質反應中氧化劑得到電子總數與還原劑失去電子總數相等，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，只要把物質分為初態(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果。守恒法解題的基本步驟：（1）找出氧化劑、還原劑及相應的還原產物和氧化產物。（2）找準一個原子或離子得失電子數。(注意化學式中粒子的個數)（3）根據題中物質的物質的量和得失電子守恒列出等式。n(氧化劑)×變價原子個數×化合價變化值(高價低價)n(還原劑)×變價原子個數×化合價變化值(高價低價)。【典型例題5】【湖南長沙雅禮中學xx第二次月考】取相同體積的KI、Na2S、FeBr2溶液，分別通入足量的Cl2，當反應恰好完成時，消耗Cl2的體積相同（同溫、同壓條件下），則KI、Na2S、FeBr2溶液的物質的量濃度之比是（ ） A112 B213 C632 D321 【遷移訓練5】在PCuSO4H2OCu3PH3PO4H2SO4(未配平)的反應中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物質的量為_mol。生成1 mol Cu3P時，參加反應的P的物質的量為_mol?！镜湫屠}6】【山東省臨沂市郯城一中xx屆高三12月月考】向某FeBr2溶液中，通入112L（標準狀況下）的Cl2，測得溶液中c（Br）=3c（Cl-）=03mol/L。反應過程中溶液的體積變化不計，則下列說法中正確的是A原溶液中c（Br）=04mol/L B反應后溶液中c（Fe3+）=c（Fe2+）C反應后溶液中c（Fe3+）=01mol/L D原溶液的濃度為01mol/L【遷移訓練6】【xx崇明一模】足量的銅與一定量的濃硝酸反應得到硝酸銅溶液和NO、N2O4、NO2 的混合氣體，這些氣體與1.68升O2(標準狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。則和銅反應的硝酸的物質的量可能是()A0.4molB0.55molC0.6molD0.65mol