2019年高考化學二輪復習 專題06 氧化還原反應教案.doc
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專題06 氧化還原反應 氧化還原反應是高考的高頻知識點，應關注社會熱點，特別關注工業(yè)生產、環(huán)境保護和能源的開發(fā)和利用與氧化還原反應的結合點。試題的考查形式主要有兩種，一種是通過氧化還原反應規(guī)律確定產物，另一種是通過氧化還原反應確定某物質含量。本講內容與能量變化、電化學基礎有很強的關聯(lián)性，和它們一起進行綜合考查的可能性較大。利用氧化還原反應滴定原理測定物質的組成及有限定條件的氧化還原反應方程式的書寫的命題趨勢較強。 高考會以新物質、新材料為載體，結合社會實際問題、社會熱點，考查對氧化還原反應有關概念的理解與應用；將氧化還原反應與物質的分析推斷結合在一起，將電化學原理、新型綠色能源的開發(fā)等與工農業(yè)生產、科學研究、社會日常生活等結合在一起，考查考生對學科內知識的綜合應用能力。 主要考查方面： 1.氧化還原反應的概念及表示方法 （1).本質與特征 （2)．元素化合價的判斷 先標出熟悉元素的化合價，再根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為零的規(guī)則，求解其他元素的化合價。 近幾年高考中一些特殊物質中元素的化合價： (OH)2 O(OH)2 PO4 LiPO4 K2O4 Cu Cl (OH)2Cl2 S3 H3O4 H3O3 NaO NaO2 NaO3 O2 O H4 O4 LiH2 Al K H2O4 Na2O3 Na K2O7 K2O4 （3)．氧化還原反應的基本概念 實例：在Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2的反應中Fe2O3是氧化劑，CO是還原劑；元素被氧化，元素被還原；Fe2O3具有氧化性，CO具有還原性；CO2是氧化產物，是還原產物。 [拓展歸納] 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，該元素一定被還原。 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，非金屬單質一定只作氧化劑。 在氧化還原反應中，非金屬單質不一定只作氧化劑，大部分非金屬單質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Cl2＋H2O===HCl＋HClO中，Cl2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。 誤區(qū)三：物質氧化性或還原性的強弱取決于得失電子數(shù)目的多少。 物質氧化性或還原性的強弱取決于其所含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。 誤區(qū)四：所含元素價態(tài)越高，化合物的氧化性一定越強。 含有最高價元素的化合物不一定具有強氧化性。如HClO4中Cl為＋7價(最高價態(tài))，HClO中Cl為＋1價，而實際上HClO4的氧化性沒有HClO的強。 誤區(qū)五：在氧化還原反應中，若有一種元素被氧化，則一定有另一種元素被還原。 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，有許多反應是一種元素既被氧化又被還原。如在反應2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑中，Na2O2中氧元素的化合價既升高又降低。 例1．下列物質久置在空氣中發(fā)生的變化沒有涉及氧化還原反應的是( ) A．鐵桿生銹 B．FeSO4由淺綠色變成棕黃色 C．Na2O2由淡黃色變成白色 D．石灰水表面附有白色固體 【答案】D 例2．金屬銅的提煉多從黃銅礦開始，黃銅礦在焙燒過程中主要反應之一的化學方程式為2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2。下列說法不正確的是( ) A．O2只作氧化劑 B．CuFeS2既是氧化劑又是還原劑 C．SO2既是氧化產物又是還原產物 D．若有1 mol O2參加反應，則反應中共有4 mol電子轉移 【答案】D 【解析】反應中元素的化合價變化為： 在反應中CuFeS2既是氧化劑，又是還原劑，O2只作氧化劑，SO2既是氧化產物又是還原產物，若有1 mol O2參加反應，則反應中共有6 mol電子轉移。 2.氧化還原反應與四大基本反應類型的關系及表示方法 1）.氧化還原反應與四大基本反應類型的關系 2）．氧化還原反應中電子轉移的表示方法 (1)雙線橋法 ①表示方法 寫出Cu與稀硝酸反應的化學方程式并用雙線橋標出電子轉移的方向和數(shù)目： ②注意事項 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移的方向，僅表示電子轉移前后的變化。 c．失去電子的總數(shù)等于得到電子的總數(shù)。 (2)單線橋法 ①表示方法 寫出Cu與稀硝酸反應的化學方程式并用單線橋標出電子轉移的方向和數(shù)目： ②注意事項 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”，只標明電子轉移的總數(shù)。 c．線橋只出現(xiàn)在反應物中。 例3．下列反應不屬于四種基本反應類型，但屬于氧化還原反應的是( ) A．Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu B．AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3 C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 【答案】C 例4．下列化學反應中電子轉移方向、數(shù)目表示正確的是( ) 【答案】D 【解析】A項中轉移電子數(shù)目錯誤，應為e－；B項中氧化產物與還原產物均為Cl2，且轉移電子數(shù)目為5e－；C項中用單線橋表示電子轉移時不標“得失”。 例5.在酸性條件下，可發(fā)生如下反應：ClO＋2M3＋＋4H2O===M2O＋Cl－＋8H＋，M2O中M的化合價是( ) A．＋4 B．＋5 C．＋6 D．＋7 【答案】C 例6.O2F2可以發(fā)生反應：H2S＋4O2F2===SF6＋2HF＋4O2，下列說法正確的是( ) A．氧氣是氧化產物 B．O2F2既是氧化劑又是還原劑 C．若生成4.48 L HF，則轉移0.8 mol電子 D．還原劑與氧化劑的物質的量之比為1∶4 【答案】D 【解析】 A項，O元素的化合價由反應前的＋1價變?yōu)榉磻蟮?價，化合價降低，獲得電子，氧氣是還原產物，錯誤；B項，在反應中O2F2中的O元素的化合價降低，獲得電子，O2F2是氧化劑，而H2S中的S元素的化合價是－2價，反應后變?yōu)镾F6中的＋6價，H2S是還原劑，錯誤；C項，沒有說明是標準狀況，不能確定HF的物質的量，也不能確定轉移電子的物質的量，錯誤；D項，根據(jù)化學方程式可知還原劑H2S與氧化劑O2F2的物質的量之比是1∶4，正確。 3.常見的氧化劑和還原劑 1）.常見的氧化劑 物質類型 舉例 對應還原產物 活潑的非金屬單質 X2(鹵素) X－ O2、O3 H2O或OH－或O2－或O 元素處于高化合價時的化合物或離子 氧化物 MnO2 Mn2＋ 含氧酸 濃H2SO4 SO2 HNO3 NO或NO2 HClO Cl－ 鹽 KMnO4(H＋) Mn2＋ Fe3＋ Fe2＋、Fe NaClO Cl－ 過氧化物 Na2O2、H2O2 H2O或OH－ [注意]?、貽2、O3在水溶液中的還原產物，其中酸性條件下是H2O，中性、堿性條件下是OH－；而當還原產物為固態(tài)時是O2－或O；②濃硝酸的還原產物是NO2，稀HNO3的還原產物是NO。 2）．常見的還原劑 物質類型 舉例 對應氧化產物 活潑的金屬單質 Na、Al、Fe Na＋、Al3＋、Fe2＋或Fe3＋ 某些非金屬單質 H2、C、S H＋或H2O、CO或CO2、SO2 變價元素中低價態(tài)化合物或離子 氧化物 CO CO2 SO2 SO3或SO 氫化物 NH3 N2或NO H2S S或SO2 離子 SO Fe2＋ Fe3＋ I－ I2 [注意] Fe遇強氧化劑(如Cl2、Br2、HNO3等)氧化產物是Fe3＋，遇弱氧化劑(如H＋、S、I2等)氧化產物是Fe2＋。 3）．具有中間價態(tài)的物質(既有氧化性，又有還原性) 具有中間價態(tài)物質 氧化產物 還原產物 Fe2＋ Fe3＋ Fe SO SO S H2O2 O2 H2O [拓展歸納] (1)同一種物質在反應中是作氧化劑還是作還原劑，取決于另一種反應物的性質。如H2O2與氧化性強的KMnO4反應時作還原劑；與還原性較強的FeCl2、Na2SO3反應時作氧化劑。 (2)同一種氧化劑(或還原劑)所對應的還原產物(或氧化產物)不是一成不變的，而是決定于還原劑(或氧化劑)的性質、反應條件、反應物的濃度、反應介質的酸堿性等多種因素。如KMnO4在酸性溶液中的還原產物一般是Mn2＋；在中性或堿性溶液中的還原產物一般是錳的較高價態(tài)的化合物，如MnO2、K2MnO4等。HNO3、H2SO4的還原產物不僅與它們的濃度有關，還與還原劑的還原性強弱有關。 例7．下列變化必須加入氧化劑才能實現(xiàn)的是( ) A．Cr2O―→CrO B．HNO3―→NO2 C．SiO2―→Si D．CH3CH2OH―→CH3CHO 【答案】D 例8．在下列反應中，HCl作還原劑的是________，HCl作氧化劑的是________，HCl為還原產物的是________。 ①KOH＋HCl===KCl＋H2O ②2KMnO4＋16HCl(濃)==2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O ③Cl2＋H2OHCl＋HClO ④2NaCl＋H2SO4(濃)Na2SO4＋2HCl↑ ⑤Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 【答案】②?、荨、? 【解析】氯元素化合價升高，HCl作還原劑，選②；HCl作氧化劑，氫元素的化合價降低，選⑤；HCl為還原產物選③。 4.物質氧化性、還原性強弱的判斷 物質氧化性、還原性的強弱取決于物質得失電子的難易，與得失電子的數(shù)目無關，但也與外界因素(如反應條件、反應物濃度、酸堿性等)有關，具體判斷方法如下： 1)．根據(jù)氧化還原反應原理來判斷 (1)氧化性強弱：氧化劑>氧化產物。 (2)還原性強弱：還原劑>還原產物。 實例：有以下反應： ①H2SO3＋I2＋H2O===2HI＋H2SO4 ②2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋I2＋2HCl ③3FeCl2＋4HNO3===2FeCl3＋NO↑＋2H2O＋Fe(NO3)3 則： 還原性 氧化性 由反應①可知 H2SO3>I－ I2>H2SO4 由反應②可知 I－>Fe2＋ Fe3＋>I2 由反應③可知 Fe2＋>NO HNO3>Fe3＋ 故得總的強弱順序： 還原性：H2SO3>I－>Fe2＋>NO； 氧化性：HNO3>Fe3＋>I2>H2SO4。 2)．依據(jù)“二表、一律”判斷 (1)根據(jù)元素周期表判斷 ①同主族元素對應單質的氧化性從上到下逐漸減弱，對應陰離子的還原性逐漸增強。 ②同周期元素對應單質的還原性從左到右逐漸減弱，氧化性逐漸增強。 (2)金屬活動性順序表 (3)依據(jù)元素周期律判斷 ①非金屬元素的最高價氧化物對應水化物的酸性越強，其對應單質的氧化性越強。 如酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3，則氧化性：Cl2>S>P>C>Si。 ②金屬元素的最高價氧化物對應水化物的堿性越強，其對應單質的還原性越強。 如堿性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，則還原性：Na>Mg>Al。 3)．依據(jù)產物中元素價態(tài)的高低判斷 (1)相同條件下，不同氧化劑作用于同一種還原劑，氧化產物價態(tài)高的其氧化性強。例如： (2)相同條件下，不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產物價態(tài)低的其還原性強。例如： 4)．依據(jù)反應條件判斷 (1)濃度：同一種物質，濃度越大，氧化性(或還原性)越強。如氧化性：濃H2SO4>稀H2SO4，濃HNO3>稀HNO3；還原性：濃HCl>稀HCl。 (2)溫度：同一種物質，溫度越高其氧化性越強。如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。 (3)酸堿性：同一種物質，所處環(huán)境酸(堿)性越強其氧化性(還原性)越強。如：氧化性為KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(堿性)。 例9.已知下列反應： 反應Ⅰ：Co2O3＋6HCl(濃)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O 反應Ⅱ：5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3 下列說法正確的是( ) A．反應Ⅰ中HCl是氧化劑 B．反應Ⅱ中Cl2發(fā)生氧化反應 C．氧化性：Co2O3>Cl2>HIO3 D．還原性：CoCl2>HCl>I2 【答案】C 例10．已知：①向KMnO4晶體滴加濃鹽酸，產生黃綠色氣體；②向FeCl2溶液中通入少量實驗①產生的氣體，溶液變黃色；③取實驗②生成的溶液滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍。下列判斷正確的是( ) A．上述實驗證明氧化性：MnO>Cl2>Fe3＋>I2 B．上述實驗中，共有兩個氧化還原反應 C．實驗①生成的氣體不能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍 D．實驗②證明Fe2＋既有氧化性又有還原性 【答案】A 【解析】①中發(fā)生氧化還原反應：2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性有：KMnO4>Cl2。②中發(fā)生氧化還原反應：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，氧化性大小關系為Cl2>Fe3＋，F(xiàn)e2＋作還原劑。③中發(fā)生氧化還原反應：2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋I2＋2KCl，氧化性大小關系為Fe3＋>I2。由以上分析可知氧化性大小關系為MnO>Cl2>Fe3＋>I2，A正確。實驗中總共有3個氧化還原反應，B錯誤。由氧化性Cl2>I2可推，Cl2能將I－氧化為I2，而使淀粉變藍，C錯誤。實驗②中Fe2＋只作還原劑，體現(xiàn)出還原性，未體現(xiàn)出氧化性，D錯誤。 例11．已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－、H2O2均有還原性，它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為SO2>I－>H2O2>Fe2＋>Cl－，則下列反應不能發(fā)生的是( ) A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋ B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 【答案】C 例12.常溫下，在溶液中發(fā)生反應：①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O，②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－，③2B－＋Z2===B2＋2Z－，則下列反應中能發(fā)生的是( ) A．A3＋＋Z－―→Z2＋A2＋ B．A3＋＋X2＋＋H2O―→A2＋＋XO＋H＋ C．XO＋A2＋＋H＋―→X2＋＋A3＋＋H2O D．B2＋X2＋＋OH－―→B－＋XO＋H2O 【答案】C 【解析】根據(jù)氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性，可得氧化性：XO>Z2>B2>A3＋。若A項反應能發(fā)生，則氧化性：A3＋>Z2；若B項反應能發(fā)生，則氧化性：A3＋>XO；若D項反應能發(fā)生，則氧化性：B2>XO，與得出的結論相矛盾，故這些反應均不能發(fā)生。若C項反應能發(fā)生，則氧化性：XO>A3＋，與得出的結論相同，該反應能發(fā)生。 [規(guī)律方法] (1)常見物質氧化性、還原性強弱順序 ①氧化性：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>稀H2SO4>S ②氧化性：>Fe3＋ ③還原性：Cl－
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