2023版创新设计高考化学（新教材人教版）总复习一轮课件第一章 物质及其变化

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【课标要求】　1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应。2.了解氧化还原反应的本质是电子的转移，知道常见的氧化剂和还原剂。3.能利用氧化还原反应等概念对常见的反应进行分类，理解氧化还原反应的基本规律。
1.氧化还原反应的本质和特征
一、氧化还原反应的基本概念
2.氧化还原反应的基本概念
【巧解巧记】升失氧、降得还，剂性一致，其他相反。
3.氧化还原反应中电子转移的表示方法
请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目：______________________________________________。
请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目：___________________________________________。
4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应( )(2)氧化还原反应中有一种元素被氧化时一定有另一种元素被还原( )(3)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原( )(4)NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O，该储氢过程中，NaHCO3被氧化( )
【诊断1】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
1.常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物等。如：
(2)常见的还原剂常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：
(3)既可作氧化剂又可作还原剂的物质或粒子元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性、又有还原性
其中：Fe2＋、SO主要表现________性，H2O2主要表现________性。 又称绿色氧化剂
2.物质的氧化性和还原性(1)氧化性氧化剂在反应中表现出来的性质，是指氧化剂___________的性质(或能力)。 (2)还原性还原剂在反应中表现出来的性质，是指还原剂___________的性质(或能力)。(3)物质氧化性、还原性强弱取决于得失电子的___________程度，与得失电子数目的多少无关。
【诊断2】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
考点二　物质氧化性、还原性强弱的比较
考点一　辨析氧化还原反应的基本概念
考点三　 氧化还原反应的两大规律与应用
考点一 辨析氧化还原反应的基本概念
题组一　氧化还原反应的判断
1.(2021·1月河北适应性考试)化学与生活密切相关。下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　　)A.牙膏中添加氟化物用于预防龋齿B.绿化造林助力实现碳中和目标C.氯化铁用于蚀刻金属眼镜架D.可降解包装材料的完全降解有利于减少白色污染
2.(2021·德州模拟)下列颜色变化与氧化还原反应无关的是(　　)A.将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液红色褪去B.将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色C.高锰酸钾溶液与植物油混合后紫红色褪去D.久置的浓硝酸显黄色，通入空气后颜色变浅
题组二　氧化还原反应基本概念的判断
A.Na是氧化剂B.TiCl4被氧化C.Na失去电子D.TiCl4发生氧化反应
解析　A.Na元素的化合价升高，失电子，则Na是还原剂，故A错误；B.Ti元素的化合价降低，则TiCl4被还原，故B错误；C.Na元素的化合价升高，失电子，故C正确；D.Ti元素的化合价降低，则TiCl4发生还原反应，故D错误。
A.O2作氧化剂B.Cu2S中Cu显＋1价C.SO2既是氧化产物又是还原产物D.若反应中转移电子2.408×1023个，则消耗0.1 ml O2
分析氧化还原反应的方法思路
❶方法思路找变价→判类型→分升降→定其他。❷“找变价”是关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
❸一些特殊物质中元素的化合价
考点二 物质氧化性、还原性强弱的比较
题组一　氧化性、还原性强弱的比较
1.根据以下几个反应①Cl2＋2KI===2KCl＋I2②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3③2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2判断氧化性由强到弱的顺序是(　　)A.Cl2>I2>Fe3＋ B.Cl2>Fe3＋>I2C.Fe3＋>Cl2>I2 D.Fe3＋>I2>Cl2
解析　氧化还原反应中氧化性：氧化剂>氧化产物，由反应①得氧化性Cl2>I2；由反应②得氧化性Cl2>Fe3＋，由反应③得氧化性Fe3＋>I2。综上所述氧化性Cl2>Fe3＋>I2。
物质氧化性、还原性强弱常用的比较方法
❶依据氧化还原反应原理判断①氧化性强弱：氧化剂>氧化产物②还原性强弱：还原剂>还原产物比什么性，找什么剂，产物之性弱于剂
❷依据元素周期表与元素周期律判断
题组二　依据物质氧化性、还原性强弱判断反应能否进行
3.现有下列三个氧化还原反应：① 2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3③2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O若某溶液中含有Fe2＋、Cl－和I－，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可加入的试剂是(　　)A.Cl2 B.KMnO4C.FeCl3 D.HCl
解析　由反应①、②、③可知，氧化性：KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，还原性：I－>Fe2＋>Cl－>Mn2＋，要求加入的氧化剂能将I－氧化成I2而不能氧化Fe2＋和Cl－，故加入试剂的氧化性应大于I2且小于Cl2，符合此要求的氧化剂只有Fe3＋，即C项正确，Cl2能氧化Fe2＋，KMnO4能氧化Fe2＋和Cl－，均不符合题目要求。
4.在一定条件下，下列微粒的还原性顺序为Cl－假设法判断氧化还原反应能否进行的解题流程
考点三 氧化还原反应的两大规律与应用
【典例1】 下列说法正确的是(　　)
A.KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O反应中氧化产物为Cl2，还原产物为KClB.浓H2SO4具有强氧化性，浓H2SO4不能干燥SO2C.H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为1∶1D.NO2与NH3在一定条件下不可能发生反应
❶价态转化两规律(1)价态归中规律含有不同价态的同种元素物质间发生氧化还原反应时，该元素的价态变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，即“价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，价升价降只靠拢。”如：不会出现⑤中H2S和H2SO4反应，H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
(2)歧化反应规律同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态＋低价态”，不会出现“一边倒”的现象，即生成物中该元素的价态不能都比反应物中该元素价态高，或都比反应物中该元素价态低。如：
A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4
解析　已知反应中氯元素的化合价由＋1变为＋5和－1，符合邻位转化规律。相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，则氯元素的化合价应既有升高，也有降低，选项A中均降低，选项D中化合价均升高；选项B、C与题意相符，但选项C中NaClO不是最终产物。
【典例2】 向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。有关说法不正确的是（　　）
A.线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况B.原混合溶液中c（FeBr2）＝6 ml·L－1C.当通入Cl2 2 ml时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－D.原溶液中n（Fe2＋）∶n（I－）∶n（Br－）＝2∶1∶3
【对点训练2】　向含S2－、Fe2＋、Br－、I－各0.1 ml的溶液中通入Cl2，通入Cl2的体积（标准状况）和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的是（　　）
方法篇 物质氧化性、还原性的实验探究
【方法导引】以H2O2氧化性、还原性的实验探究为例
某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性；实验试剂：铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。
实验结论：______________________________________________________。
答案　（1）①Cl2＋2Fe2＋===2Cl－　＋2Fe3＋ ②Fe2＋具有氧化性③溶液颜色由棕黄色变化为浅绿色④在FeCl3溶液中加入足量CuFe只有还原性，Fe3＋只有氧化性，Fe2＋既有氧化性，又有还原性
（2）根据以上结论判断，下列物质中既有氧化性，又有还原性的有：　　　　　　 _________（多选）。A.Cl2 B.Na C.Na＋ D.Cl－ E．SO2 F．NO2
1.（2020·北京卷）水与下列物质反应时，水表现出氧化性的是（　　）A.Na B.Cl2 C.NO2 D.Na2O
A.用石灰乳脱除烟气中的SO2B.用明矾[KAl（SO4）2·12H2O]处理污水C.用盐酸去除铁锈（主要成分Fe2O3·xH2O）D.用84消毒液（有效成分NaClO）杀灭细菌
2.（2020·北京卷）下列物质的应用中，利用了氧化还原反应的是（　　）
解析　石灰乳与SO2反应生成亚硫酸钙和水，属于非氧化还原反应，A错误；明矾净水是利用Al3＋水解生成Al（OH）3胶体，属于非氧化还原反应，B错误；酸与铁锈反应是酸的典型性质，属于非氧化还原反应，C错误；84消毒液具有强氧化性，可将细菌氧化从而杀灭细菌，利用了氧化还原反应，D正确。
A. H2SO4在该反应中为氧化剂B.Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质C.Na2SO4是含有共价键的离子化合物D.SO2是导致酸雨的主要有害污染物
3.(2021·天津卷)关于反应H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋SO2↑＋H2O所涉及的物质，下列说法错误的是（　　）
解析　A．H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋SO2↑＋H2O中无化合价的变化，不属于氧化还原反应，所以该反应中无氧化剂，故A错误；B.Na2SO3不稳定，容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质，故B正确；C.Na2SO4含有阴阳离子，存在离子键，硫酸根中含有共价键，故C正确；D.SO2在空气中会转化成硫酸，形成酸雨，所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物，故D正确。
A.K2H3IO6发生氧化反应B.KI是还原产物C.生成12.7 g I2时，转移0.1 ml电子D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
4.(2021·浙江6月选考)关于反应K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列说法正确的是（　　）
1.(2021·南开区模拟)下列应用不涉及氧化还原反应的是（　　）
A.用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果B.工业合成氨实现人工固氮C.烟气脱硫（SO2）生产硫酸D.明矾用于净水
解析　A.用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果，高锰酸钾溶液氧化乙烯，存在元素的化合价变化，属于氧化还原反应，故A不选；B.工业合成氨实现人工固氮，存在元素的化合价变化，属于氧化还原反应，故B不选；C.烟气脱硫（SO2）生产硫酸，存在S元素化合价变化，属于氧化还原反应，故C不选；D.明矾用于净水，反应中不存在元素化合价变化，不属于氧化还原反应，故D选。
2.下列变化中，气体被还原的是（　　）
A.水蒸气使CuSO4固体变蓝B.氯气使浅绿色FeCl2溶液变黄C.H2使灼热CuO固体变红D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
3.(2021·丰台区二模)下列氧化还原反应中，水作氧化剂的是（　　）
4.(2021·镇江模拟)“细菌冶金”是近代湿法冶金的一种新工艺。例如氧化亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿氧化，其原理为 FeS2＋O2＋H2O―→Fe2(SO4)3＋H2SO4（未配平）。下列说法错误的是（　　）
A.FeS2中硫元素化合价为－1价B.氧气在反应中做氧化剂，被还原C.每1 ml FeS2被氧化，转移电子14 mlD.“细菌冶金”工艺符合绿色环保理念
解析　A.FeS2中，Fe为＋2价，则硫元素化合价为－1价，故A正确；B.氧气在反应中得电子做氧化剂，被还原发生还原反应，故B正确；C.反应的方程式为4FeS2＋15O2＋2H2O===2Fe2（SO4）3＋2H2SO4，O的化合价由0价降低为－2价，4 ml FeS2反应，消耗15 ml O2转移60 ml电子，则每1 ml FeS2被氧化，转移电子15 ml，故C错误；D.“细菌冶金”工艺不生成有毒气体二氧化硫，所以符合绿色环保理念，故D正确。
5.(2021·内江模拟)阿波罗宇宙飞船以N2H4(联氨)和N2O4为推力源，反应温度达2 700 ℃，反应式为：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O。关于该反应的说法中正确的是(　　)
A.属于置换反应B. N2H4被还原C.N2H4是还原剂D.N2是氧化产物，H2O是还原产物
解析　反应物中不存在单质，不属于置换反应，故A错误；B.N2H4中N元素化合价升高，被氧化，故B错误；C.N2H4中N元素化合价升高，为还原剂，故C正确；D.该反应中只有N元素的化合价变化，则氮气既是氧化产物，也是还原产物，故D错误。
6.(2021·张家口期末)对Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2，下列说法中错误的是(　　)
A.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1B.MnO(OH)中Mn的化合价为＋3价C.MnO2在反应中被还原D.Zn是此反应中还原剂
解析　 Zn(OH)2为氧化产物，MnO(OH)是还原产物，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2，A错误；依据化合物中元素的化合价代数和为0可知，Mn元素的化合价为＋3价，B正确；MnO2作氧化剂，被还原，C正确；Zn元素的化合价升高，作还原剂，D正确。
7.向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到有沉淀(CuI)生成，且溶液变为棕色。再向反应后混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变成无色。下列说法中正确的是(　　)
A.上述实验条件下，物质的氧化性：Cu2＋>SO2>I2B.在SO2与I2反应中得到还原产物为H2SO4C.通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的漂白性D.滴加KI溶液时，每转移2 ml e－会生成2 ml CuI沉淀
解析　向CuSO4溶液中加入KI溶液时发生反应：①2CuSO4＋4KI===2K2SO4＋2CuI↓＋I2，向反应后的混合物中再通入SO2气体，又发生反应：②I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，反应①中氧化性：Cu2＋>I2，反应②中I2将SO2氧化，说明氧化性：I2>SO2，A错误；该反应中SO2作还原剂，体现了SO2的还原性，得到的还原产物是HI，B、C错误；由反应①可知，每转移2 ml e－会生成2 ml CuI沉淀，D正确。
9.(2021·承德模拟)“84”消毒液(主要成分是NaClO)与洁厕灵(主要成分是浓盐酸)混合时发生反应：NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O。下列说法不正确的是(　　)
A.氧化剂为HClB.NaClO发生了还原反应C.Cl2既是氧化产物又是还原产物D.HCl被氧化
解析　 A.NaClO中氯元素化合价由＋1价降低为Cl2中的0价，NaClO是氧化剂，故A错误；B.NaClO中氯元素的化合价降低，发生还原反应，故B正确；C.NaClO中氯元素化合价由＋1价降低为Cl2中的0价，HCl中氯元素化合价由－1价升高为Cl2中的0价，Cl2既是还原产物又是氧化产物，故C正确；D.HCl中氯元素化合价由－1价升高为Cl2中的0价，HCl发生氧化反应，故D正确。
10.(2021·石景山区一模)氢化亚铜(CuH)是一种红棕色的难溶物，可在40 ℃～50 ℃时用CuSO4溶液和“另一种反应物”制取。CuH在Cl2中能燃烧生成CuCl2和HCl；CuH跟盐酸反应生成CuCl难溶物和H2。下列推断不正确的是(　　)
11.(2021·清远模拟)氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的价值。
(1)生活中常用的“84”消毒液与洁厕净(主要成分是盐酸)混合时会产生大量的有毒气体，写出该反应的离子方程式：_________________________________。(2)火药是中国的四大发明之一，永远值得中华儿女骄傲。黑火药在发生爆炸时，发生如下反应：2KNO3＋3C＋S===K2S＋N2↑＋3CO2↑。其中还原产物是____________。
Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
(3)中国古代著作中有“银针验毒”的记录，其原理为4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O，则X的化学式是_________，其中H2S在该反应中　　　　(填标号)。A.作氧化剂B.作还原剂C.既是氧化剂又是还原剂D.既不是氧化剂又不是还原剂(4)砒霜(As2O3)与Zn可以发生如下反应：As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3＋6ZnSO4＋3H2O。在上述反应中Zn显示出来的性质是　　　　　　(填“还原性”或“氧化性”)。
解析　(1)Cl－具有还原性、ClO－具有氧化性，酸性条件下，Cl－与ClO－发生氧化还原反应生成氯气和水，离子方程式：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O；(2)2KNO3＋3C＋S===K2S＋N2↑＋3CO2↑反应中，N、S元素的化合价降低，C元素的化合价升高，则对应的CO2为氧化产物、K2S和N2为还原产物；(3)由质量守恒定律可知X的化学式为Ag2S，H2S在反应中化合价没变，故既不是氧化剂也不是还原剂；(4)As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3＋6ZnSO4＋3H2O反应中，Zn元素化合价由0价变为＋2价，则Zn失电子化合价升高而作还原剂，体现还原性。
12.HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物，试回答下列问题：
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2＋，若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是 ________(填字母)。A.亚硝酸盐被还原B.维生素C是还原剂C.维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋D.亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式：___________________________________。(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4，若将反应所得的酸性溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是　　　　(填字母)。a.Cl2 d.HNO3
(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)，氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强，主要反应：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑①该反应中的氧化剂是　　　　，还原剂是　　　　　　　　。②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用___________________________________________________________________________________________________________________。
Na2O2、FeSO4
高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，消毒过程中自身被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降
解析　(1)服用维生素C可以解毒，说明在维生素C作用下Fe3＋又转化为Fe2＋，Fe元素化合价降低，被还原，则维生素C具有还原性，而亚硝酸盐会导致Fe2＋转化为Fe3＋，说明亚硝酸盐具有氧化性，在反应中亚硝酸盐为氧化剂，维生素C是还原剂。(3)Cl2、HNO3都能氧化亚铁离子，但能引入新的杂质；铁不能氧化亚铁离子；双氧水的还原产物是水，不引入杂质，所以最佳试剂是双氧水。(4)该反应中Fe元素化合价由＋2价变为＋6价，O元素化合价由－1价变为0价、－2价。①Na2O2是氧化剂，Na2O2、FeSO4是还原剂；②K2FeO4中Fe元素的化合价为＋6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能吸附除去水中的悬浮杂质。
15.(2021·北京卷)某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。①反应的离子方程式是____________________________________________。②电极反应式：ⅰ.还原反应：MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2Oⅱ.氧化反应：_______________________。
2Cl－－2e－===Cl2↑
③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。ⅰ.随c(H＋)降低或c(Mn2＋)浓度升高，MnO2氧化性减弱。ⅱ.随c(Cl－)降低，_____________________________________________。
Cl－还原性减弱或Cl2的氧化性增强
④补充实验证实了③中的分析。
a是　　　　　　　　　　　，b是　　　　　　　　　　　　　。
KCl固体(或浓/饱和溶液)
MnSO4固体(或浓/饱和溶液)
(2)利用c(H＋)浓度对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2反应所需的最低c(H＋)由大到小的顺序是　　　　　　　。(3)根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2＋氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是　　　　　　　　　。
AgNO3或Ag2SO4
(4)Ag分别与1 ml·L－1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因_____________________________________________________________________________________________________________________ 。(5)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是____________________________________________________________________________________________________________________。
比较AgX的溶解度，AgI溶解度最小，Ag＋＋I－===AgI使得Ag还原性增强的最多，使得2Ag＋2H＋===2Ag＋＋H2↑反应得以发生
氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(氧化产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小