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    高考化学一轮复习第1章物质及其变化第4讲氧化还原反应的基本概念和规律课件

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    这是一份高考化学一轮复习第1章物质及其变化第4讲氧化还原反应的基本概念和规律课件,共42页。PPT课件主要包含了Mn2+,Cr3+,NO或NO2,SO2,Cl-,Fe2+或Fe,Zn2+,CO2,Fe3+,H2O等内容,欢迎下载使用。

    1.了解氧化还原反应的本质和特征,能用“单双线桥”分析电子转移的方向和数目;了解常见的氧化还原反应,知道常见的氧化剂和还原剂。2.掌握氧化还原反应的规律及其应用。
    考点一 氧化还原反应的基本概念 1.氧化还原反应及其概念之间的关系(1)本质和特征。
    电子转移(电子得失或共用电子对偏移) 
    有元素的化合价发生变化
    (2)概念之间的关系。
    记忆口诀:升失氧,降得还,剂性一致,其他相反。
    (3)与四种基本反应类型间的关系。
    2.电子转移的表示方法(1)双线桥法——“标变价、画箭头、注得失”。
    如Cu与稀硝酸反应: _________________________________________。
    (2)单线桥法——“标变价、画箭头、标总数”。 如Cu与稀硝酸反应: _________________________________________。
    3.常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂:某些非金属单质、含高价态元素的化合物、过氧化物等。
    (2)常见的还原剂:活泼金属单质、非金属阴离子、含低价态元素的化合物、低价态金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。
    (3)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+、SO2主要表现____________性,H2O2主要表现____________性。
    [易错秒判](1)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂(  )(2)在氧化还原反应中,非金属单质不一定是氧化剂(  )(3)金属单质在化学反应中只能作为还原剂失去电子(  )(4)硝酸铜的分解产物可能是CuO、NO、NO2(  )(5)某元素从游离态变为化合态,该元素一定被还原(  )(6)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应(  )(7)置换反应、化合反应都是氧化还原反应(  )答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)×
    1.化学与生活密切相关。下列叙述不涉及氧化还原反应的有____(填序号)。①谷物发酵酿造食醋②小苏打用作食品膨松剂③大气中NO2参与酸雨形成④用石灰乳脱除烟气中的SO2⑤用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水⑥绿化造林助力实现碳中和目标⑦用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)⑧用“84”消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌⑨牙膏中添加氟化物用于预防龋齿⑩可降解包装材料的完全降解有利于减少白色污染答案:②④⑤⑦⑨
    2.实验室利用反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,可制备氯气。(1)上述反应中,氧化剂是__________,还原产物是____________。(2)KMnO4发生________反应,HCl发生________反应,盐酸表现的性质是_____________________________性和________性。答案:(1)KMnO4 MnCl2(2)还原 氧化 还原 酸
    (3)用双线桥法表示上述反应中电子转移的方向和数目:____________________________________________________。(4)生成1 ml Cl2时转移电子数目为____________________,被氧化的HCl的物质的量是__________________ml。
    考点二 氧化还原反应的强弱规律及价态规律 1.强弱规律(1)氧化性、还原性强弱的比较方法。①根据氧化还原反应方程式判断。
    氧化性:氧化剂________氧化产物;还原性:还原剂________还原产物。
    [口诀] 比什么“性”找什么“剂”,“产物”之“性”小于“剂”。
    (2)氧化性、还原性强弱的比较规律。
    2.价态规律(1)价态归中规律。含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价―→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。如不同价态的硫之间可以发生氧化还原反应:
    [注意] 不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
    (2)歧化反应规律。“中间价―→高价+低价”具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。(3)应用。①判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性。如浓硫酸与SO2不发生反应。②根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HCl+NaClO3===NaCl+3Cl2↑+3H2O,氧化剂为NaClO3,还原剂为HCl,氧化产物和还原产物都为Cl2。
    [易错秒判](1)金属原子失电子数越多,金属的还原性越强(  )(2)元素处于最高价的物质一定具有强氧化性(  )(3)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼(  )(4)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应(  )(5)1 ml KClO3与足量的浓盐酸反应,转移电子数为6NA(  )(6)SO2的还原性较强,而浓硫酸具有很强的氧化性,所以浓硫酸不能干燥SO2气体(  )答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
    2.(2024·广州大学附中月考)在稀硫酸中几种离子转化关系如图所示。下列说法正确的是(  ) A.反应1中氧化剂是Mn3+B.氧化性:Mn3+>Ce4+>Fe3+>I2C.能发生反应:2Mn3++2I-===I2+2Mn2+D.反应2的还原产物为Fe3+
    解析:由题图可知,反应1为Ce4++Mn2+===Ce3++Mn3+,反应2为Mn3++Fe2+===Mn2++Fe3+,反应3为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。A.根据分析可知,反应1中氧化剂为Ce4+,Mn3+是氧化产物,A错误;B.氧化性氧化剂>氧化产物,由反应1可知氧化性Ce4+>Mn3+,由反应2可知氧化性Mn3+>Fe3+,由反应3可知氧化性Fe3+>I2,故氧化性Ce4+>Mn3+>Fe3+>I2,B错误;C.由B选项的分析可知氧化性Mn3+>I2,因此可以发生反应:2Mn3++2I-===I2+2Mn2+,C正确;D.根据分析可知,反应2的还原产物为Mn2+,氧化产物为Fe3+,D错误
    解析:反应①中,-1价为氯元素的最低价,则Q中Cl元素化合价高于G中Cl元素化合价;反应②中,H2O中H元素化合价降低,则Q转化为X时,Cl元素化合价必定升高,即X中Cl元素化合价高于Q中Cl元素化合价;反应③中,结合①可得Q中Cl元素化合价高于Y中Cl元素化合价,Y中Cl元素化合价高于G中Cl元素化合价;反应④中,X中Cl元素化合价高于Z中Cl元素化合价,Z中Cl元素化合价高于Q中Cl元素化合价。答案:G、Y、Q、Z、X
    4.L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质,A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下,它们会发生如下的转化(关系式未配平):①P+A―→Q+B②L+O2―→M+H2O③L+M―→R+H2O④B+H2O―→A+O2
    解析:由反应④B+H2O―→A+O2可知,反应后氧元素化合价升高,则反应后氯元素化合价必定降低,故氯元素化合价B>A;由反应①可知,反应后氯元素化合价升高,则反应后氮元素化合价必定降低,故氮元素化合价P>Q;由反应②可知,反应后氧元素化合价降低,则反应后氮元素化合价必定升高,故氮元素化合价M>L;由反应③可知,该反应为氮元素的“归中”反应,由于化合价M>L,R处于M、L之间,因此氮元素化合价M>R>L。综上所述,氮元素化合价P>Q>M>R>L。
    (1)若五种含氮元素的物质中,有一种是硝酸,则硝酸是________,理由是_______________。解析:L、M、R、P、Q中有一种物质是硝酸,且硝酸中氮元素是最高价态,P中N元素化合价最高,故P是硝酸。答案:P P中氮元素化合价最高
    (2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下,加热到一定温度时才能发生,此反应在化工生产上有重要用途,据此推断在同温同压下,若物质R的密度比空气的密度小,则R的化学式为________。解析:根据题给的信息及有关元素化合物知识,且L中氮元素是最低价态,由反应②可知,L分子中含有氢元素,因此反应②是氨的催化氧化反应,L是NH3,M是NO;又因为R的氮元素价态在L、M之间,R的密度又比空气的密度小,且R中N元素化合价大于-3价而小于+2价,所以R为N2。答案:N2
    (3)某同学写出下面三个含氮元素的物质之间的相互转化关系:Ⅰ.M+P―→N2O3+H2OⅡ.N2O4+H2O―→P+QⅢ.M+L―→Q+H2O其中一定不可能实现的是________________,理由是___________________。
    解析:Ⅰ.氮元素化合价:P>Q>M>R>L,若N2O3中氮元素化合价为Q中氮元素化合价,则该反应可以实现,故不选;Ⅱ.该反应是歧化反应,一种反应产物中氮元素化合价大于+4价,另一种反应产物中氮元素化合价小于+4价,故Q中氮元素化合价小于 +4 价,所以可以实现,故不选;Ⅲ.由于氮元素化合价Q>M>L,M、L不能都失电子,因此该反应不可能实现,故选Ⅲ。答案:Ⅲ 氮元素价态:Q>M>L,根据氧化还原反应规律,M与L反应,不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质
    1.(2023·高考全国乙卷)下列应用中涉及氧化还原反应的是(  )A.使用明矾对水进行净化B.雪天道路上撒盐融雪C.暖贴中的铁粉遇空气放热D.荧光指示牌被照发光
    2.(2023·浙江1月选考)关于反应2NH2OH+4Fe3+===N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是(  )A.生成1 ml N2O,转移4 ml电子B.H2O是还原产物C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物
    解析:该反应中氮元素由-1价升高到+1价,生成1 ml N2O,转移4 ml电子,A项正确;该反应中H、O元素化合价不变,H2O既不是氧化产物,也不是还原产物,还原产物为Fe2+,B项错误;该反应中氮元素化合价升高,铁元素化合价降低,NH2OH为还原剂,Fe3+为氧化剂,C项错误;若设计成原电池,则正极反应为Fe3++e-===Fe2+,Fe2+为正极产物,D项错误。
    3.(2023·浙江6月选考)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是(  ) A.药剂A具有还原性B.①→②过程若有2 ml S—S断裂,则转移4 ml电子C.②→③过程若药剂B是H2O2,其还原产物为O2D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S位置来实现头发的定型
    解析:①中S—S通过与药剂A反应变成S—H,S的化合价降低,药剂A应为还原剂,具有还原性,A正确;1个 S—S 变成2个S—H的过程中每个S的化合价降低了1价,故2 ml S—S断裂转移4 ml 电子,B正确;②→③过程中S—H变成S—S,S的化合价升高,药剂B应为氧化剂,若B为H2O2,其还原产物为H2O,C错误;①和③对比可知,S—S位置发生了变化,D正确。
    4.(2022·新高考山东卷)古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为(  )A.金(Au):“虽被火亦未熟”B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
    解析:A.金(Au):“虽被火亦未熟”指金单质在空气中被火灼烧也不反应,金的化学性质很稳定,A不符合题意;B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”指CaO+H2O===Ca(OH)2,未发生氧化还原反应,B不符合题意;
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