2025版高考化学全程一轮复习第4讲氧化还原反应的相关概念课件
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这是一份2025版高考化学全程一轮复习第4讲氧化还原反应的相关概念课件,共41页。PPT课件主要包含了考点一,考点二,H2O,答案A,5mol,Cl2S,ZnCu,①③⑥⑦,⑤⑥⑦⑧,YQZX等内容,欢迎下载使用。
1. 了解氧化还原反应的概念、特征和本质。2.会用“单、双线桥”表示电子转移的方向和数目。3.掌握氧化性、还原性强弱比较及价态规律。
1.氧化还原反应(1)判断依据:反应前后有化合价发生变化的元素。(2)本质:电子转移(得失或偏移)。
2.电子转移的表示方法(1)双线桥法:①标变价,②画箭头,③算数目,④说变化。用双线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目:_________________________________________________________。(2)单线桥法:箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得”“失”字样。用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目:_________________________________________________________。
3.相关概念 【师说·助学】 升失氧、降得还,剂性一致,其他相反。
4.常见的氧化剂和还原剂(1)常见氧化剂常见氧化剂包括某些活泼的非金属单质、元素处于高价时的物质、过氧化物等。如:
(2)常见还原剂常见还原剂包括活泼的金属单质、某些活泼的非金属单质、元素处于低价态时的物质等。如:
5.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系模仿下列图示,将四种基本反应类型填充在下图中。
【易错诊断】 判断正误,错误的说明理由。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.氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂:_________________________________________________________。
错误。同素异形体之间的转化不属于氧化还原反应。
错误。不一定,如Cl2与H2O的反应中,Cl元素既被氧化又被还原。
错误。不一定,如Cl2与H2O的反应中,H2O既不是氧化剂又不是还原剂。
【教考衔接】典例 [2023·浙江1月考,6]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价升高为+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。
【师说·延伸】 判断氧化还原反应相关概念时:①准确标注变价元素的化合价是关键;②准确标注电子转移的方向是保障。
【对点演练】考向一 标注化合价1.指出下列加点元素的化合价
(8)过二硫酸(H2S2O8)的结构式如下:
解析: 区域“1”表示属于氧化还原反应的化合反应;阴影3区域表示既不属于化合反应,又不属于分解反应,还不属于置换反应的氧化还原反应。
考向三 借助“双线桥”分析氧化还原反应的相关概念3.某种类型的心脏起搏器工作时发生下列反应:4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2↑,已知SOCl2中S显+4价。下列有关判断正确的是( )A.还原剂只有LiB.SOCl2既是氧化剂又是还原剂C.还原产物包括LiCl和SD.生成1.12 L SO2时,反应转移电子的物质的量为0.2 ml
解析:在反应4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2↑中,只有Li元素的化合价升高,Li作还原剂,SOCl2中一部分S元素的化合价降低,SOCl2作氧化剂。反应过程中只有Li元素的化合价升高,所以还原剂只有Li,A项正确,B项错误;Li元素的化合价升高,被氧化,LiCl是氧化产物,S元素的化合价降低,被还原,单质S是还原产物,C项错误;因题目中未说明二氧化硫是否处于标准状况,所以无法计算转移电子的数目,D项错误。
4.(1)已知反应:6HCl(浓)+KClO3===KCl+3Cl2↑+3H2O。①在标准状况下,生成6.72 L氯气时转移电子的物质的量为________。②反应中转移1.5 ml e-时,参加反应的HCl为________ml,其中被氧化的HCl为________ml。(2)用双线桥标出反应14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4电子转移的方向及数目。
1.氧化性、还原性(1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力);还原性是指物质失电子的性质(或能力)。(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。
2.氧化性、还原性强弱的比较方法(1)依据氧化还原反应方程式判断氧化剂+还原剂===还原产物+氧化产物氧化性:氧化剂________氧化产物还原性:还原剂________还原产物
(2)依据产物中元素价态的高低判断①相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物中元素价态高的其氧化性强。如:②相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。如:
【师说·助学】 影响氧化性、还原性的其它因素反应条件要求越低,浓度越大,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。
【易错诊断】 判断正误,错误的说明理由。1.强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应:_________________________________________________________。2.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3.难失电子的物质一定易得电子:_________________________________________________________。4.含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性:_________________________________________________________。
错误。元素处于最高价态的阳离子只有氧化性,元素处于中间价态的阳离子,既有氧化性又有还原性;元素处于最低价态的阴离子只有还原性,元素处于中间价态的阴离子,既有氧化性又有还原性。
错误。稀有气体元素的原子既不易得电子,又不易失电子。
错误。含有最高价元素的化合物只有氧化性,但氧化性强弱无法确定。
【教考衔接】典例 [2021·河北卷,16节选]研究表明,在电解质水溶液中,CO2气体可被电化学还原。在电解质水溶液中,三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H+被还原为H2的反应可同时发生),相对能量变化如图。由此判断,CO2电还原为CO从易到难的顺序为________(用a、b、c字母排序)。
解析:c催化剂条件下,CO2电还原的活化能小于H+电还原的活化能,更容易发生CO2的电还原;而催化剂a和b条件下,CO2电还原的活化能均大于H+电还原的活化能,相对来说,更易发生H+的电还原。其中a催化剂条件下,H+电还原的活化能比CO2电还原的活化能小的更多,发生H+电还原的可能性更大,因此反应从易到难的顺序为c、b、a。
【师说·延伸】 本题通过反应历程考查不同催化剂对电还原性的影响,属于创新型考题。侧重考查知识点“反应的活化能越小越易进行”。
【对点演练】考向一 依据方程式判断氧化性、还原性强弱1.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+。由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是( )A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Sn2+、Ce3+、Fe2+C.Ce3+、Fe2+、Sn2+ D.Fe2+、Sn2+、Ce3+
解析:由反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+知还原性:Fe2+>Ce3+。由反应:Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+知还原性:Sn2+>Fe2+,故还原性强弱顺序为Sn2+>Fe2+>Ce3+。
考向二 依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生2.已知C2O3在酸性溶液中易被还原成C2+,C2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3B.Cl2+FeI2===FeCl2+I2C.C2O3+6HCl(浓)===2CCl2+Cl2↑+3H2OD.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
解析:根据氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,可判断B中氧化性Cl2>I2;C中C2O3>Cl2;D中Fe3+>I2,这些结论与题给信息一致。对于A,由于I-的还原性强于Fe2+,所以Cl2应先氧化I-,而不应先氧化Fe2+。
考向三 影响物质氧化性、还原性的因素3.下列各组物质:①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液 ⑤Cl2与NaOH溶液 ⑥Fe与HNO3溶液 ⑦Fe与H2SO4溶液 ⑧Na与O2(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是________(填序号,下同)。(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是________。(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是________。
解析:⑥Fe和浓HNO3常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀HNO3反应,HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。
微专题4 氧化还原反应价态规律【要点归纳】1.价态归中规律含不同价态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,不同价态硫之间可以发生氧化还原反应的是①②③④。注:⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
解析:由①得出Q中Cl元素价态高于G,因为G必介于Q和-1价的氯元素之间,-1价为氯元素的最低价;将该结论引用到③,Y介于Q与G之间,故有Q价态高于Y,Y价态高于G;分析②:H2O中的H元素化合价降低,则Q中的氯元素转变为X中的氯元素,化合价必升高,则得出X价态高于Q;最后分析④:Z介于Q、X之间,则X价态高于Z,Z价态高于Q。
【对点演练】1.氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl2+KOH―→KX+KY+H2O(未配平),KX在一定条件下能自身反应:KX―→KY+KZ(未配平,KY与KZ的物质的量之比为1∶3),以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是( )A.+1 B.+3C.+5 D.+7
解析:反应:Cl2+KOH―→KX+KY+H2O是Cl2的歧化反应,KX、KY中的氯元素分别显正价和-1价;由于KX也发生歧化反应:KX―→KY+KZ,可断定KY为KCl,化合价高低:KZ中Cl>KX中Cl(均为正价)。假设KX中Cl元素为+a价,KZ中Cl元素的化合价为+b价,依据得失电子守恒原理及KX―→KY+3KZ,有a+1=3(b-a),把a=1、a=3、a=5代入上式讨论,可知a=5时,b=7符合题意。则KX中Cl元素的化合价为+5。
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