高三化学专题复习(氧化还原复习)

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1．理解化学反应的四种基本类型。2．认识氧化还原反应的本质是电子的转移。了解生产、生活中常见的氧化还原反应。3．能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。4．掌握物质氧化性、还原性强弱的比较。5．能用化合价升降法配平常见的氧化还原反应。6．能运用质量守恒、电子守恒、电荷守恒，进行氧化还原反应的有关计算。
1．氧化还原反应的本质是电子转移，外在表现是化合价的升降。在学习时，要从本质和现象两方面去分析氧化还原反应，并能利用化合价升降(或电子转移)判断某一反应是否为氧化还原反应。2．氧化还原反应与初中所学的四种基本反应类型，既有联系，又有区别。学习时要注意从本质上揭示两种分类方法之间的区别和联系。3．氧化还原反应方程式的正确书写与氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断是高考中的重点。在学习过程中要结合社会生产、科技和生活中的氧化还原反应，有目的、有选择地去书写及分析新情境下的氧化还原反应，从而使课本知识与社会生活相联系，提高化学知识的实用价值。
一、氧化还原反应1．定义：在反应过程中有元素的________的化学反应应是氧化还原反应，否则是________反应。2．实质：反应过程中有________。3．特征：化合价有________。4．与四种基本反应的关系(1)四种基本反应根据反应物和生成物的种类及多少可把化学反应分为________、________、________和________。
(2)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系图示为：
二、氧化剂和还原剂1．概念(1)氧化剂：所含元素化合价________(或________电子)，在反应中表现________，发生________反应。生成________产物。(2)还原剂：所含元素化合价________(或________电子)，在反应中表现________，发生________反应，生成________产物。
2．常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂和还原剂①活泼的非金属单质：如_____________________等。②高价金属阳离子：如_______________________等。③高价或较高价含氧化合物：如_______________等。④过氧化物：如___________________ ________等。
(2)常见的还原剂①金属单质，如：________等。②某些非金属单质，如________等。③低价态金属阳离子，如________等。④元素处于低价态时的氧化物，如________等。⑤非金属阴离子及低价态化合物，如________等。⑥非金属氢化物及其水溶液，如________。
3．氧化还原反应方程式配平的原则(1)电子守恒，即________相等。(2)质量守恒，即反应前后________相等。(3)电荷守恒，即反应前后________相等(对既是氧化还原反应，又是离子间的反应而言)。答案：一、化合价升降　非氧化还原　电子的得失或电对的偏移　升降　化合反应　分解反应　置换反应　复分解反应　置换反应　复合解反应
二、　降低　得到　氧化性　还原　还原　升高　失去　还原性　氧化　氧化　Cl2、O2、Br2、F2　Fe3＋、Sn4＋、Cu2＋　KMnO4、MnO2、PbO2、KClO3　H2O2、Na2O2　K、Na、Mg　H2、C、Si　Fe2＋、Cu＋　CO、NO、SO2　S2－、I－、H2S　HBr、HI、H2S　反应中还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数　各元素的原子个数　离子所带的正、负电荷总数 
1．判断下列哪些为氧化还原反应，并说出理由。A．IBr＋H2O===HBr＋HIOB．KOH＋Cl2===KCl＋KClO＋H2OC．NaH＋H2O===NaOH＋H2D．CaO2＋H2O===Ca(OH)2＋H2O2E．5C2H5OH＋2KMnO4＋3H2SO4―→5CH3CHO＋K2SO4＋2MnSO4＋8H2O________________________________________________________________________。答案：BCE　理由略
2．下列物质转化需要加入还原剂才能实现的是 (　　)A．SO →SO2　　　　　　B．HCl→Cl2C．Na→Na＋ D．SO2→S答案：D
3．(2008·上海高考)下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是(　　)A．F2、K、HCl B．Cl2、Al、H2C．NO2、Na、Br2 D．O2、SO2、H2O解析：依据：若元素处于最高价态，则该微粒只具有氧化性；若元素处于最低价态，则该微粒只具有还原性；若元素处于中间价态，则该微粒既有氧化性又有还原性。分析选项中各物质所含元素的化合价，然后判断其氧化性或还原性，只有A项符合题干条件。答案：A
4．(2008·广东理基)氮化铝(AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应Al2O3＋N2＋3C 2AlN＋3CO合成。下列叙述正确的是 (　　)A．上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂B．上述反应中，每生成1 ml AlN需转移3 ml电子C．AlN中氮元素的化合价为＋3D．AlN的摩尔质量为41 g解析：因为Al2O3＋N2＋3C 2AlN＋3CO反应中，氮元素由0价→－3价，碳元素由0价→＋2价，所以N2是氧化剂，C是还原剂，A错；每生成1 ml AlN转移3 ml e－，B正确；AlN中氮元素的化合价为－3价，C错误；AlN的摩尔质量是41 g·ml－1，D错误。答案：B
5．(2009·安徽六校联考)已知2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，当把Cl2通入FeI2溶液中时，下列离子方程式一定不正确的是 (　　)A．Cl2＋2I－===I2＋2Cl－B．4Cl2＋6I－＋2Fe2＋===2Fe3＋＋3I2＋8Cl－C．3Cl2＋2Fe2＋＋4I－===2Fe3＋＋2I2＋6Cl－D．2Cl2＋2Fe2＋＋2I－===2Fe3＋＋I2＋4Cl－解析：由于还原性I－>Fe2＋，故一定量的Cl2通入FeI2溶液时，先将溶液中的I－氧化成I2，然后再氧化Fe2＋。FeI2溶液中Fe2＋与I－的物质的量之比为1 : 2，故选项D中的反应不符合这一配比关系。答案：D
6．氢化钠(NaH)是一种生氢剂，可发生如下反应：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑对这一反应的描述正确的是 (　　)A．NaH是氧化剂B．NaH是氧化产物C．NaOH是还原产物D．氧化产物与还原产物的质量比是1:1答案：D7．某单质能与浓硝酸反应，若参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为1:4，则该元素在反应中所显示的化合价可能是 (　　)A．＋1　　　　　　　 B．＋2C．＋3 D．＋4答案：BD
8．请写出一个符合条件的有水参加反应的化学方程式。(1)水只作氧化剂：____________ _____________。(2)水只作还原剂：____________________________。(3)水既作氧化剂也作还原剂____________________。(4)水既不是氧化剂也不是还原剂，但属于氧化还原反应__________ _________________________。(5)水既不是氧化剂也不是还原剂，也不属于氧化还原反应：_______________________________________________________________________________________。
解析：根据常见水参与的反应，考虑元素价态变化，写出符合条件的方程式。答案：(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑或3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2或C＋H2O(g) CO＋H2(2)2F2＋2H2O===4HF＋O2(3)2H2O 2H2↑＋O2↑(4)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO或2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑(5)CaO＋H2O===Ca(OH)2或SO3＋H2O===H2SO4(答案不惟一，合理即可)
9．KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯，其变化可表述为________KClO3＋________HCl(浓)——________KCl＋________ClO2↑＋________Cl2↑＋________H2O(1)氧化剂是________，还原剂是________；氧化产物是________，还原产物是________。(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是________(填编号)①只有还原性 ②还原性和酸性③只有氧化性 ④氧化性和酸性(3)配平上述化学方程式(4)产生0.1ml Cl2，则转移的物质的量为________ml。
解析：该反应中 ，盐酸兼起还原性和酸性的作用，因此配平时要加上两部分的酸。化学方程式可表示为： 以产生0.1 ml Cl2时，转移电子的物质的量为0.2 ml。答案：(1)KClO3　HCl　Cl2　ClO2 (2)②　 (3)2　4　2　2　1　2　 (4)0.2
10．在一定条件下，NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 ml，充分反应后所得产物中，若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。(2)若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。答案：（1）
(2)0.3 ml NO和0.7 ml NH3；0.2 ml NH3和0.8 ml NO
1.氧化还原反应的本质和特征(1)本质：有电子转移(得失或偏移)。(2)特征：反应前后元素的化合价有变化。2．有关概念(1)氧化与还原：失去电子(或共用电子对偏离)的变化称为氧化；得到电子(或共用电子对偏向)的变化称为还原。(2)氧化剂与还原剂：在化学反应中，得到电子的物质称为氧化剂；失去电子的物质称为还原剂。(3)氧化性与还原性：氧化剂具有氧化性；还原剂具有还原性。
(4)氧化产物和还原产物：氧化剂在反应中得到电子被还原的产物称为还原产物；还原剂在反应中失去电子被氧化的产物称为氧化产物。
3．氧化还原反应的有关概念的联系和区别氧化还原反应有关概念的联系和区别可用框图表示：
说明：该部分内容主要考查氧化还原反应的判断，氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判定等基础内容，一般掌握相关概念即可答题。
●案例精析【例1】　赤铜矿的主要成分是Cu2O，辉铜矿的主要成分是Cu2S，将赤铜矿与辉铜矿混合加热发生以下反应：Cu2S＋2Cu2O===6Cu＋SO2↑，关于该反应的说法中，正确的是(　　)A．该反应的氧化剂只有Cu2OB．Cu2S在反应中既是氧化剂，又是还原剂C．Cu既是氧化产物又是还原产物D．每生成19.2 g Cu，反应中转移1.8 ml 电子[解析]　该反应中Cu由＋1价降至0价，S由－2价升为＋4价，所以Cu2S既是氧化剂又是还原剂，Cu2O是氧化剂，Cu是还原产物，SO2为氧化产物，每生成19.2 g Cu，转移电子0.3 ml。[答案]　B
三聚氰酸[C3N3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的NO2。其反应原理为：C3N3(OH)3 3HNCO8HNCO＋6NO2 7N2＋8CO2＋4H2O下列说法正确的是(　　)A．C3N3(OH)3与HNCO为同一物质B．HNCO是一种很强的氧化剂C．1 ml NO2在反应中转移的电子为4 mlD．反应中NO2是还原剂解析：方程式①是三聚氰酸的分解，生成了氰酸(HNCO)，二者不是同一种物质：根据方程式②可知，NO2中＋4价的N元素化合价降为0价，所以NO2是氧化剂，HNCO是还原剂，综上所述，正确答案为C。答案：C
钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，以TiO2制取Ti的主要反应有：①TiO2＋2C＋2Cl2 TiCl4＋2CO②TiCl4＋2Mg 2MgCl2＋Ti下列叙述正确的是(　　)A．反应①是置换反应B．反应②是复分解反应C．反应①中TiO2是氧化剂D．反应②中金属镁是还原剂
解析：在反应①中，反应物有三种，而生成物为两种化合物，不属于置换反应，反应①②均有化合价的升降，均属于氧化还原反应，在反应①中，Ti的化合价不变，Cl得电子，Cl2为氧化剂。答案：D
物质的氧化性、还原性的强弱可依据以下几个方面判断。1.根据金属活动性顺序进行判断
2．根据非金属活动性顺序进行判断
3．根据反应方程式进行判断氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物还原性：还原剂>还原产物；氧化性：氧化剂>氧化产物。4．根据被氧化或被还原的程度的不同进行判断如：Cu＋Cl2 CuCl2,2Cu＋S Cu2S，根据铜被氧化程度的不同( )，可判断单质的氧化性：Cl2>S。
5．根据氧化还原反应进行的难易程度(反应条件)的不同进行判断如：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2OMnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O4HCl＋O2 2H2O＋2Cl2由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4>MnO2>O2。
6．某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。特别提醒①物质的氧化性、还原性强弱与物质本身得失电子数目的多少无关。②金属性和非金属性是指元素(原子)的性质，还原性和氧化性是指由元素组成的物质的性质，二者有统一性，也有差异。
●案例精析【例2】　铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一，与铝同族，位于第6周期。Tl3＋与Ag在酸性介质中发生反应：Ti3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋。下列推断正确的是(　　)A．Tl＋的最外层有1个电子B．Tl3＋的氧化性比Al3＋弱C．Tl能形成＋3价和＋1价的化合物D．Tl＋的还原性比Ag强
[解析]　本题综合考查同主族元素的相似性、递变性、物质氧化性与还原性的强弱比较。铊与铝同主族，其原子最外层电子数都为3个，故Tl＋与Tl相比失去了1个电子，故最外层有2个电子。既然Tl有＋3和＋1两种价态，当然可形成对应的化合物；根据氧化还原反应中，氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性：氧化性Tl3＋>Ag＋，还原剂的还原性>还原产物的还原性：还原性Ag>Tl＋；根据金属活动顺序表可知Al＋3Ag＋===Al3＋＋3Ag，Ag＋的氧化性大于Al3＋的氧化性，即氧化性Tl3＋>Ag＋>Al3＋，B不正确。[答案]　C[点拨]　还原性和氧化性是指由元素组成的物质的性质，而金属性和非金属性是指元素(原子)的性质，二者有统一性，也有差异。
已知：①向KMnO4晶体中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体；②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体，溶液变黄色；③取少量实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝色。下列判断正确的是(　　)A．上述实验证明氧化性：KMnO4>Cl2>Fe3＋>I2B．上述实验中，共有两个氧化还原反应C．实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝D．实验②证明Fe2＋既有氧化性又有还原性
已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为Cl－Br－
(3)已知Fe3＋的氧化性强于I2，请你从所给试剂中选择所需试剂，设计一个实验加以证明。①FeCl3溶液　②碘水　③KI溶液　④稀H2SO4　⑤淀粉溶液(提示：请写出实验步骤、现象及结论)解析：取少量FeSO4溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再继续滴加两滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液呈血红色，说明生成了Fe3＋即铁元素化合价升高，那么溴元素的化合价必然降低生成Br－，反应为2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。少量KI溶液先加入溴水，振荡，再加入CCl4，振荡后静置，观察到下层液体呈紫红色说明生成I2，反应为2I－＋Br2===I2＋2Br－。上述两反应中，Br2是氧化剂，Fe3＋和I2是氧化产物，所以氧化性Br2>I2、Br2>Fe3＋。Fe3＋的氧化性强于I2，可以根据如下反应设计：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
答案：(1)2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－(2)AC(3)取少量FeCl3溶液于试管中，依次加入KI溶液和淀粉溶液，振荡，若淀粉溶液变蓝，证明Fe3＋氧化性强于I2
实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4，方法如下：软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答：(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是______________________________________；(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是______________________________________；(3)若用2.5 g软锰矿(含MnO280%)进行上述实验，计算KMnO4的理论产量；
(4)KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2＋和CO2，该反应的化学方程式是_________________ ____________________________________；(5)上述制得的KMnO4产品0.165 g，恰好与0.335 g 纯Na2C2O4反应完全。计算该KMnO4的纯度。解析：(1)据题意写出化学方程式，并用升降法配平。(2)据题意写出离子方程式，用化合价升降法、电荷守恒法配平。
(3)由上述两个化学方程式可知，反应物和生成物间的计量关系为：
(4)写出化学方程式并配平。(5)设该KMnO4的纯度为y，根据化学方程式可知