2023年高考化学一轮复习 氧化还原反应课件
展开考点一 氧化还原反应及相关概念
考点二 氧化还原反应中的强弱规律及价态规律
1.氧化还原反应(1)判断依据:反应前后有元素的 发生变化。(2)本质:反应过程中有 转移或 偏向。(3)【补:驱动力】 。(4)与四大基本反应类型的关系
一、氧化还原反应基本概念
例1:判断正误 有单质生成的反应一定是氧化还原反应( ) 有单质参加的反应一定是氧化还原反应( ) 有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应( ) 有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应( )
例2:下列反应是否为氧化还原反应 : ICl + H2O = HIO + HCl ( ) NaH + H2O = NaOH +H2 ( ) TiOCl42- + H2O TiO2∙xH2O + 4Cl- + 2H+ ( )
3.工业上以石英砂为原料制取单质硅,其工艺流程图如下:流程一:
有关反应分类说法不正确的是( )A.①~⑥均属于氧化还原反应B.只有①②③属于置换反应C.⑥既属于氧化还原反应又属于分解反应D.⑤中的两个化学反应均属于复分解反应
2.“四大金刚”——氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的关系。
氧化剂:___电子的反应物,反应后变为______产物; 还原剂:___电子的反应物,反应后变为______产物。
升失氧(化反应)→还原剂,降得还(原反应)→氧化剂。
例:用双线桥法标出MnO2与浓盐酸加热反应电子转移的方向和数目: 。
氧化剂 还原剂
还原产物 氧化产物
用单线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目: ___________________________________________。
还原剂 氧化剂
氧化产物 还原产物
【补:半反应】单独表示氧化或还原过程的方程式,只能写_______反应。 氧化反应:________________________________ 还原反应:______________________________________
Cu−2e- ==Cu2+
4H+ + 2NO3− +2e- == 2NO2↑+2H2O
(1)歧化:反应中同一种元素的化合价有升有降 H2S = H2 + S ( ) Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O ( ) S2O32- +2H+ =S↓ +SO2↑ + H2O ( ) 2H2O2 = 2H2O+ O2 ↑ ( )
2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2↑
(2)归中:反应中同一种元素的高低两种化合价变为同一种中间价态 ClO- + Cl- +2H+ = Cl2 + H2O ( ) 2ClO3- + 2Cl- +4H+ = 2ClO2 ↑+ Cl2↑ + 2H2O ( ) KClO3 +6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O ( ) Cu2++Cu+2Cl- ==2CuCl↓ ( )
辨析易错易混∙正误判断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.金属阳离子一定只具有氧化性( )3.反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原( )4.氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂( )5.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( )6.置换反应都是氧化还原反应,化合反应可能是氧化还原反应( )7.CaO2与水发生氧化还原反应时,CaO2只作氧化剂( )
1.下列应用不涉及氧化还原反应的是( )A.酸雨的形成 B.根瘤菌固氮 C.氨碱法制纯碱 D.电池放电
2.(2020·山东,2)下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )A.谷物发酵酿造食醋B.小苏打用作食品膨松剂C.含氯消毒剂用于环境消毒D.大气中NO2参与酸雨形成
3.(2020·北京,3)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
4.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( )①向NaOH溶液滴入FeSO4溶液中;②向石蕊溶液滴入氯水中;③向Na2S溶液滴入AgCl浊液中;④将热铜丝插入稀硝酸中;⑤向品红溶液中通入二氧化硫气体;⑥在碳酸钠溶液中滴加酚酞试液;⑦在新制氢氧化铜悬浊液中滴入葡萄糖溶液,加热
5. 被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应: NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑,下列说法中正确的是(NaBH4中H为-1价)( )A.NaBH4既是氧化剂又是还原剂B.NaBH4是氧化剂,H2O是还原剂C.硼元素被氧化,氢元素被还原D.被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1
5. 在铜的冶炼过程中有如下反应发生 5FeS2+14CuSO4+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4关于此反应,下列说法正确的是( )A. Cu2S既是氧化产物,又是还原产物B. 5 ml FeS2发生反应,有10 ml电子转移C. FeS2只作还原剂D. 产物中的SO42-有一部分是氧化产物
复杂氧化还原反应的分析
6.已知氧化还原反应: 2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4===2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O,下列说法正确的是( )A.CuI既是氧化产物又是还原产物B.Cu(IO3)2作氧化剂,Cu(IO3)2中的铜和碘元素被还原C.每生成1 ml CuI,有12 ml KI发生氧化反应D.每转移1.1 ml电子,有0.2 ml +5(I)被氧化
二、氧还反应中的强弱规律
1.氧化性、还原性的概念
(1)氧化性是指 的性质(或能力); 还原性是指 的性质(或能力)。(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的 程度,与得、失电子数目的 无关。如:Na-e-=Na+,Al-3e-=Al3+,但Na比Al的还原性强。最高价态——只有 ,最低价态——只有 ,中间价态——既有 又有 ,
如:浓H2SO4、KMnO4等;
如:Fe2+、S、Cl2等。
如:金属单质、Cl-、S2-等;
2.氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)根据化学方程式判断
氧化性:氧化剂 氧化产物;还原性:还原剂 还原产物。
例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+
例2.碘元素在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,几种粒子之间的转化关系如图所示。已知淀粉遇碘单质变蓝,下列说法中正确的是( )A.向含I-的溶液中通入Cl2,所得溶液加入淀粉溶液一定变蓝B.途径Ⅱ中若生成1 ml I2,消耗1 ml NaHSO3C.氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IO3-D.一定条件下,I-与IO3-可能生成I2
例3.已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2+<H2O2<I-<SO2,则下列反应不能发生的是( )A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42-+4H+B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HIC.H2O2+H2SO4===SO2+O2+2H2OD.2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+
(2)根据反应条件和产物价态高低进行判断
①与同一物质反应,一般越易进行,则其氧化性或还原性就 。
如: 2Na+2H2O(冷水)=2NaOH+H2↑剧烈反应 Mg+2H2O(热水)=Mg(OH)2↓+H2↑ Al+H2O(热水)=不反应 则:还原性:Na Mg Al;
> > >
②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时-------看产物价态
氧化产物价态不相同:氧化产物的价态越高,则氧化剂的氧化性 ,
如:2Fe+3Cl2 ===2FeCl3,Fe+S===FeS,则:氧化性:Cl2 S。
氧化产物价态相同:一般反应条件越低,氧化剂的氧化性 ,
1.含有最高价元素的化合物是否一定具有强氧化性?试举例说明。
2.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(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)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼( )(4)金属原子失电子数越多,金属的还原性越强( )
答案:不一定,如:HClO的氧化性比HClO4强;再如:浓硫酸具有强氧化性,而Na2SO4溶液无氧化性; HNO3溶液有强氧化性,而KNO3溶液无氧化性。
3.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度等有关。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和NaOH溶液 ⑥Fe和HNO3溶液 ⑦Fe和H2SO4溶液 ⑧Na和O2(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是_ _____。(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_____。
4.已知高铁酸钾(暗紫色有光泽粉末,极易溶液水)的制备反应为: 3Cl2 + 2Fe(OH)3 + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O,可知氧化性:Cl2 K2FeO4;而用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b,取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生,证明氧化性:Cl2 K2FeO4,二者关系相反的原因是 。
(3)根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法①浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强。如:氧化性:浓H2SO4 >稀H2SO4,浓HNO3 >稀HNO3, 还原性:浓HCl >稀HCl。②温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强。如:热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。③酸碱性:同一物质,环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。 如:KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
3.氧化还原反应的竞争(先后规律及应用)
例1.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
氧化性: C2O3>Cl2>FeCl3>I2
还原性: C2+
氧化性:KMnO4 >Cl2 >FeCl3 >I2
还原性:Mn2+
氧化性:NO3-(H+) >Fe3+
4. 含有a ml FeBr2的溶液中,通入x ml Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内反应的离子方程式,其中不正确的是( )A.x=0.4a,2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-B.x=0.6a,2Br- + Cl2 = Br2 + 2Cl-C.x=a,2Fe2+ +2Br- + 2Cl2 = Br2 +2Fe3+ + 4Cl-D.x=1.5a,2Fe2+ +4Br- + 3Cl2 = 2Br2 +2Fe3+ + 6Cl-
5.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( )
还原性:Cl-
1.常见的氧化性、还原性顺序氧化性:KMnO4>Cl2>Br2>Fe3+>I2>稀H2SO4>S
2.金属原子与相应阳离子
阳离子还原性:K+
三、氧还反应中的价态规律
1.价态归中规律思维模型
简记为“只靠拢,不交叉”。
例如:不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是
注:不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
H2S+H2SO4(浓) = S↓+SO2↑+2H2O
例:2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O中,转移的电子数为 。
2.歧化反应规律思维模型
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。
注:岐化反应不符合强弱规律,也不一定转化为相邻价态。
(1)判断同种元素不同价态物质间发生氧化还原反应的可能性;
如:浓H2SO4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: HCl+NaClO3===
6 NaCl+3Cl2↑+3H2O
练习1.(2020·河南调研)已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):①G―→Q+NaCl②Q+H2O X+H2③Y+NaOH―→G+Q+H2O④Z+NaOH―→Q+X+H2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( ) A. G、Y、Q、Z、X B. X、Z、Q、G、Y C. X、Z、Q、Y、G D. G、Q、Y、Z、X
2.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(未配平),KX在一定条件下能自身反应: KX―→KY+KZ(未配平,KY与KZ关系比为1∶3), 以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯的化合价是( ) A.+1 B.+3 C.+5 D.+7
+x -1 +z
5. K35ClO3晶体与含有H37Cl的浓盐酸反应生成Cl2,化学方程式为KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,该反应生成氯气的摩尔质量为_____________。
73.3 g·ml-1
四、设计实验比较氧化/还原性
例1.证明氧化性:Cl2 > Fe3+①原理: ;②现象选择:对 进行检验③实验设计:将 滴入 溶液,检验 是否生成。
2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl-
新制氯水 FeSO4 Fe3+
练习.证明氧化性: Fe3+ >SO2①原理: ;②现象选择:对 进行检验③实验设计:将 通入 溶液,检验 是否生成。
2Fe3++SO2 +2H2O = 2Fe2++SO42-+4H+
SO2 FeCl3 Fe2+或SO42-
练习.为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。实验过程:Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入 一段时间N2,再将T型导管 插入B中,继续通入N2, 然后关闭K1、K3、K4。Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量 的浓盐酸,给A加热。Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2。Ⅳ.打开活塞b,使约2 mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。Ⅴ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K3。Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是 _________________________。(2)棉花中浸润的溶液为_____ ______。(3)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如下表所示,他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
实验过程:Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一 段时间N2,再将T型导管插 入B中,继续通入N2,然后 关闭K1、K3、K4。
排出装置中的空气,防止干扰
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