浙江版高考化学复习专题四氧化还原反应教学课件

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考点1　氧化还原反应的概念和规律一、氧化还原反应的基本概念1.本质和特征(1)本质:电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移)。(2)特征:反应过程中有元素化合价发生变化(氧化还原反应的判断依据)。
 注意　不是所有的化合反应和分解反应都是氧化还原反应。有单质参加的化合反应 和有单质生成的分解反应是氧化还原反应。如2Na+Cl2  2NaCl、2H2O2  2H2O+O2↑是氧化还原反应。但CaCO3  CaO+CO2↑、CaO+H2O  Ca(OH)2不是氧化还原反应。
3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
4.常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂
二、氧化性、还原性强弱的比较1.依据氧化还原反应方程式判断还原剂+氧化剂  氧化产物+还原产物氧化性:氧化剂>氧化产物。还原性:还原剂>还原产物。2.依据金属、非金属的活动性顺序比较一般来说,金属性越强,金属单质的还原性越强;非金属性越强,非金属单质的氧化性越强。
3.依据反应条件及反应的剧烈程度比较反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。如可从是否需要 加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等方面比较。例如:MnO2+4HCl(浓)  MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(浓)  2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可得氧化性:KMnO4>MnO22Na+2H2O  2NaOH+H2↑Mg+2H2O  Mg(OH)2+H2↑可得还原性:Na>Mg
4.依据氧化还原反应的程度判断(1)相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的,氧化剂的氧化性 强。如S、Cl2与Fe反应分别生成FeS、FeCl3,则氧化性:Cl2>S。(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,还原剂的还原性强。5.依据元素周期表比较(1)同周期元素(稀有气体元素除外)从左到右,单质还原性减弱,氧化性增强。(2)同主族元素从上到下,单质还原性增强,氧化性减弱。
6.依据浓度、酸碱度判断(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:浓硫酸>稀硫酸、浓硝酸>稀硝酸。还原性:浓盐酸>稀盐酸。(2)酸碱度:同一种氧化剂所处环境酸性越强,其氧化性一般越强。如KMnO4溶液的氧 化性随溶液酸性的增强而增强。注意　决定物质氧化性、还原性强弱的因素是反应过程中电子转移的难易,而非转移 电子数目的多少。如等物质的量的Na、Mg、Al作为还原剂时,在反应中电子转移的 数目依次增多,但还原性依次减弱。
三、氧化还原反应的基本规律1.守恒定律氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数2.强弱规律氧化性较强的氧化剂跟还原性较强的还原剂反应,生成还原性较弱的还原产物和氧化 性较弱的氧化产物。
3.价态规律(1)元素处于最高价只有氧化性,元素处于最低价只有还原性,元素处于中间价态既有 氧化性又有还原性。如Fe3+、Cu2+只有氧化性,S2-、I-只有还原性,S、Fe2+既有氧化性又有还原性。(2)物质若含有多种元素,其性质是这些元素性质的综合体现。如HCl既有氧化性(由H+表现出的性质),又有还原性(由Cl-表现出的性质)。
Cu2+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+,所以铁粉先与Fe3+反应。
4.转化规律(1)同种元素的高价态氧化低价态时,遵循的规律为“高到高,低到低,只靠拢,不交 叉”。例如反应H2 +H2 O4(浓)   ↓+ O2+2H2O中,硫元素的化合价变化为 ,而不是 。(2)同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应,如浓硫酸不能氧化SO2。5.先后规律(又称强者优先规律)在溶液中同时含有几种浓度相差不大的还原剂(或氧化剂),加入同种氧化剂(或还原 剂),则还原性(或氧化性)强的还原剂(或氧化剂)首先被氧化(或被还原)。如FeBr2溶液 中通入少量Cl2,因为还原性Fe2+>Br-,所以Fe2+先被Cl2氧化;在浓度相差不大的含有Fe3+、
考点2　氧化还原反应方程式的书写与计算一、氧化还原反应方程式的书写1.配平原则 
3.常用方法(1)正向配平法:氧化剂、还原剂中某元素化合价全部变化时,一般从反应物着手配平。(2)逆向配平法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应一般从生成物着手配平。例如 反应Cl2+NaOH  NaCl+NaClO+H2O的配平。注意　①有机化合物中碳元素化合价的判定方法:有机物中氢元素的化合价为+1,氧元素的化合价为-2,再根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0计算碳元素的化合价。例如C2H5OH中碳元素的化合价为-2。②一些试题中特殊物质的化合价。NaN3中含有 , 整体显-1价。Li2NH、LiNH2、AlN中N显-3价。HCN中C显+2价、N显-3价。Si3N4中Si显+4价、N显-3价。SiHCl3中Si显+4价、H显-1价。Fe 中Fe显+(8-n)价。
二、有关氧化还原反应的计算方法常用方法——得失电子守恒法　　得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。应用得失电子守恒解题的一般步骤为:
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)金属原子失去的电子数越多,金属的还原性越强。 (　    )(2)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性。 (　    )(3)具有氧化性的物质一定是氧化剂。(　    )(4)同一元素不同价态的化合物中,元素的化合价越高,氧化性越强。 (　    )(5)氧化还原反应中,反应物不是氧化剂就是还原剂。 (　    )(6)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。 (　    )(7)复分解反应不一定都是氧化还原反应。 (　    )
(8)同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)是一成不变的。 (　    )(9)单线桥中,箭头由氧化剂指向还原剂。 (　    )2.被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应:NaBH4+2H2O NaBO2+4H2↑。已知:H原子得电子能力强于B原子。下列说法中正确的是 (　    )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
3.铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能发生:①Tl3++2Ag Tl++2Ag+,②Ag++Fe2+ Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+ 3Fe2+,下列离子氧化性强弱顺序正确的是 (　    )A.Tl3+>Fe3+>Ag+ 　　　　B.Fe3+>Ag+>Tl3+C.Tl+>Ag+>Fe2+ 　　　　D.Tl3+>Ag+>Fe3+ 
4.某离子反应中涉及H2O、ClO-、N 、H+、N2、Cl-六种微粒。其中N2、ClO-的物质的量随时间变化的曲线如图所示。 
下列判断不正确的是 (　    )A.该反应的氧化剂是ClO-B.消耗1 ml还原剂,转移3 ml电子C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3D.当生成14 g N2时,消耗ClO- 1.5 ml
5.一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为NH4NO3  HNO3+N2↑+H2O,下列说法错误的是 (　    )A.配平后H2O的化学计量数为6B.NH4NO3既是氧化剂又是还原剂C.该反应既是分解反应也是氧化还原反应D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶3
6.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,将这些 气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向 所得硝酸铜溶液中加入5 ml/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的 体积是 (　    )A.60 mL　　　　　B.45 mLC.30 mL　　　　　D.15 mL
考法　陌生氧化还原反应方程式的书写陌生氧化还原反应方程式的书写,通常涉及的内容不是教材中的化学方程式。突破这 类方程式的书写,只要抓住 “得失电子守恒”的反应本质,书写就会得心应手。书写步骤如下:(1)找出反应粒子:通过氧化还原反应中元素价态的变化,找出发生氧化反应、还原反 应的微粒。(2)正确预测产物:依据氧化还原反应规律确定氧化产物和还原产物。(3)配平变价微粒:应用最小公倍数法确定得失电子的总数目,配平含变价元素的相关 物质。
(4)确定缺项物质:根据溶液酸碱性及电荷守恒确定缺项物质是 H2O、OH-还是 H+等。(5)观察法配平其他物质:通过观察法确定所有物质的化学计量数。(6)检查验证:原子、得失电子是否守恒,若是写离子方程式,还要检查物质拆分是否正 确,电荷是否守恒。注意　1.记住一些常见物质的转化关系①含氯元素的氧化剂(例如ClO-)被还原时,一般考虑生成Cl-(题目中暗示有别的产物时除外)。②金属硫化物(例如CuS)在空气中灼烧,一般考虑生成金属氧化物与SO2。③含-2价硫的物质(例如S2-)在溶液中被氧化,一般考虑生成S。④含+4价硫的物质(例如S )被氧化,一般考虑生成S 。
2.酸性条件下,离子方程式中不能出现OH-;碱性条件下,离子方程式中不能出现H+。例(2023辽宁,16节选)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2+、C2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)。实现镍、钴、镁元素的回收。 
(2)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5),1 ml H2SO5中过氧键的数目为　　　    。(3)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO5氧化为MnO2,该反应的离子方程式为     (H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为MnO2、　　　     (填化学式)。
  解题导引    依据题目中信息,H2SO5为强氧化性物质,且其第一步电离完全,第二步微弱电离,因此可确定氧化剂为HS (过氧键起氧化作用),Mn2+为还原剂,用石灰乳调节至pH=4,说明反应环境为酸性。