2020版高考化学一轮复习通用版讲义:第二章第5课时 追根知反应(1)——“氧化还原反应”相关知识全落实
展开第5课时 追根知反应(1)——“氧化还原反应”相关知识全落实
知识点一 氧化还原反应的相关概念及表示方法
1.氧化还原反应的本质和特征
2.氧化还原反应的相关概念及其关系
例如,反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂是MnO2,还原剂是HCl,氧化产物是Cl2。生成1 mol Cl2时转移电子数目为2NA,被氧化的HCl的物质的量是2_mol,盐酸表现的性质是酸性和还原性。
[提醒] 元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原。如:Cu2+→Cu时,铜元素被还原,Cl-→Cl2时,氯元素被氧化。
3.氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
①表示方法
写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目:
。
②注意事项
a.箭头指向反应前后有元素化合价变化的同种元素的原子,且需注明“得到”或“失去”。
b.箭头的方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化。
c.失去电子的总数等于得到电子的总数。
(2)单线桥法
①表示方法
写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目:
。
②注意事项
a.箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。
b.不标“得到”或“失去”,只标明电子转移的总数。
c.线桥只出现在反应物中。
4.近几年高考中一些特殊物质中元素的化合价
(OH)2 | O(OH)2 | PO4 | LiPO4 |
K2O4 | Cu | Cl | (OH)2Cl2 |
S3 | H3O4 | H3O3 | |
NaO | NaO2 | NaO3 | O2 |
O | H4 | O4 | LiH2 |
Al | K | H2O4 | Na2O3 |
Na | K2O7 | K2O4 | Na2O5 |
5.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
(1)有单质参与的化合反应是氧化还原反应。
(2)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(3)有单质参加或生成的化学反应,不一定是氧化还原反应,如3O22O3。
(4)所有的置换反应都是氧化还原反应。
(5)所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
[对点训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(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)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(×)
(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)金属阳离子被还原不一定得到金属单质(√)
(7)NO2溶于水时发生氧化还原反应(√)
(8)H2O2在化学反应中只作氧化剂(×)
2.以下成语本意涉及氧化还原反应的是( )
A.百炼成钢 B.刻舟求剑
C.水滴石穿 D.暗香浮动
解析:选A A项,百炼成钢是利用氧气将生铁中含有的碳氧化成二氧化碳,发生了氧化还原反应;B项,刻舟求剑是物理变化;C项,水滴石穿是碳酸钙、水、二氧化碳反应生成碳酸氢钙,属于非氧化还原反应;D项,暗香浮动涉及分子运动,属于物理变化。
3.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )
A.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
解析:选C A为置换反应,B为复分解反应,D为分解反应,而C项铁元素和碳元素有化合价的变化,属于氧化还原反应且不属于四种基本反应类型。
4.下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是( )
解析:选D A项中转移电子数目错误,应为e-;B项中氧化产物与还原产物均为Cl2,且转移电子数目为5e-;C项中用单线桥表示电子转移时不标“得失”。
识点二 氧化剂与还原剂
1.常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如:
[提醒] ①O2、O3在水溶液中的还原产物,其中酸性条件下是H2O,中性、碱性条件下是OH-;而当还原产物为固态时是O2-或O。
②浓硝酸的还原产物是NO2,稀HNO3的还原产物是NO。
2.常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。如:
3.既可作氧化剂,又可作还原剂的物质或粒子
具有中间价态的物质或粒子既具有氧化性,又具有还原性,当遇到强还原剂反应时,作氧化剂,表现氧化性;当遇到强氧化剂反应时,作还原剂,表现还原性。常考物质或粒子归纳如下:
氧化产物物质或粒子还原产物 | ||
Fe3+ | Fe2+ | |
SO | ||
H2O2 | ||
[说明] Fe2+、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性 |
[提醒] 同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)不是一成不变的,而是决定于还原剂(或氧化剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介质的酸碱性等多种因素。如KMnO4在酸性溶液中的还原产物一般是Mn2+;在中性或碱性溶液中的还原产物一般是锰的较高价态的化合物,如MnO2、K2MnO4等。
[对点训练]
1.下列变化必须加入氧化剂才能实现的是( )
A.Cr2O―→CrO
B.HNO3―→NO2
C.SiO2―→Si
D.CH3CH2OH―→CH3CHO
解析:选D Cr2O―→CrO,元素的化合价都没有变化,与氧化还原反应无关;HNO3―→NO2、SiO2―→Si,氮元素、硅元素的化合价降低,均是被还原的过程,需要加还原剂才能实现;CH3CH2OH―→CH3CHO是被氧化的过程,需要加入氧化剂才能实现。
2.下列有水参加的反应中,属于氧化还原反应但水既不是氧化剂又不是还原剂的是( )
A.CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑
B.2F2+2H2O===4HF+O2
C.Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑
D.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
解析:选D CaH2中氢元素由-1价升高至0价,H2O中氢元素由+1价降低为0价,水作氧化剂,A错误;水中氧元素由-2价升高为0价,水作还原剂,B错误;该反应中没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,C错误;该反应中有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,水中H、O元素的化合价不变,则水既不是氧化剂又不是还原剂,D正确。
3.下列反应中:HCl作还原剂的是________,HCl作氧化剂的是________,HCl为还原产物的是________。
①KOH+HCl===KCl+H2O
②2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
③Cl2+H2OHCl+HClO
④2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
⑤Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
答案:② ⑤ ③