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1、121理解氧化還原反應、氧化劑和還原劑、氧化性和還原性等概念。2知道物質氧化性、還原性相對強弱的判斷方法。3能判斷氧化還原反應中電子轉移方向和數(shù)目。4氧化還原反應方程式的配平。5氧化還原反應的有關計算。6用氧化還原知識解釋和解決一些生活、生產(chǎn)、環(huán)保和能源等方面的問題。31氧化還原反應的規(guī)律(1)守恒規(guī)律:氧化還原反應中得電子總數(shù)與失電子總數(shù)相等(即電子轉移守恒),表現(xiàn)在元素化合價降低總數(shù)與升高總數(shù)相等。(2)價態(tài)規(guī)律:根據(jù)元素的價態(tài)可以判斷物質的氧化性、還原性。例如 具有還原性, 具有氧化性, 既具有氧化性又具有還原性。4(3)轉化規(guī)律:同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生反應,元素化合價只靠近不交叉;相
2、鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應。例如:H2S+H2SO4(濃) S+SO2+2H2O,反應中( H2S S,H2SO4(濃) SO2 ); Fe與Fe2+、Fe2+與Fe3+不發(fā)生反應。(4)難易規(guī)律:一種氧化劑與幾種還原劑反應,先氧化還原性強的還原劑,反之亦然。例如:Cl2與FeBr2溶液的反應先考慮Cl2氧化Fe2+,再考慮Cl2氧化Br-;Cl2與FeI2溶液的反應先考慮Cl2氧化I-,再考慮Cl2氧化Fe2+。5(1) 金屬陽離子的氧化性隨其單質的還原性增強而減弱(Fe3+除外);非金屬陰離子的還原性隨其單質的氧化性的增強而減弱。(2) 不同的還原劑(或氧化劑)與同一氧化劑(或還原劑)反應
3、時,條件越易或者氧化劑(或還原劑)被還原(或被氧化)的程度越大,則還原劑(或氧化劑)的還原性(或氧化性)越強。 2氧化性或還原性強弱的比較6(3) 若還原劑A+氧化劑B 氧化產(chǎn)物a+還原產(chǎn)物b,則氧化性B大于a,還原性A大于b。即:氧化劑氧化產(chǎn)物(氧化性),還原劑還原產(chǎn)物(還原性)。(4) 原電池中:兩種金屬構成原電池的兩極時,一般負極的還原性大于正極的還原性(Mg、Al與NaOH構成的原電池除外)。電解池中:用惰性電極電解混合溶液時,陰極上先放電的陽離子氧化性較強;在陽極上先放電的陰離子還原性較強。 7一、氧化還原反應概念的運用 【例1】(2011江蘇)NaCl是一種化工原料,可以制備一系列
4、物質(見下圖)。下列說法正確的是 ()A.25,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B.石灰乳與Cl2的反應中,Cl2既是氧化劑,又是還原劑C.常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯運 ,所以Cl2不與鐵反應D.圖中所示轉化反應都是氧化還原反應78【解析】考查NaCl的用途及相關物質的性質。A.在25時NaHCO3 的溶解度比Na2CO3 的小;C.在加熱或點燃條件下Cl2 與Fe反應生成FeCl3; D. NaCl NaHCO3 Na2CO3 是非氧化還原反應。答案:答案:B B9【變式練習1】下列說法不正確的是( )A在四種基本反應類型中,置換反應一定是氧化還原反應B乙醇在Cu作催化劑條件下
5、氧化為乙醛的反應稱為氧化反應C氧化還原反應中化合價升高的變化過程稱之為氧化反應D1 mol Fe被氧化的過程中,電子轉移數(shù)一定為3NA10【解析】有機反應類型是側重有機物的得氧(去氫)或失氧(得氫)作判斷的,往往稱之為氧化反應或還原反應,只有極少的反應,如HCHO在氫氧化鈉溶液中得到甲醇和甲酸鈉的反應可稱之為氧化還原反應。化合價的“高”字與氧化還原反應中含“氧”字的概念聯(lián)系起來。Fe有可變化合價,與鹽酸(或S)、與Cl2、與O2反應時得到的價態(tài)均不相同,無法籠統(tǒng)得出結論。答案:答案:D11【例2】W、X、Y、Z均為短周期元素,W的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為7 17;X與W同主族;Y的原子
6、序數(shù)是W和X的原子序數(shù)之和的一半;含Z元素的物質焰色反應為黃色。下列判斷正確的是() A金屬性:YZB氫化物的沸點:XWC離子的還原性:XWD原子及離子半徑:ZYX二、判斷氧化性還原性的強弱12【解析】根據(jù)題設條件推知W為Cl、X為F、Y為Al、Z為Na。選項A,Al、Na同周期,根據(jù)同周期元素遞變規(guī)律,Na的金屬性大于Al。選項B,HF分子間存在氫鍵,其沸點高于HCl。選項C,Cl-的還原性大于F-。選項D,F(xiàn)-的半徑大于Na+、Al3+。答案:答案:B13【變式練習2】已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應在水溶液中不可
7、能發(fā)生的是( )A3Cl2+6FeI2 2FeCl3+4FeI3BCl2+FeI2 FeCl2+I2CCo2O3+6HCl 2CoCl2+Cl2+3H2OD2Fe3+2I- 2Fe2+I214【解析】此題可結合題給信息:氧化性強弱順序Co2O3Cl2FeCl3I2,可推知還原性強弱順序I-Fe2+Cl-Co2+,然后根據(jù)氧化劑先氧化強還原劑的規(guī)律,知A選項中Cl2應該先氧化I-后氧化Fe2+,所以A選項錯誤。答案:答案:A15【例3】(2010全國)若(NH4)2SO4在強熱時分解的產(chǎn)物是SO2、N2、NH3和H2O,則該反應中化合價發(fā)生變化和未發(fā)生變化的N原子數(shù)之比為()A1 4 B1 2C
8、2 1 D4 1三、運用化合價升降的計算答案:答案:D【解析】配平后的化學方程式為:3(NH4)2SO4 4NH3+N2+3SO2+6H2O。16【變式練習3】將11.2 g的Mg-Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反應產(chǎn)生的X氣體(假定產(chǎn)生的氣體全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,產(chǎn)生21.4 g沉淀。根據(jù)題意推斷氣體X的成分可能是( )A0.3 mol NO2和0.3 mol NOB0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4C0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4D0.6 mol NO B17【例4】(2011 安徽)MnO2 是一
9、種重要的無機功能材料,粗MnO2 的提純是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。某研究性學習小組設計了將粗MnO2(含有較多的MnO和MnCO3)樣品轉化為純MnO2 的實驗,其流程如下: 四、氧化還原反應、化學實驗的綜合應用18(1)第步加稀H2SO4時,粗MnO2樣品中的_(寫化學式)轉化為可溶性物質。(2)第步反應的離子方程式是_ ClO3 _MnO2 Cl2 _。(3)第步蒸發(fā)操作必需的儀器有鐵架臺(含鐵圈)、_、_、_,已知蒸發(fā)得到的固體中有NaClO3和NaOH,則一定還含有_(寫出化學式)。(4)若粗MnO2樣品的質量為12.69 g,第步反應后,經(jīng)過濾得到8.7 g MnO2,并收集到0.224
10、 L CO2(標準狀況下),則在第步反應中至少需要_ mol NaClO3。19【解析】粗MnO2(所含雜質的成分MnO、MnCO3)中加入稀H2SO4,MnO、MnCO3 與稀H2SO4 反應生成MnSO4 和CO2,過濾得MnO2 和MnSO4 溶液,再加入氧化劑NaClO3 將MnSO4 氧化生成MnO2,NaClO3 被還原成Cl2 再與NaOH 反應生成NaClO3 循環(huán)。樣品12.69g中含MnO28.7g,MnCO3的物質的量:0.224,22.40.01 molMnCO3的物質的量:MnO 的質量:12.69g-8.7g-0.01115g=2.84gMnO的物質的量:0.224
11、=0.01mol22.42.84=0.04mol71 /gg mol20與H2SO4反應后共生成Mn20.05 mol,由電子守恒答案:答案: (1)MnO、MnCO3(2)5Mn22ClO3-4H2O5MnO2Cl28H (3)酒精燈蒸發(fā)皿玻璃棒NaCl(4)0.0221【例5】 (2011浙江)食鹽中含有一定量的鎂、鐵等雜質,加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質、水份、空氣中的氧氣以及光照、受熱而引起的。已知:氧化性:IO 3 Fe3I2;還原性:S2O32I3I26OH IO 3 5I3H2O;KII2 KI3某學習小組對加碘鹽進行如下實驗:取一定量某加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2、F
12、e3),用適量蒸餾水溶解,并加稀鹽酸酸化,將所得試液分成3份。第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色;第二份試液中加足量KI固體,溶液顯淡黃色,用CCl4萃取,下層溶液顯紫紅色;第三份試液中加入適量KIO3固體后,滴加淀粉試劑,溶液不變色。五、運用氧化還原反應原理解決生產(chǎn)生活中的問題 加KSCN溶液顯紅色,該紅色物質是(用化學式表示);CCl4中顯紫紅色的物質是_(用電子式表示)。第二份試液中加入足量KI固體后,反應的離子方程式為_ 、_。KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中,由于空氣中氧氣的作用,容易引起碘的損失。寫出潮濕環(huán)境下KI與氧氣反應的化學方程式:_。將I2溶于KI溶液,在低溫條件下,可制
13、得KI3H2O。該物質作為食鹽加碘劑是否合適?_(填“是”或“否”),并說明理由_。2223為了提高加碘鹽(添加KI)的穩(wěn)定性,可加穩(wěn)定劑減少碘的損失。下列物質中有可能作為穩(wěn)定劑的是( )。ANa2S2O3 BAlCl3CNa2CO3 DNaNO2對含F(xiàn)e2較多的食鹽(假設不含F(xiàn)e3),可選用KI作為加碘劑。請設計實驗方案,檢驗該加碘鹽中的Fe2。_。24【解析】(1) 加KSCN后所生成的血紅色物質是Fe(SCN)3,加KI后,KI與KIO3反應有I2生成,I2溶于CCl4呈紫色,所以該物質為I2;反應為 5IIO3 6H 3I23H2O。(2)KI氧化變質的反應為4KIO22H2O4 KO
14、H2I2;當溫度升高時KI3H2O將分解,釋放出I2,而造成碘的損失,所以不能用KI3H2O作為加碘劑。(3)從4KIO22H2O 4KOH2I2中可知:穩(wěn)定劑應該選還原性比KI強的物質,所以為A,又堿性環(huán)境25不利于4KIO22H2O 4KOH2I2的發(fā)生,故選C;NaNO2有毒不宜考慮,AlCl3呈酸性不宜考慮。(4)檢驗方法為取少量樣品加入試管中,加適量蒸餾水溶解,滴加足量氯水,然后用CCl4萃取,再取上層的水溶液少量于試管中,滴加KSCN溶液,若出現(xiàn)血紅色,證明有Fe2存在?;蛉∩倭繕悠芳尤朐嚬苤?,加適量蒸餾水溶解,然后加入NaOH溶液,若有白色沉淀生成,且該沉淀迅速轉變成灰綠色,最終轉變成紅色,也能證明有Fe2存在。26【答案答案】 否 KI3在受熱(或潮濕)條件下產(chǎn)生I2和KI,KI易被O2氧化,I2易升華 (3)AC(4)取足量該加碘鹽溶于蒸餾水中,用鹽酸酸化,滴加適量氧化劑(如氯水、H2O2等),再滴加KSCN溶液,若顯血紅色,則該加碘鹽中存在Fe2