2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題06 氧化還原反應(yīng)教案.doc
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專題06 氧化還原反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)是高考的高頻知識點(diǎn)，應(yīng)關(guān)注社會熱點(diǎn)，特別關(guān)注工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)和能源的開發(fā)和利用與氧化還原反應(yīng)的結(jié)合點(diǎn)。試題的考查形式主要有兩種，一種是通過氧化還原反應(yīng)規(guī)律確定產(chǎn)物，另一種是通過氧化還原反應(yīng)確定某物質(zhì)含量。本講內(nèi)容與能量變化、電化學(xué)基礎(chǔ)有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，和它們一起進(jìn)行綜合考查的可能性較大。利用氧化還原反應(yīng)滴定原理測定物質(zhì)的組成及有限定條件的氧化還原反應(yīng)方程式的書寫的命題趨勢較強(qiáng)。 高考會以新物質(zhì)、新材料為載體，結(jié)合社會實(shí)際問題、社會熱點(diǎn)，考查對氧化還原反應(yīng)有關(guān)概念的理解與應(yīng)用；將氧化還原反應(yīng)與物質(zhì)的分析推斷結(jié)合在一起，將電化學(xué)原理、新型綠色能源的開發(fā)等與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、社會日常生活等結(jié)合在一起，考查考生對學(xué)科內(nèi)知識的綜合應(yīng)用能力。 主要考查方面： 1.氧化還原反應(yīng)的概念及表示方法 （1).本質(zhì)與特征 （2)．元素化合價(jià)的判斷 先標(biāo)出熟悉元素的化合價(jià)，再根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零的規(guī)則，求解其他元素的化合價(jià)。 近幾年高考中一些特殊物質(zhì)中元素的化合價(jià)： (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 （3)．氧化還原反應(yīng)的基本概念 實(shí)例：在Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2的反應(yīng)中Fe2O3是氧化劑，CO是還原劑；元素被氧化，元素被還原；Fe2O3具有氧化性，CO具有還原性；CO2是氧化產(chǎn)物，是還原產(chǎn)物。 [拓展歸納] 氧化還原反應(yīng)概念的“五個(gè)誤區(qū)” 誤區(qū)一：某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時(shí)，該元素一定被還原。 某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時(shí)，該元素不一定被還原，也不一定被氧化。因?yàn)樵靥幱诨蠎B(tài)時(shí)，其化合價(jià)可能為正，也可能為負(fù)。若元素由負(fù)價(jià)變?yōu)?價(jià)，則其被氧化，若元素由正價(jià)變?yōu)?價(jià)，則其被還原。 誤區(qū)二：在氧化還原反應(yīng)中，非金屬單質(zhì)一定只作氧化劑。 在氧化還原反應(yīng)中，非金屬單質(zhì)不一定只作氧化劑，大部分非金屬單質(zhì)往往既具有氧化性又具有還原性，只是以氧化性為主。如在反應(yīng)Cl2＋H2O===HCl＋HClO中，Cl2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。 誤區(qū)三：物質(zhì)氧化性或還原性的強(qiáng)弱取決于得失電子數(shù)目的多少。 物質(zhì)氧化性或還原性的強(qiáng)弱取決于其所含元素原子得失電子的難易程度，與得失電子數(shù)目的多少無關(guān)。 誤區(qū)四：所含元素價(jià)態(tài)越高，化合物的氧化性一定越強(qiáng)。 含有最高價(jià)元素的化合物不一定具有強(qiáng)氧化性。如HClO4中Cl為＋7價(jià)(最高價(jià)態(tài))，HClO中Cl為＋1價(jià)，而實(shí)際上HClO4的氧化性沒有HClO的強(qiáng)。 誤區(qū)五：在氧化還原反應(yīng)中，若有一種元素被氧化，則一定有另一種元素被還原。 在氧化還原反應(yīng)中，一種元素被氧化，不一定有另一種元素被還原，有許多反應(yīng)是一種元素既被氧化又被還原。如在反應(yīng)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑中，Na2O2中氧元素的化合價(jià)既升高又降低。 例1．下列物質(zhì)久置在空氣中發(fā)生的變化沒有涉及氧化還原反應(yīng)的是( ) A．鐵桿生銹 B．FeSO4由淺綠色變成棕黃色 C．Na2O2由淡黃色變成白色 D．石灰水表面附有白色固體 【答案】D 例2．金屬銅的提煉多從黃銅礦開始，黃銅礦在焙燒過程中主要反應(yīng)之一的化學(xué)方程式為2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2。下列說法不正確的是( ) A．O2只作氧化劑 B．CuFeS2既是氧化劑又是還原劑 C．SO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 D．若有1 mol O2參加反應(yīng)，則反應(yīng)中共有4 mol電子轉(zhuǎn)移 【答案】D 【解析】反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為： 在反應(yīng)中CuFeS2既是氧化劑，又是還原劑，O2只作氧化劑，SO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，若有1 mol O2參加反應(yīng)，則反應(yīng)中共有6 mol電子轉(zhuǎn)移。 2.氧化還原反應(yīng)與四大基本反應(yīng)類型的關(guān)系及表示方法 1）.氧化還原反應(yīng)與四大基本反應(yīng)類型的關(guān)系 2）．氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法 (1)雙線橋法 ①表示方法 寫出Cu與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式并用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目： ②注意事項(xiàng) a．箭頭指向反應(yīng)前后有元素化合價(jià)變化的同種元素的原子，且需注明“得到”或“失去”。 b．箭頭的方向不代表電子轉(zhuǎn)移的方向，僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化。 c．失去電子的總數(shù)等于得到電子的總數(shù)。 (2)單線橋法 ①表示方法 寫出Cu與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目： ②注意事項(xiàng) a．箭頭從失電子元素的原子指向得電子元素的原子。 b．不標(biāo)“得到”或“失去”，只標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)。 c．線橋只出現(xiàn)在反應(yīng)物中。 例3．下列反應(yīng)不屬于四種基本反應(yīng)類型，但屬于氧化還原反應(yīng)的是( ) A．Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu B．AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3 C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 【答案】C 例4．下列化學(xué)反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移方向、數(shù)目表示正確的是( ) 【答案】D 【解析】A項(xiàng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目錯(cuò)誤，應(yīng)為e－；B項(xiàng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物均為Cl2，且轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為5e－；C項(xiàng)中用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移時(shí)不標(biāo)“得失”。 例5.在酸性條件下，可發(fā)生如下反應(yīng)：ClO＋2M3＋＋4H2O===M2O＋Cl－＋8H＋，M2O中M的化合價(jià)是( ) A．＋4 B．＋5 C．＋6 D．＋7 【答案】C 例6.O2F2可以發(fā)生反應(yīng)：H2S＋4O2F2===SF6＋2HF＋4O2，下列說法正確的是( ) A．氧氣是氧化產(chǎn)物 B．O2F2既是氧化劑又是還原劑 C．若生成4.48 L HF，則轉(zhuǎn)移0.8 mol電子 D．還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶4 【答案】D 【解析】 A項(xiàng)，O元素的化合價(jià)由反應(yīng)前的＋1價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后的0價(jià)，化合價(jià)降低，獲得電子，氧氣是還原產(chǎn)物，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，在反應(yīng)中O2F2中的O元素的化合價(jià)降低，獲得電子，O2F2是氧化劑，而H2S中的S元素的化合價(jià)是－2價(jià)，反應(yīng)后變?yōu)镾F6中的＋6價(jià)，H2S是還原劑，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，沒有說明是標(biāo)準(zhǔn)狀況，不能確定HF的物質(zhì)的量，也不能確定轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)化學(xué)方程式可知還原劑H2S與氧化劑O2F2的物質(zhì)的量之比是1∶4，正確。 3.常見的氧化劑和還原劑 1）.常見的氧化劑 物質(zhì)類型 舉例 對應(yīng)還原產(chǎn)物 活潑的非金屬單質(zhì) X2(鹵素) X－ O2、O3 H2O或OH－或O2－或O 元素處于高化合價(jià)時(shí)的化合物或離子 氧化物 MnO2 Mn2＋ 含氧酸 濃H2SO4 SO2 HNO3 NO或NO2 HClO Cl－ 鹽 KMnO4(H＋) Mn2＋ Fe3＋ Fe2＋、Fe NaClO Cl－ 過氧化物 Na2O2、H2O2 H2O或OH－ [注意] ①O2、O3在水溶液中的還原產(chǎn)物，其中酸性條件下是H2O，中性、堿性條件下是OH－；而當(dāng)還原產(chǎn)物為固態(tài)時(shí)是O2－或O；②濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2，稀HNO3的還原產(chǎn)物是NO。 2）．常見的還原劑 物質(zhì)類型 舉例 對應(yīng)氧化產(chǎn)物 活潑的金屬單質(zhì) Na、Al、Fe Na＋、Al3＋、Fe2＋或Fe3＋ 某些非金屬單質(zhì) H2、C、S H＋或H2O、CO或CO2、SO2 變價(jià)元素中低價(jià)態(tài)化合物或離子 氧化物 CO CO2 SO2 SO3或SO 氫化物 NH3 N2或NO H2S S或SO2 離子 SO Fe2＋ Fe3＋ I－ I2 [注意] Fe遇強(qiáng)氧化劑(如Cl2、Br2、HNO3等)氧化產(chǎn)物是Fe3＋，遇弱氧化劑(如H＋、S、I2等)氧化產(chǎn)物是Fe2＋。 3）．具有中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)(既有氧化性，又有還原性) 具有中間價(jià)態(tài)物質(zhì) 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物 Fe2＋ Fe3＋ Fe SO SO S H2O2 O2 H2O [拓展歸納] (1)同一種物質(zhì)在反應(yīng)中是作氧化劑還是作還原劑，取決于另一種反應(yīng)物的性質(zhì)。如H2O2與氧化性強(qiáng)的KMnO4反應(yīng)時(shí)作還原劑；與還原性較強(qiáng)的FeCl2、Na2SO3反應(yīng)時(shí)作氧化劑。 (2)同一種氧化劑(或還原劑)所對應(yīng)的還原產(chǎn)物(或氧化產(chǎn)物)不是一成不變的，而是決定于還原劑(或氧化劑)的性質(zhì)、反應(yīng)條件、反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)介質(zhì)的酸堿性等多種因素。如KMnO4在酸性溶液中的還原產(chǎn)物一般是Mn2＋；在中性或堿性溶液中的還原產(chǎn)物一般是錳的較高價(jià)態(tài)的化合物，如MnO2、K2MnO4等。HNO3、H2SO4的還原產(chǎn)物不僅與它們的濃度有關(guān)，還與還原劑的還原性強(qiáng)弱有關(guān)。 例7．下列變化必須加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是( ) A．Cr2O―→CrO B．HNO3―→NO2 C．SiO2―→Si D．CH3CH2OH―→CH3CHO 【答案】D 例8．在下列反應(yīng)中，HCl作還原劑的是________，HCl作氧化劑的是________，HCl為還原產(chǎn)物的是________。 ①KOH＋HCl===KCl＋H2O ②2KMnO4＋16HCl(濃)==2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O ③Cl2＋H2OHCl＋HClO ④2NaCl＋H2SO4(濃)Na2SO4＋2HCl↑ ⑤Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 【答案】②?、荨、? 【解析】氯元素化合價(jià)升高，HCl作還原劑，選②；HCl作氧化劑，氫元素的化合價(jià)降低，選⑤；HCl為還原產(chǎn)物選③。 4.物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷 物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱取決于物質(zhì)得失電子的難易，與得失電子的數(shù)目無關(guān)，但也與外界因素(如反應(yīng)條件、反應(yīng)物濃度、酸堿性等)有關(guān)，具體判斷方法如下： 1)．根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理來判斷 (1)氧化性強(qiáng)弱：氧化劑>氧化產(chǎn)物。 (2)還原性強(qiáng)弱：還原劑>還原產(chǎn)物。 實(shí)例：有以下反應(yīng)： ①H2SO3＋I(xiàn)2＋H2O===2HI＋H2SO4 ②2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋I(xiàn)2＋2HCl ③3FeCl2＋4HNO3===2FeCl3＋NO↑＋2H2O＋Fe(NO3)3 則： 還原性 氧化性 由反應(yīng)①可知 H2SO3>I－ I2>H2SO4 由反應(yīng)②可知 I－>Fe2＋ Fe3＋>I2 由反應(yīng)③可知 Fe2＋>NO HNO3>Fe3＋ 故得總的強(qiáng)弱順序： 還原性：H2SO3>I－>Fe2＋>NO； 氧化性：HNO3>Fe3＋>I2>H2SO4。 2)．依據(jù)“二表、一律”判斷 (1)根據(jù)元素周期表判斷 ①同主族元素對應(yīng)單質(zhì)的氧化性從上到下逐漸減弱，對應(yīng)陰離子的還原性逐漸增強(qiáng)。 ②同周期元素對應(yīng)單質(zhì)的還原性從左到右逐漸減弱，氧化性逐漸增強(qiáng)。 (2)金屬活動性順序表 (3)依據(jù)元素周期律判斷 ①非金屬元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，其對應(yīng)單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)。 如酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3，則氧化性：Cl2>S>P>C>Si。 ②金屬元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，其對應(yīng)單質(zhì)的還原性越強(qiáng)。 如堿性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，則還原性：Na>Mg>Al。 3)．依據(jù)產(chǎn)物中元素價(jià)態(tài)的高低判斷 (1)相同條件下，不同氧化劑作用于同一種還原劑，氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)高的其氧化性強(qiáng)。例如： (2)相同條件下，不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產(chǎn)物價(jià)態(tài)低的其還原性強(qiáng)。例如： 4)．依據(jù)反應(yīng)條件判斷 (1)濃度：同一種物質(zhì)，濃度越大，氧化性(或還原性)越強(qiáng)。如氧化性：濃H2SO4>稀H2SO4，濃HNO3>稀HNO3；還原性：濃HCl>稀HCl。 (2)溫度：同一種物質(zhì)，溫度越高其氧化性越強(qiáng)。如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強(qiáng)。 (3)酸堿性：同一種物質(zhì)，所處環(huán)境酸(堿)性越強(qiáng)其氧化性(還原性)越強(qiáng)。如：氧化性為KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(堿性)。 例9.已知下列反應(yīng)： 反應(yīng)Ⅰ：Co2O3＋6HCl(濃)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O 反應(yīng)Ⅱ：5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O===10HCl＋2HIO3 下列說法正確的是( ) A．反應(yīng)Ⅰ中HCl是氧化劑 B．反應(yīng)Ⅱ中Cl2發(fā)生氧化反應(yīng) C．氧化性：Co2O3>Cl2>HIO3 D．還原性：CoCl2>HCl>I2 【答案】C 例10．已知：①向KMnO4晶體滴加濃鹽酸，產(chǎn)生黃綠色氣體；②向FeCl2溶液中通入少量實(shí)驗(yàn)①產(chǎn)生的氣體，溶液變黃色；③取實(shí)驗(yàn)②生成的溶液滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍(lán)。下列判斷正確的是( ) A．上述實(shí)驗(yàn)證明氧化性：MnO>Cl2>Fe3＋>I2 B．上述實(shí)驗(yàn)中，共有兩個(gè)氧化還原反應(yīng) C．實(shí)驗(yàn)①生成的氣體不能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán) D．實(shí)驗(yàn)②證明Fe2＋既有氧化性又有還原性 【答案】A 【解析】①中發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性有：KMnO4>Cl2。②中發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，氧化性大小關(guān)系為Cl2>Fe3＋，F(xiàn)e2＋作還原劑。③中發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋I(xiàn)2＋2KCl，氧化性大小關(guān)系為Fe3＋>I2。由以上分析可知氧化性大小關(guān)系為MnO>Cl2>Fe3＋>I2，A正確。實(shí)驗(yàn)中總共有3個(gè)氧化還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤。由氧化性Cl2>I2可推，Cl2能將I－氧化為I2，而使淀粉變藍(lán)，C錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)②中Fe2＋只作還原劑，體現(xiàn)出還原性，未體現(xiàn)出氧化性，D錯(cuò)誤。 例11．已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－、H2O2均有還原性，它們在酸性溶液中還原性的強(qiáng)弱順序?yàn)镾O2>I－>H2O2>Fe2＋>Cl－，則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是( ) A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋ B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2 【答案】C 例12.常溫下，在溶液中發(fā)生反應(yīng)：①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O，②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－，③2B－＋Z2===B2＋2Z－，則下列反應(yīng)中能發(fā)生的是( ) A．A3＋＋Z－―→Z2＋A2＋ B．A3＋＋X2＋＋H2O―→A2＋＋XO＋H＋ C．XO＋A2＋＋H＋―→X2＋＋A3＋＋H2O D．B2＋X2＋＋OH－―→B－＋XO＋H2O 【答案】C 【解析】根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性，可得氧化性：XO>Z2>B2>A3＋。若A項(xiàng)反應(yīng)能發(fā)生，則氧化性：A3＋>Z2；若B項(xiàng)反應(yīng)能發(fā)生，則氧化性：A3＋>XO；若D項(xiàng)反應(yīng)能發(fā)生，則氧化性：B2>XO，與得出的結(jié)論相矛盾，故這些反應(yīng)均不能發(fā)生。若C項(xiàng)反應(yīng)能發(fā)生，則氧化性：XO>A3＋，與得出的結(jié)論相同，該反應(yīng)能發(fā)生。 [規(guī)律方法] (1)常見物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱順序 ①氧化性：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>稀H2SO4>S ②氧化性：>Fe3＋ ③還原性：Cl－下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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