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第3講 氧化還原反應,1.了解氧化還原反應的本質是電子的轉移。 2.能根據化合價變化判斷常見的氧化還原反應。 3.掌握常見氧化還原反應方程式的配平和相關計算。 4.以上各部分知識的綜合利用。,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,1.氧化還原反應的有關概念及判斷 氧化性←氧化劑→被還原→還原反應→還原產物 還原性←還原劑→被氧化→氧化反應→氧化產物 2.物質氧化性、還原性的強弱規(guī)律及應用 物質氧化性、還原性的強弱取決于得失電子的難易,而不是得失電子的多少。 (1)同一反應,“劑”“物”(同一反應中氧化劑的氧化性強于氧化產物,還原劑的還原性強于還原產物)。 (2)不同溫度,“熱”“冷”。 (3)不同濃度,“濃”“稀”。 (4)金屬活動順序中,還原性“前”“后”,對應陽離子的氧化性一般“后”“前”。 (5)原電池中,還原性一般“負”“正”。,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,3.氧化還原反應的發(fā)生規(guī)律 (1)電子守恒規(guī)律。 其外在表現(xiàn)是化合價升降總數相等,用于氧化還原反應方程式的配平以及相關的簡單計算。 (2)化合價高低與氧化性、還原性的關系。 處于最高價態(tài)的元素只有氧化性,處于最低價態(tài)的元素只有還原性,處于中間價態(tài)的元素既有氧化性,又有還原性。該規(guī)律可用于判斷物質的性質。 (3)反應先后規(guī)律。 一種氧化劑面對多種還原劑時,還原性強的先被氧化;反之,一種還原劑遇到多種氧化劑,氧化性強的先被還原。該規(guī)律可用于判斷產物的生成先后。,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,(4)同種元素間氧化還原規(guī)律——價態(tài)歸中規(guī)律。 同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應,高價降低,低價升高,但只靠攏不交叉,如H2S和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應,有以下3種情況: 而不會出現(xiàn)以下情況: 相鄰價態(tài)之間不發(fā)生氧化還原反應,如S與SO2、SO2與H2SO4、H2S與S之間不反應。 (5)化合價鄰位轉化規(guī)律。 如Cl-一般被氧化成Cl2;S2-一般被氧化成單質S,而單質S一般被氧化成SO2等。,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,下列說法正確的是( ) A.Na2O2用作呼吸面具的供氧劑不涉及氧化還原反應 B.向FeBr2溶液中通入少量的氯氣,再向反應后的溶液中滴加KSCN溶液,結果溶液變?yōu)榧t色;那么向FeI2溶液中通入少量的氯氣,也會出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象 C.由Na Na2O Na2O2的過程中被氧化的是鈉元素 D.向較多量新制飽和氯水中滴入1~2滴石蕊溶液,溶液最終為無色 解析:Na2O2用作呼吸面具的供氧劑發(fā)生的主要反應為2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,Na2O2中氧元素的化合價既升高又降低,屬于氧化還原反應,A項錯誤;還原性:I-Fe2+Br-,加入同一種氧化劑Cl2時,還原性強的優(yōu)先被氧化,B項錯誤;由Na2O Na2O2,鈉元素的化合價沒有變化,氧元素的化合價升高,被氧化,C項錯誤;氯水過量,可將石蕊全部氧化為無色物質,溶液最終為無色,D項正確。 答案:D,,,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,(2015四川卷)下列物質在生活中應用時,起還原作用的是( ) A.明礬作凈水劑 B.甘油作護膚保濕劑 C.漂粉精作消毒劑 D.鐵粉作食品袋內的脫氧劑,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,解析: 答案:D,,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,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能發(fā)生的是( ) 解析:Co2O3的氧化性強于氯氣的,即Co2O3能將Cl-氧化成Cl2,所以反應Co2O3+6HCl 2CoCl2+Cl2↑+ 3H2O可以發(fā)生;I-的還原性強于Fe2+的還原性,所以Cl2和FeI2反應時,首先氧化I-,反應Cl2+FeI2FeCl2+I2可以發(fā)生,而3Cl2+6 FeI2 2FeCl3+4 FeI3不可能發(fā)生;Fe3+的氧化性強于I2,Fe3+能把I-氧化生成I2,2Fe3++ 2I-2Fe2++I2可以發(fā)生。 答案:C,,,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,(2015北京海淀區(qū)期末練習)工業(yè)上常用氯氧化法處理含氰(CN-)廢水,一定條件下,氯氣和CN-反應生成無毒氣體。下列說法不正確的是 ( ) A.CN-中碳元素的化合價為+2價 B.該反應的產物之一是無毒的N2 C.當1 mol CN-參與反應時,轉移3 mol e- D.處理含0.1 mol CN-的廢水,理論上需要消耗標準狀況下Cl2的體積為5.6 L 解析:CN-中C的化合價為+2價,N的化合價為-3價,被氯氣氧化的產物應為N2和CO2,1 mol CN-被氧化轉移的電子的物質的量為5 mol,故處理含0.1 mol CN-的廢水,轉移的電子為0.5 mol,理論上需要消耗0.25 mol Cl2,其體積在標準狀況下為5.6 L,故只有C項錯誤。 答案:C,,,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,新型納米材料MFe2Ox(3y D.SO2發(fā)生了置換反應 解析:由MFe2Ox能使工業(yè)廢氣中的SO2轉化為S,M的化合價不變,則MFe2Ox中Fe元素的化合價必升高,根據化合物中各元素的化合價代數和為0的原則,必然有yx,故B、C、D三項錯誤,A項正確。 答案:A,,,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,1.不能正確認識氧化還原反應與其他反應類型的關系。 (1)化合反應、分解反應、離子反應不一定是氧化還原反應。 (2)置換反應一定是氧化還原反應,復分解反應一定不是氧化還原反應。 (3)有單質參加或生成的反應不一定是氧化還原反應,如石墨轉化為金剛石。 2.不能正確理解氧化性、還原性的特征。 (1)具有氧化性的物質和具有還原性的物質不一定都能發(fā)生反應。 (2)含同種元素的高價態(tài)物質不一定比低價態(tài)物質的氧化性強;氧化還原反應中得(或失)電子數目多的物質不一定氧化性(或還原性)強。 3.忽視影響氧化性、還原性的外界因素。 (1)溶液酸堿性的影響,如在酸性條件下, 的氧化性比在堿性條件下強。 (2)溶液濃度的影響,如濃硫酸、濃硝酸的氧化性比稀硫酸、稀硝酸的強,濃鹽酸的還原性比稀鹽酸的強等。,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,4.忽略了有關規(guī)律。 (1)含有處于最高價態(tài)元素的化合物不一定有強氧化性,如稀硫酸為非氧化性酸。 (2)在氧化還原反應中一種元素被氧化,不一定有另一種元素被還原。如Cl2+H2O HCl+HClO中被氧化和被還原的都是氯元素。 (3)元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)不一定被氧化,如HCl→Cl2氯元素被氧化,CuO→Cu銅元素被還原。,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,1.(2015重慶卷)SO2和SO3的混合氣體通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4。 ( ) 提示:SO3與H2O反應生成H2SO4, 在酸性條件下具有強氧化性,使通入的SO2被氧化,生成的沉淀只有BaSO4。 答案:× 2.(2014福建卷)生石灰用作食品抗氧化劑。 ( ) 提示:生石灰與氧氣不反應,不能作食品抗氧化劑,只能作食品的干燥劑。 答案:× 3.氧化劑中被還原的元素在反應中化合價降低得越多,其氧化性越強。 ( ) 提示:如濃硝酸和稀硝酸分別與金屬銅的反應中,其還原產物分別為二氧化氮和一氧化氮,但濃硝酸的氧化性強。 答案:×,,,,,,,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,4.離子的氧化性強弱與其所處的酸堿性環(huán)境有關。 ( ) 提示:如 在堿性、中性、酸性條件下的氧化性依次增強;硝酸根離子、次氯酸根離子等在酸性條件下具有強氧化性,此類試題往往出現(xiàn)在離子共存或離子方程式正誤判斷試題中,且作為試題的主要設錯方式。 答案:√ 5.物質的漂白性實質上就是氧化性。 ( ) 提示:對于次氯酸、過氧化鈉、雙氧水、臭氧等的漂白性,其實質就是其強氧化性;對于SO2來說,其漂白性是指其與某些有色物質發(fā)生化合反應生成了不穩(wěn)定的無色物質,對于活性炭來說,其漂白性實質上是指其吸附作用,屬于物理變化。 答案:×,,,,,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,1.電子守恒在氧化還原反應計算中的應用 (1)直接計算反應物與產物或反應物與反應物之間的數量關系。如用銅電極電解Na2SO4溶液,其陽極、陰極產物及轉移電子關系式為Cu~2e-~H2~2OH-。 (2)對于多步連續(xù)的氧化還原反應則可根據“電子傳遞”,找出起始反應物與最終生成物之間的關系進行計算,忽略反應過程。如將a g Cu投入V mL某濃度的硝酸中,Cu完全溶解,用集氣瓶收集生成的氣體,倒置于水面,向集氣瓶中通入b mL氧氣后,集氣瓶中充滿水。根據電子傳遞和得失守恒,可得關系式為2Cu~O2。 (3)以電子守恒為核心,建立起“等價代換”,找出有關物質之間的關系進行計算等。如將一塊鎂、鋁、鐵的合金溶于足量鹽酸中,若再加入氫氧化鈉使之完全沉淀,則金屬離子結合的氫氧根離子的物質的量即為金屬與酸反應時失去電子的物質的量,據此可進行有關計算。 (4)串聯(lián)電解池時,流經各個電極上的電子數相等。,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,2.氧化還原反應方程式配平的基本方法(化合價升降法) 化合價升降法配平的基本步驟為:“一標、二等、三定、四平、五查”。 (1)“一標”指的是標出反應中發(fā)生氧化反應和還原反應的元素的化合價,注明每種物質中元素升高或降低的總價數。 (2)“二等”指的是化合價升降總數相等,即為兩個互質(非互質的應約分)數交叉相乘。 (3)“三定”指的是用跟蹤法確定氧化產物、還原產物化學式前的化學計量數。,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,(4)“四平”指的是通過觀察法配平其他各物質化學式前的化學計量數。 (5)“五查”指的是在有氧元素參加的反應中可通過檢查反應式左右兩邊氧原子總數是否相等(離子反應還應檢查電荷數是否相等),如相等則方程式已配平,最后將方程式中“——”改為“ ”。,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,(2015河南鄭州高三第一次質量預測)已知Fe3+、Fe2+、 、 H+和H2O六種微粒屬于一個氧化還原反應中的反應物和生成物。下列敘述正確的是( ) A.氧化產物為 B.氧化劑與還原劑的物質的量比為1∶8 C.Fe3+和Fe2+分別屬于反應物和生成物 D.若把該反應設計成原電池,則正極的電極反應式為Fe3++e- Fe2+ 解析:根據離子的氧化性和還原性強弱,可判斷出氧化劑和還原劑分別為 和Fe2+,再根據電子守恒可寫出反應的離子方程式為8Fe2++ +10H+ 8Fe3++ +3H2O,故A、C兩項錯誤,B項正確;若設計成原電池,正極反應為 發(fā)生得電子的還原反應,D項錯誤。 答案:B,,,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,+4價鉛具有強氧化性,能氧化濃鹽酸生成氯氣,+2價鉛穩(wěn)定。四氧化三鉛可以看成是由PbO和PbO2組成?，F(xiàn)將PbO2和Pb3O4組成的混合物平均分成兩份:一份混合物在加熱條件下用足量一氧化碳還原,將氣體產物通入足量澄清石灰水中,過濾、洗滌、干燥,得到4.0 g固體。另一份混合物與足量的濃鹽酸完全反應,在標準狀況下產生氯氣的體積可能是( ) A.224 mL B.336 mL C.448 mL D.672 mL,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,解析:PbO2+4HCl PbCl2+Cl2↑+2H2O,Pb3O4+8HCl 3PbCl2+Cl2↑+4H2O。題干中得到的4.0 g固體為CaCO3,n(CaCO3)= =0.04 mol,根據CO→CO2→CaCO3知,混合物中含氧原子的物質的量為n(O)=0.04 mol。采用極端假設法解答:①若固體全部為二氧化鉛,則二氧化鉛的物質的量為0.02 mol,與足量稀鹽酸反應產生氯氣的體積為448 mL。②若固體全部為四氧化三鉛,則四氧化三鉛的物質的量為0.01 mol,與足量稀鹽酸反應產生氯氣的體積為224 mL,則224 mLV(Cl2)448 mL,故答案為B。 答案:B,,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,(2015東北三省三校高三第一次聯(lián)考)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,可用如下方法制備: 中N為-3價,方程式未配平],下列說法不正確的是( ) A.N2H4是氧化產物 B.N2H4中存在極性鍵和非極性鍵 C.配平后,OH-的化學計量數為2 D.生成3.2 g N2H4轉移0.1 mol電子 解析:根據氧化還原反應的規(guī)律,可得配平的離子方程式為CO(NH2)2+ClO-+2OH- N2H4+Cl-+ +H2O,A、C兩項正確;生成3.2 g N2H4轉移0.2 mol電子,D項錯誤;N2H4中存在氮氮非極性鍵和氮氫極性鍵,B項正確。 答案:D,,,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,1.書寫氧化還原反應的化學方程式或離子方程式時忽視溶液酸堿性,酸性環(huán)境下不能生成OH-,堿性環(huán)境下不能生成H+。 2.在書寫或判斷氧化還原反應的化學方程式或離子方程式時忽視具有較強氧化性的產物與具有較強還原性的產物不能同時生成。,考點1,考點2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯訓練,,,,,學會審題挖掘題目中的“隱含條件” 某些條件在題目中沒有直接的文字表述,但它卻是解決問題所必需的,我們稱之為隱含條件。隱含條件型試題因其解題信息具有一定的潛隱性,在解題時極易被忽視,造成漏解、錯解,應引起足夠重視。了解題目隱含條件的方式,對提高分析問題、解決問題的能力大有裨益,條件隱含往往以以下幾種方式呈現(xiàn)。 1.某些物質特定化學性質的隱含。 有的物質(或離子)在特定的條件下具有某些特殊的性質。如硝酸根離子、次氯酸根離子在酸性條件下具有很強的氧化性,而在題目條件的表述中一般只給出溶液呈酸性而不會給出它們具有強氧化性,這就要求我們自己把握,認真挖掘這些隱含條件。,2.某些物質固有性質的隱含。 某些物質的固有性質,因為司空見慣,我們往往會忽視這些條件。如濃硫酸、濃硝酸在常溫下使鐵、鋁鈍化;又如在解離子共存、離子濃度問題時,常常用到的“任何溶液都呈電中性”;還有如一般來說純凈的物質在水中的溶解性都會有一定的限度等。 3.某些反應過程發(fā)生變化的隱含。 如隨著反應的進行,反應物(或生成物)的濃度、狀態(tài)等發(fā)生了改變,進而其性質(或反應、反應速率)也發(fā)生了改變。又如有的反應中存在著“連鎖反應”,即生成物和反應物或生成物和生成物之間可以繼續(xù)發(fā)生反應等。還有如在NO2氣體中存在著與N2O4的轉化平衡等。,4.某些化學反應環(huán)境的隱含。 在酸性環(huán)境中進行的反應,其產物不可能有OH-,而在堿性環(huán)境中進行的反應,其產物不可能有H+。特別在書寫電極反應式時更要注意介質對電極產物的影響,物質得失電子后在不同的介質環(huán)境中所存在的形式不同。如在酸性條件下,碳元素以CO2形式釋放出去,而堿性條件下,碳元素則以 形式存在;O2放電時,在酸性溶液中它與H+結合成H2O、在堿性溶液中與H2O結合成OH-。,已知幾種無機酸的酸性強弱關系如下:HClH2SO3H2CO3HClO,將新制氯水均分為三等份于甲、乙、丙三支小試管中,向甲中加入少量NaHCO3晶體,向乙中加入少量NaHSO3晶體,丙中不加任何物質。片刻后,三瓶溶液中HClO分子的濃度關系正確的是( ) A.甲=乙=丙 B.甲乙丙 C.甲 丙乙 D.甲=乙丙 解析:NaHCO3晶體與氯水中的鹽酸反應,使鹽酸濃度降低,平衡Cl2+H2O HClO+HCl向右移動,HClO濃度增大;而當加入NaHSO3晶體時,HClO與NaHSO3會發(fā)生氧化還原反應,HClO的濃度反而減小。 答案:C,,,體驗與感悟 本題易忽視 與ClO-在酸性條件下會發(fā)生氧化還原反應而錯選D。,