三維設(shè)計(jì)高考化學(xué)(人教版)Word書稿 第4章 第3節(jié) 氧化還原反應(yīng)的基本概念 講義 Word版含答案

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1、 1.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。 2.了解常見的氧化還原反應(yīng)。 第三節(jié) 氧化還原反應(yīng)的基本概念 考點(diǎn)一 氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念及其表示方法 [教材知識(shí)層面] 1．本質(zhì)和特征 2．反應(yīng)關(guān)系 3．電子轉(zhuǎn)移的表示方法 請(qǐng)分別用單線橋法和雙線橋法表示Cu與稀硝酸反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目： (1)雙線橋法： 。 (2)單線橋法： 。 4．氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型間的關(guān)系 [高考考查層面] 命題點(diǎn)1　氧化還原反應(yīng)的概念辨析 破解氧化還原反應(yīng)概念題的“兩個(gè)關(guān)鍵” (1)理清知識(shí)線索： (2)明確方法思路：找

2、變價(jià)、判類型、分升降、定其他。其中“找變價(jià)”是非常關(guān)鍵的一步，特別是不同反應(yīng)物中含有同種元素的氧化還原反應(yīng)，必須弄清元素化合價(jià)的變化情況。 [典題示例] 1．判斷正誤(正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”)。 (1)有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。(　　) (2)金屬陽離子一定只具有氧化性。(　　) (3)氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化時(shí)，一定有另一種元素被還原。(　　) (4)氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物，不是氧化劑就是還原劑。(　　) (5)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素可能被氧化也可能被還原。(　　) (6)置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，化合反應(yīng)不都是氧化還原反應(yīng)。

3、(　　) (7)CaO2與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，CaO2只作氧化劑。(　　) (8)NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O，該儲(chǔ)氫過程中，NaHCO3被氧化。(　　) 解析：氧氣變臭氧、石墨變金剛石，均有單質(zhì)參與和生成，但是沒有化合價(jià)的變化，不是氧化還原反應(yīng)，(1)錯(cuò)；Fe2＋處于中間價(jià)態(tài)，既可被氧化為Fe3＋，也可被還原為Fe，即同時(shí)具有氧化性和還原性，(2)錯(cuò)；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，被氧化和被還原的元素都是氧元素，而且CO2既不是氧化劑，也不是還原劑，故(3)、(4)錯(cuò)誤；CaO2與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，CaO2既是氧化劑又是還原劑，(7)錯(cuò)；儲(chǔ)氫過

4、程中，C的化合價(jià)降低，NaHCO3被還原，(8)錯(cuò)。 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√　(7)×　(8)× 2. (2015·威海模擬)某種飛船以N2H4和N2O4為動(dòng)力源，發(fā)生反應(yīng)：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反應(yīng)溫度可高達(dá)2 700 ℃，對(duì)于該反應(yīng)，下列說法正確的是(　　) A．該反應(yīng)屬于置換反應(yīng) B．N2H4是氧化劑 C．N2O4是還原劑 D．N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 解析：選D　該反應(yīng)的反應(yīng)物中無單質(zhì)，不屬于置換反應(yīng)；該反應(yīng)實(shí)際上是不同價(jià)態(tài)的氮元素之間發(fā)生的歸中反應(yīng)，N2H4是還原劑，N2O4是氧化劑，N2既是氧化產(chǎn)物又

5、是還原產(chǎn)物。 命題點(diǎn)2　氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的分析方法 [典題示例] 1．判斷下列化學(xué)方程式中電子轉(zhuǎn)移方向、數(shù)目表示的正誤。 (1) (　　) (2) (　　) (3) (　　) (4) (　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ 2．(2015·西安質(zhì)檢)下列對(duì)反應(yīng)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO的說法中正確的是(　　) A．氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1∶2 B．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2 C．NO2是氧化劑，H2O是還原劑 D．若有6 mol NO2參與反應(yīng)時(shí)，有3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移 解析：選A　根據(jù)方程式及反應(yīng)前后

6、氮元素的化合價(jià)升降可知：氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1∶2，A正確；氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1，B錯(cuò)誤；NO2既是氧化劑又是還原劑，C錯(cuò)誤；若有6 mol NO2參與反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子4 mol，D錯(cuò)誤。 [方法技巧] 分析氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的關(guān)鍵——標(biāo)出元素化合價(jià) (1)基本方法：先標(biāo)出熟悉元素的化合價(jià)，再根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零的原則求解其他元素的化合價(jià)。 (2)熟記常見元素的化合價(jià)：一價(jià)氫、鉀、鈉、氟、氯、溴、碘、銀；二價(jià)氧、鈣、鋇、鎂、鋅；三鋁、四硅、五價(jià)磷；說變價(jià)也不難，二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全；銅汞二價(jià)最常見。 (3)明確一些特殊物質(zhì)中元素

7、的化合價(jià)： CuFeS2：C、F、；K2FeO4：F；Li2NH、LiNH2、AlN：；Na2S2O3：；MO：；C2O：； HCN：、；CuH：C、；FeO：F；Si3N4：S、。 [考點(diǎn)達(dá)標(biāo)層面] 1．在硫酸鐵電化浸出黃銅礦精礦工藝中，有一主要反應(yīng)：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)處理獲得單質(zhì)硫x mol。下列說法正確的是(　　) A．反應(yīng)中硫元素被氧化，所有鐵元素均被還原 B．氧化劑是Fe3＋，氧化產(chǎn)物是Cu2＋ C．反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為x mol D．反應(yīng)結(jié)束后，測(cè)得溶液中三種金屬離子的總物質(zhì)的量為y mol，則原Fe3＋的總

8、物質(zhì)的量為(y－x) mol 解析：選D　CuFeS2中Cu、Fe均為＋2價(jià)，S為－2價(jià)， ，F(xiàn)e3＋為氧化劑，CuFeS2為還原劑，S為氧化產(chǎn)物，A、B錯(cuò)誤。生成x mol單質(zhì)硫時(shí)轉(zhuǎn)移2x mol電子，C錯(cuò)誤。生成x mol單質(zhì)硫，則參加反應(yīng)的Fe3＋的物質(zhì)的量為2x mol，生成n(Cu2＋)＝x mol，n(Fe2＋)＝x mol，溶液中剩余n(Fe3＋)＝y(tǒng)－x－x＝(y－3x)mol，則原Fe3＋的總物質(zhì)的量n(Fe3＋)＝(y－x) mol。 2．某一反應(yīng)體系中有反應(yīng)物和生成物共5種物質(zhì)：S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是反應(yīng)產(chǎn)物之一。 (1)該反應(yīng)中的還原劑是_

9、_______。 (2)該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是________。 (3)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_____________________。 (4)若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子，則生成水的質(zhì)量是________。 解析：HNO3為常見的氧化劑，H2S為常見的還原劑，則NO為還原產(chǎn)物，S為氧化產(chǎn)物。S元素由－2價(jià)升高到0價(jià)，N元素由＋5價(jià)降到＋2價(jià)，運(yùn)用得失電子守恒規(guī)律和觀察法可配平化學(xué)方程式。由(3)中的化學(xué)方程式可知，當(dāng)生成4 mol H2O時(shí)，轉(zhuǎn)移6 mol電子，所以當(dāng)轉(zhuǎn)移0.3 mol電子時(shí)，生成0.2 mol H2O，質(zhì)量為3.6 g。 答案

10、：(1)H2S　(2)NO (3)3H2S＋2HNO3===3S失3×2e－↓＋2N得2×3e－O↑＋4H2O　(4)3.6 g 考點(diǎn)二 常見的氧化劑和還原劑 [教材知識(shí)層面] 1．常見氧化劑 常見氧化劑包括某些活潑的非金屬單質(zhì)、元素處于高價(jià)時(shí)的物質(zhì)、過氧化物等。如： 2．常見還原劑 常見還原劑包括活潑的金屬單質(zhì)、某些活潑的非金屬單質(zhì)、元素處于低價(jià)態(tài)時(shí)的物質(zhì)等。如： 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 注：Fe2＋、S

11、O主要表現(xiàn)還原性，H2O2主要表現(xiàn)氧化性。 [高考考查層面] 命題點(diǎn)1　氧化性、還原性的概念理解及判斷 1．理解氧化性、還原性概念要注意 (1)氧化性、還原性表示物質(zhì)是否具有得失電子的能力，能得電子即具有氧化性，能失電子即具有還原性。 (2)具有氧化性，能得電子，不一定是氧化劑，反之，具有還原性也不一定是還原劑。 2．判斷物質(zhì)的氧化性、還原性的主要依據(jù)是化合價(jià) (1)含有最高價(jià)元素的物質(zhì)具有氧化性； (2)含有最低價(jià)元素的物質(zhì)具有還原性； (3)含有中間價(jià)態(tài)元素的物質(zhì)既具有氧化性，又具有還原性。 [典題示例] 1．下列說法正確的是(　　) A．強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑

12、不一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng) B．含最高價(jià)元素的化合物一定只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性 C．陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性 D．具有氧化性的物質(zhì)一定是氧化劑 解析：選A　強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑不一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如濃硫酸和CO不反應(yīng)，A正確；含最高價(jià)元素的化合物不一定只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，如稀硫酸只表現(xiàn)弱氧化性，B不正確；Fe2＋既具有氧化性，又具有還原性，C不正確；具有氧化性的物質(zhì)不一定是氧化劑，氯氣和堿反應(yīng)時(shí)，既是氧化劑，又是還原劑，D不正確。 2．下列各組物質(zhì)中只具有還原性的是(　　) A．F－、CO2、Na　　　　　　　 B．Na、I－、Zn C．Fe3＋、SO、NO D．Fe3＋、O

13、2、H2O2 解析：選B　Na、Zn是金屬單質(zhì)，只具有還原性，I－處于碘元素的最低化合價(jià)，只具有還原性。 命題點(diǎn)2　物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷及應(yīng)用 物質(zhì)氧化性或還原性的強(qiáng)弱取決于得失電子的難易，與得失電子的數(shù)目無關(guān)。如Al被氧化時(shí)產(chǎn)物為Al3＋，失去3個(gè)電子，而Na被氧化時(shí)產(chǎn)物為Na＋，只失去1個(gè)電子，但還原性Na＞Al。 1．依據(jù)反應(yīng)原理判斷 還原劑　＋　氧化劑　===　氧化失電子，化合價(jià)升高，被氧化產(chǎn)物　＋　還原得電子，化合價(jià)降低，被還原產(chǎn)物 (還原性強(qiáng))　(氧化性強(qiáng))　(氧化性較弱)　(還原性較弱) 氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物　還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物 2．

14、依據(jù)金屬、非金屬的活動(dòng)性順序判斷 3．依據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)的劇烈程度判斷 反應(yīng)條件要求越低，反應(yīng)越劇烈，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性越強(qiáng)，如是否加熱、反應(yīng)溫度高低、有無催化劑和反應(yīng)物濃度大小等。 如2Na ＋2H2O===2NaOH ＋ H2↑，Mg＋2H2O△,Mg(OH)2＋H2↑ 由上述反應(yīng)條件的不同，可判斷還原性：Na＞Mg。 4．依據(jù)相同條件下氧化還原反應(yīng)的程度判斷 ①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：根據(jù)2Fe＋3Cl2點(diǎn)燃,2FeCl3，F(xiàn)e＋S高溫,FeS， 可以推知氧化性：Cl2＞S。 ②不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產(chǎn)物價(jià)

15、態(tài)低的其還原性強(qiáng)。 例如：根據(jù)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe， 可以推知還原性：Zn＞Cu。 5．依據(jù)反應(yīng)物本身所處的狀態(tài)判斷 反應(yīng)物(氧化劑或還原劑)本身的濃度越大，溫度越高，相應(yīng)的氧化性或還原性越強(qiáng)。如： 氧化性：HNO3 (濃) ＞ HNO3 (稀) ，HNO3 (熱、濃) ＞ HNO3 (冷、濃)。 [典題示例] 1．已知常溫下在溶液中可發(fā)生如下兩個(gè)離子反應(yīng)： Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋ Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋ 由此可以確定Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋三種離子的還原性由強(qiáng)到

16、弱的順序是(　　) A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋ C．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ D．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ 解析：選A　在氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性比還原產(chǎn)物的還原性強(qiáng)。由方程式可知，還原性：Fe2＋ ＞Ce3＋；Sn2＋＞Fe2＋。 2．硫氰[(SCN)2]的化學(xué)性質(zhì)和鹵素(X2)類似，稱為擬鹵素，如(SCN)2＋H2O===HSCN＋HSCNO，它們的陰離子的還原性強(qiáng)弱為Cl－＜Br－＜SCN－＜I－。下列說法不正確的是(　　) A．Cl2可以與KSCN溶液反應(yīng) B．(SCN)2可以與KI溶液反應(yīng) C．KSCN溶液可以與F

17、eCl3溶液反應(yīng) D．(SCN)2可以與KBr溶液反應(yīng) 解析：選D　陰離子的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镃l－＜Br－＜SCN－＜I－，故對(duì)應(yīng)分子的氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)镃l2＞Br2＞(SCN)2＞I2，故(SCN)2不能將Br－氧化，D錯(cuò)誤。 3．物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱，不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與物質(zhì)的濃度和反應(yīng)溫度等有關(guān)。下列各組物質(zhì)：①Cu與HNO3溶液?、贑u與FeCl3溶液?、踆n與H2SO4溶液?、蹻e與FeCl3溶液，由于濃度不同而能發(fā)生不同氧化還原反應(yīng)的是(　　) A．①③ B．③④ C．①② D．①③④ 解析：選A　Cu與HNO3反應(yīng)時(shí)，Cu與濃HNO3反應(yīng)產(chǎn)生NO2，

18、而與稀HNO3反應(yīng)產(chǎn)生NO，產(chǎn)物不同，Zn與稀H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生H2，而與濃H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生SO2，故選A。 [考點(diǎn)達(dá)標(biāo)層面] 1．在常溫下發(fā)生下列反應(yīng)： (1)16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O (2)2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－ (3)2B－＋Z2===B2＋2Z－ 根據(jù)上述反應(yīng)，判斷下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是(　　) A．溶液中可能發(fā)生反應(yīng)：Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－ B．Z2在(1)、(3)反應(yīng)中作還原劑 C．氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)閄O＞Z2＞B2＞A3＋ D．X2＋是XO的還原產(chǎn)物 解析：選B　由反應(yīng)(1)可知氧化性：XO>Z2，由

19、反應(yīng)(2)可知氧化性：B2>A3＋，由反應(yīng)(3)可知氧化性：Z2>B2，綜上氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)閄O>Z2>B2>A3＋，結(jié)合選項(xiàng)分析可知B不正確，Z2在(1)中是氧化產(chǎn)物，在(3)中作氧化劑。 2．(2015·威海模擬)已知：① A＋B2＋===A2＋＋B ② D＋2H2O===D(OH)2＋H2↑ ③以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池，電極反應(yīng)為：E2＋＋2e－===E，B－2e－===B2＋。下列說法正確的是(　　) A．氧化性E2＋＞B2＋＞A2＋＞D2＋ B．氧化性D2＋＞E2＋＞A2＋＞B2＋ C．反應(yīng)E＋A2＋===A＋E2＋能夠進(jìn)行 D．提取某廢水中含有少量的A2＋

20、時(shí)可以選用D 解析：選A　分析三個(gè)反應(yīng)事實(shí)可得如下結(jié)論： 反應(yīng) 結(jié)論 ① 氧化劑：B2＋，氧化產(chǎn)物：A2＋，氧化性：B2＋>A2＋ ② D能置換出H2O中的氫，說明D為活潑金屬，D2＋的氧化性非常弱 ③ 由電極反應(yīng)知，B為原電池負(fù)極，所以金屬活動(dòng)性B>E，氧化性E2＋＞B2＋；正極反應(yīng)為：E2＋＋2e－===E，說明陽離子氧化性：E2＋＞H＋ 綜合三個(gè)結(jié)論可知氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)镋2＋＞B2＋> A2＋>D2＋。C項(xiàng)，若發(fā)生反應(yīng)E＋A2＋===A＋ E2＋，則有氧化性A2＋> E2＋，與題干事實(shí)不符，所以該反應(yīng)不能進(jìn)行；D項(xiàng)，雖然D比A活潑，但D能與H2O反應(yīng)，所以不能用D

21、來置換溶液中A2＋。 以“環(huán)境污染物——硒的回收”為載體串聯(lián)氧化還原知識(shí) 高考載體(2012·上海高考T28) 　　二氧化硒(SeO2)是一種氧化劑，其被還原后的單質(zhì)硒可能成為環(huán)境污染物，通過與濃HNO3或濃H2SO4反應(yīng)生成SeO2以回收Se。 已知：①Se＋2H2SO4(濃)2SO2↑＋SeO2＋2H2O ②2SO2＋SeO2＋2H2OSe＋2SO＋4H＋ [知識(shí)串聯(lián)設(shè)計(jì)] (1)依據(jù)Se與濃H2SO4反應(yīng)寫出Se和濃HNO3(還原產(chǎn)物為NO2)反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。 (2)Se與濃HNO3的反應(yīng)中，氧化劑

22、是__________，還原劑是______________，反應(yīng)中被還原的元素是____________。當(dāng)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L NO2氣體生成時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________ mol。 (3)依據(jù)反應(yīng)①、②判斷SeO2、濃H2SO4、SO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是________________________________________________________________________。 (4)用雙線橋法標(biāo)出反應(yīng)②電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。_________________________。 (5)SeO2、KI和HNO3發(fā)生如下反應(yīng)： SeO2＋KI＋HNO3―→Se＋I(xiàn)2＋KNO3＋H2O，配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。____________。 答案：(1)Se＋4HNO3(濃)===SeO2＋4NO2↑＋2H2O (2)濃HNO3　Se　N　1 (3)濃H2SO4>SeO2>SO2 (4) (5)O2＋4K＋4HNO3===S＋22＋4KNO3＋2H2O - 10 -