高考化学氧化还原反应复习讲义新人教版必修120170808140.wps
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1、氧化还原反应 一、氧化还原反应的相关概念 1本质和特征 2有关概念及其相互关系 例如: 反应 4HCl(浓)MnO2 = MnCl2Cl22H2O 中,氧化剂是 MnO2,氧化产物是 Cl2,还 原剂是 HCl,还原产物是 MnCl2;生成 1 mol Cl2时转移电子的物质的量为 2_mol,被氧化的 HCl 的物质的量是 2_mol。 3氧化还原反应中电子转移的表示方法 (1)双线桥法 请标出 Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目: (2)单线桥法 请标出 Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目: 4常见的氧化剂和还原剂 (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
2、合物、过氧化物等。如: 1 (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)具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性 具有中间价态的物质 氧化产物 还原产物 Fe2 Fe3 Fe SO23 SO24 S H2O2 O2 H2O 其中:Fe2、SO23 主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。 【互动思考】 1在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物一定不同吗? 答案 不一定,同一个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可能是同种物质,也可能是不同 的物质,氧化产物和还原产物也有可能是同一种物质或不同的物质。例如
3、:Cl2H2OHCl HClO 中,Cl2既是氧化剂又是还原剂;6HCl(浓)KClO3 = 3Cl2KCl3H2O 中,Cl2既是 氧化产物又是还原产物。 2“”判断正误,正确的划,错误的划“” (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。( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 1下列说法正确的是( )。 ACl22Br=2
4、ClBr2,ZnCu2=Zn2Cu 均为单质被还原的置换反应(2014山东, 7C) B2Na2O22H2O=4NaOHO2,Cl2H2O=HClHClO,均为水作还原剂的氧化还原反应 (2014山东,7D) 2 CNa2SO3与 H2O2的反应为氧化还原反应(2013天津,6B) DCl2和 SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性(2012山东,12A) 解析 A 项 Zn与 Cu2的反应为单质被氧化的反应,A 错;B 项中的两个反应中,H2O 既不 是氧化剂也不是还原剂,B 错;SO2使品红溶液褪色的原因不是氧化还原反应,D 错。 答案 C 2(2014济南检测)ClO2是一种消毒杀
5、菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以 下反应制备 ClO2:2KClO3H2C2O4H2SO4 = 2ClO2K2SO42CO22H2O,下列说法正确 的是( )。 A生成 1 mol ClO2时转移 1 mol 电子 BClO2是氧化产物 CH2C2O4在反应中被还原 DKClO3在反应中得到电子,发生氧化反应 解析 根据化学方程式可知,Cl 元素的化合价从5 价降低到4 价,得到 1 mol电子, 选项 A 正确、选项 B 错误。H2C2O4中 C 元素从3 价升高到4 价,失去电子,被氧化,选项 C 错误。KClO3在反应中得到电子,发生还原反应,选项 D 错误。 答案 A 3
6、2014全国新课标 ,27(1)(2)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性, 回答下列问题: (1)H3PO2是 一 元 中 强 酸 , 写 出 其 电 离 方 程 式 : _。 (2)H3PO2及 NaH2PO2均可将溶液中的 Ag还原为银,从而可用于化学镀银。 H3PO2 中,P 元素的化合价为_。 利用 H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 41,则氧化产物为 _(填化学式)。 解析 (1)由于 H3PO2为一元中强酸,故属于弱电解质,只有部分发生电离,其电离方程式 为 H3PO2HH2PO2。(2) 设 P 的化合价为 x,根据化合价的代数和
7、为零,则有 13x 22,x1;反应中氧化剂为 Ag,其还原产物为 Ag;还原剂为 H3PO2,设其氧化产物中 P 的化合价为 y,根据题意有:411(y1),y5,故其氧化产物为 H3PO4。 答案 (1)H3PO2HH2PO2 (2)1 H3PO4 42014广东理综,33(1)H2O2在 Fe2(SO4)3催化下发生分解反应,写出 H2O2分解反应方 程式并标明电子转移的方向和数目:_。 答案 3 【归纳反思】 “”解氧化还原反应概念辨析题的 两个关键 二、物质氧化性、还原性强弱的比较 1氧化性、还原性的判断 (1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力);还原性是指物质失电子的性质(或能力
8、)。 (2)氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少 无关。如:Nae=Na,Al3e=Al3,但根据金属活动性顺序表,Na 比 Al活泼,更易 失去电子,所以 Na比 Al 的还原性强。 (3)从元素的价态考虑:最高价态只有氧化性,如 Fe3、H2SO4、KMnO4等;最低价态 只有还原性,如金属单质、Cl、S2等;中间价态既有氧化性又有还原性,如 Fe2、 S、Cl2等。 2氧化性、还原性的强弱判断方法 方法一:依据反应原理判断 氧化性:氧化剂氧化产物 还原性:还原剂还原产物 可总结为:比什么性,找什么剂,产物之性小于剂。 “”方法二:据 三表 判断 (1
9、)根据元素周期表判断。 4 (2)根据金属活动性顺序表判断。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn PbH Cu Hg Ag 失电子能力逐渐减弱,单质的还原性逐渐减弱 K Ca2 Na Mg2 Al3 Zn2 Fe2 H Cu2 Hg2 Ag 得电子能力逐渐增强,阳离子的氧化性逐渐增强 (3)根据非金属活动性顺序表判断。 F2 Cl2 O2 Br2Fe3 I2 S P C Si H2 得电子能力逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱 F Cl Br Fe2 I S2 P3 失电子能力逐渐增强,阴离子的还原性逐渐增强 方法三:根据“两池”判断 (1)根据原电池原理判断:一般情况下,两种不同的金属
10、构成原电池的两极,其还原性: 负极正极。 (2)根据电解池原理判断 用惰性电极电解混合溶液时,若混合溶液中存在多种金属阳离子,则在阴极先得到电子的 阳离子的氧化性较强(对应金属单质的还原性较弱);若混合溶液中存在多种阴离子,则在阳极 先失去电子的阴离子的还原性较强(对应非金属单质的氧化性较弱)。 方法四:根据“三度”(浓度、温度、酸碱度)判断 (1)浓度 一般来说,氧化剂的浓度越大,其氧化性越强。如浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,浓硫酸有 强氧化性(指 SO24 )而稀硫酸只有弱氧化性(H)。还原剂的浓度越大,其还原性越强,如浓盐 酸的还原性强于稀盐酸,因此在实验室制取 Cl2时用浓盐酸与 MnO2
11、共热。 (2)温度 许多氧化还原反应是在加热条件下进行的。可见升高温度可增强氧化剂的氧化性、还原剂 的还原性。 (3)酸碱度 HNO3的氧化性与 H的浓度有关,H的浓度越大,HNO3的氧化性越强,KMnO4酸化后氧化性 增强。 方法五:根据反应条件来判断 当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧 化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。如: MnO24HCl(浓) = MnCl2Cl22H2O 2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O 氧化性:KMnO4MnO2 5 方法六:根据反应的剧烈程度判断 (1)金属单质与
12、水反应的剧烈程度:如 Na、Mg、Al 分别与水反应时,Na 剧烈,Mg 加热才 明显,Al 加热条件下也不明显。故还原性:NaMgAl。 (2)非金属单质与 H2化合的难易程度:如 F2、Cl2、Br2、I2分别与 H2反应,F2在冷暗处剧 烈反应而爆炸,Cl2在光照条件下剧烈反应而爆炸,Br2加热至 500 时才能发生反应,I2在不 断加热的条件下才能缓慢进行,且为可逆反应。故氧化性:F2Cl2Br2I2。 方法七:根据同一物质被氧化或被还原的程度(根据产物价态的高低)判断 (1)同一物质被氧化的程度越大(把还原剂氧化到的价态越高),则氧化剂的氧化性越强。 如 2Fe3Cl2 = 2FeC
13、l3(其中铁的化合价为3 价)、FeS = FeS(其中铁的化合价 为2 价),则氧化性:Cl2S。 (2)同一物质被还原的程度越大(把氧化剂还原到的价态越低),则还原剂的还原性越强。 如 HClH2SO4(浓)不反应、2HBrH2SO4(浓)=Br2SO22H2O、8HIH2SO4(浓)=4I2 H2S4H2O,从化学反应方程式看,HCl不能还原浓硫酸,而 HBr、HI 却能把浓硫酸中6 价的硫分别还原成4 价、2 价,故还原性:HIHBrHCl。 【互动思考】 1“”“判断正误,正确的划,错误的划 ” (1)强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应( ) (2)含最高价元素的化合物一定只
14、表现强氧化性( ) (3)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性( ) (4)发生化学反应时,失电子越多的金属原子,还原能力越强,得电子越多的非金属原子, 氧化能力越强( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 2有关氧化性、还原性的强弱判断的考查角度 (1)根据氧化性或还原性的强弱确定离子反应的顺序。 向 FeBr2、FeI2的混合液中通入足量 Cl2,Fe2、Br、I中哪种离子先反应? 答案 I,还原性强弱顺序:IFe2Br。 向 FeCl3和 CuCl2的混合液中加入足量铁粉,请写出先后发生反应的离子方程式。 答案 Fe2Fe3=3Fe2,FeCu2=Fe2Cu。 (2)结合元素周期律考查
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