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文檔簡介
考點04氧化還原反應(yīng)的基本概念和規(guī)律
考情探究
1.3年真題考點分布
考點分布
卷區(qū)氧化還原氧化還原氧化還原氧化還原氧化還
反應(yīng)的判反應(yīng)的基反應(yīng)的規(guī)反應(yīng)綜合原反應(yīng)
年份斷及應(yīng)用本概念律及應(yīng)用分析的計算
山東
湖南J
浙江JJ
江蘇
湖南
山東
2021
北京
天津
浙江
北京
海南
2020
山東
浙江
2.命題規(guī)律及備考策略
【命題規(guī)律】近3年新高考卷對于氧化還原反應(yīng)主要考查:
1.氧化還原反應(yīng)的判斷及在生產(chǎn)和生.活中的應(yīng)用
2.氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念的判斷
3.氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用
4.氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)的計算
【備考策略】對于氧化還原反應(yīng)概念的理解可從兩個方面著手:(1)定性判斷:氧化還原反應(yīng)的定性判斷一
升失氧、降得還;劑性一致,其他相反。(2)定量分析:氧化還原反應(yīng)的定量分析——標(biāo)變價,連雙線,注得
失,注意轉(zhuǎn)移電子數(shù)為氧化劑得電子數(shù)或還原劑失電子數(shù)。
【命題預(yù)測】氧化還原反應(yīng)是高考的必考內(nèi)容,近幾年高考對氧化還原反應(yīng)的考查,以生產(chǎn)、生活、社會中的實
際問題為載體,考查氧化還原反應(yīng)的基本概念和規(guī)律、氧化性、還原性強弱比較等以及在科學(xué)探究與電化學(xué)等方
面的應(yīng)用。有時還在選擇題中與阿伏加德羅常數(shù)結(jié)合考查電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的計算。
考點梳理
考法1氧化還原反應(yīng)的概念
1.氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征
2.概念之間的相互關(guān)系
:巧正口訓(xùn)
升失氧、降得還,劑性一致、其他相反。
典例引領(lǐng)
【典例1】(內(nèi)蒙古彥淖爾市2023屆高三3月模擬)下列除柴試劑選用正確且除雜過程不涉及氧化還原反應(yīng)的是
(
選項物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑
AFeCL溶液(FeCl3)Fe粉
BNaCl溶液(MgCh)NaOH溶液、稀HQ
CCh(HC1)出0、濃H2SO4
DNO(NO2)HQ、無水CaCh
【解析】選B。FeCb與Fe反應(yīng)生成FeCk,2FeCI34-Fe=3FeCl2,此過程中Fe的化合價發(fā)生變化,涉及到了氧化還
原反應(yīng),故A不符合題意;MgCL與NaOH溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)MgCb+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl,過量的NaOH
溶液可用HC1除去HQ+NaOH=NaQ+H2O,此過程中沒有元素化合價發(fā)生變化,未涉及氧化還原反應(yīng),故B符
合題意;部分氯氣與H?O發(fā)生反應(yīng)生成氯化氫和次氯酸,應(yīng)該用飽和食鹽水除去HQ,除雜方法太正確,故C不
符合題意;NO?與水反應(yīng)生成硝酸和NO。反應(yīng)過程中氮元素化合價發(fā)生變化,涉及到了氧化還原反應(yīng),故D不符
合題意。
i席展延伸】氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型間的關(guān)系
【典例2】(2023-全國乙卷)下列應(yīng)用中涉及到氧化還原反應(yīng)的是()。
A.使用明磯對水進(jìn)行凈化
B.雪天道路上撒鹽融雪
C.暖貼中的鐵粉遇空氣放熱
D.熒光指示牌被照發(fā)光
【解析】選C。使用明磯對水進(jìn)行凈化過程中,明磯電崗出的鋁離子發(fā)生水解生成氫氧化鋁膠體,氫氧化鋁膠體
粒子吸附水中的懸浮顆粒并沉降下來而水變得澄清,該過程中沒有任何?種元素的化合價發(fā)生變化,因此沒有涉
及到氧化還原反應(yīng),A不符合題意;雪天道路上撒鹽融雪,是因為雪遇到鹽而使其熔點降低并熔化,該過程中沒
有任何一種元素的化合價發(fā)生變化,因此沒有涉及到氧化還原反應(yīng),B不符合題意;暖貼中的鐵粉遇空氣放熱,
是因為暖貼中含有的鐵粉、碳粉、氯化鈉、水等物質(zhì),形成當(dāng)這些物質(zhì)遇到空氣后形成無數(shù)微小原電池并開始工
作,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,無數(shù)微小原電池堆積在一起使得電能又轉(zhuǎn)化為熱能,該過程中鐵元素和氫元素的化合價
發(fā)生變化,因此,該過程涉及到氧化還原反應(yīng),C符合題意;熒光指示牌被照發(fā)光,是因為光被指示牌發(fā)生了反
射、該過程中沒有任何一種元素的化合價發(fā)生變化,因此沒有涉及到氧化還原反應(yīng),D不符合題意。
【拓展延伸】解答傳統(tǒng)文化、生產(chǎn)生活中的氧化還原反應(yīng)的一般思路
【典例3】(2022?山東省等級考)古醫(yī)典富我化學(xué)知識,下述之物見其氧化性者為()。
A.金(Au):“雖被火亦未熟”
B.石灰(CaO):”以水沃之,即熱蒸向解”
C.石硫黃(S):“能化……銀、銅、鐵,奇物”
D.石鐘乳(CaCO3):“色黃,以苦酒(醋)洗刷則白”
【解析】選C。金”雖被火亦未熟”是指金單質(zhì)在空氣中被火灼燒也不反應(yīng),反應(yīng)金的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,與其氧
化性無關(guān),A不合題意;石灰(CaO):“以水沃之,即熱蒸而解”是指CaO+HzO—Ca(OH)2,反應(yīng)放熱,產(chǎn)
生大量的水汽,而CaO由塊狀變?yōu)榉勰睿窗l(fā)生氧化還原反應(yīng),與其氧化性無關(guān),B不合題意;石硫磺即S:”能
化……銀、銅、鐵,奇物”是指2Ag+S0=Ag2S、Fe+S0=FeS、2Cu+S^=Cu2S,反應(yīng)中S作氧化劑,與其氧
化性有關(guān),C符合題意;石鐘乳(CaCCh):“色黃,以苦酒(醋)洗刷則白”是指CaCO3+2CH3coOH=(CH3coO)
2Ca+H2O+CO2t,未發(fā)生氧化還原反應(yīng),與其氧化性無關(guān),D不合題意。
【拓展延伸】氧化還原反應(yīng)概念
1.氧化還原反應(yīng)概念的辨析要厘清知識線索
蚯?維色產(chǎn)嚙避皿?騫
臂反應(yīng)產(chǎn)程器,生成物
的性質(zhì)
電子心幽嚏)鷺
2.解答氧化還原反應(yīng)概念的一般思路
[找[價)一找到變價的元素.并表示出元素化合價
國焉_元素化合價升高一還原劑一被諷化一輒化反應(yīng)
臂三尸元素化合價降低一氧化劑-被還原T還原反應(yīng)
分1降)一區(qū)分元素化合價的升降
X畫畫一其他元素是否參與反應(yīng)會體現(xiàn)某些性質(zhì)
提醒:“找變價”是關(guān)鍵,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的變化情況。
2.記住、判斷常見元素的化合價
(1)常見元素的化合價可以借助化合價口訣來記憶:一價氫、鉀、鈉、氟、氯、澳、碘、銀;二價氧、鈣、
鋼、鎂、鋅:三鋁、四硅、五價磷:說變價也不難,二三鐵、二匹碳、二四六硫都齊全:銅汞二價最常見.
(2)明確一些特殊物質(zhì)中元素的化合價
CuFeS::Cu為+2,Fe為+2,S為一2;K2FeO4:Fe為+6;LizNH、LiNH?、AIN:N為一3;Na2s2O3:S為+2;
+2-n-
V02:v為+5;C2O4:C為+3;HCN:C為+2,N為一3;CuH:Cu為+1,H為一I;FeO4:Fe為+(8—〃);
Si3N4:Si為+4,N為一3。
(3)有機物中碳的化合價判定方法有機物中氧元素的化合價為-2,氫元素的化合價為+1。利用元素化合價代
數(shù)和為零的規(guī)則確定碳元素的化合價。乙酸(C2H4。2)中滿足2x+(+1)X4+(-2)X2=O,則x=0。
即時檢測
...........
1.(石家莊精英中學(xué)2022?2023學(xué)年高三第?學(xué)期第?次考試)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()0
A.CUO+H2^=CU+H2O
B.Fe2O3+3CO=S^=2Fe+3CO2
C.2KCQ=^1=2KC1+3O2t
△
D.Na2sO3+H2sO4-Na2sO4+SO2t+H2O
【解析】選B。CuO+H?AC11+H2O屬于置換反應(yīng),不符合題意;Fe2O3+3CO皿:2Fe+3c02不屬于四種基本反應(yīng)
類型,有化合價的變化,屬于氧化還原反應(yīng),符合題意;2KCQ3-2KC1+302f屬于分解反應(yīng),不符合題意:
△
Na2sCh+H2sO4=Na2sO4+SO2t+H9屬于復(fù)分解反應(yīng),但是不是氧化還原反應(yīng),不符合題意。
2.(2023?襄陽模擬)勞動創(chuàng)造美好生活,下列場景中不涉及氧化還原反應(yīng)的是()。
A.農(nóng)藝師將大豆和玉米套種實現(xiàn)了既減少氮肥施用量又增產(chǎn)增收
B.科研人員將鋁硅酸鹽制作的分子篩作為吸附劑使用
C.生產(chǎn)工人經(jīng)過一系列工序?qū)⑥r(nóng)作物秸稈轉(zhuǎn)變成乙醇
D.防疫人員在公共場所噴灑84消毒液稀釋液進(jìn)行環(huán)境消毒
【解析】選B。農(nóng)藝師將大豆和玉米套種實現(xiàn)了既減少氮肥施用量又增產(chǎn)增收,涉及氮的固定,氮元素化合價發(fā)
生變化,屬于氟化還原反應(yīng),故A錯誤:分子篩作為吸附劑使用屬于物理變化,故B正確:生產(chǎn)工人經(jīng)過一系列
工序?qū)⑥r(nóng)作物秸稈轉(zhuǎn)變成乙醉,涉及碳元素的化合價發(fā)生變化,屬于氧化還原反應(yīng),故C錯誤;防疫人員在公共
場所噴灑84消毒液稀釋液進(jìn)行環(huán)境消毒,利用消彌液的氧化性,涉及氧化還原反應(yīng),故D錯誤。
3.(2022?浙江1月選考)關(guān)于反應(yīng)4cO2+SH垂=48+2H20+SiO?,下列說法正確的是()。
A.CO是氧化產(chǎn)物
B.SiH』發(fā)生還原反應(yīng)
C.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4
D.生成ImolSiCh時,轉(zhuǎn)移8moi電子
【解析】選D。根據(jù)反應(yīng)方程式,碳元素的化合價由+4價降為+2價,故CO為還原產(chǎn)物,A錯誤;桂元素化合價由
—4價升為+4價,故SiW發(fā)生氧化反應(yīng),B錯誤;反應(yīng)中氧化劑為二氧化碳,還原劑為SiFh,則氧化劑與還原劑的
物質(zhì)的量之比為4:1,C錯誤;根據(jù)反應(yīng)方程式可知,Si元素的化合價由-4價升高至+4價,因此生成ImolSiCh
時,轉(zhuǎn)移8moi電子,D正確。
考法2常見氧化劑和還原劑
1.常見的氧化劑
(1)特點:常見的氧化劑包括某些非金屬單質(zhì)、含有高價態(tài)元素的化合物等。
(2)典例:
2.常見的還原劑
(1)特點:活潑的金屬單質(zhì)、非金屬陰離子及含低價態(tài)元素的化合物、低價金屬陽離子、某些非金屬單質(zhì)及
其氫化物等。
(2)典例:
3.元素化合價處于中間價態(tài)的物質(zhì)既有氧化性,又有還原性。如
其中Fe?+、SO2主要表現(xiàn)還原性,H2O2主要表現(xiàn)氧化性。
☆典例引領(lǐng)
【典例4】為了治理廢水中CnOP-的污染,常先加入試劑使之變?yōu)镃N+,該試劑為()o
A.NaOH溶液B.FeCb溶液
C.Ah(SO4)3溶液D.Na2so3和H2sO4
【解析】選D。在CnO產(chǎn)一Cr"變化過程中,Cr元素的化合價由+6價變成+3價,發(fā)生還原反應(yīng),所以所加入的試
劑為強還原性物質(zhì),Na2s0?中的硫元素為+4價,具有比較強的還原性。
【拓展延伸】常見的氧化劑和還原劑
I.常見的氧化劑及產(chǎn)物預(yù)測
失去
失去4ee-
2Na+2HO=2NaOH+Ht
3S+6KOHK2SO,+2K2s+3HQzs
A.褥到2x2TB.得到
失去2x2e-
失去6xe-
KC1O,+6IIC1=3C1t+KC1+3HO2CuO+C==2Cu+CO,T
22I__I
c.得到61D.得到4e-
【解析】選A。反應(yīng)中部分S元素化合價由0價降低到一2價,部分S元素化合價由0價升高到+4價,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4,
轉(zhuǎn)移電子數(shù)=化合價降低總數(shù)目=化合價升高總數(shù)目,故A正確;反應(yīng)中Na元素化合價由0價升高到+1價,H元
素化合價由+1價降低到0價,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2,故B錯誤;反應(yīng)中HC1中。元素化合價由一2價升高到0價,KC103
中C1元素化合價由+5價降低到0價,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為5,氯氣既是氧化產(chǎn)物,也是還原產(chǎn)物,故C錯誤;反應(yīng)中Cu元
索化合價由+2價降低到0價,得到電子,C元素化合價由0價升高到+4價,失去電子,得失電子標(biāo)反了,故D錯誤。
【拓展延伸】氧化還原反應(yīng)中的價態(tài)變化規(guī)律
1.價規(guī)中規(guī)律
正確:
最低價中間價中間價最高價-一
.?只
?
相
靠
正確:鄰
近
最低價中間價價
中間價最高價?
態(tài)
不
正確:不
交
最低價中間價中間價最高價反
叉
應(yīng)
二2
錯謨;最限價中間價中荷價最占價
(I)5NH4NO3=A=2HNO3+4N2\+9H2O
失去5><3e-
5NH4NO3A2HNO3+4N2+9H2O
得到3x5U
(2)2KC1O3+6HC1(濃)=KC1+3C12t+3H2O
得到卜2-
KC1O+6HC1=KC1+3C11+3HO
3I__t22
失去5xe
(3)H2S+H2s04(濃)SI+SO2t+2H2O
2.價歧化規(guī)律
(1)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O21
得到2xe-
2Na2O2+4HzO=4NaOH+2H2O+O21
失去2xe-
(2)2CI2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(CIO)2+2H2O
失去2X小
2Cl+2Ca(OH)夕----CaCl+Ca(CIO)+2HO
I__2___________________f222
得到2Xe
(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO
失去2>Q-
3咫+%。=2HNO3+NO
得到2e-
(4)5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2t+2H2O
失去4xe-
5NaC102+4HCl=5NaCl+4C102t+2H2O
得到lx4e-
3.應(yīng)用
(1)判斷同種元素不同價態(tài)物質(zhì)旬發(fā)生氧化還原反應(yīng)的可能性,如濃H2s04與SO?不發(fā)生反應(yīng),
(2)根據(jù)化合價判斷反應(yīng)體系中的氧化劑、還原劑及氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。如對于反應(yīng)6HCI-KQ03=
KQ+302t+3H2。中,氧化劑為KClCh,還原劑為HCL氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都為CL
【典例6】(2021?浙江6月選考)關(guān)于反應(yīng)K2H3lO6+9HI=2K【+4L+6H2O,下列說法正確的是()。
A.K2H406發(fā)生氧化反應(yīng)
B.KI是還原產(chǎn)物
C.生成12.7g卜時,轉(zhuǎn)移O.lmol電子
D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為7:I
【解析】選D。反應(yīng)中碘元素的化合價降低,發(fā)生得電子的反應(yīng),發(fā)生還原反應(yīng),A錯誤:KI中的「由HI變化而
來,化合價沒有發(fā)生變化,KI既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物,B錯誤:12.7812的物質(zhì)的量為0.05巾。1,根據(jù)反
應(yīng)方程式,每生成4moib轉(zhuǎn)移7moi電子,則生成0.05mol卜時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.0875moLC錯誤;反應(yīng)中
HI為還原劑,K2H31。6為氧化劑,在反應(yīng)中每消耗ImolK2H31。6就有7moiHI失電子,則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的
量之比為7:1,D正確。
【拓展延伸】轉(zhuǎn)移電子數(shù)的計算
1.轉(zhuǎn)移電子數(shù)N(eD=氧化劑得到電子的數(shù)目=還原劑失去電子的數(shù)目
2.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)與各物質(zhì)的化享計量數(shù)成雌
3.計算公式
⑴〃(e)=〃(氧化劑)xN(變價原子數(shù))MN(化合價變化數(shù))
⑵〃(廣)=〃(還原劑)KV(變價原子數(shù))x/N(化合價變化數(shù))
☆即時檢測
1.下列標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目的化學(xué)方程式中正確的是()。
得到2e
I;
Zn+2HCI---ZnCl2+II2f
A.失去2Xe-
得到2X6e-
MnO
2KC1O22KC1+3O"
3△
B.失去6X2e
失去35
2FC4-3C12-2FCC13
C.得到3Xe一
得到4Xe-
F3
CU+4HNO3-----CU(NO3)2+2NOZt+2H2O
D.失去4e-
【解析】選B。A項中鋅失電子,氫杼電子,而不是鋅得電子,氫失電子;B項中應(yīng)注意KC1是KC。的還原產(chǎn)物,
02是KCIO3的氧化產(chǎn)物,B項正確;C項,得失電子總數(shù)為6;D項,HNO3中的+5價氮原子得電子生成NO2中的+4
價的氮原子,箭頭應(yīng)指向氮原子而不是氧原子,且得失電子總數(shù)為2而不是4.
2.對下列氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)的判斷,不正確的是()。
A.H2S+H2SO4(濃)=SI+SO21+2H2O:6e-
B.3C12+6KOH^=5KC1+KCIO3+3H2O:5e-
C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O21:2e
D.2H2S+SO2=3S+2H2O:4e~
【解析】選A。本題考查氧化還原反應(yīng)的規(guī)律。選項A中,S元素的化合價變化應(yīng)該是從H2s中的一2價到0價,
從H小SO<中的+6價到+4價,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2個,故A錯。B是歧化反應(yīng),反應(yīng)物中的6個。價的C1原子,有
5個降至一1價,I個升至+5價,轉(zhuǎn)移電子數(shù)5個,故B正確“同理分析C也是正確的。D是一個歸中反應(yīng),H2s
中2人一2價的S升至0價,SO?中1個+價的S降至0價,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4個,故D正確。
3.工業(yè)生產(chǎn)中對空氣中的CO進(jìn)行監(jiān)測,粉紅色的PdCb溶液可以檢驗空氣中少量的CO。若空氣中含CO,則溶液
中會產(chǎn)生黑色的Pd沉淀(反應(yīng)中只有PdCL作氧化劑)。每生成5.3gPd沉淀,反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為()。
A.0.05NAB.0.1NAC.0.2NAD.0.4NA
4.(2023?上海楊浦區(qū)一模)NA代表阿伏加德羅常數(shù)。常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)后,若固體質(zhì)量增加
了28g,對該反應(yīng)的分析,錯誤的是()。
A.反應(yīng)前后物質(zhì)中陰、陽離子數(shù)目保持不變
B.反應(yīng)前后總物質(zhì)的量減少0.5mol
C.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了NA電子并生成了11.2L氧氣
D.反應(yīng)的二氧化碳和生成的氧氣體積比為2:1
【解析】選C。設(shè)二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng),當(dāng)固體質(zhì)量增加28g時,參與反應(yīng)二氧化碳的物質(zhì)的量為x,
2Na2O2+2CO2=2Na2cO3+O2固體質(zhì)量差
2mol1mol56g
x28g
x=1molo
由方程式可知,反應(yīng)前后物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,且反應(yīng)前后物質(zhì)中陰、陽離子數(shù)目保持不變,故A正確;由以上
計算可知Imol二氧化碳生成0.5mol氧氣,氣體的總物質(zhì)的量減小0.5mol,固體的物質(zhì)的量不變,故B正確;生成
0.5mol氧氣,在不是標(biāo)準(zhǔn)狀況下,則體積不等于11.2L,故C錯誤;由方程式可知反應(yīng)的二氧化碳和生成的氧氣體
積比為2:I,故D正確。
考法4氧化性、還原性
i.氧化性、還原性強弱規(guī)律
(1)氧化性、還原性的概念
①氧化性:指得電子的性質(zhì)(或能力):還原性:指朱蚯的性質(zhì)(或能力)。
②氧化性、還原桂的強弱取決于得、失電子的難易程箴習(xí)得、失電子數(shù)目的妥少無關(guān)。
(2)從元素的價態(tài)和氧化性、還原性的關(guān)系
①最高價態(tài)——只有氧化性,如:H2so4、KMnO」等;
②最低價態(tài)——只有麗荏,如:金屬單質(zhì)、cr>S2一等;
③中間價態(tài)——既有氫磁又有還原性,如:Fe2\S、等。
(3)依據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式判斷
得到〃e?
氧1劑+還原劑一還.產(chǎn)物,氧化產(chǎn)物
(氧化性)(還原性)(還原性)(輒化性)
It
失去〃e-
①氧化性:氧化劑之氧化產(chǎn)物
②還原性:還原劑三還原產(chǎn)物
2.價態(tài)規(guī)律:含不同價態(tài)晶同種元素的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時。該元素價態(tài)的變化
一定條件
⑴遵循“匱t+低雄一史顫T,如4NH3+6NO--------------5N2+6H2O
(2)遵循“史同價一高價+低價”,^IIC12+2NaOH=NaCl+NaCIO+H2Oo
3.先后規(guī)律
(1)同時含有幾種還原劑時也必"將按照還原性由強到弱的順序依次反應(yīng)。如:在FeBn溶液中通入少
量02時,因為還原性Fe">Br\所以Fe?+先與CL反應(yīng)。
(2)同時含有幾種氧化劑時型起雪將按照氧化性由強到弱的順序依次反應(yīng)。如:在含有Fe3+、Cu2\H+
的溶液中加入鐵粉,因為氧化性Fe*>Cu2+>H+,所以鐵粉先與Fe"反應(yīng),然后依次為C/+、H\
4.電了?守恒規(guī)律:即氧化劑得電了?的總教笠王還原劑失電了?的總數(shù)
☆典例引領(lǐng)
【典例7】(2021?天津等級考)關(guān)于反應(yīng)HzSCh+Na2so3=Na2sCh+SCht+HzO所涉及的物質(zhì),下列說法錯誤的
是()。
A.H2s04在該反應(yīng)中為氧化劑
B.Na2s03容易被空氣中的02氧化變質(zhì)
C.Na2s04是含有共價鍵的離子化合物
D.SO?是導(dǎo)致酸雨的主要有害污染物
【解析】選A。此反應(yīng)中各元素的化合價沒有發(fā)生變化,不屬于氧化還原反應(yīng),H2s04在此反應(yīng)中表現(xiàn)強酸性,
故A項錯誤;Na2s。3中的S元素為+4濟(jì),具有還原性易被氧化,因比在空氣中被02氧化為Na2sCh而變質(zhì),故B項
正確;Na2s04屬于離子化合物,其中S04z中存在共價鍵,故C項正確;SCh的主要危害是形成酸兩,故D項正確。
【拓展延伸】化合價和氧化性、還原性的關(guān)系
只有還原件
處JAi我現(xiàn)愎質(zhì)
/[低價態(tài)廣
既“鈉化的.乂右述原件
只由家化竹
①金屬單質(zhì)只有還原性
②非金屬單質(zhì)既有氧化性乂有還原性,E2除外
③從理論上講任何一種化合物既有氧化性乂有還原性
(2)常見元素的最高價態(tài)和最低.價態(tài)
元素C1SNCH
最高價1716寸514H
最低價-1一2一3-4
即時檢測
1.下列說法錯誤的是()。
A.某金屬元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時,該金屬元素一定被還原
B.有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)
C.高效火箭推進(jìn)劑N(NO?)?既有氧化性又有還原性
D.磁性材料Fe(FeO2)2既有氧化性又有還原性
【解析】選B。化合態(tài)的金屬的化合價為正價,單質(zhì)中金屬的化合價為0,則金屬元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時,
金屬元素的化合價定降低,則在氧化還原反應(yīng)中定被還原,A選項正確;同素異形體之間的牧化(如02fo3),
反應(yīng)前后元素的化合價都是0價,不是氧化還原反應(yīng),B選項錯誤;N(N02)3中氮元素的平均化合價為+3價,
處于中間價態(tài),既有氧化性又有還原性,C選項正確;Fe(FeCh)2中鐵元素的平均化合價為+?價,處于中間價
3
態(tài),既有氧化性又有還原性,D選項正確。
2.(2023?咸陽高三上學(xué)期期中)在下列變化中,一定要加入合適的氧化劑才能實現(xiàn)的是()。
A.Na202fo2B.Cl2-*Cr
C.Fe(OH)2-*Fe(OH)3D.NCh-HNCh
【解析】選C。A項,NazCh與水反應(yīng)即可實現(xiàn),但水不是氧化劑也不是還原劑,故A錯誤;B項,Ch與水反應(yīng)生
成鹽酸和次氯酸,但水不是氧化劑也不是還原劑,故B錯誤;C項,鐵的化合價升高被氧化,一定要加入合適的
氧化劑才能實現(xiàn),故C正確;D項,NOz與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,但水不是氧化劑也不是還原劑,故D錯誤。
【典例8】(2020?北京市等級考)水與下列物質(zhì)反應(yīng)時,水表現(xiàn)出氧化性的是()。
A.NaB.ChC.NO2D.Na2O
【解析】選A。2Na+2H2O=2NaOH-bH2t,H2O中H元素化合價由+1降為0價,得電子被還原,做狗化劑,在反應(yīng)
中表現(xiàn)出氧化性,故A符合題意:C12+H2O=^HC1+HC1O,30中的元素沒有發(fā)生化合價的變化,水在反應(yīng)中
既不是氧化劑也不是還原劑,既不表現(xiàn)氧化性也不表現(xiàn)還原性,故B不符合題意;3NO2+H2O=2HNCh+NO,H2O
中的元素沒有發(fā)生化合價的變化,水在反應(yīng)中既不是氧化劑也不是還原劑,既不表現(xiàn)氧化性也不表現(xiàn)還原性,故
C不符合題意;Na2O+H2O=2NaOH,該反應(yīng)沒有元素化合價變化,不是氧化還原反應(yīng),水在反應(yīng)中既不表現(xiàn)氧
化性也不表現(xiàn)還原性,故D不符合題意。
【拓展延伸】氧化還原反應(yīng)中某微粒的作用
1.氧化還原反應(yīng)中酸或堿的作用
(I)氧化性:所含元素的化合價降低
(2)還原性:所含元素的化合價升高
(3)酸或堿性:所含元素的化合價丕變,有相應(yīng)的鹽生成
(4)具體反應(yīng)分析
?Zn+2HCl=ZnCl2+H2t,鹽酸表現(xiàn)酸性和氧化性
@CUO+2HC1=CUC12+H2O,鹽酸表現(xiàn)酸性
③MnO2+4HQ(濃)=^=MnC12+Cl2t+2H2O,鹽酸表現(xiàn)酸性和還原性
④2HC1曳匿比t+CI2t,鹽酸表現(xiàn)氧化性和還原性
⑤3cl2+8NH3=N2+6NH40,NH3表現(xiàn)堿性和還原性
?CU2O+6HNO3(濃)一2Cu(NO.O2+2NO2f+3H.O,硝酸表現(xiàn)酸性和氧化性
2.氧化還原反應(yīng)中水的作用
(1)氧化性:有助產(chǎn)生
(2)還原性:有Oz產(chǎn)生
(3)氧化性和還原性:同時有HN和。2產(chǎn)生
(4)水既不表現(xiàn)氧化性又不表現(xiàn)還原性的氧化還原反應(yīng)
①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t
②C12+H2O=^HC1+HC1O
③3NO2+H2O=2HNOs+NO
即時檢測
I.(2023?王加善而區(qū)一模)亞硝酸(HNO2)參加反應(yīng)時,既可作氧化劑,也可作還原劑,當(dāng)它作還原劑時,
可能生成的產(chǎn)物是()。
A.NH3B.N2C.N2O3D.HNO3
【解析】選D。N元素的最低化合價是一3價,最高化合價是+5價,HNO?中氮元素的化合價為+3價,為氮元素的
中間價態(tài),既有氧化性,又有還原性。其作還原劑時,化合價要升高,只有.HNCh可能是HNO2的氧化產(chǎn)物。
2.某危險品倉庫中存放有化工原料氧化鈉(NaCN)。該物質(zhì)有劇毒,一旦進(jìn)入城市排水系統(tǒng),后果不堪設(shè)想。
當(dāng)倉庫發(fā)生火災(zāi)爆炸事故時,工作人員一方面封堵鼠化鈉泄漏渠道,另一方面對已經(jīng)泄漏的少量氨化鈉做無害化
處理。根據(jù)NaCN的化合價,推測它可能有的性質(zhì)是()。
A.NaCN中N元素的化合價為+3價既能升高又能降低,因此該物質(zhì)既有氧化性又有還原性
B.NaCN中N元素的化合價為一3價只能升高,因此該物質(zhì)具有還原性;C元素的化合價為+2價既能升高
又能降低,因此該物質(zhì)既有氧化性又有還原性
C.NaCN中C元素的化合價為+4價既能升高乂能降低,因此該物質(zhì)既有氧化性乂有還原性
D.NaCN中CbT的化合價為一1價既能升高又能降低,因此該物質(zhì)既有氧化性又有還原性
【解析】選B。NaCN中N元素的化合價為一3價,為最低負(fù)極,只能升高,因此該物質(zhì)具有還原性;C元素的
化合價為+2價既能升高又能降低,因此該物質(zhì)既有氧化性又有還原性。
3.針對以下A?D四個涉及H2O2的反應(yīng)(未配平),填寫空白:
A.Na2O2+HCl-NaCl+H2O2
B.AgzO+HzC^fAg+O?t+H2O
C.H2O2-H2O+O2t
D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH-*QCrClj+K2sO4+H2O
(I)僅體現(xiàn)H2O2的氧化性的反應(yīng)是(填代號),配平化學(xué)該方程式.
(2)既體現(xiàn)了H2O2的氧化性,又體現(xiàn)了還原性的反應(yīng)是(填代號);
(3)體現(xiàn)了H2O2的弱酸性的反應(yīng)是(填代號),其理由是o
【解析】本題以過氧化氫為素材,考查了考生有關(guān)氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)知識以及思維的嚴(yán)密性,同時考查對具體
問題的分析判斷能力。反應(yīng)A是一個非氧化還原反應(yīng)。鹽酸是為人熟知的強酸,它與NazCh反應(yīng)除f生成鹽外
還得到H2O2,按照“強酸制備弱酸”的規(guī)律,比。2表現(xiàn)弱酸的性質(zhì)c反應(yīng)B中Ag2O-Ag,價態(tài)降低,比。2作還
原劑。過氧化氫的分解反應(yīng)C是一人自身氧化還原反應(yīng),H2O2既表現(xiàn)了氧化性又表現(xiàn)了還原性。
【答案】
(1)D3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2so4+8H2O
(2)C
(3)A這一反應(yīng)可看作是強酸制取弱酸的反應(yīng)
【典例9】(2023?北京密云區(qū)一模)廠具有還原性,含碘食鹽中的碘元素主要以KICh的形式存在,「、L、【。3一
在一定條件下可發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,下列說法不正確的是()。
A.用淀粉一KI試紙和食醋可檢驗食鹽是否加碘
B.由圖可知氧化性的強弱順序為C12>103—>12
C.生產(chǎn)等量的碘,途徑I和途徑n轉(zhuǎn)移電子數(shù)目之比為5:2
D.途徑IH反應(yīng)的離子方程式:3C12+r+3H2O=6Cl+103+6H+
【解析】選C。KIO3、KI在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生12,k遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色,因此可以用淀粉一KI
試紙和食醋檢驗食鹽是否加碘,A正確;由途徑I可知氧化性CL>L,由途徑II可知氧化性:IO3一>L,由途徑in
可知氧化性:。2>1。3一,故物質(zhì)氧化性有強到弱的順序為:C12>103->l2,B正確;假設(shè)反應(yīng)產(chǎn)生ImolL,途徑1
轉(zhuǎn)移2moi電子,途徑H轉(zhuǎn)移lOmol電子,因此生產(chǎn)等量的碘,途徑I和途徑H轉(zhuǎn)移電子數(shù)目之比為2:10=1:5,C
錯誤;途徑III中,CL把F氧化為Kb,Ck被還原為C「,根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒,可得反應(yīng)的離子
方程式:3。2+「+3比0=6。一+103-+6M,D正確。
【拓展延伸】判斷氧化性、還原性強弱的其他方法
1.單質(zhì)與其相應(yīng)離了的氧化性和還原性變化相反
(1)根據(jù)金屬活動順序表
單質(zhì)的還原性逐漸減弱一
K.Ca、Na、Mg、ALZn、Fc、Sn、Pb(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
相應(yīng)離子的氧化性逐漸增強
(2)根據(jù)非金屬活動順序表
2.根據(jù)反應(yīng)條件來判斷
當(dāng)不同的氧化劑(或還原劑)與同一還原劑(或氧化劑)反應(yīng)時,反應(yīng)越易進(jìn)行,則對應(yīng)的氧化劑(或還原
劑)的氧化性(或還原性)越強,反之越弱。如:
(1)比較KMnCh和MnCh氧化性強弱:KMnOAMiQ
①MnO?+4HCl(濃)=^=MnCl2+Cl2t+2H2O
②2KMnO4+16HCl(濃)=2KCI+2MnC12+5Cl2t+8H2O
(2)比較Na、Mg、Al的還原性強弱:Na>Mg>Al
①Na與冷水劇烈反應(yīng)
②Mg與水加熱才反應(yīng)
③A1與水加熱條件下也難反應(yīng)
3.根據(jù)氧化產(chǎn)物的價態(tài)高低判斷
(1)方法:同種物質(zhì)被不同氧化劑氧化的價態(tài)越高,氧化劑的氧化性越強。
(2)實例:2Fe+3CL^2FeC13,Fe+S^=FeS,氧化性:CI2>So
4.根據(jù)元素周期表比較單質(zhì)的氧化性或還原性強弱
(1)周期表右上角的上的氧化性最強
①容易與氫氣化合的非金屬單質(zhì)的氧化性強
②氣態(tài)氫化物穩(wěn)定的非金屬單質(zhì)的氧化性強
③最高價含氧酸酸性強的非金屬單質(zhì)的氧化性強
④氣態(tài)氧化物還原性強的非金屬單質(zhì)的氧化性弱
(2)短周期表左下角的的還原性最強
①與酸或水反應(yīng)劇烈的金屬單質(zhì)的還原性強
②最高價堿的堿性強的金屬單質(zhì)的還原性強
③相應(yīng)陽離子的氧化性強的金屬單質(zhì)的還原性弱
5.根據(jù)原電池原理比較金屬單質(zhì)的還原性強弱
(1)基本規(guī)律:負(fù)極》正極
①電子流出的電極是負(fù)極,陽離子移向的電極是正極
②被溶解(質(zhì)量減小)的電極一般是負(fù)極
③質(zhì)量增加的電極一般是正極
④有氣泡產(chǎn)生的電極一般是正極
(2)特殊情況
①強堿性溶液中,MgNaOH溶液A1原電池中,也是負(fù)極
②氧化性溶液中,Cu濃硝酸Fe原電池中,電是負(fù)極
③鉛蓄電池,負(fù)極質(zhì)量增加,正極質(zhì)量增加
6.根據(jù)電解池原理比較(用惰性電極電解)
(I)陽極先放電的陰離子的還原性強,相應(yīng)的非金屬單質(zhì)的氧化性窕
(2)陰極先放電的陽離子的氧化性強,相應(yīng)的金屬單質(zhì)的還原性不一定弱
放電順序:Fe3+>Cu2+,單質(zhì)的還原性Fe>Cu
7.根據(jù)能量變化比較單質(zhì)的氧化性和還原性強弱
(I)金屬越容易失電子,金屬性越強,吸收的能量越少
(2)金屬越容易得電子,非金屬性越強,釋放的能量越炙
即時檢測
I.(湖南株洲2021?2022學(xué)年高三上學(xué)期期中)根據(jù)下列化學(xué)方程式:
+2+
O2MnO4+16H+IOC1=2Mn+5Cht+8H2O
②2Fe2++Ch=2Fe3++2C「
@2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
@Fe+Cu2+=Fe2++Cu
可判斷MnOj、Fe2\Cu2\Fe3\Cb的氧化性由強到弱的順序為()。
3T2+2
A.Fe>MnO4>Ch>CuB.Cu*>CI2>MnO4>Fe"
3+2+-3+2>
C.C12>MnO4->Fe>CuD.MnO4>CI2>Fe>Cu
【解析】選D。①反應(yīng)MnOj中Mn元素化合價+7價變化為+2價,化合價降低做氧化劑,氯氣是氧化產(chǎn)物,氧化
性MnCh>Ch,②2Fe2++Q2=2Fe:++2Q?,Cb中氯元素化合價0價變化為T價,化合價降低做氧化劑,F(xiàn)e?+是
氧化產(chǎn)物,氧化性02>Fe3+,③2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,反應(yīng)中F產(chǎn)元素化合價+3價變化為+2價微氧化劑,氧化
產(chǎn)物是Cu2+,氧化性Fe3+>CiF+,@Fe+Cu2+=Fe2++Cu,反應(yīng)中CM+元素化合價+2價變化為0價做氧化劑,氧化
-3+2+2+
產(chǎn)物是Fe?+,氧化性Cu2+>Fe2+,可推斷氧化性由強到弱的順序為:MnO4>C12>Fe>Cu>Feo
2.已知:
2KMnO4+16HCI=2KCl+2MnCI2+5Cl2t+8H2O
K2Cr2O7+14HC1=2KCl+2CrCI34-3Cl2t+7H2O
MnO2+4HCl^=MnC12+C12t+2H2O
其中,KMnCh和一般濃度的鹽酸反應(yīng),K2SO7需和較濃的鹽酸(>6mokLi)反應(yīng),MnO?需和濃鹽酸(>8mol?L
-1)反應(yīng)。以下結(jié)論中,不正確的是()。
A.上述反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又屬于離子反應(yīng)
B.生成ImolCb轉(zhuǎn)移電子數(shù)均為2NA(NA為阿伏加德羅常數(shù))
C.氧化性:KMnO4>K2Cr2O7>C12>MnO2
D.鹽酸的濃度越大,C1的還原性越強
【解析】選C。這三個反應(yīng)中都有元素化合價變化,且都有離子參加,所以既屬于氧化還原反應(yīng)又屬于離子反應(yīng),
故A正確;生成ImolCk轉(zhuǎn)移電子數(shù)均為2[0—(-1)]NA=2NA,故B正確:MnCh+4HCl(濃)=A=Mn02+C12t+2H2O
中二氧化鐳的氧化性大于氯氣,故C錯誤;鹽酸的濃度越大,氯離子的濃度越大,其反應(yīng)速率越快,則氯離子的
還原性越強,故D正確。
3.(2022?2023?大連高三上學(xué)期即末)有如表3個實驗:
將金屬X與金屬丫用導(dǎo)線連接,浸入電解質(zhì)溶
實驗1
液中,丫不易腐蝕
將片狀的金屬X、W分別投入等濃度鹽酸中都有
實驗2
氣體產(chǎn)生,W比X反應(yīng)劇烈
用惰性電極電解等物質(zhì)的量濃度的Y和金屬Z
實驗3
的硝酸鹽混合溶液,在陰極上首先析出單質(zhì)Z
依據(jù)上述實驗現(xiàn)象,下列推測正確的是()。
A.金屬的活動性順序:Y>Z>X>W
B.實驗1中,丫作正極
C.Z放入CuSCh溶液中一定有Cu析出
D.用X、Z和稀硫酸可構(gòu)成原電池,X作正極
【解析】選B。實驗I將金屬X與金屬丫用導(dǎo)線連接,浸入電解質(zhì)溶液中,丫不易腐蝕,說明丫為正極,活動
性X>Y;實驗2將片狀的金屬X、W分別投入等濃度鹽酸中都有氣體產(chǎn)生,W比X反應(yīng)劇烈,說明活動性W
>X;實驗3用情性電極電解等物質(zhì)的量濃度的丫和金屬Z的硝酸鹽混合溶液,在陰極上首先析出單質(zhì)Z
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