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一、氧化还原反应的概念及判断  自我诊断  1. 下列反应中属于化合反应的有 ,属于复分 解反应的有 , 属于置换反应的有 , 属于氧化还原反应的有 ,氧化剂和还原

专题 2 化学物质及其变化. 第 1 讲 氧化还原反应的基本概念. 基础盘点. 一、氧化还原反应的概念及判断  自我诊断  1. 下列反应中属于化合反应的有 ,属于复分 解反应的有 , 属于置换反应的有 , 属于氧化还原反应的有 ,氧化剂和还原 剂是同一种物质的反应有 ,氧化产物和 还原产物是同一种物质的反应有 。 ① Zn+CuSO 4 ZnSO 4 +Cu ②2KMnO 4 +16HCl (稀) 2KCl+5Cl 2 ↑+ 2MnCl 2 +8H 2 O. 放电.

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一、氧化还原反应的概念及判断  自我诊断  1. 下列反应中属于化合反应的有 ,属于复分 解反应的有 , 属于置换反应的有 , 属于氧化还原反应的有 ,氧化剂和还原

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Presentation Transcript


  1. 专题2 化学物质及其变化 第1讲 氧化还原反应的基本概念 基础盘点 一、氧化还原反应的概念及判断 自我诊断 1.下列反应中属于化合反应的有,属于复分 解反应的有,属于置换反应的有, 属于氧化还原反应的有,氧化剂和还原 剂是同一种物质的反应有,氧化产物和 还原产物是同一种物质的反应有。 ①Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu ②2KMnO4+16HCl(稀) 2KCl+5Cl2↑+ 2MnCl2+8H2O

  2. 放电 ③3O2 2O3 ④Cl2+H2O HCl+HClO ⑤3NO2+H2O 2HNO3+NO ⑥2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O ⑦2FeCl2+Cl2 2FeCl3 ⑧CuSO4+Ba(OH)2 BaSO4↓+ Cu(OH)2↓ 答案⑦ ⑧ ① ①②④⑤⑥⑦ ④⑤ ⑦ 催化剂 Δ

  3. 基础回归 1.氧化还原反应 (1)概念:有元素的化学反应。 (2)特征:反应前后元素的发生了 改变。 (3)实质:反应过程中有或。 化合价升降 化合价 电子得失 偏移

  4. 2.有关概念及相互关系

  5. 3.氧化还原反应与四大反应类型之间的关系 有单质参加或有单质生成的反应, 不一定是氧化还原反应。如:同素异形体之 间的转化。 误区警示

  6. 二、氧化还原反应中电子转移的方向和数目 自我诊断 2.下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式 中正确的是 ( )

  7. 答案C

  8. 基础回归 1.双线桥法 用箭头表示氧化还原反应中同一元素的原子或 离子得到或失去电子的结果。在线上标出“ ”或“”电子的数目,一条箭头线由 指向,另一条由指 向。如: 得 到 失去 氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物

  9. 2.单线桥法 用箭头表示反应物中不同(或相同)原子或离 子间的电子转移。在线上标出, 箭头指出电子转移的方向,即箭头由指 向。如: 转移电子总数 还原剂 氧化剂 还原剂 氧化剂

  10. 指点迷津 (1)单、双线桥箭头指向不同。双线桥中 箭头是由反应物中的变价元素指向产物中的同种元素, 且对应准确;单线桥中箭头由提供电子一方指向接受电 子一方,即由还原剂指向氧化剂。 (2)单线桥法表示转移的电子总数前不得注明得失。 (3)以上两种方法都必须注意箭头和箭尾对准变价元 素,且得失电子总数相等。

  11. 三、常见的氧化剂、还原剂 自我诊断 3.下列反应中,水作还原剂的是 ( ) A.2Na+2H2O 2NaOH+H2↑ B.Cl2+H2O HCl+HClO C.2F2+2H2O 4HF+O2 D.SO2+H2O H2SO3 解析A.H2O作氧化剂;B.H2O既不是氧化剂, 又不是还原剂;D.非氧化还原反应。 C

  12. 基础回归 1.常见的氧化剂

  13. 2.常见的还原剂

  14. 3.氧化性和还原性 (1)氧化性是指;还原性是指。 (2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子 的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。 如:Na-e-Na+,Al-3e-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。 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。 得电子的性质(或能力) 失电子的性质(或能力)

  15. 要点精讲 要点一 氧化还原反应的基本概念及其关系 例如:

  16. 分析或判断化合价,一方面要记住常 见元素的价态。如,一般H为+1,O为-2,除Fe为 +2或+3外,Na、Mg、Al等多数金属无变价等。另 一方面要利用物质的电中性原则进行推断。如KMnO4中Mn的价态为:2×4-1=7,即+7价。Cr2O 中Cr的价态为: 即+6价。另外,个别非 金属元素的化合物中元素的价态是正还是负,取 决于非金属性的相对强弱。如Si3N4中Si显+4价, N显-3价。 易错点拨

  17. 【典例导析1】 制备氰氨基化钙的化学方程式为 CaCO3+2HCN CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑, 在反应中 ( ) A.氢元素被氧化,碳元素被还原 B.HCN是氧化剂,CaCO3是还原剂 C.CaCN2是氧化产物,H2是还原产物 D.CO为氧化产物,H2为还原产物

  18. 解析该题的最关键一点是分析各元素的化合价,解析该题的最关键一点是分析各元素的化合价, 难点是碳元素在HCN和CaCN2中的化合价,从反应 物CaCO3到生成物CO2,碳的化合价均为+4价,没有 改变,再从生成物H2分析发现氢的化合价降低, 显然HCN中氢得电子,HCN是氧化剂,而CaCO3中的 各元素均无化合价变化,而还原剂也必是HCN,其 中的碳元素也一定被氧化,在HCN中碳为+2价,CO 中的碳也为+2价,则CaCN2中碳为+4价,故CaCN2为 氧化产物。 答案C

  19. (1)为了方便记忆、快速解题可采用如下口 诀:升失氧、降得还;剂性一致、其他相反。(“升失氧、 降得还”即反应后化合价升高的物质失电子被氧化,发生 氧化反应;反应后化合价降低的物质得电子被还原,发生 还原反应。“剂性一致”即氧化剂具有氧化性,还原剂具有 还原性。“其他相反”即氧化剂被还原,发生还原反应,得 还原产物;还原剂被氧化,发生氧化反应,得氧化产物。)(2)可以联想记忆,如:如果忘记化合价升高的是氧化 反应还是还原反应,可以联想比较熟悉的氢气还原氧化铜 的反应来帮助记忆。 方法归纳

  20. 迁移应用1 ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次 污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制 得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2↑ +K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法正确的是 ( ) ①KClO3在反应中得到电子 ②ClO2是氧化产物 ③H2C2O4在反应中被氧化 ④1 mol KClO3参加反应有 2 mol 电子转移 A. ①② B.②③ C.①③ D.②④ △

  21. 解析在氧化还原反应中,氧化剂中所含元素化合解析在氧化还原反应中,氧化剂中所含元素化合 价降低,得电子,被还原,反应后的产物为还原 产物。在题给反应中,KClO3中Cl元素化合价由+5 价降到ClO2中的+4价,化合价降低,得电子,ClO2 是还原产物,故①正确,②错误;H2C2O4在反应中被 氧化,③正确;1 mol KClO3参加反应只转移1 mol 电子,④错误。 答案C

  22. 要点二 氧化性、还原性强弱的比较 1.根据方程式判断 氧化剂+还原剂 还原产物+氧化产物 氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物 2.根据物质活动性顺序(常见元素) 金属性越强的元素,金属单质的还原性越强, 对应阳离子的氧化性越弱;非金属性越强的元 素,单质的氧化性越强,而对应的阴离子的还 原性就越弱。

  23. 3.根据反应条件判断 当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化 产物价态相同,可根据反应条件的难、易来进 行判断。例如: 16HCl(浓)+2KMnO4 2KCl+2MnCl2+8H2O +5Cl2↑ ① 4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑② 4HCl(浓)+O2 2H2O+2Cl2 ③ 由此我们可以得出结论: 氧化性:KMnO4>MnO2>O2。 △

  24. 4.根据氧化产物的价态高低判断 当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的 氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断 氧化剂氧化性的强弱。 如:2Fe+3Cl2 2FeCl3 Fe+S FeS 可以判断氧化性Cl2>S。 5.根据原电池、电解池的电极反应比较 (1)两种不同的金属构成原电池的两极。一般为 负极金属是电子流出极,正极金属是电子流入 极。其还原性一般为:负极>正极。 (2)用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电 的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离 子的还原性较强。 △ △

  25. 6.依据反应中能量变化判断 H2+X2 2HX ΔH1<0 H2+Y2 2HY ΔH2<0 若ΔH1<ΔH2,则X2的氧化性比Y2的氧化性强; X-的还原性比Y-的还原性弱。 7.其它因素 (1)浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还 原性)越强。如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4, 浓HNO3>稀HNO3;还原性:浓HCl>稀HCl (2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越 强,如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化 性强。 (3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性 越强其氧化性(还原性)越强,如KMnO4溶液的 氧化性随溶液酸性的增强而增强。

  26. ①元素金属性、非金属性与物质的还 原性、氧化性之间既有区别又有联系,并不是元 素的价态越高,其氧化能力就越强。物质的氧化 性还与物质的稳定性有关,如在氯的含氧酸中, HClO的氧化性最强,稳定性最差。②氧化性、还 原性强弱取决于元素的原子得失电子的难易,与 得失电子数目无关,如Na原子只能失1个电子,Al 原子可失3个电子,但还原性Na>Al。③不能依据 氧化剂或还原剂自身化合价的变化值的大小说明 氧化性或还原性的强弱。如3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O和Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2 +2NO2↑+2H2O中氧化性:浓HNO3>稀HNO3。 特别提醒

  27. 【典例导析2】 已知在酸性条件下有以下反应: ①KBrO3能将I-氧化为KIO3,本身被还原为Br2; ②Br2能将I-氧化为I2; ③KIO3能将I-氧化为I2,也能将Br-氧化为Br2, 本身被还原为I2。 向KBrO3溶液中滴加少量KI的硫酸溶液后,所得 产物除水外还有 ( ) A.Br-、I2B.Br2、Br-、I2 C.Br2、I2、IOD.Br2、IO

  28. 解析由题意可知物质氧化性强弱顺序为KBrO3 >KIO3>Br2>I2,所以向KBrO3溶液中滴加少量KI的硫酸溶液后,所得产物除水外还有KIO3和Br2。 答案D (1)根据化学方程式比较物质的氧化性、 还原性时,首先应根据化合价的变化找出氧化剂、 还原剂及其对应的产物,然后依据规律综合判断。 (2)利用氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性: 还原剂>还原产物的规律,可判断某一氧化还原 反应能否进行或进行的难易。 规律总结

  29. 迁移应用2 (1)已知下列反应: 2FeCl3+2KI 2FeCl2+2KCl+I2 ① 2FeCl2+Cl2 2FeCl3 ② I2+SO2+2H2O H2SO4+2HI ③ 判断下列物质的还原能力由强到弱的顺序是 。 A.I->Fe2+>Cl->SO2 B.Cl->Fe2+>SO2>I- C.Fe2+>I->Cl->SO2 D.SO2>I->Fe2+>Cl- (2)已知:X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力 W2>Z2>X2>Y2,下列氧化还原反应能发生的是。 A.2NaW+Z2 2NaZ+W2

  30. B.2NaX+Z2 2NaZ+X2 C.2NaY+W2 2NaW+Y2 D.2NaZ+X2 2NaX+Z2 解析(1)根据反应方程式可以判断还原能力强 弱:①中I->Fe2+,②中Fe2+>Cl-,③中SO2>I-,综合分 析知:SO2>I->Fe2+>Cl-。 (2)氧化能力强的单质可以氧化其后的阴离子生 成相应单质。由四种物质氧化能力可知,W2可氧 化Z-、X-和Y-,Z2可氧化X-和Y-,X2可氧化Y-, 故B、C项均正确。 答案 (1)D(2)BC

  31. 对点训练 题组一 氧化还原反应的基本概念 1.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原 反应之间可用集合关系来表示,其中正确的是 下图中的 ( )

  32. 解析置换反应一定是氧化还原反应,复分解反 应一定不是氧化还原反应,置换反应、复分解反 应、氧化还原反应中都有属于离子反应的,也有 不是离子反应的。 答案 A

  33. 2.下列叙述正确的是 ( ) A.元素的单质一定是通过氧化或还原该元素的 化合物制得的 B.含有最高价元素的化合物不一定具有很强的 氧化性 C.阳离子只能得到电子被还原,阴离子只能失 去电子被氧化 D.在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧 化性就越强 解析有些元素的单质本来就存在于自然界中, 同素异形体之间也可以相互转化,故A项错;阳离 子也可能被氧化,如Fe2+、NH等,阴离子也可能 被还原,如NO、MnO等,故C项错;氧化剂的氧化 性强弱与得电子数多少没有必然联系,故D项错。 B

  34. 3.人体血红蛋白中含有Fe2+,如果误食亚硝酸盐,3.人体血红蛋白中含有Fe2+,如果误食亚硝酸盐, 会使人中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+转变为Fe3+, 生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服 用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,这说明维生 素C具有 ( ) A.酸性 B.碱性 C.氧化性 D.还原性 解析 血红蛋白丧失与O2结合的能力的原因是 Fe2+ Fe3+,此过程为氧化还原反应,加还 原剂可预防Fe2+被氧化,故维生素C具有还原性。 D NO

  35. 4.已知氟、氯、溴、碘、砹为同一族元素,其中4.已知氟、氯、溴、碘、砹为同一族元素,其中 溴化砹(AtBr)可发生下列反应: ①2AtBr+2Mg MgBr2+MgAt2;②AtBr+2NH3 (l) NH4Br+AtNH2。 对上述两个反应的有关说法正确的是 ( ) A.这两个反应都是氧化还原反应 B.反应①MgAt2既是氧化产物,又是还原产物

  36. C.反应②中AtBr既是氧化剂,又是还原剂 D.Mg的还原性弱于MgAt2的还原性 解析AtBr中At显+1价,Br显-1价,所以②不是氧化还原反应,A、C项错;反应①中的还原剂是Mg,还原产物是MgAt2,所以Mg的还原性大于MgAt2, D项错。 答案B

  37. 题组二 氧化性、还原性强弱的比较 5.对于反应O3+I-+H+ I2+O2+H2O(未配平), 下列说法正确的是 ( ) A.O2和H2O是还原产物 B.该反应能说明O2氧化性大于I2 C.氧化产物与还原产物的物质的量之比是1∶1 D.配平后的化学方程式为:2O3+2I-+4H+ I2+2O2+2H2O 解析O2不是还原产物,A项错;根据方程式进 行的氧化性大小比较指的是氧化剂和氧化产物 之间的比较,B项错;配平后的化学方程式为O3 +2I-+2H+ I2+O2+H2O,D项错。 C

  38. 6.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结6.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结 构有关,还与物质的浓度和反应温度等有关。 下列各组物质由于浓度不同而能发生不同氧化 还原反应的是 ( ) ①Cu与HNO3溶液;②Cu与FeCl3溶液;③Zn与 H2SO4溶液;④Fe与HCl溶液 A.①③ B.①② C.②④ D.②③ 解析本题主要考查影响物质氧化性、还原性 强弱的因素。①中Cu与浓HNO3作用生成Cu(NO3)2、 NO2、H2O,而与稀HNO3作用则生成Cu(NO3)2、NO、 H2O;②中Cu与FeCl3反应只发生Cu+2FeCl3 CuCl2+2FeCl2;③中Zn与H2SO4反应则有如下两种 情况:Zn+H2SO4(稀) ZnSO4+H2↑,Zn+2H2SO4(浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O;④中Fe与HCl反应时只 生成 FeCl2和H2。 A

  39. 7.有下列三个反应:①Cl2+FeI2 FeCl2+I2 ②2Fe2++Br2 2Fe3++2Br- ③Co2O3+6HCl 2CoCl2+Cl2↑+3H2O。下列说法正确的是 ( ) A.①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3+、CoCl2 B.根据以上方程式可以得到氧化性Cl2>Fe3+> Co2O3 C.可以推理得到Cl2+FeBr2 FeCl2+Br2 D.在反应③中当1 mol Co2O3参加反应时,2 mol HCl被氧化

  40. 解析反应③中的氧化产物是Cl2,故A错;从反应 ③可知氧化性Co2O3>Cl2,故B错;由反应②可知, Fe2+可以被Br2氧化为Fe3+,故C错;从反应③可 知,1 mol Co2O3参加反应时,有1 mol氯气生成, 即2 mol HCl被氧化。 答案D

  41. 8.氯气是中学化学中接触到的一种重要气体。请8.氯气是中学化学中接触到的一种重要气体。请 解答下列与氯气制备有关的试题: (1)实验室用二氧化锰跟浓硫酸、氯化钠共热 反应,MnO2被还原成Mn2+并制取氯气的化学方程 式是。 (2)KMnO4是常用的氧化剂。在酸性条件下, MnO 被还原成Mn2+。用高锰酸钾跟浓盐酸在  室温下制氯气的化学方程式是。 (3)历史上曾用“地康法”制氯气。这一方法 是用CuCl2作催化剂,在450℃下利用空气中的 氧气跟氯化氢反应制氯气。这一反应的化学方 程式为。

  42. (4)从氯元素化合价的变化看,以上三种方法的(4)从氯元素化合价的变化看,以上三种方法的 共同点是。 (5)比较以上三个反应,可认为氧化剂的氧化能 力从强到弱的顺序为。 解析(1)该反应可以分为两步,首先是浓硫酸 与氯化钠反应产生氯化氢,氯化氢再还原二氧化 锰而制备氯气。 (2)高锰酸钾具有强氧化性,在酸性条件下可以 将一定浓度的氯离子氧化为氯气。 (3)地康法制备氯气是利用的氧气氧化氯化氢, 同时有水产生。

  43. (4)实验室中制备氯气的基本原理是氧化氯离(4)实验室中制备氯气的基本原理是氧化氯离 子,用到的氧化剂一般是较强的氧化剂,如二氧 化锰、高锰酸钾等。 (5)从反应条件看,高锰酸钾最容易把氯化氢氧 化成氯气,氧气最难把氯化氢氧化成氯气。所以 这三种氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序为:高 锰酸钾、二氧化锰、氧气。

  44. 答案 (1)MnO2+2H2SO4(浓)+2NaCl MnSO4 +Na2SO4+Cl2↑+2H2O (2)2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+ 5Cl2↑+8H2O (3)4HCl+O2 2Cl2↑+2H2O (4)氯元素由-1价升高到0价 (5)KMnO4>MnO2>O2 返回

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