2020届化学高考二轮复习（浙江）氧化还原反应学案

2020届化学高考二轮复习（浙江）氧化还原反应学案

‎[考试说明]‎ 知识内容 考试要求 ‎(1)氧化还原反应中电子转移的方向和数目 c ‎(2)根据氧化还原反应判断物质的氧化性、还原性强弱 c ‎(3)氧化还原反应方程式的配平 c ‎(4)电解质和非电解质的概念 a ‎(5)强、弱电解质的概念 a ‎(6)离子反应的本质及发生的条件 b ‎(7)离子方程式 b ‎(8)常见离子的检验 c 第1讲　氧化还原反应 ‎　氧化还原反应概念辨析[学生用书P7]‎ ‎1．氧化还原反应概念间的关系 例如：反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中得电子的物质是MnO2，为氧化剂，失电子的物质是浓HCl，为还原剂；氧化产物为Cl2，还原产物为MnCl2，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。‎ ‎2．常见的氧化剂和还原剂 ‎(1)常见氧化剂及其还原产物 氧化剂 Cl2(X2)‎ O2‎ Fe3＋‎ 酸性 KMnO4、‎ K2Cr2O7‎ HClO 浓 H2SO4‎ HNO3‎ H2O2‎ 还原产物 Cl－(X－)‎ H2O/‎ O2－/OH－‎ Fe2＋/‎ Fe Mn2＋/‎ Cr3＋‎ Cl－‎ SO2‎ NO2、‎ NO H2O ‎(2)常见还原剂及其氧化产物 还原剂 金属 单质 非金属 单质 Fe2＋‎ H2S/S2－‎ HI/I－‎ NH3‎ CO SO2/‎ SO 氧化 产物 金属 离子 非金属 氧化物 Fe3＋‎ S、SO2‎ I2‎ N2、NO CO2‎ SO3、‎ SO ‎1．(2019·浙江4月选考，T6)反应8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl，被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为(　　)‎ A．2∶3　　　　　　　　 B．8∶3‎ C．6∶3 D．3∶2‎ 答案：A ‎2．(2018·浙江4月选考，T7)下列变化过程中，加入氧化剂才能实现的是(　　)‎ A．Cl2→Cl－ B．I－→I2‎ C．SO2→SO D．CuO→Cu 答案：B ‎3．(2019·乐清一中期末)已知二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为Cl—S—S—Cl，它易与水反应2S2Cl2＋2H2O===4HCl＋SO2↑＋3S↓。对该反应的说法正确的是(　　)‎ A．S2Cl2既作氧化剂又作还原剂 B．H2O作还原剂 C．每生成1 mol SO2转移4 mol电子 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶1‎ 解析：选A。该反应中只有S元素的化合价变化，则S2Cl2既作氧化剂又作还原剂，A项正确；H2O中H、O元素的化合价均不变，则水不是还原剂，B项错误；S元素的化合价由＋1价升高为＋4价，则每生成1 mol SO2转移3 mol电子，C项错误；氧化产物为SO2，还原产物为S，由反应可知二者的物质的量之比为1∶3，D项错误。‎ ‎4．(2018·浙江11月选考，T6)下列化学反应中溴元素仅被氧化的是(　　)‎ A．2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2‎ B．Br2＋2NaI===2NaBr＋I2‎ C．3Br2＋6NaOH5NaBr＋NaBrO3＋3H2O D．HBr＋NaOH===NaBr＋H2O 解析：选A。A项反应中溴元素化合价只升高，‎ 所以仅被氧化；B项反应中溴元素化合价只降低，所以仅被还原；C项反应中溴元素化合价既升高又降低，所以既被氧化又被还原；D项反应中溴元素化合价没有变化，未发生氧化还原反应。‎ 氧化还原概念理解和应用中的技巧 从氧化还原反应的实质——电子转移去分析理解有关的概念，在实际应用中，具体方法是找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。 ‎ ‎　氧化还原反应规律及应用　氧化还原反应方程式的配平 ‎[学生用书P8]‎ ‎1．氧化还原反应规律及应用 ‎2．氧化还原反应方程式的配平方法 ‎(1)氧化还原反应方程式配平步骤(化合价升降法)‎ ‎“一标、二找、三定、四配、五查”，即标好价，列变化，定总数，配系数，再检查。‎ ‎①标出变价元素的化合价。‎ ‎②用观察法找出元素化合价的变化值。‎ ‎③根据化合价升降总数相等的原则用最小公倍数法确定化学计量数。‎ ‎④用观察法配平化合价无变化的物质的化学计量数，同时将单线改成等号。‎ ‎⑤检查核实各元素原子个数是否守恒。对于用离子方程式表示的氧化还原反应方程式还必须核实电荷是否守恒。‎ ‎(2)解答有关缺项配平类题目的方法和步骤 ‎①先根据化合价升降总数相等的原则配平含变价元素物质前的化学计量数。‎ ‎②再根据质量守恒和元素的原子或离子个数守恒配平其他物质。‎ ‎③最后通过观察比较反应物、生成物增减原子或离子以确定未知物并配平。‎ ‎(3)有离子参与的氧化还原反应方程式的配平顺序 ‎①根据化合价升降，配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。‎ ‎②根据电荷守恒调节离子的化学计量数。‎ ‎③最后检查原子守恒和电荷守恒。‎ 题组一　氧化还原反应规律及应用 ‎1．已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3 ＋ 3ClO－ ＋ 4OH－ ===2RO＋3Cl－＋5H2O。则RO中R的化合价是 (　　)‎ A．＋3　　　　　　　　　　 B．＋4‎ C．＋5 D．＋6‎ 解析：选D。根据离子反应中反应前后电荷守恒，可得3＋4＝2n＋3，解得n＝2，根据化合价规则判断RO中R的化合价为＋6。‎ ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．根据反应：Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑可推知Cu的还原性比H2的强 B．在反应：CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑中，水作氧化剂 C．反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中氧化剂和还原剂的物质的量之比是3∶1‎ D．因Cl2的氧化性强于I2的氧化性，所以置换反应：I2＋2NaClO3===2NaIO3＋Cl2不能发生 解析：选B。电解过程是非自发的氧化还原反应，不能根据电解反应方程式来判断物质的氧化性和还原性强弱，A项错误；B项中发生氢元素的归中反应，水中的氢元素化合价降低，水作氧化剂，正确；C项中氮元素发生歧化反应，氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶2，错误；D项中碘单质将＋5 价的氯元素还原为氯气，说明碘单质的还原性强于氯气的，遵循氧化还原反应规律，故该反应能发生，错误。‎ 氧化还原反应习题的解题步骤 首先分析题意的考查点，再确定用什么规律解决问题。涉及“几种元素被氧化(或还原)”‎ 或“谁先被氧化(或还原)”问题，必然用先后规律解答；涉及电子转移数或氧化剂(或氧化产物)与还原剂(或还原产物)比例问题，必然用守恒规律解答；涉及能否发生某反应，一般属于强弱规律，而判断同种元素的不同价态的物质之间反应的化合价变化问题，则要依据归中规律。 ‎ 题组二　氧化还原反应方程式的配平及计算 ‎3．已知氧化性Br2＞Fe3＋。向含溶质a mol的FeBr2溶液中通入b mol Cl2，充分反应。下列说法不正确的是(　　)‎ A．离子的还原性强弱：Fe2＋＞Br－＞Cl－‎ B．当a≥2b时，发生的离子反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ C．当a＝b时，反应后的离子浓度之比：c(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－)＝1∶2∶2‎ D．当3a≤2b时，发生的离子反应：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－‎ 解析：选C。根据题干给予的信息，氧化性：Br2>Fe3＋，判断出还原性：Fe2＋＞Br－＞Cl－；就可弄清楚反应时，Fe2＋先被氧化，当Fe2＋全部被氧化了，Br－才开始被氧化；反之，只要Br－被氧化了，说明Fe2＋已全部被氧化。故①当加入的氯气的物质的量与铁的物质的量：a≥2b时，氯气的量不足，只氧化Fe2＋，所以发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ ；‎ ‎②当Fe2＋、Br－与足量Cl2反应 (3a≤2b)时，Br－、Fe2＋都完全被氧化，发生的反应为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－ ; ‎ ‎③当加入的氯气把Fe2＋完全氧化成Fe3＋，还有部分剩余时(a＝b)，氯气可继续与Br－发生反应：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，所以可发生的反应为2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－ ；此时反应后的离子浓度为c(Fe3＋) ∶c(Br－)∶c(Cl－) ＝ 1∶1∶2 。由此，可以确定C选项不正确。‎ ‎4．以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：‎ ‎ (1)过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)过程Ⅰ中，Fe2＋催化过程可表示为 ⅰ.2Fe2＋＋PbO2＋4H＋＋SO===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O ⅱ.……‎ 写出ⅱ的离子方程式：______________________________________________________。‎ 答案：(1)Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O ‎(2)2Fe3＋＋Pb＋SO===2Fe2＋＋PbSO4‎ ‎5．(2018·浙江4月选考，T27)某同学用含结晶水的正盐X(四种短周期元素组成的纯净物)进行了如下实验：‎ ‎　‎ 实验中观测到：混合气甲呈无色并被蒸馏水全部吸收；固体乙为纯净物；在步骤③中，取溶液丙，恰好中和需消耗 0.002 00 mol NaOH；另取一定量溶液丙，加入少量K2FeO4固体，产生黄绿色气体。‎ 请回答：‎ ‎(1)X的化学式是____________________________________________________________，步骤①的化学方程 式是________________________________________________________。‎ ‎(2)溶液丙与K2FeO4固体反应的化学方程式是_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)MgCl2·6H2O　MgCl2·6H2OMgO＋2HCl↑＋5H2O↑‎ ‎(2)2K2FeO4＋16HCl===4KCl＋2FeCl3＋3Cl2↑＋8H2O ‎　物质的氧化性、还原性强弱[学生用书P9]‎ 一、氧化性、还原性强弱的认识 ‎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)。‎ ‎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。例如：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。‎ 二、氧化性、还原性强弱的比较方法 　依据反应原理 　依据金属活动性顺序 　依据非金属活动性顺序 　依据元素周期表 ‎ ‎ 　依据电化学原理 ‎(1)原电池：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极，其还原性：负极>正极。‎ ‎(2)电解池：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。‎ 　依据反应条件及反应的剧烈程度 反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。例如：根据2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑，可以推知还原性Na>Mg。‎ 　依据氧化还原反应的程度 相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其对应氧化剂的氧化性强。例如：根据2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS，可以推知氧化性：Cl2>S。‎ ‎(1)根据化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性，但不能判断氧化性或还原性的强弱。元素处于最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性，如Na＋、SO；同理，元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。‎ ‎(2)非金属阴离子不一定只具有还原性，如O既有氧化性又有还原性。金属阳离子不一定只具有氧化性，如Fe2＋既有还原性又有氧化性。 ‎ ‎1．已知下列三个化学反应：‎ ‎①Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu；‎ ‎②Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2；‎ ‎③2FeCl3＋Fe===3FeCl2。‎ 则下列说法不正确的是(　　)‎ A．氧化性：Cl2＞Br2‎ B．氧化性：Fe2＋＞Cu2＋‎ C．还原性：Fe＞Fe2＋‎ D．氧化性：Fe3＋＞Fe2＋‎ 答案：B ‎2．铋(Bi)位于元素周期表中第ⅤA族，其价态为＋3时较稳定，铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液，向其中依次滴加下列溶液，对应的现象如表所示：‎ 加入溶液 ‎①适量铋酸钠溶液 ‎②过量的双氧水 ‎③适量KI淀粉溶液 实验现象 溶液呈紫红色 溶液紫红色消失，产生气泡 溶液变成蓝色 则NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序为(　　)‎ A．I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3‎ B．H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4‎ C．NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2‎ D．KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2‎ 解析：选C。依题意：①NaBiO3能将MnSO4中的Mn2＋氧化成MnO，说明NaBiO3的氧化性强于KMnO4的；②MnO能将H2O2氧化成O2，说明KMnO4的氧化性强于H2O2的；③H2O2能将KI氧化成I2，I2使淀粉溶液显蓝色，说明H2O2的氧化性强于I2的。‎ ‎3．已知下列反应：Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O (Ⅰ)；5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3 (Ⅱ)。下列说法正确的是(　　)‎ A．反应(Ⅰ)中HCl是氧化剂 B．反应(Ⅱ)中Cl2发生氧化反应 C．还原性：CoCl2＞HCl＞I2‎ D．氧化性：Co2O3＞Cl2＞HIO3‎ 解析：选D。反应(Ⅰ)中，Cl－失去电子，HCl作还原剂，选项A错误；反应(Ⅱ)中，Cl2得到电子变为Cl－，发生还原反应，选项B错误；根据反应(Ⅰ)可知，Co2O3(氧化剂)的氧化性强于Cl2(氧化产物)，HCl(还原剂)的还原性强于CoCl2(还原产物)，根据反应(Ⅱ)可知，Cl2的氧化性强于HIO3，I2的还原性强于HCl，故选项C错误、选项D正确。　‎ ‎4．(2019·湖州高三选考模拟)已知下列实验事实：①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液；②将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝；③向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液。下列判断不正确的是(　　)‎ A．化合物KCrO2中Cr元素为＋3价 B．实验①证明Cr2O3是两性氧化物 C．实验②证明氧化性：Cr2O＞I2‎ D．实验③证明H2O2既有氧化性又有还原性 解析：选D。根据化合价规则判断：化合物KCrO2中K和O元素的化合价分别是＋1价和－2价，则Cr元素为＋3价，A项正确；根据两性氧化物的概念判断，Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液，则Cr2O3是两性氧化物，B项正确；根据氧化还原反应的强弱规律判断，将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝，这说明反应中有单质碘生成，K2Cr2O7是氧化剂，其氧化性强于氧化产物单质碘的氧化性，C项正确；向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液，Cr元素的化合价从＋3价升高到＋6价，失去电子，KCrO2是还原剂，双氧水中氧元素的化合价从－1价降低到－2价，双氧水是氧化剂，只表现氧化性，D项错误。‎