2018届高考二轮复习鲁科版专题04氧化还原反应学案11

2018届高考二轮复习鲁科版专题04氧化还原反应学案11

‎ 专题四 氧化还原反应 学习目标：‎ ‎1、理解氧化还原反应的基本概念，了解本质是电子转移。‎ ‎2、理解氧化还原反应规律及应用。‎ ‎3、掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。‎ 学习重难点：‎ 1、 氧化还原反应规律及应用 2、 常见氧化还原反应的配平和相关计算 自主学习 ‎【知识梳理】‎ 考点一、理解氧化还原反应基本概念 ‎1．基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念之间的关系 概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。‎ 实例：在Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2的反应中Fe2O3是氧化剂，CO是还原剂；C元素被氧化，Fe元素被还原；Fe2O3具有氧化性，CO具有还原性；CO2是氧化产物，Fe是还原产物。‎ ‎2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 下列反应属于氧化还原反应的是____________(填序号，下同)，属于化合反应的是____________，属于分解反应的是________________________，属于置换反应的是____________，属于复分解反应的是______________。‎ ‎①Cu2S＋O22Cu＋SO2‎ ‎②3O22O3‎ ‎③Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2‎ ‎④2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑‎ ‎⑤CaCO3CaO＋CO2↑‎ ‎⑥2H2O22H2O＋O2↑‎ ‎⑦SO3＋H2O===H2SO4‎ ‎⑧2Fe＋3Cl22FeCl3‎ ‎⑨H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O ‎⑩NaH＋H2O===NaOH＋H2↑‎ ‎⑪IBr＋H2O===HIO＋HBr ‎【答案】①③④⑥⑧⑩　⑦⑧　⑤⑥　①④　⑨⑪‎ 正误辨析 正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎ (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)某元素从游离态变为化合态，该元素一定被氧化(　　)‎ ‎(3)非金属阴离子只具有还原性，金属阳离子只具有氧化性(　　)‎ ‎(4)H2O作为还原剂时，产物中一般有O2生成(　　)‎ ‎(5)无单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应(　　)‎ ‎(6)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂(　　)‎ ‎【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　‎ ‎【题组集训】‎ 题组一　正确理解氧化还原反应 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．氧化还原反应的本质是元素的化合价发生变化 B．还原剂是一种能够得到电子的物质 C．物质所含元素化合价升高的反应是还原反应 D．氧化反应和还原反应是同时发生的 ‎【答案】D ‎【解析】氧化还原反应的本质是电子的转移；还原剂是一种能够失去电子的物质；物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应。‎ 题组二　电子转移方向和数目的表示方法及应用 ‎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④⑤；属于歧化反应的是②，属于归中反应的是③，属于部分氧化还原反应的是③④⑤。‎ ‎3．下列反应中，水作氧化剂的是(　　)‎ A．C＋H2OCO＋H2‎ B．H2＋CuOCu＋H2O C．Cl2＋H2OHCl＋HClO D．SO3＋H2O===H2SO4‎ ‎【答案】A ‎【解析】B项，H2还原CuO，H2作还原剂，H2O是氧化产物；C项，Cl2和H2O反应，Cl2既是氧化剂又是还原剂；D项，SO3和H2O反应不是氧化还原反应。‎ ‎4．ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可通过以下反应制得：2KClO3＋H‎2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法不正确的是(　　)‎ A．CO2是氧化产物 B．H‎2C2O4在反应中被氧化 C．CO2的氧化性强于KClO3的氧化性 D．ClO2作水处理剂时，利用了其强氧化性 ‎【答案】C ‎【反思归纳】‎ 走好关键第一步——正确标出元素化合价 正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银；二价氧、钙、钡、镁、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜、汞二价最常见。‎ 近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断 CuFeS2　Cu＋2　Fe＋2　S－2　K2FeO4　Fe＋6‎ Li2NH　N－3　LiNH2　N－3　AlN　N－3‎ Na2S2O3　S＋2　MO　M＋‎5　‎C2O　C＋3‎ HCN　C＋2　N－3　CuH　Cu＋1　H－1‎ FeO　Fe＋(8－n)　Si3N4　Si＋4　N－3‎ 考点二、氧化性、还原性强弱比较 ‎【知识梳理】‎ ‎1．氧化性、还原性的判断 ‎(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。‎ ‎(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。‎ ‎2．氧化性、还原性强弱的比较方法 ‎(1)根据化学方程式判断 氧化剂(氧化性)＋还原剂(还原性)===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)根据反应条件和产物价态高低进行判断 ‎①与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就越强 ‎。如Na与冷水剧烈反应，Mg与热水反应，Al与水加热反应也不明显，所以还原性：Na>Mg>Al；非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应，F2与H2暗处剧烈反应并爆炸，Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸，Br2与H2加热到‎500 ℃‎才能发生反应，I2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，故氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。‎ ‎②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性越强，如：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4>MnO2。‎ 当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态不相同，可根据氧化产物的价态高低进行判断：氧化产物的价态越高，则氧化剂的氧化性越强，如：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS，则氧化性：Cl2＞S。‎ 正误辨析 正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，说明金属阳离子还原产物不一定是金属单质(　　)‎ ‎(2)反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，说明还原性Cu＞Fe2＋(　　)‎ ‎(3)反应Cu＋H2SO4通电,CuSO4＋H2↑，说明还原性：Cu＞H2(　　)‎ ‎(4)反应2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，说明盐酸不能作高锰酸钾的酸化剂(　　)‎ ‎【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)√‎ ‎【题组集训】‎ 题组一　正确理解氧化性、还原性强弱 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性 B．强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应 C．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性 D．元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼 ‎【答案】B ‎【解析】强氧化剂与强还原剂发生反应需要一定的条件，如：H2和O2发生反应需要点燃或光照。‎ ‎2．在氧化还原反应中，下列各组物质均可用作氧化剂的是(　　)‎ A．F－、I－、S2－ B．Fe3＋、MnO、NO C．ClO、Mg D．Cl2、Fe3＋、Al ‎【答案】B 题组二　依据方程式判断氧化性、还原性强弱 ‎3．已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：‎ Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋‎ Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋‎ 由此可以确定Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋三种离子的还原性由强到弱的顺序是(　　)‎ A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋‎ C．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ D．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋‎ ‎【答案】A ‎【解析】在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。由方程式可知，还原性：Fe2＋ ＞Ce3＋；Sn2＋＞Fe2＋。‎ ‎4．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性比较顺序正确的是(　　)‎ A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋ B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋‎ C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋ D．Tl3＋>Ag＋>Fe3＋‎ ‎【答案】D ‎【解析】在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。‎ 题组三　依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生 ‎5．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(　　)‎ A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3‎ B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2‎ C．Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2‎ ‎【答案】A ‎【解析】根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，可判断B中氧化性：Cl2>I2；C中氧化性：Co2O3>Cl2；D中氧化性：Fe3＋>I2，这些结论与题给信息一致。对于A，由于I－的还原性强于Fe2＋，所以Cl2应先氧化I－，而不应先氧化Fe2＋。‎ ‎6．已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是(　　)‎ A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋‎ B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O D．2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋‎ ‎【答案】B ‎【解析】A项，还原性：SO2＞Fe2＋，符合题意；B项，还原性：SO2＞I－，符合题意；C项，还原性：H2O2‎ ‎＞SO2，与题意矛盾；D项，还原性：H2O2＞Fe2＋，符合题意。‎ 题组四　外界条件影响物质的氧化性、还原性 ‎7．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：①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液　③Zn与H2SO4溶液　④Fe与FeCl3溶液　⑤Cl2和NaOH溶液　⑥Fe和HNO3溶液　⑦Fe和H2SO4溶液　⑧Na和O2‎ ‎(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是_________________________________。‎ ‎(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是________________________________。‎ ‎(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是__________。‎ ‎【答案】(1)①③⑥⑦　(2)⑤⑥⑦⑧　(3)②④‎ ‎【解析】⑥Fe和浓HNO3常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀HNO3反应，HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。‎ ‎【方法指导】‎ 根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法 (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：酸性条件：2MnO＋6H＋＋5SO===2Mn2＋＋5SO＋3H2O 中性条件：2MnO＋H2O＋3SO===2MnO2↓＋3SO＋2OH－‎ 碱性条件：2MnO＋2OH－＋SO===2MnO＋SO＋H2O 其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。‎ 考点三、氧化还原反应的“四条”规律 ‎【知识梳理】‎ ‎1．反应先后规律的思维模型 同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性最强的物质；‎ 同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性最强的物质。‎ ‎2．价态归中规律思维模型 含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。‎ 例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应：‎ 注意　⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。‎ ‎3．歧化反应规律思维模型 ‎“中间价高价＋低价”。‎ 具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，‎ 如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。‎ ‎4．守恒规律的思维模型 氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，即得失电子守恒。基于这种思想，可以对氧化还原反应进行配平和计算。‎ ‎【题组集训】‎ 题组一　先后规律的应用 ‎1．已知氧化性Br2＞Fe3＋。向含溶液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：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－‎ ‎【答案】C ‎【解析】本题考查离子反应和氧化还原反应等知识。这是一道能力要求较高的试题，是一道难得的好题，命题者严格把握了“学考”对离子反应内容的要求，巧妙设计从与反应物的量有关的离子反应入手，考查离子共存问题。所以解答这道题时，不需要从反应物FeBr2和Cl2的量分析入手书写与量有关的离子反应方程式来解题，只要依据题干给予的信息：氧化性Br2＞Fe3＋，就可判断出还原性Fe2＋＞Br－＞Cl－，当a＝b时，发生的离子反应2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－，利用原子守恒可知，反应后的溶液中c(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－)＝1∶1∶2。‎ ‎2．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是(　　)‎ A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋‎ B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋‎ C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出 D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出 ‎【答案】B ‎【解析】本题考查铁及其化合物的性质。FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2，还可能有过量的FeCl3溶液，加入铁粉充分反应后，A项，若无固体剩余，说明原溶液中含有Fe3＋，反应后不一定还含有；B项，不管固体是铁粉还是铜粉，溶液中一定含有Fe2＋；C项，若溶液中有Cu2＋，可能有部分铜固体析出；D项，若溶液中有Fe2＋，不一定有Cu析出。‎ 题组二　歧化、归中规律的应用 ‎3．氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为－1价)，化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，其中水的作用(　　)‎ A．既不是氧化剂也不是还原剂 B．是氧化剂 C．是还原剂 D．既是氧化剂又是还原剂 ‎【答案】B ‎【解析】CaH2→H2的过程中，H元素的化合价由－1→0，化合价升高，故CaH2为还原剂，而H2O→H2的过程中，H元素的化合价由＋1→0，化合价降低，故H2O为氧化剂。‎ ‎4．在反应4P＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3中，单质P(　　)‎ A．被氧化 B．被还原 C．一部分被氧化，一部分被还原 D．既未被氧化又未被还原 ‎【答案】C ‎【解析】→KH2O2，→H3，故单质P一部分被氧化，一部分被还原。‎ 题组三　守恒规律的应用 ‎ (一)利用守恒配平 类型一　正向配平类 ‎5．(1)____HCl(浓)＋____MnO2____Cl2↑＋____MnCl2＋____H2O ‎(2)____Cu＋____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2O ‎(3)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O ‎(4)____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O ‎【答案】(1)4　1　1　1　2　(2)3　8　3　2　4‎ ‎(3)5　1　3　3　3　3　(4)2　16　10　2　5　8‎ 类型二　逆向配平类 ‎6．(1)____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O ‎(2)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3‎ ‎【答案】(1)3　6　2　1　3　(2)2　9　3　3　5‎ ‎(二)利用守恒规律计算 ‎7．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为(　　)‎ A．2 B．‎3 C．4 D．5‎ ‎【答案】D ‎【解析】本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。‎ Na2―→xNa2O4　NaO―→Na 得关系式·x＝16×2，x＝5。‎ ‎【反思归纳】‎ ‎1．配平步骤 ‎(1)标好价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。‎ ‎(2)列变化：列出元素化合价升高和降低的数值。‎ ‎(3)求总数：求元素化合价升高和降低的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。‎ ‎(4)配化学计量数：用观察法配平其他各物质的化学计量数。‎ ‎(5)细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。‎ ‎2．守恒法解题的思维流程 ‎(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。‎ ‎(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。‎ ‎(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式：‎ a×be－＝a′×b′e－‎ a、a′指变价原子个数(物质的量)。‎ b、b′指元素的化合价变化数。‎