【文档说明】专题三 氧化还原反应(精讲)-2023年高考化学大一轮复习精讲精练(解析版).docx,共(19)页,1.698 MB,由envi的店铺上传
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专题三氧化还原反应【核心素养】课标要求核心素养1.熟悉常见元素的化合价。能根据化学式判断元素的化合价。2.了解氧化还原反应的本质。3.了解常见的氧化还原反应。4.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。宏观辨识与微观探析证
据推理与模型认知【思维导图】【知识点精准记忆】一、氧化还原反应的基本概念1.本质和特征2.有关概念与联系3.常见的氧化剂和还原剂(1)常见的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合物等。如:(2)常见的
还原剂常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如:(3)既可作氧化剂,又可作还原剂的物质或粒子具有中间价态的物质或粒子既具有氧化性,又具有还原性,当与强还原剂反应时,作氧化剂,表现氧化性
;当与强氧化剂反应时,作还原剂,表现还原性。常考物质或粒子归纳如下:氧化产物――→-ne-物质或粒子――→+ne-还原产物Fe3+Fe2+FeSO2-4SO2-3SO2H2O2H2O说明:Fe2+、SO2-3主要表现还原性,H2O2主
要表现氧化性[微点拨]同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)不是一成不变的,而是决定于还原剂(或氧化剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介质的酸碱性等多种因素。如KMnO4在酸性溶液中的还原产物一般是Mn2+
;在中性或碱性溶液中的还原产物一般是锰的较高价态的化合物,如MnO2、K2MnO4等。4.四种基本反应类型和氧化还原反应的关系[微点拨]有单质参加或生成的化学反应,不一定是氧化还原反应,如3O2放电,2O3。5.氧化还原反应中电子转移的表示方法(1)双线桥法——标变价,画箭头,算数目,说变化请写出
Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目:(2)单线桥法氧化剂+还原ne-剂===还原产物+氧化产物请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目:[方法规律]转移电子数的计算思路
明确元素的变价―→找出所有氧化剂或还原剂的物质的量――――――――→根据变价数所有氧化剂或还原剂得或失的电子数―→确定转移电子数。[n(e-)=n(氧化剂)或n(还原剂)×N(变价原子数)×ΔN(化合价变化数)]二、氧化还原反应基本规律及应用突破点一物质氧化性、还原性强弱的判断物质氧化性(得电子
的能力)、还原性(失电子的能力)的强弱取决于物质得失电子的难易,与得失电子的数目无关,但也与外界因素(如反应条件、反应物浓度、酸碱性等)有关,具体判断方法如下。1.依据氧化还原反应原理判断(1)氧化性强弱:氧化剂>氧
化产物。(2)还原性强弱:还原剂>还原产物。2.依据“二表、一律”判断(1)依据元素周期表判断①同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐渐增强。――――――――――――――――――――――――→F2Cl2Br2I2氧化性减弱F-Cl-Br-I-还原性增强②同周期元素对应单
质的还原性从左到右逐渐减弱,氧化性逐渐增强。――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――→NaMgAlSiPSCl2还原性减弱,氧化性增强(2)依据金属活动性顺序表判断(3)依据元素周期律判断非金属元素的最高价氧化物对应水化
物的酸性越强,其对应单质的氧化性越强如酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3,则氧化性:Cl2>S>P>C>Si金属元素的最高价氧化物对应水化物的如碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,则碱性越强,其对应单质的还原性越强还原性:Na>Mg>Al3.依据产物中
元素价态的高低判断(1)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氧化性强。例如:(2)相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。例如:4.依据反应条件判断浓度同一种物质,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[归纳拓展]熟记常见物质氧化性、还原性顺序
(1)氧化性:KMnO4>Cl2>Br2>Fe3+>I2>S(2)氧化性:HNO3浓H2SO4>Fe3+(3)还原性:Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2+H2O或SO2-3<H2S或S2-突破点二氧化还原反
应中的守恒规律1.质量守恒反应前后元素的种类和质量不变。2.得失电子守恒即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数,这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物
质分为初态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。3.电荷守恒离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+(错误),2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(正确)。突破点三价态转化规律1.价
态归中规律含有不同价态的同种元素物质间发生氧化还原反应时,该元素的价态变化一定遵循“高价+低价―→中间价”,即“价态相邻能共存,价态相间能归中,归中价态不交叉,价升价降只靠拢。”如:不会出现⑤中H2S和H2SO4反应,H2S转化
为SO2而H2SO4转化为S的情况。2.歧化反应规律同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时,该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态+低价态”,不会出现“一边倒”的现象,即生成物中该元素的价态不能都比反应物中该元素价态高,或都比反应物中该元素价态低。如:突破点四先后规律1.根
据不同还原剂的还原性强弱判断反应的先后同时含有几种还原剂时―――――――――→加入氧化剂将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性Fe2+>Br-,所以Cl2先与Fe2+反应。2.根据不同氧化剂的氧化性强弱判断反应的先后同时
含有几种氧化剂时―――――――→加入还原剂将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+
。三、氧化还原反应方程式的配平与书写1.氧化还原反应方程式配平的基本原则2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤3.氧化还原反应方程式配平的基本方法(1)正向配平法适合反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。如:(2)逆向配平
法适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数,然后确定反应物的化学计量数。如:3S0+6KOH(热、浓)===2K2S-2+K2S+4O3+3H2O化合价降低2×2化合价升高4由于S的化合价既升高又降低,而且升降总数要相等,所
以K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1,然后确定S的化学计量数为3。(3)整体配平法若某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。如Cu2
S+HNO3―→Cu(NO3)2+NO+H2SO4+H2O,有Cu、S、N三种元素的化合价变化,Cu2S中Cu、S元素化合价均升高,看作一个整体,Cu+12S-2↑1×2+↑8×3+HN+5O3↓3×10―→Cu
+2(NO3)2+N+2O+H2S+6O4+H2O,配平得3Cu2S+22HNO3===6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4+8H2O。【典例剖析】考点一、氧化还原反应的基本概念1.二氧化锰的有关转化关系如图所示,下列有关说法中正确的是()A.
相同条件下生成等量的2O,反应③和④中转移的电子数之比为1:2B.反应⑤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:3C.反应①③④中2MnO均作催化剂D.反应①中生成的2Cl经干燥后,不可用钢瓶贮运【答案】A【解析】A选项:相同条件下生成3mol2O,反应③和④转移的电子数之
比为6:12=1:2,故A正确;B选项:反应⑤中氧化剂(2MnO)与还原剂(Al)的物质的量之比为3:4,故B错误;C选项:反应①中2MnO作氧化剂,反应③、④中2MnO作催化剂,故C错误;D选项:反应①生成的2Cl经干燥后
,常温下与Fe不能发生反应,所以可用钢瓶贮运,故D错误;故选A。2.氮化钠和氢化钠分别与水反应的化学方程式如下:①323NaN3HO3NaOHNH++,②22NaHHONaOHH++。有关3NaN和NaH的叙述正确的是()A.离子半径:3NaNH+−+B.反应①是氧化
还原反应C.与盐酸反应都只生成一种盐D.1molNaH反应时,转移1mole−【答案】D【解析】电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,离子半径:3NaN+−,故A错误;反应①中元素化合价都没有发
生变化,不是氧化还原反应,故B错误;3NaN与盐酸反应生成氯化钠与氯化铵两种盐,故C错误;NaH中H元素的化合价为-1价,与水反应生成2H,化合价变成0价,则1molNaH反应时,转移1mole−,故D正确。
3.下列有关海洋资源的利用,未涉及氧化还原反应的是()A.海水提溴B.海水淡化C.氯碱工业D.海带提碘【答案】B【解析】略4.下列变化必须加入还原剂才能实现的是()A.3KClOKCl→B.32FeFe++→C.233HCOCO−−→D.2CuCu+→【答案】B【解析】A.3KClOKCl→,
3KClO分解生成KCl,不需要加氧化剂和还原剂,故A错误;B.32FeFe++→,Fe元素的化合价由+3价变为+2价,需要加入还原剂才能实现,故B正确;C.该反应中无元素的化合价发生变化,故C错误;D.2+CuCu→,Cu元素的化合价由0价变为+2价,需要加入氧化剂才能实现,故C错误;故
选:B。5.在一些特定的条件下,铁也可以生成具有保护作用的氧化膜。例如,铁在浓硝酸、浓硫酸中可以生成氧化膜(称为钝化膜),在碱性溶液中也易被一些并不强的氧化剂氧化生成钝化膜。拿一把已除锈、去油的小刀放入发蓝液(50g氢氧化钠、10g硝酸钠、3g亚硝酸钠和100m
L水所形成的溶液)中,加热煮沸20min,就可形成蓝黑色的“烤蓝”。根据上面的信息判断下列叙述不正确的是()A.在烤蓝的过程中,铁没有损失B.烤蓝实质是一部分铁被氧化成致密的氧化膜,起到了抗腐蚀作用C.在“烤蓝”液中硝酸钠、亚硝酸钠起了氧化剂作用D.在烤蓝前除锈可以使
用盐酸【答案】A【解析】在烤蓝的过程中,铁被氧化产生致密的氧化物保护膜34FeO,阻止金属的进一步氧化,铁被氧化而损失,A错误;在“烤蓝”液中发生反应:222233FeNaNO5NaOH3NaFeOHONH++++△、3222438Fe3NaNO5Na
OH2HO4NaFeO3NH++++△。在上述两个反应中硝酸钠、亚硝酸钠中的N化合价降低,得到电子,被还原为3NH,故硝酸钠、亚硝酸钠起氧化剂作用,C正确;为防止钝化膜层脱落,在烤蓝前可根据铁锈能够与酸反应的性质,使用盐酸除去
金属表面的铁锈,D正确。6.下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】A项Cl2→NaCl应为得e-,Cl2→NaClO应为失e-;B项中氧化产物与还原产物均为Cl2,且转移电子数目为5e-;C项中用单线桥表示电子转移时不标“得失”。7.分析下列反应并按要求
填空。(1)232Fe3Cl2FeCl+点燃,氧化剂是___,还原剂是___;发生氧化反应的是____,发生还原反应的是_____。(2)424222KMnOKMnOMnOO++△,氧化剂是____,还原剂是_____;被氧化的元素是__
___,被还原的元素是__________。(3)2222HSSO3S2HO++,氧化剂是____________,还原剂是____________;发生氧化反应是____,被还原的元素是______
____。【答案】(1)2Cl;Fe;Fe;2Cl(2)4KMnO;4KMnO;4KMnO中的氧元素;4KMnO中的锰元素(3)2SO;2HS;2HS;2SO中的硫元素【解析】略考点二:氧化还原反应的基本规律1.铊(Tl)盐与氰化
钾(KCN)被列为A级危险品。己知下列反应在一定条件下能够发生:①3Tl2AgTl2Ag+++++,②23AgFeAgFe+++++,③32Fe2Fe3Fe+++,下列离子氧化性比较顺序正确的是()A.
33TlFeAg+++B.33FeAgTl+++C.2TlAgFe+++D.33TlAgFe+++【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。2.已知反应:①Cl2+2KBr=2KCl+Br2,②KClO3+6HCl=
3Cl2+KCl+3H2O,③2KBrO3+Cl2=Br2+2KClO3,下列说法正确的是()的A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应B.反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6:1C.氧化性由强到弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2D.③中lmol还原剂反应则氧化剂得到电子
的物质的量为2mol【答案】B【解析】A项,②不符合置换反应的概念,错误;B项,根据氧化性:氧化剂>氧化产物,由3个反应可确定氧化性:3322KBrOKClOClBr,正确;C项,②中3KClO与HCl分别作氧化剂和还原剂,6分子HCl中有5分子作还原剂,
氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5,错误;D项,③中2Cl作还原剂,1mol还原剂参加反应,氧化剂得到10mol电子,错误。3.在常温下,发生下列几种反应:①242216H10Z2XO2X5Z8HO+−−+++++②2322AB2A2
B++−++③222BZB2Z−−++根据上述反应,下列结论判断错误的是()A.溶液中可发生反应:2232A22ZAZ++−++B.2Z在①、③反应中为还原剂C.氧化性强弱的顺序为:3422XOZBA−+D.2
X+是4XO−的还原产物【答案】D【解析】A选项:本题考查氧化还原反应。同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,①中X的化合价降低,则氧化性:42XOZ−,②中B元素的化合价降低,则氧化性;32BA+,③中Z元素的化合价降低,则氧
化性:22ZB,则氧化性:32ZA+,反应232Z2A2A2Z++−++可发生,故A正确;B选项:由上述分析可知氧化性:3422XOZBA−+,故B正确;C选项:①中Z元素的化合价升高,则2Z为氧化产物,③中Z元素的化合价降低,则2Z为氧化剂,故C错误
;D选项:反应①中X元素的化合价降低,则4XO−为氧化剂,则2X+是4XO−的还原产物,故D正确。4.已知在碱性溶液中可发生反应:2R(OH)3+3ClO-+4OH-===2ROn-4+3Cl-+5H2O。则ROn-4中R的化合价是()A.+3B.+4
C.+5D.+6【答案】D【解析】该氧化还原反应中,Cl元素的化合价由+1价降至-1价,设ROn-4中R为x价,R(OH)3中R为+3价,根据氧化还原反应中化合价升降总数相等,有2×(x-3)=3×[+1-(-1)],解得x=+6。5.已知X、Y、
Z、W、Q均为含氮化合物,它们在一定条件下有如下转换关系(未配平):①X―→W+O2②Z+Y+NaOH―→H2O+W③Y+SO2―→Z+SO3④Q+Y―→Z+H2O⑤X+Cu+H2SO4(浓)―→Cu2++Y+SO2-4则这五种含氮化
合物中氮元素的化合价由高到低的顺序为()A.X>Y>Z>W>QB.X>Z>Y>Q>WC.X>Y>W>Z>QD.W>X>Z>Q>Y【答案】C【解析】①中,X中氧元素失电子化合价升高,则氮元素得电子化合价降低,所以氮元素化合价X>W
;③中,硫元素化合价升高,则Y中氮元素化合价降低,所以氮元素化合价Y>Z;②为归中反应,则氮元素化合价W处于Z和Y中间,结合反应③可知,氮元素化合价Y>W>Z;④为归中反应,Z处于Q和Y之间,根据③知,Y>
Z,所以Z>Q;⑤铜元素化合价升高,则X中氮元素化合价降低生成Y,所以氮元素化合价X>Y;所以这五种含氮化合物中氮元素的化合价由高到低的顺序为X>Y>W>Z>Q。6.铋(Bi)元素价态为+3时较稳定,铋酸钠(3NaBiO)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(4MnSO)溶液,向其中依次滴加下列溶液,对
应的现象如下表所示:加入溶液①适量铋酸钠溶液②过量的双氧水③适量K淀粉溶液实验现象溶液呈紫红色紫红色消失,产生气泡得到蓝色溶液则下列说法错误的是()A.②中产生的气体为2OB.③中2Mn+做氧化剂C.氧化性:34222NaBi
OKMnOHOID.还原性:23MnBi++【答案】B【解析】A.根据上述分析,与双氧水反应生成气体,紫色消失,即4MnO−将双氧水氧化生成氧气,故A正确;B.③中I−被过量的双氧水氧化,故氧化剂伪双氧水,故B错误;C.根据氧化剂的氧化性强于氧化
产物的氧化性分析,氧化性:34222NaBiOKMnOHOI,故C正确;D.在反应中4MnSO为还原剂,3NaBiO被还原为3Bi+,则还原性:23MnBi++,故D正确;故选B。考点三:氧化还原反应的配平1.正向配平类(1)____Cu+____HNO3(稀)=
==______Cu(NO3)2+____NO↑+____H2O(2)____KI+____CuSO4===______I2+____CuI↓+____K2SO4(3)_____MnO-4+_____H++_____Cl-===_____Mn2++____Cl2↑+____H2O(4)
____P+____CuSO4+____H2O===____Cu+____H3PO4+____H2SO4【答案】(1)38324(2)42122(3)21610258(4)2585252.逆向配平类(1)____S+____NaOH=====△2Na2S+____Na2SO
3+____H2O(2)____Cl2+____Ca(OH)2=====△____CaCl2+____Ca(ClO)2+____H2O(3)____P4+____KOH+____H2O===____K3PO4+____PH3↑(4)_____(NH4)2Cr2O7===_____N2↑
+_____Cr2O3+_____H2O【答案】(1)3613(2)22112(3)29335(4)1114[思维建模]氧化还原反应方程式配平的一般步骤3.“三步法”突破缺项型氧化还原方程式的配平(1)将NaBiO3固体(黄色,微溶
)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:NaBiO3+Mn2++________===Na++Bi3++________+________(2)ClO-3+Fe2++________===Cl-+Fe3++_
_______(3)MnO-4+H2O2+________===Mn2++________+H2O(4)将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应,其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。完成下列化学方程式:KMn
O4+K2S+________===K2MnO4+K2SO4+S↓+________(5)Mn2++ClO-3+H2O===MnO2↓+Cl2+________【答案】(1)5214H+552MnO-47H2O(2)166H+163H2O(3)256H+25O2↑8(4)2
8524KOH283212H2O(5)524518H+[思维建模]配平缺项型氧化还原反应方程式的“三步法”(1)配平流程缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来,它们一般为水、酸(H+)或碱(OH-),其配平流
程为(2)补项原则条件补项原则酸性条件下缺H或多O补H+,少O补H2O碱性条件下缺H或多O补H2O,少O补O-(3)组合方式反应物生成物使用条件组合一H+H2O酸性溶液组合二H2OH+酸性溶液或酸碱性未知组合三OH-H2O碱性溶液组合四H2OOH-碱性
溶液或酸碱性未知4.“四步法”突破新情境下氧化还原方程式的书写(1)(2020·全国卷Ⅰ·节选)加入30%H2SO4“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被MnO2氧化成VO+2,写出VO+转化为VO+2反应的离子方程式:____
_______________________________。(2)(2019·全国卷Ⅲ·节选)工业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰,写出该反应的化学方程式__________________
____________________________。(3)(2018·全国卷Ⅰ·节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品的抗氧化剂,在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,用碘标准溶液进行滴定,该反应的离子方程式为__________________________
______________________________________________(4)(2018·天津高考·节选)NO被H2O2氧化为NO-3的离子方程式为_____________________________________
___________________________________。(5)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为___________________________________________________。
【答案】(1)VO++MnO2+2H+===VO+2+Mn2++H2O(2)MnO2+MnS+2H2SO4===2MnSO4+S+2H2O(3)S2O2-5+2I2+3H2O===2SO2-4+4I-+6H+(4)2NO+3H2O2===2NO-3+2H++2H2O(5)NaBH4+2H2O
===NaBO2+4H2↑[思维建模]新情境下氧化还原反应方程式是指用文字描述的方式,叙述一个化学反应的过程,需要从文字信息中提炼反应物、生成物,进而分析反应中电子得失情况,其流程为获得更多资源请扫码加入享学
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