1、专题四氧化还原反应,化学（浙江选考专用）,考点一氧化还原反应的概念及规律,考点清单,知识梳理1.氧化还原反应的本质及判断依据(1)氧化还原反应的本质:电子转移(电子得失或电子对偏移)。(2)判断依据:元素化合价发生变化。2.氧化还原反应的有关概念及相互关系,3.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系4.氧化还原反应中电子转移的表示方法(1)双线桥法:得失电子分开注明,注明得失电子数,箭头从反应物指向生成物(同一种元素)。如:,方法如下:,(2)单线桥法:不标注电子得失,只标注转移的电子总数,箭头从还原剂中化合价升高的元素指向氧化剂中化合价降低的元素(可能是同种元素,也可能是不同种元素)。如:
2、方法如下:,5.氧化还原反应的基本规律及其应用(1)守恒规律氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子,且得电子总数等于失电子总数。或者说氧化还原反应中,有元素化合价升高必有元素化合价降低,且化合价降低总值必等于化合价升高总值。(2)强弱规律氧化性较强的氧化剂跟还原性较强的还原剂反应,生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物。可表示为,(较强氧化性)(较强应用:在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质,也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。(3)价态规律元素处于最高价态,只有氧化性;元素处于最低价态,只有还原性;元素处于中间价态,既有
3、氧化性又有还原性,但主要表现一种性质。物质中若含有多种元素,其性质是这些元素性质的综合体现。应用:判断元素或物质有无氧化性或还原性。,(4)转化规律氧化还原反应中,元素相邻价态之间的转化最容易;同种元素不同价态之间发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉;同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。例如:应用:判断氧化还原反应能否发生及电子转移情况。,(5)难易规律越易失去电子的物质,失去后就越难得到电子;越易得到电子的物质,得到后就越难失去电子。一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,与还原性最强的优先发生反应;同理,一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时,与氧化性最强的优先发生反应,如FeBr2溶液中通入Cl
4、2时,发生离子反应的先后顺序为2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-,2Br-+Cl2 Br2+2Cl-。应用:判断物质的稳定性及反应顺序。温馨提示氧化还原反应中的几个“不一定”1.某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原。因为元素处于化合态时,其化合价可能为正价,也可能为负价。例如:在反应2H2O,2H2+O2中,氢元素被还原,而氧元素被氧化。2.在氧化还原反应中,非金属单质不一定为氧化剂。例如:在反应H2+CuO Cu+H2O中,H2为还原剂。3.某一原子在反应中得到或失去的电子数越多,其氧化性或还原性不一定越强。物质的氧化性或还原性的强弱取决于得到或失去电子的难易程度,而不是得到或失
5、去电子的数目。4.含有最高价元素的化合物不一定具有强氧化性。如在HClO中Cl元素的化合价为+1价,在HClO4中Cl元素的化合价为+7价,事实上HClO的氧化性比HClO4强,HClO有强氧化性;再如浓H2SO4和Na2SO4溶液中,S元素均为+6价,但浓H2SO4具有强氧化性,而Na2SO4无强氧化性。,考点二氧化还原反应方程式的配平及相关计算,知识梳理1.氧化还原反应方程式的配平(1)配平原则得失电子守恒,即氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,化合价升高总数等于化合价降低的总数。电荷守恒,即反应前后离子所带的电荷总数相等。质量守恒(原子守恒),即反应前后原子的种类和个数相等。(
6、2)配平方法:化合价升降法(3)配平步骤标变价:标出反应前后发生变化的元素的化合价。求总数:通过化合价升降数的最小公倍数,求出化合价变化的总数。,配系数:通过“总数变化的化合价”确定所含化合价变化元素的反应物和生成物的系数。查守恒:满足得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒(原子守恒)。2.氧化还原反应的相关计算(1)解题方法:得失电子守恒法(2)解题步骤找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。找准元素化合价变化值。根据题中物质的物质的量和化合价变化值列出等式:n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值=n(还原剂)变价原子个数化合价变化值,方法1物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法1.根据元素活动
7、性顺序(常见元素)判断金属活动性顺序 非金属活动性顺序(常见元素) 2.根据元素在周期表中的位置判断同主族元素(从上到下)如: 同周期主族元素(从左到右),突破方法,如: 3.根据元素最高价氧化物对应的水化物的酸碱性强弱判断例如,酸性:HClO4H2SO4H3PO4H2CO3,可判断氧化性:Cl2SPC。4.根据氧化还原反应的方向判断氧化剂+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。5.根据氧化产物的价态高低判断当含有变价元素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判断氧化剂氧化性的强弱。如:2Fe+3Cl2 2FeCl3,Fe+S
8、FeS,可以判断氧化性:Cl2S。,6.根据反应所需条件判断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。例如:16HCl(浓)+2KMnO4 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl24HCl(浓)+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl24HCl(浓)+O2 2H2O+2Cl2上述三个反应中,还原剂都是HCl,氧化产物都是Cl2,而氧化剂分别是KMnO4、MnO2、O2。式中KMnO4在常温时可把浓盐酸中的Cl氧化;式需要在加热条件下才能完成;式不仅需要加热,还需要CuCl2作催化剂才能完成,由此我们可以得出氧化性:KMnO4MnO2O2。,7.根据物
9、质的浓度大小判断具有氧化性(或还原性)的物质浓度越大,其氧化性(或还原性)越强;反之,其氧化性(或还原性)越弱。如氧化性:HNO3(浓)HNO3(稀);MnO2能与浓盐酸反应,却不能被稀盐酸还原。8.根据原电池、电解池的电极反应判断一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,负极是电子流出的极,正极是电子流入的极。其还原性:负极金属正极金属。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。例1常温下,在溶液中发生如下反应:16H+10Z-+2X 2X2+5Z2+8H2O,2A2+B2 2A3+2B-2B-+Z2 B2+2Z-下列说法正确的是()A.
10、反应Z2+2A2+ 2A3+2Z-不能进行B.Z元素在、反应中均被氧化C.氧化性由弱到强的顺序是X、Z2、B2、A3+D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+解析同一氧化还原反应中,还原性:还原剂还原产物,氧化性:氧化剂氧化产物。根据已知反应可得还原性:A2+B-Z-X2+,氧化性:XZ2B2 A3+,则反应Z2+2A2+ 2A3+2Z-能进行;Z元素在反应中被还原,故选D项。,答案D1-1已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为Cl-Fe2+H2O2I-SO2,则下列反应不能发生的是()A.H2O2+H2SO4 SO2+O2+2H2
11、OB.2Fe3+SO2+2H2O 2Fe2+S+4H+C.SO2+I2+2H2O H2SO4+2HID.2Fe3+2I- 2Fe2+I2答案A解析A项,H2O2的还原性比SO2弱,违反了“强制弱”规律,该反应不能发生。,方法2氧化还原反应计算的常用方法得失电子守恒法利用得失电子守恒法解题的步骤:首先找出氧化剂、还原剂及两者物质的量以及每摩尔氧化剂和还原剂得、失电子的量,然后根据得失电子守恒列出等式:氧化剂的物质的量每摩尔氧化剂得电子数=还原剂的物质的量每摩尔还原剂失电子数,利用这一等式解答氧化还原反应的计算题,可化难为易,化繁为简。得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒的区别和联系:,例2(2017
12、浙江温州“十五校联合体”高二期末联考,29)用11.92 g NaClO配成100 mL溶液,向其中加入0.01 mol Na2Sx恰好完全反应,生成Na2SO4和NaCl。(1)NaClO溶液的物质的量浓度mol/L。(2)化学式中的x=。解析(1)n(NaClO)=0.16 mol,c(NaClO)=1.60 mol/L;(2)Na2Sx可被NaClO氧化为Na2SO4,S元素化合价由-升高为+6,而NaClO被还原为NaCl,Cl元素化合价由+1价降低为-1价,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为=0.01 mol0.16 mol=116,根据得失电子守,恒,则:x6-(-)=1
13、62,解得:x=5。答案(1)1.60 (2)52-1SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个化学反应:SO2+2Fe3+2H2O S+2Fe2+4H+;Cr2+6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+7H2O。若有3.36 L(标准状况)SO2参加反应,则最终消耗0.5 molL-1 K2Cr2O7溶液的体积为mL。答案100解析由、两反应知SO2失电子总数=K2Cr2O7得电子总数,故有:2=0.5 molL-1VCr2(aq)6,VCr2(aq)=0.1 L=100 mL。,方法3氧化还原反应方程式的配平技巧1.逆向配平法部分氧化还原反应如
14、自身氧化还原反应宜选用逆向配平法,即选择氧化产物、还原产物为基准物。例3配平化学方程式:K2Cr2O7+HCl(浓) KCl+CrCl3+Cl2+H2O。解析化合价发生变化的元素有Cr和Cl,但盐酸中的氯元素有三个去向,不宜从反应物配平,应从生成物配平。由K2r2O7+H KCl+H2O,首先确定CrCl3和Cl2的化学计量数分别是2和3,然后用观察法配平得:K2Cr2O7+14HCl(浓) 2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O。答案1142237,2.平均标价法某物质中同种元素的原子出现两次时,可将它们同等对待,根据化合物中各元素正、负化合价的代数和等于零的原则予以平均标价。例4配平化
15、学方程式:NH4NO3 N2+HNO3+H2O。解析NH4NO3中N的平均化合价为+1价,则元素化合价升降关系为2N2(+10)降22N+1+5升41用观察法调整,确定各物质的化学计量数。答案54293.缺项配平法所谓缺项化学方程式,即某些反应物或生成物的化学式未写出,它们一,般为水、酸、碱,这类化学方程式的配平,不仅要配化学计量数,还要写出未知物的化学式。配平的方法是先配含变价元素的物质的化学计量数,再通过比较反应物与生成物,观察增减的原子或离子数确定未知物,并配平。例5配平化学方程式:H2O2+Cr2(SO4)3+ K2SO4+K2CrO4+H2O。解析先确定含变价元素物质的化学计量数:3
16、H2O2+Cr2(SO4)3+ 3K2SO4+2K2CrO4+H2O,由上式推测左边也有K+,两边元素种类不变,含K+的物质不是H2O也不是酸,故为KOH,且化学计量数为10,配平的化学方程式为3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH 3K2SO4+2K2CrO4+8H2O。答案3110KOH328,4.离子方程式的配平方法离子方程式的配平主要依据反应前后质量守恒和电荷守恒。例6配平所给离子方程式:C2+Mn+H+ CO2+Mn2+H2O。解析C的化合价变化为+3+4,改变量为(4-3)2=2,Mn的化合价变化为+7+2,改变量为(7-2)1=5,根据化合价升降总数相等,应在C2前配5,Mn
17、前配2,根据C和Mn原子守恒,分别在CO2和Mn2+前配10和2,再由电荷守恒在H+前配16,最后根据离子方程式两边的H原子个数相等在H2O前配8,经检验,离子方程式两边的O原子数相等。答案52161028,Fe2+N+H+Fe3+NO+ H2O答案314312解析Fe2+与N的化学计量数分别为3和1,则Fe3+和NO的化学计量数分别为3和1,由电荷守恒可知H+的化学计量数为4,由原子守恒可知H2O的化学计量数为2。5.有机氧化还原反应方程式的配平一般来讲,有机物中氢元素显+1价,氧元素显-2价,然后根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零求算碳元素的平均化合价,最后分析配平反应方程式。,变式序号配平下列离子方程式:,
