1、第3节 氧化还原反应,-2-,考纲要求:1.了解氧化还原反应的本质。 2.了解常见的氧化还原反应。 3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。,-3-,基础梳理,考点突破,考点一氧化还原反应的基本概念 1.氧化还原反应的基本概念 (1)氧化还原反应的特征是化合价的变化。 (2)氧化还原反应的实质是电子转移。 (3)有关概念。 还原剂在反应中表现为所含元素的化合价升高,实质是失去电子。还原剂具有还原性,反应时本身被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物。 氧化剂在反应中表现为所含元素的化合价降低,实质是得到电子。氧化剂具有氧化性,反应时本身被还原,发生还原反应,得到还原产物。,-4-,基础梳理,考点突
2、破,(4)四大反应类型与氧化还原反应的关系。,-5-,基础梳理,考点突破,2.常见氧化剂和还原剂 (1)常见氧化剂。,-6-,基础梳理,考点突破,(2)常见还原剂。,-7-,基础梳理,考点突破,(3)具有中间价态的化合物。 既有氧化性,又有还原性,一般情况下主要表现某一方面的性质。,-8-,基础梳理,考点突破,自主巩固 判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)金属阳离子一定只具有氧化性 ( ) (2)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原 ( ) (3)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 ( ) (4)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂 ( )
3、 (5)分解反应一定是氧化还原反应,而化合反应为非氧化还原反应 ( ) (6)在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物一定不同 ( ),-9-,基础梳理,考点突破,1.理清知识线索,-10-,基础梳理,考点突破,2.要明确解题的方法思路 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。,-11-,基础梳理,考点突破,例1某公司危险品仓库发生特别重大火灾爆炸事故,导致库存的700吨NaCN部分发生泄漏,处理方法主要是用15%的H2O2将其氧化成无毒的物质,化学方程式如下:NaCN+H2O2+H
4、2O NaHCO3+NH3。 下列关于该反应的叙述正确的是( ) A.NaCN中碳的化合价为+4价 B.NaCN发生还原反应 C.1 mol NaCN完全反应转移2 mol电子 D.氧化产物为NH3,答案,解析,-12-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.(2015四川理综)下列物质在生活中应用时,起还原作用的是( ) A.明矾作净水剂 B.甘油作护肤保湿剂 C.漂粉精作消毒剂 D.铁粉作食品袋内的脱氧剂,答案,解析,-13-,基础梳理,考点突破,2.某种飞船以N2H4和N2O4为动力源,发生反应:2N2H4+N2O4 3N2+4H2O,反应温度可高达2 700 ,对于该反应,下列说法中正确的
5、是( ) A.该反应属于置换反应 B.N2H4是氧化剂 C.N2O4是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物,答案,解析,-14-,基础梳理,考点突破,3.(1)(2015全国,节选)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为 。 (2)(2013山东理综,节选)辉铜矿(Cu2S)可发生反应:2Cu2S+2H2SO4+5O2 4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是 。 (3)偏二甲肼(CH3)2NNH2与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l) 2CO2(g)+3N2(g)
6、+4H2O(g),反应中氧化剂是 。,答案,解析,-15-,基础梳理,考点突破,考点二氧化还原反应方程式的书写及有关计算 1.氧化还原反应方程式的配平(以KClO3与浓盐酸反应生成Cl2为例) (1)配平原理。 在氧化还原反应中,化合价升高总值=化合价的降低总值=得电子总数=失电子总数=转移电子总数。,-16-,基础梳理,考点突破,(2)配平步骤(以KClO3与浓盐酸反应为例)。,-17-,基础梳理,考点突破,2.氧化还原反应中电子转移的表示方法(以KClO3与浓盐酸反应为例) (1)双线桥法:双线桥法表示同一种元素从反应物到生成物的电子得失情况,箭头是从反应物中的变价元素开始,指向生成物中的
7、同一种元素。(2)单线桥法:单线桥法表示反应物中同种元素或不同种元素之间的电子转移情况,即表示原子或离子之间电子转移的方向和数目。以KClO3与浓盐酸反应为例:,-18-,基础梳理,考点突破,自主巩固 根据FeS2+O2 Fe2O3+SO2,回答下列问题。 (1)氧化剂 ,还原剂 ,氧化产物 ,还原产物 。 (2)元素化合价升高的元素为 ,元素化合价降低的元素为 。 (3)1“分子”还原剂化合价升高总数为 ,1“分子”氧化剂化合价降低总数为 。 (4)配平后各物质的化学计量数依次为 。,答案,-19-,基础梳理,考点突破,1.氧化还原反应方程式的配平 (1)正向配平法:氧化剂、还原剂中某元素化
8、合价全部变化,一般从左边反应物着手配平。 (2)逆向配平法:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。 (3)缺项配平法:化学方程式所缺物质往往是酸、碱或水;如果是离子方程式,所缺物质往往是H+、OH-或水。可以根据质量守恒先写出所缺物质,再用化合价升降守恒方法配平。如果无法确定所缺项,可先依据化合价的升降守恒将现有的物质配平,然后再根据质量守恒法确定所缺物质的化学式及化学计量数。,-20-,基础梳理,考点突破,2.有关氧化还原反应的计算 对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应中得失电子守恒,即反应中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等进行计算。利用守恒思想,可以抛开烦琐的反
9、应过程,只要把物质分为始态和终态,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。 (1)应用得失电子守恒解题的一般步骤。 “一找物质”找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 “二定得失”确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。,-21-,基础梳理,考点突破,“三列关系”根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。 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 (2)多步连续进行的氧化还原反应的有关计算。 对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中电子没有损耗,可直接找出起始物和最终产物,建立二者之间的电子守恒关
10、系,快速求解。,-22-,基础梳理,考点突破,答案,解析,-23-,基础梳理,考点突破,技巧点拨“三守恒”法“配平”与“检查”氧化还原反应方程式,-24-,基础梳理,考点突破,例3(2016江西南昌三校联考)向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 molL-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出2.688 L NO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现。若用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为( ) A.0.24 mol B.0.21 mol C.0.18 mol D.0.14 mol,答案,解析,-25-,基础梳理,考点
11、突破,归纳总结守恒法在化学计算中的应用 (1)电荷守恒:在溶液中,阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,溶液呈电中性。该法常用于由溶液中已知多种离子的物质的量(或浓度)来计算某一离子的物质的量(或浓度)以及确定盐溶液中离子浓度的大小关系等,根据离子方程式前后离子所带的电荷数相等,可进行离子方程式的配平。 (2)电子守恒:氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,即得失电子守恒。该守恒常用于氧化还原反应、原电池、电解池的相关计算。 (3)原子(物料)守恒:对于复杂、多步的化学反应,虽然发生的反应较多,但某些原子的物质的量始终没有发生变化,整个过程中原子守恒。该法常用于
12、复杂的多步化学反应的计算或判断溶液中离子浓度关系等。,-26-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.配平下列方程式。,答案,-27-,基础梳理,考点突破,2.(1)(2015天津理综)工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。 完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:,(2)(2014天津理综,节选)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为11。写出该反应的化学方程式: 。,答案,解析,-28-,基础梳理,考点突破,3.(1)(2014福建理综)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:,完成中反应
13、的总化学方程式:,(2)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH3,Ce3+通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:,答案,-29-,基础梳理,考点突破,考点三氧化性、还原性强弱判断及氧化还原反应规律 1.同一个氧化还原反应中,氧化剂和氧化产物具有氧化性,且氧化剂的氧化性强于(填“强于”或“弱于”)氧化产物的;还原剂和还原产物具有还原性,且还原剂的还原性强于(填“强于”或“弱于”)还原产物的。 2.氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。,-30-,基础梳理,考点突破,自主巩固 判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)强氧化剂与强还原剂混合不
14、一定能发生氧化还原反应 ( ) (2)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼 ( ) (3)氧化剂浓硝酸、浓硫酸参加反应时,化合价分别降低1、2生成NO2、SO2,所以浓硫酸的氧化性强于浓硝酸的( ) (4)由2NaCl 2Na+Cl2得出氧化性:Na+Cl2 ( ),-31-,基础梳理,考点突破,1.判断氧化性、还原性强弱的方法 (1)依据元素在周期表中的位置。,-32-,基础梳理,考点突破,(2)依据金属性、非金属性比较。 按照金属活动性顺序,排在前面的金属单质的还原性较强,排在后面的金属阳离子的氧化性较强。,非金属阴离子的还原性随着单质的氧化性增强而减弱,如:,-33-,基础梳
15、理,考点突破,(3)依据氧化还原反应的方程式。 对于氧化还原反应一般有如下对应关系:氧化剂+还原剂 还原产物+氧化产物。 则氧化性:氧化剂氧化产物; 还原性:还原剂还原产物。 (4)依据与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)。 当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,若氧化产物价态不同,则价态越高,氧化剂的氧化性越强。如:,-34-,基础梳理,考点突破,若氧化产物价态相同,可根据反应条件要求的高、低来进行判断,反应条件要求越低,性质越强;例如:,可判断氧化性:KMnO4MnO2。 (5)依据原电池、电解池的电极反应判断。 两种不同的金属构成原电池的两极,还原性:负极金属正极金属。 在电解过程中
16、,氧化性越强的金属阳离子优先在阴极放电,还原性强的非金属阴离子优先在阳极放电。 (6)浓度与酸碱度也可以影响氧化性、还原性强弱。 如氧化性:浓硝酸稀硝酸。 酸性环境下,KMnO4或K2CrO7氧化性较强,-35-,基础梳理,考点突破,2.氧化还原反应规律及其应用,-36-,基础梳理,考点突破,-37-,基础梳理,考点突破,例4汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3 K2O+5Na2O+16N2。若氧化产物比还原产物多1.75 mol,则下列判断正确的是( ) A.生成40.0 L N2(标准状况) B.有0.250 mol KNO3被氧化 C.转移电子的物质的量为1.25
17、 mol D.被还原的氮原子的物质的量为3.75 mol,答案,解析,-38-,基础梳理,考点突破,技巧点拨守恒法解氧化还原反应题的思路 (1)“一找各物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 (2)“二定得失数”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。 (3)“三列关系式”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式: 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。,-39-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.(2017辽宁葫芦岛六校协作体联考)下列说法正确的是( ) A.HClO中氯元素化合价比HClO4中氯元素化合价低,所
18、以HClO4的氧化性强,则氧化性强弱顺序为Fe3+Cu2+Fe2+ C.已知还原性:B-C-D-,D.具有强氧化性和强还原性的物质放在一起就能发生氧化还原反应,答案,解析,-40-,基础梳理,考点突破,2.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( ),答案,解析,-41-,基础梳理,考点突破,3.(2015上海化学改编)工业上将Na2CO3和Na2S以12的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。在该反应中以下说法错误的是 ( ) A.硫元素既被氧化又被还原 B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为21 C.每生成1 mol Na2S2O3,转移4 mol电子 D.相同条件下,每吸收10 m3 SO2就会放出2.5 m3 CO2,答案,解析,
