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氧化还原反应的基本概念和规律(提高).doc

上传人:dzzj200808 文档编号:5750333 上传时间:2019-03-15 格式:DOC 页数:11 大小:183.50KB
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资源描述

1、氧化还原反应的基本概念和规律(提高)考纲要求1理解化学反应的四种基本类型。2认识氧化还原反应的本质是电子的转移。了解生产、生活中常见的氧化还原反应。3能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。4掌握物质氧化性、还原性强弱的比较考点一:氧化还原反应1定义:在反应过程中有元素的化合价升降的化学反应是氧化还原反应。2实质:反应过程中有电子的得失或共用电子对的偏移。3特征:化合价有升降。4与四种基本反应的关系要点诠释: 置换反应全部属于氧化还原反应。 复分解反应全部属于非氧化还原反应。 有单质参加的化合反应全部是氧化还原反应。 有单质生成的分解反应全部是氧化还原反应。 有单质参与的化学反应不一定是氧化

2、还原反应,如3O 2=2O3; 无单质参与的化合反应也可能是氧化还原反应,如 H2O2+SO2=H2SO4。考点二:有关氧化还原反应的基本概念(四对)要点诠释:1氧化剂与还原剂氧化剂:得到电子(或电子对偏向、化合价降低)的物质。还原剂:失去电子(或电子对偏离、化合价升高)的物质。氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。2氧化反应与还原反应氧化反应:失去电子(化合价升高)的反应。还原反应:得到电子(化合价降低)的反应。3氧化产物与还原产物氧化产物:还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物。还原产物:氧化剂在反应中得到电子后被还原形成的生成物。4氧化性与还原性氧化剂具有的得电子的性质称为氧化性;还原

3、剂具有的失电子的性质称为还原性。小结:氧化还原反应中各概念之间的相互关系上述关系可简记为:升(化合价升高) 、失(电子) 、氧(氧化反应) 、还(还原剂)降(化合价降低) 、得(电子) 、还(还原反应) 、氧(氧化剂)例如,对于反应:MnO 2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2+2H2O 该反应的氧化剂是 MnO2,还原剂是 HCl,氧化产物是 Cl2,还原产物是 MnCl2,氧化剂与还原剂的物质的量之比为12。 若反应中消耗了 8.7 g MnO2,则被氧化的 HCl 的物质的量为0.2 mol,产生标准状况下 Cl2的体积是2.24L,转移电子的数目为 0.2 NA。考点三:常见的氧化

4、剂和还原剂1、常见的氧化剂 活泼非金属单质: F2、 Cl2、Br 2、I 2、O 2、O 3 高价氧化物: MnO2 高价态酸: HNO3、浓 H2SO4 高价态盐: KNO3(H +) 、KMnO 4(酸性、中性、 碱性) 、 KClO3、FeCl 3、K 2Cr2O7(酸性) 过氧化物: H2O2、Na 2O2、 其它: HClO、NaClO、漂白粉、NO 2 弱氧化剂:能电离出 H+的物质、银氨溶液、新制的 Cu(OH)22、常见的还原剂 金属单质: IA、IIA 、金属活动性顺序表靠前的金属 非金属单质: H2、C 变价元素中元素低价态氧化物:SO 2、CO 变价元素中元素低价态的酸

5、、阴离子:H 2S、 S2 、HBr、Br 、HI 、I 、浓 HCl、Cl 、H 2SO3 、SO 32 变价元素中元素低价态化合物: FeSO 4、Fe(OH) 2考点四:氧化还原反应电子转移的表示方法1双线桥法。(1)两条桥线从反应物指向生成物,且对准同种元素;(2)要标明“得”“失” 电子,且数目要相等;(3)箭头不代表电子转移的方向。如:一般在线桥上可不标明化合价的升降,如:2单线桥法。(1)一条桥线表示不同元素原子得失电子的情况;(2)不需标明“得”“失”电子,只标明电子转移的数目;(3)箭头表示电子转移的方向;(4)单线桥箭头从还原剂指向氧化剂。如:误区警示:表示方法的易错之处:

6、 双线桥法表示电子转移不标出箭头的方向或箭头的起点和终点不落在相同的元素上。 箭头的指向不正确。 混淆了单线桥、双线桥所需标明的内容。考点五:氧化还原反应的一般规律 1性质强弱的规律 :氧化剂还原剂 还原产物氧化产物氧化性强弱顺序是:氧化剂氧化产物;还原性强弱顺序是:还原剂还原产物。应用:氧化性、还原性强弱比较2守恒规律化合价有升必有降,电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应,化合价升高总数与降低总数相等,失电子总数(或共用电子对偏离)与得电子总数(或共用电子对偏向)相等。应用:可进行氧化还原反应方程式配平和有关计算。3价态表现性质的规律元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原

7、性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要呈现一种性质;物质若含有多种元素,其性质是这些元素性质的综合体现。简单表述为“高价氧化低价还,中间价态两头转”。 如:H 2SO4只具有氧化性;H 2S 只具有还原性; SO2既具有氧化性又具有还原性,但以还原性为主;H 2O2既具有氧化性又具有还原性,但以氧化性为主。应用:判断元素或物质的氧化性、还原性。4转化规律 :氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最容易; 同种元素不同价态之间的氧化反应,化合价的变化遵循“只靠拢,不交叉”(即价态归中) ;同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。即是:歧化律处于中间价态的元素同时升降,例如:3Cl2+6

8、KOH KClO3+5KCl+3H2O归中律同种元素不同价态反应时,化合价向中间靠拢,且一般符合邻位转化和互不换位规律。例如:2Na 2S+Na2SO3+6HCl=6NaCl+3S+3H2O同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,价态的变化见下图:5反应先后的一般规律在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用;同理,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用。例如,FeBr 2溶液中通入 Cl2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

9、物质的稳定性及其反应顺序。说明:越易失电子的物质,失后就越难得电子;越易得电子的物质,得后就越难失电子。考点六:氧化性、还原性的强弱判断方法说明: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 Na +, Al 3 Al 3 ,但 Na 比 Al 活泼,失去电子的能力强,所以Na 比 Al 的还原性强。1根据反应方程式氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物氧化性:氧化剂氧化产物还原性:还原剂还原产物示例:根据2Fe 3+2I =2Fe2+I2,Br 2+2Fe2+=2Br +2Fe3+,可以判断 Fe3+、Br 2、I 2氧化性由强到弱的顺序是 Br2Fe 3

10、+I 2,I 、Fe 2+、Br 还原性由强到弱的顺序是I Fe 2+Br 。2依据金属、非金属活动性顺序(1)依据金属活动性顺序(2)依据非金属活动性顺序3依据元素周期表(1)同周期从左到右,金属元素的金属性逐渐减弱,对应阳离子的氧化性逐渐增强;非金属元素的非金属性逐渐增强,对应阴离子的还原性逐渐减弱。(2)同主族从上到下,金属元素的金属性逐渐增强,对应阳离子的氧化性逐渐减弱;非金属元素的非金属性逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐渐增强。4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、有无催化剂及反应温度高低等。例如:下面三个均为 HCl 被

11、氧化生成 Cl2的反应:2KMnO 4+16HCl (浓)=2KCl+2MnCl 2+5Cl2+8H2OMnO 2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2+2H2O4HCl+O 22H2O+2Cl2由上述反应条件由易到难,可判断反应中氧化剂的氧化性由强到弱的顺序为:KMnO4MnO 2O 2。5根据氧化还原反应的程度当有变价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来判断氧化剂氧化性的强弱。如:2Fe+3Cl 2 2FeCl3,Fe+S FeS,可以判断氧化性:Cl 2S。6依据电化学原理原电池中,负极物质的还原性一般强于正极物质;用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电

12、的阳离子的氧化性强,在阳极先放电的阴离子的还原性强。7依据物质的浓度及溶液酸碱性(1)具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大,其氧化性(或还原性)越强;反之,其氧化性(或还原性)越弱。例如:氧化性:HNO 3 (浓) HNO 3 (稀);还原性:HCl(浓)HCl(稀) 。(2)溶液的酸碱性对物质的氧化性、还原性强弱亦有影响,KMnO 4在酸性、中性、碱性溶液中的氧化性依次减弱。在酸性环境中,KMnO 4的还原产物为 Mn2 ;在中性环境中,KMnO 4的还原产物为 MnO2;在碱性环境中,KMnO 4的还原产物为 K2MnO4 。在使用高锰酸钾作为氧化剂检验或除杂一些还原性物质时,为了现象明

13、显,反应快速,往往使用酸性高锰酸钾溶液。8依据温度一般来说温度升高,氧化剂的氧化性增强,还原剂的还原性也增强。浓 H2SO4具有强氧化性,如热的浓 H2SO4的氧化性比冷的浓 H2SO4的氧化性强。一、选择题:(每题有1-2个选项符合题意)1氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与 Br2+SO2+2H2OH 2SO4+2HBr 相比较,水的作用不相同的是( )A2Na 2O2+2H2O4NaOH+O 2B4Fe(OH) 2+O2+2H2O4Fe(OH) 3C2F 2+2H2O4HF+O 2D2Al+2NaOH+2H 2O2NaAl

14、O 2+3H22高铁酸钾(K 2FeO4)是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是( )A有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质B有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质C有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌D有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物消毒杀菌3下表各选项中,不能利用置换反应通过 Y 得到 W 的一组化合物是( )A B C DY CO2 Fe2O3 C2H5OH FeCl3W MgO Al2O3 C2H5ONa CuCl24水热法制备 Fe3O4纳米颗粒的总反应为: 3Fe2 2S 2O32-O 2xOH =Fe3O4S 4O62-2H 2O。下列说法正确

15、的是( ) 。A硫元素被氧化,铁元素被还原BFe 2 、S 2O32-都是还原剂Cx2D每生成1 mol Fe 3O4,则转移电子数为3 mol5用高铁酸钠(Na 2FeO4)对河湖水消毒是城市饮水处理的新技术。已知反应Fe2O33Na 2O2=2Na2FeO4Na 2O,下列说法正确的是( )。ANa 2O2既是氧化剂又是还原剂BFe 2O3在反应中得到电子C3 mol Na2O2发生反应,有12 mol e 转移DNa 2FeO4能杀菌消毒是因其具有强氧化性6高铁酸钾(K 2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,是比Cl2、O 3、ClO 2、KMnO 4氧化更强,无二次污染的绿色水

16、处理剂。工业是先制得高铁酸钠,然后在低温下,在高铁酸钠溶液中加入 KOH 至饱和就可析出高铁酸钾(K 2FeO4) 。湿法制备的主要反应方程为:2Fe(OH) 3 +3ClO -+4OH- =2FeO42- +3Cl- +5H2O干法制备的主要反应方程为:2FeSO 4 +6Na2O2 = 2Na2FeO4 +2Na2O +2Na2SO4 +O2下列有关说法不正确的是:A高铁酸钾中铁显+3价B湿法中每生成1mol Na 2FeO4 转移3mol 电子C干法中每生成1mol Na 2FeO4 转移4mol 电子DK 2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,还能除去水体中的 H2S、NH 3等,生成的

17、Fe(OH)3还能吸附水中的悬浮杂质7在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的 O2时,三个反应中转移的电子数之比为( ) 。A11 1 B 22l C23 1 D 4328下列叙述正确的是( ) 。A元素的单质一定由氧化或还原该元素的化合物制得B在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强C阳离子只能得到电子被还原,阴离子只能失去电子被氧化D含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性9已知 I 、Fe 2+、SO 2、Cl 和 H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的顺序为SO2I Fe 2+H 2O2Cl ,则下列反应不可能发生的是

18、( ) 。A2Fe 3+SO2+2H2O=2Fe2+SO42 +4H+BI 2+SO2+2H2O=H2SO4+2HIC2Fe 2+I2=2Fe3+2IDH 2O2+SO2=H2SO410下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误的是( )A2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO2+3H2B2KMnO 4+HCOOK+KOH=2K2MnO4+CO2+H2OCMnO 2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2+2H2ODK 2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+K2SO4+7H2O11将 SO2通入由 CuSO4和 NaCl 混合的浓溶液中,溶液颜色变

19、浅,析出白色沉淀,取该沉淀进行元素质量分数分析,知其中含 Cl:35.7% ,Cu:64.3% ,SO 2在上述反应中的作用是A酸 B漂白剂 C还原剂 D氧化剂12检查司机是否酒后开车的化学反应方程式如下2K 2Cr2O7 + 3C2H5OH + 8H2SO4 = 2Cr2(SO4)3 + 3CH3COOH + 2K2SO4 + 11H2O橙色 绿色下列说法正确的是A3mol C 2H5OH 发生反应有12mol 电子转移BCr 2(SO4)3既是氧化产物又是还原产物C酒后司机测试时显橙色DCH 3COOH 是还原产物13常温下,往 H2O2溶液中滴加少量 FeSO4溶液,可发生如下两个反应:

20、2Fe 2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 2Fe 3+H2O2=2Fe2+O2+2H+下列说法正确的是( )AH 2O2的氧化性比 Fe3+强,其还原性比 Fe2+弱B在 H2O2分解过程中,溶液的 pH 逐渐下降C在 H2O2分解过程中,Fe 2+和 Fe3+的总量保持不变DH 2O2的生产过程要严格避免混入 Fe2+14现有三个氧化还原反应:(1)2FeCl 3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2(2)2FeCl 2+Cl2=2FeCl3(3)2KMnO 4+16HCl (浓 )=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2若某溶液中有 Fe2+和 I 共存,要除去 I 而又不影响

21、 Fe2+和 Cl ,可加入的试剂是( )ACl 2 B FeCl 3 CKMnO 4 D HCl15工业上生产 MnO2和 Zn 的主要反应有 MnO2 + ZnS + 2H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + S + 2H2O MnSO4 + ZnSO4 + 2H2O MnO2 + Zn + 2H2SO4下列说法不正确的是A 中 MnO2和 H2SO4都是氧化剂 B 中析出16 g S 时转移1 mol 电子C中 MnSO4发生氧化反应 D硫酸在该生产中可循环使用二、填空题:1水(H 2O)在很多化学反应中具有极其重要的作用。请研究下列水参与的氧化还原反应。 NaH+H2O=NaO

22、H+H2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 Na+2H2O=2NaOH+H2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2H2O 2H2+O2 2F2+2H2O=4HF+O2(1)水只作氧化剂的是_;水只作还原剂的是_;水既作氧化剂,又作还原剂的是_;水既不作氧化剂,又不是还原剂的是_。(2)水作氧化剂时,被还原的元素是_,水作还原剂时,被氧化的元素是_。(3)写出化学方程式的离子方程式_。2写出符合下列条件的化学方程式(各举一例,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目) 。(1)一种金属单质还原一种化合物;_;(2)一种单质氧化另一种单质;_(3)一种化合物氧化另一种化合物;_(4)一种非金

23、属单质还原一种氧化物;_(5)一种氧化物还原另一种氧化物。_3 KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表示为:2KClO 3+4HCl (浓)=2KCl+2ClO 2+Cl2+2H2O。(1)请分析该反应中电子转移的情况(用双线桥法表示) 。(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_(填序号) 。 只有还原性 还原性和酸性 只有氧化性 氧化性和酸性(3)若产生0.1 mol Cl 2,则转移的电子的物质的量为_mol。4.在反应:3BrF 3+5H2O HBrO3+Br2+9HF+O2中,当有5mol 水作还原剂参加化学反应时,由水还原的 BrF3为_mol;由

24、BrF3还原的 BrF3为_mol;总的被还原的 BrF3为_mol.一、选择题 1CD【解析】反应 Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr 中 H2O 既非氧化剂又非还原剂,而 C 项中 H2O 为还原剂,D 中 H2O 为氧化剂。2A【解析】K 2FeO4有强氧化性,其还原产物 Fe3+水解生成 Fe(OH)3胶体可吸附水中杂质。3D【解析】A 项中 Mg 与 CO2反应,B 项中 Al 与 Fe2O3发生铝热反应,C 项中是金属 Na与 C2H5OH 反应,这三个反应都是置换反应。D 项中是发生 Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,不是置换反应。4B【解析】O 2将 F

25、e 元素和 S 元素都氧化。根据电荷守恒可求出 x4,每生成1 mol Fe3O4,消耗氧化剂 O2 1 mol,转移电子为4 mol。5D【解析】该反应中铁元素价态升高,所以 Fe2O3是还原剂,Na 2O2中氧元素价态降低,是氧化剂,则 A 项错误;1 mol Fe2O3完全反应,失去6 mol e ,故3 mol Na2O2反应转移6 mol e ,则 B、C 项错误。6AC7B【解析】根据可知生成 l mol O2时,KMnO 4、KClO 3均转移4 mol e ,而 H2O2转移2 mol e 。8D【解析】存在2O 3 3O2反应,故 A 错误;氧化性强弱与得电子多少无关,而是体

26、现在得电子的能力强弱上,故 B 错误;Fe 2+可被氧化,也可被还原,故 C 错误。含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性,如:Na 2SO4溶液。9C 【解析】对于 A 项 SO2是还原剂,Fe 2+是还原产物,故还原性为 SO2Fe 2+,A 项能发生;B 项中 SO2是还原剂,HI 是还原产物,故还原性为 SO2I ,B 项正确;C 项中 Fe2+是还原剂,I 是还原产物,故还原性为 Fe2+I 与已知信息矛盾,故 C 项错。D 项中 SO2是还原剂,H 2O2是氧化剂,故还原性为 SO2H 2O2,D 项正确。10B 【解析】在碱性条件下,不可能产生 CO2气体,而应是 CO32

27、,故 B 项错。11 C【解析】由元素质量分数数据,知其中含 Cl:35.7%,Cu :64.3% ,则该沉淀的化学式为 CuCl,可以看出铜元素的化合价降低了(+2+1) ,故 SO2在上述反应中的作用是做还原剂。12A【解析】3mol C2H5OH 发生反应同时伴有2 mol K2Cr2O7发生反应,生成2 mol Cr2(SO4)3 ,Cr 元素的化合价由+6价降到+3价,故电子转移12mol 。13CD【解析】将两个已知方程式相加可得,2H 2O2=2H2O+O2,可见,Fe 2+在 H2O2的分解反应中起催化作用,C 项正确、 B 项不正确。Fe 2+的存在有助于 H2O2的分解,所

28、以在生产H2O2的过程中应避免混入 Fe2+,D 项正确。由2Fe 2+2H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 知,氧化性:H2O2Fe 3+,由2Fe 3+H2O2=2Fe2+O2+2H+知,还原性:H 2O2Fe 2+,所以 A 项不正确。14B【解析】由氧化剂的氧化性氧化产物的氧化性可知,氧化性由强到弱的顺序是KMnO4Cl 2 Fe3+,而 Cl2能把 Fe2+氧化,HCl 不能把 I 氧化,KMnO 4能把 Fe2+、I 、Cl 都氧化,所以选择 FeCl3。15A二、填空题1 (1) (2)氢 氧 (3)2Na2O2+2H2O=4Na+4OH +O223(1)(2)(3)0.2【解析】(2)浓盐酸既表现了还原性,又表现了酸性。(3)每生成1 mol Cl 2转移2 mol 电子,所以生成0.1mol Cl 2要转移0.2 mol 电子。410/3 5/3 5

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