1、1智能考点 氧化还原反应教材精讲一.化学反应的分类1根据反应物和生成物类别以及反应前后物质种类的多少,可把化学反应分为:无机化学方面:化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。有机化学方面:取 代反应、加成反应、消去反应、聚合反应。2根据反应中物质是否得失电子,可把化学反应分为:氧化还原反应和非氧化还原反应。3依据是否有离子参加或生成,可把化学反应 分为:离子反应和非离子反应二.氧化还原反应1氧化还原反应:在反应中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。2特征:反应前后元素的化合价发生了变化(外在表现)。3本质:反应中有电子转移(内在实质)。三.氧化还原反应的一些重要概念1.氧化反应与还原
2、反应氧化反应:反应物所含元 素化合价升高(失去电子)的反应。还原反应:反应物所含元素化合价降低(得到电子)的反应。2、氧化剂与还原剂氧化剂:所含元素的化合价降低(得到电子)的反应物。还原剂:所含元素的化合价升高(失去电子)的反应物。小结:四.中学阶段常见的氧化剂与还原剂小结1氧化剂:活泼的非金属单质:如 F 2、Cl 2、Br 2、I 2、O 2、O 3 ;元素处于高价态的化合物:KClO 3、KMnO 4、 K 2Cr2O7、HNO 3、浓 H2SO4;2高价态的金属阳离子:Fe 3+、Ag +、Cu 2+ ;其它:HClO、漂白粉、MnO 2、Na 2O2、H 2O2、NO 2、银氨溶液、
3、新制的 Cu(OH)2 。2还原剂:金属单质:K、Ca、Na、Mg、Al、Fe、Zn 等;某些非金属单质:H 2、C、Si 等;元素处于低价态的化合物:CO、SO 2、HCl、HBr、HI、H 2S、Na 2SO3、FeSO 4、Fe(OH) 2 五.氧化性还原性强弱的比较1氧化性还原性与化合价的关系:元素处于最高价态时,只有氧化性;元素处于最低价态时,只有还原性;元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。2依据反应方程式比较氧化性还原性强弱: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: 还原剂还原产物如: Cl 2 + 2Fe2+ = 2Cl + 2Fe3+
4、则:氧化性: Cl 2 Fe 3+ ;还原性:Fe 2+Cl 3依据一些规律判断氧化性还原性的强弱如:金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au还 原 性 逐 渐 减 弱K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Hg2+ Ag+ 氧 化 性 逐 渐 增 强周期律F2 Cl2 Br2 I2 氧化性逐渐减弱F Cl Br I还原性逐渐增强六.氧化还原反应中量的关系3氧化剂得到的电子数 = 还原剂失去的电子数七.探究铁及化合物的氧化性还原性1、预测与假设(1)只有氧化性的物质:Fe 3+
5、处于最高价态,只有氧化性。(2)只有还 原性的物质:Fe 处于最低价态,只有还原性。(3)既有氧化性又有还原性的物质:Fe 2+处于中间价态,既有氧化性又有还原性。2、实验方案(1)证明 Fe3+只有氧化性,需加入还原剂:如铁粉、铜粉等与之反应,以证明其氧化性,加入氯水等氧化性的物质后不反应,说明其无还原性。相关反应的离子方程式为:2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 、2Fe 3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+(2)证明 Fe 只有还原性,需加入氧化剂:如 FeCl3溶液、稀酸等与之反应,以证明其还原性。相关反应的离子方程式为: 2Fe 3+ + Fe = 3Fe2+ 、 Fe +
6、 2H + = Fe2+ + H2(3)证明 Fe2+有氧化性,需加入还原剂,如锌粉与之反应,以证明其有还原性。加入氧化剂,如氯水、稀硝酸等与之反应,以证明其还原性。相关反应的离子方程式为:Fe2+ + Zn = Fe + Zn2+ 、2Fe 2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Cl 、3Fe 2+ +NO3+4H+ = 3Fe3+ + NO+ 2H 2O、典型例题【例 1】下列叙述中正确的是 ( )A、含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性B、阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性C、失电子越多,还原性越强D、强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应例 2.常温下,下列三个反应都能发生:X2
7、+2W2+ = 2X + 2W3+ 、Z 2 + 2X = 2Z + X2 、2W 3+ +2Y = 2W2+ + Y2 则在相同条件下,下列三个化学反应中可能发生的是 ( ) Y2 + 2X=2Y+ X2 Z 2+ 2Y = 2Z + Y2 2W 3+ + 2Z = 2W2+ + Z2A、只有 B、只有 C、和 D、和例 3.在反应 3BrF3 + 5H2O = HBrO3 + Br2 +9HF + O2中,若有 5molH2O 做还原剂,被水还原的 BrF3的物质的量为多少?4.跟踪练习一 .选择题(下列各题均只有一个合理答案,请将合理答案的序号填在第 卷题首的答案栏内,填在其它地方无效)
8、1.人体血红蛋白中含有 Fe2+,如果误食亚硝酸盐,会使人中毒,因为亚硝酸盐会使 Fe2+转变为 Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与 O2结合的能力。服用维生素 C 可缓解亚硝酸盐的中毒,这说明维生素 C 具有A、酸性 B、碱性 C、氧化性 D、还原性2.下列说法中错误的是A、凡是氧化还原反应,都不可能是复分解反应 B、化合反应不可能是氧化还原反应C、置换反应一定是氧化还原反应 D、分解反应可能是氧化还原反应3.过氧化氢俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。对于下列涉及 H2O2的反应(未配平),H 2O2仅体现氧化性的反应是A、Na 2O2 + HCl NaCl + H 2O2
9、B、Ag 2O + H2O2 Ag + O 2 + H2OC、H 2O2 H 2O + O2 D、H 2O2 + Cr2(SO4)3 +KOH K2CrO4 + K2SO4 + H2O4.某种飞船是以 N2H4和 N2O4为动力源,反应式为:2N 2H4 + N2O4 = 3 N2 + 4H2O ,反应温度可高达 2700,对于该反应,下列正确的说法是A、该反应属于置换反应 B、N 2H4是氧化剂C、N 2O4是还原剂 D、N 2既是氧化产物又是还原产物5.有 M、N、P、E 四种元素,有下列实验事实:(1)M + N 2+ = M2+ + N (在溶液中反应)(2)P + 2H 2O( 冷)
10、 = P(OH) 2 + H2(3)N 和 E 相连放入 E 的硫酸盐溶液中,电极反应式为:E2+ +2 e E 、 N2e N 2+ 根据以上事实,试判断它们还原性由强到弱的顺序正确的是A、M N P E B、M N E P C、E P M N D、P M N E 二.选择题(下列各题可能有 12 个合理答案)6.已知 Co2O3在酸性溶液中易被还原成 Co2+, Co 2O3、 Cl 2、FeCl 3、 I 2的氧化性依次减弱,下列反应在水溶液中不可能的是5A、3Cl 2 + 6FeI2 = 2FeCl3 + 4FeI3B、Cl 2 + FeI2 = FeCl2 + I2 C、Co 2O3
11、 +6HCl = 2CoCl2 + Cl2 + 3H 2OD、2Fe 3+ + 2I = 2Fe2+ + I2 7.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:Al2O3 + N2 +3C 2AlN + 3CO下列叙述正确的是A、在氮化铝的合成反应中, N 2是还原剂,Al 2O3是氧化剂B、上述反应中每生成 1 摩氮化铝, N 2得到 3mol 电子C、氮化铝中氮元素的化合价为3 价D、氮化铝晶体属于分子晶体8.ClO2是一种消毒杀菌剂,实验室可通过下列反应制得 ClO2:2KClO3 + H2C2O4
12、+ H2SO4 = 2ClO2+K 2SO4 +2CO2+ 2H 2O下列说法正确的是A、KClO 3在反应中得到电子 B、ClO 2是氧化产物C、H 2C2O4在反应中被氧化 D、1molKClO 3参加反应,有 2mol 电子转移9.Na2O2、CaC 2、CaH 2、Mg 3N2都能与水反应,且反应中都有气体放出。下列说法正确的是A、都属于氧化还原反应B、CaC 2、Mg 3N2与水的反应属于复分解反应C、Na 2O2、CaH 2与水反应时水作氧化剂D、CaH 2与水发生氧化还原反应产生 H2,H 2既是氧化产物又是还原产物10.在一定条件下,RO 3n-与氟气可发生如下反应:RO3n-
13、 + F2 + 2OH = RO4- + 2F + H2O从而可知在 RO3n-中,元素 R 的化合价是A、+4 B、+5 C、+ 6 D、+711.将一定量的 Fe 和 Fe2O3的混合物投入 250mL、1.8mol/L 的 HNO3溶液中,当固体混合物完全溶解后,在标准状况下生成 1.12LNO(HNO 3的还原产物仅此一种),再向反应后的溶液中加入 1.0mol/LNaOH 溶液,若要使铁元素完全沉淀下来,所加入的 NaOH 溶液体积最少应为6A3 00mL B400mL C450mL D500mL12.下列离子方程式正确的是ACl 2与 NaOH 溶液反应:Cl 2+2OH-=Cl-
14、+ClO-+H2OBF 2与 NaOH 溶液反应:F 2+4OH-=2F-+O2+2H2O CAgNO 3溶液中加入过量氨水:Ag +2NH3H2O=Ag(NH3)2+2H2ODFe 3O4与稀 HNO3反应:Fe 3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O13.下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量的关系为 12 的是AO 3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2B2CH 3COOH+Ca(ClO)2=2HClO+Ca(CH3COO)2CI 2+2NaClO3=2NaIO3+Cl2D4HCl+MnO 2=MnCl2+Cl2+2H 2O14.将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确
15、的是A反应速率 :两者相同 B消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少C反应生成气体的颜色:前者浅,后者深 D反应中转移的电子总数:前者多,后者少15.已知某溶液中存在较多的 H 、SO 42 、NO 3 ,则溶液中还可能大量存在的离子组是AA1 3 、CH 3COO、C1 B.Na+、NH 4+、C1 CMg 2+、C1 、Fe 2+ D. Mg2+、Ba 2+、Br 三.填空题16.将几滴 KSCN 溶液( SCN 是“类卤离子”)加入酸性 Fe3+溶液中,溶液立即变成红色,将此红色溶液分为两份,一份中加入 KMnO4溶液,红色褪去;向另一 份红色溶液中通入 SO2时红色也消失,再滴加 KMnO
16、4溶液,其紫色也褪去,试解释以上画线四部分颜色变化的原因,并写出有关反应的离子方程式: 16、Fe 3+nSCN Fe(SCN) n3n ,生成的Fe(SCN) n3n为红色72MnO 4 +10SCN+16H+=2Mn2+5(SCN)2+8H2O,由于 SCN被氧化为(SCN) 2,使中的平衡向左移动,故红色褪去。2Fe 3+2H2O+SO2=2Fe2+4H+ ,由于 Fe3+被还原为 Fe2+,使中平衡左移,故红24S色褪去。MnO 4 + 5Fe2+ +8H+=Mn2+5Fe3+4H2O ,Fe 2+将 MnO4 还原,故紫色褪去。17.氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。
17、为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:制备氧化铜:工业 CuSO4 CuSO4溶液 CuSO 4 5H2O CuO步骤 I 的目的是除不溶性杂质。操作是 。步骤的目的是除铁。操作是:滴加 H2O2溶液,稍加热;当 Fe2+转化完全后,慢慢加入 Cu2(OH)2CO3 粉末,搅拌,以控制溶液 pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至 pH=1。控制溶液 pH=3.5 的原因是 。步骤的目的是得到 CuSO45H2O 晶体。操作是 ,过 滤,水浴加热烘干。水浴加热的特点是 。探究氧化铜的性质取 A、B 两支试管,往 A 中先加入适量 C
18、uO 粉末,再分别向 A 和 B 中加入等体积的 3%H2O2溶液,只观察到 A 中有大量气泡。结论是 。为探究试管 A 中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器有:。17、(1)溶解,搅拌,过滤。使 Fe3+完全形成 Fe(OH)3沉淀,而 Cu2+不会形成 Cu(OH)2。蒸发浓缩,当溶液表面有晶膜出现时,冷却结晶。受热均匀,温度易控制。(2)CuO 能催化 H2O2分解。秒表、胶塞、导管、集气瓶、量筒。18.(1)请将 5 种物质:N 2O、FeSO 4、Fe(NO 3)3、HNO 3和 Fe2(SO4)3分别填入下面 对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。_+_+_+_+H
19、 2OI 8(2)反应物中发生氧化反应的物质_,被还原的元素是_。(3)反应中 1 mol 氧化剂_(填“得到”或“失去”)_ mol 电子。(4)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中:_+ _(1)FeSO 4+HNO3Fe 2(SO4)3+Fe(NO3)3+N2O(2 )FeSO 4 ,+5 价 N。(3)得到 4(4)24FeSO 4 + 30HNO3 19.某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样(已知试样质量为 1.560g、锥形瓶和水的质量为 190.720g),利用左图装置测定混合物中 Na2O2的质量分数,每隔相同时间读得电子天平的数据如表:(1)写出 Na2O2和 H
20、2O 反应的化学方程式 (2)计算过氧化钠质量分数时,必需的数据是 不必作第 6 次读数的原因是 (3)测定上述样品(1.560g)中 Na2O2质量分数的另一种方案,其操作流程如下:操作的名称是 需直接测定的物理量是 测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯,还需要 、 (固定、夹持仪器除外)在转移溶液时,如溶液转移不完全,则 Na2O2质量分数的测定结果 (填9偏大、偏小或不变)。19、(1)2Na 2O2 +2H2O =4NaOH +O2 (2)试样的质量,锥形瓶加水的质量,第四次或第五次的读数。第五次与第四次的读数相同。(3)蒸发生成 NaCl 的质量玻棒、烧杯。偏大转 移 溶
21、液 时 , 如 溶 液 转 移 不 完 全 , 烧 杯 内 壁 放 出 少 量 氯 化 钠 ,测 定 氯 化 钠 的 质 量 偏 小 , 样 品 中 钠 元 素 的 质 量 分 数 偏 低 , 由 于 过 氧 化 钠 中 钠 元素 的 质 量 分 数 小 于 氧 化 钠 中 钠 元 素 质 量 分 数 , 故 Na2O2 质 量 分 数 偏 大 ,故 答 案 为 : 偏 大 20、亚硝酸钠易溶于水.有碱味.有氧化性.也有还原性.NaNO2 大量用于染料工业和有机合成工业中.也可用作水泥施工的抗冻剂.然而由于 NaNO2 有毒性.将含该物质的废水直接排放会引起水体严重污染.所以这种废水必须处理后
22、才能排放.处理方法之一如下: NaNO2 + KI + NO + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + (1) 根据提示.写出上述反应的离子方程式 (2)在上述反应中 .若要生成 50.8 g I2.则电子转移了 个. (3)用上述反应来处理 NaNO2 并不是最佳方法.其原因是 .从环保角度来讲 .要处理 NaNO2.所用的物质的 (填“氧化性 或“还原性 )应该比 KI 更. (4)亚硝酸钠可以与酸反应生成亚硝酸.亚硝酸是不稳定的弱酸.它只存在于冷的稀溶液中.易发生如下分解反应:3HNO2=2NO+HNO3+H2O 请用两种简便的化学方法来鉴别亚硝酸钠和氯化钠. 方法一: . 方法二
23、: . 【显示精简】21、(1)有下列操作供选择:A加 NaOH 溶液 B加盐酸 C加硝酸 D加热 E加 AgNO3溶液 F加水过滤 G加 MnO2 H置于空气中(填序号,可以重复选择)证明一种金属粉末是铁粉的操作顺序是 。证明 KClO3中含有氯元素的操作顺序是 。(2)亚硝酸钠 NaNO2可用作水泥施工的抗冻剂。它易溶于水,有碱味,有氧化性,也有还原性。在酸性溶液中它能氧化碘离子、亚铁离子。它能将人体内血红蛋白里所含10有亚铁离子氧化为三价铁离子使人中毒,在建筑工地上多次发生把硝酸钠误作食盐使用,导致民工中毒的事件。亚硝酸钠和酸反应应生产亚硝酸,亚硝酸是不稳定的弱酸,它只存于冷的稀溶液中,
24、易发生如下分解反应。3HNO2=2NO+HNO 3+H2O从醋酸、氨水、纯碱、稀盐酸、碘化钾淀粉溶液中选择适当的物质做试剂,用两种简单的化学实验方法来鉴别亚硝酸钠和氯化钠。方法一:试剂是(只用一种试剂) ;现象: 。方法二:实验步骤及实验现象是 20、(1)BAH。 GDFCE。(2)方法一:稀盐酸;加盐酸后微热,若有气泡产生,且气体遇空气后变红棕色则为亚硝酸钠,无现象则为氯化钠。方法二:取适量试样于试管中,加入 KI淀粉溶液和醋酸,若溶液变蓝色,则为NaNO2,无现象则为氯化钠。11参考答案:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10D B D D D A BC AC BD B11 12 13
25、 14 15B AC AD B B16、Fe 3+nSCN Fe(SCN) n3n ,生成的Fe(SCN) n3n为红色2MnO 4 +10SCN+16H+=2Mn2+5(SCN)2+8H2O,由于 SCN被氧化为(SCN) 2,使中的平衡向左移动,故红色褪去。2Fe 3+2H2O+SO2=2Fe2+4H+ ,由于 Fe3+被还原为 Fe2+,使中平衡左移,故红24S色褪去。MnO 4 + 5Fe2+ +8H+=Mn2+5Fe3+4H2O ,Fe 2+将 MnO4 还原,故紫色褪去。17、(1)溶解,搅拌,过滤。使 Fe3+完全形成 Fe(OH)3沉淀,而 Cu2+不会形成 Cu(OH)2。蒸
26、发浓缩,当溶液表面有晶膜出现时,冷却结晶。受热均匀,温度易控制。(2)CuO 能催化 H2O2分解。秒表、胶塞、导管、集气瓶、量筒。18、(1)FeSO 4+HNO3Fe 2(SO4)3+Fe(NO3)3+N2O(2 )FeSO 4 ,+5 价 N。(3)得到 4(4)24FeSO 4 + 30HNO3 19、(1)2Na 2O2 +2H2O =4NaOH +O2 (2)试样的质量,锥形瓶加水的质量,第四次或第五次的读数。第五次与第四次的读数相同。(3)蒸发生成 NaCl 的质量玻棒、烧杯。偏大1220、(1)BAH。 GDFCE。(2)方法一:稀盐酸;加盐酸后微热,若有气泡产生,且气体遇空气后变红棕色则为亚硝酸钠,无现象则为氯化钠。方法二:取适量试样于试管中,加入 KI淀粉溶液和醋酸,若溶液变蓝色,则为NaNO2,无现象则为氯化钠。