（通用版）2022年高考化学一轮复习 第二章 第6课时 追根知反应（2）——氧化还原反应的规律与应用讲义（含解析）

（通用版）2022年高考化学一轮复习 第二章 第6课时 追根知反应（2）氧化还原反应的规律与应用讲义（含解析）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来判断(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。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。(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：HClO4H2SO4H3PO4H2CO3H2SiO3，则氧化性：Cl2SPCSi。金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其对应单质的还原性越强。如碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3，则还原性：NaMgAl。3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考法精析考法一判断物质氧化性、还原性的强弱典例1根据下列反应，可以判断有关物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是()Cl22KI=2KClI22FeCl2Cl2=2FeCl32FeCl32HI=2FeCl22HClI2H2SI2=S2HIAH2SI2Fe3Cl2BCl2Fe3I2SCFe3Cl2H2SI2 DCl2I2Fe3H2解析由反应可知氧化性：Cl2I2，由反应可知氧化性：Cl2Fe3，由反应可知氧化性：Fe3I2；由反应可知氧化性：I2S，则氧化性：Cl2Fe3I2S。答案B归纳总结常见物质氧化性、还原性强弱顺序氧化性：KMnO4Cl2Br2Fe3I2稀H2SO4S氧化性：Fe3还原性：ClBrFe2ICl2HIO3D还原性：CoCl2HClI2解析：选C反应中Cl元素的化合价升高，则HCl为还原剂，故A错误；反应中Cl元素的化合价降低，则Cl2发生还原反应，故B错误；由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，反应中氧化性：Co2O3Cl2，反应中氧化性：Cl2HIO3，则氧化性：Co2O3Cl2HIO3，故C正确；由还原剂的还原性强于还原产物的还原性，反应中还原性：HClCoCl2，反应中还原性：I2HCl，故还原性：I2HClCoCl2，D错误。考法二判断氧化还原反应能否进行典例2已知I、Fe2、SO2、Cl、H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为SO2IH2O2Fe2Cl，则下列反应不能发生的是()A2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4HBI2SO22H2O=H2SO42HICH2O2H2SO4=SO2O22H2OD2Fe32I=2Fe2I2解析根据氧化还原反应的规律可知，氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。强氧化剂与强还原剂发生反应产生具有弱氧化性和弱还原性的物质。若A反应可以发生，则还原性：SO2Fe2，正确；若B反应可以发生，则还原性：SO2I，正确；若C反应可以发生，则还原性：H2O2SO2，错误；若D反应可以发生，则还原性：IFe2，正确。答案C备考方略假设法判断氧化还原反应能否进行已知物质的氧化性或者还原性的强弱关系，判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法。对点练2(2019延安质检)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()A3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3BCl2FeI2=FeCl2I2CCo2O36HCl(浓)=2CoCl2Cl23H2OD2Fe2Cl2=2Fe32Cl解析：选A根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，可判断B中氧化性：Cl2I2；C中氧化性：Co2O3Cl2；D中氧化性：Cl2Fe3，这些结论与题给信息一致。对于A，由于I的还原性强于Fe2，所以Cl2应先氧化I，而不是先氧化Fe2。考法三物质氧化性、还原性及其强弱的实验探究典例3按要求回答下列问题：(1)某小组同学探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱，设计如图实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。打开活塞a，逐滴加入H2SO3溶液至过量，烧瓶内溶液颜色变为无色，该反应的离子方程式为_，得出的结论是H2SO3的氧化性比Br2的氧化性_(填“强”或“弱”)。再打开活塞b，向所得溶液中逐滴加入H2O2溶液，刚开始溶液颜色无明显变化，继续滴加，溶液变为橙黄色，变橙黄色反应的离子方程式为_，得出的结论是H2O2的氧化性比Br2的氧化性_(填“强”或“弱”)。(2)为探究SO2使品红溶液褪色的原因，该小组同学将干燥的SO2气体通入品红的四氯化碳溶液中，发现品红溶液不褪色，由此所得出的结论正确的是_(填编号)。a使品红溶液褪色的粒子一定不是SO2分子b使品红溶液褪色的粒子一定是H2SO3分子c此实验无法确定使品红溶液褪色的粒子d将干燥的SO2气体通入品红的酒精溶液中，能使品红溶液褪色由此可猜想使品红溶液褪色的粒子可能是_。解析(1)打开活塞a，逐滴加入H2SO3溶液至过量，烧瓶内溶液颜色变为无色，说明溴与亚硫酸发生反应生成硫酸和氢溴酸，反应的离子方程式为H2SO3Br2H2O=4HSO2Br，说明亚硫酸的氧化性比溴的弱；再打开活塞b，向所得溶液中逐滴加入H2O2溶液，刚开始溶液颜色无明显变化，继续滴加，溶液变为橙黄色，溴离子被氧化成溴单质，变橙黄色反应的离子方程式为2H2BrH2O2=Br22H2O，说明H2O2的氧化性比Br2的氧化性强。(2)SO2与四氯化碳不反应，能够与水反应生成H2SO3，H2SO3能够电离出HSO、SO，将干燥的SO2气体通入品红的四氯化碳溶液中，发现品红不褪色，而将SO2通入品红溶液，溶液会褪色，证明使品红溶液褪色的不是SO2，可能为H2SO3或HSO或SO，该实验不能确定使品红溶液褪色的粒子，故a、c正确。答案(1)H2SO3Br2H2O=4HSO2Br弱2H2BrH2O2=Br22H2O强(2)acH2SO3或HSO或SO备考方略探究物质氧化性、还原性的实验方法(1)证明物质具有氧化性或还原性(2)证明物质氧化性或还原性的强弱对点练3为验证氧化性Cl2Fe3SO2，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略，气密性已检验)。实验过程：.打开弹簧夹K1K4，通入一段时间N2，再将T形导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。.当B中溶液变黄时，停止加热，关闭K2。.打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。.打开K3和活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后关闭K3。.更新试管D，重复过程，检验B溶液中的离子。(1)过程的目的是_。(2)棉花中浸润的溶液为_。(3)A中发生反应的化学方程式：_。(4)若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色，其离子方程式为_。(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2Fe3SO2的是_(填“甲”“乙”或“丙”)。过程 B溶液中含有的离子过程 B溶液中含有的离子甲有Fe3无Fe2有SO乙既有Fe3又有Fe2有SO丙有Fe3无Fe2有Fe2解析：(5)甲、乙、丙在过程 B溶液中都可确定含有Fe3，则可证明氧化性Cl2Fe3；甲在过程 B溶液中如果含有Cl2，可把SO2氧化成SO，无法证明氧化性Fe3SO2，故甲不合理；由乙在过程 B溶液中含有的离子可知溶液中无Cl2，通过 B溶液中含有SO可证明Fe3SO2，故乙合理；在丙中 B溶液中含有Fe2可知在此过程发生还原反应，由Fe3Fe2可推SO2SO，氧化性Fe3SO2，故丙合理。答案：(1)排出装置中的空气，防止干扰(2)NaOH溶液(3)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(4)2MnO5SO22H2O=2Mn25SO4H(5)乙、丙考点二氧化还原反应的规律与应用1守恒规律在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。2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。3先后规律在浓度相差不大的溶液中：(1)同时含有几种还原剂时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：Fe2Br，所以Fe2先与Cl2反应。(2)同时含有几种氧化剂时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Fe3Cu2，所以铁粉先与Fe3反应，然后再与Cu2反应。考法精析考法一守恒规律的应用典例1(2015海南高考)已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)33ClO4OH=2RO3Cl5H2O。则RO中R的化合价是()A3B4C5 D6解析该氧化还原反应中，Cl元素由1价降至1价，设RO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同，有2(x3)31(1)，解得x6。答案D 备考方略电子守恒法解题“三步流程”提醒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，可直接找出起始反应物和最终产物，略去中间产物，建立二者之间的得失电子守恒关系，快速求解。对点练1(2017海南高考)在酸性条件下，可发生如下反应：ClO2M34H2O=M2OCl8H，M2O中M的化合价是()A4 B5C6 D7解析：选C根据得失电子守恒，设M2O中M的化合价为x，化学方程式中只有氯元素的化合价下降6，M的化合价升高，则62(x3)，解得x6，故C项正确。考法二转化规律的应用典例2已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是()AG、Y、Q、Z、X BX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、X解析由得出Q中价态高于G，因为G必介于Q和1价的Cl之间，1价为氯元素的最低价；将该结论引用到，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析：H2O中的H化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。答案A备考方略(1)判断同种元素不同价态物质间发生氧化还原反应的可能性，如浓H2SO4与SO2不发生反应。(2)根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HClNaClO3=NaCl3Cl23H2O，氧化剂为NaClO3，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物都为Cl2。对点练2氯气与氢氧化钾溶液在一定条件下发生反应：Cl2KOHKXKYH2O(未配平)，KX在一定条件下发生反应：KXKYKZ(未配平，KY与KZ的化学计量数之比为13)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是()A1 B3C5 D7解析：选C根据题意可知，KX、KY中的氯元素分别显正价和1价；根据反应KXKYKZ，可断定KY为KCl，KZ中Cl元素化合价KX中Cl元素化合价(均为正价)。假设KX中Cl元素为a价，KZ中Cl元素的化合价为b价，依据化合价升降总数相等及KXKY3KZ，有a13(ba)，把a1、a3、a5分别代入上式讨论，可知a5，b7符合题意。则KX中Cl的化合价为5价。考法三先后规律的应用典例3已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3和Cr3。现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示，下列说法中不正确的是()A图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7B图中BC段发生的反应为2Fe32I=2Fe2I2C开始加入的K2Cr2O7为0.25 molDK2Cr2O7与FeSO4的物质的量之比为13解析根据图像，AB阶段Fe3的物质的量不变，说明Fe3没有参加反应，则AB段应为K2Cr2O7和KI的反应，K2Cr2O7为氧化剂，A正确；在BC段Fe3的物质的量逐渐减小，说明Fe3和I反应，反应的离子方程式为2Fe32I=2Fe2I2，B正确；根据得失电子守恒可得反应的关系式为K2Cr2O76Fe36I，共消耗的n(I)1.5 mol，则开始加入的K2Cr2O7的物质的量为1.5 mol0.25 mol，C正确；在BC段反应消耗KI的物质的量是0.9 mol，则n(Fe2)n(I)0.9 mol，K2Cr2O7与FeSO4的物质的量之比为0.25 mol0.9 mol518，D错误。答案D备考方略同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性最强的物质；同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性最强的物质。对点练3向含有FeBr2、FeI2的溶液中缓缓通入一定量的氯气后，再向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，若只从反应顺序角度考虑反应情况，则下列叙述不正确的是()A通入氯气后的溶液中一定不存在IB通入氯气之后原溶液中的Fe2全部被氧化C原溶液中的Br可能被氧化D若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液充分振荡、静置、分液，下层溶液呈紫红色解析：选B溶液中离子的还原性强弱顺序为IFe2Br。A项，溶液变为红色说明Fe2被氧化成Fe3，则I全部被氧化，故溶液中一定不存在I，正确；B项，Fe2可能全部被氧化，也可能是部分氧化，错误；C项，溶液变为红色只能说明Fe2被氧化成Fe3，而Br可能被氧化，正确；D项，根据题意知有I2生成，I2易溶于有机溶剂，则下层溶液呈紫红色，正确。