专题一氧化还原反应

专题一氧化还原反应 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、知识目标一、知识目标（一）陈述性知识（一）陈述性知识 1、掌握化学反应四种基本类型：化合、分解、置换、掌握化学反应四种基本类型：化合、分解、置换、复分解。复分解。2、了解氧化还原反应，了解氧化剂和还原剂等概念。、了解氧化还原反应，了解氧化剂和还原剂等概念。3、了解氧化还原反应的本质是电子的转移。、了解氧化还原反应的本质是电子的转移。（二）程序性知识（二）程序性知识 4、掌握重要氧化、剂还原剂之间的常见反应。、掌握重要氧化、剂还原剂之间的常见反应。5、判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。、判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。二、能力目标二、能力目标 1、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断。、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断。2、标明电子转移的方向和数目。、标明电子转移的方向和数目。3、比较氧化性还原性的强弱。、比较氧化性还原性的强弱。4、依据质量守衡、电子守衡、电荷守衡进行简单的化、依据质量守衡、电子守衡、电荷守衡进行简单的化学计算。学计算。5、了解化学反应的分类方法。、了解化学反应的分类方法。重难点重难点 1、氧化还原的概念和概念之间的关系、氧化还原的概念和概念之间的关系 2、氧化还原反应方程式的配平、氧化还原反应方程式的配平 3、氧化性、还原性强弱的比较、氧化性、还原性强弱的比较 4、用守衡法进行氧化还原反应的计算、用守衡法进行氧化还原反应的计算 5、氧化还原反应、氧化还原反应“信息方程式信息方程式”的书的书写写一、氧化还原反应的基本概念一、氧化还原反应的基本概念1、氧化还原反应的、氧化还原反应的 定义定义_ 特征特征_ 实质实质_2、氧化剂电子、氧化剂电子_，化合价，化合价_，被，被_，得到，得到_产物，产物，还原剂电子还原剂电子_，化合价，化合价_，被，被_，得到，得到_产物。产物。3、四大基本反应类型与氧化还原反应之间有怎样的关系？、四大基本反应类型与氧化还原反应之间有怎样的关系？4、氧化还原反应的表示方式、氧化还原反应的表示方式二、氧化还原反应的基本规律（解题方法技巧突破）二、氧化还原反应的基本规律（解题方法技巧突破）1、价态规律、价态规律最低价只有还原性、最高价只有氧最低价只有还原性、最高价只有氧 化性，中间价既有氧化性又有还原性。化性，中间价既有氧化性又有还原性。2、守衡规律、守衡规律得失电子相等，化合价升降值相等得失电子相等，化合价升降值相等3、归中律、归中律同一元素不同价态的原子间发生氧化同一元素不同价态的原子间发生氧化 还原反应时，价态变化只靠扰，不交叉还原反应时，价态变化只靠扰，不交叉4、先后规律、先后规律一种氧化剂（或还原剂）同时遇到一种氧化剂（或还原剂）同时遇到 多种还原剂（或氧化剂），性质强的先反应，即多种还原剂（或氧化剂），性质强的先反应，即 “强者优先强者优先”5、跳位规律、跳位规律当还原剂遇到过量强氧化剂时，可当还原剂遇到过量强氧化剂时，可 以被氧化为更高价态。反之亦然。以被氧化为更高价态。反之亦然。对上述规律，你能理解并一一举出实例吗？对上述规律，你能理解并一一举出实例吗？题组一：氧化还原反应的概念题组一：氧化还原反应的概念答案：答案：2-A；3-D答案：答案：4-B；5-C；7.答案：答案：6-AD 7-B三、氧化还原反应的分析三、氧化还原反应的分析氧化还原反应的分析包括：氧化还原反应的分析包括：指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 用双箭头、单箭头法标出电子转移的方向和数目用双箭头、单箭头法标出电子转移的方向和数目 计算氧化剂、还原剂的量之比计算氧化剂、还原剂的量之比例题：例题：1、试分析下列氧化还原反应：、试分析下列氧化还原反应：A、KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O B、H2S+H2SO4(浓浓)=S+SO2+2H2O C、KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O D、3(NH4)2SO4=3SO2+6H2O+N2+4NH3 E、2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2 F、（、（04江苏）江苏）2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2+K2SO4 +2CO2+2H2O G、(04北京北京)14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4 +12H2SO4B3、分析电子转移的方向和数目、分析电子转移的方向和数目（1）过氧化钠和水反应）过氧化钠和水反应（2）铝和烧碱溶液反应）铝和烧碱溶液反应四、常见的氧化剂和还原剂四、常见的氧化剂和还原剂动动手动动手 请根据你的理解，写出常见的氧化剂和还原剂，请根据你的理解，写出常见的氧化剂和还原剂，想一想它们为什么是氧化剂或者还原剂？在反应时想一想它们为什么是氧化剂或者还原剂？在反应时价态通常会怎样变化？价态通常会怎样变化？附附:中学化学常见的氧化剂和还原剂中学化学常见的氧化剂和还原剂 1、氧化剂、氧化剂（1）非金属性较强的单质：）非金属性较强的单质：F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3（2）高价态化合物：）高价态化合物：KClO3、KMnO4、K2Cr2O7、浓、浓H2SO4、浓、浓HNO3、稀、稀HNO3、固体硝酸盐等、固体硝酸盐等（3）高价态金属阳离子：）高价态金属阳离子：Fe3+、Ag+、Cu2+等。等。（4）其它：）其它：HClO、漂白粉、漂白粉、MnO2、Na2O2、NO2、H2O2、银氨溶液、新制的、银氨溶液、新制的Cu(OH)2悬浊液。悬浊液。2、还原剂、还原剂（1）较活泼的金属单质：）较活泼的金属单质：K、Na、Mg、Al、Fe、Zn（2）某些非金属单质：）某些非金属单质：H2、C、Si、S（3）低价态化合物：）低价态化合物：CO、H2S、硫化物、亚铁盐、硫化物、亚铁盐、Fe(OH)2、HBr、HI、SO2、亚硫酸盐、亚锡盐、亚硫酸盐、亚锡盐（4）其它：浓盐酸、）其它：浓盐酸、NH3。五、氧化性和还原性强弱的比较五、氧化性和还原性强弱的比较1、根据金属活动顺序表比较、根据金属活动顺序表比较2、根据非金属活动顺序表比较、根据非金属活动顺序表比较 （1）单质的氧化性：）单质的氧化性：F2Cl2Br2I2S （2）离子的还原性：）离子的还原性：S2IBrClF3、根据相近的反应比较、根据相近的反应比较 如：如：Fe+Cl2Fe3+；Fe+SFe2+，氧化性：氧化性：Cl2S4、根据化学方程式比较、根据化学方程式比较 一般地：氧化剂的氧化性氧化产物的氧化一般地：氧化剂的氧化性氧化产物的氧化性；性；5、根据周期律和周期表比较、根据周期律和周期表比较6、根据反应条件比较、根据反应条件比较7、根据价态比较、根据价态比较价态越高氧化性越强；价态越价态越高氧化性越强；价态越低还原性还强；低还原性还强；例外：例外：HClO的氧化性强于的氧化性强于HClO48、根据电化学规律比较、根据电化学规律比较9、外界环境对氧化性还原性的影响、外界环境对氧化性还原性的影响 温度：通常温度高时性质表现更强。如冷的温度：通常温度高时性质表现更强。如冷的HNO3和热的和热的HNO3 浓度：通常浓度大的性质强。如浓硝酸与稀硝酸浓度：通常浓度大的性质强。如浓硝酸与稀硝酸 水溶液的酸碱性：如水溶液的酸碱性：如KMnO4在酸性、中性、碱性在酸性、中性、碱性环境中的氧化性逐渐减弱。环境中的氧化性逐渐减弱。题组二题组二氧化性、还能性强弱的比较氧化性、还能性强弱的比较答案：答案：7A、8A9.将铁粉，铜粉，将铁粉，铜粉，FeCl3溶液和溶液和CuCl2溶液混合于某容器中溶液混合于某容器中充分反应。试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和充分反应。试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质金属单质若铁粉有剩余，容器中不可能有若铁粉有剩余，容器中不可能有若氯化铜有剩余，容器中不可能有若氯化铜有剩余，容器中不可能有若氯化铁和氯化铜都有剩余，容器中不可能有若氯化铁和氯化铜都有剩余，容器中不可能有 可能有可能有10.(05江苏江苏)已知已知Co2O3在酸性溶液中易被还原为在酸性溶液中易被还原为Co2+。Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是溶液中不可能发生的是 A、3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3 B、Cl2+FeI2=FeCl2+I2 C、Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2+3H2O D、2Fe3+2I=2Fe2+I2答案：答案：10-A六、氧化还原反应方程式的配平六、氧化还原反应方程式的配平方法：化合价升降法（电子得失法）方法：化合价升降法（电子得失法）关键：正确地分析氧化还原反应关键：正确地分析氧化还原反应例题：配平下列化学方程式例题：配平下列化学方程式1、KMnO4和浓盐酸反应和浓盐酸反应2、KClO3和浓盐酸反应和浓盐酸反应3、(08全国全国改编改编)(NH4)2SO4SO2+H2O+N2+NH34(2002上海上海)KOCN+KOH+Cl2CO2+N2+KCl+H2O5、Pt+HNO3+HClH2PtCl6+NO+_6、MnO4+H2O2+H+Mn2+H2O+_（09四川）四川）2题组四题组四氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平CD3.(2004上海上海)某化学反应的反应物和产物如下：某化学反应的反应物和产物如下：KMnO4+KI+H2SO4=MnSO4+I2+KIO3+K2SO4+H2O (1)该反应的氧化剂是该反应的氧化剂是_；(2)如果该反应方程式中如果该反应方程式中I2和和KIO3的系数都是的系数都是5。KMnO4的系数是的系数是_。在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目 KMnO4+KI+H2SO4 (3)如果没有对该方程式中的某些系数作限定，可能如果没有对该方程式中的某些系数作限定，可能的配平系数有许多组。原因是的配平系数有许多组。原因是_。答案答案：（：（1）KMnO4 （2）8；转移；转移40个电子；该反应式中有两种个电子；该反应式中有两种氧化产物，二者的比例和氧化剂的用量都可以发生氧化产物，二者的比例和氧化剂的用量都可以发生变化。变化。4系数：系数：5、2、16、10、2、85答案：答案：（1）4、6、6、2、3、12 （2）NH4Cl；0.6NA （3）Fe会与会与Fe3+反应生成反应生成Fe2+6、(2003春季春季)(1)某反应池中发生某反应池中发生“生物硝化过程生物硝化过程”。如果不考虑过。如果不考虑过程中硝化细菌的增殖，其净反应如下式所示：程中硝化细菌的增殖，其净反应如下式所示：NH4+O2 NO3+H+H2O 配平上面的化学方程式，将系数填人方框中。配平上面的化学方程式，将系数填人方框中。将铵态氮中的将铵态氮中的1 mg氮转化成硝酸根中的氮，需氧氮转化成硝酸根中的氮，需氧气多少毫克气多少毫克?为什么在反应中需要不断添加碱为什么在反应中需要不断添加碱?(2)3级反应池中发生的级反应池中发生的“生物反硝化过程生物反硝化过程”，通常需，通常需要外加甲醇，净反应如下所示：要外加甲醇，净反应如下所示：NO3+CH3OH=N2+CO2+H2O+OH 配平上面化学方程式，将系数填入方框中配平上面化学方程式，将系数填入方框中硝化细菌硝化细菌答：系数（答：系数（1）1、2、1、2、1；（；（2）6、3、5、7、6七、氧化还原反应信息方程式的书写七、氧化还原反应信息方程式的书写能力要求较高，是近几年的热点题型。解决问题的能力要求较高，是近几年的热点题型。解决问题的基础是熟练掌握常见氧化剂、还原剂及其反应，灵基础是熟练掌握常见氧化剂、还原剂及其反应，灵活迁移到新情境中。同时要充分考虑溶液的酸碱性活迁移到新情境中。同时要充分考虑溶液的酸碱性等环境因素。等环境因素。03年以来，上海每年都有这个题型。年以来，上海每年都有这个题型。题组六题组六信息方程式的书写信息方程式的书写例例1、当当Zn和和HNO3按按Zn:HNO3=2:5恰好反应时，写恰好反应时，写出可能的反应化学方程出可能的反应化学方程例例2、已知氧化性：、已知氧化性：BrO3 ClO3 Cl2 IO3 I2。现将饱和氯水逐滴滴入现将饱和氯水逐滴滴入KI淀粉溶液中，直到过量。淀粉溶液中，直到过量。（1）可以观察到哪些现象？）可以观察到哪些现象？（2）写出有关的离子方程式）写出有关的离子方程式例例3（08全国全国卷）实验室可由软锰矿（主要成分为卷）实验室可由软锰矿（主要成分为MnO2）制备）制备KMnO4，方法如下：软锰矿与过量固体，方法如下：软锰矿与过量固体KOH和和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾（在高温下反应，生成锰酸钾（K2MnO4）和和KCl：用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，：用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转化为转化为MnO2和和KMnO4；滤去；滤去MnO2沉淀，浓缩滤液，沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答：请回答：(1）软锰矿制备）软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是的化学方程式是。(2）K2MnO4制备制备KMnO4的离子方程式是。的离子方程式是。_ (3）若用）若用2.5g软锰矿（含软锰矿（含MnO2 80）进行上述实验，）进行上述实验，计算计算KMnO4的理论产量。的理论产量。(4）KMnO4能与热的经硫酸酸化的能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成反应生成Mn2+和和CO2该反应的化学方程式是该反应的化学方程式是。(5）上述制得的）上述制得的KMnO4产品产品0.165g，恰好与，恰好与0.335g纯纯Na2C2O4反应完全，计算该反应完全，计算该KMnO4的纯度。的纯度。答案：答案：(1)3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4+KCl+3H2O (2)3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2+2H2O (3)设可生成设可生成KMnO4 的质量为的质量为x 3MnO2 3MnO42-2KMnO4 387 2158 2.5g80%x 解得，解得，x=2.4 (4)2KMnO4+8H2SO4+5Na2C2O4=K2SO4+2MnSO4 +5Na2SO4+10CO2+8H2O（5）95.8%4、（、（2005上海卷）某一反应体系有反应物和生成物共上海卷）某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：五种物质：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已。已知该反应中知该反应中H2O2只发生如下过程：只发生如下过程：H2O2O2（1）该反应中的还原剂是）该反应中的还原剂是 。（2）该反应中，发生还原反应的过程是）该反应中，发生还原反应的过程是_。（3）写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方）写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目向和数目_。（4）如反应转移了）如反应转移了0.3mol电子，则产生的气体在标准电子，则产生的气体在标准状况下体积为状况下体积为 。答案答案(1)H2O2 ；(2)H2CrO4 Cr(OH)3 (3)2H2CrO4+3H2O2=3O2+2H2O+2Cr(OH)3 (4)3.36L5（08上海卷）某反应体系的物质有：上海卷）某反应体系的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。(1)请将请将Au2O3之外谁反应物与生成物分别填入以下空之外谁反应物与生成物分别填入以下空格内。格内。(2)反应中，被还原的元素是反应中，被还原的元素是_，还原剂是，还原剂是_。(3)将氧化剂与还原剂填入空格中，并标出电子转移的将氧化剂与还原剂填入空格中，并标出电子转移的方向和数目。方向和数目。(4)纺织工业中常用氯气作漂白剂，纺织工业中常用氯气作漂白剂，Na2S2O3可作为漂白可作为漂白后布匹后布匹“脱氯剂脱氯剂”，Na2S2O3和和Cl2反应的产物是反应的产物是H2SO4、NaCl和和HCl，则还原剂与氧化剂物质的量之比为，则还原剂与氧化剂物质的量之比为_。答案答案(1)Au2O3、Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH。(2)Au(+3)；Na2S2O3。(3)(4)1 4。6（09上海）某反应中反应物与生成物有：上海）某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物和一种未知物X (1)已知已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂在反应中得到电子，则该反应的还原剂是是 。(2)已知已知02mol KBrO3在反应中得到在反应中得到1mol电子生成电子生成X，则则X的化学式为的化学式为 。（3）略）略 (4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：答案：（答案：（1）AsH3；（；（2）Br2；（4）7（09江苏节选）二氧化氯（江苏节选）二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2比，比，ClO2不但具有更显著的杀不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。（2）用）用ClO2处理过的饮用水（处理过的饮用水（pH为为5.56.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO2）。）。2001年我国卫生部规定，饮年我国卫生部规定，饮用水中用水中ClO2的含量应不超过的含量应不超过0.2mgL1。饮用水中饮用水中ClO2、ClO2的含量可用连续碘的含量可用连续碘量法进行测定。量法进行测定。ClO2被被I还原为还原为ClO2、Cl的转化率与的转化率与溶液溶液pH的关系如右图所示。的关系如右图所示。当当pH2.0时，时，ClO2也能被也能被I还原成还原成Cl。请写出请写出pH20时，时，ClO2与与I反应的离子方程式反应的离子方程式 。若饮用水中若饮用水中ClO2的含量超标，可向其中加入适量的的含量超标，可向其中加入适量的Fe2将将ClO2还原成还原成Cl，该反应的氧化产物是，该反应的氧化产物是 （填化学式）。（填化学式）。答案：答案：ClO24H4ICl2I22H2O Fe(OH)3八、氧化还原反应的计算八、氧化还原反应的计算方法：灵活运用三个守衡原理方法：灵活运用三个守衡原理关键：深入分析反应原理关键：深入分析反应原理例例1、(2000全国全国)硫代硫酸钠可以作为脱氯剂，已知硫代硫酸钠可以作为脱氯剂，已知25.0mL0.100mol/L的的Na2S2O3恰好把恰好把224mL标准状况下的标准状况下的Cl2完全转化为完全转化为Cl，则，则S2O32将转化成将转化成 A、S2 B、S C、SO32 D、SO42答：答：D题组五题组五氧化还原反应的计算氧化还原反应的计算例例2、3.85gCu与某与某HNO3反应，当反应，当Cu完全溶解时，共完全溶解时，共收集到收集到2.24L的气体（不考虑的气体（不考虑NO2和和N2O4的平衡）。分的平衡）。分别求：反应中被还原的硝酸、没被还原的硝酸的物质别求：反应中被还原的硝酸、没被还原的硝酸的物质的量。的量。例题例题3、（、（08海南）锌与很稀的硝酸反应生成硝酸铵海南）锌与很稀的硝酸反应生成硝酸铵和水。当生成和水。当生成1mol硝酸锌时，被还原的硝酸锌的物质硝酸锌时，被还原的硝酸锌的物质的量为的量为 A、2mol B、1mol C、0.5mol D、0.25mol答：答：D例题例题4（05江苏）江苏）Cu2S可与一定浓度的可与一定浓度的HNO3反应生成反应生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO、H2O，当生成的，当生成的NO2、NO的物质的量之比为的物质的量之比为1：1时，实际参加反应的时，实际参加反应的Cu2S和和HNO3的物质的量之比为的物质的量之比为 A、1:7 B、1:9 C、1:5 D、2:9答：答：A例例5、(02江苏江苏)在在100mL含等物质的量的含等物质的量的HBr和和H2SO3的的溶液里，通入溶液里，通入0.01molCl2，有一半的，有一半的Br变成变成Br2。原溶。原溶液中的液中的HBr和和H2SO3的浓度都等于的浓度都等于 A、0.0075mol/L B、0.0018mol/L C、0.075mol/L D、0.08mol/L答：答：D例例6、将足量的铜屑加入到、将足量的铜屑加入到100mL浓度均为浓度均为2mol/L的的HNO3和和H2SO4有混合溶液中，充分反应后，转移电子有混合溶液中，充分反应后，转移电子的物质的量为的物质的量为 A、0.6mol B、0.8mol C、0.45mol D、0.4mol答：答：C