高考化学大二轮总复习 专题三 氧化还原反应课件.ppt

专题三氧化还原反应 1 理解氧化还原反应的本质 了解氧化还原反应在生产 生活中的应用 2 掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算 考纲要求 考点一基于 双线桥 辨析概念 栏目索引 考点二氧化还原反应的基本规律及应用 考点三氧化还原反应的综合应用 理清知识线索 考点一基于 双线桥 辨析概念 知识精讲 题组集训 题组一氧化还原反应相关概念理解 1 正误判断 正确的划 错误的划 1 Cl2 2Br 2Cl Br2 Zn Cu2 Zn2 Cu均为单质被还原的置换反应 2014 山东理综 7C 2 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 Cl2 H2O HCl HClO均为水作还原剂的氧化还原反应 2014 山东理综 7D 3 因为Fe3 具有氧化性 所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3 2013 广东理综 10B 4 化合反应均为氧化还原反应 2012 山东理综 7A 5 工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应 2012 广东理综 10C 6 Na2O2用作呼吸面具的供氧剂不涉及氧化还原反应 2012 广东理综 10A 2 已知X和Y是两种单质 X Y X2 Y2 下列叙述正确的是 X被氧化 X是氧化剂 Y2 是还原产物 X2 具有氧化性 Y2 具有还原性 Y单质氧化性比X2 氧化性强A B C D 解析根据X化合价升高被氧化 知X是还原剂 X2 是氧化产物 Y化合价降低被还原 Y是氧化剂 Y2 是还原产物 氧化剂和氧化产物都有氧化性 还原剂和还原产物都有还原性 正确的是 故C正确 C 题组二基于 双线桥 分析陌生反应3 高铁酸钠 Na2FeO4 对河水 湖水消毒是城市饮水处理的新技术 已知反应为Fe2O3 3Na2O2 2Na2FeO4 Na2O 下列说法正确的是 A Na2O2既是氧化剂又是还原剂B Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物C 3molNa2O2发生反应 有12mol电子转移D 在Na2FeO4中Fe为 4价 具有强氧化性 能消毒杀菌 解析A项 过氧化钠只得电子 作氧化剂 错误 B项 氧元素和铁元素都发生化合价变化 所以Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物 正确 C项 3molNa2O2发生反应 有6mol电子转移 错误 D项 在Na2FeO4中Fe为 6价 错误 答案B 4 2015 上海 21 工业上将Na2CO3和Na2S以1 2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 A 硫元素即被氧化又被还原B 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 2C 每生成1molNa2S2O3 转移4mol电子D 相同条件下 每吸收10m3SO2就会放出2 5m3CO2 解析 氧化剂是SO2 还原剂是Na2S 其物质的量之比为2 1 相同条件下 每吸收40m3SO2 会放出10m3CO2 所以每吸收10m3SO2 就会放出2 5m3CO2 答案AD 方法技巧 理解概念抓实质 解题应用靠特征 即从氧化还原反应的实质 电子转移去分析理解有关的概念 而在实际解题过程中 应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手 具体方法是找变价 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 考点二氧化还原反应的基本规律及应用 1 性质强弱规律物质氧化性 还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度 与得失电子的数目无关 可从 热 冷 温度 浓 稀 浓度 易 难 反应条件 剧烈程度 以及金属活动性顺序表 元素在周期表中的位置 原电池原理 电解池中离子的放电顺序等角度判断 还要学会从化学反应方向的角度判断 剂 物 同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性 还原剂的还原性大于还原产物的还原性 知识精讲 2 反应先后规律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较强的物质 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较强的物质 即强者优先反应 3 价态归中规律即同种元素不同价态之间的反应 高价态的元素化合价降低 低价态的元素化合价升高 但升高与降低的化合价不能交叉 如 KClO3 6HCl 3Cl2 KCl 3H2O 氧化剂 KClO3 还原剂 HCl 氧化产物 Cl2 还原产物 Cl2 4 邻位价态规律氧化还原反应发生时 其价态一般先变为邻位价态 如 1 Cl 被氧化成Cl2 而不是更高价态氯元素 2 S2 一般被氧化为S S单质一般被氧化成SO2 3 ClO ClO作氧化剂 Cl 作还原剂时 一般被还原成Cl2 而不是Cl 5 电子守恒规律对于氧化还原反应的计算 关键是氧化还原反应的实质 得失电子守恒 列出守恒关系求解 即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 一 由方程式判断强弱1 已知常温下 在溶液中可发生如下反应 Ce4 Fe2 Fe3 Ce3 Sn2 2Fe3 2Fe2 Sn4 由此推断Fe2 Ce3 Sn2 的还原性由强到弱的顺序是 A Sn2 Fe2 Ce3 B Fe2 Ce3 Sn2 C Fe2 Sn2 Ce3 D Ce3 Fe2 Sn2 题组集训 题组一性质强弱规律的应用 解析根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性 由两个方程式可以得到还原性强弱顺序 Fe2 Ce3 Sn2 Fe2 故A项正确 答案A 二 依据强弱顺序判断反应是否发生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 A 3Cl2 6FeI2 2FeCl3 4FeI3B Cl2 FeI2 FeCl2 I2C Co2O3 6HCl 2CoCl2 Cl2 3H2OD 2Fe3 2I 2Fe2 I2 解析Fe3 能氧化I 所以不可能生成FeI3 A错 D对 B项 当Cl2少量时 I 先被氧化 C项 由于Co2O3的氧化性强于Cl2的 所以Co2O3能氧化Cl 得到Cl2 而Co2O3被还原为Co2 答案A 三 相互竞争的反应3 已知氧化性Br2 Fe3 FeBr2溶液中通入一定量的Cl2 发生反应的离子方程式为aFe2 bBr cCl2 dFe3 eBr2 fCl 下列选项中的数字与离子方程式的a b c d e f一一对应 其中不符合反应实际的是 A 243226B 021012C 201202D 222214 解析Cl2先氧化Fe2 A项 Cl2过量 C项 Cl2少量 D项 FeBr2和Cl2等量 答案B 规律总结 正确运用有关氧化性 还原性强弱的比较规律 对于提高解题能力有很大帮助 有关物质的氧化性或还原性的比较可以从多个角度进行考查 涉及的知识面很广 常考的判断依据 1 根据金属活动性顺序比较 金属活动性顺序 金属单质的还原性从K Au逐渐减弱 其对应离子的氧化性从K Au2 逐渐增强 非金属活动性顺序 一般某元素的非金属性越强 对应单质的氧化性越强 对应非金属离子的还原性越弱 2 根据原电池两极和电解池两极的放电顺序进行判断 原电池中 活动性较强的金属作负极 活动性较弱的金属作正极 电解池中 阳极上物质的放电顺序即为对应物质还原性由强到弱的顺序 阴极上的阳离子放电顺序即为阳离子氧化性由强到弱的顺序 题组二守恒规律的灵活应用 一 根据 守恒 进行计算4 在100mL含等物质的量的HBr和H2SO3的溶液中通入0 025molCl2 有一半Br 变为Br2 则原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于 A 0 16mol L 1B 0 02mol L 1C 0 20mol L 1D 0 25mol L 1 解析还原性H2SO3 HBr 氯气先氧化H2SO3 H2SO3完全反应后 氯气有剩余 剩余氯气再氧化HBr 设浓度为cmol L 1 由电子转移守恒可知 0 1c 2 0 1c 0 5 0 025 2 解得c 0 2 故C正确 答案C 5 2014 上海 16 含有砒霜 As2O3 的试样和锌 盐酸混合反应 生成的砷化氢 AsH3 在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气 若砷的质量为1 50mg 则 A 被氧化的砒霜为1 98mgB 分解产生的氢气为0 672mLC 和砒霜反应的锌为3 90mgD 转移的电子总数为6 10 5NA 解析本题考查氧化还原反应 砒霜 As2O3 的试样和锌 盐酸混合反应的方程式为As2O3 6Zn 12HCl 2AsH3 6ZnCl2 3H2O 根据砷的相对原子质量为75 若砷的质量为1 50mg 物质的量为0 02mmol 被还原的砒霜为0 02mmol 2 198g mol 1 1 98mg 和砒霜反应的锌为3 90mg 2AsH32As 3H2分解产生的氢气标准状况下为0 03mmol 22 4L mol 1 0 672mL 转移的电子总数为0 18 10 3NA 答案C 6 2015 海南 6 已知在碱性溶液中可发生如下反应 2R OH 3 3ClO 4OH 2RO 3Cl 5H2O 则RO中R的化合价是 A 3B 4C 5D 6解析根据反应前后电荷守恒 可得n 2 则RO中R的化合价为 6价 即选D D 7 NaBrO3是一种分析试剂 向硫酸酸化的NaI溶液中逐滴加入NaBrO3溶液 当加入2 6molNaBrO3时 测得反应后溶液中溴和碘的存在形式及物质的量分别为 则原溶液中NaI的物质的量为 mol 解析设IO的物质的量为x 根据电子守恒得 2 6mol 5 0 5mol 2 x 6 x 2mol 所以n NaI 2mol 0 5mol 2 3mol 答案3 答题模板 步骤1找物质找出氧化剂 还原剂及相应的还原产物和氧化产物 步骤2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 步骤3列等式根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式 步骤4找关系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没有损耗 可直接找出起始物和最终产物 删去中间产物 建立二者之间的电子守恒关系 快速求解 二 根据守恒进行配平8 1 2015 浙江理综 27 4 完成以下氧化还原反应的离子方程式 MnO C2O Mn2 CO2 2 5 16H 2 10 8H2O 解析根据化合价升降法配平ClO Fe2 Cl Fe3 的化学计量数分别为1 6 1 6 再利用电荷守恒及元素守恒得出反应物中有6H 产物中有3H2O 1 6 6 H 1 6 3 H2O 1 2 4 2 1 2 4 用氯气对饮用水消毒副作用多 产生影响人体健康的有机氯衍生物 可用氯气制取高铁酸钠净水 Fe3 Cl2 FeO H2O 补全缺项 并配平上述离子方程式 2 16OH 3 2 6Cl 8 题组三信息型氧化还原反应方程式的书写9 1 ZnSO4溶液中含有少量Fe2 和Mn2 为了除去这两种离子 调节溶液pH为5 然后加入高锰酸钾溶液 使之生成沉淀 已知高锰酸钾的还原产物是MnO2 请写出该过程中两个反应的离子方程式 MnO 3Fe2 7H2O 3Fe OH 3 MnO2 5H 2MnO 3Mn2 2H2O 5MnO2 4H 2 高铁酸钾 K2FeO4 是一种强氧化剂 可作为水处理剂和高容量电池材料 FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4 其反应的离子方程式为 2Fe3 3ClO 10OH 2FeO 3Cl 5H2O 3 2014 上海 28 硫化氢具有还原性 可以和许多氧化剂反应 在酸性条件下 H2S和KMnO4反应生成S MnSO4 K2SO4和H2O 写出该反应的化学方程式 3H2SO4 5H2S 2KMnO4 5S 2MnSO4 K2SO4 8H2O 4 H2C2O4与酸性高锰酸钾溶液反应 现象是有气泡 CO2 产生 紫色消失 写出反应的离子方程式 2MnO 5H2C2O4 6H 2Mn2 10CO2 8H2O 5 ClO2是一种更高效 安全的消毒剂 工业上可用ClO2与水中的MnCl2在常温下反应 生成MnO2和盐酸 以除去水中Mn2 写出该反应的离子方程式 2ClO2 5Mn2 6H2O 5MnO2 12H 2Cl 6 在酸性 有氧条件下 一种叫ThibacillusFerroxidans的细菌能将黄铜矿转化成硫酸盐 该过程反应的离子方程式为 4CuFeS2 4H 17O2 4Cu2 4Fe3 8SO 2H2O 7 工业上可用次氯酸钠和氨反应制肼 N2H4 若反应只有一种氧化产物 写出该方法制备肼的化学方程式 NaClO 2NH3 N2H4 NaCl H2O 方法技巧 氧化还原反应方程式的配平可依据 得失电子守恒 电荷守恒和质量守恒 顺利解答 有关氧化还原反应化学方程式的配平应掌握 1 配平步骤标变价 列变化 求总数 配系数 细检查 2 配平方法 正向配平法 如果被氧化 被还原的元素分别是两种不同的反应物 通常从方程式左边进行配平 逆向配平法 对于自身氧化还原反应或反应物只有一种 一般从方程式右边配平较简便 缺项配平法 这类方程式通常少写一种反应物或生成物 通常这种物质既不是氧化剂 还原剂 也不是氧化产物或还原产物 的化学式 要求确定其化学式 此类反应可先确定氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物的化学计量数 最后由质量守恒 电荷守恒确定所缺物质 分子或离子 的化学式和计量系数 考点三氧化还原反应的综合应用 在高考中 氧化还原反应的考查往往渗透到综合实验 如中和滴定实验 工业流程制备中 增大了试题的灵活度和难度 知识精讲 1 2015 全国卷 28 二氧化氯 ClO2 黄绿色易溶于水的气体 是高效 低毒的消毒剂 回答下列问题 1 工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2 该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 题组集训 题组一氧化还原反应在综合实验中的应用 2 1 2 实验室用NH4Cl 盐酸 NaClO2 亚氯酸钠 为原料 通过以下过程制备ClO2 电解时发生反应的化学方程式为 溶液X中大量存在的阴离子有 除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 填标号 a 水b 碱石灰c 浓硫酸d 饱和食盐水 3 用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量 在锥形瓶中加入足量的碘化钾 用50mL水溶解后 再加入3mL稀硫酸 在玻璃液封装置中加入水 使液面没过玻璃液封管的管口 将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收 将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中 用0 1000mol L 1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液 I2 2S2O 2I S4O 指示剂显示终点时共用去20 00mL硫代硫酸钠溶液 在此过程中 锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 玻璃液封装置的作用是 中加入的指示剂通常为 滴定至终点的现象是 测得混合气中ClO2的质量为 g 答案 2ClO2 10I 8H 2Cl 5I2 4H2O 吸收残余的二氧化氯气体 其他合理答案均可 淀粉溶液溶液由蓝色变为无色且30s内不恢复原色 0 02700 4 用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐 若要除去超标的亚氯酸盐 下列物质最适宜的是 填标号 a 明矾b 碘化钾c 盐酸d 硫酸亚铁解析亚氯酸盐 ClO 具有氧化性 应选用还原剂将ClO还原为Cl 碘化钾 盐酸具有还原性 可分别被亚氯酸盐氧化为I2 Cl2 二者均有毒 b c错误 a项 明矾不具有还原性 错误 硫酸亚铁具有还原性 可被亚氯酸盐氧化为Fe3 且Fe3 水解生成的Fe OH 3胶体可净水 d正确 d 题组二在工业制备中的应用2 NF3具有很高的蚀刻速率和选择性 因此NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体 在1个标准大气压下 NF3的沸点为 129 0 能与空气中的水蒸气反应生成HF NO和HNO3 NF3可通过如下方法制备 1 气 气反应 在常温下将OF2与干燥的空气混合即得NO2和NF3 原料OF2中氧元素的化合价为 已知反应中每消耗1molN2转移7mol电子 配平反应 OF2 N2 O2 NO2 NF3 反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 解析 由于氟的非金属性强于氧的 氟和氧成键时共用电子对偏向氟 因此OF2中氧元素呈 2价 同理知NF3中氮元素的化合价为 3 根据题意知OF2 N2 O2 NO2 NF3 设当有1molN2反应时 生成NO2xmol NF3ymol 根据N原子守恒得x y 2 根据得失电子守恒得4x 3y 7 联立解得x y 1 由此可知反应的化学方程式为6OF2 4N2 O2 4NO2 4NF3 反应中氧化剂是OF2和O2 还原剂是N2 两者的物质的量之比为7 4 答案 2 641447 4 2 气 固反应 由于气 气反应容易腐蚀设备 研究人员提出用气 固反应制备NF3 气 固反应包括如下2个步骤 NH4 3AlF6 6F2 2NF3 8HF NH4AlF4NH4AlF4 3F2 NF3 4HF AlF3 气 固反应的总化学方程式为 若有0 5mol NH4 3AlF6完全氧化 则可制得NF3 L 标准状况下 若要制备1 5molNF3 共有 mol电子发生转移 解析 消去中间产物NH4AlF4 得总反应方程式为 NH4 3AlF6 9F2 3NF3 12HF AlF3 同时得当有0 5mol NH4 3AlF6完全被氧化可得1 5molNF3 在标准状况下的体积为33 6L 由总反应方程式可知 制备3molNF3 共转移18mol电子 因此制备1 5molNF3 共有9mol电子发生转移 答案 NH4 3AlF6 9F2 3NF3 12HF AlF333 6 9 3 电解法 NF3的电解制备工艺已经比较成熟 国外一些公司均采用电解熔融NH4F xHF的方法制备NF3 电解过程中阳极反应式为 阴极反应式为 阳极上的主要副产物为 不考虑产物与电极材料间的反应 解析 阳极上发生氧化反应 因此NF3是NH在阳极被氧化所得 电极反应式为NH 6e 3F NF3 4H 阴极上发生还原反应 H 得电子被还原 电极反应式为2H 2e H2 阳极上能发生氧化反应的微粒还有F 无其他能发生氧化反应的粒子 F 发生氧化反应后得F2 答案 NH 6e 3F NF3 4H 2H 2e H2 F2 4 NF3在空气中泄漏 还是易于发现的 判断发生了NF3泄漏的现象是 一旦NF3发生泄漏 可以用烧碱溶液喷淋的方法减少污染 其产物除NaNO2 NaF H2O外还一定有 填化学式 解析根据题干信息 NF3与空气中的水蒸气反应的产物有HF NO和HNO3 NO遇空气呈红综色 同时氢氟酸 硝酸小液滴在空气中产生白雾 这些产物和NaOH反应后 除了生成NaNO2 NaF H2O外 还应有NaNO3生成 观察到有红棕色气体和白雾产生 NaNO3