高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) （知識存盤+名師助學(xué)+狀元筆記）第2章 化學(xué)物質(zhì)及其變化 第三講 氧化還原反應(yīng)課件.ppt

第三講氧化還原反應(yīng) 1 了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移 了解常見的氧化劑 還原劑 2 了解常見的氧化還原反應(yīng) 1 物質(zhì)氧化性和還原性相對強弱的比較 2 以元素化合物知識為載體 有關(guān)氧化還原反應(yīng)的綜合考查 一 氧化還原反應(yīng)1 定義 在反應(yīng)過程中有元素的化學(xué)反應(yīng) 2 實質(zhì) 反應(yīng)過程中有 3 特征 反應(yīng)前后元素的化合價有 化合價變化 電子轉(zhuǎn)移 變化 4 有關(guān)概念及相互關(guān)系 5 四種基本反應(yīng)類型和氧化還原反應(yīng)的關(guān)系 在氧化還原反應(yīng)中 一種元素被氧化 是否一定有另一種元素被還原 二 氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法1 雙線橋法表示元素的原子在化學(xué)反應(yīng)前后電子的得失和數(shù)目 注意 線橋的箭尾必須指在反應(yīng)物中發(fā)生變化的原子上 箭頭指向生成物中的該原子上 在線上標(biāo)出得到或失去電子的數(shù)目 數(shù)目后面寫上電子的標(biāo)識e 注意 線橋的箭尾指向失電子元素的原子 箭頭指向得電子元素的原子 在線上只需標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移總數(shù)及電子的標(biāo)識e 不需注明 得到 或 失去 的字樣 三 常見的氧化劑和還原劑1 常見氧化劑常見氧化劑包括某些非金屬單質(zhì) 含有高價態(tài)元素的化合物 過氧化物等 如 2 常見還原劑常見還原劑包括活潑的金屬單質(zhì) 非金屬離子及低價態(tài)化合物 低價金屬陽離子 某些非金屬單質(zhì)及其氫化物等 如 3 具有中間價態(tài)的物質(zhì)既有氧化性 又有還原性 還原 氧化 在氧化還原反應(yīng)中 氧化劑和還原劑 氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物一定不同嗎 試舉例說明 如 每摩爾濃硝酸還原為no2時得到1mol電子 每摩爾稀硝酸還原為no時得到3mol電子 但濃硝酸的氧化性卻比稀硝酸強 2 認(rèn)為只要元素化合價存在差異就可發(fā)生氧化還原反應(yīng)同種元素不同價態(tài)的化合物間的氧化還原反應(yīng)遵循以下規(guī)律 1 相鄰價態(tài)之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng) 如so2和濃硫酸不反應(yīng) 2 相間價態(tài) 在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)生成中間價態(tài) 如2fecl3 fe 3fecl2 3 認(rèn)為同種元素不同價態(tài)的化合物的氧化性 還原性 強弱只與元素化合價的高低有關(guān)實際上 除此之外還與化合物的穩(wěn)定性有關(guān) 如次氯酸 hclo 中氯的價態(tài)比高氯酸 hclo4 中氯的價態(tài)低 但次氯酸不穩(wěn)定 氧化性卻比高氯酸強 另外最高價態(tài)的物質(zhì)也不一定都表現(xiàn)氧化性 如h3po4 我的總結(jié)在復(fù)習(xí)過程中采用對比的方法掌握氧化 還原兩條線 1 氧化劑 得電子 化合價降低 表現(xiàn)氧化性 被還原 對應(yīng)還原產(chǎn)物 2 還原劑 失電子 化合價升高 表現(xiàn)還原性 被氧化 對應(yīng)氧化產(chǎn)物 問題征解配平氧化還原反應(yīng)方程式的方法有哪些 提示 1 逆向配平法 部分氧化還原反應(yīng) 自身氧化還原反應(yīng)等宜用逆向配平法 即選擇氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物為基準(zhǔn)物配平方程式 2 缺項配平法 一般先確定氧化劑 還原劑 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物的系數(shù) 再通過比較反應(yīng)物與生成物 確定缺項物質(zhì) 最后觀察配平方程式 必考點12氧化還原反應(yīng)基本概念的相互聯(lián)系1 理清知識線索 化合價升高 失電子 還原劑 氧化反應(yīng) 氧化產(chǎn)物 化合價降低 得電子 氧化劑 還原反應(yīng) 還原產(chǎn)物 2 明確解題方法和思路 理解概念抓實質(zhì) 解題應(yīng)用靠特征 即從氧化還原反應(yīng)的實質(zhì) 電子轉(zhuǎn)移 去分析理解有關(guān)的概念 而在實際解題過程中 應(yīng)從分析元素化合價變化這一氧化還原反應(yīng)的特征入手 3 注意三點 氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念較多 因此應(yīng)注意加深對概念內(nèi)涵的理解和外延的掌握 在氧化還原反應(yīng)中 氧化劑和還原劑可以是不同反應(yīng)物 也可以是同一反應(yīng)物 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物可以是不同產(chǎn)物 也可以是同一種產(chǎn)物 由于有些氧化還原反應(yīng)中 氧化劑或還原劑并沒有全部發(fā)生氧化還原反應(yīng) 因此在求氧化劑或還原劑的質(zhì)量或兩者的比例時易發(fā)生錯誤 典例1 2013 山東四市聯(lián)考 制備氰氨基化鈣的化學(xué)方程式為caco3 2hcn cacn2 co h2 co2 在反應(yīng)中 a 氫元素被氧化 碳元素被還原b hcn是氧化劑 caco3是還原劑c cacn2是氧化產(chǎn)物 h2是還原產(chǎn)物d co為氧化產(chǎn)物 h2為還原產(chǎn)物 解析從反應(yīng)物caco3到生成物co2 碳的化合價均為 4價 沒有改變 再從生成物h2分析發(fā)現(xiàn)氫的化合價降低 顯然hcn中氫得電子 hcn是氧化劑 而caco3中的各元素均無化合價變化 而還原劑也必是hcn 其中的碳元素也一定被氧化 在hcn中碳為 2價 co中的碳也為 2價 則cacn2中碳為 4價 故cacn2為氧化產(chǎn)物 答案c 判價態(tài) 找變價 雙線橋 分升降 寫得失 算電子 定其他 其中 找變價 是非常關(guān)鍵的一步 特別是反應(yīng)物中含有同種元素的氧化還原反應(yīng) 必須弄清它們的變化情況 應(yīng)用1 創(chuàng)新題 已知nh4cuso3與足量的10mol l 1硫酸混合微熱 產(chǎn)生下列現(xiàn)象 有紅色金屬生成 產(chǎn)生刺激性氣味的氣體 溶液呈現(xiàn)藍(lán)色 據(jù)此判斷下列說法正確的是 a 反應(yīng)中硫酸作氧化劑b nh4cuso3中硫元素被氧化c 刺激性氣味的氣體是氨氣d 1molnh4cuso3完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移0 5mol電子 解析根據(jù)實驗現(xiàn)象 反應(yīng)后有cu so2 cu2 生成 因此該反應(yīng)為2nh4cuso3 2h2so4 nh4 2so4 cuso4 cu 2so2 2h2o 反應(yīng)中cu 既是氧化劑又是還原劑 硫酸作為介質(zhì) 既不是氧化劑又不是還原劑 a b錯 刺激性氣味的氣體是so2 c錯 1molnh4cuso3完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移0 5mol電子 d對 答案d 必考點13物質(zhì)氧化性和還原性強弱的比較利用比較的思想 結(jié)合物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的性質(zhì)表現(xiàn) 比較物質(zhì)氧化性和還原性的相對強弱 通常有以下一些方法 1 根據(jù)元素在周期表中的位置判斷 1 同主族元素 從上到下 如 2 根據(jù)金屬活動性順序判斷 1 根據(jù)金屬活動性順序判斷 3 根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式進(jìn)行判斷在 氧化劑 還原劑 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物 反應(yīng)中氧化性 氧化劑 氧化產(chǎn)物 氧化劑 還原劑還原性 還原劑 還原產(chǎn)物 還原劑 氧化劑4 根據(jù)與同一物質(zhì)反應(yīng)的情況 反應(yīng)條件 劇烈程度等 判斷當(dāng)不同的氧化劑作用于同一還原劑時 若氧化產(chǎn)物價態(tài)相同 則反應(yīng)條件要求越低 氧化劑的氧化性越強 若氧化產(chǎn)物的價態(tài)不同 則其價態(tài)越高 氧化劑的氧化性越強 如 5 根據(jù)原電池或電解池的電極反應(yīng)判斷 1 以非氧化性酸或鹽溶液做電解質(zhì)溶液 兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極 負(fù)極是電子流出的極 正極是電子流入的極 一般情況下 其還原性 負(fù)極金屬 正極金屬 2 用惰性電極電解混合溶液時 在陰極先放電的陽離子的氧化性較強 在陽極先放電的陰離子的還原性較強 6 根據(jù)微粒反應(yīng)過程中能量變化判斷 1 當(dāng)h2 x2 2hx 放出熱量q1 h2 y2 2hy 放出熱量q2 若q1 q2 則x2的氧化性比y2的氧化性強 x 的還原性比y 的還原性弱 2 當(dāng)同主族元素的原子獲得相同數(shù)目的電子形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的陰離子時 放出的能量越多 或形成的離子穩(wěn)定性越強 則該原子的氧化性越強 反之越弱 3 當(dāng)同主族元素的原子失去相同數(shù)目的電子形成陽離子時 吸收的能量越少 說明失電子越容易 其還原性越強 8 溫度同一種物質(zhì) 溫度越高其氧化性越強 如熱的濃h2so4 hno3的氧化性比冷的濃h2so4 hno3的氧化性強 典例2 用pt電極電解含有cu2 和x3 各0 1mol的溶液 陰極析出固體物質(zhì)的質(zhì)量m g 與溶液中通過電子的物質(zhì)的量n mol 的關(guān)系如圖所示 則下列氧化性強弱的判斷正確的是 a cu2 x3 h x2 b x3 h cu2 x2 c x3 cu2 h x2 d x2 h cu2 x3 解析根據(jù)金屬活動性順序和陽離子的放電順序知 氧化性cu2 h 根據(jù)圖中信息知 當(dāng)電路中有0 1mol電子通過時陰極沒有固體物質(zhì)產(chǎn)生 此時反應(yīng)為x3 e x2 氧化性x3 cu2 當(dāng)電路中又有0 2mol電子通過時 陰極析出0 1mol的銅 隨后溶液中h 在陰極放電 固體質(zhì)量不再增加 所以選c 答案c 氧化性 還原性強弱取決于元素的原子得失電子的難易 與得失電子數(shù)目無關(guān) 如na原子能失1個電子 al原子可失3個電子 但還原性na al 不能依據(jù)氧化劑或還原劑自身化合價變化值的大小說明氧化性或還原性的強弱 如3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o和cu 4hno3 濃 cu no3 2 2no2 2h2o中氧化性 濃hno3 稀hno3 答案b 必考點14氧化還原反應(yīng)基本規(guī)律及應(yīng)用1 氧化還原反應(yīng)規(guī)律 1 守恒規(guī)律化合價有升必有降 電子有得必有失 對于一個完整的氧化還原反應(yīng) 化合價升降總數(shù)相等 電子得失總數(shù)相等 2 強弱規(guī)律具有較強氧化性的氧化劑跟具有較強還原性的還原劑反應(yīng) 生成具有較弱還原性的還原產(chǎn)物和具有較弱氧化性的氧化產(chǎn)物 3 轉(zhuǎn)化規(guī)律氧化還原反應(yīng)中 以元素相鄰價態(tài)間的轉(zhuǎn)化最易 同種元素不同價態(tài)之間若發(fā)生反應(yīng) 元素的化合價只靠近而不交叉 同種元素相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng) 4 先后規(guī)律越易失電子的物質(zhì) 失電子后就越難得電子 越易得電子的物質(zhì) 得電子后就越難失去電子 一種氧化劑同時和幾種還原劑相遇時 優(yōu)先與還原性最強的還原劑發(fā)生反應(yīng) 同理 一種還原劑遇到多種氧化劑時 優(yōu)先與氧化性最強的氧化劑反應(yīng) 2 氧化還原反應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用 典例3 2013 鄭州調(diào)研 24ml濃度為0 05mol l 1的na2so3溶液恰好與20ml濃度為0 02mol l 1的k2cr2o7溶液完全反應(yīng) 已知na2so3可被k2cr2o7氧化為na2so4 則元素cr在還原產(chǎn)物中的化合價為 a 2b 3c 4d 5 解析題目中指出被還原的物質(zhì)是cr 則得電子的物質(zhì)必是k2cr2o7 失電子的物質(zhì)一定是na2so3 其中s元素的化合價從 4 6 而cr元素的化合價將從 6 n 設(shè)化合價為n 根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)律 有0 05mol l 1 0 024l 6 4 0 02mol l 1 0 020l 2 6 n 解得n 3 答案b 1 找出氧化劑 還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物 2 找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù) 注意化學(xué)式中粒子的個數(shù) 3 根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式 n 氧化劑 變價原子個數(shù) 化合價變化值 高價 低價 n 還原劑 變價原子個數(shù) 化合價變化值 高價 低價 3 反應(yīng)生成0 3molh2o 則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為 4 若反應(yīng)后 氧化產(chǎn)物的化合價升高 而其他物質(zhì)保持不變 則反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比將 填 增大 不變 減小 或 不能確定 解析 1 物質(zhì)甲應(yīng)該發(fā)生氧化反應(yīng) 在題給四種物質(zhì)中 能發(fā)生氧化反應(yīng)的只有ki 被還原的元素為n 還原劑是ki 3 反應(yīng)6ki 8hno3 稀 6kno3 2no 3i2 4h2o中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6e 即每生成4molh2o 轉(zhuǎn)移6mol電子 因此若生成0 3molh2o 轉(zhuǎn)移0 45mol電子即0 45na 4 若反應(yīng)后氧化產(chǎn)物的化合價升高 則需氧化劑的物質(zhì)的量增大 故氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比增大 答案 1 nki 2 6ki 8hno3 稀 6kno3 2no 3i2 4h2o 3 0 45na 4 增大 必考點15氧化還原反應(yīng)的綜合應(yīng)用 配平與計算1 氧化還原反應(yīng)方程式的配平步驟氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是反應(yīng)過程中發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移 而氧化劑得電子的總數(shù) 或元素化合價降低總數(shù) 必然等于還原劑失電子總數(shù) 或元素化合價升高總數(shù) 根據(jù)這一原則可以對氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行配平 配平的步驟 1 標(biāo)好價 正確標(biāo)出反應(yīng)前后化合價有變化的元素的化合價 2 列變化 列出元素化合價升高和降低的數(shù)值 3 求總數(shù) 求元素化合價升高數(shù)和降低數(shù)的總數(shù) 確定氧化劑 還原劑 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物的化學(xué)計量數(shù) 4 配系數(shù) 用觀察法配平其他各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù) 5 細(xì)檢查 利用 守恒 三原則 即質(zhì)量守恒 得失電子守恒 電荷守恒 逐項檢查配平的方程式是否正確 2 電子守恒 氧化還原反應(yīng)計算的核心思想得失電子守恒是指在發(fā)生氧化還原反應(yīng)時 氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù) 得失電子守恒法常用于氧化還原反應(yīng)中氧化劑 還原劑 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物的有關(guān)計算及電解過程中電極產(chǎn)物的有關(guān)計算等 電子守恒法解題的步驟是 首先找出氧化劑 還原劑及其物質(zhì)的量以及每摩爾氧化劑 還原劑得失電子的量 然后根據(jù)電子守恒列出等式 計算公式如下 n 氧化劑 得電子原子數(shù) 原子降價數(shù) n 還原劑 失電子原子數(shù) 原子升價數(shù)利用這一等式 解氧化還原反應(yīng)計算題 可化難為易 化繁為簡 典例4 向盛有ki溶液的試管中加入少許ccl4后滴加氯水 ccl4層變成紫色 如果繼續(xù)向試管中滴加氯水 振蕩 ccl4層會逐漸變淺 最后變成無色 完成下列填空 1 寫出并配平ccl4層由紫色變成無色的化學(xué)反應(yīng)方程式 如果化學(xué)計量數(shù)是1 不用填寫 2 整個過程中的還原劑是 3 把ki換成kbr 則ccl4層變?yōu)?色 繼續(xù)滴加氯水 ccl4層的顏色沒有變化 cl2 hio3 hbro3氧化性由強到弱的順序是 4 加碘鹽中含碘量為20 50mg kg 1 制取加碘鹽 含kio3的食鹽 1000kg 若用ki與cl2反應(yīng)制kio3 至少需要消耗cl2 l 標(biāo)準(zhǔn)狀況 保留2位小數(shù) 解析 2 根據(jù)題意 反應(yīng)過程中cl2首先氧化ki生成單質(zhì)碘 cl2過量時i2繼續(xù)被氧化生成hio3 因此整個過程中還原劑為ki和i2 3 cl2與kbr反應(yīng)生成單質(zhì)溴 br2溶于ccl4呈紅棕色 cl2不能繼續(xù)氧化br2生成hbro3 因此氧化性hbro3 cl2 又因cl2氧化i2生成hio3 則氧化性cl2 hio3 因此氧化性由強到弱的順序為hbro3 cl2 hio3 此題考查氧化還原反應(yīng)方程式的配平 氧化劑和還原劑的判斷 氧化性強弱的比較 化學(xué)計算等 解答問題時 要抓住特征現(xiàn)象 確定反應(yīng)物和生成物 然后從化合價的變化入手判斷反應(yīng)類型 還原劑 還原產(chǎn)物 氧化劑 氧化產(chǎn)物等 最后根據(jù)強弱規(guī)律比較氧化性的強弱 在進(jìn)行配平計算時要牢牢抓住得失電子守恒原理 答案 1 610183106 2 aln210mol 3 13 5 許多有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的計算 如果能夠巧妙地運用守恒規(guī)律可以達(dá)到快速解題的目的 常見的守恒關(guān)系有 反應(yīng)前后元素種類和某種原子總數(shù)不變的原子守恒 電解質(zhì)溶液中的電荷守恒 氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)守恒 原電池或電解池中兩極通過的電子總數(shù)相等 從守恒思想出發(fā)還可延伸出多步反應(yīng)中的關(guān)系式 運用關(guān)系式法等計算技巧巧妙解題 當(dāng)場指導(dǎo) 2012 江蘇化學(xué) 18 12分 硫酸鈉 過氧化氫加合物 xna2so4 yh2o2 zh2o 的組成可通過下列實驗測定 準(zhǔn)確稱取1 7700g樣品 配制成100 00ml溶液a 準(zhǔn)確量取25 00ml溶液a 加入鹽酸酸化的bacl2溶液至沉淀完全 過濾 洗滌 干燥至恒重 得到白色固體0 5825g 準(zhǔn)確量取25 00ml溶液a 加適量稀硫酸酸化后 用0 02000mol l 1kmno4溶液滴定至終點 消耗kmno4溶液25 00ml h2o2與kmno4反應(yīng)的離子方程式如下 hold住考向名師揭秘氧化還原反應(yīng)是高考的高頻知識點 2014年應(yīng)關(guān)注社會熱點 特別關(guān)注工業(yè)生產(chǎn) 環(huán)境保護(hù)和能源的開發(fā)和利用與氧化還原反應(yīng)的結(jié)合點 1 2012 廣東理綜 10 下列應(yīng)用不涉及氧化還原反應(yīng)的是 a na2o2用作呼吸面具的供氧劑b 工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的al2o3制備alc 工業(yè)上利用合成氨實現(xiàn)人工固氮d 實驗室用nh4cl和ca oh 2制備nh3解析nh4cl與ca oh 2制取nh3的反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng) 屬于非氧化還原反應(yīng) 答案d 2 2012 上海化學(xué) 20 火法煉銅首先要焙燒黃銅礦 其反應(yīng)為 2cufes2 o2 cu2s 2fes so2下列說法正確的是 a so2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物b cufes2僅作還原劑 硫元素被氧化c 每生成1molcu2s 有4mol硫被氧化d 每轉(zhuǎn)移1 2mol電子 有0 2mol硫被氧化 答案ad 3 2011 上海 18 氧化還原反應(yīng)中 水的作用可以是氧化劑 還原劑 既是氧化劑又是還原劑 既非氧化劑又非還原劑等 下列反應(yīng)與br2 so2 2h2o h2so4 2hbr相比較 水的作用不相同的是 a 2na2o2 2h2o 4naoh o2 b 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3c 2f2 2h2o 4hf o2d 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 答案cd 解析根據(jù)電子得失守恒解答 鋅粉的物質(zhì)的量為0 003mol 完全反應(yīng)后失電子0 006mol 若m的化合價由 5變?yōu)閤 則 5 x 0 0200l 0 100mol l 1 0 006mol 可得x 2 答案b 2 2