2012屆人教版高中化學總復習28《氧化還原反應》課件.ppt

第8課時氧化還原反應 一 氧化還原反應的概念 1 氧化還原反應 有電子轉移 得失或偏移 的化學反應 基本特征是反應前后元素的化合價有升降 2 各概念之間的關系氧化劑 具有氧化性 所含元素化合價降低 得電子 被還原劑還原 發(fā)生還原反應 得還原產(chǎn)物 還原劑 具有還原性 所含元素化合價升高 失電子 被氧化劑氧化 發(fā)生氧化反應 得氧化產(chǎn)物 氧化劑 還原劑 還原得電子 化合價降低 被還原產(chǎn)物 氧化失電子 化合價升高 被氧化產(chǎn)物 3 常見的重要氧化劑 還原劑 基礎題一 氮化鋁 AlN 廣泛用于電子工業(yè) 陶瓷工業(yè)等領域 可通過如下反應制取 Al2O3 N2 3C2AlN 3CO下列敘述正確的是 A 該反應中 Al2O3是氧化劑B 該反應中 N2是還原劑C 該反應中 C是還原劑D 該反應中每生成2molAlN N2得到3mole C 二 氧化還原反應中電子轉移的表示方法 1 雙線橋法 1 雙箭號從反應物指向生成物 箭號起止所指的均為同一種元素 2 線上標出得失電子的情況及價的升降 被氧化或被還原等內容 氧化劑為Fe2O3 還原劑為CO 氧化產(chǎn)物為CO2 還原產(chǎn)物為Fe 2 單線橋法 1 箭號由還原劑中失電子的元素指向氧化劑中得電子的元素 2 線上只標出轉移電子的總數(shù) 基礎題二 指出下列方程式中的氧化劑與還原劑的物質的量比 并用單線橋法標明電子轉移的方向和數(shù)目 H2S H2SO4 濃 S SO2 2H2On 氧化劑 n 還原劑 1 1 三 氧化還原反應中的基本規(guī)律 1 價態(tài)規(guī)律 若某元素有多種可變價態(tài) 處于最高價態(tài)時 只有氧化性 處于最低價態(tài)時 只有還原性 處于中間價態(tài)時 既有氧化性 又有還原性 2 先后規(guī)律 氧化劑只有一種 還原劑有多種 則還原性強的先被氧化 還原劑只有一種 氧化劑有多種 則氧化性強的先被還原 例如 在CuSO4和AgNO3的混合溶液中加入適量鐵粉 Ag先被置換出來 Cu后被置換出來 又如 在FeBr2溶液中通入Cl2由少至多 先看到溶液變黃色 后看到溶液變橙色 則還原性Fe2 Br 3 守恒規(guī)律 氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù) 氧化劑中元素化合價降低總數(shù)等于還原劑中元素化合價升高總數(shù) 4 轉化規(guī)律 歸中反應中 化合價歸中不交叉 如 反應KClO3 6HCl KCl 3Cl2 3H2O中 化合價的變化規(guī)律是 同種元素相鄰價態(tài)間轉化最容易 同種元素相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應 基礎題三 在Fe Fe2 Fe3 Cl2 Cl Na ClO S S2 SO2 H2S H2SO4中 只有氧化性的是 只有還原性的是 既有氧化性 又有還原性的是 Fe3 Na 和H2SO4 Fe Cl 和S2 Fe2 Cl2 ClO S SO2 H2S 重要考點1有關氧化還原反應的概念 氧化還原反應的分析要掌握如下原則 1 從化合價變化入手 準確判斷氧化劑 還原劑 氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物 2 氧化性 還原性的強弱是判斷反應能否發(fā)生及反應先后順序的依據(jù) 3 對于一個氧化還原反應 有化合價升高必然有化合價降低 升高總數(shù)等于降低總數(shù) 4 升降總數(shù)相等 氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù) 是氧化還原方程式配平和計算的依據(jù) 考點釋例 2010 安徽 亞氨基鋰 Li2NH 是一種儲氫容量高 安全性好的固體儲氫材料 其儲氫原理可表示為Li2NH H2 LiNH2 LiH 下列有關說法正確的是 A Li2NH中N的化合價是 1B 該反應中H2既是氧化劑又是還原劑C Li 和H 的離子半徑相等D 此法儲氫和鋼瓶儲氫的原理相同 解析 A選項中Li2NH中氮的化合價為 3 C選項中Li 半徑小于H D選項鋼瓶儲氫是物理過程 而該方法為化學方法 答案 B 解題規(guī)律 理清知識線 即升 價 失 電子 氧 發(fā)生氧化反應 還 是還原劑 或降 價 得 電子 還 發(fā)生還原反應 氧 是氧化劑 明確解題的方法思路 理解概念抓實質 解題應靠特征 即從氧化還原反應的實質 電子轉移 去分析理解有關的概念 而在實際解題過程中 應從分析元素化合價有無變化這一氧化還原反應的特征入手 概念模糊時的救命稻草 什么劑有什么性 其他都是相反的 即氧化劑有氧化性 其余的則往相反 還原方向 考慮 如發(fā)生還原反應得還原產(chǎn)物 被還原等 還原劑的分析亦然 注意表述準確 氧化劑 還原劑一般指反應物 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物指生成物 被氧化 被還原的一般指元素 注明價態(tài) 氧化反應 還原反應一般指由反應物到生成物的過程 1 下列四類反應 置換反應 復分解反應 沒有單質參加的化合反應 沒有單質生成的分解反應 其中一定不是氧化還原反應的是 A 只有 B 只有 C D 解析 歸納氧化還原反應與四種基本反應類型的關系 A 2 從礦物學資料查得 一定條件下自然界存在如下反應 14CuSO4 5FeS2 12H2O 7Cu2S 5FeSO4 12H2SO4 下列說法正確的是 A Cu2S既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物B 5molFeS2發(fā)生反應 有10mol電子轉移C 產(chǎn)物中的SO42 有一部分是氧化產(chǎn)物D FeS2只作還原劑 C 重要考點2氧化性 還原性強弱的比較 物質氧化性 還原性強弱比較方法1 根據(jù)氧化還原反應方程式強還原劑 A 強氧化劑 B 弱氧化產(chǎn)物 a 弱還原產(chǎn)物 b 則氧化性 B a 還原性 A b氧化劑的氧化性越強 則其對應的還原產(chǎn)物的還原性則越弱 還原劑的還原性越強 則其對應的氧化產(chǎn)物的氧化性則越弱 2 根據(jù)金屬活動性順序表在金屬活動性順序表中 位置越靠前 其還原性就越強 其陽離子的氧化性就越弱 3 根據(jù)元素周期表同周期元素 隨著核電荷數(shù)的遞增 氧化性逐漸增強 還原性逐漸減弱 同主族元素 隨著核電荷數(shù)的遞增 氧化性逐漸減弱 還原性逐漸增強 4 根據(jù)反應的難易程度氧化還原反應越容易進行 表現(xiàn)為反應所需條件越低 則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越強 不同的還原劑 或氧化劑 與同一氧化劑 或還原劑 反應時 條件越易或者氧化劑 或還原劑 被還原 或被氧化 的程度越大 則還原劑 或氧化劑 的還原性 或氧化性 就越強 5 其他條件一般溶液的酸性越強或溫度越高 則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越強 反之則越弱 如高錳酸鉀在酸性條件下氧化性要強于中性和堿性條件 注意 1 物質的氧化性或還原性的強弱只取決于得到或失去電子的難易 與得失電子的多少無關 如 Na Mg Al的還原性強弱依次為Na Mg Al 濃HNO3 稀HNO3的氧化性強弱依次為 濃HNO3 稀HNO3 2 同一元素相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應 考點釋例2 根據(jù)下列方程式 1 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 2 HClO HCl Cl2 H2O 3 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 4 Fe Cu2 Fe2 Cu 判斷下列各組物質氧化性強弱順序正確的是 A Fe3 HClO Cl2 Fe2 Cu2 B HClO Cl2 Fe3 Cu2 Fe2 C Cl2 HClO Fe3 Cu2 Fe2 D HClO Fe3 Cl2 Cu2 Fe2 解析 由 1 可知 Cl2氧化性強于Fe3 即Cl2 Fe3 由 2 可知 HClO Cl2 由 3 可知 Fe3 Cu2 由 4 可知 Cu2 Fe2 由此可進一步推知 正確答案為B 答案 B 考點透析 此題所依據(jù)的規(guī)律就是常說的 強制弱 規(guī)律 所謂的 強制弱 規(guī)律 指的是氧化性 還原性 強的物質可以把氧化性 還原性 弱的物質制出來 具體到某一個特定反應中 就是指具有強氧化性的氧化劑 強還原性的還原劑 可以把具有弱氧化性的生成物 弱還原性的生成物 制出來 所以 解此類題時 只需依據(jù)化合價升降原理找出相對應的氧化劑 氧化產(chǎn)物 還原劑 還原產(chǎn)物 進行比較即可 氧化性強弱比較 氧化劑的氧化性 氧化產(chǎn)物的氧化性 故解題關鍵是判斷方程式左邊的氧化劑和右邊的氧化產(chǎn)物 氧化劑可找方程式左邊降價的物質 氧化產(chǎn)物也可找方程式右邊降價的物質 假定反應從右往左進行即可 這一過程可歸納為 左看看 找降價 右看看 找降價 左邊物質大于右邊物質 還原性強弱比較也可用此類似方法 1 已知反應 2FeCl3 2KI 2FeCl2 2KCl I2 2FeCl2 Cl2 2FeCl3 I2 SO2 2H2O H2SO4 2HI下列粒子的還原能力由強到弱順序正確的是 A I Fe2 Cl SO2B Cl Fe2 SO2 I C Fe2 I Cl SO2D SO2 I Fe2 Cl D 解析 2 常溫下 在溶液中可發(fā)生以下反應 2M2 R2 2M3 2R 2R Z2 R2 2Z W2 2Z 2W Z2 由此判斷下列說法錯誤的是 A 常溫下反應2M2 Z2 2M3 2Z 可以自發(fā)進行B Z元素在反應 中被還原 在 中被氧化C 氧化性強弱順序為 W2 Z2 R2 M3 D 還原性強弱順序為 W Z R M2 C 重要考點2氧化還原反應的配平與計算 1 配平依據(jù)原則 在氧化還原反應中 元素得電子的總數(shù) 元素失去電子的總數(shù)或化合價升高的總數(shù) 化合價降低的總數(shù) 2 配平方法 一標二列三求四配五觀六查具體地說 就是標出反應前后元素的化合價 列出化合價的升降情況 求化合價升降的最小公倍數(shù) 根據(jù)所求的最小公倍數(shù)配出化合價發(fā)生變化的物質的計量數(shù) 用觀察法配出所含元素化合價未發(fā)生變化的物質的計量數(shù) 用質量守恒和電荷守恒檢查所配結果是否正確 例 KMnO4 HCl KCl MnCl2 Cl2 H2O化學計量數(shù)為 2 16 2 2 5 8 3 氧化還原反應比較典型的計算有 求氧化劑與還原劑的物質的量之比或質量比 計算參加反應的氧化劑或還原劑的量 確定反應前后某一元素的價態(tài)變化等 計算的關鍵是依據(jù)氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù) 列出守恒關系式求解 從試題的變化趨勢來看 有一類題目已知參加反應的氧化劑與還原劑的質量比 計算并確定產(chǎn)物 題目解答的方法思路是 首先根據(jù)氧化劑與還原劑的質量比求出物質的量之比 分析判斷可能的情況 然后再由得失電子數(shù)守恒列式求出化合價的變化 即可寫出產(chǎn)物的分子式 考點釋例3 2010 上海 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反應方程式 如果系數(shù)是1 不用填寫 HIO3 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 20mg 50mg kg 制取加碘鹽 含KIO3的食鹽 1000kg 若用KI與Cl2反應制KIO3 至少需要消耗Cl2 L 標準狀況 保留2位小數(shù) 解析 此題考查氧化還原反應的配平 氧化劑和還原劑 氧化性強弱的判斷 化學計算知識 分析反應從開始滴加少許氯水時 其將KI中的I 氧化成碘單質 等CCl4層變紫色后 再滴加氯水時 其將碘單質進一步氧化成碘酸 1 根據(jù)氧化還原反應方程式的配平原則 分析反應中的化合價變化 I元素的化合價從0 5 升高5價 Cl元素的化合價從0 1 降低1價 綜合得失電子守恒和質量守恒 可配平出 I2 5Cl2 6H2O 2HIO3 10HCl 2 分析整個過程中化合價升高的都是I元素 還原劑為KI和I2 3 KI換成KBr時 得到的是溴單質 則其在CCl4中呈紅棕色 繼續(xù)滴加氯水時 顏色不變 可知氯水不能將溴單質氧化成HBrO3 故其氧化性強弱順序為HBrO3 Cl2 HIO3 4 綜合寫出反應方程式 KI 3Cl2 3H2O KIO3 6HCl 根據(jù)化學方程式計算 按最小值計算時 1000kg加碘食鹽中含碘20g 根據(jù)質量守恒可知 換算成碘酸鉀的質量為33 70g 物質的量為0 16mol 則需要消耗Cl2的體積為 20g 127g mol 1 3 22 4L mol 10 58L 答案 1 I2 5Cl2 6H2O 2HIO3 10HCl 2 KI I2 3 紅棕HBrO3 Cl2 HIO3 4 10 58 方法歸納 氧化還原計算1 依據(jù) 得電子總數(shù) 失電子總數(shù)2 步驟 找到得電子的所有物質 根據(jù)還原反應的 半反應 算出得電子總數(shù) 如在某氧化還原反應中有 降低了n m價 若的物質的量為amol 則得電子總數(shù)為a n m mol 找到失電子的所有物質 根據(jù)氧化反應的 半反應 算出失電子總數(shù) 如在 中所列氧化還原反應中有 升高了g f價 若的物質的量為bmol 則得電子總數(shù)為b g f mol 得失電子數(shù)相等 有a n m b g f 求解未知數(shù)即可 3 若要求算物質與電子轉移的關系 則需找出該物質與反應方程式中電子轉移的關系 n 物質 n 轉移電子數(shù) 再利用關系式法求解即可 1 某反應中反應物與生成物有 AsH3 H2SO4 KBrO3 K2SO4 H3AsO4 H2O和一種未知物質X 1 已知KBrO3在反應中得到電子 則該反應的還原劑是 2 已知0 2molKBrO3在反應中得到1mol電子生成X 則X的化學式為 AsH3 Br2 3 根據(jù)上述反應可推知 a 氧化性 KBrO3 H3AsO4b 氧化性 H3AsO4 KBrO3c 還原性 AsH3 Xd 還原性 X AsH3 ac 4 將氧化劑和還原劑的化學式及其配平后的系數(shù)填入下列方框中 并標出電子轉移的方向和數(shù)目 解析 1 根據(jù)氧化還原反應原則 當KBrO3在反應中得到電子作氧化劑時 必有元素化合價升高失去電子 分析給定物質只能是AsH3 2 由0 2molKBrO3在反應中得到1mol電子即1molKBrO3在反應中得到5mol電子 則溴元素價態(tài)由 5 0 可推知其還原產(chǎn)物為單質溴 3 依據(jù)氧化還原反應原理是由強氧化劑和強還原劑反應生成弱氧化劑和弱還原劑判定 4 該反應元素價態(tài)變化是Br由 5 0 As由 3 5 配平反應5AsH3 8KBrO3 4H2SO4 4K2SO4 5H3AsO4 4Br2 4H2O 轉移40mol電子 2 焊接鋼鐵時常用的焊藥為氯化銨 其作用是消除焊接處的鐵銹 發(fā)生的反應體系中共有六種物質 NH4Cl FeCl3 N2 Fe2O3 Fe和X 1 根據(jù)題意 可判斷出X是 寫化學式 2 寫出并配平該反應的化學方程式 并標出電子轉移的方向和數(shù)目 3 發(fā)生氧化反應的物質是 反應中4mol的氧化劑能 填 失去 或 得到 12mol電子 4 反應中被氧化產(chǎn)生了11 2L 標準狀況 的氣體時 被還原的物質的質量為 H2O NH4Cl 得到 80g 3 三氟化溴溶于水可發(fā)生如下反應 BrF3 H2O HBrO3 Br2 HF O2 1 其中發(fā)生自身氧化還原反應的物質是 2 當有5 0mol水參加反應時 由水還原的BrF3的物質的量為 由BrF3還原的BrF3的物