新高考版《化學(xué)》資料：講解部分課堂課件-專題四氧化還原反應(yīng)

高考

化學(xué)新高考專用專題四氧化還原反應(yīng)考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)的概念和規(guī)律基礎(chǔ)篇一、氧化還原反應(yīng)基本概念1.本質(zhì)和特征1)本質(zhì):電子轉(zhuǎn)移(得失電子或共用電子對偏移).2)特征:反應(yīng)過程中有元素化合價發(fā)生變化(氧化還原反應(yīng)的判斷依據(jù)).22.相關(guān)概念及其關(guān)系

33.氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系

注意:①置換反應(yīng)中都有元素化合價發(fā)生變化,一定是氧化還原反應(yīng).②

復(fù)分解反應(yīng)中沒有元素化合價發(fā)生變化,一定不是氧化還原反應(yīng).③不

是所有的化合反應(yīng)和分解反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng).有單質(zhì)參加的化合

反應(yīng)和有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)是氧化還原反應(yīng).如2Na+Cl2

2NaCl、2H2O2

2H2O+O2↑是氧化還原反應(yīng).但CaCO3

CaO+CO2↑、CaO+H2O

Ca(OH)2不是氧化還原反應(yīng).44.常見的氧化劑和還原劑1)常見的氧化劑物質(zhì)類型

舉例對應(yīng)還原產(chǎn)物某些非金屬單質(zhì)

X2(鹵素)X-

O2、O3H2O或OH-或O2-或

含較高價態(tài)元素的化合物氧化物MnO2Mn2+

含氧酸濃硫酸SO2

HNO3NO或NO2

HClOCl-

鹽KMnO4(H+)Mn2+

Fe3+Fe2+或Fe

NaClOCl-過氧化物

Na2O2、H2O2H2O或OH-52)常見的還原劑物質(zhì)類型

舉例對應(yīng)氧化產(chǎn)物活潑金屬單質(zhì)

Na、Fe、AlNa+、Fe2+或Fe3+、Al3+某些非金屬單質(zhì)

H2、C、SH2O或H+、CO或CO2、SO2含較低價態(tài)元素的化合物氧化物COCO2

SO2SO3或S

氫化物NH3N2或NO

H2SS或SO2

離子S

S

Fe2+Fe3+

I-I26二、氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較1.依據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式判斷還原劑+氧化劑

氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物.還原性:還原劑>還原產(chǎn)物.2.依據(jù)金屬、非金屬的活動性順序比較一般來說,金屬性越強(qiáng),金屬單質(zhì)的還原性越強(qiáng);非金屬性越強(qiáng),非金屬單

質(zhì)的氧化性越強(qiáng).73.依據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)的劇烈程度比較反應(yīng)條件要求越低,反應(yīng)越劇烈,對應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性越強(qiáng).如可

從是否需要加熱、反應(yīng)溫度高低、有無催化劑和反應(yīng)物濃度大小等方

面比較.例如:MnO2+4HCl(濃)

MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(濃)

2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可得氧化性:KMnO4>MnO2.2Na+2H2O

2NaOH+H2↑Mg+2H2O

Mg(OH)2+H2↑可得還原性:Na>Mg.84.依據(jù)氧化還原反應(yīng)的程度判斷1)相同條件下,不同氧化劑作用于同一種還原劑,氧化產(chǎn)物價態(tài)高的,氧化

劑的氧化性強(qiáng).如S、Cl2與Fe反應(yīng)分別生成FeS、FeCl3,則氧化性:Cl2>S.2)相同條件下,不同還原劑作用于同一種氧化劑,還原產(chǎn)物價態(tài)低的,還原

劑的還原性強(qiáng).5.依據(jù)元素周期表比較1)同周期元素(稀有氣體元素除外)從左到右,單質(zhì)還原性減弱,氧化性增

強(qiáng).2)同主族元素從上到下,單質(zhì)還原性增強(qiáng),氧化性減弱.96.依據(jù)濃度、酸堿度判斷1)濃度:同一種物質(zhì)濃度越大,氧化性(或還原性)越強(qiáng).如氧化性:濃硫酸>

稀硫酸、濃硝酸>稀硝酸.還原性:濃鹽酸>稀鹽酸.2)酸堿度:同一種氧化劑所處環(huán)境酸性越強(qiáng),其氧化性一般越強(qiáng).如KMnO4溶液的氧化性隨溶液酸性的增強(qiáng)而增強(qiáng).注意:決定物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的因素是反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移的難

易,而非轉(zhuǎn)移電子數(shù)目的多少.如等物質(zhì)的量的Na、Mg、Al作為還原劑

時,在反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目依次增多,但還原性依次減弱.10三、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律1.守恒定律氧化劑得電子總數(shù)=還原劑失電子總數(shù)2.強(qiáng)弱規(guī)律氧化性較強(qiáng)的氧化劑跟還原性較強(qiáng)的還原劑反應(yīng),生成還原性較弱的還

原產(chǎn)物和氧化性較弱的氧化產(chǎn)物.113.價態(tài)規(guī)律1)元素處于最高價只有氧化性,元素處于最低價只有還原性,元素處于中

間價態(tài)既有氧化性又有還原性.如Fe3+、Cu2+只有氧化性,S2-、I-只有還原

性,S、Fe2+既有氧化性又有還原性.2)物質(zhì)若含有多種元素,其性質(zhì)是這些元素性質(zhì)的綜合體現(xiàn).如HCl,既

有氧化性(由H+表現(xiàn)出的性質(zhì)),又有還原性(由Cl-表現(xiàn)出的性質(zhì)).124.轉(zhuǎn)化規(guī)律1)同種元素的高價態(tài)氧化低價態(tài)時,遵循的規(guī)律為“高到高,低到低,只靠

攏,不交叉”.例如反應(yīng)H2

+H2

O4(濃)

↓+

O2+2H2O中,硫元素的化合價變化為

,而不是

.2)同種元素相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng),如濃硫酸不能氧化SO2.135.先后規(guī)律在溶液中同時含有幾種濃度相差不大的還原劑(氧化劑),加入同種氧化劑

(還原劑),則還原性強(qiáng)的還原劑首先被氧化(氧化性強(qiáng)的氧化劑首先被還

原).如FeBr2溶液中通入少量Cl2,因?yàn)檫€原性Fe2+>Br-,所以Fe2+先被Cl2氧

化;在濃度相差不大的含有Fe3+、Cu2+的溶液中加入鐵粉,因?yàn)檠趸訤e3+>

Cu2+,所以鐵粉先與Fe3+反應(yīng).14考點(diǎn)二氧化還原反應(yīng)方程式的書寫1.配平原則

152.配平步驟

163.常用方法1)正向配平法:氧化劑、還原劑中某元素化合價全部變化時,一般從反應(yīng)

物著手配平.2)逆向配平法:部分氧化還原反應(yīng)、自身氧化還原反應(yīng)一般從生成物著

手配平.例如反應(yīng)Cl2+NaOH

NaCl+NaClO+H2O的配平.注意:①有機(jī)化合物中碳元素化合價的判定方法:有機(jī)物中氫元素的化合

價為+1,氧元素的化合價為-2,再根據(jù)化合物中各元素正、負(fù)化合價的代

數(shù)和為0計(jì)算碳元素的化合價.例如C2H5OH中碳元素的化合價為-2.②

一些試題中特殊物質(zhì)的化合價.NaN3中含有

,

整體顯-1價.Li2NH、LiNH2、AlN中N顯-3價.HCN中C顯+2價、N顯-3價.Si3N4中Si顯

+4價、N顯-3價.Fe

中Fe顯+(8-n)價.17綜合氧化還原反應(yīng)相關(guān)計(jì)算考點(diǎn)清單綜合篇常用方法——得失電子守恒法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(jì)算及電解過程中電極產(chǎn)物的有關(guān)計(jì)算等.應(yīng)用得失

電子守恒解題的一般步驟:

18例

現(xiàn)有24mL0.5mol·L-1的Na2SO3溶液恰好與20mL0.2mol·L-1的K2Cr2

O7溶液完全反應(yīng).已知Na2SO3被氧化為Na2SO4,則元素Cr在還原產(chǎn)物中

的化合價為

(

)A.+2B.+3C.+4D.+519解題導(dǎo)引根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)和題給信息確定氧化劑、還原劑及反應(yīng)前后

相應(yīng)元素的化合價,然后根據(jù)化合價升降相等進(jìn)行計(jì)算.解析題目中指出被還原的元素是Cr,則得電子的物質(zhì)是K2Cr2O7,失電子

的物質(zhì)是Na2SO3,S元素化合價從+4升高至+6,設(shè)Cr元素化合價從+6下降

至+n.根據(jù)得失電子守恒,有0.5mol·L-1×0.024L×(6-4)=0.2mol·L-1×0.020

L×2×(6-n),解得n=3.答案B20應(yīng)用陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書寫陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書寫,通常涉及的內(nèi)容不是教材中的化學(xué)方

程式.突破這類方程式的書寫,只要抓住“得失電子守恒”的反應(yīng)本質(zhì),

書寫就會得心應(yīng)手.書寫步驟如下:1)找出反應(yīng)粒子:通過氧化還原反應(yīng)中元素價態(tài)的變化,找出發(fā)生氧化反

應(yīng)、還原反應(yīng)的微粒.2)正確預(yù)測產(chǎn)物:依據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律確定氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物.3)配平變價微粒:應(yīng)用最小公倍數(shù)法確定得失電子的總數(shù)目,配平含變價

元素的相關(guān)物質(zhì).應(yīng)用篇214)確定缺項(xiàng)物質(zhì):根據(jù)溶液酸堿性及電荷守恒確定缺項(xiàng)物質(zhì)是H2O、OH-還是H+等.5)觀察配平其他物質(zhì):通過觀察法確定所有物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù).6)檢查驗(yàn)證:原子、得失電子是否守恒,若是寫離子方程式,還要檢查物質(zhì)

拆分是否正確,電荷是否守恒.22例

(1)(2020課標(biāo)Ⅲ,27節(jié)選)硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化,可沉淀

出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH.寫出該反應(yīng)的離子方程式

.(2)(2019課標(biāo)Ⅲ,26節(jié)選)高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原

料,工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、

Ni、Si等元素)制備,工藝如下圖所示.回答下列問題:

23“濾渣1”含有S和

;寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的

化學(xué)方程式

.解題導(dǎo)引化工流程題中陌生反應(yīng)方程式的書寫步驟:先寫出“反應(yīng)物

(原料+加入的物質(zhì))→生成物(產(chǎn)物)”,再靈活運(yùn)用三大守恒(原子守恒、

得失電子守恒、電荷守恒)進(jìn)行配平.24解析

(1)由題中信息可知,反應(yīng)物為NiSO4、NaClO,介質(zhì)為強(qiáng)堿溶液,生

成物為NiOOH,NiSO4中Ni元素為+2價,NiOOH中Ni元素為+3價,Ni元素化

合價升高被氧化,NaClO中Cl元素被還原得到Cl-.先配好主體反應(yīng):2Ni2+

+ClO-

2NiOOH↓+Cl-,該反應(yīng)在堿性環(huán)境下進(jìn)行,根據(jù)電荷守恒,左邊補(bǔ)上4OH-,根據(jù)原子守恒,右邊補(bǔ)上H2O得反應(yīng)的離子方程式.(2)原料中含有Si元素,可能以SiO2或不溶性硅酸鹽的形式存在,且不與H2

SO4反應(yīng),故會進(jìn)入濾渣1中.MnO2作氧化劑,所含Mn元素從+4價下降至+

2價,MnS作還原