高考化學一輪復習第一章第三節(jié)氧化還原反應課件

第三節(jié)

氧化還原反應課標要求核心素養(yǎng)1.認識有化合價變化的反應是氧化還原反應，了解氧化還原反應的本質是電子的轉移。2.3.掌握常見氧化還原反應的配平和相關計算。1.模型認知：認識“價態(tài)規(guī)律、強弱規(guī)律、守恒規(guī)律”三大規(guī)律及應用的思維模型。2.證據(jù)推理：根據(jù)某些事實和信息歸納推導氧化性或還原性的強弱問題。3.科學探究：從氧化還原反應的角度設計探究方案，進行實驗探究，加深對其性質的理解。[目標導航][自主測評]1.易錯易混辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)有單質參加或有單質生成的化學反應一定是氧化還原反應。()(2)水做還原劑時，產(chǎn)物中一般有O2。()(3)HCl中Cl為－1價，故HCl只能被氧化。()加入淀粉后溶液變成藍色，則氧化性：Cl2＞I2。()(4)向含I－的無色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，(5)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素可能被氧化也可能被還原。()(6)鋅粉加入硝酸鐵、硝酸銅的混合溶液中，鋅首先與硝酸鐵反應置換出鐵。()(7)強氧化劑與強還原劑混合不一定能發(fā)生氧化還原反應。((

)(8)含處于最高價態(tài)的元素的化合物，一定具有強氧化性。 )答案：(1)×錯因：同素異形體的相互轉化，沒有元素化合價的變化，不屬于氧化還原反應。 (2)√(3)×錯因：HCl由氫和氯兩種元素組成，H元素的化合價可以降低被還原，Cl元素的化合價可以升高被氧化。(4)√(5)√

(6)×

(7)√

(8)×2.標出下列反應中化合價變化元素的化合價，并用雙線橋法表示電子轉移的方向和數(shù)目：

2KMnO4＋16HCl(濃)===5Cl2↑＋2MnCl2＋2KCl＋8H2O

上述反應中________是氧化劑，________元素被氧化，氧化產(chǎn)物是________，生成1molCl2

時轉移電子數(shù)目為________，鹽酸表現(xiàn)的性質是________。答案：KMnO4氯Cl2

2NA還原性、酸性

3.(2021年重慶一模)ClO2

因具有殺菌能力強，對人體、動物沒有危害以及對環(huán)境不造成二次污染等特點，備受人們的青睞。下圖是一種制ClO2

的微觀示意圖。下列有關說法正確的是()A.該反應中只有共價鍵的斷裂與形成B.該反應中，NaClO2

做氧化劑C.該條件下，氧化性：Cl2>ClO2D.制取135gClO2，有4molCl2失去電子

解析：該反應中存在共價鍵、離子鍵的斷裂與形成，故A錯誤；NaClO2

中Cl元素的化合價升高，被氧化，則NaClO2

做還原劑，故B錯誤；該條件下，Cl2是氧化劑，ClO2是氧化產(chǎn)物，則氧化性：Cl2>ClO2，故C正確；反應中，Cl2

得電子，故D錯誤。答案：C4.(2023年福州檢測)為探究物質的氧化性，某實驗小組設計如圖實驗。下列說法錯誤的是()A.燒瓶中的反應為Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2OB.浸有NaOH溶液的棉花起吸收尾氣的作用C.CCl4可用淀粉溶液替換D.試管下層出現(xiàn)紫紅色，可證明氧化性：Cl2>Fe3+>I2

解析：燒瓶中濃鹽酸與漂白粉可發(fā)生反應：Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，A正確；伸入分液漏斗中的導氣管沒有密封，未反應的Cl2易從分液漏斗上端溢出，利用浸有NaOH溶液的棉花可吸收Cl2

，B正確；CCl4可溶解碘顯示紫紅色，對I2的存在進行鑒定，I2

遇到淀粉溶液可顯示藍色，故CCl4

可用淀粉溶液替換，C正確；試管下層出現(xiàn)紫紅色，可說明KI被氧化生成了I2，而該實驗沒有控制Cl2的反應量，若Cl2過量，Cl2

溶于水生成的次氯酸也有氧化性，則無法證明KI被生成的Fe3+氧化，故該實驗無法證明氧化性：Cl2>Fe3+>I2，D錯誤。答案：D

5.對于反應3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O中，氧化劑為______________，氧化產(chǎn)物為_______________；Cu發(fā)生_____________反應，表現(xiàn)____________性；3mol銅完全反應，答案：HNO3

Cu(NO3)2氧化還原6

2轉移____________mole－，還原____________molHNO3?？键c一氧化還原反應1.氧化還原反應及其概念間的關系(1)本質和特征(2)概念之間的關系2.電子轉移的表示方法(1)雙線橋法：標變價―→畫箭頭―→標得失―→定數(shù)目。如Cu與稀硝酸反應中電子轉移的方向和數(shù)目_____________________________________。(2)單線橋法：箭頭由失電子原子指向得電子原子，線橋上只標電子轉移的數(shù)目，不標“得到”“失去”字樣。如Cu與稀硝酸反應中電子轉移的方向和數(shù)目______________________________________________。===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O3.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、含高價態(tài)元素的化合物、過氧化物等。例如：(2)常見還原劑

常見還原劑包括活潑金屬單質、非金屬陰離子、含低價態(tài)元素的化合物、低價金屬陽離子、某些非金屬單質及其氫化物等。例如：

物質所含元素的化合價處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原主要表現(xiàn)氧化性?？键c二物質的氧化性、還原性強弱比較1.依據(jù)反應原理氧化性：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

3.依據(jù)反應條件及反應的劇烈程度

反應條件要求越低，反應越劇烈，對應物質的氧化性或還原性越強，如是否加熱、有無催化劑和反應物濃度大小等。例如：Mg(OH)2

根據(jù)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Mg＋2H2O＋H2↑，可以推知還原性：Na＞Mg。

4.依據(jù)產(chǎn)物中元素價態(tài)的高低 (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)高的其氧化性強。例如：2FeCl3，F(xiàn)e＋SFeS，可以推知氧化

根據(jù)2Fe＋3Cl2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)低的其還原性強。例如：根據(jù)Cu＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+，3Zn＋2Fe3+===3Zn2+＋2Fe，可以推知還原性：Zn>Cu?？键c三氧化還原反應的計算1.電子守恒法計算的原理氧化劑得電子總數(shù)＝還原劑失電子總數(shù)2.電子守恒法計算的流程(1)找出氧化劑、還原劑及相應的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。(2)找準一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學式中粒子的個數(shù))。

(3)根據(jù)題中物質的物質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)?？键c四氧化還原反應方程式的書寫與配平1.氧化還原反應方程式配平的基本原則2.氧化還原反應方程式配平的一般步驟考向1氧化還原反應的基本概念及聯(lián)系)1.(2023年全國乙卷)下列應用中涉及氧化還原反應的是(A.使用明礬對水進行凈化B.雪天道路上撒鹽融雪C.暖貼中的鐵粉遇空氣放熱D.熒光指示牌被照發(fā)光

解析：使用明礬對水進行凈化過程中，明礬電離出的鋁離子發(fā)生水解生成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體粒子吸附水中的懸浮顆粒并沉降下來使水變得澄清，該過程中沒有任何一種元素的化合價發(fā)生變化，因此沒有涉及氧化還原反應，A錯誤；雪天道路上撒鹽融雪，是因為雪遇到鹽而使其熔點降低并融化，該過程中沒有任何一種元素的化合價發(fā)生變化，因此沒有涉及氧化還原反應，B錯誤；暖貼中的鐵粉遇空氣放熱，是因為暖貼中含有鐵粉、碳粉、氯化鈉、水等物質，當這些物質遇到空氣后形成無數(shù)微小原電池并開始工作，化學能轉化為電能，無數(shù)微小原電池堆積在一起使得電能又轉化為熱能，該過程中鐵元素和氧元素的化合價發(fā)生變化，因此，該過程涉及氧化還原反應，C正確；熒光指示牌被照發(fā)光，是因為光被指示牌反射，該過程中沒有任何一種元素的化合價發(fā)生變化，因此沒有涉及氧化還原反應，D錯誤。答案：C

2.(2023年福州月考)實驗室利用以下反應制取少量氮氣：NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O，關于該反應的下列說法正確的是()A.NaNO2

發(fā)生氧化反應B.NH4Cl中的氮元素被還原C.N2

既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物D.每生成1molN2轉移電子的物質的量為6mol

解析：NaNO2

中N元素的化合價由＋3價→0價，化合價降低，被還原，發(fā)生還原反應，A錯誤；NH4Cl中N元素的化合價由－3價→0價，化合價升高，被氧化，發(fā)生氧化反應，B錯誤；根據(jù)選項A和B的分析，N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，C正確；每生成1molN2，同時消耗1molNaNO2

或1molNH4Cl，轉移電子的物質的量為3mol，D錯誤。答案：C[方法技巧]三步解答氧化還原反應概念的相關題目：選項探究方案探究目的A向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，再滴加幾滴新制氯水，觀察溶液顏色變化Fe2+具有還原性考向2物質的氧化性和還原性的比較3.(2022年江蘇卷)室溫下，下列實驗探究方案不能達到探究目的的是()選項探究方案探究目的B向盛有SO2水溶液的試管中滴加幾滴品紅溶液，振蕩，加熱試管，觀察溶液顏色變化SO2具有漂白性C向盛有淀粉KI溶液的試管中滴加幾滴溴水，振蕩，觀察溶液顏色變化Br2的氧化性比I2的強D用pH計測量醋酸、鹽酸的pH，比較溶液pH大小CH3COOH是弱電解質(續(xù)表)

解析：向盛有FeSO4

溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，無現(xiàn)象，振蕩，再滴加幾滴新制氯水，溶液變?yōu)榧t色，亞鐵離子被新制氯水氧化，說明Fe2+具有還原性，A正確；向盛有SO2

水溶液的試管中滴加幾滴品紅溶液，品紅溶液褪色，振蕩，加熱試管，溶液又恢復紅色，說明SO2

具有漂白性，B正確；向盛有淀粉KI溶液的試管中滴加幾滴溴水，振蕩，溶液變?yōu)樗{色，說明Br2的氧化性比I2

的強，C正確；用pH計測量醋酸、鹽酸的pH用以證明CH3COOH是弱電解質時，一定要注明醋酸和鹽酸的物質的量濃度相同，D錯誤。答案：D

4.(2023年上海模擬)探究氯氣的性質裝置示意圖如下，a～d中均為浸有相應試液的棉花(夾持裝置略)，下列說法正確的是(

)A.若a處褪色，說明Cl2

具有漂白性B.若d處褪色，說明Cl2具有漂白性C.若b處變?yōu)槌壬?，c處變?yōu)樗{色，說明Cl2的氧化性強于Br2、I2D.若b處變?yōu)槌壬琧處變?yōu)樗{色，說明氧化性：Cl2>Br2>I2

解析：氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，具有強氧化性的次氯酸能使品紅溶液漂白褪色，則a處品紅溶液褪色，說明次氯酸具有漂白性，A錯誤；氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應中氫氧化鈉溶液的堿性減弱，紅色的氫氧化鈉酚酞溶液褪色，則d處氫氧化鈉酚酞溶液褪色，不能說明氯氣具有漂白性，B錯誤；b處變?yōu)槌壬f明氯氣與溴化鉀溶液反應生成氯化鉀和溴，c處變?yōu)樗{色說明氯氣與碘化鉀溶液反應生成氯化鉀和使淀粉溶液變藍色的碘，由氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物可知，氯氣的氧化性強于溴、碘，C正確；b處變?yōu)槌壬f明氯氣與溴化鉀溶液反應生成氯化鉀和溴，c處變?yōu)樗{色說明氯氣與碘化鉀溶液反應生成氯化鉀和使淀粉溶液變藍色的碘，實驗中沒有涉及溴和碘化鉀淀粉溶液的實驗，無法比較溴和碘的氧化性，D錯誤。答案：C

[方法技巧]立足“兩個規(guī)律”，巧解物質的氧化性和還原性相關試題

(1)熟記性質強弱的兩個規(guī)律。①氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物；②還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。 (2)巧用反應先后的兩個規(guī)律。①同一還原劑與多種氧化劑反

(3)利用“假設法”判斷氧化還原反應能否發(fā)生。假設選項中反應能夠發(fā)生，依據(jù)該反應判斷氧化性(或還原性)的強弱，再與題干中物質的氧化性(或還原性)對照，若其強弱順序一致，則此反應能夠發(fā)生；否則，不能發(fā)生。

考向3氧化還原反應概念和轉移電子的有關計算5.(2022年山東卷)實驗室制備KMnO4過程為：①高溫下在熔融強堿性介質中用KClO3氧化MnO2制備K2MnO4；②水溶后冷卻，調溶液pH至弱堿性，K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2；③減壓過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，再減壓過濾得KMnO4。下列說法正確的是(

)A.①中用瓷坩堝作反應器B.①中用NaOH作強堿性介質C.②中K2MnO4只體現(xiàn)氧化性D.MnO2轉化為KMnO4的理論轉化率約為66.7%

解析：由題中信息可知，高溫下在熔融強堿性介質中用KClO3氧化MnO2

制備K2MnO4，然后水溶后冷卻，調溶液pH至弱堿性，使K2MnO4歧化生成KMnO4

和MnO2，Mn元素的化合價由＋6價變?yōu)椋?價和＋4價。①中高溫下在熔融強堿性介質中用KClO3氧化MnO2

制備K2MnO4，由于瓷坩堝易被強堿腐蝕，故不能用瓷坩堝作反應器，A說法不正確；制備KMnO4

時為防止引入雜質離子，①中用KOH作強堿性介質，不能用NaOH，B說法不正確；②中K2MnO4

歧化生成KMnO4

和MnO2，故其既體現(xiàn)氧化性又體可知，MnO2中的Mn元素只有

轉化為KMnO4，因此，MnO2轉現(xiàn)還原性，C說法不正確；根據(jù)化合價的變化分析，K2MnO4

歧化生成KMnO4

和MnO2

的物質的量之比為2∶1，根據(jù)Mn元素守恒化為KMnO4

的理論轉化率約為66.7%，D說法正確。答案：D

6.(2023年湖南卷)油畫創(chuàng)作通常需要用到多種無機顏料。研究發(fā)現(xiàn)，在不同的空氣濕度和光照條件下，顏料雌黃(As2S3)褪色的主要原因是發(fā)生了以下兩種化學反應：下列說法正確的是()答案：D價，在經(jīng)過反應Ⅰ后，As的化合價沒有變，S變?yōu)椋?價，則1molAs2S3失電子3×4mol＝12mol；在經(jīng)過反應Ⅱ后，As變?yōu)椋?價，S變?yōu)椋?價，則1molAs2S3失電子2×2mol＋3×8mol＝28mol，則反應Ⅰ和Ⅱ中，氧化1molAs2S3轉移的電子數(shù)之比為3∶7，D正確。[方法技巧]電子守恒法解題的思維流程：(1)找出反應中的氧化劑、還原劑及相應的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。

(2)一般情況下，找出一個原子或離子的得失電子數(shù)目，從而確定1mol氧化劑或還原劑得失電子數(shù)目(注意化學式中的原子或離子個數(shù)，如1molK2Cr2O7被還原為＋3價的Cr得電子是2×3mol)。

(3)根據(jù)題目中各物質的物質的量和得失電子守恒列出等式：n(氧化劑)×變價原子數(shù)×化合價變化值＝n(還原劑)×變價原子數(shù)×化合價變化值，從而求算出答案?？枷?氧化還原反應方程式的書寫與配平

7.(2019年全國Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料，廣泛應用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦(含Mg2B2O5·H2O、SiO2

及少量Fe2O3、Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸及輕質氧化鎂的工藝流程如下圖：回答下列問題：

(1)在95℃“溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應的化學方程式為________________________________。 (2)“濾渣1”的主要成分有____________________________。為檢驗“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+，可選用的化學試劑是_________。Ka＝5.81×10-10，可判斷H3BO3是________酸；在“過濾2”前，將溶液pH調節(jié)至3.5，目的是____________________________。

(4)在“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3

沉淀的離子方程式為________________________________________，母液經(jīng)加熱后可返回________________工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質氧化鎂的方法是____________________。答案：(1)NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3

KSCN(3)一元弱轉化為H3BO3，促進析出8.(高考、模擬試題節(jié)選)

(3)某高溫還原法制備新型陶瓷氮化鋁(AlN)的反應體系中的物質有：Al2O3、C、N2、CO。

請將AlN之外的反應物與生成物分別填入以下空格內，并配平。

(4)將NaBiO3固體(黃色，微溶)加入MnSO4

和H2SO4

的混合溶液里，加熱，溶液顯紫色(Bi3+無色)。配平該反應的離子方程式：

解析：(3)根據(jù)氮元素、碳元素的化合價變化，N2

是氧化劑，C是還原劑，AlN為還原產(chǎn)物，CO為氧化產(chǎn)物。答案：(1)3

2

4OH－

3

2

5(2)2

5

6H＋

2

5

8(3)Al2O3

3C

N2

2

3CO(4)5

2

14

H＋

5

5

2

MnO

7

H2O條件補項原則酸性條件下缺H(氫)或多O(氧)補H＋，少O(氧)補H2O(水)堿性條件下缺H(氫)或多O(氧)補H2O(水)，少O(氧)補OH－[方法技巧]“三步法”突破缺項型氧化還原反應方程式的配平(1)對于化學反應方程式，所缺物質往往是酸、堿或水。(2)配平流程為＋4H＋＋H2O，下列說法正確的是(

)1.(2023年浙江卷)關于反應2NH2OH＋4Fe3+===N2O↑＋4Fe2+A.生成1molN2O，轉移4mol電子B.NH2OH是還原產(chǎn)物C.NH2OH既是氧化劑又是還原劑D.若設計成原電池，F(xiàn)e2+為負極產(chǎn)物

解析：由方程式可知，反應生成1molN2O，轉移4mol電子，A正確；由方程式可知，反應中氮元素的化合價升高被氧化，NH2OH是反應的還原劑，B錯誤；由方程式可知，反應中氮元素的化合價升高被氧化，NH2OH是反應的還原劑，鐵元素的化合價降低被還原，鐵離子是反應的氧化劑，C錯誤；由方程式可知，反應中鐵元素的化合價降低被還原，鐵離子是反應的氧化劑，若設計成原電池，鐵離子在正極得到電子發(fā)生還原反應生成亞鐵