第3节 氧化还原反应
[考试说明] 1.了解氧化还原反应的本质和特征。2.了解常见的氧化剂和还原剂。3.理解氧化性、还原性的比较方法。4.掌握氧化还原反应方程式的配平和相关计算。
[命题规律] 氧化还原反应是中学化学的重点内容,也是高考的必考点。高考中常以生产、生活实际为载体,以选择题型考查氧化还原反应基本概念和相关规律;结合工艺流程图以填空题型考查新情境下氧化还原反应方程式的书写与配平以及与氧化还原滴定相结合考查氧化还原反应的有关计算等。
考点1 氧化还原反应的相关概念及电子转移表示法
知识梳理
1.氧化还原反应的本质和特征
2.相关概念及其关系
△
13MnO2,还原剂是□14HCl,例如,反应MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂是□15Cl2。 氧化产物是□
162NA,被氧化的HCl的物质的量是□172 mol,盐酸显示的性生成1 mol Cl2时转移电子数目为□18还原性和□19酸性。 质是□
3.氧化还原反应中电子转移的表示方法 (1)双线桥法
请标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:
01□
(2)单线桥法
请标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:
02□
4.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
05置换反应。 (1)一定属于氧化还原反应的是□06复分解反应。 (2)一定不属于氧化还原反应的是□07有单质参加。 (3)一般属于氧化还原反应的化合反应的共同点是□08有单质生成。 (4)一般属于氧化还原反应的分解反应的共同点是□5.常见的氧化剂和还原剂 (1)常见的氧化剂
物质类型 实例 卤素单质X2 活泼的非金属单质 O2 还原产物 01X- □O、O2、OH、H2O -2-2-KMnO4(H) HNO3 元素处于高价时的物质 浓硫酸 Fe 续表
物质类型 实例 MnO2 某些氧化物和过氧化物 强氧化性酸 H2O2 Na2O2 HClO (2)常见的还原剂
物质类型 活泼的金属单质 某些非金属单质 氧化物 变价元素中低价态化合物或离子 离子 举例 Na、Fe、Al H2、C、S CO SO2 NH3 氢化物 H2S SO3 Fe I (3)具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性
具有中间价态的物质 Fe SO3 H2O2 2-2+-2+2-+3++02Mn2+ □03NO或NO2 □04SO2 □05Fe2+或□Fe 还原产物 06Mn2+ □H2O -2O 07Cl- Cl2或□氧化产物 Na、Fe或Fe、Al H2O、CO或CO2、SO2 CO2 -08SO3或SO2□4 2+3+3+09NO N2或□10S或SO2 □-11SO2□4 12Fe3+ □13I2 □氧化产物 14Fe3+ □-16SO2□4 还原产物 15Fe □17S □19H2O □18O2 □
2+2-
20还原性,H2O2主要表现□21氧化性。 其中,Fe、SO3主要表现□
(1)氧化还原反应概念间的关系:熟记八个字:“氧、得、降、还,还、失、升、氧”[氧化剂、.得电子、化合价降低、被还原;还原剂、失电子、化合价升高、被氧化]。 .......放电
(2)有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应,如3O2=====2O3。
(3)某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原(被氧化),因为元素处于化合态时,其化合价可能为正价,也可能为负价。
如:Cu―→Cu时,铜元素被还原,Cl―→Cl2时,氯元素被氧化。
(4)氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂,但在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂,氧化剂和还原剂可以是不同的物质,也可以是同一种物质。 (5)①常见元素的化合价口诀:
一价氢、氯、钾、钠、银;二价氧、钙、镁、钡、锌;三铝、四硅、五氮磷;二三铁、二四碳,二四六硫都齐全;铜汞二价最常见。 ②近几年高考中一些特殊物质中元素化合价:
+2 +2 -2
+6
-3
-3
+2
+32-
24
+2-3
+1-1
2+
-
CuFeS2、K2FeO4、Li2NH、AlN、Na2S2O3、CO、HCN、CuH。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。 (1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。(×) 放电
错因:例:3O2=====2O3。
(2)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。(×) 错因:化合价的升降可出现在同一种元素中。
(3)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。(×) 错因:反应物也可不发生化合价变化,例:Cl2+H2O
HCl+HClO。
(4)CaO2与水发生氧化还原反应时,CaO2只作氧化剂。(×)
错因:CaO2与水反应类似Na2O2与H2O反应,所含元素化合价既有升高又有降低。 (5)NaHCO3+H2===HCOONa+H2O,该储氢过程中,NaHCO3被氧化。(×) 错因:H2作还原剂,NaHCO3被还原。
(6)金属阳离子只具有氧化性,非金属阴离子只具有还原性。(×) 错因:例:Fe、O2既具有氧化性也具有还原性。 2.教材改编题。
(据人教必修一P33 T3)下列反应中,HCl中氯元素的化合价发生变化的是 ,HCl中氢元素的化合价发生变化的是 。
2+
2-
A.NaOH+HCl===NaCl+H2O B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
△
C.MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O D.CuO+2HCl===CuCl2+H2O 答案 C B
题组训练
题组一 氧化还原反应概念辨析
1.下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是( ) 高温
A.CO+H2O=====CO2+H2 B.3NO2+H2O===2HNO3+NO C.2F2+2H2O===4HF+O2 D.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 答案 A
2.新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3<x<4;M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子),常温下,它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质,转化流程如图所示:有关上述转化过程的下列叙述正确的是( )
A.MFe2O4表现了还原性 B.MFe2Ox表现还原性 C.SO2和NO2表现了还原性 D.SO2和NO2发生了分解反应 答案 B
解析 A项,由信息可知,MFe2O4与氢气的反应中,M元素的化合价降低,则为氧化剂,具有氧化性;B项,MFe2Ox在常温下,它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质,则氧化物为氧化剂,MFe2Ox为还原剂,体现其还原性;C项,由B可知,SO2和NO2表现了氧化性;D项,SO2和NO2发生了还原反应。
题组二 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是( )