2014年高考化学第二轮复习精品学案5　氧化还原反应

2014年高考化学第二轮复习精品学案5　氧化还原反应

 

最新考纲展示　1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移，了解常见的氧化还原反应。2.初步掌握用化合价升降法进行氧化还原反应方程式的配平。

                             基础知识回扣

1． 氧化还原反应基本概念的相互关系

对于3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

(1)Cu在反应中________电子，发生________反应，是________剂。

(2)HNO3在反应中________电子，被________，是________剂。

(3)该反应的氧化产物是________________，还原产物是________(填化学式)。

2． 氧化还原反应的规律

(1)下列粒子既有氧化性又有还原性的是________。

①Fe2＋　②SO2　③Fe　④Cl2　⑤H2O2　⑥HCl　⑦Fe3＋ ⑧HNO3

(2)实验室可用浓盐酸分别与KMnO4、MnO2、KClO3等多种物质在一定条件下反应制取氯气

①上述反应中，HCl表现的性质是________、________。

②在常温下，浓盐酸与KMnO4可反应生成氯气，KMnO4中的Mn被还原为＋2价，该反应的化学方程式：______________________________________________________。

③KMnO4、MnO2和Cl2的氧化性由强到弱的顺序是：_________________________。

④已知KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，用双线桥表示该反应的电子转移情况：

________________________________________________________________________。

⑤用上述三种物质分别制取标准状况下3.36 L氯气时，转移的电子数分别是__________(NA表示阿伏加德罗常数)。

                                热点题型突破

题型1　氧化还原反应概念、规律的应用

真题回顾

1． (1)[2013·山东理综，28(2)]辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O，该反应的还原剂是________。当1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为________ mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是________。

(2)[2013·广东理综，33(1)②③]在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关

实验。

②将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________。

③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl4于试管中，

____________。

2． (2013·上海，18改编)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3＋2KNO3―→K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化物比还原物多1.75 mol，则下列判断正确的是 (　　)

A．生成42.0 L N2(标准状况)   B．有0.250 mol KNO3被氧化

C．转移电子物质的量为2.5 mol  D．被氧化的N原子的物质的量为3.75 mol

方法规律

掌握氧化还原反应的概念并不难，只需遵循一种思想，用好一个关系。

1． 核心思想——对立统一思想

在一个氧化还原反应中，化合价有升就有降、电子有得就有失；氧化剂与还原剂、氧化产物与还原产物、氧化反应与还原反应共存于同一反应中。

2． 关系式

氧化性：氧化剂>氧化产物；

还原性：还原剂>还原产物。

可简化为“升失氧，降得还；剂性一致，其他相反。”“剂性一致”即氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性。“其他相反”即氧化剂被还原，发生还原反应，生成还原产物；还原剂被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物。

得分技巧

1． 解答氧化还原反应的概念及实质的考题的关键是正确标出元素的化合价，并能正确分析元素化合价的变化。

2． 归中反应、歧化反应的化学方程式常作为考查氧化还原反应的载体。

常考氧化还原反应的分析：

(1)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑：Na2O2既是氧化剂又是还原剂，当有7.8 g Na2O2参加反应时，转移的电子数为0.1NA。

(2)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，S既是氧化产物又是还原产物，其质量比为2∶1。

对点集训

1． 已知二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为Cl—S—S—Cl，它易与水反应：2S2Cl2＋2H2O===4HCl＋SO2↑＋3S↓。对该反应的说法正确的是 (　　)

A．S2Cl2既作氧化剂又作还原剂     B．H2O作还原剂

C．每生成1 mol SO2转移4 mol电子 D．氧化产物与还原产物物质的量之比为3∶1

2． 相同物质的量的KClO3分别发生下述反应：①有催化剂MnO2存在时，受热分解得到氧气；②若不使用催化剂，加热至470 ℃左右，得到KClO4(高氯酸钾)和KCl。下列关于①和②的说法不正确的是 (　　)

A．都属于氧化还原反应   B．发生还原反应的元素相同

C．发生氧化反应的元素不同   D．生成KCl的物质的量相同

题型2　氧化还原反应方程式的配平

真题回顾

3． [2013·北京理综，27(2)]在酸性条件下，将MnO4－氧化Fe2＋的离子方程式补充完整：

MnO4－＋Fe2＋＋________===Mn2＋＋Fe3＋＋________。

答案　5　8　H＋　5　4　H2O

4． (2013·上海，16)已知氧化性Br2＞Fe3＋。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应的离子方程式为a Fe2＋＋b Br－＋c Cl2―→d Fe3＋＋e Br2＋f Cl－，下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是  (　　)

A．2　4　3　2　2　6    B．0　2　1　0　1　2  C．2　0　1　2　0　2   D．2　2　2　2　1　4

方法规律

电子守恒在氧化还原反应计算中的应用

1． 直接计算反应物与产物或反应物与反应物之间的数量关系。如用铜电极电解Na2SO4溶液，其阳极、阴极产物及转移电子关系式为Cu～2e－～H2～2OH－。

2． 对于多步连续的氧化还原反应则可根据“电子传递”，找出起始反应物与最终生成物之间的关系进行计算，忽略反应过程。如将a g Cu投入V mL某浓度的硝酸中，Cu完全溶解，用集气瓶收集生成的气体，倒置于水面，向集气瓶中通入b mL氧气后，集气瓶中充满水。根据电子传递和得失守恒，可得关系式：2Cu―→O2。

3． 以电子守恒为核心，建立起“等价代换”，找出有关物质之间的关系进行计算等。如将一块镁、铝、铁的合金溶于足量盐酸中，若再加入氢氧化钠使之完全沉淀，则金属离子结合的氢氧根离子的物质的量即为金属与酸反应时失去电子的物质的量，据此可进行有关计算。

4．串联电解池时，流经各个电极上的电子数相等。

对点集训

3． 将11.9 g由Mg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中，生成了6.72 L NO(标准状况下)，向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，则最终所得沉淀的质量为 (　　)

A．22.1 g   B．27.2 g   C．30 g   D．19.4 g

4． 某容器中发生了一个化学反应，反应过程中存在H2O、ClO－、CN－、HCO3－、N2、Cl－六种粒子，在反应过程中测得ClO－和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断中正确的是 (　　)

A．还原剂是CN－，氧化产物只有N2     B．氧化剂是ClO－，还原产物是HCO3－

C．配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2

D．标准状况下若生成2.24 L N2，则转移0.5 mol电子

得分技巧

1． 明确氧化还原反应发生的规律

(1)“强强联手、强者先行”——对应的强氧化剂与强还原剂(两强)之间能反应，而两弱之间不反应，且为两强的产物。如：

氧化性MnO4－>Cl2>Fe3＋>I2；还原性Mn2＋－2＋－。则MnO4－与Cl－、Fe2＋、I－，Cl2与Fe2＋、I－，Fe3＋与I－均能发生反应；而I2与Fe2＋、Mn2＋、Cl－等都不能反应。

(2)当几个氧化还原反应均可能发生时，氧化性或还原性强的粒子优先反应。如锌粒投入到Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，先析出Ag，后析出Cu，不析出Mg。

(3)化合价邻位转化规律——如Cl－一般被氧化成Cl2，而不是更高价态的氯元素；S2－一般被氧化成单质S，而单质S一般被氧化成SO2等。

(4)归中规律：同一元素不同价态原子间发生氧化还原反应时遵循：高价态＋低价态―→中间价态，只靠拢，不交叉。

2． 熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物

3． 掌握书写信息型氧化还原反应的步骤(3步法)

第1步：根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。

第2步：根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式的两端的电荷守恒。

第3步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。

例1　在NaClO溶液中通入足量SO2，写出发生反应的离子方程式：__________________。

 

例2　在盛有10 mL 1.0 mol·L－1的碘水的试管中，通入足量Cl2完全反应后，共转移了0.1 mol电子。写出该反应的化学方程式：_____________________________________________。

例3　将FeSO4溶液的pH调节至7左右，加入淀粉-KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I－时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是________。

                                 知识专题训练

1． 下列叙述正确的是 (　　)

A．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性

B．含氧酸可作氧化剂而无氧酸不能

C．在8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl反应中氧化剂与还原剂物质的量之比是2∶3

D．已知还原性：Fe2＋＞Br－，可知反应2Fe3＋＋2Br－===2Fe2＋＋Br2不易进行

2． 下列推断可能合理的是 (　　)

A．Fe3＋、O2、H2O2三种微粒只具有氧化性，没有还原性B．木炭与浓硝酸反应可能生成CO和NH4NO3

C．因为SO2具有还原性，所以不能用浓H2SO4干燥SO2

D．Cl2转变为HClO时一定需要加入氧化剂才能实现

3． 根据下表提供的材料，下列叙述中，正确的是 (　　)

序号	氧化剂	还原剂	其他反应物	氧化产物	还原产物
①	Cl2	FeBr2			FeCl3
②	KMnO4	H2O2	H2SO4	O2	MnSO4
③	KClO3	HCl(浓)		Cl2	Cl2
④	KMnO4	HCl(浓)		Cl2	MnCl2

A．表中第①组反应的氧化产物只有FeCl3(实为Fe3＋)

B．氧化性比较：KMnO4＞Cl2＞Fe3＋＞Br2＞Fe2＋

C．表中第③组反应的氧化产物与还原产物的质量之比为6∶1

D．④的离子方程式配平后，H＋的化学计量数应为16

4． 在碘酸钠(NaIO3)的碱性溶液中通入氯气，可以得到高碘酸钠(Na2H3IO6)。下列有关该反应的说法错误的是(　　)

A．在该反应中碘酸钠作还原剂  B．碱性条件下，氯气的氧化性强于高碘酸钠的氧化性

C．反应中生成1 mol Na2H3IO6转移2 mol电子

D．反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1

5． 向KI溶液中逐滴加入少量CuSO4溶液，观察到有白色沉淀生成，溶液变为淡黄色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变成无色。下列分析中不正确的是(　　)

A．充分反应后的溶液中无Cu2＋存在

B．滴加CuSO4溶液时，每生成1 mol CuI会转移1 mol e－

C．根据上述实验现象可知：Cu2＋比SO2的氧化性强

D．通入SO2时发生反应的离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===2HI＋2H＋＋SO42－

6． 黄铜矿(CuFeS2)常用于提炼金属铜。黄铜矿焙烧过程中所发生的反应比较复杂，其中主要反应之一的化学方程式为2CuFeS2＋O2高温=====＋2FeS＋SO2(已配平)，则下列关于该反应的说法错误的是 (　　)

A．方框中的物质应为Cu2S              B．该反应的部分产物可用于硫酸工业

C．反应中SO2既是氧化产物又是还原产物

D．反应中若有1 mol SO2生成，则一定有4 mol电子发生转移

7． 向21.6 g铁粉和铜粉的混合物中加入1 L 1 mol·L－1硝酸溶液，充分反应，放出NO气体且金属有剩余。则反应后溶液中c(NO3－)可能为(忽略溶液体积的变化) (　　)

A．0.45 mol·L－1   B．0.6 mol·L－1   C．0.75 mol·L－1   D．0.9 mol·L－1

8． 氧化还原反应是氧化和还原两个过程的对立统一。现有一个还原过程的反应式如下：

NO3－＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O

(1)下列五种物质中能使上述还原过程发生的是________(填字母)。

A．KMnO4　　B．Na2CO3　　C．Cu2O　　D．Fe2(SO4)3  E．Si

(2)写出上述反应的化学方程式并配平：______________________________________。

(3)反应中硝酸体现的性质是______________，氧化产物是

______________________。

(4)反应中若产生0.2 mol气体，则消耗氧化剂的物质的量是________mol，转移电子的物质的量是________mol。

(5)若相同量的还原剂与不同浓度的硝酸反应时，被还原的硝酸的物质的量增加了，原因是________________________________________________________________________。

9． 黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。

(1)冶炼铜的反应为

8CuFeS2＋21O2高温=====8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2

若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是_______________(填元素符号)。

(2)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性，可将I－氧化为I2：

S2O82－＋2I－===2SO42－＋I2

通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3＋对上述反应催化的过程：__________________________________________________________、

________________________________________________________________(不必配平)。

(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为

①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。

②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。

根据以上信息回答下列问题：

a．除去Al3＋的离子方程式是_______________________________________________。

b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。

提供的试剂：稀盐酸　稀硫酸　KSCN溶液　酸性KMnO4溶液　NaOH溶液　碘水

所选试剂为________________________。

证明炉渣中含有FeO的实验现象为_________________________________________________。

1． (1)失　氧化　还原

(2)得　还原　氧化

(3)Cu(NO3)2　NO

2．①②④⑤⑥

(2)①还原性　酸性

②2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

③KMnO4>MnO2>Cl2④

⑤0.3NA、0.3NA、0.25NA

 

题型1　氧化还原反应概念、规律的应用

真题回顾

1． (1)Cu2S　4　H2

解析　在辉铜矿、H2SO4和O2的反应中，O2作氧化剂，所以1 mol O2得4 mol e－，还原剂也失去4 mol e－；Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，所以放出的气体应为H2。

(2)②Cl2、HClO、ClO－

③加入一定量的NaBr溶液，充分振荡，静置，若观察到CCl4层呈橙红色，证明Cl2的氧化性强于Br2

2．D

1．A

2． D

题型2　氧化还原反应方程式的配平

真题回顾

3．5　8　H＋　5　4　H2

4．B

对点集训

3．D4． C

例1　　ClO－＋SO2＋H2O===Cl－＋SO42－＋2H＋

例2　I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl

例3　2Fe2＋＋4I－＋3H2O2===2Fe(OH)3↓＋2I2

1． D2．B3． D4． D5． D6． D7．C

8．(1)C(2)14HNO3＋3Cu2O===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O(3)氧化性和酸性　Cu(NO3)2(4)1.4　0.6

(5)硝酸浓度偏大，部分被还原成了NO2

9．(1)Cu、O　(2)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2

S2O82－＋2Fe2＋===2SO42－＋2Fe3＋

(3)a.Al3＋＋4OH－===AlO2－＋2H2O或Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－

b．稀硫酸、酸性KMnO4溶液

稀硫酸浸取炉渣所得溶液使酸性KMnO4溶液褪色