知识点1 氧化还原反应的基本概念 1．理清氧化还原反应中的概念之间的联系 2．分清氧化还原反应的常见类型 （1）完全氧化还原型 此类反应的特点是还原剂和氧化剂分别为不同的物质，参加反应的氧化剂(或还原剂)全部被还原(或被氧化)，有关元素的化合价全部发生变化，例如：4NH3 5O2 （2）部分氧化还原型 此类反应的特点是还原剂(或氧化剂)只有部分被氧化(或被还原)，有关元素的化合价只有部分发生变化，例如：MnO2 4HCl(浓) （3）自身氧化还原型 自身氧化还原反应可以发生在同一物质的不同元素之间，即同一种物质中的一种元素被氧化，另一种元素被还原，该物质既是氧化剂，又是还原剂；也可以发生在同一物质的同种元素之间，即同一种物质中的同一种元素既被氧化又被还原。例如：2KMnO4 （4）归中反应型 此类反应的特点是同一种元素在不同的反应物中有不同的价态(高价、低价)，反应后转化成中间价态。例如：
3．跳出“五大”误区 （1）误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。 （2）误认为元素由化合态变为游离态一定被还原，其实不一定。如HCl―→Cl2，氯元素被氧化，CuO―→Cu，铜元素被还原。 （3）误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化，则一定有另一种元素被还原，其实不一定。如Cl2＋H2O （4）误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应，其实不一定。如SO2具有还原性，浓H2SO4具有氧化性，但二者不发生氧化还原反应。 （5）误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强，其实不一定，如HClO的氧化性高于HClO4。 4．熟记15组物质，掌握常见变化规律
知识点2 氧化还原反应的基本规律及应用 1．守恒规律 （1）内容。 ①质量守恒：反应前后元素的种类、原子的数目和质量不变。 ②电子守恒：氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数，表现为化合价升高的总数等于化合价降低的总数。 对于氧化还原反应的计算，关键是氧化还原反应的实质——得失电子守恒，列出守恒关系求解，即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。 ③电荷守恒：离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。 （2）应用：运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。如用铜电极电解Na2SO4溶液，其阳、阴极产物及转移电子关系式为：Cu2 ～2e−～H2～2OH−。 2．性质强弱规律 物质氧化性、还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关，可从“热>冷”(温度)、“浓>稀”(浓度)、“易>难”(反应条件、剧烈程度)，以及金属活动性顺序表、元素在周期表中的位置、原电池原理、电解池中离子的放电顺序等角度判断；还要学会从化学反应方向的角度判断“剂>物”(同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性)。 3．反应先后规律 同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性较强的物质；同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性较强的物质，即强者优先反应。 4．价态归中规律 即同种元素不同价态之间的反应，高价态的元素化合价降低，低价态的元素化合价升高，但升高与降低的化合价不能交叉。 同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为： 价态相邻能共存，价态相间能归中， 归中价态不交叉，价升价降只靠拢。 如以下两例：
5．邻位价态规律 氧化还原反应发生时，其价态一般先变为邻位价态。 如：（1）Cl−被氧化成Cl2，而不是更高价态氯元素。 （2）S2−一般被氧化为S，S单质一般被氧化成SO2。 （3）ClO−、作氧化剂、Cl−作还原剂时，一般被还原成Cl2，而不是Cl−。 答题模板 步骤1 找物质 找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物； 步骤2 定得失 确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)； 步骤3 列等式 根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式； 步骤4 找关系 例1.（江苏省如皋市2020届高三调研）氧化还原反应在含氯物质的制取、含量测定等方面有重要的作用。 （1）将一定量的氯气通入过量NaOH溶液中，由于副反应的存在，溶液中同时存在Cl－、ClO－和ClO3-。若Cl－、ClO－和ClO3-的物质的量分别为a mol、b mol和c mol，根据电子得失守恒可知a、b、c之间一定存在的等量关系是______________。 （2）工业次氯酸钠溶液中含有氯酸钠会影响产品质量。测定次氯酸钠样品中的氯酸钠含量的过程如下： 步骤Ⅰ：取10.00 mL 碱性NaClO溶液试样，加入过量H2O2，将ClO－完全还原成Cl－（ClO3-在该条件不与H2O2反应），加热煮沸，冷却至室温，加入硫酸至酸性， 步骤Ⅱ：向步骤Ⅰ所得溶液中加入0.1000 mol·L-1硫酸亚铁溶液30.00 mL，充分反应后，用0.01000 mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液滴定至终点，消耗该溶液20.00 mL。 已知步骤Ⅱ中涉及的相关反应转化为：ClO3- （3）NaClO2广泛用于造纸工业、污水处理等，可由ClO2为原料反应制得。某溶液X中同时含有ClO2和NaClO2，为测定其中ClO2-的浓度，现进行如下实验： 步骤1：量取25.00 mL溶液X，调节溶液的pH为8.0，加入足量的KI晶体（发生反应：2ClO2＋2I－=2ClO2-＋I2）。滴入2滴淀粉溶液，滴加0.02000 mol·L－1Na2S2O3溶液（发生反应：2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI）。恰好完全反应时，消耗Na2S2O3溶液12.50 mL。 步骤2：调节上述反应后溶液的pH为1.0（发生反应：ClO2-＋4H ＋4I－=Cl－＋2I2＋2H2O），滴加0.2500 mol·L－1Na2S2O3溶液。恰好完全反应时，消耗Na2S2O3溶液40.00 mL。请计算溶液X中ClO2-的物质的量浓度（写出计算过程）。_______________________________。 【答案】（1）a=b 5c （2）0.028 （3）0.09mol·L－1 例2.烟气中NOx是NO和NO2的混合物（不含N2O4）。 （1）根据废气排放标准，1 m3烟气最高允许含400 mg NOx。若NOx中NO质量分数为0.85，则l m3烟气中最高允许含NO L（标准状况，保留2位小数）。 （2）若用氨气除去废气中的氮氧化物(NOx)：NOx NH3→N2 H2O(l)。假如每升废气中含NOx 0.0672 L（只含NO和NO2），向100.000 L废气中通入10.000 L氨气可使NOx完全转化，测得反应后气体体积变为103.952 L（气体体积均折算到标准状况）。 ①NOx 中的 x 值为_________（保留1位小数）。 ②除去废气中的NOx，至少需氨________mol（保留2位小数）。 （3）工业上通常用溶质质量分数为0.150的Na2CO3水溶液（密度l.16g/mL）作为NOx吸收剂，该碳酸钠溶液物质的量浓度为 mol/L（保留2位小数）。 （4）已知：NO NO2 Na2CO3 → 2NaNO2 CO2 ① 2NO2 Na2CO3 → NaNO2 NaNO3 CO2 ② 1 m3含2000 mg NOx的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80％，吸收后的烟气 排放标准_______（填“符合”或“不符合”），理由： 。 （5）加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比，反应为：NO 2HNO3 → 3NO2 H2O 当烟气中n(NO)∶n(NO2)=2∶3时，吸收率最高。 1 m3烟气含2000 mg NOx，其中n(NO) ∶n(NO2)=9∶1。 计算： ①为了达到最高吸收率，1 m3烟气需用硝酸的物质的量______________（保留3位小数）。 ②1 m3烟气达到最高吸收率90％时，吸收后生成NaNO2的质量______________（假设上述吸收反应中，反应①比反应②迅速。计算结果保留1位小数）。 【答案】（1）0.25 （2）1.2 0.24 （3）1.64 （4）不符合 因吸收后烟气总体积减小，NOx含量仍超过400mg/m3 （5）①0.035 ②5.5 |
|
|
C
