2022版高考化学一轮复习-第2章-元素与物质世界-第4节-氧化剂和还原剂学案-鲁科版.doc
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1、2022版高考化学一轮复习 第2章 元素与物质世界 第4节 氧化剂和还原剂学案 鲁科版2022版高考化学一轮复习 第2章 元素与物质世界 第4节 氧化剂和还原剂学案 鲁科版年级:姓名:- 24 -第4节氧化剂和还原剂课标解读1.了解氧化还原反应的本质。2.了解常见的氧化还原反应。根据化学式判断元素化合价。3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。4.能正确书写氧化还原化学方程式和离子方程式。氧化还原反应的概念与本质知识梳理1氧化还原反应的有关概念(1)本质和特征(2)相关概念及其关系(3)常见的氧化剂和还原剂常见氧化剂常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物等。如:常见还原剂常见还
2、原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如:元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性元素化合价处于中间价态的物质氧化产物还原产物Fe2Fe3FeSO(H2SO3/SO2)SOSH2O2O2H2O其中Fe2、SO(H2SO3/SO2)主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。2氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系图示辨易错(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。()(2)金属阳离子一定只具有氧化性。()(3)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。()(4)某元素从游离态变为化合态,该元
3、素可能被氧化也可能被还原。()(5)H2O2是一种绿色氧化剂,只有氧化性没有还原性。()(6)在Cl22NaOH=NaClNaClOH2O反应中,1 mol Cl2 反应转移2 mol e。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)3两种电子转移的表示方法(1)双线桥法:标变价画箭头标得失定数目。示例:C与浓硫酸反应:(2)单线桥法:箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得到”“失去”字样。 =氧化产物还原产物示例:Cu与浓硝酸反应:深思考对于MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O的反应(1)用双线桥表示电子转移的方向和数目。(2)在反应中,HCl表现的性质
4、有哪些?(3)反应过程中,氧化剂与还原剂的物质的量比为多少?(4)在标准状况下,生成3.36 L Cl2,转移电子数为多少(用NA表示阿伏加德罗常数的值)?答案(1) (2)还原性和酸性(3)12(4)0.3NA知识应用氧化还原反应在日常生活中应用广泛。重铬酸钾(K2Cr2O7)可以用于判断司机是否饮酒,其反应原理为K2Cr2O73C2H5OH4H2SO4=3CH3CHOK2SO4Cr2(SO4)37H2O,生成的硫酸铬为绿色。(1)在此应用中K2Cr2O7表现的性质是_,发生_反应。(2)氧化产物是_,还原产物是_。(3)此反应H2SO4表现的性质是_。(4)用单线桥表示该反应电子转移的方向
5、与数目。答案(1)氧化性还原(2)CH3CHOCr2(SO4)3(3)酸性(4) 4H2SO4=3CH3CHOK2SO4Cr2(SO4)37H2O命题点1氧化还原反应的概念及其本质1下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是()选项物质(括号内为杂质)除杂试剂AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉BNaCl溶液(MgCl2)NaOH溶液、稀盐酸CCl2(HCl)H2O、浓硫酸DNO(NO2)H2O、无水CaCl2BA项,Fe粉将溶液中的Fe3转化为Fe2,涉及氧化还原反应;B项,Mg2与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀,多余的NaOH用稀盐酸中和,两个反应均不涉及氧化还原反应;C
6、项,Cl2能溶于水并与水发生氧化还原反应,不能用水除去Cl2中的HCl;D项,NO2与水反应生成HNO3和NO,涉及氧化还原反应。2在烧碱溶液中Fe(OH)3和NaClO可发生如下反应:2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43X5H2O,下列有关说法正确的是()A反应中Fe(OH)3被氧化,发生还原反应BX为NaCl,为还原产物CNa2FeO4中Fe元素的化合价为6,Na2FeO4的氧化性强于NaClOD当有0.2 mol Fe(OH)3参加反应时转移的电子数目为1.2041023B反应中Fe(OH)3被氧化,发生氧化反应,故A错误;X为NaCl,NaClO得电子被还原,Na
7、Cl为还原产物,B正确;由题给反应可知,Na2FeO4的氧化性弱于NaClO,C错误;铁元素的化合价由3变为6,当有0.2 mol Fe(OH)3参加反应时转移的电子的数目为3.6121023,D错误。3元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系:已知:2CrO2HCr2OH2O。下列判断不正确的是()A上述转化为非氧化还原反应B反应中KCrO2作氧化剂,发生还原反应C反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为32D反应的离子方程式为Cr2O32OH=2CrOH2OB反应中H2O2化合价降低,作氧化剂,KCrO2作还原剂,B项错误。(1)氧化还原反应的概念及联系(2)转移电子的计算思路明确元素的变价
8、找出所有氧化剂或还原剂的物质的量所有氧化剂或还原剂得或失的电子数确定转移电子数n(e)n(氧化剂)或n(还原剂)N(变价原子数)N(化合价变化数)。命题点2电子转移的表示方法4双线桥法表示电子转移的方向和数目。(1)3Cl26KOH5KClKClO33H2O(2)FeS28HNO3=Fe(NO3)32H2SO45NO2H2O(3)3NF35H2O=2NOHNO39HF答案(1)(2)(3)5单线桥法表示电子转移的方向和数目。(1)CaH22H2O=Ca(OH)22H2(2)H2S4O2F2=SF62HF4O2(3)3ClO2Fe310OH=2FeO3Cl5H2O答案 (1)元素的化合价计算其基
9、本方法为先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。(2)熟记陌生物质中的化合价CuFeS2:Cu 2Fe 2S 2;FeS2:S 1;K2FeO4:Fe 6;Li2NH、LiNH2、AlN:N 3;Na2S2O3:S 2;MnO:Mn 5;Na2S2O5:S 4;C2O:C 3;HCN:C 2N 3;CuH:Cu 1H 1;OF2:O 2;CrO5():Cr 6;FeO:Fe (8n);Si3N4:Si 4N 3;CaO2:O 1。氧化还原反应的重要规律及应用一、价态规律与强弱规律知识梳理1价态规律(1)价态归中规律含有不同价态的同种元素物质间发
10、生氧化还原反应时,该元素的价态变化一定遵循“高价低价中间价”,即“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:(2)歧化反应规律同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时,该元素的价态变化一定遵循“中间价态高价态低价态”,不会出现“一边倒”的现象,即反应产物中该元素的价态不能都比反应物中该元素价态高,或都比反应物中该元素价态低。(3)同种元素相邻价态不反应,如SO2和浓硫酸不反应,可用浓硫酸干燥SO2气体。2强弱规律(1)依据氧化还原反应方程式判断氧化剂还原剂=还原产物氧化产物氧化性:氧化剂氧化产物(填“”或“还原产物。(2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断反应条件
11、(如是否加热、有无催化剂和反应物浓度大小等)要求越低,反应越剧烈,物质的氧化性或还原性越强。(3)依据产物中元素价态的高低来判断相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性强。例如:相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。例如:(4)强弱影响因素浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强。如氧化性:浓硫酸稀硫酸,浓硝酸稀硝酸;还原性:浓盐酸稀盐酸。温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如NO在酸性条件下具有强氧化性。辨易错(1
12、)在反应中Na失去一个电子而Al失去三个电子,故Na的还原性比Al的弱。()(2)Fe比Cu的还原性强,故Fe3的氧化性比Cu2的弱。()(3)Cu与浓硝酸、稀硝酸反应分别生成NO2和NO,故浓硝酸的氧化性比稀硝酸弱。()(4)Fe3与I反应生成Fe2和I2,说明氧化性Fe3I2。()答案(1)(2)(3)(4)命题点1价态规律及应用1氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl2KOHKXKY(未配平),KX在一定条件下能自身反应:KXKYKZ(未配平,KY与KZ关系比为13),以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯的化合价是()A1 B3C5D7C根据题意,可知
13、KY为KCl,根据KXKYKZ中KY与KZ的关系比为13,可知KX为KClO3。2L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下,它们会发生如下的转化(关系式未配平):PAQB LO2MH2OLMRH2OBH2OAO2(1)若五种含氮元素的物质中,有一种是硝酸,则硝酸是_,理由是_。(2)反应必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下,加热到一定温度时方能发生,此反应在化工生产上有重要用途,据此推断在同温同压下,若物质R密度比空气的密度小
14、,则R的化学式为_。(3)某同学写出下面三个含氮的物质相互转换的关系式:.MPN2O3H2O.N2O4H2OPQ.MLQH2O其中一定不可能实现的是_,理由是_。答案(1)PP中氮元素的化合价最高(2)N2(3)根据氧化还原反应规律,M、L这两种物质反应,不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质利用价态规律分析的两个关键(1)任何氧化还原反应一定有化合价的升高同时也有化合价的降低。(2)任何氧化还原反应中化合价升降数目相等。命题点2强弱规律及其应用3浓硫酸分别与三种钠盐反应,如图所示。下列分析正确的是()A对比和可以说明还原性:BrClB和相比可说明氧化性:Br2SO2C中试管口白雾是HCl遇水
15、蒸气所致,说明酸性:H2SO4HClD中浓硫酸被还原成SO2A出现红棕色气体,说明有Br2蒸气生成(反应放热),Br被浓硫酸氧化,出现白雾,说明生成的HCl遇到空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,Cl没有被浓硫酸氧化,因此,对比和可以说明还原性BrCl,故A正确;中的气体SO2是H2SO3分解产生的,利用了强酸制弱酸的原理,与氧化性无关,故B、D错误;中生成HCl利用了高沸点酸制备低沸点酸的原理,与酸性强弱无关,故C错误。4在常温下发生下列反应:16H10Z2XO=2X25Z28H2O2A2B2=2A32B2BZ2=B22Z根据上述反应,判断下列结论中错误的是()A溶液中可能发生反应:Z22A2=2
16、A32ZBZ2在反应中作还原剂C氧化性强弱顺序为XOZ2B2A3DX2是XO的还原产物B由反应可知氧化性:XOZ2,由反应可知氧化性:B2A3,由反应可知氧化性:Z2B2,综上氧化性强弱顺序为XOZ2B2A3,结合选项分析可知B不正确,Z2在中是氧化产物,在中作氧化剂。命题点3氧化性与还原性的实验探究5(2020湖南衡阳四中月考)某兴趣小组探究SO2气体的还原性,装置如图所示,下列说法错误的是() ABCAA装置中FeCl3溶液逐渐变为浅绿色,可以说明SO2有还原性BB装置中溶液蓝色退去,说明还原性:SO2IC若探究SO2的氧化性,可以用氢硫酸代替A中的FeCl3溶液DA中反应的离子方程式为F
17、e3SO22H2O=Fe2SO4HDD项中的离子方程式中电荷不守恒,D错误。6某小组同学探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱,设计如图实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。(1)打开活塞a,逐滴加入H2SO3溶液至过量,烧瓶内溶液颜色变为无色,该反应的离子方程式为_,得出的结论是H2SO3的氧化性比Br2的氧化性_(填“强”或“弱”)。(2)再打开活塞b,向所得溶液中逐滴加入H2O2溶液,刚开始溶液颜色无明显变化,继续滴加,溶液变为橙黄色,变橙黄色反应的离子方程式为_,得出的结论是H2O2的氧化性比Br2的氧化性_(填“强”或“弱”)。解析(1)打开活塞a,逐滴加入H2SO3溶液
18、至过量,烧瓶内溶液颜色变为无色,说明溴与亚硫酸发生反应生成硫酸和氢溴酸,反应的离子方程式为H2SO3Br2H2O=4HSO2Br,说明亚硫酸的氧化性比Br2的弱;(2)再打开活塞b,向所得溶液中逐滴加入H2O2溶液,刚开始溶液颜色无明显变化,继续滴加,溶液变为橙黄色,溴离子被氧化成溴单质,变橙黄色反应的离子方程式为2H2BrH2O2=Br22H2O,说明H2O2的氧化性比Br2的氧化性强。答案(1)H2SO3Br2H2O=4HSO2Br弱(2)2H2BrH2O2=Br22H2O强二、守恒规律与先后规律知识梳理1电子守恒规律电子守恒规律是任何氧化还原反应的定量要求,即氧化剂得电子总数还原剂失电子
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