高考化学提优辅导七氧化还原反应的基本概念和规律 教师版.docx

1、高考化学提优辅导七氧化还原反应的基本概念和规律 教师版考点一氧化还原反应及其相关概念【知识梳理】1 用分类思想理解氧化还原反应(1)根据反应中有无电子转移或元素化合价是否发生变化，可以把化学反应划分为氧化还原反应和非氧化还原反应。判断氧化还原反应的最佳判据是有无元素化合价的升降。(2)四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示：2 结合实例理解氧化还原反应的相关概念实例：在Fe2O33CO高温(=)2Fe3CO2的反应中Fe2O3是氧化剂，CO是还原剂；C元素被氧化，Fe元素被还原；Fe2O3具有氧化性，CO具有还原性；CO2是氧化产物，Fe是还原产物。(1)相关概念还原剂在反应中表现为

2、所含元素的化合价升高，实质上失电子。还原剂具有还原性，反应时本身被氧化，发生氧化反应，得到氧化产物。氧化剂在反应中表现为所含元素的化合价降低，实质上得电子。氧化剂具有氧化性，反应时本身被还原，发生还原反应，得到还原产物。(2)常见氧化剂和还原剂常见氧化剂a某些活泼的非金属单质：如Cl2，一般被还原为Cl。b元素处于高价态的物质：如浓硫酸，一般被还原为SO2 。c过氧化物：如H2O2，一般被还原为H2O。常见还原剂a活泼的金属单质：如Zn，一般被氧化为Zn2。b某些活泼的非金属单质：如H2，一般被氧化为H2O。c元素处于低价态的物质：如CO，一般被氧化为CO2。具有中间价态的物质既有氧化性，又有

3、还原性。还原产物 中间价态 氧化产物【深度思考】1. 下列反应属于氧化还原反应的是，属于化合反应的是，属于分解反应的是_，属于置换反应的是，属于复分解反应的是。ACu2SO22CuSO2 B3O2放电(=)2O3CFe2O33CO高温(=)2Fe3CO2 D2Na2H2O=2NaOHH2ECaCO3高温(=)CaOCO2 F2H2O2MnO2(=)2H2OO2GSO3H2O=H2SO4 H2Fe3Cl2点燃(=)2FeCl3IH2SO42NaOH=Na2SO42H2O答案ACDFHGHEFADI2 判断正误，正确的划“”，错误的划“”(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。

4、()(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)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。 ()(5)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。 ()答案(1)(2)(3)(4)(5)3 在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物一定不同吗？答案不一定，同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是同种物质，也可能是不同的物质，氧化产物和还原产物也有可能是同一种物质或不同的物质。例如：Cl2H2O=HClHClO中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，6HClKClO3=3Cl2KCl3H2O中Cl2既是氧

5、化产物又是还原产物。题组训练氧化还原反应中有关概念的理解1 被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH42H2O=NaBO24H2，下列说法中正确的是(NaBH4中H为1价) ()ANaBH4既是氧化剂又是还原剂 BNaBH4是氧化剂，H2O是还原剂C硼元素被氧化，氢元素被还原 D被氧化的元素与被还原的元素质量之比为11答案D解析首先分析四种元素价态的变化：Na的价态反应前后都是1价，B反应前后都是3价，O反应前后都是2价，变价元素只有H，NaBH4中1价氢被H2O中1价氢氧化，发生归中反应生成H2。2 ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可通过以下反应制得

6、：2KClO3H2C2O4H2SO4(=)2ClO2K2SO42CO22H2O。下列说法不正确的是 ACO2是氧化产物 BH2C2O4在反应中被氧化CH2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性 DClO2作水处理剂时，利用了其强氧化性答案C解析H2C2O4为还原剂，被氧化，氧化产物为CO2。选项A、B正确；选项C，H2C2O4表现的是还原性，不正确；选项D，ClO2的强氧化性能杀灭水中的细菌等。反思归纳解氧化还原反应概念题的“两个关键”(1)要理清知识线索(2)要明确解题的方法思路：找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须

7、弄清元素化合价的变化情况。考点二电子转移数目的分析方法【知识梳理】1 有关电子转移数目的计算关键是明确反应中元素的化合价变化，找出氧化剂或还原剂的物质的量，以及1 mol氧化剂得电子的物质的量或者1 mol还原剂失电子的物质的量。例如：2 氧化还原反应中电子转移的表示方法(1)单线桥法表示氧化剂与还原剂之间电子转移的方向和总数。 ne还原剂氧化剂=氧化产物还原产物注意事项箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素箭头方向表示电子转移的方向 在“桥”上标明转移的是电子总数。(2)双线桥法表示氧化剂及其还原产物、还原剂及其氧化产物之间电子转移情况。注意事项箭头必须由反应物指向生成物，且

8、两端对准同种元素。箭头方向不代表电子转移方向，仅表示电子转移前后的变化。深度思考下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是(5)；其中属于歧化反应的是(2)，属于归中反应的是(3)，属于部分氧化还原反应的是(3)、(4)、(5)。(1) (2) (3)(4)(5)【典例分析】题组一一般氧化还原反应中电子转移数目的分析1 某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是反应产物之一。(1)该反应中的还原剂是_。 (2)该反应中的还原产物是_。(3)写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：_。(4)若反应过程中转移了0.3 mol电子，则生

9、成水的质量是_。答案(1)H2S(2)NO(3) (4)3.6 g解析本题为一道开放性试题，可根据常见的氧化剂和还原剂来判断。HNO3为常见的氧化剂， H2S为常见的还原剂，则NO为还原产物，S为氧化产物。S元素由2价升高到0价，N元素由5价降到2价，运用得失电子守恒规律和观察法可配平化学方程式。由(3)中的化学方程式可知，当生成4 mol H2O时，转移6 mol电子，所以当转移0.3 mol电子时，生成0.2 mol H2O，质量为3.6 g。题组二特殊氧化还原反应中电子转移数目的分析2 用高铁酸钠(Na2FeO4)对水消毒是城市饮用水处理的新技术。已知反应：Fe2O33Na2O2=2Na

10、2FeO4Na2O，下列说法正确的是 ()ANa2O2既是氧化剂又是还原剂 BNa2FeO4既是氧化产物又是还原产物C3 mol Na2O2发生反应，有12 mol电子转移D在Na2FeO4中Fe为4价，具有强氧化性，能消毒杀菌答案B解析对题目中的反应方程式作分析可知：Na2O2作氧化剂，氧元素由1价降低到2价，A错。铁元素由Fe2O3中的3价升高到Na2FeO4中的6价，Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物，B正确，D错。C中3 mol Na2O2发生反应，有6 mol电子转移。3 从矿物学资料查得一定条件下自然界存在如下反应：14CuSO45FeS212H2O=7Cu2S5FeSO412

11、H2SO4，下列说法中正确的是 ()ACuSO4是氧化剂，FeS2是还原剂 B产物中的SO4(2)有一部分是氧化产物CCu2S既是氧化产物又是还原产物 D5 mol FeS2发生反应，有10 mol e转移答案B解析从价态来看，Cu元素的价态降低，FeS2中的S元素的价态既有升高又有降低，所以CuSO4是氧化剂，FeS2既是还原剂，又是氧化剂，A项错误；FeS2一部分被氧化成SO4(2)，B项正确；Cu2S是还原产物，C项错误；由方程式可知5 mol FeS2发生反应，其中有3 mol的S化合价升高，有21 mol e转移，D项错误。4 在硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中，有一主要反应：CuFe

12、S24Fe3=Cu25Fe22S，反应结束后，经处理获得单质硫x mol。下列说法正确的是 ()A反应中硫元素被氧化，所有铁元素均被还原 B氧化剂是Fe3，氧化产物是Cu2C反应中转移电子的物质的量为x mol D反应结束后，测得溶液中三种金属离子的总物质的量为y mol，则原Fe3的总物质的量为(yx) mol答案D解析CuFeS2中Cu、Fe均为2价，S为2价，Fe3为氧化剂，CuFeS2为还原剂，S为氧化产物，A、B错误。生成x mol单质硫时转移2x mol电子，C错误。生成x mol单质硫，则参加反应的Fe3的物质的量为2x mol，生成n(Cu2)2(1)x mol，n(Fe2)2

13、(5)x mol，溶液中剩余n(Fe3)y2(1)x2(5)x(y3x) mol，则原Fe3的总物质的量n(Fe3)(yx)mol。反思归纳走好关键第一步标准元素化合价正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。基本方法是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。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银；二价氧、钙、钡、镁、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断CuFeS2Cu2F

14、e2S2K2FeO4Fe6 Li2NHN3LiNH2N3AlNN3Na2S2O3S2MO2()M5C2O4(2)C3 HCNC2N3CuHCu1H1FeO4(n)Fe(8n)Si3N4Si4N3考点三氧化性、还原性强弱规律【知识梳理】1 氧化性、还原性的判断(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Nae=Na，Al3e=Al3，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。从元素的价态考虑：最高价态只有氧化性，如Fe3、H2SO4、KMnO4

15、等；最低价态只有还原性，如金属单质、Cl、S2等；中间价态既有氧化性又有还原性，如Fe2、S、Cl2等。2 氧化性、还原性强弱的比较方法(1)根据化学方程式判断氧化剂(氧化性)还原剂(还原性)=还原产物氧化产物；氧化性：氧化剂氧化产物； 还原性：还原剂还原产物。(2)根据反应条件和反应剧烈程度进行判断与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就越强。如Na与冷水剧烈反应，Mg与热水反应，Al与水加热反应也不明显，所以还原性：NaMgAl；非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应，F2与H2暗处剧烈反应并爆炸，Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸，Br2与H2加热到500 才能发生反应，I

16、2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，故氧化性：F2Cl2Br2I2。当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性越强；同种还原剂作用于不同氧化剂时，反应越剧烈，其还原性越强。如：2Fe3Cl2点燃(=)2FeCl3，FeS(=)FeS，氧化性：Cl2S；MnO24HCl(浓)(=)MnCl2Cl22H2O,2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4MnO2。深度思考1含有最高价元素的化合物是否一定具有强氧化性？试举例说明。答案不一定，

17、如在HClO中氯元素的化合价为1价，在HClO4中氯元素的化合价为7价，事实上HClO的氧化性比HClO4强，HClO有强氧化性；再如浓硫酸和Na2SO4溶液中，硫元素均为6价，但浓硫酸具有强氧化性，而Na2SO4溶液无强氧化性。2下列说法正确的是 ()A强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应B含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性C阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性D发生化学反应时，失电子越多的金属原子，还原能力越强答案A【典例分析】题组一依据方程式判断氧化性、还原性强弱1 已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：Ce4Fe2=Fe3Ce3 Sn22Fe3=2Fe2Sn4由此可以确定F

18、e2、Ce3、Sn2三种离子的还原性由强到弱的顺序是 ()ASn2、Fe2、Ce3 BSn2、Ce3、Fe2CCe3、Fe2、Sn2 DFe2、Sn2、Ce3答案A解析在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。由方程式可知，还原性：Fe2 Ce3；Sn2Fe2。2 铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：(1)Tl32Ag=Tl2Ag，(2)AgFe2=AgFe3，(3)Fe2Fe3=3Fe2，下列离子氧化性比较顺序正确的是 ()ATl3Fe3Ag BFe3AgTl3 CTlAgFe2 DTl3AgFe2答案D解析在氧化还原反应中，氧化剂的氧

19、化性大于氧化产物的氧化性。题组二依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生3 已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是 ()A3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3 BCl2FeI2=FeCl2I2CCo2O36HCl=2CoCl2Cl23H2O D2Fe32I=2Fe2I2答案A解析根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，可判断B中Cl2I2；C中Co2O3Cl2；D中Fe3I2，这些结论与题给信息一致。对于A，由于I的还原性强于Fe2，所以Cl2应先氧化I，而不是先氧化Fe2。4 硫氰的化

20、学性质和卤素(X2)类似，称为拟卤素，如(SCN)2H2O=HSCNHSCNO，它们的阴离子的还原性强弱为ClBrSCNI。下列说法不正确的是ACl2可以与KSCN溶液反应 B(SCN)2可以与KI溶液反应CKSCN溶液可以与FeCl3溶液反应 D(SCN)2可以与KBr溶液反应答案D解析阴离子的还原性强弱顺序为ClBrSCNBr2(SCN)2I2，故(SCN)2不能将Br氧化，D错误。反思归纳氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。应用：(1)在适宜条件下，用氧化性强的物质制备还原性弱的物质，用还原性强的物质制备氧化性弱的物

21、质；(2)比较物质间氧化性(或还原性)的强弱或判断氧化剂和还原剂在一定条件下是否发生反应。题组三外界条件影响物质的氧化性、还原性5 物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：Cu与HNO3溶液Cu与FeCl3溶液Zn与H2SO4溶液Fe与FeCl3溶液 由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是 ()A B C D答案A解析Cu与HNO3反应时，Cu与浓HNO3反应产生NO2，而与稀HNO3反应产生NO，产物不同，Zn与稀H2SO4反应产生H2，而与浓H2SO4反应产生SO2，故选A。6 (1)100 mL 12 molL1的浓盐酸与足量的Mn

22、O2反应，生成的氯气的物质的量小于0.3 mol，为什么？(2)将一Cu片投入稀H2SO4溶液中，没观察到反应现象，然后向其中加入少量的KNO3晶体，看到溶液由无色逐渐变蓝并有少量气泡产生，为什么？答案(1)浓盐酸完全反应时产生的Cl2是0.3 mol，但MnO2只能氧化浓盐酸，Cl浓度小时还原性弱，不再被MnO2氧化。(2)NO3()在酸性条件下可氧化铜，生成Cu2使溶液呈蓝色，而自身被还原为NO。反思归纳根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法(1)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H2SO4稀H2SO4，浓HNO3稀HNO3，还原性：浓HCl稀HCl。(2)温

23、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。(3)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KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。考点四氧化还原反应三条规律的应用【知识梳理】1 反应先后规律的思维模型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最强的物质；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最强的物质。2 价态归中规律思维模型含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价低价中间价”，而不会出现交叉现象。例如，不同价态

24、硫之间可以发生的氧化还原反应是如反应KClO36HCl=KCl3Cl23H2O中，转移的电子数为5，而非6。3 歧化反应规律思维模型“中间价高价低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。深度思考1往FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪种离子先被氧化？若改为FeI2呢？答案由于还原性：IFe2Br，所以往FeBr2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是Fe2；向FeI2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是I。2判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)向浓H2SO4中通入H2S气体，转移的电子数可能是6NA()解析H2SO4

25、(浓)3H2S=4S4H2O(2)1 mol Cl2与Ca(OH)2完全反应，转移的电子数是2NA()解析Cl2 既是氧化剂又是还原剂，1 mol Cl2和Ca(OH)2反应，转移电子数应为1NA。【典例分析】题组一先后规律的应用1 现有下列三个氧化还原反应：2FeCl32KI=2FeCl22KClI2 2FeCl2Cl2=2FeCl32KMnO416HCl=2KCl2MnCl25Cl28H2O若某溶液中含有Fe2、Cl和I，要除去I而不氧化Fe2和Cl，可以加入的试剂是ACl2 BKMnO4 CFeCl3 DHCl答案C解析本题是寻找一种氧化剂，其氧化性应大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe

26、3的氧化性(也可等于Fe3的氧化性)。由知氧化性Fe3I2，还原性IFe2；由知氧化性Cl2Fe3，还原性Fe2Cl；由知氧化性MnO4()Cl2，还原性ClMn2；由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4Cl2FeCl3I2，还原性强弱顺序为IFe2ClMn2。所以KMnO4可氧化Cl、Fe2及I，Cl2可氧化Fe2及I，FeCl3只能氧化I。2 含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是 ()Ax0.4a,2Fe2Cl2=2Fe32Cl Bx0.6a,2BrCl2=Br22ClCxa,2Fe22Br2Cl2=B

27、r22Fe34Cl x1.5a,2Fe24Br3Cl2=2Br22Fe36Cl答案B解析根据氧化还原反应的先后顺序知，Cl2先氧化Fe2，然后再氧化Br。x0.4a时，Cl2不能完全氧化Fe2，只能发生反应2Fe2Cl2=2Fe32Cl，A项正确；当x0.6a时，Cl2能将Fe2完全氧化后，又能氧化5(a)的Br，故B错误；xa时，Cl2氧化Fe2后又能氧化a mol的Br，C正确；x1.5a时，Cl2能将Fe2、Br完全氧化，D正确。题组二价态归中规律、歧化反应规律的应用3 已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：GQNaCl QH2O电解()XH2

28、YNaOHGQH2O ZNaOHQXH2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是 ()AG、Y、Q、Z、X BX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、X答案A解析由得出Q价态高于G，因为G必介于Q和1价的Cl之间，1价为氯元素的最低价；将该结论引用到，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析：H2O中的H化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。4 L、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)：PAQBLO2MH2OLMRH2OBH2OAO2(1)若五