高三氧化还原反应知识与练习.docx

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高三氧化还原反应知识与练习

氧化还原反应

一、氧化还原反应

1．定义：

在反应过程中有元素的化合价升降的化学反应应是氧化还原反应，否则是非氧化还原反应。

2．实质：

反应过程中有电子的得失或电对的偏移。

3．特征：

化合价有升降。

4．有关概念

（1氧化与还原：

失去电子（或共用电子对偏离的变化称为氧化；得到电子（或共用电子对偏向的变化称为还原。

（2氧化剂与还原剂：

在化学反应中，得到电子的物质称为氧化剂；失去电子的物质称为还原剂。

（3氧化性与还原性：

氧化剂具有氧化性；还原剂具有还原性。

（4氧化产物和还原产物：

氧化剂在反应中得到电子被还原的产物称为还原产物；还原剂在反应中失去电子被氧化

的产物称为氧化产物。

3

．氧化还原反应有关概念的联系和区别可用框图表示：

5.与四种基本反应的关系

（1四种基本反应

根据反应物和生成物的种类及多少可把化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。

（2氧化还原反应与四种基本类型反应的关系图示为：

二、氧化剂和还原剂

1．概念

（1氧化剂：

所含元素化合价降低（或得到电子，在反应中表现氧化性，发生还原反应。

生成还原产物。

（2还原剂：

所含元素化合价升高（或失去电子，在反应中表现还原性，发生氧化反应，生成氧化产物。

2．常见的氧化剂和还原剂

（1常见的氧化剂和还原剂

①活泼的非金属单质：

如Cl2、O2、Br2、F2I2、S等。

②高价金属阳离子：

如Fe3＋、Sn4＋、Cu2＋等。

③高价或较高价含氧化合物：

如KMnO4、MnO2、PbO2、KClO3HNO3等。

④过氧化物：

如H2O2、Na2O2等。

（2常见的还原剂

①金属单质，如：

K、Na、Mg等。

②某些非金属单质，如H2、C、S等。

③低价态金属阳离子，如Fe2＋、Cu＋等。

④元素处于低价态时的氧化物，如CO、NO、SO2等。

⑤非金属阴离子及低价态化合物，如S2－、I－、H2S等。

⑥非金属氢化物及其水溶液，如HBr、HI、H2S。

（3判断微粒（分子、原子、离子）是否有氧化性或还原性。

（1）元素处于最高价态---

只能得电子只有氧化性

（2）元素处于最低价态---只能失只有还原性

（3）元素处于中间价态既能得电子既有氧化性

又能失电子又有还原性

3．氧化—还原反应中电子得失情况的表示方法

双线桥——表示电子得失的结果

要点：

（1）双箭号（从反应物指向生成物）；

（2）箭号起、止所指为同一种元素；

（3）标出得．与失．电子及总数（氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数）。

单线桥——表示电子转移情况

要点：

（1）单箭号（在反应物之间）；

（2）箭号起点为被氧化（失电子）元素，终点为被还原（得电子）元素；

（3）只标转移电子总数，不标．．

得与失（氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数）。

注意两类特殊的化学反应。

①歧化反应，同种元素同价态在反应中部分原子化合价升高，部分原子化合价降低。

例：

2+6KOH3+5KCl+3H2O

②归中反应。

不同价态的同种元素的原子在反应中趋于中间价态，解此类题最好将该元素的不同价态用数轴标出，变化的区域只靠拢，不重叠。

例：

KClO32+6KCl↑+3H2O

4.氧化还原反应方程式配平的原则

（1电子守恒，即反应中还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数相等。

（2质量守恒，即反应前后各元素的原子个数相等。

（3电荷守恒，即反应前后离子所带的正、负电荷总数相等（对既是氧化还原反应，又是离子间的反应而言。

考点一氧化还原反应的基本概念

考点二氧化剂和还原剂强弱的判断

物质的氧化性、还原性的强弱可依据以下几个方面判断。

1.根据金属活动性顺序进行判断

2．根据非金属活动性顺序进行判断

得5×

失得5e-

3．根据反应方程式进行判断

氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物

还原性：

还原剂>还原产物；

氧化性：

氧化剂>氧化产物。

4．根据被氧化或被还原的程度的不同进行判断

如：

Cu＋Cl2==CuCl2,2Cu＋S==Cu2S，根据铜被氧化程度的不同（

，可判断单质的氧化性：

Cl2>S。

5．根据氧化还原反应进行的难易程度（反应条件的不同进行判断

如：

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

MnO2＋4HCl（

浓

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O4HCl＋O2

2H2O＋2Cl2由上述反应条件的不同，可判断氧化性：

KMnO4>MnO2>O2

6．某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关

温度：

如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。

浓度：

如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。

酸碱性：

如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。

特别提醒

①物质的氧化性、还原性强弱与物质本身得失电子数目的多少无关。

②金属性和非金属性是指元素（原子的性质，还原性和氧化性是指由元素组成的物质的性质，二者有统一性，也有差异。

考点三氧化还原反应的基本规律

1.守恒律

对于一个完整的氧化还原反应，化合价升高总数与降低总数相等，失电子总数与得电子总数相等，反应前后电荷总数相等（离子反应。

应用：

有关氧化还原反应的计算及氧化还原反应方程式的配平。

2．价态律

元素处于最高价，只有氧化性（如Fe3＋、KMnO4等；元素处于最低价，只有还原性（如S2－、I－等；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性。

应用：

判断元素或物质的氧化性、还原性。

3．强弱律

强氧化性的氧化剂跟强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。

应用：

在适宜条件下，用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质；用还原性强的物质制备还原性弱的物质；用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。

4．转化律

氧化还原反应中，以元素相邻价态之间的转化最容易；同种元素不同价态之间发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。

例如：

应用：

判断氧化还原反应能否发生及表明电子转移情况。

5．难易律

越易失电子的物质，失后就越难得电子；越易得电子的物质，得后就越难失去电子。

一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应。

例如，FeBr2溶液中通入Cl2时，发生离子反应的先后顺序为：

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。

应用：

判别物质的稳定性及反应顺序。

特别提醒

难失电子的物质不一定易得电子，如稀有气体，既难失电子，又难得电子。

考点四守恒在氧化还原反应计算中的应用

对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等，即得失电子守恒。

比较常见的题型有：

计算氧化剂与还原剂的物质的量之比或质量之比；计算参加反应的氧化剂或还原剂的量；确定反应前后某一元素的价态变化等。

其步骤为：

（1找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

（2找准1个原子或离子得失电子数（注意：

化学式中粒子的个数。

（3由题中物质的物质的量，根据电子守恒列等式：

n（氧化剂×变价原子个数×化合价变化值（高价－低价＝n（还原剂×变价原子个数×化合价变化值（高价－低价特别提醒

教学学案对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程电子没有损耗可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的守恒关系，快速求解。

1．（2011全国II卷13某含铬Cr2O72－废水用硫亚铁铵［FeSO4·（NH42SO4·6H2O］处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。

该沉淀干燥后得到nmolFeO·FeyCrxO3。

不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是A．消耗硫酸亚铁铵的物质量为n（2-xmolB．处理废水中Cr2O72－nx的物质量为mol2C．反应中发生转移的电子数为3nxmolD．在FeO·FeyCrxO3中3x=y2．（2011上海18）氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。

下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相比较，水的作用不相同的是duoxuanA．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑C．2F2+2H2O=4HF+O2江苏卷）（2010江苏卷）3．下列说法不正确的是．A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加B．常温下，反应C（s+CO2（g=2CO（g不能自发进行，则该反应的∆H＞0C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率D．相同条件下，溶液中Fe、Cu、Zn2+的氧化性依次减弱4．（2011上海24）雄黄（As4S4和雌黄（As2S3是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。

根据题意完成下列填空：

（1）As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。

若As2S3和SnCl2正好完全反应，As2S3和SnCl2的物质的量之比为

（2）上述反应中的氧化剂是。

，反应产生的气体可用—B．4Fe（OH2+O2+2H2O=4Fe（OH3D．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑3+2+吸收。

（3）As2S3和HNO3有如下反应：

As2S3+10H++10NO3=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O若生成2molH3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为在（填“正极”或“负极”）附近逸出。

（4）若反应产物NO2与11.2LO2（标准状况）混合后用水吸收全部转化成浓HNO3，然后与过量的碳反应，所产生的CO2的量a．小于0.5mol（选填编号）。

b．等于0.5mol－。

若将该反应设计成一原电池，则NO2应该c．大于0.5mold．无法确定1解析：

由铬元素守恒知废水中Cr2O72nxnx的物质量为mo，反应中发生转移的电子数为6×mo＝3nxmol。

226

教学学案由得失电子守恒知y＝3x，而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质量为n×（1+y）mol＝n（3x+1mol，因此选项A是错误的。

答案：

A2解析：

反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr中，水既非氧化剂又非还原剂。

A中水既非氧化剂又非还原剂；B中水既非氧化剂又非还原剂；C中水还原剂；D中水作氧化剂。

答案：

CD3【答案】AC【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。

项，A铅蓄电池在放电过程中，负极反应为其质量在增加；B项，该反应是典型的吸热反应，在常温下不能自发进行；C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率；D项，题选AC项。

4解析：

（1）根据电子得失守恒知1molAs2S3作氧化剂得到2mol电子，而1molSnCl2作还原剂失去2mol电子，所以二者的物质的量之比是1：

1；

（2）H2S是还原性气体可用碱液吸收或硫酸铜溶液吸收；（3）As2S3作还原剂，转移电子的个数是2×（5－3）+3×（0+2）＝10。

NO2属于还原产物，在正极生成；（4）根据电子守恒可知生成CO2的量是0.5mol×4/4＝0.5mol，但考虑到随着反应到进行，硝酸的浓度会降低而稀硝酸不与碳反应。

答案：

（1）1：

1

（2）As2S3（3）10mol（4）a氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液正极可知Fe的氧化性大于Cu，综上分析可知，本3+2+7