氧化还原反应知识点归纳
氧化还原反应中的概念与规律:
一、 五对概念
在氧化还原反应中,有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是:
二、 五条规律
1、表现性质规律
同种元素具有多种价态时,一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。
2、性质强弱规律
3、反应先后规律
在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中最强的还原剂作用;同理,在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如,向含有FeBr2溶液中通入Cl2,首先被氧化的是Fe2+
4、价态归中规律
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”的规律。
5、电子守恒规律
在任何氧化—还原反应中,氧化剂得电子(或共用电子对偏向)总数与还原剂失电子(或共用电子对偏离)总数一定相等。
三.物质氧化性或还原性强弱的比较:
(1)由元素的金属性或非金属性比较
<1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱
非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱
(2)由反应条件的难易比较
不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强。如:
前者比后者容易发生反应,可判断氧化性: 。同理,不同的还原剂与同一氧化剂反应时,反应条件越易,其还原剂的还原性越强。
(3)根据被氧化或被还原的程度不同进行比较
当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强。如 ,根据铁被氧化程度的不同 ,可判断氧化性: 。同理,当不同的还原剂与同一氧化剂反应时,氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性就越强。
(4)根据反应方程式进行比较
氧化剂+还原剂=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
(5)根据元素周期律进行比较
一般地,氧化性:上>下,右>左;还原性:下>上,左>右。
(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:如中性环境中 不显氧化性,酸性环境中 显氧化性;又如 溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。
注意:物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易,与得失电子的多少无关。
如还原性: ,氧化性:。
【注意】氧化还原反应中的不一定:
⑴含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性。如前述的氯元素的含氧酸及其盐,是价
态越低,氧化性超强。H3PO4中+5价的P无强氧化性。
⑵有单质参加的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的转化。
⑶物质的氧化性或还原性与物质得到或掉失去电子的多少无关。
⑷得到电子难的元素失去电子不一定容易,例如:第ⅣA族的C,既难得到电子,又难失去电
子,与其它原子易以共价键结合。
⑸元素由化合态变为游离态不一定是是氧化反应,也可能是还原反应。
四、常见的氧化剂和还原剂
1、常见的氧化剂
(1)活泼的非金属单质:Cl2、Br2、O2、I2、S等
(2)元素处于高价时的氧化物:CO2、NO2、SO3、MnO2、PbO2等
(3)元素处于高价时的含氧酸:浓H2SO4、HNO3等
(4)元素处于高价时的盐:KClO3、KMnO4、FeCl3、K2Cr2O7等
(5)过氧化物:Na2O2、H2O2等
(6)次氯酸及其盐:HClO、Ca(ClO)2、NaClO等
2、常见的还原剂
(1)活泼的金属单质:Na、Mg、Al、Zn、Fe
(2)某些非金属单质:H2、C、Si
(3)元素处于低价时的氧化物:CO、、SO2
(4)元素处于低价时的酸:HCl、HI、H2S、H2SO3等
(5)元素处于低价时的盐:Na2S、KI、Na2SO3、FeSO4等
氧化还原反应的表示方法及配平
1、表示方法
2、 配平的方法和步骤:
写好化学式,标明化合价;画上双箭头,列出变化价;
升降化合价,公倍求相等;观察再配平,两边添系数。
步骤:(1)标出有变价的元素反应前后的化合价.
(2)用“双桥线”连接反应前后的元素并在桥上或桥下注明化合价升降数.
(3)找出化合价升降数之间的最小公倍数,再依据以上有关原则首先配平有关物质前面的系数.
要求:(1)质量守恒:即反应前后各元素原子的种类和个数相等.
(2)氧化剂和还原剂之间电子转移关系正确.
(3)电荷守恒:反应物总电荷数与生成物总电荷数相等,且电性相同.
常见的氧化还原反应方程式的配平
(1)整体法的应用:
A.还原剂或氧化剂的所有元素完全被氧化或完全被还原,可以看成一个整体,在配平时按各元素的系数比考虑得失电子的总数.如:
分析:中碳元素的平均价态为+3价,都被氧化到+4价,可考虑整体法
×5指计量数为5
×2指计量数为2
B.还原剂或氧化剂的元素部分被氧化或部分被还原,不能看成一个整体,要分别考虑.如:
分析:氯气中的氯元素部分被还原,部分被氧化,分别考虑
×1指HC1O计量数为1
×1指HC1计量数为1
(2)离子型氧化还原反应配平
离子型氧化还原反应配平时,遵循整体法配平的同时,还可从两边的电荷守恒出发.如
分析:中的氧元素都被还原为-2价,可用整体法
×2指计量数为2
×3指计量数为3
根据电荷守恒,用观察法配平其他化学计量数:
(3) 难点突破:
1.缺项配平:
一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,在通过比较反应物与生成物,确定缺项(一般为、、),最后观察法配平.
将固体加入的混合溶液里,加热后溶液显紫色(无色),反应的离子方程式如下:
试完成并配平方程式.
分析:溶液显紫色说明由生成,与的氧元素生成,所以右边缺项为和.
×5指计量数为5
×2指计量数为2
根据电荷守恒,用观察法配平其他化学计量数:
2.零价配平:
复杂的化合物中的化合价无法标出,且仅靠观察法也无法配平,此时可把不知(或难知)化合价的物质看成一个电中性的整体,假设其中所有的元素都为0价,在根据化合价升降配平方程式,不影响配平结果.但需要注意的是:按零价法分析的价态升降根据与该反应实际的价态升降不符,零价法只是配平的一种方法和技巧.
分析:设中各元素均为0价
中
有观察法配平其他化学计量数:
3.均价配平:
适用于有机氧化还原方程式的配平.根据氢元素为+1价,氧元素为-2价,确定碳元素的平均价态,在通过适当方法配平.
用观察法配平其他化学计量数:
高考知识点整理
氧化还原反应
一、课标及指导意见要求:
【课标要求】:
《化学1》主题3“常见无机物及其应用”
★ 根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。
【指导意见】:
《化学1》
专题1 化学家眼中的物质世界
第一单元 丰富多彩的化学物质
★ 基本要求:初步认识物质的科学分类方法,学会从不同角度对化学物质及物质间的转化
进行分类,掌握4种基本化学反应类型,能根据化合价的变化来判断氧化还原反应。
发展要求:化学反应基本类型与氧化还原反应之间的关系。
说明:对氧化还原反应只要求学会判断,不要求对有关概念(氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂等)进行拓展,也不要求对复杂氧化还原反应进行配平。相关内容将在后续课程中学习。
专题2 从海水中获得的化学物质
第一单元 氯、溴、碘及其化合物
★ 基本要求:能用电子转移的观点认识氧化还原反应,指出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物,能根据常见氧化还原反应判断物质氧化性、还原性强弱,能表示出电子转移的方向和数目,能举例说明生产生活中常见的氧化还原反应。
说明:只要求会分析简单氧化还原反应,不宜过多拓展物质氧化性、还原性强弱的比较,对复杂氧化还原反应配平和有关计算不作要求。
《化学2》
专题2 化学反应与能量转化
第三单元 化学能与电能的转化
说明:不宜拓展电解反应中离子在电极上的放电顺序。
《实验化学》
专题3 物质的检验与鉴别
课题2 亚硝酸钠和食盐的鉴别
★ 基本要求:认识亚硝酸钠的物理性质(外观)和重要的化学性质(氧化性和还原性)。
说明:除课本上已出现的关于亚硝酸钠化学性质的化学方程式和离子方程式外,不宜对亚硝酸钠的氧化性和还原性作更多的补充。关于亚硝酸钠的热分解反应不加介绍。
专题5 电化学问题研究
发展要求:1、初步了解常见阳离子在溶液中电极上放电顺序。
2、能根据阳离子的放电顺序判断电解池阴极产物。
《化学与技术》
专题2 从自然资源到化学品
第二单元 氯碱工业
发展要求:了解电解过程中离子的放电顺序。
说明:对离子放电顺序,只要求常见离子。
专题4 材料加工与性能优化
第一单元 材料的加工处理
概念建立:
二、知识点分层要求
1、 知道氧化还原反应的判断依据、实质,并能对方程式进行判断;
2、 ①能根据化合价的升降找出反应中被氧化、被还原的元素;
②能找出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物;
③通过比较简单的氧化还原反应,能判断物质的氧化性(或还原性)强弱;
3、 ①能根据化合价的升降标出电子转移的方向和数目;
②能利用得失电子守恒的原则,相互推导转移电子数目与反应物(或生成物)间的相互转化;
③能利用得失电子守恒的原则,对简单氧化还原反应进行配平;
注:在高三学生所用教材中未出现氧化还原方程式的配平,但在[20##年6月第4版P101:专题4硫、氮和可持续发展 第二单元 生产生活中的含氮化合物]新增资料上卡:氧化还原反应方程配平,教学指导意见无此要求。
4、 与其它知识点的学科内综合,主要是对其它知识点呈现中出现的氧化还原反应。常见氧化剂、还原剂、氧化还原反应典例
① 强氧化剂:O2、Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4、H2O2、HClO、K2Cr2O7等;
弱氧化剂:Fe3+、Cu2+、S、H+、新制氢氧化铜悬浊液、银氨溶液(后两者仅在醛中运用)等;
② 强还原剂:金属、H2、C、CO、S2—/H2S、I—、SO32—等;
③既有氧化性又有还原性:Fe2+、S、SO2等;
④重要氧化还原反应:
氯、溴、碘:Cl2+KBr─ Cl2+ KI─ MnO2 + HCl(浓)─ Cl2+ H2O─ Cl2+Fe─
Cl2+Ca(OH)2─ NaCl +H2O─ Br2+KI─ I—+ Fe3+ ─ H2O2+H++I—─
HClO—
钠:Na+O2─ Na+H2O─ ★Na2O2+H2O─ ★Na2O2+CO2─ Na+Cl2─
TiCl4+Na─ NaCl─
镁:Mg+N2─ Mg+CO2─ Mg+H+─ MgCl2—
铝:Al+NaOH+H2O─ Al+H+─ Al+Fe2O3─ Al2O3—
铁和铜:Fe/Cu+Fe3+─ CO+Fe2O3─ Fe2++Cl2─ Fe(OH)2+O2+H2O—
硅:Si+O2─ SiO2+C─ Si+Cl2─ SiCl4+H2─ ★Si+HF4─
★Si+NaOH+H2O—
硫: H2SO3+O2— ★H2S+Cl2— FeS2+O2─ S+O2─ SO2+O2─ Hg+S─ Cu+H2SO4(浓)─ C+H2SO4(浓)─ Fe+H2SO4(浓)─ (常温下钝化)
★S2O32—+H+─
氮:N2+O2─ N2+H2─ NO+O2─ NO2+H2O─ HNO3─ Cu+HNO3(浓)─ Cu+HNO3(稀)─ C+HNO3(浓)─ HNO2─ ★NO2—+H++Fe2+─
★NO—+H++MnO4— ─ ★NO2—+H++I—─ NH3+O2─ ★NO+CO─
原电池:铜锌原电池、铁铜原电池、★银锌电池、★锌锰干电池、氢氧燃烧电池、
★铅蓄电池
电解池:电解熔融NaCl(MgCl2、Al2O3)、电解CuCl2溶液、电解饱和食盐水、电镀
金属腐蚀:铁的吸氧腐蚀、铁的析氢腐蚀
其它:H2O2— ★KMnO4+H2C2O4+H2SO4— R—CHO+新制Cu(OH)2—
R—CHO+银氨溶液 R—OH +Na R—COOH+Na—
注:带★的反应要求相对较低,可给一定的信息后,再进行练习
三、近三年各地高考卷所涉氧化还原反应典型题例分析:
(一)选择题
1、(07山东15)一定体积的KMnO4溶液恰好能氧化一定质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O。若用0.1000mol·L-1的NaOH溶液中和相同质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O,所需NaOH溶液的体积恰好为KMnO4溶液的3倍,则KMnO4溶液的浓度(mol·L-1)为
提示:①H2C2O4是二元弱酸;
②10[KHC2O4·H2C2O4]+8KMnO4+17H2SO4=8MnSO4+9K2SO4+40CO2↑+32H2O
A 0.008889 B 0.08000 C 0.200 D 0.240
[分析]本题属于较难题,作为氧化还原反应的计算题,超出课标及指导意见的要求,所以,建议不做为本次高考复习的典型题目出现。
2、(07全国甲卷11)下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是
A.CO+H2OCO2+H2↑ B.3NO2+H2O==2HNO3+NO↑
C.2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑ D.2F2+2H2O==4HF+O2↑
[分析]本题C选项在《必修I》钠及其化合物中没有出现关于过氧化钠的知识,所以不做要求,本题属于基本要求题,难度适中,将C选项改成SO2+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl后,作为例题更好一些。
3、(07浙江卷10)已知氧化还原反应:2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4==2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O 其中1 mol氧化剂在反应中得到的电子为
A.10 mol B.11 mol C.12 mol D.13 mol
[分析]本题属于基本要求,但难度略高,出现的反应过于复杂,尤其是属于归中反应的电子转移的判断,对中等学生来说略显复杂了。
4、(08重庆6)下列做法中用到物质氧化性的是
A.明矾净化水 B.纯碱除去油污
C.臭氧消毒餐具 D.食醋清洗水垢
[分析]属于基本题,难度较低,学生对臭氧的氧化能力是非常熟悉的
5、(08天津12)下列叙述正确的是
A.在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应
B.用惰性电极电解Na2SO4溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1∶2
C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液,若有1 lmol电子转移,则生成1 mol NaOH
D.镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
[分析]作为电化学中的氧化还原知识,虽属于基本要求,但难度略高,学生必需能准确判断原电池的正负极和电解池的阴阳极的氧化还原情况非常熟悉才能准确答对此题。
6、(08山东11)下列说法正确的是
A.SiH4比CH4稳定
B.O2-半径比F-的小
C.Na 和Cs 属于第IA 族元素,Cs 失电子能力比Na的强
D.P 和As属于第VA 族元素,H3PO4酸性比H3AsO4的弱
[分析]本题C选项考查同主族金属元素失电子能力的强弱,属于常规题型。
(二)填空题
7、(07山东28)
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox 3<x<4,M=Mn、Co、Zn或Ni)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示:
请写出MFe2Ox分解SO2的化学方程式
(不必配平)。[答:⑶MFe2O2+SO2 → MFe2O4+S]
[分析]本题从题设看,铁酸盐(MFe2Ox)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得,要写出上述反应,必须推出SO2的还原产物是S,方能推出,从课标要求看,属于较高要求。
9、(08全国I26)(16分)实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl:用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4;滤去MnO2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答:
(1) 软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是
(答:3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4+KCl+3H2O)
(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是 (答:3MnO42-+4H+=MnO2+2MnO4-+2H2O
(3)若用2.5g软锰矿(含MnO280%)进行上述实验,计算KMnO4的理论产量;
(4)KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2,该反应的化学方程式是 ;
(答:2KMnO4+5Na2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2 +K2SO4+3H2O)
(5)上述制得的KMnO4产品0.165g,恰好与0.335g纯Na2C2O4反应完全,计算该KMnO4的纯度。
[分析:本题的(1)(2)和(4)三问属于氧化还原反应中的较高要求即:氧化还原反应的推导和配平,虽从教学指导意见上未见对此类知识的要求,我认为此类知识点对学生应当进行训练,从培养学生学科素养方面能起到较好的作用]
10、(08全国27)(15分)
为测试一铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验(以下数据为多次平行实验测定结果的平均值):
方案一:将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,测得生成氢气的体积为580 mL(标准状况);
方案二:将 g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反应后得到的溶液用0.02000 mol·L-1
的KMnO4溶液滴定,达到终点时消耗了25.00 mL KMnO4溶液。
请回答下列问题:
(1)配平下面的化学方程式(将有关的化学计量数填入答题卡的横线上):
□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O
(答:2、10、4、5、2、1、8)
[分析:典型的氧化还原反应方程式的配平,但学科指导意见未做要求,我认为作为拓展知识,应当对学生进行适当的训练,培养学生学习化学用语的兴趣和化学学科素养]
11. (08山东28)(14分)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=8Cu+4FeO+2Fe2O3+16O2
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)。(答:Cu)
( 3 )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)
(答:S2O82-+Fe2+=Fe3++SO42- Fe3++I-=Fe2+ + I2)
[分析:本题要求较高,对化合价的准确判断,(3)中对催化剂的要求更是学生较难理解的。学科指导意见中对此不做要求]
四、学生常见错误:
1、氧化产物和还原产物的判断易出现反的现象
2、电子转移的方向和数目容易算错
3、氧化还原反应方程式的推导中,若出现常见的物质,题目中一般不给出产物时,学生就写不出产物来。
五、复习建议:
1、书本中出现的所有氧化还原反应一一过关并进行专题训练
2、常见的氧化还原反应题型,必须分层训练,让学生做到心中有数。
六、习题
【例1】下列各类反应中,全部是氧化还原反应的是 [ ]
A.分解反应 B.化合反应
C.置换反应 D.复分解反应
分析:这是氧化还原反应的基础题,重在考查对氧化还原反应特征与本质的理解。解答时可采用排除法,即:只要某选项所涉及的反应能举出1个实例不属于氧化还原反应,则该选项不符题意、应予排除。当排除各个错误说法后,即可得到正确答案。
氧化还原反应中必有元素化合价改变,非氧化还原反应则无元素化合价变化。CaO与H2O的化合、CaCO3的分解反应均无化合价变化;复分解反应是电解质间相互交换成分(离子)的过程,必无化合价改变。A、B、D不符题意。
置换反应有单质参加反应并生成新的单质,必有化合价改变,所有置换反应均属于氧化还原反应。
答案:C。
【例2】下列各说法中正确的是 [ ]
A.氧化还原反应中,某元素由化合态变为单质,此元素可能被还原,也可能被氧化
B.在氧化还原反应中,可通过比较失去电子数的多少确定还原剂的强弱
C.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂,金属单质一定是还原剂
D.化合物分解的产物有单质,则该分解反应必属于氧化还原反应
分析:本题考查对氧化还原有关知识的理解情况和应用能力。本题主要涉及以下概念:一是氧化还原反应的实质,凡有电子转移的反应是氧化还原反应。化合物分解时,产物有单质,该单质中的元素在反应前必存在于化合物中,反应前后必有化合价变化,可知反应中有电子转移,必为氧化还原反应。D正确。二是氧化反应(被氧化)和还原反应(被还原)的概念。元素化合价升高、失电子被氧化;元素化合价降低、得电子被还原。某元素由正价态变为零价时,化合价降低、被还原;某元素由负价态变为零价时,化合价升高被氧化。例如,
反应中失电子的反应物是还原剂,得电子的反应物是氧化剂。在金属化合物中,金属元素均呈正价,氧化还原反应中,金属单质作为反应物必得电子,一定是还原剂,而非金属单质如果变为负价,
氧化剂。C不正确。氧化剂、还原剂的强弱,取决于在化学反应中得、失电子的难易,而与得失电子数多少无必然关系。B不正确。
答案:A、D。
【例3】1962年,英国化学家将PtF6和Xe(氙)适量混合后,首次制得稀有气体化合物六氟合铂酸氙:Xe+PtF6→XePtF6。有关此反应的叙述中正确的是 [ ]
A.Xe是氧化剂
B.PtF6是氧化剂
C.PtF6既是氧化剂,又是还原剂
D.该反应属于非氧化还原反应
分析:本题考查将氧化还原反应有关概念应用于新情境的能力。题给信息提供了稀有气体生成化合物的反应实例,突破了稀有气体“惰性”、不能发生化学反应的传统认识,并要求分析该反应的特征与氧化还原关系。解决本题的突破口是根据化学式XePtF6及化合价法则,确定出Xe的化合价为+2价(注:Pt在化合物中化合价为偶数)。该反应的电子转移情况为:
【例4】分析下列氧化还原反应里电子的转移和化合价的升降,哪种物质是氧化剂,哪种物质是还原剂?
(1)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ (2)Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
分析:根据氧化还原反应电子转移和化合价升降的关系,以及氧化剂和还原剂的定义
答案:
【例5】分析下列氧化还原反应中化合价的变化关系,注明电子转移方向和总数,并指出氧化剂和还原剂,氧化产物与还原产物。
(1)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ (2)2Fe2O3+3C4Fe+3CO2
(3)3NO2+H2O===2HNO3+NO (4)HgS+O2===Hg+SO2
(5)2H2S+SO2===3S+2H2O
分析:本题选择了有代表性的几种氧化还原反应,要求分析化合价变化,表示电子转移方向、总数,并分析氧化还原关系。不论哪种氧化还原反应,解答上述问题的思路及过程均为:标出反应前后发生化合价改变的各元素的化合价;确定电子转移情况,用单线桥或双线桥表示电子转移方向或电子的得与失,在线上注明电子总数;根据电子转移方向或电子的得失分析氧化剂、还原剂、氧化产物与还原产物。
答案:
KMnO4既是氧化剂,又是还原剂;K2MnO4和MnO2是还原产物O2是氧化产物。
Fe2O3是氧化剂,C是还原剂;Fe是还原产物,CO2是氧化产物。
一部分NO2是氧化剂,另一部分NO2是还原剂;NO是还原产物,HNO3是氧化产物
O2是氧化剂,HgS既是氧化剂,又是还原剂;SO2和Hg是还原产物,SO2是氧化产物。
SO2是氧化剂,H2S是还原剂;一部分S是还原产物,另一部S是氧化产物。
【例6】在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是( ),只有还原性的是( ),既有氧化性又有还原性的是( )。
分析:从元素价态上看,具有最高正价的元素只有氧化性;具有最低价态的元素只有还原性;具有中间价态的元素既有氧化性又有还原性。
答案:只有氧化性的是:Fe3+、Mg2+、H+,只有还原性的是:S2-、I-,既有氧化性又有还原性的是:Fe2+、S。
【例7】以下关于化学反应KClO3+6HCl===KCl+3Cl2+3H2O中,电子转移的方向和数目的叙述中,正确的是 [ ]
分析:不同价态的同种元素间发生氧化还原反应,其结果是两种价态只能相互靠近或最多达到相同的价态,而决不会出现高价态变低,低价态变高的交叉现象。即:
由以上规律可知,该化学反应中,生成物KCl中-1价的氯原子只能来自HCl。HCl中被氧化成0价的氯原子只有5个,而KClO3中+5价的氯只被还原到0价。所以,电子转移的数目为5e,即:
答案:B
【例8】已知下列两氧化还原反应:O2+4HI===2I2+2H2O Na2S+I2===2NaI+S
试比较三种单质的氧化性强弱顺序。
分析:在同一反应中: 氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物
O2 + 4HI === 2I2 + 2H2O
氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物
故氧化性O2>I2 Na2S + I2=== 2NaI + S↓
还原剂 氧化剂 还原产物 氧化产物
故氧化性I2>S 综合可得O2>I2>S
[答案]:O2>I2>S
【例9】单质X和Y相互反应生成X2+Y2-,现有下列叙述:①X被氧化②X是氧化剂③X具有氧化性④Y2-是还原产物⑤Y2-具有还原性⑥X2+具有氧化性⑦Y的氧化性比X2+氧化性强,其中正确的是 [ ]
A.①②③④ B.①④⑤⑥⑦ C.②③④ D.①③④⑤
分析:由题述可知:X失电子被氧化,Y得电子被还原,①④正确,同时需注意,有些问事实上是等同的,如②和③,即②错③也错综合即得正确答案为B。
答案:B.
【例10】在3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O的反应中,有6.4g铜被氧化,参加反应的HNO3的质量是( )g,被还原的HNO3质量是( )g。[较高要求]
分析:
铜和参加反应的HNO3的量的关系是:
3Cu ~ 8HNO3
3×64g 8×63g
6.4g x x=16.8g
铜和被还原的HNO3的量的关系是:
3Cu ~ 2HNO3
3×64g 2×63g
6.4g y y=4.2g
答案:16.8g,4.2g。
题型一:基本概念的考查(必掌握)
〖练习1〗下列化工生产过程所发生的反应不属于氧化还原反应的是( )
A.用油脂制肥皂 B.用铝土矿制金属铝
C.用氯气和消石灰制漂白粉 D.用氢气和氮气合成氨
〖练习2〗下列说法正确的是( )
A.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
B.金属单质在化学反应中只作还原剂,非金属单质只作氧化剂
C.氧化还原反应中肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原
D.有单质参加的反应不一定是氧化还原反应
〖练习3〗氢化钠(NaH)是一种生氢剂,可发生如下反应:NaH + H2O == NaOH + H2↑对这一反应的描述正确的是( )
A.NaH是氧化剂 B. NaH是氧化产物
C.NaOH是还原产物 D.氧化产物与还原产物的质量比是1:1
题型二:氧化性、还原性强弱的判断(只对常见氧化还原反应作要求)
1.物质中元素化合物最高,只具有氧化性;物质中元素化合价最低,只具有还原性;物质中元素具有中间价,该元素既有氧化性,又有还原性。可简记"最高氧化最低还中间价态两边转"。
2.一般同种元素,价态越高,氧化性越强;价态越低,氧化性越弱。
3.根据方程式判断:氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物
4.根据金属活动顺序表(或者根据电池电极,根据电解放电顺序)判断
金属越靠前,还原性越强,对应阳离子氧化性越弱。
例1: 还原性:Zn>Cu 氧化性:Zn2+<Cu2+
〖练习4〗已知反应:①Cl2+2KBr=2KCl+Br2, ②KClO3 +6HCl=3Cl2+KCl +3H2O,③2KBrO3 +Cl2=Br2 + 2KClO3,下列说法正确的是( )
A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应
B.氧化性由强到弱顺序为 KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
C.反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6:1
D.③中lmol还原剂反应则氧化剂得到电子的物质的量为2mol
〖练习5〗已知2FeCl2+Cl2=2FeCl3;2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;下列物质中氧化性由强到弱的顺序正确的是( )
A.Fe3+>Cl2>Cu2+ B.Cu2+>Fe3+>Cl2
C.Cl2>Fe3+>Cu2+ D.Cl2>Cu2+>Fe3+
〖练习6〗已知X2、Y2、Z2、W2四种物质,氧化能力依次减弱的顺序为W2>Z2>X2>Y2。下列氧化还原反应不能发生的是( )
A.2W-+Z2=2Z-+W2 B.2X-+Z2=2Z-+X2
C.2Y-+W2=2W-+Y2 D.2Z-+X2=2X-+Z2
题型三:电荷守恒解题
〖练习7〗SO32-和MO4x-在酸性溶液中发生如下反应:5 SO32-+2 MO4x-+6H+=5SO42-+
2M2++ 3H2O, MO4x-中M的化合价 _____,x的数值为_______________。
(答:+7,1)
〖练习8〗下列变化中,属于氧化反应的是 ( )
A、H+→H2O B、SO3→H2SO4 C、Fe3+→Fe2+ D、Cl-→Cl2
题型四:氧化还原反应方程式配平的常见题型
1.配平原则:①得失电子相等②质量守恒③电荷守恒
2.氧化还原反应方程式的配平方法和技巧
(1)方法:化合价升降法:这是氧化还原反映配平的最基本方法。
②离子--电子法:氧化剂获得电子总数还原剂失去电子总数适合于氧化还原反应离子方程式的配平。
〖练习9〗配平以下氧化还原反应方程式:
KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4-----CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O
(答:2、5、4、10、1、2、8)
当KMnO4消耗0.05mol时,产生的CO2的体积为________L(标准状况)。(答:5.6L)
【规律总结】配平氧化还原反应方程式,判断氧化还原反应电子转移的方向和数目。
依据原则:氧化剂化合价降低总数=还原剂化合价升高总数
方法步骤:写物标价、列出变化、升降相等、推导其它
(1)Cu + HNO3 ── Cu(NO3)2 + NO↑+ H2O(答:3、8、3、2、4)
(2)C + H2SO4── SO2↑ + CO2↑ + H2O (答:1、2、2、1、2)
(3)Zn + HNO3──Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O(答:4、10、4、1、3)
(4)H2S + H2SO4(浓) -- S↓ + SO2↑ + H2O(答:1、1、1、1、2)
(5)FeS2 + O2 -- Fe2O3 + SO2(答:4、11、2、8)
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