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中学化学

 
 
 

日志

 
 

2010年高考化学精品学案(2)  

2009-08-26 16:23:48|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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氧化还原反应
【考纲解读 目标要求】
1.掌握氧化还原反应基本概念
2.判断氧化性还原性的相对强弱
3.根据得失电子守恒,掌握氧化还原方程式配平并进行有关计算
【解题模式】氧化还原反应规律:
对立统一是髓精,互为依存必并行,得失电子伴能量,先强后弱依次成,两强两弱两守恒。
少易多难是规律,先易后难有顺序,同种元素间反应,价态交错不可取,相互靠拢才容易。
【知识检索 要点精析】
一、氧化还原反应的判断
(1)氧化还原反应的本质_______________特征________________判断依据:_______________________
例1.下列反应属于氧化还原反应的是_____
    A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑   B. Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2
    C.Cl2+H2O=HCl+HClO          D. ICl+H2O=HCl+HIO
    E.CH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O
   F.3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl
 (2)四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
辨析: A.有单质参加和有单质生成的反应一定是氧化还原反应
        B.元素从化合态变为游离态一定被还原
        C.复分解反应不一定是氧化还原反应
        D.金属离子被还原一定得到金属单质
二、氧化还原反应的相关概念
还原剂—____电子—化合价_____—被_____—发生_____反应—得到_____产物(升失氧还)
氧化剂—____电子—化合价_____—被_____—发生_____反应—得到_____产物(降得还氧)
(反应物,物质)   (元素)     (元素)               (生成物,物质)
例2.在Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2O反应中,_______是氧化剂;_______是还原剂;______元素被氧化;_______元素被还原;_______是氧化产物;________是还原产物;电子转移总数为________。
例3.常温下,在溶液中可以发生反应:X+2Y3+==X2++2Y2+,则下列叙述:①X被氧化;②X是氧化剂;③X具有还原性;④Y2+是氧化产物;⑤Y2+具有还原性;⑥Y3+的氧化性比X2+要强。其中正确的是(     )
A.②④⑥    B.①③④    C.①③⑤⑥    D.②⑤
辨析:氧化反应,被氧化,氧化产物,氧化剂,抗氧化剂
 
三、氧化还原反应的表示方法及电子转移数目
  (1)双线桥:__________指向__________,__________指向__________(得失相等)
  (2)单线桥:__________指向__________,(不计得失)
例4.用两种方法表示氧化还原反应
 
2KClO3==2KCl+3O2      2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2
 
KClO3+ 6HCl== KCl+3Cl2+3 H2O
 
   例5.(1)某反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2,已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2写出该反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目
 
_______________________________________________________。
(2)某一反应体系有反应物和生成物共6种物质,浓HCl、Cl2、H2O、ClO2、KClO3、KCl,写出该反应方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目。
 
_________________________________________________________
四、常见氧化剂与还原剂(单质、化合物、离子)
  (1)常见氧化剂:
 
 
  (2)常见还原剂:
 
 
  例6.下列反应需要加入氧化剂才能实现的是( )必须加入还原剂才能实现的是(  )
A.Cl-→Cl2 B.S2-→H2S   C.Cl2→Cl-D.MnO4-→MnO42-     
 例7.下列离子,因发生氧化还原反应而不能共存的是
A.HCO3-、AlO2-、Na+、Cl-    B.Fe2+、H+、NO3-、Cl-
C.Cu2+、Na+、S2-、SO42-       D.H+、K+、SO32-、S2-
    氧化剂还原剂不是固定不变的,同一物质在不同反应中可以扮演不同角色。
 例8.水参加的下列反应,哪些是氧化还原反应?这些反应中水分别起什么作用?
       A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑  B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C.Na2O+H2O=2NaOH       D.3NO2+H2O=2HNO3+NO
E.NaH+H2O=NaOH+H2↑    F.2F2+2H2O=4HF+O2
G.Cl2+H2O=HCl+HClO      H.SO2+H2O=H2SO3
小结:
 
五、氧化性还原性分析与比较
  (1)根据价态分析氧化性还原性
例9.举例说明下列物质分别体现氧化性和还原性的反应
HCl
SO2
FeCl2
(2)氧化性还原性(得失电子能力)强弱比较
    举例说明比较氧化性还原性的五种方法(金属非金属活动性、反应条件、氧化还原反应方程式、与变价元素反应产物的价态、电化学方法)
氧化性比较:
 
还原性比较:
例10. 已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,
(1)比较Fe2+、I-、Br-的还原性。
(2)分别向FeI2、FeBr2中通入少量Cl2,写出反应的离子方程式。
 
 
例11. 已知反应Cu+Cl2==CuCl2  2Cu+S==Cu2S,回答:
①判断单质的氧化性:Cl2_____S  ②完成反应:Cl2+H2S——
③还有哪些事实可以用来比较Cl2与S的氧化性?
 
例12. 将H2S气体通入四种不同浓度的硝酸溶液中,发生下列反应
①3H2S+2HNO3 = 3S +2NO+4H2O    
②4H2S+2HNO3 = 4S +NH4NO3 + 3H2O
③H2S+2HNO3 = S +2NO2 + 2H2O
④5H2S+2HNO3 = 5S +N2 + 6H2O
根据上述反应判断四种硝酸溶液的氧化性由强到弱的顺序是(  )。
(A)④②①③ (B)③①④②  (C)②④①③   (D)①④②③
    例13已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl-<Fe2+<H2O2<I-<SO2,则下列反应不能发生的是( )
   A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+  B.I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI
   C.H2O2+H2SO4=SO2+O2+2H2O          D.2Fe2++I2=2Fe3++2I-
判断一个氧化还原反应能否进行,也应遵循“由强到弱”的规律,即反应式中的物质应符合“氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物”。
六、氧化还原反应的基本规律: 理解先强后弱规律、歧化归中规律、得失电子守恒规律等
 例14.向HCl、FeCl3、CuCl2混合溶液中加入铁粉,依次写出反应的离子方程式
 
 
例15.G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平):
①GQ+NaCl          ②Q+H2O X+H2
③Y+NaOH G+Q+H2O   ④Z+NaOHQ+X+H2O
这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为
A.QGZYX    B.GYQZX    C.GYZQX     D.ZXGYQ
例16.已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:H2O2→H2OIO3-→I2 MnO4-→Mn2+  HNO3→NO,如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是(  )。
A.H2O2        B.IO3-        C.MnO4-                   D.HNO2
例17、将不同量的Cl2分别通入100 mL 1mol/L的FeBr2溶液和100 mL1mol/L的FeI2溶液中,在空格处写出相应反应的离子方程式:
 
例18.K35ClO3晶体与H37Cl的溶液反应后,生成氯气、氯化钾和水。下列说法正确的是(   )
 A.氯化钾既不是氧化产物,也不是还原产物
 B.被还原的K35ClO3和被氧化的H37Cl的物质的量之比为1:6
 C.生成氯气的相对分子质量为72
 D.每生成标准状况下的氯气11.2L,转移的电子数为6.02×1023

七、氧化还原反应方程式配平(方法:化合价升降相等)
具体配平策略:从左边开始,或从右边开始,或从两边开始;
要点:以分子为单位计算化合价变化值
(1)一般氧化还原――正向法、整体法
例1 9 FeS2+  HNO3——  Fe(NO3)3+  NO↑+  S+   H2O
练习 Cu2S+  HNO3——  Cu(NO3)2+  H2SO4+  NO+   H2O
(2)歧化反应、分解反应――逆向法
例20  Cl2+  NaOH——  NaClO3+ NaCl+  H2O
练习 P+  Cu SO4+ H2O——  Cu3P+ H3PO4+  H2SO4
(3)缺项配平
例21、 MnO4-+  NO2-+             ——  MnO2+  NO3-+   OH-
练习 As2S3+   H2O2+             ——   AsO43-+   SO42-+   H2O
缺项配平时,根据原子守恒进行判断,缺少的物质一般为__________________
(4)有机物参加的氧化还原反应方程式配平

例22、KMnO4+  H2C2O4+  H2SO4===CO2+  MnSO4+ K2SO4+  H2O

有机物参加的氧化还原反应,变价元素往往有碳,可采用氢氧标碳标出碳元素化合价。
例23.单质铁溶于一定浓度的硝酸中反应的化学方程式如下:
a Fe+b NO3-+c H+==d Fe2++f Fe3++g NO↑+h N2O↑+k H2O(系数均为自然数)
(1)c、g、h的关系式是_____________________________(原子守恒)
(2)b、c、d、f的关系式是__________________________(电荷守恒)
(3)d、f、g、h的关系式是___________________________(得失电子守恒)
八、.氧化还原反应有关计算(得失电子守恒)
计算公式:
n(氧化产物)×变价原子个数×化合价变化值==n(还原产物)×变价原子个数×化合价变化值
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
例24.硫酸铵在强热条件下分解,生成NH3、SO2、N2、H2O,反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是(   )。
A. 1:3    B. 2:3    C. 1:1    D. 4:3
例25、24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为(  )。
A.+2           B+3         C.+4           D.+5
例26.1.92克铜和一定量的浓硝酸反应,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色慢慢变浅,当铜反应完毕时,共收集到标况下的气体1.12L(不考虑NO2与N2O4的转化),计算(1)参加反应的硝酸的物质的量(2)生成气体中各成分的物质的量(3)将生成的气体与多少molO2混合溶于水,才能使气体全部被吸收?
 例27、高锰酸钾和氢溴酸溶液发生如下反应:
KMnO4+  HBr——  Br2+  MnBr2+  KBr+   H2O(未配平)
其中,还原剂是           ,若消耗0.1mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是              ,被氧化的Br-与未被氧化的Br-的个数之比是              。
例28、在化学反应:3BrF3+5H2O==Br2+HBrO3+O2+9HF中,若有5.4g水被氧化,则被水还原的BrF3的物质的量是         mol。
例29、R2O8n-离子在一定条件下可以把Mn2+氧化成MnO4-,若反应后R2O8n-离子变为RO42-,又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2,则n值为
A.1   B.2   C.3    D.4
九.氧化还原反应的应用
辨析:下列反应中,所述物质或过程全部发生氧化反应的是
A.HClO、H2O2、O3等具有很好杀菌消毒作用
B.橡胶老化,钢铁生锈,白磷自燃
C. 铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化
D.在催化剂作用下,乙醇变为乙醛,乙醛变为乙酸
E.苯酚久置在空气中变为粉红色,Fe(OH)2露置在空气中最终变为红褐色。
F.丙烯、油酸等使酸性KMnO4溶液、溴水褪色
G.为防食物变质,常加入VC等食品添加剂。
H.原电池负极发生的反应,电解池阴极发生的反应
I. SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、品红溶液褪色
J.植物光合作用,呼吸作用
K葡萄糖作为能源物质为人体提供能量。
十、信息方程式书写
1、工业上,若输送Cl2的管道漏气,用NH3进行检验时可观察到大量白烟,同时有N2生成,写出此反应的化学方程式:                                         ;
2、在密闭容器中,将足量的溴跟NaOH充分反应,发现低温时只有1/2的溴(质量)转化为NaBr,而高温时只有5/6的溴(质量)转化为NaBr。则低温时的化学反应方程式为:                       ;高温时的化学反应方程式为:                          。
 3、等物质的量的Fe3O4和Pb3O4分别与浓盐酸反应时,所消耗HCl的物质的量相等。不同的是,高价的铅能将盐酸氧化而放出氯气。试写出Fe3O4、Pb3O4分别和浓盐酸反应的化学方程式:                                  、                                           。
 4、氟气通入稀的NaOH溶液中,反应生成氟化钠的同时放出一种气体X,X由两种元素组成,且其中氟元素的质量分数是70.4%,请写出此反应的化学方程式:                                     。
5、我国古代四大发明之一的黑火药是由木炭、硫磺、火硝(硝酸钾)按一定比例混合而成,爆炸时生成硫化钾、氮气和二氧化碳。黑火药爆炸的化学方程式为_______________                                   。
6、在一定条件下1 molCl2与2 mol KOH在溶液中反应得到乙和丁,n(乙):n(丁)=5:1,该反应的离子方程式为_____________________________________。

 

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