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1、
2014高考化學(xué)考點(diǎn)復(fù)習(xí)講析
考點(diǎn)5 氧化還原反應(yīng)
考點(diǎn)聚焦
1. 理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征
2. 從多個(gè)角度理解氧化劑和還原劑等概念
3. 會(huì)比較與判斷氧化性或還原性強(qiáng)弱
4. 知道常見的氧化劑和還原劑
5. 能判斷氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目
6. 能配平化學(xué)方程式
7. 能運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
知識(shí)梳理
一、 理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征
氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子的 (包括電子的得失或電子對(duì)的偏移),特征是反應(yīng)前
后 ;判斷某反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)可根據(jù)反應(yīng)前后
2、 是否發(fā)生了變化這一特征。
二、 從多個(gè)角度理解氧化劑和還原劑等基本概念
概 念
得失氧的角度
化合價(jià)變化的角度
電子轉(zhuǎn)移的角度
氧 化 劑
在反應(yīng)中失去氧的物質(zhì)
所含元素化合價(jià)降低的物質(zhì)
在反應(yīng)過程中得到電子的物質(zhì)
還 原 劑
氧化反應(yīng)
物質(zhì)得到氧的反應(yīng)
物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)
物質(zhì)失去電子的反應(yīng)
還原反應(yīng)
氧化產(chǎn)物
————
還原劑中所含元素化合價(jià)升高以后的對(duì)應(yīng)產(chǎn)物
還原劑中失去電子以后的對(duì)應(yīng)產(chǎn)物
還原產(chǎn)物
————
氧 化 性
————
————
氧化劑所具有的得到電子的能力
3、還 原 性
————
————
還原劑所具有的失去電子的能力
判斷氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)及氧化劑和還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物時(shí)可抓住下表中的關(guān)系:
反應(yīng)物
變化特點(diǎn)
生成物
還原劑
失、高、氧---氧化反應(yīng)
氧化產(chǎn)物
氧化劑
得、低、還---還原反應(yīng)
還原產(chǎn)物
三、氧化性或還原性強(qiáng)弱比較與判斷
(1)根據(jù)元素的化合價(jià)
[練 習(xí)]下列微粒:H+、Cu2+、Ag+、Fe2+、Fe3+、、S2-、、、、、、S、Cl2、Na、H2;其中只有氧化性的是 ;只有還原性的
是
4、 ,既有氧化性又有還原性的是 ;
[思考]如果物質(zhì)中某元素具有最高價(jià),該元素只有 性;物質(zhì)中元素具有最低價(jià),該元素只有 性;物質(zhì)中元素具有中間價(jià)態(tài),該元素既有 又有 性。對(duì)于同一種元素,價(jià)態(tài)越高,則 性越強(qiáng),價(jià)態(tài)越低,則 性越強(qiáng)。
(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式
強(qiáng)還原劑(A)+強(qiáng)氧化劑(B)=弱氧化產(chǎn)物(a)+弱還原產(chǎn)物(b)
則氧化性:B>a,還原性:A>b
氧化劑的氧化性越強(qiáng),則其對(duì)應(yīng)的 產(chǎn)物的還原性則越 ;還原劑的還原性越強(qiáng),
5、則其對(duì)應(yīng)的 產(chǎn)物的氧化性則越 。
(3)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表
在金屬活動(dòng)性順序表中,位置越靠前,其還原性就越 ,其陽離子的氧化性就越 。
(4)根據(jù)元素周期表
同周期元素,隨著核電荷數(shù)的遞增,氧化性逐漸 ,還原性逐漸 ;同主族元素,隨著核電荷數(shù)的遞增,氧化性逐漸 ,還原性逐漸 。
(5)根據(jù)反應(yīng)的難易程度
氧化還原反應(yīng)越容易進(jìn)行(表現(xiàn)為反應(yīng)所需條件越低),則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越 。
不同的還原劑(或氧化劑)與同一氧化劑(或還原劑)反應(yīng)時(shí),條件越易或者氧化劑
6、(或還原劑)被還原(或被氧化)的程度越大,則還原劑(或氧化劑)的還原性(或氧化性)就越 ;
(6)其它條件
一般溶液的酸性越強(qiáng)或溫度越高,則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越 ,反之則越弱。
注意:
物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱只決定于得到或失去電子的 ,與得失電子的 無關(guān)。如:Na、Mg、Al的還原性強(qiáng)弱依次為Na>Mg>Al;濃HNO3、稀HNO3的氧化性強(qiáng)弱依次為:濃HNO3 >稀HNO3;
同一元素相鄰價(jià)態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
四、知道常見的氧化劑和還原劑
在中學(xué)化學(xué)中,常用作氧化劑的物質(zhì)有: 、 、
7、 、 、 、
等;常用作還原劑的物質(zhì)有活潑的金屬單質(zhì)如 、 、 ,以及 、
、 等。(見人教版必修1第36頁)
五、 能判斷氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目
1、雙線橋分析法
要點(diǎn):①雙線橋從左指向右連接不同價(jià)態(tài)的同種元素;
②線上標(biāo)明電子得失、化合價(jià)升降、被氧化、被還原等內(nèi)容(注意得失電子守恒)。
2、單線橋分析法
要點(diǎn):①單線橋是從還原劑中失去電子的元素指向氧化劑中得到電子的元素;
②線上標(biāo)明只標(biāo)明電子的數(shù)目,不必寫其它內(nèi)容。
六、化學(xué)方程式的配平
1、
8、依據(jù)原則:在氧化還原反應(yīng)中,元素得電子的總數(shù)=元素失去電子的總數(shù)
或化合價(jià)升高的總數(shù)=化合價(jià)降低的總數(shù)
2、配平方法:一標(biāo)二列三求四配五觀六查
具體地說,就是標(biāo)出反應(yīng)前后元素的化合價(jià)、列出化合價(jià)的升降情況、求化合價(jià)升降的最小公倍數(shù)、根據(jù)所求的最小公倍數(shù)配出化合價(jià)發(fā)生變化的物質(zhì)的系數(shù)、用觀察法配出所含元素化合價(jià)未發(fā)生變化的物質(zhì)的系數(shù)、用質(zhì)量守恒和電荷守恒檢查所配結(jié)果是否正確。
例: KMnO4+ HCl= KCl+ MnCl2+ Cl2↑+ H2O
系數(shù)為:2、16、2、2、、5、8
七、能運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
氧化還原反應(yīng)比較典型的計(jì)算有:求
9、氧化劑與還原劑的垢量之比或質(zhì)量比,計(jì)算參加反應(yīng)的氧化劑或還原劑的量,確定反應(yīng)前后某一元素的價(jià)態(tài)變化等。計(jì)算的關(guān)鍵是依據(jù)氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù),列出守恒關(guān)系式求解。從試題的變化趨勢(shì)來看,有一類題目已知參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑的質(zhì)量比,計(jì)算并確定產(chǎn)物。題目解答的方法思路是:首先根據(jù)氧化劑與還原劑的質(zhì)量比求出物質(zhì)的量之比,分析判斷可能的情況,然后再由得失電子數(shù)守恒列式求出化合價(jià)的變化,即可寫出產(chǎn)物的分子式。
試題枚舉
【例1】下列反應(yīng)中,屬于非氧化還原反應(yīng)的是 ( )
A.3CuS+8HNO3 =3Cu(NO3)2+2
10、NO↑+3S↓+4H2O
B.3Cl2+6KOH =5KCl+KClO3+3H2O
C.3H2O2+2KCrO2+2KOH =2K2CrO4+4H2O
D.3CCl4+K2Cr2O7 =2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl
解析:解答此類題的關(guān)鍵是正確判別元素的化合價(jià)。
答案:D
【例2】對(duì)于反應(yīng)IBr+H2O=HBr+HIO的說法正確的是( )
A.IBr只作氧化劑 B.IBr只作還原劑
C.IBr既是氧化劑又是還原劑 D.IBr既不是氧化劑又不是還原劑
解析:解答這一題的關(guān)鍵是正確判別共
11、價(jià)化合物IBr、HIO中I、Br元素的化合價(jià)。
答案:D
【變式】分析下列變化過程是氧化還是還原,再填空:
①Fe FeCl2 需加____________劑,如____________
②CuO Cu 需加____________劑,如____________
③HCl Cl2 是____________反應(yīng),HCl是____________劑
④HCl H2 是____________反應(yīng),HCl是____________劑
⑤Fe3+ Fe 需加____________劑,F(xiàn)e3+
12、具有____________性
解析:解答這一題的關(guān)鍵是分析出同一種元素的化合價(jià)變化情況,判斷出需要加氧化劑還是還原劑或發(fā)生了什么樣的反應(yīng)。
答案:①需加氧化劑,如CuCl2;②需加還原劑,如H2;③氧化反應(yīng),HCl是還原劑;
④是還原反應(yīng),HCl是氧化劑;⑤需加還原劑,F(xiàn)e3+具有氧化性
【例3】常溫下,在下列溶液中發(fā)生如下反應(yīng) ①16H++10Z-+2XO4-=2X2++5Z2+8H2O ②2A2++B2=2A3++2B- ③2B-+Z2=B2+2Z-,則下列反應(yīng)中能進(jìn)行的是( )
A.Z2+ A2+—— A3++ Z- B.A3++ Z———
13、 A2+ + Z2
C.XO4-+ A2++ H+—— X2++ A3+ + H2O D.B2+X2++OH———B-+XO4—+H2O
解析:解這一題時(shí)先根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律:強(qiáng)還原劑(A)+強(qiáng)氧化劑(B)=弱氧化產(chǎn)物(a)+弱還原產(chǎn)物(b),正確判斷出有關(guān)微粒氧化性或還原性的強(qiáng)弱順序,再將選項(xiàng)項(xiàng)中提供的反應(yīng)用同樣的方法判斷后,觀察與題給條件得出的結(jié)論是否一致,如果說是一致的,則可以發(fā)生,否則不能。
答案:A、C
【變式】根據(jù)反應(yīng)(1)~(4),可以判斷下列4個(gè)物質(zhì)的氧化性
14、由強(qiáng)到弱的正確順序是(B )
⑴ Cl2+2KI=2KCl+I2 ⑵ 2FeCl2+Cl2=2FeCl3
⑶ 2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 ⑷ H2S+I2=S+2HI
A. H2S>I2>Fe3+>Cl2 B.Cl2> Fe3+ > I2 > H2S
C. Fe3+ > Cl2 > H2S > I2 D. Cl2>I2>Fe3+> H2S
失2e– ,化合價(jià)升高,被氧化
15、【例4】用雙線橋法分析氧化還原反應(yīng):CuO+H2======Cu+H2O
△
+ ===== +
得2e– ,化合價(jià)降低,被還原
【例5】G、Q、X、Y、Z均為氯的含氧化合物,我們不了解它們的分子式(或化學(xué)式),但知道它們?cè)谝欢l件下具有以下的轉(zhuǎn)換關(guān)系(未配平)
(1) G ? Q+NaCl (2) Q+H2O X+H2
(3) Y+NaOH ? G+Q+H2O (4) Z+NaOH ? Q+X+H2O
這五種化合物中氯的化合價(jià)由低到高的順序?yàn)?
16、 ( )
A. QGZYX B. GYQZX C. GYZQX D. ZXGYQ
解析:(1)為歧化反應(yīng)(同一反應(yīng)中同種元素的化合價(jià)既有升高又有降低),Q中氯元素的化合價(jià)大于G;(2)中H元素的化合價(jià)降低,則氯元素的化合價(jià)升高,故X中氯元素的化合價(jià)大于Q;(3)也是歧化反應(yīng),Y中氯元素的化合價(jià)大于G而小于Q;故Z中氯元素的化合價(jià)大于Q,而小于X中氯元素的化合價(jià)。
答案:B。
【例6】某一反應(yīng)體系中共有As2S3、HNO3、H2SO4、NO、H3
17、AsO4、H2O六種物質(zhì),已知As2S3是反應(yīng)物之一。(1)寫出并配平反應(yīng)方程式
(2)氧化劑是 、還原產(chǎn)物 ,電子轉(zhuǎn)移數(shù)目是 。
解析:由題給As2S3是反應(yīng)物之一,結(jié)合其中As、S元素的化合價(jià)分別由+3→+5和-2→+6,化合價(jià)都是升高的,可確定As2S3是作為還原劑參與反應(yīng)且H2SO4、H3AsO4一定是(氧化)產(chǎn)物,那么另外就要找出氧化劑(HNO3)和還原產(chǎn)物(NO),H2O是反應(yīng)物還是產(chǎn)物,放到最后根據(jù)原子數(shù)目守恒來確定。
答案
18、:(1)3As2S3+28HNO3 +4H2O =9H2SO4+28NO+6H3AsO4 (2)HNO3、NO;88
【例7】現(xiàn)有Fe、Cu組成的合金,其中Cu、Fe的總物質(zhì)的量為amol,Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x 。研磨成粉末后,全部投入含bmol硝酸的稀溶液中,微熱使其充分反應(yīng),還原產(chǎn)物只得到NO。試回答下列問題:
(1)用微粒符號(hào)填寫下列空白(列舉出全部可能的情況)。
①
②
③
④
⑤
⑥
殘留固體成分
溶液中的金屬離子
(2)當(dāng)溶液中金屬離子只有Fe2+、Cu2+時(shí),則b的取值范圍是(用a、x表示)________。
解析:按硝酸的量從少到多的順序,依次發(fā)生的總反應(yīng)為:
①3Fe+8HNO3 =3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O ②Cu+8HNO3 =3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O
③3Fe(NO3)2 +4HNO3 =3Fe(NO3)3 +NO↑+2H2O
答案⑴
①
②
③
④
-⑤
⑥
殘留固體成份
Fe、Cu
Cu
Cu
—
—
—
溶液中的金屬離子
Fe2+
Fe2+
Fe2+、Cu2+
Fe2+、Cu2+
Fe2+、Fe3+、Cu2+
Cu2+、Fe3+
(2)
- 6 -