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1、氧化還原反應知識整合與考點梳理(精選文檔)(文檔可以直接使用,也可根據實際需要修改使用 ,可編輯歡迎下載)氧化還原反應知識整合與考點梳理氧化還原反應知識是歷年高考測試的熱點,盡管年年考查,但考生答題 的錯誤率很高, 因此在高考試題中始終保持了很好的區(qū)分度。 近幾年高考化學試 題對該知識點的考查形式有:氧化還原反應的基本概念(判斷氧化劑、還原劑、 氧化產物、還原產物);標明電子轉移的方向和數目;比較氧化性(或還原性) 的強弱;配平簡單的氧化還原方程式;利用電子得失守恒、電荷守恒進行計算; 根據信息或綜合運用以上原理和方法寫出氧化還原反應。建議同學們在復習氧化還原反應時,可從基本概念、基本規(guī)律、基

2、本方 法和考查熱點等方面, 對基礎知識和近三年考查熱點進行梳理、 分析,使復習有 的放矢。一、知識整合(一)氧化還原反應的相關概念:1 幾組基本概念(1)氧化還原反應的定義:從化合價升降的角度分析,有元素化合價升降的化學反應是氧化還原反 應;從電子轉移的角度分析,有電子轉移(得失或偏移)的化學反應是氧化 還原反應。(2)氧化反應與還原反應(指反應過程): 氧化反應:失去電子(或化合價升高)的過程; 還原反應:得到電子(或化合價降低)的過程。注意:氧化反應和還原反應是對立統(tǒng)一的,同時存在于同一反應中。(3)氧化劑與還原劑(指反應物質): 氧化劑:所含元素在反應中得到電子、化合價降低的物質。常見氧

3、化劑:活潑的非金屬單質,如 F2、Cl2、Br2、丨2、Q、S、N等; 能電離出H的物質:HCl、HSQ、NaHSO等,在氧化還原反應中起氧化劑作用 的實際上是不活潑金屬的陽離子,如 Ag+、CiT Fe3+等;某些含高價態(tài)元素的物質:MnO KMnO HSQ (濃)、HNO KCIQ等;過氧化物:NqQ、HO等。還原劑:所含元素在反應中失去電子、化合價升高的反應。常見的還原劑有:金屬單質,如 Na Mg Al、Zn、Fe、K、Ca BaFe、Cu等;某些非金屬單質,如 H、C、P、S等;含較低價態(tài)元素的物質,如 CQ SQ、HCI、HS FeCl2、NaSQ等。(4)氧化性與還原性(指物質得

4、失電子的性質):氧化性:物質得到電子的性質或能力,氧化劑具有氧化性,氧化劑越易 得電子,其氧化性越強;還原性:物質失去電子的性質或能力,還原劑具有還原性,還原劑越易得電子,其還原性越強;注意:物質的氧化性(或還原性)的強弱,指的是得(或失)電子的難易程度,與得(失)電子的多少無關。(5)氧化產物與還原產物(指生成物):氧化產物:化合價升高的元素所生成的物質或是還原劑失去電子被氧化后的產物,氧化產物具有弱氧化性;還原產物:化合價降低的元素所生成的物質或是氧化劑得到電子被氧化后的產物,還原產物具有弱還原性。2 .基本概念間的相互關系:分析氧化還原反應問題,在正確標出元素化合價的變化情況以后,要根據

5、化合價的變化情況,充分理解氧化還原反應中概念間的對應關系:M VRCftv* fl詼茶F 芝集性二亠失型鼻一*,荷禺一孑甌楚艮屛七暑1惴 t t t t t. t 產一特 規(guī)一*過 RIfill竺 MR H 竺?氐可 (二)氧化還原反應的基本規(guī)律1 .電子得失守恒規(guī)律氧化還原反應中,氧化劑得電子總數與還原劑失電子總數相等,常用于有關氧化還原反應的計算及配平氧化還原反應方程式。運用守恒規(guī)律進行氧化還 原反應的計算方法是:氧化劑物質的量X變價元素的原子個數X化合價的變化值 =還原劑物質的量X變價元素的原子個數X化合價的變化值。2 表現性質規(guī)律當元素具有可變化合價,一般化合價處于最高價態(tài)時只具有氧化

6、性;處 于最低價態(tài)時只具有還原性; 處于中間價態(tài)時既具有氧化性又具有還原性。 利用 此規(guī)律可判斷物質是否具有氧化性及還原性, 但不能判斷物質氧化性及還原性的 強弱。3 反應先后規(guī)律同一氧化劑與含多種還原劑 (物質的量濃度相同 )的溶液反應時,首先被 氧化的是還原性較強的物質;同一還原劑與含多種氧化劑 ( 物質的量濃度相同 ) 的溶液反應時,首先被還原的是氧化性較強的物質。如:將 CI2通人物質的量濃 度相同的NaBr和Nal的混合液中,C12首先與Nal反應;將過量鐵粉加入到物質 的量濃度相同的Fe2+、和CiT的混合溶液中,Fe首先與Fe3+反應;FeBh中通入 CI2 , CI2首先氧化F

7、e2+。4 價態(tài)變化規(guī)律高價氧化(性)低價還(原性),中間價態(tài)兩邊轉。同一元素的不同價 態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應, 價態(tài)只能歸中而不能交叉。 本規(guī)律應用于氧化還原反 應的分析和判斷(如反應 KCIO3+ 6HCI=KCH 3C12 T+ 3HO中氧化產物和還原 產物均為C12,電子轉移數目是5e)。( 1 )岐化反應規(guī)律同一種物質分子內同一種元素同一價態(tài)的原子(或離子)發(fā)生電子轉移的氧化還原反應叫歧化反應。 岐化反應化合價的特點是: 某元素的中間價態(tài)在適宜條件下同時向較高和較低的價態(tài)轉化。歧化反應是自身氧化還原反應的一種,常用于判斷某種元素的化合價高低以及有關氧化還原反應方程式的計算。(2)價態(tài)

8、歸中規(guī)律同種元素由不同價態(tài)(高價態(tài)和低價態(tài))轉變?yōu)橹虚g價態(tài)的氧化還原反應,稱之為歸中反應,也稱“反歧化反應”。常用于方程式的書寫,當有中間價態(tài)時,才可能發(fā)生,否則不反應,如 SO與濃硫酸不反應,可用濃 HSQ干燥。5性質強弱規(guī)律氧化還原反應若能進行,一般為較強氧化性的氧化劑跟較強還原性的還原劑反應,生成弱還原性的還原產物和弱氧化性的氧化產物I失ne*常用于在適宜條件下,用氧化性較強的物質制備氧化必較弱的物質或用還原 性較強的物質制備還原性較弱的物質,亦可用于比較物質間氧化性或還原性的強 弱,氧化性:氧化劑 >氧化產物,還原性:還原劑 >還原產物。(三) 氧化還原反應的基本方法1.氧

9、化性與還原性的比較:(1)氧化性的比較 根據金屬活動順序表判斷K+tV Mg2* Al34 Zn2* F尹 Sn2+ Fb Cu+ H尹 Af金摩越不活潑.貝陽離子的氧化性越莊 根據非金屬活動順序判斷:氧化性:F2> O2> CI2 > Br2 > 12 > S; 根據反應方程式判斷:氧化性:氧化劑氧化產物還原劑; 根據反應條件判斷:還原劑相同時,反應越容易進行,氧化劑的氧化 性越強; 根據還原劑被氧化的程度判斷:還原劑、條件都相同時,還原劑被氧化得 越徹底,氧化劑的氧化性越強;(2)還原性的比較根據金屬活動順序表判斷金屆越不活澹,艾陽離子的氧化性越強根據非金屬活

10、動順序判斷:氧化性:F2> O2> CI2 > Br2 > 12 > S; 根據反應方程式判斷:還原性:還原劑還原產物>氧化劑; 根據反應條件判斷:氧化劑相同時,反應越容易進行,還原劑的還原性越強; 根據氧化劑被還原的程度判斷:氧化劑、條件都相同時,氧化劑被還原得 越徹底,還原劑的還原性越強;2 .氧化還原反應中電子轉移的表示:(1)雙線橋法一一表明了反應前后某種元素化合價的變化情況。注意:用兩條帶箭頭的線由反應物指向生成物,且對準同種元素; 要標明“得”“失”電子,且得失電子總數相等;箭頭不代表電子轉移的方向,而是指某元素從反應到產物時價態(tài)的變化。例如:(

11、2)單線橋法一一表明了一個氧化還原反應中電子的轉移方向和數目。注意:用一條箭線在反應物間表示電子得失;箭線從失電子元素到得電子元素;在箭線上標明電子轉移總數,但不寫“得”或“失”例如:3 氧化還原反應方程式的配平:(1) 奇數配偶法:此法適用于簡單的氧化還原反應方程式的配平,其步驟為“一看、二找、三配、四平、五查”(內容略)。例如:Cl2+2NaO耳NaCI+NaCIO+Q(2)逆向配平法:對于歧化反應方程式的配平可用化合價升降法在反應式右邊進行配平。例如:3Cla + 6K0H = JKC1+ KCJO3 + 3Ha0(3) 合一配平法:當三種物質參與氧化還原反應或分解反應的氧化和還原產物有

12、三種時,應將其中兩種合并作為一種來看,這樣配平就顯得簡單了。例如:KNO+S+&S+N+CO。因為右邊的&S中,K與S分別來自左邊的KNO和S,故左邊KNO與S的系數比必須滿足2 : 1,所以先在KNOW添上系數2,然后將2KNO和S看作一個整 體來配平:2KNOj + S+ K;S+ SCO廠Nj111(4) 平均化合價法:此法適用于有機氧化還原方程式的配平,步驟為:先根據氫 +1價,氧-2價來確定碳原子平均化合價,再用化合價升降法配平。例如:SCj+31IJSO* = 5C3E(O3 +*30(5) 離子方程式配平法:此法適用于較復雜的氧化還原反應方程式的配平。例如:FeS

13、+CuSGH2FeSO+CuS+HSO。中元素化合價變化錯綜復雜,給配平帶來了麻煩,若將其改寫為離子方程式,化合價變化情況就清楚了,即:5F<Sa + 14CU1* 4= SFt3*+ 7Cb然后,將離子方程式改寫為化學方程式,即:5FeS+14CuSO12HO=5FeSO+7CuS+12HSO(6)零價配平法:對于象FaC的復雜化合物,可假定Fe、C均為零價,然后用化合價升降 法配平。例如: 衿掃M他趺鬥- 9Fe<NO,)j +3CO3 +17140 + 200僧憶4*”。二、考點梳理熱點1 :考查氧化還原反應的基本概念例1.(廣東理科基礎)氮化鋁(AIN, Al和N的相對原子

14、質量分別為 27和14)廣泛應用于電子、陶瓷等工業(yè)領域。在一定條件下,AIN可通過反應A8+N+3C " 2AIN+3CO合成。下列敘述正確的是()A .上述反應中,2是還原劑,AI2Q是氧化劑B .上述反應中,每生成ImoIAIN需轉移3mol電子C . AIN中氮元素的化合價為+3價D . AIN的摩爾質量為41g解析:AIN為金屬氮化物,AI元素為+3價、N元素為3價,該反應中 N2為氧化劑,C為還原劑,AI 203既不是氧化劑也不是還原劑,A、C項錯誤。該反 應中轉移電子數為6e,則每生成ImoIAIN需轉移3moI電子。D項中摩爾質量的 單位是g/mol,而不是g,故正確答

15、案為B。例2.(廣東卷)氯氣是一種重要的工業(yè)原料。工業(yè)上利用反應在3CI2+ 2NH= N+ 6HCI檢查氯氣管道是否漏氣。下列說法錯誤的是()A .若管道漏氣遇氨就會產生白煙B .該反應利用了 CI2的強氧化性C .該反應屬于復分解反應D .生成1moN有6moI電子轉移解析:根據題給反應可知氧化劑CI2對應的還原產物HCI遇到氨氣生成NHCI白色固體,產生白煙;復分解反應只是陰、陽離子之間的交換,不涉及電子的轉移,不是氧化還原反應。分析元素的價態(tài)變化可知NH被氧化成2, N元素由-3價變成0價,生成1moN有6mol電子轉移,故正確答案為C。點撥:解決此類問題首先要正確標明變價元素的化合價

16、,然后根據化合 價的變化情況,確定氧化劑與還原劑、氧化產物與還原產物,并在此基礎上進一 步分析物質被氧化(或被還原)的情況、物質的氧化性(或還原性)的強弱關系 及轉電子移情況等,其中化合價的判斷是關鍵。熱點2:考查氧化還原反應中電子的轉移情況例3.(全國理綜卷I)已知氧化還原反應:2Cu(IO3” + 24KI + 12HSQ=2CulJ + 1312+ 12&SQ+ 12HO,其中1mol氧化劑在反應中得到的電子為( )A . 10molB. 11molC. 12molD. 13mol解析:(解法一)該氧化還原反應中轉移電子情況如下:FT摞耐J 軻*1-1+)-1 B_曲曲田曲畑皿H

17、Q 丨十因此,2mol氧化劑Cu(IO3)2參加反應得到22mol電子,則1mol氧化劑 在反應中得到的電子為11mol。(解法二)由反應方程式不難看出,此反應的氧化劑為 Cu(IO3)2,根據 反應前后元素的價態(tài)變化即 Cu2+-Cu+,IO312可知1mol氧化劑得到電子總數 為1mol+5X 2mol=11mol,故正確答案為 B。點撥:解決此類問題一般采用方法二進行分析處理:分清氧化劑和還原 劑、氧化產物和還原產物,正確標明元素化合價的變化。2molCu(IO3)2與24molKI 反應,但作為還原劑的KI不是24mol,而是22mol,因為有2molI 未被氧化, 保留下來,以CuI

18、形式存在,很多學生忽略了這一點而錯選答案Co熱點3:考查物質的氧化性與還原性的強弱比較例4.(北京理綜卷)已知:向 KMnC晶體滴加濃鹽酸,產生黃綠色氣體;向FeCb溶液中通入少量實驗產生的氣體,溶液變黃色;取實驗生 成的溶液滴在淀粉 KI 試紙上 , 試紙變藍色 . 下列判斷正確的是( A )A 上述實驗證明氧化性:Mn0> Cl2> Fe3+> I2B 上述實驗中,共有兩個氧化還原反應C 實驗生成的氣體不能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍D 實驗證明Fe2+既有氧化性又有還原性解析:由實驗可知氧化性Mn0>CI2,由實驗可知氧化性CI2>Fe3+, 由實驗可知氧化性

19、 Fe3+>I 2,故氧化性的強弱順序為 MnO4>Cl2>Fe3+>I 2;上 述實驗中涉及的三個反應均為氧化還原反應;因氧化性 CI2>Fe3+>I2,故CI2能 將KI中的1氧化成丨2,而使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍;實驗中CI2能將卩£+氧 化成Fe3+,可判斷Fe2+具有還原性,但沒有證明Fe2+具有氧化性,故正確答案為A。點撥: 解答此題時,可根據生成氣體的顏色或溶液、試紙顏色的變化判 斷反應產物, 然后再對選項進行逐一分析。 很多學生忽略了要“根據反應證明 Fe2+既有氧化性又有還原性”這一限制條件而錯選答案D。熱點 4:考查氧化還原反應

20、中得失電子守恒的應用例 5.(海南卷)鋅與很稀的硝酸反應生成硝酸鋅、硝酸銨和水。當生成 1 moI 硝酸鋅時,被還原的硝酸的物質的量為()A.2 moIB.1 moIC. 0.5moID . 0.25 moI解析 :題目中涉及反應為氧化還原反應, Zn 元素由 0 價被氧化成 +2 價(硝 酸鋅),N元素由+5價(HNO被還原到3價(NHNO),則硝酸鋅是氧化產物, NHNO是還原產物。若生成1moI硝酸鋅,根據得失電子守恒有,2nZn(NQ)2 =8n(NHNG),即 8n(NHNG)=2mol, J則 n(NHNO)=0.25mol。據題目所給信息可知, 硝酸被還原得到的產物即為NHNO,

21、依據N元素守恒可知被還原的硝酸的物質的 量與NHNO的物質的量相等,故正確答案為 Do點撥:運用電子得失守恒進行氧化還原反應的計算時,根據元素化合價 的變化確定氧化劑與還原劑、 變價元素的原子個數及化合價的變化值是解題的關 鍵。熱點5:考查氧化還原方程式的書寫與配平例6.(全國理綜卷II ) (NH02SQ在高溫下分解,產物是 SO、HO N 和NH。在該反應的化學方程式中,化學計量數由小到大的產物分子依次是( )A . SQ、H2Q 2、NH3B. NN、SQ、H2Q NHC. 2、SQ、NH、H2QD. HQ NH、SQ、解析:(解法一)抓住該反應為氧化還原反應,SQ是還原產物,N2是氧

22、化產物,根據氧化還原反應方程式的配平方法寫出完整的方程式:3(NH4) 2SQ£3SQT +N T +4NHT +6HQ,很容易得出正確答案。(解法二)分析產物可知,SQ2 得到2e生成SQ,而NH*失去6e生成 根據得失電子守恒推測 SQ與N的化學計量數之比為3:1,則選項A D錯誤。 NH+無論是被氧化成M,還是生成NH,同時都有H2Q生成,根據H原子守恒可知, F2Q的化學計量數大于NH,則正確答案為C。點撥:本題實質是考查氧化還原反應方程式的配平,反應物和產物均已 給出,解題的關鍵是正確標出反應前后元素化合價的變化情況,確定反應過程中轉移電子數目,并以此為基礎完成該方程式的配

23、平。例7.(全國理綜卷I )實驗室可由軟錳礦(主要成分為MnQ)制備KMnQ 方法如下:軟錳礦與過量固體 KQHffi KCIQ在高溫下反應,生成錳酸鉀(K2Mn0 和KCI;用水溶解,濾去殘渣,濾液酸化后,&MnQ轉變?yōu)镸nQ和KMnQ濾去MnQ沉淀,濃縮濾液,結晶得到深紫色的針狀 KM nQ請回答:(1)軟錳礦制備&MnQ勺化學方程式是;(2)KMnQ制備KMnC的離子方程式是;(3)若用2.5g軟錳礦(含Mn(280%)進行上述實驗,計算 KMnQ勺理論產量:。(4)KMnC能與熱的經硫酸酸化的NqCQ反應生成Mn+和CQ,該反應的 化學方程式是(5) 上述制得的KMnO產品0.165g ,恰好與0.335g純NqC2Q反應完全, 計算該KMnO的純度。解析:(1)題目給出信息“軟錳礦與過量固體 KOHfP KCIQ在高溫下反 應,生成錳酸鉀(&MnO和KCI”,該反應為氧化還原反應,其中 MnO( +4 價) 被氧化為&MnO( +6價),KCIO( +5價)被還原為KCI (- 1價),反應方程式 為:3Mn(2+6KOH+KC3O 3K2MnO+KCI+3HQ(2) KMnO中Mn元素為+6價

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