高考化學一輪復習專題氧化還原反應知識研習蘇教

課程標準1.了解氧化還原反應的本質是電子的轉移。2.了解常見的氧化還原反應?？键c展示1.氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的判斷。2.氧化性與還原性的比較。3.與電子得失守恒相關的化學計算。1．概念(1)氧化還原反應：在反應過程中有

的化學反應。①氧化反應：在氧化還原反應中，反應物所含元素化合價

的反應稱為氧化反應。②還原反應：在氧化還原反應中，反應物所含元素化合價

的反應稱為還原反應。元素化合價變化升高降低一、氧化還原反應(2)非氧化還原反應：在反應過程中

的化學反應是非氧化還原反應。2．實質反應過程中有

。3．特征

發(fā)生變化。(可作為判別方法)沒有元素化合價變化電子轉移(得失或偏移)元素化合價[想一想1]有單質參加或生成的反應一定是氧化還原反應嗎？提示：不一定，如該反應沒有元素化合價發(fā)生變化，所以就不是氧化還原反應。(1)雙線橋法Cu與稀硝酸反應過程中電子轉移的方向和數(shù)目可表示為

。4．電子轉移的表示方法(2)單線橋法Cu與濃硝酸反應過程中電子轉移的方向和數(shù)目可表示為

。二、氧化劑和還原劑1．概念(1)氧化劑：所含元素的化合價

(或

電子)，在反應中表現(xiàn)

性，發(fā)生

反應，生成

產(chǎn)物。(2)還原劑：所含元素的化合價

(或

電子)，在反應中表現(xiàn)

性，發(fā)生

反應，生成

產(chǎn)物。降低得到氧化還原升高失去還原氧化氧化還原2．特點(1)氧化劑具有

性，

性指的是物質具有的得到電子的能力。(2)還原劑具有

性，

性指的是物質具有的失去電子的能力。[想一想2]金屬陽離子在氧化還原反應中一定獲得電子而被還原嗎？提示：不一定，如Fe2＋在氧化還原反應中也可以作還原劑被氧化。氧化氧化還原還原3．常見的氧化劑和還原劑(1)常見氧化劑物質類型舉例常見還原產(chǎn)物活潑的非金屬單質X2(鹵素)X－O2O2－元素處于高化合價時的化合物氧化物MnO2Mn2＋含氧酸濃硫酸SO2HNO3NO2或NO鹽KMnO4K2MnO4Fe3＋Fe2＋過氧化物Na2O2、H2O2O2－(2)常見還原劑物質類型舉例常見氧化產(chǎn)物活潑的金屬單質M(金屬)M2＋活潑的非金屬單質H2H＋CCO2或CO元素處于低化合價時的化合物氧物化COCO2SO2SO2－4酸H2SSO2HII2鹽SO32－SO2－4Fe2＋Fe3＋(3)具有中間價態(tài)的化合物既有氧化性，又有還原性，一般情況下主要表現(xiàn)某一方面的性質具有中間價態(tài)的物質Fe2＋SO2、SO32－、H2SO3H2O2氧化產(chǎn)物Fe3＋SO2－4O2還原產(chǎn)物FeS或S2－O2－表現(xiàn)的主要性質還原性還原性還原性氧化還原反應中各概念之間的相互關系

【特別提醒】

(1)同一個氧化還原反應中，氧化劑和還原劑可能是同種物質，也可能是不同的物質，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物也有可能是同一種物質或不同的物質。(2)同一種物質在不同的氧化還原反應中，所起的作用可能不同。例如H2O2在分別與MnO2、HI、KMnO4反應中，分別起氧化劑和還原劑、氧化劑、還原劑的作用?！景咐?】我們生活中的許多現(xiàn)象及大量物質的應用都與氧化還原反應有關，請運用氧化還原反應的知識回答下列問題。(1)氯氣與水反應生成的次氯酸具有殺菌作用，常用于自來水的消毒。在次氯酸中，氯元素的化合價為____，氯原子容易得到電子，從而使氯元素化合價降低，因此次氯酸具有強________，次氯酸具有漂白作用就是基于它的這個性質。(2)現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色變?yōu)樽攸S色，其原因可能是(

)A．蘋果汁中的Fe2＋變成Fe3＋B．蘋果汁中含有Cu2＋C．蘋果汁中含有OH－D．蘋果汁中含有Na＋(3)我們生產(chǎn)和生活中需要許多單質，如金屬鐵、單質硅等。而自然界中的元素大多以化合態(tài)存在，把某元素由化合態(tài)變成游離態(tài)，則它(

)A．被氧化B．被還原C．可能被氧化，也可能被還原D．由高價態(tài)變?yōu)榱銉r【解析】

(1)HClO中Cl元素的化合價為＋1價，得電子，化合價降低，是氧化劑，在反應中體現(xiàn)出氧化性。(2)淡綠色為Fe2＋溶液的顏色，F(xiàn)e2＋易被空氣中的O2氧化為Fe3＋，從而顏色呈現(xiàn)棕黃色。(3)元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，化合價可能升高(如HCl→Cl2)，也可能降低(如Cu2＋→Cu)，故可能被氧化，也可能被還原。【答案】

(1)＋1氧化性(2)A

(3)C【即時鞏固1】下列變化過程需要加入還原劑的是(

)A．S→SO2

B．KCl→AgClC．H＋→H2 D．C→CO2【解析】加入還原劑才能實現(xiàn)，則反應物是氧化劑，在反應中化合價降低，C符合?！敬鸢浮?/p>

C氧化性、還原性強弱的判斷

1．根據(jù)氧化還原反應方程式進行判斷在同一反應中，氧化性為氧化劑>氧化產(chǎn)物，氧化劑>還原劑；還原性為還原劑>還原產(chǎn)物，還原劑>氧化劑。2．根據(jù)物質活動性順序比較判斷(1)根據(jù)金屬活動性順序進行判斷：(2)根據(jù)非金屬活動性順序進行判斷(常見元素)：3．根據(jù)元素周期表進行判斷(1)同周期中，從左向右，隨著核電荷數(shù)的增加，元素的金屬性減弱，非金屬性增強。(2)同主族中，由上到下，隨著核電荷數(shù)的增加，元素的金屬性增強，非金屬性減弱。4．根據(jù)與同一物質反應的情況(反應條件、劇烈程度等)判斷當不同的氧化劑作用于同一還原劑時，若氧化產(chǎn)物的價態(tài)相同，則反應條件要求越低，氧化劑的氧化性越強；若氧化產(chǎn)物的價態(tài)不同，則其價態(tài)越高，氧化劑的氧化性越強。例如：(1)根據(jù)反應F2＋H2===2HF，可知氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。(2)根據(jù)反應和FeS，可知氧化性：Cl2>S。5．根據(jù)原電池或電解池的電極反應判斷(1)兩種不同的金屬構成原電池的兩極，負極是電子流出的極，正極是電子流入的極。一般情況下，其還原性：負極金屬>正極金屬。(2)用惰性電極電解混合溶液時，在陰極先放電的陽離子的氧化性較強，在陽極先放電的陰離子的還原性較強。6．根據(jù)氧化產(chǎn)物的價態(tài)高低判斷當變價的還原劑在相似的條件下，與不同氧化劑反應時，可根據(jù)氧化產(chǎn)物價態(tài)的高低來判斷氧化劑氧化性的強弱。例如：靈犀一點：氧化性、還原性強弱取決于得失電子的難易，與得失電子的數(shù)目無關?！景咐?】根據(jù)下列事實，判斷離子的氧化性順序為(

)①A＋B2＋===A2＋＋B②D＋2H2O===D(OH)2＋H2↑③以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池，電極反應為E2＋＋2e－===E和B－2e－===B2＋A．E2＋>B2＋>A2＋>D2＋

B．D2＋>E2＋>A2＋>B2＋C．D2＋>B2＋>A2＋>E2＋

D．A2＋>B2＋>D2＋>E2＋【解析】解答本題首先要明確判斷三個事實中離子氧化性的強弱，可依據(jù)三個不同的方法：①氧化還原反應中，氧化劑的氧化性>氧化產(chǎn)物的氧化性；②與水能發(fā)生置換反應產(chǎn)生H2的金屬非?；顫姡虎墼姵刂校摌O材料金屬的還原性強，對應離子的氧化性弱。根據(jù)氧化還原反應規(guī)律可知B2＋是氧化劑，A2＋是氧化產(chǎn)物，氧化性B2＋>A2＋；D能和水反應，D非?；顫?，其對應陽離子氧化性很弱；原電池中，B為負極，E為正極，所以B的還原性強于E，B2＋的氧化性弱于E2＋?！敬鸢浮?/p>

A【規(guī)律技巧】

(1)根據(jù)化學方程式比較物質的氧化性、還原性時，首先應依據(jù)化合價的變化找出氧化劑、還原劑及其對應的產(chǎn)物，然后依據(jù)規(guī)律綜合判斷。(2)利用氧化還原反應的基本規(guī)律：【即時鞏固2】今有下列三個氧化還原反應：①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2，②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，③2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑。若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要除去I－而不影響Fe2＋和Cl－，則可加入的試劑是(

)A．Cl2 B．KMnO4C．FeCl3 D．HCl【解析】本題是尋找一種氧化劑，其氧化性應大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe3＋的氧化性(也可等于Fe3＋的氧化性)。由①知氧化性Fe3＋>I2，還原性I－>Fe2＋；由②知氧化性Cl2>Fe3＋，還原性Fe2＋>Cl－；由③知氧化性MnO4－>Cl2，還原性Cl－>Mn2＋；由此推知氧化性強弱順序為：KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，還原性強弱順序為I－>Fe2＋>Cl－>Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，Cl2可氧化Fe2＋及I－，F(xiàn)eCl3只氧化I－。【答案】

C氧化還原反應的基本規(guī)律及應用

1．基本規(guī)律(1)守恒規(guī)律氧化劑獲得電子總數(shù)必等于還原劑失去電子總數(shù)，即電子守恒?；蟽r升降總數(shù)也等于電子轉移總數(shù)，故化合價升高總值也等于化合價降低總值。應用：可進行氧化還原反應方程式配平和有關計算。

(2)價態(tài)規(guī)律應用：①判斷元素或物質的氧化性、還原性。②判斷氧化還原反應能否發(fā)生。(3)強弱規(guī)律

上述規(guī)律可總結為：比什么性，找什么劑，產(chǎn)物之性小于劑。(4)先后規(guī)律在濃度相差不大的溶液中，同時含有幾種還原劑時，若加入氧化劑，則它首先與還原性最強的還原劑作用；同理，同時含有幾種氧化劑時，若加入還原劑，則它首先與溶液中氧化性最強的氧化劑作用。應用：判斷物質的穩(wěn)定性及反應順序。2．特殊的氧化還原反應——歧化反應和歸中反應(1)歧化反應：同價態(tài)同種元素在反應中部分原子化合價升高，部分原子化合價降低。如(2)歸中反應：同種元素由高價態(tài)和低價態(tài)轉化至相同的中間價態(tài)。如2Na2S＋Na2SO3＋6HCl===6NaCl＋3S↓＋3H2O【案例3】儲氫納米碳管的研制成功體現(xiàn)了科技的進步。用電孤法合成的納米碳管常伴有大量的雜質碳納米顆粒，這種碳納米顆?？捎醚趸ㄌ峒儭Ｆ浞磻械姆磻锖蜕晌镉蠧、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3、H2O七種物質。(1)請用上述物質填空，并配平化學方程式：□C＋□________＋□H2SO4―→□________＋□________＋□Cr2(SO4)3＋□H2O(2)上述反應中氧化劑是(填化學式)___________________________，被氧化的元素是(填元素符號)______________________________。(3)H2SO4在上述反應中表現(xiàn)出來的性質是(填選項編號)________。A．氧化性 B．氧化性和酸性C．酸性 D．還原性和酸性(4)若反應中電子轉移了0.8mol，則產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為________?！窘馕觥?/p>

(1)從所給的物質和反應式的前后知，氧化劑應為K2Cr2O7，還原劑C的氧化產(chǎn)物為CO2，由CO2，K2Cr2O7