2022屆高三化學(xué)二輪三輪總復(fù)習(xí)重點突破氧化還原反應(yīng)

第3講氧化還原反應(yīng)高頻考點突破考點1四大基本反應(yīng)類型和氧化還原反應(yīng)的關(guān)系四大基本反應(yīng)類型和氧化還原反應(yīng)的關(guān)系如下圖所示:考點2氧化還原反應(yīng)的概念考點3氧化性?還原性強(qiáng)弱的比較1.根據(jù)金屬活動順序表判斷:2.根據(jù)非金屬活動順序判斷:3.根據(jù)周期表相對位置判斷:4.根據(jù)化合價高低判斷:同元素的同類物質(zhì),其氧化性是:高價>低價?如氧化性:Fe3+>Fe2+?Cu2+>Cu+?SO3>SO2?CO2>CO?H2SO4>H2SO3?5.根據(jù)方程式判斷用方程式來判斷物質(zhì)的氧化性?還原性強(qiáng)弱,是最常用也是最重要的方法?6.根據(jù)反應(yīng)程度(變價程度)判斷(1)同一還原劑,用不同的氧化劑來氧化,把還原劑的化合價升高得多者,氧化性強(qiáng)?(2)同一氧化劑,用不同的還原劑來還原,把氧化劑的化合價降低得多者,還原性強(qiáng)?7.根據(jù)反應(yīng)的難易程度判斷如:(1)Cu分別與濃HNO3?稀HNO3反應(yīng)的速率:濃HNO3>稀HNO3,所以氧化性:濃HNO3>稀HNO3?(2)Cu與濃H2SO4反應(yīng)需要加熱,Cu與稀HNO3反應(yīng)不需要加熱,所以氧化性:濃H2SO4<稀HNO3?(3)16HCl(濃)+2KMnO4＝2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑,,4HCl(濃)+,所以氧化性:KMnO4>MnO2>O2?8.根據(jù)電化學(xué)反應(yīng)判斷原電池中,還原性:負(fù)極>正極(一般情況)?電解池中,陽極上先失電子者還原性強(qiáng),陰極上先得電子者氧化性強(qiáng)?9.根據(jù)反應(yīng)中能量的變化判斷如:H2+X2＝2HX;ΔH1和H2+Y2＝2HY;ΔH2?若ΔH1<ΔH2,則氧化性:X2>Y2,還原性:X-<Y-?10.根據(jù)濃度判斷物質(zhì)越濃,其能力越強(qiáng)?如氧化性:濃HNO3>稀HNO3,濃H2SO4>稀H2SO4;還原性:濃HCl>稀HCl(用MnO2制Cl2,鹽酸必須用濃的)?11.溶液酸堿性的影響反應(yīng)溶液的酸堿性對氧化性?還原性強(qiáng)弱亦有影響?如:

(2)在酸性溶液中,還原性Mg>Al,而在堿性溶液中,還原性Mg<Al?(3)在酸性溶液中,NO-3表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,在中性或堿性溶液中則不表現(xiàn)強(qiáng)氧化性?考點4氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律1.守恒規(guī)律:電子得失總數(shù)(或化合價升降總數(shù))相等?據(jù)此,可用于配平?計算?2.價態(tài)規(guī)律(1)同種元素最高價態(tài)只具有氧化性;最低價態(tài)只具有還原性;中間價態(tài)既具有氧化性,又具有還原性?可簡記為:高價氧,低價還,中價全?(2)化合物(如):因既有正價又有負(fù)價,所以同時具有氧化性和還原性?3.歸中不交規(guī)律此規(guī)律僅用于同一種元素之間?(1)若價態(tài)相隔(即有中間價),一般能反應(yīng),且生成中間價態(tài),但二者的化合價不會交叉變化?如(2)若價態(tài)相鄰,則不反應(yīng)?如C~CO?CO~CO2?SO2~SO3等?4.先強(qiáng)后弱規(guī)律(反應(yīng)順序)(1)一種氧化劑遇多種還原劑時,總是按還原性先強(qiáng)后弱的順序反應(yīng)?如:把Cl2通入FeBr2溶液中,Cl2可把Fe2+?Br-氧化,由于還原性Fe2+>Br-,所以Cl2先氧化Fe2+,若Cl2有剩余,才會繼續(xù)氧化Br-?若n(FeBr2):n(Cl2)=1:1,其離子方程式為:2Fe2++2Br-+2Cl2＝2Fe3++Br2+4Cl-?(2)同理,一種還原劑遇多種氧化劑時,是按氧化性先強(qiáng)后弱的順序反應(yīng)?如將Fe放入CuCl2和HCl的混合液中,Fe先與Cu2+反應(yīng),后與H+反應(yīng)?

5.由強(qiáng)變?nèi)跻?guī)律(反應(yīng)方向)氧化還原反應(yīng)總是向著氧化性和還原性減弱的方向進(jìn)行,反之不能?據(jù)此,可判斷兩物質(zhì)能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)?考點5氧化還原反應(yīng)的配平與計算“化合價升降法”是配平氧化還原反應(yīng)之“本”,切不可淡化這一根本而熱衷于各種特殊反應(yīng)的所謂巧配技巧(舍本逐末)?用化合價升降法配平氧化還原反應(yīng)方程式的有關(guān)知識歸納如下:1.配平依據(jù):得失電子總數(shù)(或化合價升降總數(shù))相等?2.配平步驟:一標(biāo):標(biāo)出變價元素的化合價?二列:列出化合價的變化值?三定:用化合價升降總數(shù)相等的原則,確定變價元素的計量數(shù)?四配:先配兩劑?兩產(chǎn)物(可以調(diào)整計量數(shù)),再用觀察法配平其他物質(zhì),同時將單線改為等號?五查:利用原子守恒?電荷守恒?得失電子守恒“三大守恒”檢查方程式的配平是否正確?3.如果氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑是同一種物質(zhì)(也稱自身氧化還原反應(yīng)),可以從生成物的一側(cè)配平,即先確定生成物的系數(shù),再確定反應(yīng)物的系數(shù)?在有機(jī)反應(yīng)中一般先假設(shè)H元素的化合價為+1,O元素的化合價為-2,然后再求出有機(jī)物中C元素的化合價(根據(jù)化合價代數(shù)和為零的原則確定)?熱點題型突破考情分析:氧化還原反應(yīng)是高考命題的熱點內(nèi)容,題型為選擇題和填空題?高考命題的熱點內(nèi)容主要有:1.氧化劑和還原劑?氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的判斷及粒子氧化性?還原性強(qiáng)弱比較?2.判斷氧化還原反應(yīng)發(fā)生的可能性,寫出并用化合價升降法配平氧化還原反應(yīng)方程式?3.運用電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等的原則進(jìn)行有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計算?氧化還原反應(yīng)的試題具有很強(qiáng)的規(guī)律性,方法技巧多,涉及的知識面廣,預(yù)計在今后的高考試題中會出現(xiàn)聯(lián)系日常生活?環(huán)境保護(hù)?科學(xué)研究等實際問題,以創(chuàng)新設(shè)問的方式,推出新的題型?題型一氧化還原反應(yīng)的基本概念【例1】三聚氰酸[C3N3(OH)3]可用于消除汽車尾氣中的NO2?其反應(yīng)原理為:下列說法正確的是()A.C3N3(OH)3與HNCO為同一物質(zhì)B.HNCO是一種很強(qiáng)的氧化劑C.1molNO2在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為4molD.反應(yīng)中NO2是還原劑[答案]C[解析]首先標(biāo)出題給第二個化學(xué)方程式中變價元素的化合價,然后根據(jù)有關(guān)概念確定選項的正誤?其中標(biāo)出HNCO中元素的化合價是關(guān)鍵?是三聚氰酸的分解反應(yīng),生成的產(chǎn)物是氰酸(HNCO),二者不是同一種物質(zhì),A項錯誤;HNCO中N?C元素的化合價分別為-3?+4,其電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目為,故NO2為氧化劑,HNCO為還原劑,1molNO2完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移4mole-?[點撥]解答氧化還原反應(yīng)概念題的兩個關(guān)鍵:(1)要理清知識線索,即價升高→失電子→還原劑→氧化反應(yīng)→氧化產(chǎn)物(或價降低→得電子→氧化劑→還原反應(yīng)→還原產(chǎn)物)?(2)要明確解題的方法思路:理解概念抓實質(zhì),解題應(yīng)用靠特征,即從氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)——電子轉(zhuǎn)移,去分析理解有關(guān)的概念,而在實際解題過程中,應(yīng)從分析元素化合價有無變化這一氧化還原反應(yīng)的特征入手?具體方法思路是:找變價?判類型?分升降?定其他?其中“找變價”是非常關(guān)鍵的一步,特別是反應(yīng)物中含有同種元素的氧化還原反應(yīng),必須弄清它的變化情況?【變式訓(xùn)練1】(2008·廣東高考)氮化鋁(AlN,Al和N的相對原子質(zhì)量分別為27和14)廣泛應(yīng)用于電子?陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域?在一定條件下AlN可通過反應(yīng)Al2O3+N2+3C

高溫2AlN+3CO合成?下列敘述正確的是()A.上述反應(yīng)中,N2是還原劑,Al2O3是氧化劑B.上述反應(yīng)中,每生成1molAlN需轉(zhuǎn)移3mol電子C.AlN中氮元素的化合價為+3D.AlN的摩爾質(zhì)量為41g[答案]B

[解析]N的化合價:0→-3,化合價降低,N2作氧化劑,C的化合價:0→+2,化合價升高,C作還原劑;Al的化合價無改變,所以Al2O3既不是氧化劑也不是還原劑;AlN的摩爾質(zhì)量為41g/mol?題型二氧化性?還原性強(qiáng)弱的比較【例2】下表是四個反應(yīng)的有關(guān)信息:序號氧化劑還原劑其他反應(yīng)物氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物①Cl2FeBr2FeCl3②KMnO4H2O2H2SO4O2MnSO4③KClO3HCl(濃)Cl2Cl2④KMnO4

HCl(濃)Cl2MnCl2下列結(jié)論中正確的是()A.第①組反應(yīng)的氧化產(chǎn)物一定只有FeCl3(實為Fe3+)B.氧化性比較:KMnO4>Cl2>Fe3+>Br2>Fe2+C.還原性比較:H2O2>Mn2+>Cl-D.第③組反應(yīng)的產(chǎn)物還有KCl和H2O[答案]D[解析]第①組反應(yīng)中,若Cl2足量,則其氧化產(chǎn)物是Fe3+和Br2,選項A錯誤;Br2的氧化性大于Fe3+,選項B錯誤;第②組反應(yīng)可知還原性H2O2>Mn2+,由第④組反應(yīng)可知還原性HCl(Cl-)>Mn2+,選項C錯誤;第③組的化學(xué)反應(yīng)為:KClO3+6HCl＝KCl+3Cl2↑+3H2O,則第③組反應(yīng)的產(chǎn)物還有KCl和H2O?【變式訓(xùn)練2】(2009·上海高考)某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有:AsH3?H2SO4?HBrO3?K2SO4?H3AsO4?H2O和一種未知物質(zhì)X?(1)已知KBrO3在反應(yīng)中得到電子,則該反應(yīng)的還原劑是________?(2)已知0.2molKBrO3在反應(yīng)中得到1mol電子生成X,則X的化學(xué)式為________?AsH3

Br2

(3)根據(jù)上述反應(yīng)可推知________?a.氧化性:KBrO3>H3AsO4b.氧化性:H3AsO4>KBrO3c.還原性:AsH3>Xd.還原性:X>AsH3ac(4)將氧化劑和還原劑的化學(xué)式及其配平后的系數(shù)填入下列方框中,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:

[解析]由(1)知KBrO3在反應(yīng)中作氧化劑,對所給物質(zhì)中元素化合價分析得出還原劑為AsH3,氧化產(chǎn)物為H3AsO4;根據(jù)(2)中所給條件推出還原產(chǎn)物,進(jìn)一步寫出化學(xué)方程式并配平;根據(jù)氧化還原方程式分析(3)中所給選項?(1)已知KBrO3為得電子物質(zhì),其中溴元素化合價降低,作氧化劑,AsH3中As為-3價,反應(yīng)后H3AsO4中As為+5價,故還原劑為AsH3?(2)0.2molKBrO3在反應(yīng)中得1mol電子,故1molKBrO3得5mol電子,即反應(yīng)后Br的化合價應(yīng)降為零價,故為Br2,同時因為氧化劑?還原劑?氧化產(chǎn)物?還原產(chǎn)物已知,可依據(jù)化合價升降總數(shù)相等配平?應(yīng)在AsH3前配計量數(shù)5,在Br2前配計量數(shù)4,根據(jù)原子守恒KBrO3前配8,再根據(jù)K原子守恒,K2SO4應(yīng)在生成物中,計量數(shù)為4,則H2SO4在反應(yīng)物中,計量數(shù)為4,H2O在生成物中,計量數(shù)為4,配平后用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目,如上所示?(3)可由氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物?還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物判斷?題型三氧化還原反應(yīng)基本規(guī)律的應(yīng)用【例3】已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2+,且Co2O3?Cl2?FeCl3?I2的氧化性依次減弱?下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是()A.3Cl2+6FeI2＝2FeCl3+4FeI3B.Cl2+FeI2＝FeCl2+I2C.Co2O3+6HCl＝2CoCl2+Cl2↑+3H2OD.2Fe3++2I-＝2Fe2++I2[答案]A[解析]本題主要考查氧化還原反應(yīng)的先后順序和反應(yīng)原則,側(cè)重考查學(xué)生的分析判斷能力,及對氧化還原反應(yīng)實質(zhì)的理解?氧化還原反應(yīng)發(fā)生的條件是強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑＝弱還原劑+弱氧化劑?A中反應(yīng)物I-的還原性大于Fe2+的還原性,故Cl2應(yīng)首先氧化強(qiáng)還原劑I-而不是Fe2+,故A選項錯誤,選A?【變式訓(xùn)練3】(2009·上海,7)在下列變化①大氣固氮②硝酸銀分解③實驗室制取氨氣中,按氮元素被氧化?被還原?既不被氧化又不被還原的順序排列,正確的是()A.①②③B.②①③C.③②① D.③①②[答案]A[解析]本題求解的關(guān)鍵是對定義的理解和化學(xué)方程式的熟練書寫,再結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識即可順利得出答案?大氣固氮是將大氣中游離態(tài)的N2轉(zhuǎn)變?yōu)榈难趸?氮元素化合價升高,被氧化?硝酸銀分解的化學(xué)方程式為

,氮元素的化合價降低,被還原?實驗室中氨氣的制備是銨鹽和堿共熱,發(fā)生的是復(fù)分解反應(yīng),氮元素的化合價不變?題型四氧化還原反應(yīng)的配平與計算【例4】(2009·全國Ⅱ,6)物質(zhì)的量之比為2:5的鋅與稀硝酸反應(yīng),若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O,反應(yīng)結(jié)束后鋅沒有剩余,則該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是()A.1:4B.1:5C.2:3D.2:5[答案]A[解析]根據(jù)題給條件和得失電子守恒:2×n(Zn)=n(HNO3)被還原×(5-1),即2×2=n(HNO3)被還原×4,解得n(HNO3)被還原=1mol?余下NO-3的物質(zhì)的量為4mol,與Zn2+正好形成2molZn(NO3)2?[點撥]利用電子守恒解決此類問題時,要特別注意氧化劑或還原劑中變價元素的原子個數(shù),否則容易造成計算錯誤,例如:1mol作氧化劑(還原產(chǎn)物為Cr3+)時獲得電子的物質(zhì)的量為2×(6-3)mol而不是(6-3)mol?【變式訓(xùn)練4】某反應(yīng)體系中的物質(zhì)有:NaOH?Au2O3?Na2S4O6?Na2S2O3?Au2O?H2O?(1)請將Au2O3之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi)?Na2S2O3

H2O

Na2S4O6

Au2O

NaOH(2)反應(yīng)中,被還原的元素是________,還原劑是________?(3)將氧化劑與還原劑填入下列空格中,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目?

Na2S2O3

(4)紡織工業(yè)中常用氯氣作漂白劑,Na2S2O3可作為漂白后布匹的“脫氯劑”,Na2S2O3和Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物是H2SO4?NaCl和HCl,則還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為________?1:4

[解析]Au2O3轉(zhuǎn)化為Au2O時,Au元素的化合價降低,說明在反應(yīng)中Au2O3是氧化劑,在Na2S4O6中硫元素的平均化合價為+2.5價,Na2S2O3中硫元素的平均化合價為+2價,所以Na2S2O3應(yīng)是還原劑,Na2S4O6是氧化產(chǎn)物?在(4)中1molNa2S2O3轉(zhuǎn)化為H2SO4時失去8mole-,而1molCl2轉(zhuǎn)化為Cl-時得到2mole-,所以還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1:4?2010高考真題1.(2010·全國卷Ⅱ)若(NH4)2SO4在強(qiáng)熱時分解的產(chǎn)物是SO