2021新高考化學(xué)選擇性考試B方案一輪復(fù)習(xí)學(xué)案第一章第4講氧化還原反應(yīng)

第4講氧化還原反應(yīng)1．氧化還原反應(yīng)本質(zhì)和特征2．相關(guān)概念及其關(guān)系3．氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的表示方法(1)雙線橋法：①標(biāo)變價(jià)，②畫箭頭，③算數(shù)目，④說(shuō)變化。實(shí)例：用雙線橋法標(biāo)出銅和濃硝酸反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：(2)單線橋法：=氧化產(chǎn)物＋還原產(chǎn)物實(shí)例：用單線橋法標(biāo)出銅和稀硝酸反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：4．氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型間的關(guān)系圖示(1)eq\o(□,\s\up3(05))置換反應(yīng)、有eq\o(□,\s\up3(06))單質(zhì)參加的化合反應(yīng)，有eq\o(□,\s\up3(07))單質(zhì)生成的分解反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。(2)eq\o(□,\s\up3(08))復(fù)分解反應(yīng)一定是非氧化還原反應(yīng)。(3)注意：有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)，如2O3=3O2。5．常見(jiàn)的氧化劑和還原劑(1)常見(jiàn)氧化劑常見(jiàn)氧化劑包括某些非金屬單質(zhì)、含有eq\o(□,\s\up3(01))高價(jià)態(tài)元素的化合物、過(guò)氧化物等。如：eq\o(□,\s\up3(02))Cl2、濃硫酸、eq\o(□,\s\up3(03))HNO3、H2O2、HClO、Fe3＋、eq\o(□,\s\up3(04))KMnO4(H＋)、Cr2Oeq\o\al(2－,7)(H＋)等。(2)常見(jiàn)還原劑常見(jiàn)還原劑包括活潑的金屬單質(zhì)、eq\o(□,\s\up3(05))非金屬陰離子及含eq\o(□,\s\up3(06))低價(jià)態(tài)元素的化合物、eq\o(□,\s\up3(07))低價(jià)金屬陽(yáng)離子、某些非金屬單質(zhì)及其氫化物等。如：eq\o(□,\s\up3(08))H2、eq\o(□,\s\up3(09))CO、eq\o(□,\s\up3(10))Fe2＋、H2S、eq\o(□,\s\up3(11))I－等。(3)元素化合價(jià)處于eq\o(□,\s\up3(12))中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)既有氧化性，又有還原性。如eq\o(□,\s\up3(13))Fe2＋、eq\o(□,\s\up3(14))SO2(H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3))、H2O2等。1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”，并指明錯(cuò)因。(1)有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。(×)錯(cuò)因：同素異形體的轉(zhuǎn)化不是氧化還原反應(yīng)。(2)金屬陽(yáng)離子一定只具有氧化性。(×)錯(cuò)因：Fe2＋有還原性。(3)氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化時(shí)，一定有另一種元素被還原。(×)錯(cuò)因：Cl2與H2O反應(yīng)，NO2與H2O反應(yīng)等是同一元素既被氧化又被還原。(4)在氧化還原反應(yīng)中H2O2只能是氧化劑不可能作還原劑。(×)錯(cuò)因：H2O2與KMnO4(H＋)反應(yīng)生成O2，作還原劑。(5)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素一定被氧化。(×)錯(cuò)因：可能被氧化也可能被還原。(6)Na2O2與水的反應(yīng)中，水是還原劑。(×)錯(cuò)因：Na2O2與H2O反應(yīng)，H2O既不是氧化劑，又不是還原劑。2．教材改編題(據(jù)人教必修一P39T8)在Fe＋H2SO4=H2↑＋FeSO4的反應(yīng)中，F(xiàn)e()A．是氧化劑 B．被氧化C．得電子 D．被還原答案B3．按要求填空。(1)在Fe、Fe2＋、Fe3＋、H＋中，①只有氧化性的是________，②只有還原性的是________，③既有氧化性又有還原性的是________。(2)某同學(xué)寫出以下三個(gè)化學(xué)方程式(未配平)①NO＋HNO3→N2O3＋H2O②NH3＋NO→HNO2＋H2O③N2O4＋H2O→HNO3＋HNO2在②、③反應(yīng)中一定不可能實(shí)現(xiàn)的是________；在反應(yīng)①中氧化劑是________，還原性最強(qiáng)的是________。答案(1)①Fe3＋、H＋②Fe③Fe2＋(2)②HNO3NO考點(diǎn)eq\a\vs4\al(一)氧化還原反應(yīng)的基本概念[解析]該反應(yīng)的反應(yīng)物中無(wú)單質(zhì)，不屬于置換反應(yīng)；該反應(yīng)實(shí)際上是不同價(jià)態(tài)的氮元素之間發(fā)生的歸中反應(yīng)，N2H4是還原劑，N2O4是氧化劑，N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物。[答案]D1．解決氧化還原反應(yīng)概念的一般思路找變價(jià)、判類型、分升降、定其他。其中“找變價(jià)”是非常關(guān)鍵的一步，特別是不同反應(yīng)物中含有同種元素的氧化還原反應(yīng)，必須弄清元素化合價(jià)的變化情況，熟記8個(gè)字“升、失、氧、還，降、得、還、氧”。2．確定元素化合價(jià)(1)常見(jiàn)元素的化合價(jià)口訣：一價(jià)氫、氯、鉀、鈉、銀；二價(jià)氧、鈣、鎂、鋇、鋅；三鋁、四硅、五氮磷；二三鐵、二四碳，二四六硫都齊全；銅汞二價(jià)最常見(jiàn)。(2)近幾年高考中一些特殊物質(zhì)中元素化合價(jià)：eq\a\vs4\al(CuFeS2：Cu＋2Fe＋2,HCN：C＋2N－3,CuH：Cu＋1H－1,Si3N4：Si＋4N－3,H3PO2：P＋1)eq\a\vs4\al(K2FeO4：Fe＋6,LiNH2：N－3,AlN：N－3,Na2S2O3：S＋2,CuCl：Cu＋1)Li2NH：N－3VOeq\o\al(＋,2)：V＋5C2Oeq\o\al(2－,4)：C＋3FeOeq\o\al(n－,4)：Fe＋(8－n)1．(2019·北京東城高三期末)下列過(guò)程與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān)的是()答案A解析工業(yè)上原油的分餾原理是利用了各組分的沸點(diǎn)差異，實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的分離，不涉及化學(xué)變化，A符合題意；暖寶寶的工作原理是利用還原性鐵粉、炭、食鹽水形成無(wú)數(shù)微小的原電池，最終放出大量的熱，該過(guò)程涉及了氧化還原反應(yīng)，B不符合題意；拉瓦錫測(cè)定空氣中O2的含量，主要利用了兩個(gè)反應(yīng)：2Hg＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2HgO,2HgOeq\o(=,\s\up10(△))2Hg＋O2↑，均涉及了氧化還原反應(yīng)，C不符合題意；普利斯特利的光合作用實(shí)驗(yàn)，涉及了多個(gè)氧化還原反應(yīng)，比如老鼠的呼吸作用、植物的光合作用、蠟燭的燃燒等，D不符合題意。2．新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(MFe2Ox)(3＜x＜4；M表示Mn、Co、Zn或Ni的二價(jià)離子)，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的SO2、NO2等氧化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)，轉(zhuǎn)化流程如圖所示：有關(guān)上述轉(zhuǎn)化過(guò)程的下列敘述正確的是()A．MFe2O4表現(xiàn)了還原性B．MFe2Ox表現(xiàn)還原性C．SO2和NO2表現(xiàn)了還原性D．SO2和NO2發(fā)生了分解反應(yīng)答案B解析A項(xiàng)，由信息可知，MFe2O4與氫氣的反應(yīng)中，MFe2O4被H2還原，則MFe2O4為氧化劑，具有氧化性；B項(xiàng)，MFe2Ox在常溫下能使工業(yè)廢氣中的SO2、NO2等氧化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)，則氧化物為氧化劑，MFe2Ox為還原劑，體現(xiàn)其還原性；C項(xiàng)，由B可知，SO2和NO2表現(xiàn)了氧化性；D項(xiàng)，SO2/NO2＋MFe2Ox→S/N2＋MFe2O4不是分解反應(yīng)?？键c(diǎn)eq\a\vs4\al(二)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目[解析](1)NaCN中，Na是＋1價(jià)，N是－3價(jià)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0知，C是＋2價(jià)。也可以由HCN的結(jié)構(gòu)式確定，H—C≡N中非金屬性強(qiáng)的N是－3價(jià)，H是＋1價(jià)，故C是＋2價(jià)，NaCN是HCN的鈉鹽，二者碳元素化合價(jià)相同。依據(jù)HCN的結(jié)構(gòu)式可以寫出NaCN的電子式：Na＋[eq\o\al(·,·)C??Neq\o\al(·,·)]－。(2)由NaCN、Au和Na[Au(CN)2]可知，只有Au的化合價(jià)由0升高到＋1，其他元素化合價(jià)沒(méi)有變化，這時(shí)應(yīng)考慮空氣中的氧氣參與了反應(yīng)，故“浸取”反應(yīng)的氧化劑是空氣中的氧氣。抓住“置換”理解：鋅元素的化合價(jià)由0升高到＋2、金元素的化合價(jià)由＋1降低到0，根據(jù)得失電子守恒知，消耗的鋅與生成的金的物質(zhì)的量之比為1∶2。[答案](1)＋2Na＋[eq\o\al(·,·)C??Neq\o\al(·,·)]－(2)增大接觸面積，加快反應(yīng)速率O21∶2(3)1．雙線橋法(1)箭頭必須由反應(yīng)物指向生成物，且兩端對(duì)準(zhǔn)同種元素；(2)得失電子總數(shù)必須相等。2．單線橋法(1)箭頭必須由還原劑中失電子的元素指向氧化劑中得電子的元素；(2)箭頭方向表示電子轉(zhuǎn)移的方向；(3)在“橋”上標(biāo)明轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)，不標(biāo)“得”“失”。3．(2019·北京海淀高三期中)處理含氰(CN－)廢水涉及以下反應(yīng)，其中無(wú)毒的OCN－中碳元素為＋4價(jià)。CN－＋OH－＋Cl2→OCN－＋Cl－＋H2O(未配平)反應(yīng)Ⅰ2OCN－＋4OH－＋3Cl2=2CO2＋N2＋6Cl－＋2H2O反應(yīng)Ⅱ下列說(shuō)法中正確的是()A．反應(yīng)Ⅰ中碳元素被還原B．反應(yīng)Ⅱ中CO2為氧化產(chǎn)物C．處理過(guò)程中，每產(chǎn)生1molN2，消耗3molCl2D．處理Ⅰ中CN－與Cl2按物質(zhì)的量比例1∶1進(jìn)行反應(yīng)答案D解析在反應(yīng)Ⅰ中碳元素的化合價(jià)由CN－中的＋2變?yōu)镺CN－中的＋4，化合價(jià)升高，被氧化，故A錯(cuò)誤；在反應(yīng)Ⅱ中，OCN－中碳元素的化合價(jià)為＋4，生成物中二氧化碳的化合價(jià)也是＋4，碳元素化合價(jià)反應(yīng)前后沒(méi)有發(fā)生變化，二氧化碳既不是氧化產(chǎn)物，也不是還原產(chǎn)物，故B錯(cuò)誤；將反應(yīng)Ⅰ配平后的方程式為：CN－＋2OH－＋Cl2=OCN－＋2Cl－＋H2O，根據(jù)方程式可知CN－與Cl2按物質(zhì)的量比例1∶1進(jìn)行反應(yīng)，故D正確；由上述分析可得處理過(guò)程的總反應(yīng)為：2CN－＋8OH－＋5Cl2=10Cl－＋4H2O＋2CO2＋N2，根據(jù)反應(yīng)方程式可知：每產(chǎn)生1molN2，消耗5molCl2，故C錯(cuò)誤。4．(1)氯酸是一種強(qiáng)酸，氯酸的濃度超過(guò)40%就會(huì)迅速分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：8HClO3=3O2↑＋2Cl2↑＋4HClO4＋2H2O。根據(jù)題意完成下列小題：①在上述變化過(guò)程中，發(fā)生還原反應(yīng)的過(guò)程是________→________。(填化學(xué)式)②該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是____________(填化學(xué)式)；所得混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為________。(2)