氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用-高一化學(xué)同步(人教版2019必修第一冊(cè))(原卷版)

第一章物質(zhì)及其變化第三節(jié)氧化還原反應(yīng)第3課時(shí)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用一．對(duì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的認(rèn)識(shí)1．氧化性指物質(zhì)得電子的性質(zhì)(或能力)；還原性指物質(zhì)失電子的性質(zhì)(或能力)。2．雖然：Na－e－=Na＋，Al－3e－=Al3＋，但是還原性：Na>Al原因：根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，Na比Al活潑，因?yàn)镹a更易失去電子，所以Na比Al的還原性強(qiáng)。氧化性、還原性的強(qiáng)弱取決于物質(zhì)得、失電子的難易程度，與得、失電子數(shù)目的多少無關(guān)。3．從元素的價(jià)態(tài)考慮：(1)最高價(jià)態(tài)——只有氧化性如H2SO4中的S、KMnO4中的Mn等；(2)最低價(jià)態(tài)——只有還原性，如金屬單質(zhì)、Cl－、S2－等；(3)中間價(jià)態(tài)——既有氧化性，又有還原性，如Fe2＋、S、Cl2等。二．氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較方法1．依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理判斷(1)氧化性強(qiáng)弱：氧化劑>氧化產(chǎn)物(2)還原性強(qiáng)弱：還原劑>還原產(chǎn)物【例題1】反應(yīng)①H2SO3＋I(xiàn)2＋H2O=2HI＋H2SO4反應(yīng)②2FeCl3＋2HI=2FeCl2＋I(xiàn)2＋2HCl請(qǐng)判斷：H2SO3、I－、Fe2＋三者還原性的強(qiáng)弱；Fe3＋、I2、H2SO4三者氧化性的強(qiáng)弱?！敬鸢浮窟€原性：H2SO3>I－>Fe2＋；氧化性：Fe3＋>I2>H2SO4。【解析】根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理判斷則：還原劑的還原性氧化劑的氧化性由反應(yīng)①可知 H2SO3>I－ I2>H2SO4由反應(yīng)②可知 I－>Fe2＋ Fe3＋>I22．依據(jù)元素活動(dòng)性順序判斷(1)金屬越活潑，其單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)陽離子的氧化性逐漸減弱。(2)非金屬越活潑，其單質(zhì)氧化性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)陰離子的還原性越弱。F2、Cl2、Br2、I2、SF－、Cl－、Br－、I－、S2－由左至右，非金屬單質(zhì)的氧化性逐漸減弱；F－、Cl－、Br－、I－、S2－，由左至右，陰離子的還原性逐漸增強(qiáng)。3．依據(jù)產(chǎn)物中元素價(jià)態(tài)的高低判斷(1)相同條件下，不同氧化劑作用于同一種還原劑，氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)高的其氧化性強(qiáng)。例如：(2)相同條件下，不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產(chǎn)物價(jià)態(tài)低的其還原性強(qiáng)。例如：4．依據(jù)影響因素判斷(1)濃度：同一種物質(zhì)，濃度越大，氧化性(或還原性)越強(qiáng)。如氧化性：濃H2SO4>稀H2SO4，濃HNO3>稀HNO3；還原性：濃HCl>稀HCl。(2)溫度：同一種物質(zhì)，溫度越高其氧化性越強(qiáng)。如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強(qiáng)。(3)酸堿性：同一種物質(zhì)，所處環(huán)境酸(堿)性越強(qiáng)其氧化(還原)性越強(qiáng)。如氧化性：KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(堿性)。三．氧化還原反應(yīng)的規(guī)律1.價(jià)態(tài)規(guī)律(1)價(jià)態(tài)歸中規(guī)律含同種元素但價(jià)態(tài)不同的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，該元素價(jià)態(tài)的變化一定遵循“高價(jià)＋低價(jià)中間價(jià)”，而不會(huì)出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。簡記為“兩相靠，不相交”。稱為價(jià)態(tài)歸中反應(yīng)。例如：不同價(jià)態(tài)硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是下圖中的①②③④?！咀⒁狻坎粫?huì)出現(xiàn)⑤中H2S轉(zhuǎn)化為SO2，而H2SO4轉(zhuǎn)化為S的情況，出現(xiàn)了交叉?！纠}2】請(qǐng)標(biāo)注出下列反應(yīng)中元素的化合價(jià)，用雙線橋分析氧化還原反應(yīng)。失去2e－，化合價(jià)升高，被氧化H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2失去2e－，化合價(jià)升高，被氧化【答案】H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2↑+2H2O-20+4+6得到2e－，得到2e－，化合價(jià)降低，被還原(2)歧化反應(yīng)規(guī)律物質(zhì)所含元素能生成多種價(jià)態(tài)的產(chǎn)物時(shí)，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)稱為歧化反應(yīng)?！爸虚g價(jià)高價(jià)＋低價(jià)”。具有多種價(jià)態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應(yīng)。【例題3】請(qǐng)標(biāo)注出下列反應(yīng)中元素的化合價(jià)，用雙線橋分析氧化還原反應(yīng)。得到e－，化合價(jià)降低，被還原Cl2＋2NaOH得到e－，化合價(jià)降低，被還原【答案】Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O-10+1失去e－失去e－，化合價(jià)升高，被氧化2.強(qiáng)弱規(guī)律根據(jù)氧化還原反應(yīng)反應(yīng)原理：(1)氧化性強(qiáng)弱：氧化劑>氧化產(chǎn)物(2)還原性強(qiáng)弱：還原劑>還原產(chǎn)物依據(jù)物質(zhì)氧化性或還原性的強(qiáng)弱，也能判斷一個(gè)氧化還原反應(yīng)是否符合反應(yīng)原理，能否自發(fā)進(jìn)行。3.先后規(guī)律同一體系中，當(dāng)有多個(gè)氧化還原反應(yīng)發(fā)生時(shí)，強(qiáng)者優(yōu)先，總是氧化性強(qiáng)（還原性強(qiáng)）的物質(zhì)優(yōu)先反應(yīng)。例如：（1）向含相同物質(zhì)的量濃度的S2－、I－、Br－溶液中，緩慢通入氯氣，還原性強(qiáng)的離子優(yōu)先發(fā)生反應(yīng)，先后順序?yàn)镾2－、I－、Br－；（2）向含等物質(zhì)的量濃度的Fe3＋、Cu2＋、H＋、Ag＋溶液中，緩慢加入足量的鐵粉，氧化性強(qiáng)的離子優(yōu)先發(fā)生反應(yīng)，先后順序?yàn)锳g＋、Fe3＋、Cu2＋、H＋。4.守恒規(guī)律特征：氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)有升必有降，升降總值相等。本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù)。應(yīng)用：氧化還原反應(yīng)方程式的配平；有關(guān)得失電子數(shù)目的計(jì)算。【總結(jié)】守恒法解題思路(1)找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。(2)找準(zhǔn)一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個(gè)數(shù))。(3)根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式。n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià))＝n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià))(4)如果反應(yīng)涉及多步時(shí)，要理清反應(yīng)過程，抓住整個(gè)過程中最終得失電子的物質(zhì)，利用得失電子守恒解題，會(huì)更快捷。【典例1】已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有還原性，它們?cè)谒嵝匀芤褐羞€原性的強(qiáng)弱順序?yàn)椋篎e2＋＜H2O2＜I－＜SO2，則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是 （）A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋B．I2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HIC．H2O2＋H2SO4=SO2↑＋O2↑＋2H2OD．2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋【答案】C【解析】A項(xiàng)，還原性SO2＞Fe2＋，符合題意，反應(yīng)能發(fā)生；B項(xiàng)，還原性SO2＞I－，符合題意，反應(yīng)能發(fā)生；C項(xiàng)，還原性H2O2＞SO2，與題意矛盾，反應(yīng)不能發(fā)生；D項(xiàng)，還原性H2O2＞Fe2＋，符合題意，反應(yīng)能發(fā)生?！镜淅?】（2020·湖南省高一期末）鋁粉在堿性條件下可將溶液中的NO3-還原為N2，其化學(xué)方程式為：10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O。下列說法不正確的是（）A．反應(yīng)中NaNO3得電子 B．氧化性：NaNO3＞NaAlO2C．還原產(chǎn)物是N2 D．轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)產(chǎn)生標(biāo)況下的N26.72L【答案】D【解析】A．反應(yīng)中NaNO3得電子被還原成N2，N由+5價(jià)降為0價(jià)，故A正確；B．氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，氧化性：NaNO3＞NaAlO2，故B正確；C．NaNO3得電子被還原成N2，故C正確；D．根據(jù)方程式，每生成3mol氮?dú)廪D(zhuǎn)移30mol電子，轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)產(chǎn)生標(biāo)況下的0.1molN2，體積是2.24L，故D錯(cuò)誤；故選D?！镜淅?】Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為1∶16，則x的值為 （）A．2 B．5C．4 D．3【答案】B【解析】本題考查在氧化還原反應(yīng)中利用得失電子守恒進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。得關(guān)系式：1×eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(6－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(2,x)))))×x＝16×2，解得x＝5?；A(chǔ)練1．（2020·重慶高一期末）科學(xué)的假設(shè)與猜想是科學(xué)探究的先導(dǎo)和價(jià)值所在。在下列假設(shè)或猜想引導(dǎo)下的探究肯定沒有意義的是（）A．探究和反應(yīng)可能有生成B．探究和可能化合生成C．探究可能被溶液完全吸收生成和D．探究新型催化劑實(shí)現(xiàn)汽車尾氣中與反應(yīng)轉(zhuǎn)化為和2．（2020·北京高一期中）已知N元素的最低化合價(jià)是–3價(jià)，最高化合價(jià)是+5價(jià)，那么下列物質(zhì)中的N元素只具有氧化性的是()A．NH3 B．N2 C．NO2 D．HNO33．（2020·三亞華僑學(xué)校高一開學(xué)考試）以下微粒通常只具有氧化性的是(

)A．Fe B．Fe2+ C．Fe3+ D．H24．（2020·珠海市第二中學(xué)高一期中）在6KOH+3Cl2==KClO3+5KCl+3H2O的反應(yīng)中,下列說法中正確的是A．KCl是還原產(chǎn)物，KClO3是氧化產(chǎn)物B．Cl2是氧化劑，KOH是還原劑C．KOH是氧化劑，Cl2是還原劑D．被氧化的氯原子與被還原的氯原子數(shù)之比為5∶15．（2020·湖南省高一期末）向NaCl、NaBr、KI的混合溶液中通入一定量的Cl2后，若所得溶液中含有Br2，則溶液中一定不含（）A．Cl2 B．Cl- C．Br- D．I-6．（2020·珠海市第二中學(xué)高一期中）已知常溫下，在溶液中發(fā)生如下反應(yīng)：①16H++10Z-+2XO4-=2X2++5Z2+8H2O②2A2++B2=2A3++2B-；③2B-+Z2=B2+2Z-。由此推斷下列說法正確的是（）A．反應(yīng)Z2+2A2+=2A3++2Z-可以進(jìn)行B．Z元素在①、③反應(yīng)中均被還原C．氧化性由強(qiáng)到弱的順序是：XO4-、Z2、A3+、B2、D．還原性由強(qiáng)到弱的順序是：Z-、B-、A2+、X2+7．（2020·衡東縣歐陽遇實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期末）已知反應(yīng)：①Cl2+2KBr=2KCl+Br2，②KClO3+6HCl=3Cl2+KCl+3H2O，③2KBrO3+Cl2=Br2+2KClO3，下列說法正確的是（）A．上述三個(gè)反應(yīng)都有單質(zhì)生成，所以都是置換反應(yīng)B．氧化性由強(qiáng)到弱順序?yàn)镵BrO3＞KClO3＞Cl2＞Br2C．反應(yīng)②中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為6∶1D．③中l(wèi)mol還原劑反應(yīng)則氧化劑得到電子的物質(zhì)的量為2mol8．已知還原性：I－>Fe2＋>Br－。向FeBr2溶液中通入少量Cl2，反應(yīng)的離子方程式為________________；向FeI2溶液中通入少量Cl2，反應(yīng)的離子方程式為________________________；向FeI2溶液中通入過量Cl2，反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。能力練9．（2020·珠海市第二中學(xué)高一期中）在一定條件下，PbO2與Cr3＋反應(yīng)，產(chǎn)物是Cr2O72－和Pb2＋，若生成3molCr2O72－則反應(yīng)所需PbO2的物質(zhì)的量為（）A．7.5molB．3molC．9molD．6mol10．（2020·巴東縣第二高級(jí)中學(xué)高一月考）對(duì)反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO的下列說法正確的是（）A．還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為2∶1B．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2C．NO2是氧化劑，H2O是還原劑D．反應(yīng)中若有6molNO2參與反應(yīng)，則有3mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移11．已知G、Q、X、Y、Z均為含氯元素的化合物，在一定條件下有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(未配平)：①G→Q＋NaCl②Q＋H2Oeq\o(→,\s\up7(電解))X＋H2③Y＋NaOH→G＋Q＋H2O④Z＋NaOH→Q＋X＋H2O這五種化合物中Cl元素化合價(jià)由低到高的順序是 ()A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、YC．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X12．（2020·河北深州市中學(xué)高一期中）對(duì)下列氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)的判斷，不正確的是（）A．H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2↑+2H2O：6e－B．3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O：5e－C．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑：2e－D．2H2S+SO2=3S+2H2O：4e－13．（2020·河南省高一期末）下列變化中，元素價(jià)態(tài)變化與反應(yīng)：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO屬于同一類型的是（）A．2FeCl3＋H2S=2FeCl2＋2HCl＋S↓B．2NH4Cl＋6HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋N2↑＋2CrCl3＋7H2OC．3Br2＋6NaOH=NaBrO3＋5NaBr＋3H2OD．5H2S＋2KMnO4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋5S↓＋8H2O14．（2020·陜西省西安一中高一期末）重鉻酸銨[(NH4)2Cr2O7]是一種受熱易分解的鹽。下列各項(xiàng)中的物質(zhì)可能是重鉻酸銨受熱分解的產(chǎn)物是（）A．Cr、NH3、H2O B．Cr2O3、N2、H2OC．Cr2O3、NH3、H2O D．CrO3、N2、H2O15．（2020·貴州省織金縣第二中學(xué)高一期中）已知2Fe3＋+2I－＝2Fe2＋+I2

，

2Fe2＋+Cl2＝2Fe3＋+2Cl－

，則有關(guān)離子的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?

)A．Cl-＞Fe2+＞I- B．Fe2+＞I-＞Cl- C．I-＞Fe2+＞Cl- D．Fe2+＞Cl-＞I-16．（2020·安徽省六安中學(xué)高一期中）已知：5PbO2+2Mn2++4H+=5Pb2++2+2H2O，下列說法正確的是A．PbO2為還原劑，具有還原性B．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5C．生成1mol的Pb2+，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為5molD．酸性環(huán)境下PbO2的氧化性弱于17．(2020·赤峰質(zhì)檢)已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，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＋I(xiàn)2C．Co2O3＋6HCl(濃)=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD．2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)218．現(xiàn)有下列三個(gè)氧化還原反應(yīng)：①2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I(xiàn)2②2FeCl2＋Cl2=2FeCl3③2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O若某溶液中含有Fe2＋、Cl－和I－，要