2018届二轮复习氧化还原反应课件（33张）（全国通用） 33页

专题三 氧化还原反应 专题三　氧化还原反应 主干知识整合 专题三 │ 主干知识整合 要点热点探究 专题三 │ 要点热点探究 ►　探究点一　氧化还原反应的概念分析及计算 1 ．解答氧化还原反应概念题的两个关键是： (1) 要理清知识线索 专题三 │ 要点热点探究 (2) 要明确解题的方法思路 找变价、判类型、分升降、定其他。其中 “ 找变价 ” 是非常关键的一步，特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清它的变化情况。 2 ．氧化还原反应的相关计算 (1) 基本方法 —— 得失电子守恒法 对于氧化还原反应的计算，关键是氧化还原反应的实质 —— 得失电子守恒，列出守恒关系求解，即 n ( 氧化剂 ) × 变价原子个数 × 化合价变化值＝ n ( 还原剂 ) × 变价原子个数 × 化合价变化值。 专题三 │ 要点热点探究 (2) 特殊题型 对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子无损耗，可直接根据起始物和最终产物得失电子相等，删去中间产物，建立二者的守恒关系，迅速求解。例如： ，则 Cu 失去电子的物质的量等于 H 2 O 2 得电子的物质的量，忽略 HNO 3 参加反应的过程。 专题三 │ 要点热点探究 例 1 在浓盐酸中 H 3 AsO 3 与 SnCl 2 反应的离子方程式为： 3Sn 2 ＋ ＋ 2H 3 AsO 3 ＋ 6H ＋ ＋ 18Cl － ==2As ＋ 3SnCl 6 2- ＋ 6M 。关于该反应的说法中正确的组合是 ( 　　 ) ① 氧化剂是 H 3 AsO 3 　②还原性： Cl － ＞ As 　 ③每生成 1 mol As ，反应中转移电子的物质的量为 3 mol ④ M 为 OH － 　⑤ SnCl 6 2- 是氧化产物 A ．①②④⑤　　　　　　 B ．①③⑤ C ．①②③④ D ．只有①③ 专题三 │ 要点热点探究 B 　 【 解析 】 此反应中 SnCl 2 → SnCl 6 2- 锡元素价态升高，则 SnCl 2 是还原剂， SnCl 6 2- 是氧化产物；故 ⑤ 正确； H 3 AsO 3 → As 中， As 元素的化合价降低，故 H 3 AsO 3 是氧化剂，则生成 1 mol As ，转移电子的物质的量为 3 mol ，故 ①③ 正确； Cl － 不是还原剂，故 ② 错误；由电荷守恒知 M 为 H 2 O ，故 ④ 错误。 专题三 │ 要点热点探究 【 点评 】 氧化还原反应的概念分析是解决氧化还原反应所有题目的基础，而找变价是氧化还原反应有关概念分析的关键。 专题三 │ 要点热点探究 变式题 二氧化氯是目前国际上公认的新一代高效、广谱、安全杀菌剂。可采用氯酸钠 (NaClO 3 ) 与浓盐酸反应的方法制备，此法的缺点主要是在得到二氧化氯的同时产生了大量的氯气。下列有关该反应的说法不正确的是 ( 　　 ) A ．二氧化氯中 Cl 的化合价为－ 1 B ．制备二氧化氯的反应中， NaClO 3 是氧化剂， HCl 是还原剂 C ．二氧化氯是 NaClO 3 的还原产物 D ．生成标准状况下的 22.4 L 二氧化氯时转移电子 1 mol 专题三 │ 要点热点探究 A 　 【 解析 】 ClO 2 中 Cl 的化合价为＋ 4 ， O 的化合价为－ 2 ， A 项错误；制备 ClO 2 的化学方程式为： 2NaClO 3 ＋ 4HCl( 浓 )==2NaCl ＋ 2ClO 2 ↑ ＋ Cl 2 ↑ ＋ 2H 2 O ，由此可知，选项 B 、 C 、 D 正确。 专题三 │ 要点热点探究 例 2 在过量的稀硫酸溶液中加入 5.6 g Fe 粉，待反应完全后，再加入 50 mL 0.5 mol·L － 1 KNO 3 溶液，恰好反应完全。该反应的方程式为： “ ____FeSO 4 ＋ ____KNO 3 ＋ ____H 2 SO 4 ===____K 2 SO 4 ＋ ____Fe 2 (SO 4 ) 3 ＋ ____ N x O y ＋ ____H 2 O ” ，则对该反应的下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．反应中还原产物是 NO B ．氧化产物和还原产物的物质的量之比为 1 ∶ 4 C ．反应过程中转移的电子数为 8e － D ．化学方程式中按物质顺序的化学计量数是： 8 、 2 、 5 、 1 、 4 、 1 、 5 专题三 │ 要点热点探究 D 　 【 解析 】 设还原产物中 N 的化合价为 a ，由电子守恒可得， × 1 ＝ 0.5 mol·L － 1 × 50 × 10 － 3 L × (5 － a ) ，解得 a ＝ 1 ，所以还原产物为 N 2 O ；由得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式得 8FeSO 4 ＋ 2KNO 3 ＋ 5H 2 SO 4 ===K 2 SO 4 ＋ 4Fe 2 (SO 4 ) 3 ＋ N 2 O ＋ 5H 2 O ，由化学方程式可知氧化产物和还原产物的物质的量之比为 4 ∶ 1 ，反应过程中转移的电子数为 0.1 × 6.02 × 10 23 。 专题三 │ 要点热点探究 【 点评 】 守恒定律是自然界最重要的基本定律，是化学科学的基础。在化学反应中，守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴、阳离子所带电荷数必须相等；原子守恒 ( 或称质量守恒 ) ，也就是反应前后各元素原子个数相等；得失电子守恒是指在氧化还原反应中，失电子总数一定等于得电子总数，即得失电子数目保持守恒。守恒法是解答化学计算题最常用的方法之一。 专题三 │ 要点热点探究 变式题 某含铬 (Cr 2 O 7 2- ) 废水用硫酸亚铁铵 [FeSO 4 ·(NH 4 ) 2 SO 4 ·6H 2 O] 处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到 n mol FeO·Fe y Cr x O 3 。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是 ( 　　 ) A ．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为 n (2 － x ) B ．处理废水中的 Cr 2 O 的物质的量为 nx/2 C ．反应中发生转移的电子数为 3 nx mol D ．在 FeO·Fe y Cr x O 3 中， 3 x ＝ y 专题三 │ 要点热点探究 A 　 【 解析 】 Cr 2 O 7 2- 中 Cr 的化合价为＋ 6 价，具有强氧化性，被＋ 2 价铁还原为＋ 3 价，根据生成物的化学式可判断部分铁被氧化，被氧化的铁的化合价升高为＋ 3 价，因此根据得失电子守恒 D 项正确。铬元素的化合价由＋ 6 价降低为＋ 3 价，即 1 mol Cr 得到 3 mol 电子，因此 C 项正确。由质量守恒判断 B 项也正确。 专题三 │ 要点热点探究 ►　探究点二　氧化还原反应的基本规律 1 ．物质氧化性、还原性强弱的判断 物质氧化性、还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关，可从 “ 热＞冷 ” ( 温度 ) 、 “ 浓＞稀 ” ( 浓度 ) 、 “ 易＞难 ” ( 反应条件、剧烈程度 ) ，以及金属活动性顺序表、元素在周期表中的位置、原电池原理、电解池中离子的放电顺序等角度判断；还要学会从化学反应方向的角度判断 “ 剂＞物 ” ( 同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性 ) 。 专题三 │ 要点热点探究 [ 特别注意 ] (1) 含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性。如： HClO 的氧化性强于 HClO 4 ，稀硫酸无强氧化性。 (2) 物质的氧化性、还原性是相对的，如 H 2 O 2 与 MnO 4 - 反应作还原剂，与 I － 、 Fe 2 ＋ 、 S 2 － 、 SO 3 2- 反应作氧化剂。 (3) 反应环境对物质氧化性、还原性的影响。 NO 只有在酸性条件下才有强氧化性，而 ClO － 无论在酸性、中性、还是在碱性条件下都有强氧化性。 (4) 利用原电池正、负极判断金属的还原性时，要注意 Al 和 Fe 的特殊性。如 Mg 、 Al 、 NaOH 溶液形成的原电池中 Mg 作正极、 Al 作负极； Al 或 Fe 、 Cu 、浓硝酸形成的原电池中， Al 或铁为正极、 Cu 为负极。 专题三 │ 要点热点探究 2 ．氧化还原反应的一般规律 (1) 得失电子守恒规律。 (2) 价态与表现性质规律：最高价态的元素只有氧化性，最低价态的元素只有还原性，中间价态的元素既有氧化性又有还原性。 (3) 性质强弱规律：氧化性 —— 氧化剂＞氧化产物；还原性 —— 还原剂＞还原产物。如： 2FeCl 3 ＋ Cu==2FeCl 2 ＋ CuCl 2 ，氧化性： Fe 3 ＋ ＞ Cu 2 ＋ ，还原性： Cu ＞ Fe 2 ＋ 。 (4) 反应先后规律：如把 Cl 2 通入 FeBr 2 溶液中，由于还原性 Fe 2 ＋ ＞ Br － ，当通入少量 Cl 2 时，根据先后规律， Cl 2 首先将 Fe 2 ＋ 氧化；但 Cl 2 足量时，就可将 Fe 2 ＋ 、 Br － 一并氧化。 专题三 │ 要点热点探究 (5) 价态归中规律：即同种元素不同价态之间的反应，高价态的元素化合价降低，低价态的元素化合价升高，但升高与降低的化合价不能相交。如 KClO 3 ＋ 6HCl== KCl ＋ 3Cl 2 ↑ ＋ 3H 2 O ，氯酸钾中 Cl 元素的化合价由＋ 5 价降低到 0 价，而非－ 1 价，作还原剂的 HCl 是 5 mol ，而不是 6 mol 。利用此规律可根据化合价判断混合体系中氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物，如某一混合体系有 N 2 O 、 FeSO 4 、 Fe(NO 3 ) 3 、 HNO 3 和 Fe 2 (SO 4 ) 3 ，则氧化剂为 HNO 3 ，氧化产物为 Fe(NO 3 ) 3 和 Fe 2 (SO 4 ) 3 ；还原剂为 FeSO 4 ，还原产物为 N 2 O 。 专题三 │ 要点热点探究 (6) 邻位价态规律：氧化还原反应发生时，其价态一般先变为邻位价态。如 Cl － 一般被氧化成 Cl 2 ，而不是更高价态的氯元素； S 2 － 一般被氧化成 S 单质，而 S 单质一般被氧化成 SO 2 。但 ClO － 、 ClO 3 - 作氧化剂时，一般被还原成 Cl － ，而不是 Cl 2 (ClO － 、 ClO 3 - 与 Cl － 在酸性条件下发生归中反应生成 Cl 2 除外 ) 。 (7) 歧化原则：中间价态 → 高价态＋低价态。一般有：中间价态物质可以在碱液中歧化，而歧化产物又可以在酸液中发生归中反应： 3S ＋ 6OH － ==2S 2 － ＋ SO 3 2- ＋ 3H 2 O,2S 2 － ＋ SO 3 2- ＋ 6H ＋ =3S ↓ ＋ 3H 2 O 。 记忆口诀： “ 高氧低还中两性，归中靠拢不交叉；歧化反应价升降，相邻价态不反应。 ” 专题三 │ 要点热点探究 例 3 根据下表信息，下列叙述中正确的是 ( 　　 ) 序号 氧化剂 还原剂 其他反应物 氧化产物 还原产物 ① Cl 2 FeBr 2 Cl － ② KMnO 4 H 2 O 2 H 2 SO 4 O 2 Mn 2 ＋ ③ KClO 3 浓盐酸 Cl 2 ④ KMnO 4 浓盐酸 Cl 2 Mn 2 ＋ A ．表中 ① 组反应的氧化产物只能是 FeCl 3 B ．氧化性强弱比较： KMnO 4 ＞ Fe 3 ＋ ＞ Cl 2 ＞ Fe 2 ＋ C ． ④ 的离子方程式配平后， H ＋ 的化学计量数为 16 D ．表中 ③ 还原产物是 KCl 专题三 │ 要点热点探究 C 　 【 解析 】 Fe 2 ＋ 的还原性强于 Br － ，因此向 FeBr 2 溶液中通入 Cl 2 时优先氧化 Fe 2 ＋ ，故其氧化产物有 FeCl 3 ，也可能有 Br 2 ， A 、 B 两项错误；表中 ③ 发生的是 “ 归中反应 ” ，其氧化产物和还原产物都是氯气， D 项错误；根据电子守恒配平 ④ 的离子方程式为 2MnO 4 - ＋ 10Cl － ＋ 16H ＋ ==5Cl 2 ↑ ＋ 2Mn 2 ＋ ＋ 8H 2 O ， C 项正确。 专题三 │ 要点热点探究 【 点评 】 在可能发生多个氧化还原反应的体系中，按氧化还原反应的“先后反应规律”分析问题，能优化思维过程，形成有序、条理的解题思路。 专题三 │ 要点热点探究 变式题1 已知 Co 2 O 3 在酸性溶液中易被还原成 Co 2 ＋ ， Co 2 O 3 、 Cl 2 、 FeCl 3 、 I 2 的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是 ( 　　 ) A ． 3Cl 2 ＋ 6FeI 2 ===2FeCl 3 ＋ 4FeI 3 B ． Cl 2 ＋ FeI 2 ===FeCl 2 ＋ I 2 C ． Co 2 O 3 ＋ 6HCl===2CoCl 2 ＋ Cl 2 ↑ ＋ 3H 2 O D ． 2Fe 3 ＋ ＋ 2I － ===2Fe 2 ＋ ＋ I 2 专题三 │ 要点热点探究 A 　 【 解析 】 找出选项中反应的氧化剂与氧化产物，根据氧化性：氧化剂＞氧化产物，若符合题干中的氧化性顺序 Co 2 O 3 ＞ Cl 2 ＞ FeCl 3 ＞ I 2 就可以发生，可知 B 、 C 、 D 项都符合，正确； A 项中 Cl 2 应先氧化 I － ，再氧化 Fe 2 ＋ ，反应方程式应为： 3Cl 2 ＋ 2FeI 2 ==2FeCl 3 ＋ 2I 2 ，故 A 错误。 专题三 │ 要点热点探究 变式题2 已知 ：还原性 HSO 3 － ＞ I － ，氧化性 IO 3 － ＞ I 2 。在含 3 mol NaHSO 3 的溶液中逐滴加入 KIO 3 溶液。加入 KIO 3 和析出 I 2 的物质的量的关系曲线如图 3 － 1 所示。下列有关说法正确的是 ( 　　 ) A ．当溶液中 n (I － ) ∶ n (I 2 ) ＝ 1 ∶ 1 时，加入 的 n (KIO 3 ) ＝ 9/8 mol B ． a 点时剩余 NaHSO 3 的物质的量为 1.2 mol C ． b 点时的还原产物可能是 I 2 D ．反应过程中的氧化产物均为 SO 3 专题三 │ 要点热点探究 A 　 【 解析 】 分析题给已知条件和反应过程的图像可知， 0 ～ b 段发生反应的离子方程式为 3HSO 3 － ＋ IO 3 － ==3SO 4 2 － ＋ I － ＋ 3H ＋ ， b → c 段发生反应的离子方程式为 IO 3 － ＋ 5I － ＋ 6H ＋ ==3I 2 ＋ 3H 2 O 。 a 点 n (IO 3 － ) ＝ 0.4 mol ，参加反应的 NaHSO 3 的物质的量为 1.2 mol ，剩余 NaHSO 3 的物质的量为 1.8 mol ； b 点时第一个反应恰好完成，还原产物只有 I － ；整个反应过程中的氧化产物有 SO 4 2 － 和部分 I 2 。 专题三 │ 要点热点探究 专题三 │ 教师备用习题 【备用理由】 强化根据电子守恒进行氧化还原反应的计算，该题目具有一定难度。 教师备用习题 1 ．在 2KI ＋ O 3 ＋ H 2 O==2KOH ＋ O 2 ＋ I 2 的反应中，当有 2 mol 的 KI 被氧化时，被还原的氧原子为 ( 　　 ) A ． 1 mol 　　　　　　　　　 B. 1/2mol C.2/3 mol D. 1/3mol 【 解析 】 A 　分析化合价变化， O 3 中 3 个氧原子，只有 1 个氧原子化合价降低为－ 2 ，所以被还原的氧原子为 1 mol 。 专题三 │ 教师备用习题 【备用理由】 本题集框图推断、氧化还原反应的离子方程式书写、离子共存、氧化还原反应有关概念的分析、氧化还原反应规律的运用于一体，综合性强，难度适中，很符合现在高考的理念，是一道好题。 2. 已知物质 K 2 EO 4 具有很强的氧化性，是一种高效绿色氧化剂，可用于废水和生活污水的处理。根据下列框图回答问题 ( 答题时，化学式和化学方程式中的 M 、 E 用对应的元素符号表示 ) ： 专题三 │ 教师备用习题 (1)M 和 E 相比，还原性较强的是 ________( 填化学式 ) 。 (2) 在 K 2 EO 4 的水溶液中能大量共存的离子是 _______( 填字母 ) 。 A ． Fe 2 ＋ B ． S 2 － C ． SO 3 2- D ． Cl － (3) 写出 X 与稀硫酸和 H 2 O 2 混合液反应的离子方程式： __________________________ 。 (4) 在 Z ―→ K 2 EO 4 的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ________ 。 专题三 │ 教师备用习题 【 答案 】 (1)Fe 　 (2)D (3)2Fe 2 ＋ ＋ H 2 O 2 ＋ 2H ＋ ==2Fe 3 ＋ ＋ 2H 2 O (4)3 ∶ 2 【 解析 】 由 Y 红色溶液可知， Y 中含有 Fe 3 ＋ ，逆推可知 X 中含有 Fe 2 ＋ ，进一步逆推可得金属 E 为 Fe ，蓝色溶液中的 MSO 4 为 CuSO 4 ，金属 M 为 Cu ，物质 K 2 EO 4 是 K 2 FeO 4 。 (1)Fe 的金属活动性强于 Cu ，因此， Fe 的还原性强于 Cu 。 (2) 由 Fe(OH) 3 ＋ KOH ＋ Cl 2 ―→KCl ＋ K 2 FeO 4 ＋ H 2 O 可知， Cl － 在 K 2 FeO 4 的水溶液中能大量共存，而 Fe 2 ＋ 、 S 2 － 、 SO 3 2- 不能在此溶液中大量共存。 专题三 │ 教师备用习题 (3) 根据化合价升降总数相等和电荷守恒可写出反应的离子方程式为： 2Fe 2 ＋ ＋ H 2 O 2 ＋ 2H ＋ ==2Fe 3 ＋ ＋ 2H 2 O 。 (4) 在 Fe(OH) 3 ＋ KOH ＋ Cl 2 ―→ KCl ＋ K 2 FeO 4 ＋ H 2 O 中， Cl 的化合价由 0 降到－ 1 价， Cl 2 是氧化剂， Fe 的化合价由＋ 3 升高到＋ 6 价， Fe(OH) 2 是还原剂，根据电子守恒可得，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 3 ∶ 2 。