高中化学教案【氧化还原反应配平】 8页

高中化学58个考点精讲1、氧化还原反应及其配平1.复习重点：1、氧化述原反应概念。2、电子守恒原理的应用。3、根据化合价升降总数守恒配平化学反应方程式。2.难点聚焦氧化还原反应中的概念与规律：一、五对概念在氧化述原反应小，有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是:氧化剂氧化性噺化合州电子I.胖低丨I表顼性质失电I化合价|子j升高1还原性还原剂被还原还原反应1I变化过程I!被氧化氧化反应发生反应还原产物II所得产物I!■氧化产物二、五条规律1、表现性质规律同种元素具有多种价态时，一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。2、性质强弱规律在“氧化剂+还原剂一还原产物+氧化产物”中，氧化性强弱顺序IT是：氧化剂〉氧化产物；还mSS弱顺序是：还原剂〉还原产物。3、反应先后规律在浓度和并不大的溶液中，同时含有儿种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先与溶液中最强的还原剂作用；同理，在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如，向含有FeB"溶液中通入C12,首先被氧化的是Fe2+4、价态归中规律含不同价态同种元素的物质间发生氧化述原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价+低价一中间价”的规律。5、电子守恒规律在任何氧化一还原反应中，氧化剂得电子（或共用电子对偏向）总数与还原剂失电子（或共用电子对偏离）总数一定相等。三.物质氧化性或还原性强弱的比较：（1）由元素的金属性或非金属性比较<1>金属阳离子的氧化性随其单-质还原性的增强而减弱\n单质的还原性逐渐减弱>X、Ca>恥、Mg、如、Z”、傀、強、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag>Pt、Au<对应阳离子的氧化性逐渐减弱非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱单质的氧化性逐渐减弱F.Cl.Br.1W对应阴离子的还原性逐渐减弱（2）由反应条件的难易比较不同的氧化剂与同一述原剂反应时，反应条件越易，其氧化剂的氧化性越强。如：2KMnO^+16//C/=2KCI+2MnCl2+5Cl2T+8j¥2O（常温）加<2+4丹浓）—MnCl2+Cl2^+2H2O（加热）前者比后者容易发生反应，可判断氧化性：恥。4>屁。同理，不同的还原剂与同一氧化剂反应时，反应条件越易，其述原剂的述原性越强。（3）根据被氧化或被述原的程度不同进行比较当不同的氧化剂与同一还原剂反应时，还原剂被氧化的程度越大，氧化剂的氧化性就越强。如AA2傀+34_2阳禺，傀+S_恋，根据铁被氧化程度的不同（傀匕尿"）,可判断氧化性：。同理，当不同的还原剂与同一氧化剂反应时，氧化剂被还原的程度越大，还原剂的还原性就越强。（4）根据反应方程式进行比较氧化剂+述原剂二述原产物+氧化产物氧化性：氧化剂〉氧化产物；述原性：述原剂>述原产物（5）根据元索周期律进行比较一般地，氧化性：上〉下，右〉左；还原性:K>上，左〉右。（6）某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关：温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。酸碱性：如中性环境中比亍不显氧化性，酸性环境中观亍显氧化性；又如恥°4溶液的氧化性随溶液的酸性壇强而壇强。注意：物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电了的难易，与得失电了的多少无关。如还原性：S如捏,氧化性：浓HNOr稀HN6°1.例题精讲：一、氧化还原反应中的概念辨析：例1、（广州测试题）制备孰化钙的化学方程式为CaCO3+2HCN二Ca（CN）2+COt+H2t+C02t,在反应中（）A.氢元素被氧化，碳元素被还原B.HCN既是氧化剂又是还原剂C.Ca（CN）2是氧化产物，H?是还原产物D.CO为氧化产物，H?为还原产物解析：本题考查氧化还原反应的有关概念。一CaCO3+2HCN=Ca（CN）2+COt+H2t+CO2t（注意生成物中CO?碳元素来口CaCO3,它的化合价在反应前后没冇发生变化），即氢元素化合价降低，碳元素化合价升高，故HCN既是氧化剂又是述原剂，Ca（CN）2是氧化产物，出是述原产物。答案：B、C。\n点评：此类结合实例确定氧化还原反应的有关概念的试题，其解题方法是：找变价T判类型T分升降T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（如本题反应物均含有碳元素），必须弄清它的变化情况。例2.（全国高考题）卜•列叙述止确的是（）A.含金属元素的离子不一定都是阳离子B.在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂C.某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质解析：本题主要是考查氧化还原反应概念正误的判断。答案：A、Do点评：解此类有关概念辨析的试题应遵循“理解概念抓实质”的原则，若是再辅以具体实例，会使抽象的问题具体化，其判断结呆更具冇可靠性。例3：（98高考试测题）120°C、101.3KPa条件下，有2LHO2LCO、1LCO2>0.5L02和ILH2组成的混合气体。将混合气体通过分别放右足量Cu粉、C粉和CuO粉的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应，11不讼三个反座營纠傅聊呗予琳刖，问：⑴尾气是否有可能是单一气体？（填“可能”或“不可能”）。若可能，该气体是—⑵原气体中是否有几种（或一种），不口J能再存在于尾气之中：（填“有”或“没冇”。若有，它们（或它）是o⑶原气体中是否有几种（或一种）肯定存在于尾气中？（填“冇”或“没冇”。若冇,它们（或它）是0解答:题吋若将放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三个反应管排列组合，共有6种情况，逐一分析，固然可以求解，但相当费时费力。如运用发散思维从还原剂Cu粉、C粉可将①、CO2、H20还原成CO、H2；氧化剂CuO可将CO、也氧化成C02.也0等角度來考虑，就能找到一个新角度，发现新的解法：反应管盛放物质可吸收气休能反应产生新气体灼热Cu粉（还原剂）02无灼热C粉（还原剂）C02>也0、02co、h2灼热CuO粉（氧化剂）co、h2C02、H20不难发现Cu粉、C粉和CuO粉的三个反应管无论如何排列，Ch-定不再存在，尾气之中冇CO2、出0或CO、H2存在。答案:⑴不可能⑵有,02⑶没冇二、氧化性或还原性强弱判断：例4.（±海高考试题）根据下列反应判断冇关物质还原性曲强到弱的顺序是（）（1）只启0占2+=2皿+日2泾。4（2）2尿C7$+2M=2FeCl2+2HCl+l2（3）3F&Cl2=2尿C£+師T+2卫2。+尿（師心A.h2so3>r>心>N0B.y>尿加>旦品q>NOC.屁加>/->旦品q>NOD.NO>附>H品o?>厂解析：本题是根据物质氧化性或还原性强弱的规律解题。在同一氧化述原反应屮，氧化剂+述原剂二述原产物+氧化产物，\n还原性：还原剂>还原产物；氧化性：氧化剂〉氧化产物，概括为：左〉右。据此规律，由反应式(1)可知还原性绥$2AM,由⑵可知还原性>际―,由(3)可知还原性屁。综合(1)(2)(3)得：時广>>N0。答案：a例5.(2000年南京调研试题)已知厂、%”、$°2和日2。2均自还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为陀>厂〉円2。2>肿+。则下列反应不能发生的是()A.2F53++SO2+2^O=2F&2++SO^~+4H+B.-+2HQ—H凯+2HIc.h2o2+h2so,=02+02+2%D.2尿“+厶=2F&3++2r解析：本题实质上是例3的逆向思维题，解题时可先假设齐选项反应均能发生，推出选项屮相应微粒述原性的强弱顺序，然后对照已知微粒述原性强弱顺序，从而确定反应能否发生。由还原性强弱顺序的判断规律可知，各选项右关微粒还原性强弱顺序为：Aso2>；b.so2>r；c.h2o2>so2；d.f尹■>广，对比答案：C、Do点评：氧化还原反应能否发生，其规律是：强氧化剂+强还原剂T弱氧化剂+弱还原剂，或者说氧化性、述原性体现“以强制弱”的原则。根据氧化述原反应，判断有关微粒的氧化性、述原性的强弱是化学中的一条重耍规律的应用，也是高考考查的热点知识。so2>r>兄02>心C、D与此相违背，故C、D反应不能发生。三、氧化还原反应方程式配平:1、配平原则：在氧化还原反应元素间得失电子总数(或化合价升降总数)相等。2、配平方法：一标、二找、三定、四平、五查(1)定项配平:例5、(上海高考试题)实验室为监测空气中汞蒸气的含量；往往悬挂涂有Cui的滤纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气屮的含汞量，其反应为：4CuI+Hg->Cu2HgI4+2Cu(1)上述反应产物CikHgLi中,Cu元素显价。(2)以上反应中的氧化剂为,当有lmolCuI参与反应时，转移电子mole(3)Cui可由C『+与1一直接反应制得，请配平下列反应的离子方程式。□cu2++nr->OcuH-Qr解答：根据元素间化合价升降总数相等得：(1)+1(2)Cui0.5(3)2521(2)缺项配平：例6、(上海高考试题)KC103+口口(浓)->匚|1«；1+0：102t+QCLt+口IA(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是(填写编号，多选倒扌II)。①只有还原性②还原性和酸性③只有氧化性④氧化性和酸性（3）产生0.lmolCl2,则转移的电子的物质的量为mole（4）C102具有很强的氧化性。因此，常被用作消毒剂，其消毒效率（以单位质量得到的电了数表示）是CL的倍。\n解析：（1）HC1中一部分C1化合价不变，表现为酸性，一部分C1化合价升高到+1价，表现为还原性，KC10.3化合价降低到+4价。先配平发生元素化合价变化的系数，观察得缺项为H20o配平得2、4、2、2、1、2ILOo（2）②、（3）0.2（4）根据得电了能力：竺：型二2.6367.571（3）依题意书写氧化还原反应方程式：例7、在KI和H2SO4溶液屮加入H2O2，放出大量不溶于水的无色气体（气泡从溶液内部放出），同时溶液呈紫红色，且可使淀粉变蓝，写岀化学方程式.解析：这是一道颇为简单但却很容易出错的化学题，错误的原因大多是把实验现象看成只是一个反应的现象，其实，实验现象往往是若干个反应共同体现出來的，该题就是如此•有的同学认为产物屮有【2和O?,这没冇错，但如果认为这两种物质均是由一个反应得到的话，这就错了，因为在这个反应屮，这两种物质均是氧化产物，哪么述原剂是什么呢？如果述原剂是H2SO4,则应该有SO2生成，与题意不符，I『旦稀h2so4也没有这么强的氧化性.H2o2+2KI+H2so4=I2+K2so4+2H2O2H7O9=2H°O+O。t点评：解此类题方法是：先依据题意设法找出发生氧化还原反应的物质，根据元素化合价变化总数守恒配平其系数，再根据电荷、元素守恒配平找出并其它物质。氧化述原反应i.以油类为溶剂的防锈漆称为油基防锈漆，山于环保方而的原因，目前要推广使用水基防锈漆，但水基漆较易溶解。2,在T•燥Z前易导致金属表而产牛锈斑，为此要在水基漆小加入缓蚀剂，以下可作为缓蚀剂添加的是（）A.KMnO4B.NaNO2C.FeCl3D.HNO3ii.下列物质转化需要加入还原剂才能实现的是（）A.SC^fSO。B.HCl-CbC.Na-Na+D.SOlSiii.下列反应所生成的气体中，含有被还原的元素是（）A.炭粉和二氧化硅均匀混和后强热B.石英和纯碱均匀混和后强热C.铜片放入浓硫酸中加热D.铝粉放入氢氧化钾溶液中振荡iv.已知：2Fe+3Br2=2FeBr32Fe3++2F=2Fe2++l2,现将Fe（NO3）2溶液分別滴入到以下溶液:®H2SO4②HNO3③淇水④碘水，其中能使F/+转变成Fe”的是（）A.只有②③B.①②③C.②③④D.全部v.下列反应中有一种物质既是氧化剂又是还原剂的是（）A.2Kl+Br2=2KBr+I2B・2AgNO3=2Ag+2NO2f+O2tC.Cu2（OH）2CO3=2CuO+CO2t+H2OD.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t\nVi.下列反应中，水既不是氧化剂，也不是述原剂，但反应是氧化还原反应的是（）A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+02tB.C+H2O=CO+H2C.CU+H.O=HC1+HC1OD.2F°+2H°O=4HF+O°AvApApApVii.有甲、乙、丙、丁四种金属，仅甲在自然界主要以游离态存在；丙盐的水溶液不能用丁制的容器盛放;丁与乙盐的水溶液不反应。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序可能是（）A.甲乙丙丁B.丁乙丙甲C.丙乙丁甲D.乙丁丙甲viii.在反应3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O?中，若有5mol水发牛:氧化反应，则被还原的BiR物质的量为（）A.2molB.5molC.错误!不能通过编辑域代码创建对象。molD.错误！不能通过编辑域代码创建对象。molix.单质A能从盐溶液中置换出单质B,则下列说法不正确的是（）A.A、B都是金属吋，A—•定比B的金属活动性强B.当A、B都是非金属时，A—定比B的非金属活动性强C.当A是金属时，B可能是金属，也可能是非金属D.当A是非金属时，B可能是非金属，也可能是金属x.下列叙述中正确的是（）A.阳离了只有氧化性，阴离了只有还原性B.含氧酸可作氧化剂而无氧酸则不能C.失电子难的原子获得电子的能力就强D.氯气分子可作氧化剂，但也可被其他氧化剂所氧化xi.下列说法中正确的是（）A.强氧化剂和弱还原剂易发生氧化还原反应B.实验室制氯气的反应中，氯离子通过述原反应生成氯气C.IllHgCl2生成Hg2Cl2时,汞元素被还原了D.厂、Br\Cl■的还原性依次减弱，氧化性依次增强xii.CISO3H称为氯磺酸，是一种强酸。对于反应：CISO3H+HCOOH二CO+HCI+H2SO4有如下判断，其屮较合理的是（）A.此反应属于氧化还原反应B.此反应不属于氧化还原反应C.反应后溶液的pH值变小D.反应后溶液的pH值增大xiii.在一定条件下，PbCh与Cr”反应，产物是Cr2O72-和Pb?+,则与1molCr3+反应所需PbO2的物质的量为（）A.3.OmolB・1.5molC.1-OmolD.0.75molxiv.R2O8n_离子在一定条件下可以把mF离子氧化为MnO4_,若反应后R2O8n_离子变为RO广离子，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2,则n值是（）A.4B.3C.2D.1XV.已知A?。错误！不能通过编辑域代码创建对象。可将B?一氧化为B单质,A2O错误！不能通过编辑域代码创建对象。则被还原为A3+,又知lOOniL的0.3mol/L的A2O错误！不能通过编辑域代码创建对象。-M15（）mL的0.6mol/LB?一恰好完全反应，则A2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。中的值为（）A.4B.5C.6D.7xvi.已知Cu2S与某浓度的硝酸反应时，生成硝酸铜和硫酸，若反应屮Cu2S与HNO3的物质的量Z比为2:13,则该反应的还原产物为（）A.NOB.NOC.NO。D.NO\nxvii.在KI和KIO3混合溶液中通入H2S发生反应后，生成碘、硫酸钾和水，在此反应中被氧化的碘元素与被还原的碘元素的物质的量之比为（）A.5:1B.1:1C.1:3D.1:5xviii.臭氧可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，化学方程式为：K1+O3+H2O->KOH+I2+02（*配平），下列叙述正确的是（）\nA.O3在反应中被还原为。2B・该反应的述原产物为12C.ImolOs在反应中得到2mol电子D.反应中氧化产物与还原产物物质的量之比为1:3xix.实验室可通过以下反应來制取碘：2NO+O2=2NO2；2H++2「+NO2二NO+I2+H2O。在这一过程屮，每制取lmolb时，所消耗氧化剂的质量是（）A.16gB.28gC.32gD.46gxx・根据下表下列叙述中正确的是（）序号氧化剂还原剂其它反应物氧化产物还原产物①Cl2FeBr2FcC13②KMI1O4H2O2H2SO4o2MnSO4③KC1O3HC1(浓)C12Cl2④KMnO4HC1(浓)Cl2MnCl2A.表中第①组反应的氧化产物一定只有FeCl3（实为Fe3+）B.氧化性比较：KMnO4>Cl2>Fe3+>Br2>Fe2+C.还原性比较:H2O2>Mn2+>crD.④的离了方程式配平后，H+的化学计量数为16xxi.在铁与铜的混和物中，加入不足量的稀硝酸，充分反应后剩余金属gg,再向其中加入一定量的稀硫酸,充分振荡后，剩余金属m2g,m】与m?的关系是A.mi—定大于m2B.口可能等于C.mi—定等于m2D.mi可能大于・•11DihCDivBvBDviAC\iidV1HBixDxnBCxivCxvDxiiiBRI(8-f-6)X2X5Mnf5X2AIS-l-3)X2X1Bf2X3xviAxviiDCut1X2X2St8X2St8xItyII5zNI(5-v)X(13-2X2X2)=>x=l8x+)=5z、>h-z=2x(K守恒)=>y:z二1:5xviiicxixAxxiA原溶液中有NO3-存在，当加入稀硫酸时，酸性增加，剩余的金属将继续与溶液反应而使最后剩余的金属质量减小