高考化學大二輪總復習 專題三 氧化還原反應課件.ppt

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專題三氧化還原反應 1 理解氧化還原反應的本質 了解氧化還原反應在生產 生活中的應用 2 掌握常見氧化還原反應的配平和相關計算 考綱要求 考點一基于 雙線橋 辨析概念 欄目索引 考點二氧化還原反應的基本規(guī)律及應用 考點三氧化還原反應的綜合應用 理清知識線索 考點一基于 雙線橋 辨析概念 知識精講 題組集訓 題組一氧化還原反應相關概念理解 1 正誤判斷 正確的劃 錯誤的劃 1 Cl2 2Br 2Cl Br2 Zn Cu2 Zn2 Cu均為單質被還原的置換反應 2014 山東理綜 7C 2 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 Cl2 H2O HCl HClO均為水作還原劑的氧化還原反應 2014 山東理綜 7D 3 因為Fe3 具有氧化性 所以用KSCN溶液可以鑒別Fe3 2013 廣東理綜 10B 4 化合反應均為氧化還原反應 2012 山東理綜 7A 5 工業(yè)上利用合成氨實現(xiàn)人工固氮不涉及氧化還原反應 2012 廣東理綜 10C 6 Na2O2用作呼吸面具的供氧劑不涉及氧化還原反應 2012 廣東理綜 10A 2 已知X和Y是兩種單質 X Y X2 Y2 下列敘述正確的是 X被氧化 X是氧化劑 Y2 是還原產物 X2 具有氧化性 Y2 具有還原性 Y單質氧化性比X2 氧化性強A B C D 解析根據(jù)X化合價升高被氧化 知X是還原劑 X2 是氧化產物 Y化合價降低被還原 Y是氧化劑 Y2 是還原產物 氧化劑和氧化產物都有氧化性 還原劑和還原產物都有還原性 正確的是 故C正確 C 題組二基于 雙線橋 分析陌生反應3 高鐵酸鈉 Na2FeO4 對河水 湖水消毒是城市飲水處理的新技術 已知反應為Fe2O3 3Na2O2 2Na2FeO4 Na2O 下列說法正確的是 A Na2O2既是氧化劑又是還原劑B Na2FeO4既是氧化產物又是還原產物C 3molNa2O2發(fā)生反應 有12mol電子轉移D 在Na2FeO4中Fe為 4價 具有強氧化性 能消毒殺菌 解析A項 過氧化鈉只得電子 作氧化劑 錯誤 B項 氧元素和鐵元素都發(fā)生化合價變化 所以Na2FeO4既是氧化產物又是還原產物 正確 C項 3molNa2O2發(fā)生反應 有6mol電子轉移 錯誤 D項 在Na2FeO4中Fe為 6價 錯誤 答案B 4 2015 上海 21 工業(yè)上將Na2CO3和Na2S以1 2的物質的量之比配成溶液 再通入SO2 可制取Na2S2O3 同時放出CO2 在該反應中 A 硫元素即被氧化又被還原B 氧化劑與還原劑的物質的量之比為1 2C 每生成1molNa2S2O3 轉移4mol電子D 相同條件下 每吸收10m3SO2就會放出2 5m3CO2 解析 氧化劑是SO2 還原劑是Na2S 其物質的量之比為2 1 相同條件下 每吸收40m3SO2 會放出10m3CO2 所以每吸收10m3SO2 就會放出2 5m3CO2 答案AD 方法技巧 理解概念抓實質 解題應用靠特征 即從氧化還原反應的實質 電子轉移去分析理解有關的概念 而在實際解題過程中 應從分析元素化合價有無變化這一氧化還原反應的特征入手 具體方法是找變價 判類型 分升降 定其他 其中 找變價 是非常關鍵的一步 特別是不同反應物中含有同種元素的氧化還原反應 必須弄清元素化合價的變化情況 考點二氧化還原反應的基本規(guī)律及應用 1 性質強弱規(guī)律物質氧化性 還原性的強弱取決于元素得失電子的難易程度 與得失電子的數(shù)目無關 可從 熱 冷 溫度 濃 稀 濃度 易 難 反應條件 劇烈程度 以及金屬活動性順序表 元素在周期表中的位置 原電池原理 電解池中離子的放電順序等角度判斷 還要學會從化學反應方向的角度判斷 劑 物 同一反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性 還原劑的還原性大于還原產物的還原性 知識精講 2 反應先后規(guī)律同一氧化劑與含多種還原劑 物質的量濃度相同 的溶液反應時 首先被氧化的是還原性較強的物質 同一還原劑與含多種氧化劑 物質的量濃度相同 的溶液反應時 首先被還原的是氧化性較強的物質 即強者優(yōu)先反應 3 價態(tài)歸中規(guī)律即同種元素不同價態(tài)之間的反應 高價態(tài)的元素化合價降低 低價態(tài)的元素化合價升高 但升高與降低的化合價不能交叉 如 KClO3 6HCl 3Cl2 KCl 3H2O 氧化劑 KClO3 還原劑 HCl 氧化產物 Cl2 還原產物 Cl2 4 鄰位價態(tài)規(guī)律氧化還原反應發(fā)生時 其價態(tài)一般先變?yōu)猷徫粌r態(tài) 如 1 Cl 被氧化成Cl2 而不是更高價態(tài)氯元素 2 S2 一般被氧化為S S單質一般被氧化成SO2 3 ClO ClO作氧化劑 Cl 作還原劑時 一般被還原成Cl2 而不是Cl 5 電子守恒規(guī)律對于氧化還原反應的計算 關鍵是氧化還原反應的實質 得失電子守恒 列出守恒關系求解 即n 氧化劑 變價原子個數(shù) 化合價變化值 n 還原劑 變價原子個數(shù) 化合價變化值 一 由方程式判斷強弱1 已知常溫下 在溶液中可發(fā)生如下反應 Ce4 Fe2 Fe3 Ce3 Sn2 2Fe3 2Fe2 Sn4 由此推斷Fe2 Ce3 Sn2 的還原性由強到弱的順序是 A Sn2 Fe2 Ce3 B Fe2 Ce3 Sn2 C Fe2 Sn2 Ce3 D Ce3 Fe2 Sn2 題組集訓 題組一性質強弱規(guī)律的應用 解析根據(jù)氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產物的還原性 由兩個方程式可以得到還原性強弱順序 Fe2 Ce3 Sn2 Fe2 故A項正確 答案A 二 依據(jù)強弱順序判斷反應是否發(fā)生2 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 解析Fe3 能氧化I 所以不可能生成FeI3 A錯 D對 B項 當Cl2少量時 I 先被氧化 C項 由于Co2O3的氧化性強于Cl2的 所以Co2O3能氧化Cl 得到Cl2 而Co2O3被還原為Co2 答案A 三 相互競爭的反應3 已知氧化性Br2 Fe3 FeBr2溶液中通入一定量的Cl2 發(fā)生反應的離子方程式為aFe2 bBr cCl2 dFe3 eBr2 fCl 下列選項中的數(shù)字與離子方程式的a b c d e f一一對應 其中不符合反應實際的是 A 243226B 021012C 201202D 222214 解析Cl2先氧化Fe2 A項 Cl2過量 C項 Cl2少量 D項 FeBr2和Cl2等量 答案B 規(guī)律總結 正確運用有關氧化性 還原性強弱的比較規(guī)律 對于提高解題能力有很大幫助 有關物質的氧化性或還原性的比較可以從多個角度進行考查 涉及的知識面很廣 常考的判斷依據(jù) 1 根據(jù)金屬活動性順序比較 金屬活動性順序 金屬單質的還原性從K Au逐漸減弱 其對應離子的氧化性從K Au2 逐漸增強 非金屬活動性順序 一般某元素的非金屬性越強 對應單質的氧化性越強 對應非金屬離子的還原性越弱 2 根據(jù)原電池兩極和電解池兩極的放電順序進行判斷 原電池中 活動性較強的金屬作負極 活動性較弱的金屬作正極 電解池中 陽極上物質的放電順序即為對應物質還原性由強到弱的順序 陰極上的陽離子放電順序即為陽離子氧化性由強到弱的順序 題組二守恒規(guī)律的靈活應用 一 根據(jù) 守恒 進行計算4 在100mL含等物質的量的HBr和H2SO3的溶液中通入0 025molCl2 有一半Br 變?yōu)锽r2 則原溶液中HBr和H2SO3的濃度都等于 A 0 16mol L 1B 0 02mol L 1C 0 20mol L 1D 0 25mol L 1 解析還原性H2SO3 HBr 氯氣先氧化H2SO3 H2SO3完全反應后 氯氣有剩余 剩余氯氣再氧化HBr 設濃度為cmol L 1 由電子轉移守恒可知 0 1c 2 0 1c 0 5 0 025 2 解得c 0 2 故C正確 答案C 5 2014 上海 16 含有砒霜 As2O3 的試樣和鋅 鹽酸混合反應 生成的砷化氫 AsH3 在熱玻璃管中完全分解成單質砷和氫氣 若砷的質量為1 50mg 則 A 被氧化的砒霜為1 98mgB 分解產生的氫氣為0 672mLC 和砒霜反應的鋅為3 90mgD 轉移的電子總數(shù)為6 10 5NA 解析本題考查氧化還原反應 砒霜 As2O3 的試樣和鋅 鹽酸混合反應的方程式為As2O3 6Zn 12HCl 2AsH3 6ZnCl2 3H2O 根據(jù)砷的相對原子質量為75 若砷的質量為1 50mg 物質的量為0 02mmol 被還原的砒霜為0 02mmol 2 198g mol 1 1 98mg 和砒霜反應的鋅為3 90mg 2AsH32As 3H2分解產生的氫氣標準狀況下為0 03mmol 22 4L mol 1 0 672mL 轉移的電子總數(shù)為0 18 10 3NA 答案C 6 2015 海南 6 已知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應 2R OH 3 3ClO 4OH 2RO 3Cl 5H2O 則RO中R的化合價是 A 3B 4C 5D 6解析根據(jù)反應前后電荷守恒 可得n 2 則RO中R的化合價為 6價 即選D D 7 NaBrO3是一種分析試劑 向硫酸酸化的NaI溶液中逐滴加入NaBrO3溶液 當加入2 6molNaBrO3時 測得反應后溶液中溴和碘的存在形式及物質的量分別為 則原溶液中NaI的物質的量為 mol 解析設IO的物質的量為x 根據(jù)電子守恒得 2 6mol 5 0 5mol 2 x 6 x 2mol 所以n NaI 2mol 0 5mol 2 3mol 答案3 答題模板 步驟1找物質找出氧化劑 還原劑及相應的還原產物和氧化產物 步驟2定得失確定一個原子或離子得失電子數(shù) 注意化學式中的原子個數(shù) 步驟3列等式根據(jù)題中物質的物質的量和得失電子守恒列出等式 步驟4找關系對于多步連續(xù)進行的氧化還原反應 只要中間各步反應過程中沒有損耗 可直接找出起始物和最終產物 刪去中間產物 建立二者之間的電子守恒關系 快速求解 二 根據(jù)守恒進行配平8 1 2015 浙江理綜 27 4 完成以下氧化還原反應的離子方程式 MnO C2O Mn2 CO2 2 5 16H 2 10 8H2O 解析根據(jù)化合價升降法配平ClO Fe2 Cl Fe3 的化學計量數(shù)分別為1 6 1 6 再利用電荷守恒及元素守恒得出反應物中有6H 產物中有3H2O 1 6 6 H 1 6 3 H2O 1 2 4 2 1 2 4 用氯氣對飲用水消毒副作用多 產生影響人體健康的有機氯衍生物 可用氯氣制取高鐵酸鈉凈水 Fe3 Cl2 FeO H2O 補全缺項 并配平上述離子方程式 2 16OH 3 2 6Cl 8 題組三信息型氧化還原反應方程式的書寫9 1 ZnSO4溶液中含有少量Fe2 和Mn2 為了除去這兩種離子 調節(jié)溶液pH為5 然后加入高錳酸鉀溶液 使之生成沉淀 已知高錳酸鉀的還原產物是MnO2 請寫出該過程中兩個反應的離子方程式 MnO 3Fe2 7H2O 3Fe OH 3 MnO2 5H 2MnO 3Mn2 2H2O 5MnO2 4H 2 高鐵酸鉀 K2FeO4 是一種強氧化劑 可作為水處理劑和高容量電池材料 FeCl3與KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4 其反應的離子方程式為 2Fe3 3ClO 10OH 2FeO 3Cl 5H2O 3 2014 上海 28 硫化氫具有還原性 可以和許多氧化劑反應 在酸性條件下 H2S和KMnO4反應生成S MnSO4 K2SO4和H2O 寫出該反應的化學方程式 3H2SO4 5H2S 2KMnO4 5S 2MnSO4 K2SO4 8H2O 4 H2C2O4與酸性高錳酸鉀溶液反應 現(xiàn)象是有氣泡 CO2 產生 紫色消失 寫出反應的離子方程式 2MnO 5H2C2O4 6H 2Mn2 10CO2 8H2O 5 ClO2是一種更高效 安全的消毒劑 工業(yè)上可用ClO2與水中的MnCl2在常溫下反應 生成MnO2和鹽酸 以除去水中Mn2 寫出該反應的離子方程式 2ClO2 5Mn2 6H2O 5MnO2 12H 2Cl 6 在酸性 有氧條件下 一種叫ThibacillusFerroxidans的細菌能將黃銅礦轉化成硫酸鹽 該過程反應的離子方程式為 4CuFeS2 4H 17O2 4Cu2 4Fe3 8SO 2H2O 7 工業(yè)上可用次氯酸鈉和氨反應制肼 N2H4 若反應只有一種氧化產物 寫出該方法制備肼的化學方程式 NaClO 2NH3 N2H4 NaCl H2O 方法技巧 氧化還原反應方程式的配平可依據(jù) 得失電子守恒 電荷守恒和質量守恒 順利解答 有關氧化還原反應化學方程式的配平應掌握 1 配平步驟標變價 列變化 求總數(shù) 配系數(shù) 細檢查 2 配平方法 正向配平法 如果被氧化 被還原的元素分別是兩種不同的反應物 通常從方程式左邊進行配平 逆向配平法 對于自身氧化還原反應或反應物只有一種 一般從方程式右邊配平較簡便 缺項配平法 這類方程式通常少寫一種反應物或生成物 通常這種物質既不是氧化劑 還原劑 也不是氧化產物或還原產物 的化學式 要求確定其化學式 此類反應可先確定氧化劑 還原劑 氧化產物 還原產物的化學計量數(shù) 最后由質量守恒 電荷守恒確定所缺物質 分子或離子 的化學式和計量系數(shù) 考點三氧化還原反應的綜合應用 在高考中 氧化還原反應的考查往往滲透到綜合實驗 如中和滴定實驗 工業(yè)流程制備中 增大了試題的靈活度和難度 知識精講 1 2015 全國卷 28 二氧化氯 ClO2 黃綠色易溶于水的氣體 是高效 低毒的消毒劑 回答下列問題 1 工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2 該反應氧化劑與還原劑物質的量之比為 題組集訓 題組一氧化還原反應在綜合實驗中的應用 2 1 2 實驗室用NH4Cl 鹽酸 NaClO2 亞氯酸鈉 為原料 通過以下過程制備ClO2 電解時發(fā)生反應的化學方程式為 溶液X中大量存在的陰離子有 除去ClO2中的NH3可選用的試劑是 填標號 a 水b 堿石灰c 濃硫酸d 飽和食鹽水 3 用下圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量 在錐形瓶中加入足量的碘化鉀 用50mL水溶解后 再加入3mL稀硫酸 在玻璃液封裝置中加入水 使液面沒過玻璃液封管的管口 將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收 將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中 用0 1000mol L 1硫代硫酸鈉標準溶液滴定錐形瓶中的溶液 I2 2S2O 2I S4O 指示劑顯示終點時共用去20 00mL硫代硫酸鈉溶液 在此過程中 錐形瓶內ClO2與碘化鉀反應的離子方程式為 玻璃液封裝置的作用是 中加入的指示劑通常為 滴定至終點的現(xiàn)象是 測得混合氣中ClO2的質量為 g 答案 2ClO2 10I 8H 2Cl 5I2 4H2O 吸收殘余的二氧化氯氣體 其他合理答案均可 淀粉溶液溶液由藍色變?yōu)闊o色且30s內不恢復原色 0 02700 4 用ClO2處理過的飲用水會含有一定量的亞氯酸鹽 若要除去超標的亞氯酸鹽 下列物質最適宜的是 填標號 a 明礬b 碘化鉀c 鹽酸d 硫酸亞鐵解析亞氯酸鹽 ClO 具有氧化性 應選用還原劑將ClO還原為Cl 碘化鉀 鹽酸具有還原性 可分別被亞氯酸鹽氧化為I2 Cl2 二者均有毒 b c錯誤 a項 明礬不具有還原性 錯誤 硫酸亞鐵具有還原性 可被亞氯酸鹽氧化為Fe3 且Fe3 水解生成的Fe OH 3膠體可凈水 d正確 d 題組二在工業(yè)制備中的應用2 NF3具有很高的蝕刻速率和選擇性 因此NF3是微電子工業(yè)中一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體 在1個標準大氣壓下 NF3的沸點為 129 0 能與空氣中的水蒸氣反應生成HF NO和HNO3 NF3可通過如下方法制備 1 氣 氣反應 在常溫下將OF2與干燥的空氣混合即得NO2和NF3 原料OF2中氧元素的化合價為 已知反應中每消耗1molN2轉移7mol電子 配平反應 OF2 N2 O2 NO2 NF3 反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為 解析 由于氟的非金屬性強于氧的 氟和氧成鍵時共用電子對偏向氟 因此OF2中氧元素呈 2價 同理知NF3中氮元素的化合價為 3 根據(jù)題意知OF2 N2 O2 NO2 NF3 設當有1molN2反應時 生成NO2xmol NF3ymol 根據(jù)N原子守恒得x y 2 根據(jù)得失電子守恒得4x 3y 7 聯(lián)立解得x y 1 由此可知反應的化學方程式為6OF2 4N2 O2 4NO2 4NF3 反應中氧化劑是OF2和O2 還原劑是N2 兩者的物質的量之比為7 4 答案 2 641447 4 2 氣 固反應 由于氣 氣反應容易腐蝕設備 研究人員提出用氣 固反應制備NF3 氣 固反應包括如下2個步驟 NH4 3AlF6 6F2 2NF3 8HF NH4AlF4NH4AlF4 3F2 NF3 4HF AlF3 氣 固反應的總化學方程式為 若有0 5mol NH4 3AlF6完全氧化 則可制得NF3 L 標準狀況下 若要制備1 5molNF3 共有 mol電子發(fā)生轉移 解析 消去中間產物NH4AlF4 得總反應方程式為 NH4 3AlF6 9F2 3NF3 12HF AlF3 同時得當有0 5mol NH4 3AlF6完全被氧化可得1 5molNF3 在標準狀況下的體積為33 6L 由總反應方程式可知 制備3molNF3 共轉移18mol電子 因此制備1 5molNF3 共有9mol電子發(fā)生轉移 答案 NH4 3AlF6 9F2 3NF3 12HF AlF333 6 9 3 電解法 NF3的電解制備工藝已經比較成熟 國外一些公司均采用電解熔融NH4F xHF的方法制備NF3 電解過程中陽極反應式為 陰極反應式為 陽極上的主要副產物為 不考慮產物與電極材料間的反應 解析 陽極上發(fā)生氧化反應 因此NF3是NH在陽極被氧化所得 電極反應式為NH 6e 3F NF3 4H 陰極上發(fā)生還原反應 H 得電子被還原 電極反應式為2H 2e H2 陽極上能發(fā)生氧化反應的微粒還有F 無其他能發(fā)生氧化反應的粒子 F 發(fā)生氧化反應后得F2 答案 NH 6e 3F NF3 4H 2H 2e H2 F2 4 NF3在空氣中泄漏 還是易于發(fā)現(xiàn)的 判斷發(fā)生了NF3泄漏的現(xiàn)象是 一旦NF3發(fā)生泄漏 可以用燒堿溶液噴淋的方法減少污染 其產物除NaNO2 NaF H2O外還一定有 填化學式 解析根據(jù)題干信息 NF3與空氣中的水蒸氣反應的產物有HF NO和HNO3 NO遇空氣呈紅綜色 同時氫氟酸 硝酸小液滴在空氣中產生白霧 這些產物和NaOH反應后 除了生成NaNO2 NaF H2O外 還應有NaNO3生成 觀察到有紅棕色氣體和白霧產生 NaNO3