2013年高考化學(xué) 教材回歸詳析 2.3 氧化還原反應(yīng)

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1、第三節(jié) 氧化還原反應(yīng) 考點(diǎn)梳理 1.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。 2.了解常見(jiàn)的氧化還原反應(yīng)。 一、氧化還原反應(yīng) 1.氧化還原反應(yīng)的定義 在反應(yīng)過(guò)程中有元素化合價(jià)變化的化學(xué)反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)。 2.氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 元素化合價(jià)的變化是電子轉(zhuǎn)移的外觀表現(xiàn)，電子轉(zhuǎn)移是氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。 3.有關(guān)概念及相互關(guān)系 4.電子轉(zhuǎn)移的表示方式 （1）單線(xiàn)橋法。從被氧化（失電子，化合價(jià)升高）的元素指向被還原（得電子，化合價(jià)降低）的元素，標(biāo)明電子數(shù)目，不需注明得失。例： 2e-—— MnO2 + 4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O ［

2、注意］箭頭線(xiàn)由還原劑中化合價(jià)升高的元素指向氧化劑中化合價(jià)降低的元素； 橋上只標(biāo)電子數(shù)，不寫(xiě)“得”、“失”等。 得2e-— （2）雙線(xiàn)橋法。得失電子分開(kāi)注明，從反應(yīng)物指向生成物（同種元素）注明得失及電子數(shù)。例： MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O ［注意］橋上標(biāo)：得（失）電子數(shù)，化合價(jià)降低（升高），發(fā)生還原（氧化）反應(yīng) 化合價(jià)升高為失去，發(fā)生氧化反應(yīng)（被氧化）； 化合價(jià)降低為得到，發(fā)生還原反應(yīng)（被還原）； 氧化劑得到電子數(shù)＝還原劑失去電子數(shù)，又稱(chēng)轉(zhuǎn)移電子數(shù) 電子數(shù)＝化合價(jià)發(fā)生變化的原子數(shù)×化合價(jià)變化數(shù) 二、氧化還原反應(yīng)與四種基本類(lèi)型反應(yīng)之間的關(guān)系

3、 (1)所有的置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。 (2)所有的復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)。 (3) 有單質(zhì)參加 的化合反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，有單質(zhì)生成 的分解反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。 三 、氧化劑和還原劑 常見(jiàn)的氧化劑和還原劑 氧化劑 還原劑 活潑非金屬單質(zhì)：X2、O2、S等 活潑金屬單質(zhì)：Na、Al、Fe等 某些非金屬單質(zhì)：C、H2、S 高價(jià)金屬離子：Fe3＋ 不活潑金屬離子：Cu2＋、Ag＋ 其他：[Ag(NH3)2]＋、新制Cu(OH)2等 低價(jià)金屬離子：Fe2＋ 非金屬的陰離子及其化合物： S2－、H2S、I－、HI、Br－、HBr等 某些含氧化合物：Na2O2

4、、H2O2、HClO、HNO3、濃H2SO4、NaClO、Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4 低價(jià)含氧化合物：CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、H2C2O4、含—CHO的有機(jī)物等 既可作氧化劑又作還原劑的有：S、SO、H2SO3、SO2、NO、Fe2＋及含—CHO的有機(jī)物 【熱點(diǎn)難點(diǎn)】 一、氧化還原反應(yīng)中的主要規(guī)律 1．守恒規(guī)律 氧化劑獲得的電子總數(shù)＝還原劑失去的電子總數(shù)。 (1)質(zhì)量守恒：反應(yīng)前后元素的種類(lèi)和質(zhì)量不變。 (2)電子守恒：即氧化劑得電子的總數(shù)等于還原劑失電子的總數(shù)。這是配平氧化還原反應(yīng)方程式的依據(jù)，也是有關(guān)氧化還原反應(yīng)計(jì)算的依據(jù) 2.價(jià)態(tài)歸中規(guī)律

5、 同種元素不同價(jià)態(tài)之間的反應(yīng)，遵循以下規(guī)律： 若某元素有多種可變價(jià)態(tài)，處于最高價(jià)態(tài)時(shí)，只有氧化性；處于最低價(jià)態(tài)時(shí)，只有還原性；處于中間價(jià)態(tài)時(shí)，既有氧化性，又有還原性。 3. “強(qiáng)易弱難，先強(qiáng)后弱”規(guī)律 在濃度相差不大的溶液中： (1)同時(shí)含有幾種還原劑時(shí) 將按照還原性由強(qiáng)到弱的順序依次反應(yīng)。 (2)同時(shí)含有幾種氧化劑時(shí) 將按照氧化性由強(qiáng)到弱的順序依次反應(yīng)。 【典例1】 (2012年合肥模擬)向含有1 mol FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2，再加入含0.1 mol X2O的酸性溶液，使溶液中Fe2＋恰好全部被氧化，并使X2O還原為Xn＋，則n值為(　　) A

6、．2 B．3 C．4 D．5 【解析】由題意知，0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O的酸性溶液，共同將1 mol Fe2＋氧化。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可知，0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O得到電子的物質(zhì)的量與1 mol Fe2＋失去電子的物質(zhì)的量相等，所以有0.2 mol×2＋0.1 mol×2×(6－n)＝1 mol×1，解得n＝3。 【答案】B 二、氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷 1．依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式(主要) 氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物 還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物 2．依據(jù)金屬、非金屬活動(dòng)性順序 ①依據(jù)金屬活動(dòng)性順序 ②依據(jù)非金屬活動(dòng)

7、性順序 3．根據(jù)元素在周期表中的相對(duì)位置 4.依據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)的劇烈程度 反應(yīng)條件要求越低，反應(yīng)越劇烈，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性越強(qiáng)，如是否加熱，有無(wú)催化劑及反應(yīng)溫度高級(jí)和反應(yīng)物濃度大小等。 由上述反應(yīng)條件的不同，可判斷氧化性 > 5.依據(jù)氧化還原反應(yīng)的程度 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)高的反應(yīng)對(duì)應(yīng)的氧化劑氧化性強(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)低的反應(yīng)對(duì)應(yīng)的還原劑的還原性強(qiáng)。例如: 6．依據(jù)電化學(xué)原理 ①一般情況下兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極。其還原性：負(fù)極＞正極。

8、 ②用惰性電極電解混合溶液時(shí)，在陰極先放電的陽(yáng)離子的氧化性較強(qiáng)，在陽(yáng)極先放電的陰離子的還原性較強(qiáng)。 【特別提醒】(1)氧化性、還原性強(qiáng)弱取決于得失電子的難易，與得失電子的數(shù)目無(wú)關(guān)。 (2)對(duì)于一種物質(zhì)既作氧化劑、又作還原劑的反應(yīng)，如Cl2＋H2O===HClO＋HCl，不能根據(jù)反應(yīng)方程式判斷物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱。 (3)依據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷陽(yáng)離子的氧化性強(qiáng)弱時(shí)，要注意Fe對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子是Fe2＋，而不是Fe3＋。 【典例2】(2012年聊城檢測(cè))有下列三個(gè)反應(yīng)：①Cl2＋FeI2===FeCl2＋I(xiàn)2　②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－?、跜o2O3＋6HCl===2C

9、oCl2＋Cl2↑＋3H2O。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．①②③中的氧化產(chǎn)物分別是I2、Fe3＋、CoCl2 B．根據(jù)以上方程式可以得到氧化性Cl2＞Fe3＋＞Co2O3 C．可以推理得到Cl2＋FeBr2===FeCl2＋Br2 D．在反應(yīng)③中當(dāng)1 mol Co2O3參加反應(yīng)時(shí)，2 mol HCl被氧化 【解析】反應(yīng)③中的氧化產(chǎn)物是Cl2，故A錯(cuò)；從反應(yīng)③可知氧化性Co2O3＞Cl2，故B錯(cuò)；由反應(yīng)②可知，F(xiàn)e2＋可以被Br2氧化為Fe3＋，故C錯(cuò)；從反應(yīng)③可知，1 mol Co2O3參加反應(yīng)時(shí)，有1 mol氯氣生成，即2 mol HCl被氧化。 【答案】D 三、氧化還原反應(yīng)

10、方程式的配平 1. 化合價(jià)升降法(即電子得失法或氧化數(shù)法) 2.計(jì)算步驟 計(jì)算方法——得失電子守恒法 (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)式中離子的個(gè)數(shù)) (3)根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和電子守恒列出等式。 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))。 【典例3】(2012·濟(jì)寧模擬)已知某強(qiáng)氧化劑[RO(OH)2]2+中的元素R可被亞硫酸鈉還原到較低價(jià)態(tài)。若把1.2×10-3 mol ［RO(OH)2］2+還原，需要消耗6 mL 0.2 mol/L的亞硫酸鈉溶液，則反應(yīng)后R的化合價(jià)為( ) A.0 B.+2 C.+3 D.+4 【解析】選D。由題意可知，[RO(OH)2]2+是氧化劑，R元素的化合價(jià)降低，亞硫酸鈉是還原劑，硫元素的化合價(jià)由+4價(jià)升高到+6價(jià)，則根據(jù)電子得失守恒可得： 1.2×10-3×(6-x)=6×10-3×0.2×(6-4) x=4，故選D。