2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題05 氧化還原反應(yīng)（講）（含解析）.doc

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專題05 氧化還原反應(yīng) （1） 考綱要求 1.理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征 2.從多個角度理解氧化劑和還原劑等概念 3.會比較與判斷氧化性或還原性強弱 4.知道常見的氧化劑和還原劑 5.能判斷氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目 6.能配平化學(xué)方程式 7.能運用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律進行有關(guān)計算 （2） 命題規(guī)律 氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)的核心理論，貫穿于高中化學(xué)學(xué)習(xí)的始終， 也是高考考查的重點和熱點內(nèi)容，分析近五年的新課標全國卷，對氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)知識的考查更注重利用基本概念來解決實際問題，考題分布既有客觀題又有主觀題，它們與元素及其化合物性質(zhì)及有關(guān)化學(xué)實驗密切聯(lián)系在一起，尤其是重要物質(zhì)制備與氧化還原反應(yīng)的結(jié)合，陌生的氧化還原反應(yīng)方程式的書寫成為近年來考查的亮點，需要重點關(guān)注書寫提供信息的陌生的氧化還原反應(yīng)(或離子)方程式，只要利用所給的信息并按氧化還原反應(yīng)或離子反應(yīng)規(guī)律預(yù)測產(chǎn)物，再加以配平，即可得氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式。復(fù)習(xí)時要深刻理解概念，多識記一些常見的氧化劑和還原劑。預(yù)計2018年新課標卷中氧化還原反應(yīng)的考查和以往相比不會有太大變化。 【例1】【2018北京卷】下列實驗中的顏色變化，與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是 （ ） A B C D 實驗 NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 石蕊溶液滴入氯水中 Na2S溶液滴入AgCl濁液中 熱銅絲插入稀硝酸中 現(xiàn)象 產(chǎn)生白色沉淀，隨后變?yōu)榧t褐色 溶液變紅，隨后迅速褪色 沉淀由白色逐漸變?yōu)楹谏? 產(chǎn)生無色氣體，隨后變?yōu)榧t棕色 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】分析：A項，白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀時的反應(yīng)為4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；B項，紅 點睛：本題考查氧化還原反應(yīng)的判斷，分析顏色變化的原因、理解氧化還原反應(yīng)的特征是解題的關(guān)鍵。 【例2】【2017天津卷】下列能量轉(zhuǎn)化過程與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是 （ ） A．硅太陽能電池工作時，光能轉(zhuǎn)化成電能 B．鋰離子電池放電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能 C．電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時，電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能 D．葡萄糖為人類生命活動提供能量時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能 【答案】A。 【解析】A、硅太陽能電池主要是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)，利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電轉(zhuǎn)換反應(yīng)，與氧化還原反應(yīng)無關(guān)；B、鋰離子電池工作時，涉及到氧化還原反應(yīng)；C、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電實質(zhì)是電解的過程，與氧化還原反應(yīng)有關(guān)；D、葡萄糖供能時，涉及到生理氧化過程。故選A。 【名師點睛】本題以各種能量之間的轉(zhuǎn)化為載體考查氧化還原反應(yīng)的判斷。氧化還原反應(yīng)實質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，涉及到化合價的升降，故可根據(jù)各種能量轉(zhuǎn)化的原理來判斷是否有化合價的變化，從而判斷是否是氧化還原反應(yīng)。 一、氧化還原反應(yīng)的基本概念及相互關(guān)系 1．氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是電子的得失或電子對的偏移，特征是反應(yīng)前后元素化合價的升降；判斷某反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)可根據(jù)反應(yīng)前后化合價是否發(fā)生了變化這一特征。 2．基本概念 （1）氧化反應(yīng)：失去電子(化合價升高)的反應(yīng)。 （2）還原反應(yīng)：得到電子(化合價降低)的反應(yīng)。 （3）氧化劑(被還原)：得到電子的物質(zhì)(所含元素化合價降低的物質(zhì))。 （4）還原劑(被氧化)：失去電子的物質(zhì)(所含元素化合價升高的物質(zhì))。 （5）氧化產(chǎn)物：還原劑失電子后對應(yīng)的產(chǎn)物(包含化合價升高的元素的產(chǎn)物)。 （6）還原產(chǎn)物：氧化劑得電子后對應(yīng)的產(chǎn)物(包含化合價降低的元素的產(chǎn)物)。 3．氧化還原反應(yīng)的表示方法 （1）雙線橋法 箭頭必須由反應(yīng)物指向生成物，且兩端對準同種元素。 箭頭方向不代表電子轉(zhuǎn)移方向，僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化。 在“橋”上標明電子的“得”與“失”，且得失電子總數(shù)應(yīng)相等。 （2）單線橋法 箭頭必須由還原劑中失電子的元素指向氧化劑中得電子的元素。 箭頭方向表示　電子轉(zhuǎn)移的方向。 在“橋”上標明轉(zhuǎn)移的　電子總數(shù)。 4．氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系 （1）有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)； （2）有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)； （3）置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)； （4）復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)。 5．常見的氧化劑和還原劑 重要的氧化劑一般有以下幾類： （1）活潑的非金屬單質(zhì)，如Cl2、Br2、O2等。 （2）元素(如Mn等)處于高化合價時的氧化物，如MnO2等。 （3）元素(如S、N等)處于高化合價時的含氧酸，如濃H2SO4、HNO3等。 （4）元素(如Mn、Cl、Fe等)處于高化合價時的鹽，如KMnO4、KClO3、FeCl3等。 （5）過氧化物，如Na2O2、H2O2等。 重要的還原劑一般有以下幾類： （1）活潑的金屬單質(zhì)，如Na、Al、Zn、Fe等。 （2）某些非金屬單質(zhì)，如H2、C、Si等。 （3）元素(如C、S等)處于低化合價時的氧化物，如CO、SO2等。 （4）元素(如Cl、S等)處于低化合價時的酸，如HCl、H2S等。 （5）元素(如S、Fe等)處于低化合價時的鹽，如Na2SO3、FeSO4等。 【歸納總結(jié)】查擺易錯易混點，突破下列5個誤區(qū) （1）誤認為元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)一定被還原，其實不一定。如HCl→Cl2，氯元素被氧化；CuO→Cu，銅元素被還原。 （2）誤認為氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化，則一定有另一種元素被還原，其實不一定。如Cl2＋H2OHCl＋HClO中，被氧化和被還原的都是氯元素。 （3）誤認為具有氧化性的物質(zhì)和具有還原性的物質(zhì)一定都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其實不一定。如SO2具有還原性，濃H2SO4具有氧化性，但二者不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 （4）誤認為同種元素的高價態(tài)的物質(zhì)一定比低價態(tài)物質(zhì)的氧化性強，其實不一定。如HClO的氧化性高于HClO3。 （5）誤認為有單質(zhì)參加也有單質(zhì)生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)，如3O22O3是化學(xué)反應(yīng)但反應(yīng)前后化合價不變，故不是氧化還原反應(yīng)。 二、氧化性、還原性及其強弱比較 氧化性→得電子能力，得到電子越容易→氧化性越強。 還原性→失電子能力，失去電子越容易→還原性越強。 物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱只取決于得到或失去電子的　難易程度　，與得失電子的數(shù)目無關(guān)。如：Na、Mg、Al的還原性強弱依次為Na＞Mg＞Al；濃HNO3、稀HNO3的氧化性強弱為濃HNO3＞稀HNO3 1．根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理 氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，氧化劑>還原劑??； 還原性：還原劑>還原產(chǎn)物，還原劑>氧化劑　。 2．根據(jù)元素的化合價 如果物質(zhì)中某元素具有最高價，該元素只有氧化性；物質(zhì)中某元素具有最低價，該元素只有還原性；物質(zhì)中某元素具有中間價態(tài)，該元素既有氧化性又有還原性。 3．根據(jù)金屬、非金屬的活動性順序 在金屬活動性順序表中，位置越靠前，其還原性就越強，其陽離子的氧化性就越弱。 一般來說，越活潑的非金屬，得到電子還原成非金屬陰離子越容易，其陰離子失電子氧化成單質(zhì)越難，還原性越弱。 4．根據(jù)元素周期表 同周期元素，隨著核電荷數(shù)的遞增，氧化性逐漸增強，還原性逐漸減弱；同主族元素，隨著核電荷數(shù)的遞增，氧化性逐漸減弱，還原性逐漸增強。 如F2＋H22HF Cl2＋H22HCl 則氧化性F2 > Cl2 5．根據(jù)反應(yīng)的難易程度 氧化還原反應(yīng)越容易進行(表現(xiàn)為反應(yīng)所需條件越低)，則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越強。 不同的還原劑(或氧化劑)與同一氧化劑(或還原劑)反應(yīng)時，條件越易或者氧化劑(或還原劑)被還原(或被氧化)的程度越大，則還原劑(或氧化劑)的還原性(或氧化性)就越強。 6．根據(jù)電化學(xué)原理判斷 （1）根據(jù)原電池原理判斷：兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極。 負極金屬是電子流出的極，正極金屬是電子流入的極。其還原性：負極>正極。 （2）根據(jù)電解池原理判斷：用惰性電極電解混合液時，若混合液中存在多種金屬陽離子時，在陰極先放電的陽離子的氧化性較強(相應(yīng)的金屬單質(zhì)的還原性較弱)，若混合液中存在多種陰離子，在陽極先放電的陰離子的還原性較強(相應(yīng)的非金屬單質(zhì)的氧化性較弱)。 7．其他條件 一般溶液的酸性越強或溫度越高，則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越強，反之則越弱。 氧化性還原性強弱的比較是考試的一個難點，基本考查方式一是比較氧化性還原性的強弱，二是根據(jù)氧化性還原性強弱，判斷反應(yīng)能否進行?？偟慕忸}依據(jù)是一個氧化還原反應(yīng)能進行，一般是氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性，還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物的還原性。但要考慮到某些特殊情況如符合特定的平衡原理而進行的某些反應(yīng)。 三、氧化還原反應(yīng)規(guī)律 1．價態(tài)變化規(guī)律 （1）內(nèi)容：同一元素不同價態(tài)之間轉(zhuǎn)化時，價態(tài)只靠近不交叉，相鄰價態(tài)不反應(yīng)。 （2）應(yīng)用：反應(yīng)種元素的不同物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時的化合價變化情況。 2．優(yōu)先規(guī)律 （1） 內(nèi)容：當存在多種還原劑(氧化劑)時，氧化劑(還原劑)通常先和還原性(氧化性)最強的還原劑(氧化劑)反應(yīng)。 （2）應(yīng)用：①判斷某一氧化還原反應(yīng)能否正常進行。 ②可判斷物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的先后順序。 3．守恒規(guī)律 （1）內(nèi)容：氧化劑得到電子的總數(shù)等于還原劑失去電子的總數(shù)， 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。 （2）應(yīng)用：①直接計算參與氧化還原反應(yīng)物質(zhì)間的數(shù)量關(guān)系。 ②配平氧化還原反應(yīng)方程式。 四、氧化還原反應(yīng)方程式的配平 （1）配平原則：電子守恒、原子守恒、電荷守恒 （2）配平步驟 氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是反應(yīng)過程中發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移，而氧化劑得電子總數(shù)(或元素化合價降低總數(shù))必然等于還原劑失電子總數(shù)(或元素化合價升高總數(shù))，根據(jù)這一原則可以對氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式進行配平。氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式的配平步驟為： ①標好價：正確標出反應(yīng)前后化合價有變化的元素的化合價。 ②列變化：列出元素化合價升高和降低的數(shù)值。 ③求總數(shù)：求元素化合價升高和降低的總數(shù)，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)計量數(shù)。 ④配系數(shù)：用觀察法配平其他各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。 ⑤細檢查：利用“守恒”三原則(即質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒)，逐項檢查配平的方程式是否正確。 【例1】【成都市樹德中學(xué)2019屆高三11月測試】化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，下列過程涉及氧化還原反應(yīng)的是 （ ） A．生石灰作煤燃燒的脫硫劑 B．炒菜時加點酒和醋 C．肥皂水清洗蚊蟲叮咬處 D．司母戊鼎表面出現(xiàn)銅綠 【答案】D 【解析】A.煤燃燒生成的SO2，可與生石灰發(fā)生化合反應(yīng)：CaO + SO2 = CaSO3，故生石灰作煤燃燒的脫硫 【趁熱打鐵】【山東東營二中2019屆高三上學(xué)期期中】下列應(yīng)用不涉及氧化還原反應(yīng)的是 （ ） A．鋁熱法冶煉難熔金屬 B．FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作 C．Na2O2用作呼吸面具的供氧劑 D．實驗室用氯化銨和消石灰制備NH3 【答案】D 【解析】A．鋁熱法冶煉難熔金屬還屬于置換反應(yīng)，Al元素的化合價升高，難熔金屬元素的化合價降低，為氧化還原反應(yīng)，故A錯誤；B．FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作，反應(yīng)方程式是2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，優(yōu)化和價變化，屬于氧化還原反應(yīng)，故B錯誤；C．過氧化鈉和二氧化碳、水反應(yīng)生成氧氣，O元素化合價由-1價變?yōu)?價，所以屬于氧化還原反應(yīng)，故C錯誤；D．該反應(yīng)中各元素化合價不變，所以不屬于氧化還原反應(yīng)，屬于復(fù)分解反應(yīng)，故D選。故選D。 【例2】【山東泰安2019屆高三上學(xué)期期中】某種類型的心臟起搏器工作時發(fā)生下列反應(yīng)：4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2。下列有關(guān)判斷正確的是 （ ） A．反應(yīng)中被氧化的元素有Li和S B．SOCl2既是氧化劑又是還原劑 C．還原產(chǎn)物包括LiCl和S D．生成標況下1.12L SO2時，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為0.2mol 【答案】D 【解析】A.在反應(yīng)中Li元素的化合價由0升高到+1，硫元素的化合價由+4價降為0價，即在反應(yīng)中Li元 【趁熱打鐵】【安徽蚌埠一中2019屆高三上學(xué)期期中】已知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng)：Fe（OH）3+ClO﹣+OH﹣→FeO4n﹣+Cl﹣+H2O （未配平）．則有關(guān)敘述不正確的是 （ ） A．已知FeO4n﹣中Fe的化合價是+6價，則n=2 B．每產(chǎn)生1molCl﹣，轉(zhuǎn)移2mol電子 C．FeO4n﹣具有強氧化性，一般其還原產(chǎn)物為Fe3+，可用作新型自來水消毒劑和凈水劑 D．若n=2，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2：3 【答案】D 【解析】A項、FeO4n﹣中Fe元素的化合價是+6價，因O元素為-2價，由化合價代數(shù)和為0可知，n=2，故A正確；B項、反應(yīng)中ClO—轉(zhuǎn)化為Cl﹣，Cl元素的化合價由+1價降低為-1價，則每產(chǎn)生1molCl-，轉(zhuǎn)移2mol電子，故B正確；C項、FeO4n-具有強氧化性，能殺菌消毒，其還原產(chǎn)物為Fe3+，水解生成具有吸附性的氫氧化鐵膠體，則可用作新型自來水消毒劑和凈水劑，故C正確；D項、方程式為2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，可知反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3：2，故D錯誤。故選D。 1、書寫信息型氧化還原反應(yīng)的步驟(三步法) 第1步：根據(jù)氧化還原順序規(guī)律確定氧化性最強的為氧化劑，還原性最強的為還原劑；根據(jù)化合價規(guī)律及題給信息和已知元素化合物性質(zhì)確定相應(yīng)的還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物；根據(jù)氧化還原反應(yīng)的守恒規(guī)律確定氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物的相應(yīng)化學(xué)計量數(shù)。 第2步：根據(jù)溶液的酸堿性，通過在反應(yīng)方程式的兩端添加H＋或OH－的形式使方程式兩端的電荷守恒。 第3步：根據(jù)原子守恒，通過在反應(yīng)方程式兩端添加H2O(或其他小分子)使方程式兩端的原子守恒。 2、利用電子守恒解題的思維模板 【例】【長春實驗中學(xué)2019屆高三上期中】硫代硫酸鈉溶液常用于氯氣泄漏的噴灑劑，具有非常好的處理效果，其與氯氣能發(fā)生反應(yīng)：Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2NaCl+6HCl+2H2SO4。下列說法錯誤的是 （ ） A．Na2 S2O3在該反應(yīng)中做還原劑 B．處理氯氣時當Na2S2O3過量時，噴灑后的溶液中會出現(xiàn)渾濁的現(xiàn)象 C．1molNa2S2O3與氯氣完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子4mol D．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：4 【答案】C 【解析】A、根據(jù)上述分析可知，Na2S2O3中S的平均化合價為+2價，反應(yīng)后H2SO4中S的化合價升高至+6價，因此Na2S2O3為還原劑，故A不符合題意；B、Na2S2O3過量時，發(fā)生反應(yīng)Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S 誤區(qū)警示：氧化還原反應(yīng)中的基本概念、配平、計算等考查都是圍繞電子轉(zhuǎn)移展開的，必須從元素化合價升降上分析氧化還原反應(yīng)，正確標注元素化合價，分析元素反應(yīng)前后化合價的變化，是解決氧化還原反應(yīng)相關(guān)問題的關(guān)鍵，要從氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)及電子轉(zhuǎn)移入手, 正確理解有關(guān)概念, 并理清知識線和對應(yīng)規(guī)律。牢固掌握氧化還原反應(yīng)知識中的重要概念和重要規(guī)律, 真正做到舉一反三、 靈活運用，對氧化還原反應(yīng)概念原理綜合運用的考查,根據(jù)題中信息分析，要善于利用氧化還原反應(yīng)中的守恒規(guī)律、價態(tài)變化規(guī)律、強弱規(guī)律、難易規(guī)律去分析特征元素的化合價變化，得出合理答案。