2013年高考第一轮复习之氧化还原反应

化合反应分解反应按反应的基本类型置换反应复分解反应一般氧化还原反应氧化还原反应(有机氧化还原反应)按是否有电子转移电化学中氧化还原非氧化还原反应放热反应按反应热效应吸热反应离子反应按是否有离子参与非离子反应可逆反应按反应进行程度不可逆反应化学反应的分类2020/2/2化学基本概念滦平一中高三化学组氧化还原反应氧化还原反应实质：有电子转移，且得失电子数相等特征：化合价有升有降，且升降总数相等基本概念：氧化反应与还原反应氧化剂与还原剂氧化产物与还原产物氧化性与还原性（共四对概念）反应规律：优先反应规律强弱规律价态规律氧化还原反应1.氧化还原反应的本质和判断依据(1)氧化还原反应的本质：电子。(2)判断依据：元素化合价。2.氧化还原反应的有关概念(1)氧化反应：物质电子的反应。(2)还原反应：物质电子的反应。(3)氧化剂（被还原）：的物质。(4)还原剂（被氧化）：的物质。(5)氧化产物：的物质。(6)还原产物：的物质。失去得到得到电子失去电子还原剂被氧化生成氧化剂被还原生成偏移升降3.氧化还原反应与四大基本反应类型间的关系(1)置换反应是氧化还原反应。(2)复分解反应是氧化还原反应。(3)有生成的分解反应是氧化还原反应，无生成的通常为非氧化还原反应。(4)有参加的化合反应是氧化还原反应，无参加的通常为非氧化还原反应。1.氧化还原反应有关概念的比较氧化剂→氧化性→得电子→还原反应→化合价降低→还原产物↑↑↑↑↑↑反应物表现性质反应实质反应过程基本特征生成物↓↓↓↓↓↓还原剂→还原性→失电子→氧化反应→化合价升高→氧化产物2.有单质参加的反应不一定是氧化还原反应，如同素异形体之间的转化都都不单质单质单质单质3.同一物质在不同反应中可能作氧化剂，可能作还原剂，可能既作氧化剂又作还原剂，可能既不作氧化剂又不作还原剂。4.氧化还原反应的类型（1）不同物质、不同元素间的氧化还原反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O（2）不同物质、不同价态的同种元素间的氧化还原反应：2H2S+SO2=3S↓+2H2OKClO3+5KCl+3H2SO4=3K2SO4+3Cl2↑+3H2O（3）同一物质不同元素间的氧化还原反应，如：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑（4）同一物质、不同价态的同种元素间若价态处于相间位置，则能发生氧化还原反应；反之，不发生氧化还原反应：5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O（5）同一物质同种元素同一价态的原子间的氧化还原反应：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑△△1.判断下列说法是否正确？①强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应；②含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性；③阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性；④某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原；⑤某元素从化合态变为游离态时，不一定非得加氧化剂或还原剂才能实现。解析①如H2与O2在常温下相遇就不反应，故正确；②H3PO4分子中，P为最高价，但磷酸不具有强氧化性，故错误；③Fe2+具有还原性，具有氧化性，故错误；④Cl-Cl2即是被氧化，故错误；⑤如2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑既不需加氧化剂、也不需加还原剂，就可制得O2，故正确。答案①⑤正确。-4Mn△2.下列反应中属于氧化还原反应但不属于离子反应的是()A.Cl2+H2O=HCl+HClOB.Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2OC.N2+3H22NH3D.2O33O2催化剂高温高压催化剂C常见的氧化剂和还原剂1.常见的氧化剂（1）非金属单质：如Cl2、O2、Br2等。（2）含有高价态元素的化合物：浓H2SO4、HNO3、KMnO4、MnO2、KClO3、K2Cr2O7等。（3）某些金属性较弱的高价态离子：Fe3+、Ag+、Pb4+、Cu2+等。（4）过氧化物：Na2O2、H2O2等。2.常见的还原剂（1）活泼金属：K、Na、Mg、Al等。（2）非金属离子及低价态化合物：S2-、H2S、I-、SO2、H2SO3、Na2SO3等。（3）低价阳离子：Fe2+、Cu+等。（4）非金属单质及其氢化物：H2、C、CO、NH3等。1.强氧化剂与强还原剂相遇时，一般都会发生氧化还原反应。如：H2SO4（浓）与金属、H2S、S2-、HI、I-、HBr、Br-、Fe2+、P等。Cl2与金属、H2S、S2-、HI、I-、HBr、Br-、Fe2+、H2、SO2、、H2SO3等。HNO3与金属、H2S、S2-、HI、I-、HBr、Br-、Fe2+、P、SO2、、H2SO3等。O2与金属、H2S、S2-、HI、I-、Fe2+、P、Si、H2等。-23SO-23SO2.元素处于最高价时只有氧化性，在反应中只作氧化剂；元素处于最低价时只有还原性，在反应中只作还原剂；元素处于中间价态时，在反应中化合价既可升高又可降低，既有氧化性又有还原性，既可作氧化剂又可作还原剂。3.某酒精厂由于管理不善，酒精滴漏到某种化学药品上而酿成火灾。该化学药品可能是（）A.KMnO4B.NaClC.(NH4)2SO4D.CH3COOHA4.下列既能发生氧化还原反应，又能发生复分解反应的离子组是（）A.Na+、H+、、HS-B.、Na+、、I-C.K+、Ba2+、Br-、D.Mg2+、Ag+、OH-、-3NO4NH-4Mn-3NOA失ne-34PO氧化还原反应中电子转移的表示方法1.双线桥法氧化剂中得电子元素+还原剂中失电子元素=还原产物+氧化产物得ne-失ne-注意事项：(1)箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。(2)箭头方向不代表电子转移方向，仅表示电子转移前后的变化。(3)在“桥”上标明电子的“得”与“失”，且得失电子总数应相等。2.单线桥法氧化剂中得电子元素+还原剂中失电子元素=还原产物+氧化产物注意事项：(1)箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。(2)箭头方向表示电子转移的方向。(3)在“桥”上标明转移的电子总数。ne-5.NH4NO3在不同条件下分解可得到不同产物，如：①NH4NO3NH3↑+HNO3②5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O③NH4NO3N2O↑+2H2O④2NH4NO32N2↑+O2↑+4H2O回答下列问题：（1）属于氧化还原反应的是哪些？（2）用双线桥法标出化学方程式④的电子转移方向和数目，并指出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物。C110C190C250~C190或撞击℃500~℃480答案（1）②③④NH4NO3既是氧化剂又是还原剂，N2既是氧化产物又是还原产物，O2是氧化产物。6.（2008·朝阳模拟）某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO、H2O。已知水是反应产物之一。（1）该反应中的还原剂是_________________。（2）该反应中的还原产物是______________。（3）写出该反应的化学方程式并标出电子转移方向和数目__________________。（4）若反应过程中转移了0.3mol电子，则生成水的质量是_______。答案（1）H2S（2）NO（4）3.6g氧化性、还原性强弱的判断1.氧化性是指得电子的性质（或能力）；还原性是指失电子的性质（或能力）。2.氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Na-e-Na+,Al-3e-Al3+,但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。从元素的价态考虑：最高价态——只有氧化性，如Fe3+、H2SO4、KMnO4等；最低价态——只有还原性，如金属单质、Cl-、S2-等；中间价态——既有氧化性又有还原性，如Fe2+、S、Cl2等。常用判断方法1.根据方程式判断氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物氧化性：氧化剂＞氧化产物还原性：还原剂＞还原产物2.根据物质活动性顺序(常见元素)金属性越强的元素，金属单质的还原性越强，对应阳离子氧化性越弱；非金属性越强的元素，单质的氧化性越强，而对应的阴离子的还原性就越弱。3.根据反应条件判断当不同的氧化剂作用同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可根据反应条件的高、低来进行判断。例如：16HCl（浓）+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑①4HCl（浓）+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑②4HCl（浓）+O22H2O+2Cl2③由此我们可以得出结论：氧化性：KMnO4＞MnO2＞O2。4.根据氧化产物的价态高低判断当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。如：2Fe+3Cl2=2FeCl3Fe+SFeS可以判断氧化性Cl2＞S。℃500CuCl2△△5.根据原电池、电解池的电极反应比较(1)两种不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出极，正极金属是电子流入极。其还原性：负极＞正极。(2)用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。6.依据反应中能量变化判断H2+X2=2HXΔH10H2+Y2=2HYΔH20若ΔH1ΔH2，则X2的氧化性比Y2的氧化性强；X-的还原性比Y-的还原性弱。7.其它因素（1）浓度：浓度越大，氧化性（或还原性）越强。如氧化性：浓H2SO4稀H2SO4浓HNO3稀HNO3还原性：浓HCl稀HCl（2）温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。（3）酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。7.R、X、Y和Z是四种元素，其常见化合价均为+2价，且X2+与单质R不反应；X2++Z=X+Z2+；Y+Z2+=Y2++Z。这四种离子被还原成0价时表现的氧化性强弱符合（）A.R2+＞X2+＞Z2+＞Y2+B.X2+＞R2+＞Y2+＞Z2+C.Y2+＞Z2+＞R2+＞X2+D.Z2+＞X2+＞R2+＞Y2+A8.（1）100mL12mol·L-1的浓HCl与足量的MnO2反应，生成的氯气的物质的量小于0.3mol，为什么？（2）将一Cu片投入稀H2SO4溶液中，没见到反应现象，然后向其中加入少量的KNO3晶体，看到溶液由无色逐渐变蓝并有少量气泡产生，为什么？答案（1）浓盐酸中Cl-浓度大还原性强，可以被MnO2氧化为氯气，随着反应的进行Cl-浓度的下降，Cl-还原性下降，MnO2不能再氧化Cl-。（2）在稀H2SO4中把Cu氧化为Cu2+，本身被还原为NO。-3NO氧化还原反应概念的理解和判断【例1】从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应：14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4，下列说法正确的是（）A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物B.5molFeS2发生反应，有10mol电子转移C.产物中的离子有一部分是氧化产物D.FeS2只作还原剂-24SOC1.判断反应是否属于还原反应，只要看反应中元素的化合价是否有变化，有化合价变化的就是氧化还原反应。2.化合价是分析一切氧化还原问题的前提和基础，正确标对元素的化合价是分析正误的关键和突破口。【跟踪演练】1.（2007·广东，5）氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2+2NH3=N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是（）A.若管道漏气遇氨就会产生白烟B.该反应利用了Cl2的强氧化性C.该反应属于复分解反应D.生成1molN2有6mol电子转移C2.已知：①2K2CrO4+H2SO4=K2Cr2O7+K2SO4+H2O②K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+K2SO4+7H2O③Fe2(SO4)3+2HI=2FeSO4+I2+H2SO4下列结论正确的是（）A.①②③都是氧化还原反应B.②③是氧化还原反应C.氧化性由强到弱顺序：K2Cr2O7、Fe2(SO4)3、I2D.还原性由强到弱顺序：FeS