2017年高考化学必备专题复习――氧化还原反应

2014高考化学必备专题——氧化还原反应及其配平【考纲解读】1、了解氧化还原反应的概念及概念间的相互关系。2、了解氧化还原反应的本质是电子的转移，了解常见的氧化还原反应。3、能正确理解氧化还原反应的概念及概念间的相互关系；能用单、双线桥正确表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目；能正确判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。4、能正确比较氧化剂的氧化性、还原剂的还原性强弱；掌握氧化还原反应方程式的配平方法；灵活运用电子转移守恒法进行氧化还原反应的相关计算。本专题分值约为6-15分。【高考预测】氧化还原反应是高中化学的基础知识，它贯穿与高中化学的始终，是高考化学的高频考点之一。氧化还原的应用主要集中在氧化剂还原剂等基本概念、氧化性、还原性的强弱比较，氧化还原反应中电子转移的方向和数目的表示，以电子转移为核心的有关计算等等。从历年高考试题来看，其考查方式灵活多样，可以独立命题考查，也可以贯穿于填空、推断、实验、计算等各类试题之中，正确理解氧化还原反应的概念和规律，灵活运用电子转移守恒是掌握本讲知识的关键。分析近几年的高考试题的特点，氧化还原反应主要考查这几个方面：一、将氧化还原反应方程式的配平与物质的分析推断结合在一起；二、根据计算确定氧化产物或还原产物、三、运用氧化还原知识解释和解决一些生活、生产、环保和能源方面的问题。化学反应中的能量主要题型有热化学方程式的判断或书写、反应热的计算或比较大小。可能出现的新题型：（1）结合数学图象；（2）结合社会热点问题；（3）与实验、计算等组合进行综合考查。题型可以为选择、填空等。一、基本概念概念定义注意点氧化反应物质失去电子的反应物质失去电子的外部表现为化合价的升高还原反应物质得到电子的反应物质得到电子的外部表现为化合价的降低被氧化元素失去电子的过程元素失去电子的外部表现为化合价的升高被还原元素得到电子的过程元素得到电子的外部表现为化合价的降低氧化产物通过发生氧化反应所得的生成物氧化还原反应中，氧化产物、还原产物可以是同一种产物，也可以是不同产物，还可以是两种或两种以上的产物。如反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中，Fe2O3和SO2均既为氧化产物，又为还原产物。还原产物通过发生还原反应所得的生成物氧化剂得到电子的反应物常见氧化剂：(1)活泼的非金属单质；如卤素单质(X2)、O2、S等(2)高价金属阳离子；如Fe3+、Cu2+等(3)高价或较高价含氧化合物；如MnO2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等(4)过氧化物；如Na2O2、H2O2等还原剂失去电子的反应物常见还原剂：①活泼或较活泼的金属；如K、Na、Zn、Fe等②一些非金属单质；如H2、C、Si等③较低态的化合物；CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4氧化性得到电子的能力物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关，与得失电子的数目无关。还原性失去电子的能力[例1](2012上海∙20)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应:2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2下列说法正确的是A．SO2既是氧化产物又是还原产物B．CuFeS2仅作还原剂，硫元素被氧化C．每生成1molCu2S，有4mol硫被氧化D．每转移1.2mol电子，有0.2mol硫被氧化答案：AD[知识规律]还原性化合价升高弱氧化性↑↑还原剂氧化反应氧化产物氧化剂还原反应还原产物↓↓氧化性化合价降低弱还原性二、常见的氧化剂、还原剂归纳1.常见的氧化剂：物质类型举例对应还原产物活泼的非金属单质F2、C12、Br2X-O2、03H2O元素处于高化合价时的化合物氧化物Mn02Mn2+含氧酸浓硫酸SO2HN03NO2或NO盐KMnO4K2MnO4、MnO2Fe3+、Cu2+Fe2+、Cu+过氧化物Na202、H202H2O或OH-2.常见的还原剂：物质类型类例对应氧化产物活泼的金属单质K、Na、MgMn活泼的非金属单质H2H+或H2OCCO或CO2元素处于低化合价时的化合物氧化物C0CO2S02SO3或H2SO4酸H2SSHII2盐S032-SO42-Fe2+Fe3+3．具有中间价态的化合物既有氧化性，又有还原性，一般情况下主要表现某一方面的性质具有中间价态的物质Fe2+S02、S032-、H2SO3H202氧化产物Fe3+SO42-O2还原产物FeSH2O变化变化反应物→→产物通常表现的主要性质还原性还原性氧化性【例2】(肇庆中学2013届高三10月考)一种海水电池的反应原理可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl＝Na2Mn5O10＋2AgCl，有关该反应的说法正确的是A．反应中MnO2是还原剂B．Ag的还原性比Na2Mn5O10强C．该反应中MnO2具有催化作用D．每生成1molNa2Mn5O10转移1mol电子答案：B三、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。氧化性→得电子性，得到电子越容易→氧化性越强还原性→失电子性，失去电子越容易→还原性越强由此，金属原子因其最外层电子数较少，通常都容易失去电子，表现出还原性，所以，一般来说，金属性也就是还原性；非金属原子因其最外层电子数较多，通常都容易得到电子，表现出氧化性，所以，一般来说，非金属性也就是氧化性。1.根据金属活动性顺序来判断:一般来说，越活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越容易，其阳离子得电子还原成金属单质越难，氧化性越弱；反之，越不活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越难，其阳离子得电子还原成金属单质越容易，氧化性越强。2.根据非金属活动性顺序来判断:一般来说，越活泼的非金属，得到电子还原成非金属阴离子越容易，其阴离子失电子氧化成单质越难，还原性越弱。3.根据氧化还原反应发生的规律来判断:氧化还原反应可用如下式子表示：规律：反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性，反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。4.根据氧化还原反应发生的条件来判断:如：Mn02+4HCl(浓)MnCl2+C12↑+2H202KMn04+16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O后者比前者容易(不需要加热)，可判断氧化性KMn04Mn025.根据反应速率的大小来判断:如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4（快），2H2SO3+O2=2H2SO4（慢），322SO2OSO2催化剂，其还原性:Na2SO4H2SO3SO26.根据被氧化或被还原的程度来判断:如：22CuClClCu点燃，SCuSCu22，即氧化性:SCl2。又如:OH2SOBrSOHHBr2222)(42浓，OH4SHI4SOHHI8222)(42浓，即有还原性:HBrHI。7.根据原电池的正负极来判断：在原电池中，作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强。8.根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断。如:Cl-失去电子的能力强于OH-，还原性:OHCl。9.根据元素在周期表中位置判断：(1)对同一周期金属而言，从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na、Mg、A1金属性依次减弱，其还原性也依次减弱。(2)对同主族的金属而言，从上到下其金属活泼性依次增强。如Li、Na、K、Rb、Cs金属活泼性依次增强，其还原性也依次增强。（3）对同主族的非金属而言，从上到下其非金属活泼性依次减弱。如F、Cl、Br、I非金属活泼性依次减弱，其氧化性也依次减弱。10.根据（氧化剂、还原剂）元素的价态进行判断：元素处于最高价只有氧化性，最低价只有还原性，处于中间价态既有氧化又有还原性。一般来说，同种元素价越高，氧化性越强；价越低还原性越强。如氧化性:Fe3+Fe2+Fe,S(+6价)S(+4价)等，还原性:H2SSSO2，但是，氧化性：HClO4HClO34HClO24HClO。注意：①物质的氧化性、还原性不是一成不变的。同一物质在不同的条件下，其氧化能力或还原能力会有所不同。如：氧化性：HNO3（浓）＞HNO3（稀）；Cu与浓H2SO4常温下不反应，加热条件下反应；KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。②原子的氧化性一般都强于分子的氧化性。如：氧化性222OOClClFF、、等。[例3](2012浙江∙13)化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。已知：氧化还原反应：2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl；2Co(OH)3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+6H2O2Fe(OH)2+I2+2KOH=2Fe(OH)3+2KI；3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O复分解反应：2HSCN+K2CO3=2KSCN+CO2↑+H2O；KCN+CO2+H2O=HCN+KHCO3热分解反应：4NaClO3NaCl+NaClO4；NaClO4NaCl+2O2↑下列说法不正确是：A．氧化性（酸性溶液）：FeCl3Co(OH)3I2B．还原性（碱性溶液）：Fe(OH)2I2KIO3C．热稳定性：NaClNaClO4NaClOD．酸性（水溶液）：HSCNH2CO3HCN答案：A四、能判断氧化还原反应中的电子转移方向和数目1、双线桥分析法要点：①双线桥从左指向右连接不同价态的同种元素；②线上标明电子得失、化合价升降、被氧化、被还原等内容(注意得失电子守恒)。2、单线桥分析法要点：①单线桥是从还原剂中失去电子的元素指向氧化剂中得到电子的元素；②线上标明只标明电子的数目，不必写其它内容。【例4】用双线桥法分析氧化还原反应：CuO+H2======Cu+H2OOCu2+02H=====0Cu+OH12五、考查氧化还原反应的计算1.常见的几种守恒得失电子守恒：氧化还原反应中得失电子的物质的量相等；质量守恒：反应前后各元素原子的物质的量相等；电荷守恒：在离子反应中，阴离子所带的电荷总数与阳离子所带的电荷总数相等2.有关氧化还原反应的计算种类（1）求氧化剂与还原剂、或氧化产物与还原产物的量之间的关系。（2）题目给定反应物和生成物，要求求出氧化剂与还原剂或氧化产物与还原产物的量的关系。（3）题目给定氧化剂和还原剂的物质的量之比，求氧化产物或还原产物的化合价。（4）某一氧化还原反应中氧化剂或还原剂不止一种，求某一部分氧化剂（或还原剂）氧化（或还原）还原剂（或氧化剂）的物质的量。【例5】(2012海南∙6)将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100mol.L-1MO2＋溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是A．MB．M2＋C．M3＋D．MO2＋答案：B六、氧化还原反应方程式的配平（一）、配平原则1、化合价升降守恒（即得失电子守恒）2、质量守恒（二）、配平步骤：标变价、列变化、求总数、配系数（三）、几种不同类型的氧化还原方程式的配平技巧1、氧化剂、还原剂中某元素化合价全升全降技巧：以反应物或生成物作为参照物均可C6H12O6+KNO3—CO2↑+N2↑+KOH+H2O2、反应物中某一物质中元素化合价部分变化技巧：一般以生成物作为参照物Fe+HNO3(浓)—Fe(NO)3+NO2↑+H2O3、对于歧化、分解、归中、化合反应技巧：看分不看合P+KOH+H2O—PH3+KH2PO2KClO3——KCl+O2↑NH3+NO—N2+H2O失2e–,化合价升高，被氧化得2e–,化合价降低，被还原△NO＋O2＋H2O—HNO34、同一物质中有多种元素化合价发生改变技巧：整体法配FeS2+O2—Fe2O3+SO2Cu2S+HNO3—H2SO4+Cu(NO3)2+NO↑+H2OP+CuSO4+H2O—Cu3P+H3PO4+H2SO4KMnO4+H2O2+H2SO4—K2SO4+MnSO4+O2↑+H2OKClO3+HCl—Cl2↑+KCl+H2OCl2+NH3—NH4Cl+N2S+KOH—K2S+K2SO3+H2OCrI3+Cl2+KOH—K2CrO4+KIO4+KCl+H2O（四）、氧化还原反应离子方程式的配平方法:离子方程式的配平与化学方程式一致,只是检查时应注意质量守恒和电荷守恒!顺序：一电子、二电荷、三原子。即先确保电子守恒，在考虑等号前后