搜索
氧化还原反应一、命题趋势氧化还原反应主要考查内容有：氧化还原反应的概念、规律，氧化性(还原性)强弱比较，氧化还原反应方程式的配平及相关计算。题型有选择和填空两种，以填空为主。同时本部分内容与能量变化、电化学基础有很强的关联性，和它们一起综合考查的可能性较大。特别是考查新情景下的氧化还原反应方程式的书写、利用氧化还原反应滴定原理测定物质的组成以及转移电子数的计算等问题。二、考情分析近三年全国卷Ⅰ氧化还原反应考查内容统计：年份题号涉及知识点赋分201626(2)②27(4)28(2)(4)36(2)(4)①③书写方程式；书写离子方程式；氧化剂、还原剂物质的量之比；氧化产物；利用氧化还原反应计算利用率17201727(6)书写方程式220188C27(4)28(1)书写方程式，书写氧化产物，氧化剂12三、备考建议1．对氧化还原反应的复习，要抓住概念的本质，全面认识有关规律的特点，要利用得失电子守恒法来分析。2．氧化还原反应的高考命题除了注重基本概念的考查外，还出现了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的题型。因此对于氧化还原反应的复习一定要紧扣概念，理清关系，明确概念的内涵与外延，并能灵活驾驭和运用这些概念解决具体的化学问题。探究一氧化还原反应的基本概念一、知识归纳1．本质和特征2．相关概念及其关系电子转移化合价氧化还原还原氧化3．具体理解(以反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2为例)氧化剂还原剂氧化性还原性被氧化被还原氧化产物还原产物物质FeCl3CuFeCl3CuCl2CuFeCl2CuFeCl3CuCl2FeCl2元素＋3价Fe＋2价Cu0价Cu＋2价Fe0价Cu＋3价Fe＋2价Cu＋2价Fe微粒Fe3＋CuFe3＋Cu2＋CuFe2＋CuFe3＋Cu2＋Fe2＋4.氧化还原反应中电子转移的表示方法(了解)(1)双线桥法(2)单线桥法二、典题导法例1(2018·北京卷)下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是()选项ABCD实验NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl浊液中热铜丝插入稀硝酸中现象产生白色沉淀，随后变为红褐色溶液变红，随后迅速褪色沉淀由白色逐渐变为黑色产生无色气体，随后变为红棕色【解析】A项，NaOH溶液滴入FeSO4溶液中产生白色Fe(OH)2沉淀，白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，该反应前后元素化合价有升降，为氧化还原反应；B项，氯水中存在反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，由于氯水呈酸性，石蕊溶液滴入后溶液先变红，红色褪去是HClO表现强氧化性，与有色物质发生氧化还原反应；C项，白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl＋Na2S===Ag2S＋2NaCl，反应前后元素化合价不变，不是氧化还原反应；D项，Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO气体和H2O，气体由无色变为红棕色时的反应为2NO＋O2===2NO2，反应前后元素化合价有升降，为氧化还原反应。【答案】C探究二氧化还原反应方程式(化学方程式、离子方程式)的书写一、知识归纳氧化还原反应需遵循的规律有：1．守恒规律对于一个完整的氧化还原反应，化合价升高和降低的总数相等，得失电子总数相等。2．强弱规律较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。3．转化规律“价态归中、互不交叉”，同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时的规律为：价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，价升价降只靠拢。如：6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H2O、2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。4．难易规律越易失电子的物质，失电子后就越难得电子；越易得电子的物质，得电子后就越难失去电子。一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，优先与还原性最强的还原剂发生反应。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，由于还原性Fe2＋Br－，所以Fe2＋先和Cl2反应。同理，一种还原剂遇到多种氧化剂时，优先与氧化性最强的氧化剂发生反应。如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入Fe粉，由于氧化性Fe3＋Cu2＋H＋，所以Fe粉先和Fe3＋反应，然后依次与Cu2＋、H＋反应。5．价态规律元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现一种性质。二、典题导法例2(1)将H2SO4、SO2和NaClO3混合可制得ClO2和NaHSO4，请写出相应的化学方程式。__________________________________________________________________________________(2)NaClO2在碱性溶液环境下可以处理含NO的废气，处理过的废水中含有NO－3和Cl－，请写出相应的离子方程式。__________________________________________________________________________________(3)FeCO3在空气中加热可以得到Fe2O3，请写出相应的化学方程式。__________________________________________________________________________________(4)用NaOH、H2O2溶液可以吸收ClO2气体制得NaClO2，该反应的氧化剂和还原剂之比为________，氧化产物是________。(5)配平以下方程式。__NaBO2＋__SiO2＋__Na＋__H2===__NaBH4＋__Na2SiO3(6)将以下离子方程式补充完整并配平。__MnO－4＋__C2O2－4＋______===__Mn2＋＋__CO2↑＋______【解析】(1)题目已经给出反应物和生成物，运用双线桥法、电子守恒和物质守恒规律配平方程式即可将反应书写为H2SO4＋SO2＋2NaClO3===2ClO2＋2NaHSO4。(2)本题的隐含条件是“碱性溶液环境下”，说明有OH－参与反应，而生成物只告诉NO－3和Cl－，而反应物中有氢元素参加，且又是碱性条件，因此产物中必然有H2O。相应的离子方程式为3ClO－2＋4NO＋4OH－===4NO－3＋3Cl－＋2H2O。(3)FeCO3中铁为＋2价，Fe2O3中铁为＋3价，因此反应物还缺氧化剂。而题目中隐含空气，而空气中有氧气。因此该反应先是分解反应，后面有氧化还原反应。相应的化学方程式为4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2或FeCO3FeO＋CO2↑、4FeO＋O22Fe2O3。(4)本题只给出了一种产物，因此要判定H2O2对应的产物，故本反应中还有O2产生。反应方程式为2NaOH＋H2O2＋2ClO2===2NaClO2＋O2＋2H2O。ClO2中氯元素为＋4价，NaClO2中氯元素为＋3价，反应后氯元素化合价降低，因此ClO2为氧化剂。而H2O2中氧元素为－1价，产物O2中氧元素为0价，H2O2为还原剂。因此氧化剂和还原剂之比为2∶1，氧化产物为O2。(5)该反应中Na从0价变为＋1价，注意反应物中的NaBO2和生成物中的NaBH4，因此可以断定Na对应的氧化产物为Na2SiO3，H2对应的还原产物为NaBH4。根据电子守恒规律和双线桥法很快可以配平方程式为NaBO2＋2SiO2＋4Na＋2H2===NaBH4＋2Na2SiO3。(6)在高中阶段，我们已经学习过酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，而此方程式中正是高锰酸钾将C2O2－4氧化为CO2，因此可以判断反应物中还需要H＋，而生成物中必然有H2O。根据电子守恒规律和双线桥法可以很快将方程式配平为2MnO－4＋5C2O2－4＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。【答案】(1)H2SO4＋SO2＋2NaClO3===2ClO2＋2NaHSO4(2)3ClO－2＋4NO＋4OH－===4NO－3＋3Cl－＋2H2O(3)4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2(或FeCO3FeO＋CO2↑、4FeO＋O22Fe2O3)(4)2∶1O2(5)NaBO2＋2SiO2＋4Na＋2H2===NaBH4＋2Na2SiO3(6)2MnO－4＋5C2O2－4＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O【变式分析】一定条件下氧化还原反应的书写对于一定条件下氧化还原反应方程式的书写，可作如下分析：第一步：确定氧化剂、还原剂根据氧化还原强弱规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂。第二步：确定还原产物、氧化产物根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物的性质确定相应的还原产物、氧化产物。第三步：得失电子守恒根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。第四步：电荷守恒根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式两端的电荷守恒。第五步：原子守恒根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。【易错提醒】1．准确记忆或判断物质氧化性、还原性的相对强弱(1)根据氧化还原反应判断氧化性：氧化剂氧化产物，氧化剂还原剂；还原性：还原剂还原产物，还原剂氧化剂。(2)根据元素在周期表中的相对位置判断(3)根据金属、非金属活动性顺序判断(4)根据不同物质与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)判断(5)根据电化学原理判断2．准确把握不同反应介质中物质的存在形式或产物的价态(1)碱性介质中不能产生酸性物质，酸性介质中不能产生碱性物质；强氧化性环境中不能产生还原性物质，强还原性环境中不能产生氧化性物质。(2)KMnO4在酸性条件下的还原产物为Mn2＋，在中性条件下的还原产物为MnO2，在碱性条件下的还原产物为MnO2－4；H2O2在强氧化性环境下产生O2，在强还原性环境下生成OH－或H2O。(3)碱性条件下，可能有OH－参加反应或生成，酸性条件下可能有H＋参加反应或生成，中性条件下可能有H2O参加反应生成H＋或OH－。3．注意隐含氧化剂和还原剂如在空气中煅烧，氧气可能就是氧化剂……4．注意守恒规律(1)原子守恒：反应前后原子的种类及数目均不变；(2)电子得失守恒：氧化剂得电子总量与还原剂失电子总量相等，或氧化剂化合价下降总量与还原剂化合价上升总量相等。【方法小结】掌握书写信息型氧化还原反应的方法第一步：写式子写出题目明确给出的或很容易推出的反应物、生成物的化学式，利用价态变化规律、结合元素价态特点、物质性质推出题目没有给出的氧化产物或还原产物的组成。第二步：定系数确定已写出的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的计量数。(1)确定首配物(即首先确定其计量数的物质)下列物质可作首配物：①只有一种物质且全部被还原(氧化)的氧化(还原)剂；②只有一种物质的还原产物或氧化产物。(2)求出化合价升降总值：以首配物组成为依据，求出两种首配物中元素化合价升降总值，然后用最小公倍数法计算出两种首配物的计量数，然后用观察法配平其他物质。在观察配平时，往往需要添加某些物质或微粒，所添加的物质通常是“H2O、H＋”或“H2O、OH－”，添加的原则是：在酸性溶液中不添加碱(或OH－)，在碱性溶液不应添加酸(或H＋)。(3)查守恒：检查反应方程式是否符合质量守恒原理(离子方程式还有电荷守恒)。(2018·全国卷Ⅰ)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：_____________________________________。(2)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。滴定反应的离子方程式为_______________________________