12•热点知识剖析•氧化还原反应是一类重要的化学反应,氧化还原反应的知识是高考中必考的内容,这部分内容的主要考点有氧化还原反应的概念,物质氧化性、还原性强弱的比较,简单氧化还原反应方程式的配平等知识。3•在复习中要注意理清氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原这四对概念之间的关系,理解物质氧化性、还原性强弱与结构、性质之间的联系,提高运用氧化还原反应中的规律分析新问题的能力,解题过程中注意得失电子数目相等在氧化还原反应中的巧妙运用。4•基础知识回顾•1.氧化还原反应是指有元素化合价升降的反应。在氧化还原反应中,化合价升高的元素有尽有电子,被氧化,发生氧化反应,其反应物是剂,得到的产物称为氧化产物;化合价降低的元素电子,被还原,发生还原反应,其反应物是剂,得到的产物称为还原产物。失去(或偏离)还原得到(或偏向)氧化5•2.活泼非金属元素的单质一般容易得到电子是剂,氧化性越强的单质对应的离子性就越弱,活泼金属元素的单质一般容易失去电子是剂,还原性越弱的单质对应的离子的性就越强。在化合物中的元素处于最高价态时容易表现氧化性,处于最低价态时容易表现还原性,处于中间价态时既能表现氧化性又能表现还原性。氧化还原还原氧化6•3.在氧化还原反应中,除了遵循质量守恒定律,在反应前后原子的种类与个数不发生变化以外,反应过程中电子得失的总数或化合价升降的总数也守恒。7•重点知识归纳•1.氧化还原反应的基本概念•氧化还原反应的本质是有电子转移(电子得失或共用电子对偏移),表现的特征是化合价的升降。相互关系如下:8•得电子、化合价降低、被还原如:还原剂2CO+2NO氧化剂氧化产物失电子、化合价升高、被氧化2CO2+N2还原产物9•2.氧化还原反应电子转移方向和数目•(1)转移方向•电子总是由还原剂失去(或偏离)后,转移到氧化剂中,可以有两种表示方法:•方法一:双线桥法:用箭头表示氧化还原反应中同一元素化合价升降的情况,一条箭头由氧化剂指向还原产物,另一条箭头由还原剂指向氧化产物。即:10•注意:箭头不是表明电子的直接转移关系,而是表明同一元素在反应前后得失电子情况,氧化剂箭头所指向的产物为还原产物,还原剂箭头所指向的产物为氧化产物。在2e-前一定要注明“得”“失”字样。11•氧化产物+还原产物还原剂+氧化剂得2e-失2e-如:Cl2+2KI2KC+I2得电子,化合价降低,被还原失电子,化合价升高,被氧化12•(2)电子转移数目•氧化还原反应中电子转移数目=实际参加反应的氧化剂物质的量×每摩尔氧化剂得到电子的数目=实际参加反应的还原剂物质的量×每摩尔还原剂失去电子的数目。•例如:•MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O,转移电子数=1×2e-=2×1e-=2e-。△13•方法二:单线桥法:用箭头表示反应物中原子或离子的电子转移情况,箭头由失电子的元素指向得电子的元素,标出电子转移的总数,在“电子数目”前一定不要注明“得”“失”字样。即:电子数目还原剂+氧化剂还原产物+氧化产物2e-如:Cl2+2KI2KCl+I214•3.氧化剂、还原剂及其强弱比较•(1)常见氧化剂•①活泼的非金属,如Cl2、Br2、O2等。•②元素(如Mn、Fe等)处于高化合价的氧化物,如MnO2、Fe2O3等。•③元素(如S、N等)处于高化合价时的含氧酸,如浓H2SO4、HNO3等。•④元素(如Mn、Cl、Fe等)处于高化合价时的盐,如KMnO4、KClO3、FeCl3等。•⑤过氧化物,如Na2O2、H2O2等。15•(2)常见还原剂•①活泼的金属,如Na、Al、Zn、Fe等。•②元素(如C、S等)处于低化合价的氧化物,如CO、SO2等。•③元素(如Cl、S等)处于低化合价时的酸,如浓HCl、H2S等。•④元素(如S、Fe等)处于低化合价时的盐,如Na2SO3、FeSO4等。•⑤某些非金属单质,如H2、C、Si等。16•4.氧化还原反应配平方法与步骤(以Cu与稀HNO3反应为例)•(1)标变价:标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物中变价元素的化合价。•Cu+HNO3Cu(NO3)2+NO+H2O0+5+2+217•(2)求总数:求得失电子数的最小公倍数,以确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物四种物质的化学计量数。•Cu:0+2升2×3•N:+5+2降3×2•(3)配化学计量数:观察配平两边其他物质的化学计量数,并进行检查。•3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O18•(考查氧化还原反应的概念)ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+•2CO2↑+2H2O•下列说法正确的是()•A.KClO3在反应中失去电子•B.ClO2是氧化产物•C.H2C2O4在反应中被氧化•D.1molKClO3参加反应有2mol电子转移C19•此反应中KClO3的Cl元素的化合价由+5价降为+4价,得到1个电子被还原生成还原产物,H2C2O4中C元素的化合价升高被氧化。•方法指导:分析氧化还原反应时,一要正确判断化合价的变化;二要能运用好化合价的变化与氧化还原反应概念的内在联系。20•(考查氧化还原反应规律的运用)G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下转换关系(未配平)(四个反应中氯元素化合价均有变化):•(1)GQ+NaCl•(2)Q+H2OX+H2•(3)Y+NaOHG+Q+H2O•(4)Z+NaOHQ+X+H2O21•这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序是()•A.QGZXYB.GYQZX•C.GYZQXD.ZXGYQB22•在反应(1)中由于G和Q都含有氯元素,氯化钠中的氯元素的化合价为-1,它是氯元素的最低价,由此可知,化合物G中氯元素的化合价一定要低于化合物Q中氯元素的化合价。根据反应(2)生成物中的H2是由水中的氢元素化合价降低而形成的,因而可判断出Q中的氯元素化合价一定低于X中的氯元素,也即G、X、Q三种化合物中氯元素的化合价由低到高排列的顺序是G、Q、X。23•从反应(3)可以判断,化合物Y中的氯元素的化合价肯定处于G和Q中氯元素化合价之间。从反应(4)可以判断,化合物Z中氯元素的化合价肯定处于Q、X氯元素的化合价之间。综合以上结论,即得氯的化合价由低到高的顺序。•方法指导:本题是对氧化还原反应基本规律问题的考核,在分析这类问题时要注意运用和总结规律,掌握分析问题的方法。24•(考查氧化还原反应计算问题)某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2∶1时,还原产物是()•A.NO2B.NO•C.N2OD.N2C25•设金属化合价为a,物质的量为2mol,则被还原硝酸为1mol,再设HNO3降低x价,则由升降相等得:2a=1×x,即x=2a,由于x必为偶数,只有C项的还原产物价态为+1价,1molHNO3降4价。•方法指导:判断还原产物是根据产物化合价来进行的。在分析氧化还原反应的计算问题时,要利用好电子得失守恒(或化合价升降守恒)的规律,利用电子得失守恒的规律建立关系式,可收到事半功倍的效果。26•(考查氧化还原反应综合知识的应用)(2010•上海卷)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。•完成下列填空:•(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):•__+__+__•―→__HIO3+__I2Cl256H2OHCl21027•(2)整个过程中的还原剂是__________。•(3)把KI换成KBr,则CCl4层变为________色;继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是_________________________________________。•(4)加碘盐中含碘量为20mg~50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若用KI与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2________L(标准状况,保留2位小数)。KI、I2红棕HBrO3Cl2HIO310.5828•此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时,其将KI中的I元素氧化成碘单质;等CCl4层变紫色后,再滴加氯水时,其将碘单质进一步氧化成碘酸。(1)根据氧化还原反应方程式的配平原则,分析反应中的化合价变化,I元素的化合价从0→+5,升高5价,Cl元素的化合价从0→-1,降低1价,综合得失电子守恒和质量守恒,可配平出:I2+5Cl2+6H2O―→2HIO3+10HCl;(2)分析整个过程中化合价升高的都是I元素,还原剂为KI和I2;(3)KI换成KBr时,得到的是溴单质,则其在CCl4中呈红棕29•色;继续滴加氯水时,颜色不变,可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3,故其氧化性强弱顺序为HBrO3Cl2HIO3;(4)综合写出反应方程式:KI+3Cl2+3H2O===KIO3+6HCl,根据化学方程式计算,按最小值计算时,1000kg加碘食盐中含碘20g,根据质量守恒可知:换算成碘酸钾的质量为33.70g,物质的量为0.16mol,则需要消耗Cl2的体积为(20g/127g·mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。30•方法指导:守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化学科学的基础。在化学反应中,守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等;原子守恒(或称质量守恒),也就是反应前后各元素原子个数相等;得失电子守恒是指在氧化还原反应中,失电子数一定等于得电子数,即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒,简化了计算过程,顺利解答。