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第3讲氧化还原反应考纲定位选项示例1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。2.了解常见的氧化还原反应。3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。1.1molFe2＋与足量的H2O2溶液反应，转移2nA个电子。(2011年广东高考T9－D)2.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。(2010年天津高考T5－A)一、氧化还原反应元素化合价升降电子转移1．概念有________________或有_________(得失或偏移)的反应。2．实质电子化合价氧化还原反应的实质是发生了________转移。3．特征反应前后某些元素的________发生了变化(也是判断是否为氧化还原反应的依据)。4．基本概念之间的关系图1-3-1置换复分解分解5．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系图1-3-2化合价降低二、常见的氧化剂和还原剂1．常见的氧化剂氧化剂是所含元素____________(或得到电子)的反应物。氧化剂在反应中被还原。常见的氧化剂：①活泼的非金属单质：F2、Cl2、O2；②高价酸：HNO3、浓硫酸、HClO4；③高价盐：Fe3＋、KMnO4、K2Cr2O7；④过氧化物：Na2O2、H2O2。2．常见的还原剂化合价升高被氧化还原剂是所含元素____________(或失去电子)的反应物。还原剂在反应中________。常见的还原剂：①活泼的金属单质：K、Na、Mg、Al等；②一些非金属单质：H2、C；3．处于中间价态的物质处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性，一般情况下主要表现某一方面的性质。例如：Fe2＋、SO2以还原性为主；H2O2以氧化性为主。③元素处于低价的化合物：CO、SO2、H2S、Fe2＋。三、电子转移的表示方法1．双线桥法得失电子分开注明，从反应物指向生成物(同种元素)注明得失及电子数，体现“谁变谁”的思想。例如：2．单线桥法从被氧化(失电子，化合价升高)的元素指向被还原(得电子，化合价降低)的元素，从反应物指向反应物，标明转移电子总数，不需标明得失，体现“谁给谁”的思想。例如：3．注意两类特殊的化学反应(1)歧化反应：同种元素在反应中部分原子化合价升高，部分原子化合价降低。例如：(2)归中反应：不同价态的同种元素的原子在反应中趋于中间价态，解此类题最好将该元素的不同价态用数轴标出，变化的区域只靠拢，不重叠。例如：考点1氧化性、还原性强弱的比较氧化性是物质得到电子的性质。还原性是物质失去电子的性质。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。常用判断方法如下：1．根据氧化还原反应原理判断用方程式来判断物质的氧化性、还原性强弱，是最常用也是最重要的方法。氧化剂＋还原剂―→氧化产物＋还原产物(强氧化剂)(强还原剂)(弱氧化剂)(弱还原剂)氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。2．根据金属活动顺序表判断3．根据非金属活动顺序判断单质的氧化性增强相应阴离子的还原性增强F2、O2、Cl2、Br2、I2、S2F－、O2－、Cl－、Br－、I－、S2－4．根据元素周期表中的相对位置判断5．根据化合价高低判断同元素的同类物质，其氧化性：高价低价。例如，氧化性：Fe3＋Fe2＋，Cu2＋Cu＋，SO3SO2，CO2CO，H2SO4H2SO3。6．根据反应程度(变价程度)判断(1)同一还原剂，在相同条件下用不同的氧化剂来氧化，还原剂的化合价升高数越多者，氧化性越强。(2)同一氧化剂，在相同条件下用不同的还原剂来还原，氧化剂的化合价降低数越多者，还原性越强。例如，2Cu＋O22Cu＋2O,2Cu＋SCu＋12S，则氧化性：O2S。再如，2Fe＋3Cl22Fe＋3Cl3，Fe＋SFe＋2S，则氧化性：Cl2S。例如，5Mg＋12HN＋5O3(稀)===5Mg(NO3)2＋N02↑＋6H2O，3Cu＋8HN＋5O3(稀)===3Cu(NO3)2＋2N＋2O↑＋4H2O，则还原性：MgCu。7．根据反应的难易程度判断常见典型实例如下：16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑，4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,4HCl(浓)＋O2=====CuCl2500℃2H2O＋2Cl2，所以氧化性：KMnO4MnO2O2。8．根据电化学原理判断原电池中，还原性：负极正极(一般情况下)。电解池中，阳极上先失电子者还原性强，阴极上先得电子者氧化性强。9．根据反应物的浓度判断一般情况下，反应物浓度越大，其氧化性或还原性越强。例如，氧化性：浓硝酸稀硝酸，浓硫酸稀硫酸；还原性：浓盐酸稀盐酸(用MnO2制Cl2时，必须用浓盐酸)。(3)在酸性溶液中，NO3表现出强氧化性，在中性或碱性溶10．溶液酸碱性的影响反应溶液的酸碱性对氧化性、还原性强弱亦有影响。例如：其氧化性：KMnO4(酸性)KMnO4(中性)KMnO4(碱性)。(2)在酸性溶液中，还原性：MgAl；而在强碱性溶液中，还原性：MgAl。－液中则不表现强氧化性。(1)Na2SO3＋KMnO4(酸性)―→SO2－4＋Mn2＋，Na2SO3＋KMnO4(中性)―→SO2－4＋M＋4nO2↓，Na2SO3＋KMnO4(碱性)―→SO2－4＋Mn＋6O2－4，【例1】(2011年上海高考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是()。A．有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质B．有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质C．有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌D．有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌思路指导：考虑元素的价态对氧化性与还原性的影响，并且要区分水的消毒与净化。解析：高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价是＋6，具有强氧化性，其还原产物Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质。答案：A【例2】(2013年武汉模拟)已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力强弱为W2＞Z2＞X2＞Y2，下列氧化还原反应能发生的是()。解析：在氧化还原反应中，物质的氧化性强弱关系为氧化剂＞氧化产物，利用此规律可知B项反应能够发生。答案：BA．2NaW＋Z2===2NaZ＋W2B．2NaX＋Z2===2NaZ＋X2C．2NaW＋Y2===2NaY＋W2D．2NaZ＋X2===2NaX＋Z2考点2氧化还原反应的规律及其应用【例3】(双选)向NaBr、NaI、Na2SO3混合溶液中通入一定量的氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到的固体剩余物可能是()。A．NaCl、Na2SO4C．NaCl、Na2SO4、I2B．NaCl、NaBr、Na2SO4D．NaCl、NaI、Na2SO4答案：AB思路指导：本题要理清Br－、I－、SO2－3发生氧化反应的次序。还需注意溴易挥发，碘易升华，才能作出正确的判断。解析：Br－、I－与SO2－3的还原性强弱顺序是SO2－3I－Br－，因此，Cl2通入时，首先氧化SO2－3，然后氧化I－，最后氧化Br－。A．1B．2C．3D．4【例4】(2013年北京模拟)R2On－8在一定条件下可以把Mn2＋氧化成MnO－4，若反应中R2On－8变为RO2－4，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2，则n值为()。答案：B解析：根据得失电子守恒，2molMn2＋―→2molMnO－4，失2×5mol＝10mole－，所以每1molR2On－8―→2molRO2－4得2mole－，故可知R2On－8中R的化合价为＋7，因此n＝2。考点3氧化还原反应方程式的配平及计算1．氧化还原反应方程式的配平(1)配平原则：得失电子守恒、质量守恒、电荷守恒。(2)配平步骤：实例：高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气。①标价态、找变化、指情况：KMnO4＋7＋HCl－1―→KCl＋Mn＋2Cl2＋Cl20↑＋H2O；KMnO4＋7→Mn＋2Cl2：化合价共降低5；2HCl－1→Cl20：化合价共升高2。②使化合价升降总数相等：2KMnO4＋7→2Mn＋2Cl2：化合价降低5×2；5×2HCl－1→5Cl20：化合价升高2×5。③确定氧化剂与还原剂的化学计量数：⑤检查。2．氧化还原反应的计算电子转移守恒法是依据氧化剂与还原剂得失电子数目相等这一原则进行计算的。电子转移守恒法是氧化还原反应计算的最基本的方法。2KMnO4＋7＋1OHCl－1―→KCl＋2Mn＋2Cl2＋5Cl20↑＋H2O。④配平其他元素原子：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。【例5】氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途，贯穿古今。()。A.煤的形成C.简单机械织布B.卫星上的太阳能电池工作D.我国古代烧制陶器(1)下列生产、生活中的事例中没有．．发生氧化还原反应的是(2)水是人体的重要组成部分，是人体中含量最多的一种物质。而“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用下图表达。图1-3-3试写出有水参加的符合反应类型Ⅳ的一个化学方程式：________________________________________________________________________，其中水为________剂。(3)氯化铵常用作焊接。例如，在焊接铜器时用氯化铵除去铜器表面的氧化铜以便焊接，其反应为：____CuO＋____NH4Cl____Cu＋____CuCl2＋____N2↑＋____H2O。①配平此氧化还原反应方程式。②该反应中，被氧化的元素是________(填元素名称)，氧化剂是____________(填化学式)。③反应中若产生0.2mol的气体，则有________mol的电子转移。思路指导：配平氧化还原方程式可以用最小公倍数法直接配平。而对于判断氧化剂、还原剂时，要注意一个氧化还原反应中有时不只一种氧化剂或还原剂，当出现不只一种氧化剂或还原剂时，计算得失电子的数目时应防止漏算。解析：(1)煤的形成、太阳能电池工作、陶器烧制过程中都有氧化还原反应发生，简单机械织布为物理变化。(2)由图可知，反应类型Ⅳ全部属于氧化还原反应，则应该是置换反应。答案：(1)C(2)C＋H2OCO＋H2氧化(3)①4CuO＋2NH4Cl3Cu＋CuCl2＋N2↑＋4H2O②氮CuO③1.2【例6】配平下列氧化还原反应方程式：(1)____C2O2－4＋____MnO－4＋____H＋===____CO2＋____Mn2＋＋____H2O；(2)____SeO2＋____KI＋____HNO3―→____Se＋____I2＋____KNO3＋________。答案：(1)52161028(2)1441242H2O①可能缺的项：一般是反应介质，通常是酸(H＋)、碱(OH－)1．氧化还原反应方程式的配平技巧：(1)缺项类。或水，它们虽参与反应，但元素化合价不变。②确定方法：先配出氧化还原化学计量数，后根据离子电荷守恒和原子个数守恒确定未知物。(2)多变类。①有两种以上元素价态改变；②存在于一种物质中，其中两种元素的价态同时升高或降低。③配平技巧：整体法(把多种元素价态改变的分子作为整体，根据电子得失总数相等，即可配平)。(3)有机方程式配平的关键是确定C、H、O元素的化合价，一般H的价态＋1价，O的价态－2价，最后确定C的化合价。2．氧化还原反应的计算方法：(1)计算依据：电子转移守恒，即得电子总数与失电子总数相等或化合价升降总数相等。(2)常见题型。①计算氧化剂与还原剂的物质的量之比或质量比。②计算参加反应的氧化剂或还原剂的量。③确定反应前后某一元素的价态。实验探究从定性和定量两个角度探究有关氧化还原反应的实验一、关于物质氧化性、还原性强弱的实验【例7】某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可以刻蚀银，制作美丽的银饰。他们对刻蚀银的原理进行了如下探究：【实验】制备银镜，并与Fe(NO3)3溶液反应，发现银镜溶解。(1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是_____