2021版高考化学一轮复习专题2化学变化1氧化还原反应课件苏教版

专题2化学变化第一单元氧化还原反应考点1:氧化还原反应的基本概念及配平1.氧化还原反应的本质和特征(b)2.氧化还原反应关系图(b)例如,反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂是____,还原剂是____,氧化产物是___。MnO2HClCl23.氧化还原反应中电子转移的表示方法(c)(1)双线桥法。小结:双线桥,“谁”变“谁”(还原剂变成氧化产物,氧化剂变成还原产物)例如,用双线桥表示铜与浓硝酸反应的电子转移情况:______________________________(2)单线桥法。小结:单线桥,“谁”给“谁”(还原剂将电子转移给氧化剂)例如,用单线桥表示铜与浓硝酸反应的电子转移情况:____________________________________________4.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系(b)5.常见的氧化剂与还原剂(1)常见氧化剂:①活泼的非金属单质,如X2(X指卤素单质Cl、Br)、O2、O3等;②高价态的离子,如H+、Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+等;③高价态的物质,如H2SO4(浓)、HClO4、HNO3、PbO2、MnO2、KClO3、KMnO4等;④含的物质,如H2O2、Na2O2等。22O(2)常见还原剂:①金属单质,如Na、Mg、Al、Fe、Cu等;②非金属单质,如H2、C、S等;③低价态离子,如S2-、I-、Fe2+、Br-等;④含较低价态元素的物质,如CO、NH3、H2S、HI、SO2、H2SO3、Na2SO3、NO等。(3)化合价与氧化性、还原性的关系:规律:高价氧化,低价还原,中间价态两边转6.氧化还原反应方程式配平的一般步骤(c)标价态、找变化、求总数、配系数、查守恒。即:(1)标出变价元素化合价的始态和终态;(2)求升高总数与降低总数的最小公倍数;(3)调整化合价变化的原子的化学计量数;(4)用观察法配平其他物质的化学计量数;(5)检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律,离子方程式还要看是否符合电荷守恒。【典例精析】【典例1】(2019·浙江4月选考)反应8NH3+3Cl2====N2+6NH4Cl,被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为()A.2∶3B.8∶3C.6∶3D.3∶2【解题思路】本题的解题关键有:(1)会根据定义判断氧化还原反应中的相关物质及其变化。(2)能用双线桥表示出氧化还原反应中电子的得失。【解析】选A。该氧化还原反应用双线桥表示为,可知实际升价的氮原子为2mol,所以2molNH3被氧化,同时Cl2全部被还原,观察化学计量数,Cl2为3mol,因而被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为2∶3。【典例2】(1)请将下列五种物质:KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分别填入下列横线上,组成一个未配平的化学方程式:KBrO3+____+H2SO4____+____+____+____+H2O。(2)如果该化学方程式中I2和KBr的化学计量数分别是8和1,则:①Br2的化学计量数是________;②请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中:③若转移10mol电子,则反应后生成I2的物质的量为________。【解题思路】本题的解题关键:熟练掌握氧化还原反应的化合价升降守恒规律。首先,氧化还原反应里存在着电子的转移,因此元素的化合价必然有升有降,我们将发生化合价变化的元素,标出其准确化合价;其次,依据还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数,即还原剂(元素)化合价升高的总价数=氧化剂(元素)化合价降低的总价数。化合价变化的元素先配平;再次,观察反应过程中化合价未变化的部分,配上系数。【解析】(1)根据溴元素反应后化合价降低可知,还需填入还原剂KI作反应物,其他物质I2、Br2、K2SO4、KBr为生成物,该反应为KBrO3+KI+H2SO4I2+Br2+K2SO4+KBr+H2O。(2)①如果I2的化学计量数是8,KBr的化学计量数是1,则根据碘元素化合价变化知共失电子16mol,KBr的化学计量数是1,得电子为6mol,则KBrO3→Br2共得电子10mol,即Br2的化学计量数为1;②碘元素的化合价由-1价升高为0,溴元素的化合价由+5价降低为0、-1价,由电子及原子守恒可知反应为3KBrO3+16KI+9H2SO4====8I2+Br2+9K2SO4+KBr+9H2O;③反应中KI→I2,碘元素化合价由-1价升高为0价,氧化产物只有I2,故转移10mol电子生成I2的物质的量为mol=5mol。102答案:(1)KII2Br2K2SO4KBr(后四种产物顺序可变)(2)①1②316KI9③5mol【强化训练】1.判断下列叙述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。()提示:×。同素异形体之间的转化不是氧化还原反应,如3O2====2O3。(2)金属阳离子一定只具有氧化性。()提示:×。Fe2+既具有氧化性又具有还原性。(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。()提示:×。发生氧化反应和还原反应的可能是同一种元素,如Cl2+H2O====HClO+HCl。(4)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。()提示:×。有些反应物既不是氧化剂也不是还原剂,如Cl2+H2O====HClO+HCl中的H2O。(5)某元素从游离态变为化合态,该元素可能被氧化也可能被还原。()提示:√。元素从游离态变为化合态,化合价可能升高,也可能降低,如Fe+Cu2+====Fe2++Cu、Cl2+2Br-====2Cl-+Br2。(6)由水参与反应制取1molH2,转移电子数必定是2NA。()提示:×。如NaH+H2O====NaOH+H2↑,该反应制取1molH2转移1mole-。2.下列实验现象与氧化还原反应有关的是()A.碳酸钠中加入CaCl2溶液产生白色沉淀物B.硫酸铜溶液中插入铁片,铁片上出现红色沉淀物C.石灰石溶于盐酸并产生气泡D.滴加酚酞试剂的氢氧化钾溶液,向其中滴加稀硫酸,红色褪去【解析】选B。A、B、C、D四项发生反应分别为A项:Na2CO3+CaCl2====CaCO3↓+2NaClB项:CuSO4+Fe====FeSO4+CuC项:CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2OD项:2KOH+H2SO4====2SO4+2H2O通过分析元素化合价升降结果可知A、C、D项中均无元素化合价发生变化,B项中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应。3.已知在下列反应中,产物K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。____KMnO4+____K2S+______====____K2MnO4+____K2SO4+________S↓+____下列说法不正确的是()A.高锰酸根离子的还原产物受溶液酸碱性的影响B.化学方程式中反应物缺项为H2SO4,配平后系数为12C.化学方程式中产物缺项为H2O,配平后系数为12D.用石墨电极电解中性高锰酸钾溶液,在阴极可以得到MnO2【解析】选B。审题时要注意高锰酸钾在不同条件下被还原的产物不同。在酸性溶液中生成Mn2+,在中性溶液中生成MnO2,在碱性溶液中生成,A正确。根据产物K2MnO4知,反应在碱性条件下进行,故反应物缺项不可能是H2SO4,B不正确。反应物缺项为KOH,产物缺项为H2O,方程式配平得:28KMnO4+5K2S+24KOH====28K2MnO4+3K2SO4+2S↓+12H2O,C、D正确。24MnO4.某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4和一种未知物X。已知0.2molKBrO3在反应中得到1mole-生成X,则X的化学式为___________,试写出该反应的化学方程式_________________。【解析】根据电子守恒得0.2×(5-x)=1,x=0,所以KBrO3被还原成Br2。在该氧化还原反应中,KBrO3是氧化剂,其还原产物为Br2,AsH3为还原剂,其氧化产物为H3AsO4,H2SO4作为反应物提供酸性环境,根据化合价升降相等即可配平。答案:Br24H2SO4+5AsH3+8KBrO3====5H3AsO4+4Br2+4K2SO4+4H2O5.(1)用浓盐酸来制取氯气的化学方程式如下:2KMnO4+16HCl====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,其中被还原的元素是________,被氧化的元素是________,氧化剂是__________,还原剂是________,氧化产物是________,还原产物是________,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,假如有2.5molCl2生成,则该反应中电子转移的物质的量为________。(2)在反应3Cu+8HNO3====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,氧化剂是________,氧化产物是________,氧化剂和还原剂的物质的量之比是________,每生成2molNO转移的电子数为________。(3)氧化还原反应3S+6KOH====2K2S+K2SO3+3H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,若反应中消耗了0.6molS,则反应中转移的电子为______mol。【解析】(1)反应中锰元素化合价降低,KMnO4是氧化剂,锰元素被还原,MnCl2是还原产物;氯元素化合价升高,HCl是还原剂,Cl2是氧化产物,HCl作还原剂和酸性作用,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5。每生成1mol氯气转移电子为2mol,所以有2.5molCl2生成,则该反应中电子转移的物质的量为5mol。(2)反应中,铜元素的化合价升高作还原剂,Cu(NO3)2是氧化产物,氮元素的化合价降低,HNO3一部分作氧化剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3,反应中每生成2molNO转移6mol电子,即转移的电子数为6NA。(3)反应中,硫元素的化合价既升高又降低,可通过双线桥分析此反应:,根据还原产物与氧化产物的化学计量数可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1,若反应中消耗了0.6molS,则有0.4molS被还原生成K2S,转移0.8mol电子。答案:(1)MnClKMnO4HClCl2MnCl21∶55mol(2)HNO3Cu(NO3)22∶36NA(3)2∶10.8【加固训练】1.氯酸是一种强酸,浓度超过40%时会发生分解,反应可表示为aHClO3====bO2↑+cCl2↑+dHClO4+eH2O,下列有关说法错误的是()A.由反应可确定:氧化性HClO3O2B.由非金属性ClS,可推知酸性HClO3H2SO4C.若1mol氯酸分解所得混合气体的质量为45g,则反应方程式可表示为3HClO3====2O2↑+Cl2↑+HClO4+H2OD.若化学计量数a=8,b=3,则该反应转移电子数为20e-【解析】选B。HClO3能将-2价的O氧化成O2,说明HClO3的氧化性大于O2,A项正确;HClO3不是最高价含氧酸,不能与硫酸比较酸性的强弱,B项错误;混合气体的平均相对分子质量为45,据十字交叉法可计算n(O2)∶n(Cl2)==2∶1,C项正确;由已知计量数可知,d+2e=8,4d+e=24-6=18,2c+d=8,解得d=4,e=2,c=2,由此得出反应的71454532方程式为8HClO3====3O2↑+2Cl2↑+4HClO4+2H2O,只有生成Cl2得电子,故转移电子数为2×2×5e-=20e-,D项正确。2.铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药等行业,但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强,必须进行处理。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染:(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是________(填序号)。(2)第①步,含的废水在酸性条件下用绿矾(FeSO4·7H2O)处理,写出并配平反应的离子方程式:____________