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第二章化学物质及其变化第四节氧化还原反应2考纲定位要点网络1.了解氧化还原反应的本质。2．了解常见的氧化还原反应。根据化学式判断元素化合价。3．掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。4．能正确书写氧化还原化学方程式和离子方程式。3A层级必备知识·关键能力4氧化还原反应的概念与本质1．本质和特征52．相关概念及其关系63．两种电子转移的表示方法(1)双线桥法：标变价―→画箭头―→标得失―→定数目。示例：C与浓硫酸反应：__________________________________________。7(2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得到”“失去”字样。===氧化产物＋还原产物示例：Cu与浓硝酸反应：___________________________________________。===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O8提醒：四种基本反应类型和氧化还原反应的关系94．常见的氧化剂和还原剂(1)常见氧化剂常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物等。如：10(2)常见还原剂常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：11(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性元素化合价处于中间价态的物质氧化产物还原产物Fe2＋Fe3＋FeSO2－3(H2SO3/SO2)_____SH2O2_________其中Fe2＋、SO2－3(H2SO3/SO2)主要表现_______，H2O2主要表现_______。SO2－4O2H2O还原性氧化性12[补短板](1)在氧化还原反应中，非金属单质不一定只作氧化剂；金属单质一定作还原剂。(2)某元素由化合态变为游离态，该元素可能被氧化也可能被还原。(3)在氧化还原反应中，若有一种元素被氧化，则不一定有另一种元素被还原，也可能同一元素既被氧化又被还原。(4)某元素的化合价越高，氧化性不一定越强。(5)金属阳离子不一定只具有氧化性，如Fe2＋。13[基础判断](1)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。()(2)NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O的反应中，NaHCO3被氧化。()(3)Na2O2与H2O反应，NO2与H2O反应中氧化剂与还原剂均为一种物质。()14[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(4)在Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O反应中，1molCl2反应转移2mole－。()(5)HNO3作氧化剂时还原产物可能为NO、NO2、N2O4、N2等。()15[知识应用]1．对于反应：MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，(1)生成1molCl2，被氧化的HCl为________mol，转移电子数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。(2)在此反应中，表现氧化性的物质是________。(3)在此反应中，HCl表现的性质有________。(4)用双线桥法表示电子转移的方向与数目______________________________________________________________________。16[答案](1)22NA(2)MnO2(3)酸性、还原性17[答案](1)(2)2．某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图。由图可知(1)氧化剂是________，还原剂是________。(2)氧化产物是________，还原产物是________。18命题点1氧化还原反应概念和转移电子的有关计算1．(2019·湖北名校联考)三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反应：3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF，下列有关该反应的说法正确的是()A．NF3是氧化剂，H2O是还原剂B．HF是还原产物C．还原剂和氧化剂的物质的量之比是2∶1D．3molNF3参加反应转移电子2mol19D[由＋9HF可知，该反应中3molNF3参加反应时，2molNF3被还原成NO，1molNF3被氧化成HNO3，即NF3既是氧化剂又是还原剂，还原剂和氧化剂物质的量之比为1∶2，NO为还原产物，HNO3为氧化产物，HF既不是氧化产物也不是还原产物，A、B、C项错误。]202．(2019·郑州一模)将过量H2O2溶液加入含(NH4)2CrO4的氨水中，加热后冷却，生成暗棕红色晶体M[化学式为Cr(NH3)3O4]，发生反应的离子方程式为CrO2－4＋3NH3＋3H2O2===M＋2H2O＋2OH－＋O2↑，测得M中有2个过氧键。下列叙述正确的是()A．M中Cr的化合价为＋3B．参与反应的H2O2全部被氧化C．向FeSO4溶液中滴加几滴M的溶液，没有明显现象D．转移0.2mol电子时，生成M的质量为16.7g21D[M的化学式为Cr(NH3)3O4，M中有2个过氧键，则4个O均为－1价，而NH3为中性分子，故Cr的化合价为＋4，A项错误；根据3H2O2～O2以及M中有2个过氧键，知参与反应的H2O2只有13被氧化，B项错误；M中含有过氧键，具有强氧化性，向FeSO4溶液中滴加几滴M的溶液，Fe2＋被氧化为Fe3＋，溶液会发生颜色变化，C项错误；转移0.2mol电子生成0.1molM，质量为16.7g，D项正确。]223．已知下列实验事实：①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液；②将K2Cr2O7溶液滴入淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝；③向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液。下列判断不正确的是()A．化合物KCrO2中Cr为＋3价B．实验①证明Cr2O3是两性氧化物C．实验②证明氧化性：Cr2O2－7I2D．实验③证明H2O2既有氧化性又有还原性23D[根据化合物中各元素化合价代数和为0可知，KCrO2中Cr为＋3价，A项正确；Cr2O3既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，故Cr2O3是两性氧化物，B项正确；实验②中K2Cr2O7将KI氧化为I2，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，得氧化性：Cr2O2－7I2，C项正确；实验③中KCrO2被氧化为K2Cr2O7，H2O2仅体现氧化性，D项错误。]244．向暗红色CrO3固体表面喷洒酒精会剧烈反应，生成绿色固体Cr2O3，同时有具有刺激性气味的乙醛生成。下列判断错误的是()A．该反应说明乙醛既有氧化性又有还原性B．若有1mol乙醇参加反应，转移电子的物质的量为2molC．由此反应可知，酒精严禁与强氧化性试剂混合存放D．上述反应的化学方程式为2CrO3＋3C2H5OH===Cr2O3＋3CH3CHO＋3H2O25A[由题目信息可写出该反应的化学方程式为2CrO3＋3C2H5OH===Cr2O3＋3CH3CHO＋3H2O，在该反应中C2H5OH为还原剂，乙醛是氧化产物，根据该反应无法说明乙醛既有氧化性又有还原性，A项错误。]26转移电子的计算思路明确元素的变价―→找出所有氧化剂或还原剂的物质的量―――――→根据变价数所有氧化剂或还原剂得或失的电子数―→确定转移电子数[n(e－)＝n(氧化剂)或n(还原剂)×N(变价原子数)×ΔN(化合价变化数)]。如上述T4，C－22H6O―→C－12H4O,1mol乙醇反应转移电子为1×2×(－1＋2)mol＝2mol。27命题点2电子转移的表示方法5．双线桥法表示电子转移的方向和数目。(1)3Cl2＋6KOH=====△5KCl＋KClO3＋3H2O(2)FeS2＋8HNO3===Fe(NO3)3＋2H2SO4＋5NO↑＋2H2O(3)3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF28[答案](1)(2)(3)296．单线桥法表示电子转移的方向和数目。(1)CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑(2)H2S＋4O2F2===SF6＋2HF＋4O2(3)3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－===2FeO2－4＋3Cl－＋5H2O30[答案](1)===Ca(OH)2＋2H2↑(2)===SF6＋2HF＋4O2(3)＋10OH－===2FeO2－4＋3Cl－＋5H2O31牢记一些特殊物质中元素的化合价(单位：价)CuFeS2：Cu＋2Fe＋2S－2；FeS2：S－1；K2FeO4：Fe＋6；Li2NH、LiNH2、AlN：N－3；Na2S2O3：S＋2；MO＋2：M＋5；Na2S2O5：S＋4；C2O2－4：C＋3；HCN：C＋2N－3；32CuH：Cu＋1H－1；OF2：O＋2；CrO5()：Cr＋6；FeOn－4：Fe＋(8－n)；Si3N4：Si＋4N－3。33氧化还原反应的三大规律及应用规律一氧化性或还原性的强弱规律1．氧化性、还原性的判断(1)氧化性是指_________的性质(或能力)；还原性是指________的性质(或能力)。得电子失电子34(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的_____程度，与得、失电子数目的______无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。(3)从元素的价态考虑：最高价态——只有_______，如Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；最低价态——只有_______，如金属单质、Cl－、S2－等；中间价态——既有________又有_______，如Fe2＋、S、Cl2等。难易多少氧化性还原性氧化性还原性352．氧化性、还原性强弱的比较方法(1)依据氧化还原反应方程式判断氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物氧化性：氧化剂___氧化产物(填“”或“”，下同)还原性：还原剂___还原产物(2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断反应条件(如是否加热、有无催化剂和反应物浓度大小等)要求越低，反应越剧烈，物质的氧化性或还原性越强。36(3)依据产物中元素价态的高低来判断①相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如：37②相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：38(4)根据外界条件判断同一种物质的性质强弱①浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓硫酸＞稀硫酸，浓硝酸＞稀硝酸，还原性：浓盐酸＞稀盐酸。②温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强。如：热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。③酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如NO－3在酸性条件下具有强氧化性。39命题点1氧化性、还原性的判断1．铋(Bi)位于元素周期表中ⅤA族，＋3价较稳定，铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液依次滴加下列溶液，对应的现象如下表所示：加入溶液①适量的铋酸钠溶液②过量的双氧水③适量KI淀粉溶液实验现象溶液呈紫红色紫红色消失，产生气泡溶液变成蓝色40关于NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱(从左至右)的顺序为()A．NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2B．I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3C．KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2D．H2O2、I2、NaBiO3、KMnO441A[①现象可知，铋酸钠将Mn2＋氧化成MnO－4，则铋酸钠的氧化性大于高锰酸钾；②现象可知，MnO－4将H2O2氧化为氧气，故高锰酸钾的氧化性大于H2O2；③现象可知，I－被H2O2氧化成碘单质，故H2O2的氧化性强于碘。综上所述，可知氧化性顺序为NaBiO3KMnO4H2O2I2，A项正确。]422．在常温下发生下列反应：①16H＋＋10Z－＋2XO－4===2X2＋＋5Z2＋8H2O②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－③2B－＋Z2===B2＋2Z－根据上述反应，判断下列结论中错误的是()A．溶液中可能发生反应：Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－B．Z2