专题2离子反应氧化还原反应第二单元氧化还原反应专题2离子反应氧化还原反应[考点分布]知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(1)氧化还原反应中电子转移的方向和数目cT4T4T4T22T7(2)根据氧化还原反应判断物质的氧化性、还原性强弱cT24T6专题2离子反应氧化还原反应知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(3)氧化还原反应方程式的配平cT27(2)(3)T27(2)T24、T27(3)氧化还原反应的概念1.氧化还原反应的概念(1)氧化还原反应的特征及本质①特征:有元素化合价的变化;②本质:有电子的转移(得失或偏移)。(2)氧化剂:在氧化还原反应中得到电子(或电子对偏向)的反应物(即所含元素的化合价降低)。(3)还原剂:在氧化还原反应中失去电子(或电子对偏离)的反应物(即所含元素的化合价升高)。(4)还原产物:氧化剂得到电子后生成的对应产物。(5)氧化产物:还原剂失去电子后生成的对应产物。2.氧化还原反应的概念之间的关系概括为升失氧、降得还,剂性一致、其他相反。3.氧化还原反应中电子转移的表示方法(1)双线桥法如Cu与浓硝酸反应中电子转移的方向和数目:(2)单线桥法表示方法:===还原产物+氧化产物如Cu与浓硝酸反应中电子转移的方向和数目:===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。4.常见氧化剂和还原剂(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、过氧化物等。例如:(2)常见还原剂常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。例如:还原氧化(3)具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。例如:具有中间价态的物质氧化产物还原产物Fe2+Fe3+FeSO2-3SO2-4SH2O2O2H2O其中Fe2+、SO2-3主要表现___________性,H2O2主要表现___________性。题组氧化还原反应的基本概念1.(2019·台州中学高一期中)下列反应中,不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是()A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑B.CH4+2O2=====点燃CO2+2H2OC.2KClO3=====△2KCl+3O2↑D.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑解析:选B。A.属于置换反应,Na和H元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A不选;B.不属于四种基本反应类型,C和O元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B选;C.属于分解反应,Cl和O元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C不选;D.属于复分解反应,各元素的化合价都没有变化,不属于氧化还原反应,故D不选。2.(2018·浙江11月选考,T6)下列化学反应中溴元素仅被氧化的是()A.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2B.Br2+2NaI===2NaBr+I2C.3Br2+6NaOH=====△5NaBr+NaBrO3+3H2OD.HBr+NaOH===NaBr+H2O解析:选A。A项反应中溴元素化合价只升高,所以仅被氧化;B项反应中溴元素化合价只降低,所以仅被还原;C项反应中溴元素化合价既升高又降低,所以既被氧化又被还原;D项反应中溴元素化合价没有变化,未发生氧化还原反应。3.(2018·浙江4月选考,T7)下列变化过程中,加入氧化剂才能实现的是()A.Cl2→Cl-B.I-→I2C.SO2→SO2-3D.CuO→Cu答案:B4.(2016·浙江10月选考,T4)下列反应中,水作氧化剂的是()A.C+H2O=====△CO+H2B.H2+CuO=====△Cu+H2OC.Cl2+H2OHCl+HClOD.SO3+H2O===H2SO4解析:选A。A项,水作氧化剂,正确;B项,水作氧化产物,错误;C、D项,水既不作氧化剂,也不作还原剂,错误。解决氧化还原反应相关概念题的解题思路(1)理清概念间的关系,把握知识线索(详见前面的知识梳理)。(2)明确分析问题的方法思路:找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。基本方法是先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆:一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;说变价也不难,二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;铜汞二价最常见。一些特殊物质中元素化合价:CuFeS2Cu:+2Fe:+2S:-2K2FeO4Fe:+6Li2NHN:-3LiNH2N:-3AlNN:-3Na2S2O3S:+2MO+2M:+5C2O2-4C:+3HCNC:+2N:-3CuHCu:+1H:-1FeOn-4Fe:+(8-n)Si3N4Si:+4N:-3(3)有关电子转移数目的判断关键是明确反应中元素的化合价变化,找出氧化剂或还原剂的物质的量,以及1mol氧化剂得电子的物质的量或者1mol还原剂失电子的物质的量。得电子失电子氧化性、还原性强弱规律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)。难易多少氧化性还原性氧化性还原性(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。例如:Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。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。2.氧化性、还原性强弱的比较方法(1)依据反应原理判断氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。(2)据“三表”判断:根据元素周期表、金属活动性顺序表、非金属活动性顺序表判断。(3)根据“三度”(浓度、温度、酸碱度)判断①浓度。一般来说,氧化剂的浓度越大,其氧化性越强;还原剂的浓度越大,其还原性越强。如浓盐酸的还原性强于稀盐酸,因此在实验室制取Cl2时用浓盐酸与MnO2共热。②温度。许多氧化还原反应是在加热条件下进行的。可见升高温度可增强氧化剂的氧化性、还原剂的还原性。③酸碱度。如HNO3的氧化性与H+的浓度有关,H+的浓度越大,HNO3的氧化性越强,KMnO4酸化后氧化性增强。(4)根据反应条件来判断:不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。(5)根据反应的剧烈程度判断①根据金属单质与水反应的剧烈程度:反应越剧烈,金属的还原性越强,反之越弱。②根据非金属单质与H2化合的难易程度:反应越容易进行,非金属的氧化性越强,反之越弱。(6)根据原电池的正负极来判断:在原电池中,作负极的金属的还原性一般比作正极的金属的还原性强。题组一依据方程式判断氧化性、还原性强弱1.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是()A.Sn2+、Fe2+、Ce3+B.Sn2+、Ce3+、Fe2+C.Ce3+、Fe2+、Sn2+D.Fe2+、Sn2+、Ce3+解析:选A。在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。由方程式可知,还原性:Fe2+>Ce3+;Sn2+>Fe2+。2.(2019·金华质检)铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生:①Tl3++2Ag===Tl++2Ag+;②Ag++Fe2+===Ag+Fe3+;③Fe+2Fe3+===3Fe2+。下列离子氧化性比较顺序正确的是()A.Tl3+Fe3+Ag+B.Fe3+Ag+Tl3+C.Tl+Ag+Fe2+D.Tl3+Ag+Fe2+解析:选D。在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。题组二依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生3.(2019·湖州月考)已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2+<H2O2<I-<SO2,则下列反应不能发生的是()A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO2-4+4H+B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HIC.H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2OD.2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+解析:选C。A项,还原性SO2>Fe2+,符合题意,反应能发生;B项,还原性SO2>I-,符合题意,反应能发生;C项,还原性H2O2>SO2,与题意矛盾,反应不能发生;D项,还原性H2O2>Fe2+,符合题意,反应能发生。熟记三条强弱顺序(1)常见的氧化性、还原性顺序氧化性:KMnO4Cl2Br2Fe3+I2稀H2SO4S还原性:Mn2+Cl-Br-Fe2+I-SO2+H2O或SO2-3H2S或S2-氧化性:HNO3浓H2SO4Fe3+(2)金属单质与相应阳离子(3)非金属单质与相应阴离子题组三外界条件影响物质的氧化性、还原性4.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度等有关。现有下列各组物质:①Cu与HNO3溶液;②Cu与FeCl3溶液;③Zn与H2SO4溶液;④Fe与FeCl3溶液;⑤Cl2和NaOH溶液;⑥Fe和HNO3溶液;⑦Fe和H2SO4溶液;⑧Na和O2。(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是_________。(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是______________。(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是_____________。解析:⑥Fe和浓HNO3常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀HNO3反应,HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。答案:(1)①③⑥⑦(2)⑤⑥⑦⑧(3)②④5.(1)100mL12mol·L-1的浓盐酸与足量的MnO2反应,生成的氯气的物质的量小于0.3mol,为什么?(2)将一铜片投入稀H2SO4溶液中,没观察到反应现象,然后向其中加入少量的KNO3晶体,看到溶液由无色逐渐变蓝并有少量气泡产生,为什么?答案:(1)浓盐酸完全反应时产生的Cl2是0.3mol,但MnO2只能氧化浓盐酸,Cl-浓度小时还原性弱,不再被MnO2氧化。(2)NO-3在酸性条件下可氧化铜,生成Cu2+使溶液呈蓝色,而自身被还原为NO。氧化还原反应方程式的配平与计算1.氧化还原反应方程式的配平原则2.一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法3.氧化还原反应计算n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。题组一氧化还原方程式的配平1.(1)____HCl(浓)+____MnO2=====△____Cl2↑+____MnCl2+____H2O(2)____Cu+____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2+____NO↑+____H2O(3)____KI+____KIO3+____H2SO4===____I2+____K2SO4+____H2O答案:(1)41112(2)38324(3)5133332.(1)____S+____KOH===____K2S+____K2SO3+____H2O(2)____P4+____KOH+____H2O===____K3PO4+_