1、第三讲 氧化还原反应1熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式) ，或根据化学式判断元素的化合价。2了解氧化还原反应的本质。了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。氧化还原反应的相关概念及表示方法知识梳理一、氧化还原反应的特征和本质二、氧化还原反应的有关概念及其相互关系1有关概念口诀：升(化合价升高)失( 失电子) 氧(被氧化，发生氧化反应)还(作还原剂，本身具有还原性) ，降(化合价降低)得( 得电子)还(被还原，发生还原反应)氧( 作氧化剂，本身具有氧化性)。例如：反应 4HCl(浓)MnO 2 MnCl2Cl 22H 2O 中，氧化剂是= = = =
2、 = MnO2，氧化产物是 Cl2，还原剂是 HCl，还原产物是 MnCl2；生成 1 mol Cl2 时转移电子的物质的量为 2_mol，被氧化的 HCl 的物质的量是 2_mol。2氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系三、氧化还原反应中电子转移的表示方法1双线桥法请用双线桥法标出 Cu 与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：。2单线桥法=还原产物氧化产物请用单线桥法标出 Cu 与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：(稀) =3Cu(NO3)22NO4H 2O。四、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、过氧化物等。例如：2常见还原剂常见还原剂包括
3、活泼的金属单质、非金属离子及低价态元素的化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。例如：3具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性其中：Fe 2 、SO 主要表现还原性，H 2O2 主要表现氧化性。23自我检测1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”) 。(1)(2017高考全国卷，8B)2.4 g Mg 与 H2SO4 完全反应，转移的电子数为 0.1NA。( )(2)(2016高考全国卷，7C)次氯酸盐具有氧化性，所以可用漂白粉漂白织物。( )(3)金属阳离子一定只具有氧化性。( )(4)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。( )(5)有单质参加或有单质生成的化学
4、反应一定是氧化还原反应。( )(6)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。( )(7)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 2下列反应中属于氧化还原反应的是_，属于化合反应的是_，属于分解反应的是_，属于置换反应的是_，属于复分解反应的是_。Cu 2SO 2 2CuSO 2= = = = = 3O 2 2O3= = = = =放 电 Fe 2O33CO 2Fe3CO 2= = = = =高 温 2Na2H 2O=2NaOHH 2CaCO 3 CaOCO 2= = = = =高 温 2H 2O2 2H
5、2OO 2= = = = =MnO2 SO 3H 2O=H2SO42Fe3Cl 2 2FeCl3= = = = =点 燃 H 2SO42NaOH= =Na2SO42H 2ONaHH 2O=NaOHH 2IBrH 2O=HIOHBr答案： (1)氧化还原反应概念间的关系：熟记六个字“升、失、氧；降、得、还 ”元素化合价升高( 降低 )、失 (得)电子，发生氧化(还原)反应 。(2)熟记常见元素的化合价：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。(3)近几年高考常考的一些特殊物质中的化合价如下：Cu
6、FeS2：Cu(2) 、Fe(2)、S(2) K2FeO4：Fe( 6) Li2NH：N( 3)LiNH2：N( 3) AlN：N( 3) Na2S2O3：S(2) C2O ：C(3) 24HCN：C(2)、N(3) CuH：Cu(1)、H( 1)FeO ：Fe(8n) Si3N4：Si(4)、N(3)n4CuCl：Cu(1) S4O ：S ( )2652Mg2B2O5H2O：B(3) NaBH4：B( 3)、H(1)MnOOH：Mn(3) Fe3O4：Fe( 2、3)VO ：V( 5) 2(2018湖北部分重点中学适应性考试)某离子反应中涉及H2O、ClO 、NH 、H 、N 2、Cl 六种
7、微粒。常温条件下反应时， 4溶液 pH 随时间变化的曲线如图所示。下列判断错误的是( )A该反应的氧化剂是 ClOB该反应中有两种离子生成C该反应生成 1 mol 氧化产物时，转移的电子为 6 molD参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 23解析 反应涉及的六种微粒中，ClO 具有强氧化性，应为该反应的氧化剂，分析其他微粒的化合价变化可知，NH 应为该反应的还原剂，由题图可知，反应过程中 c(H )不 4断增大，因此 H 应为该反应的生成物，再由原子守恒可知，H 2O 也是该反应的生成物，据此可写出该反应的离子方程式：3ClO 2NH =N2 3Cl 3H 2O2H 。分析各 4选项不难
8、发现，D 项错误，因为氧化剂与还原剂之比应为 32。答案 DClO2 是新一代饮用水消毒剂，我国成功研制出利用 NaClO2 和稀盐酸反应制取 ClO2 的新方法。关于该反应，下列说法中正确的是( )A在反应中 NaClO2 作氧化剂，HCl 作还原剂B在反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 14C在化学反应过程中溶液的 pH 保持不变D在反应中每生成 1 mol ClO2 转移 5 mol 电子解析：选 B。观察三者的化合价变化： Na O2H C O2，可知该反应不是Cl 3 Cl 1 l 4 NaClO2 将 HCl 氧化，而应是 NaClO2 在酸性条件下自身的氧化还原反应，即歧化反应
9、。解决氧化还原反应相关概念辨析题思路(1)要明确解题的思路：在明确相关概念前提下，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。(2)有关电子转移数目的判断关键是明确反应中元素化合价的变化，找出氧化剂或还原剂的物质的量，以及 1 mol氧化剂得电子的物质的量或者 1 mol 还原剂失电子的物质的量。例如：题组一 氧化还原反应及基本概念辨析1(2017高考北京卷)下列变化中，气体被还原的是 ( )A二氧化碳使 Na2O2 固体变白B氯气使 KBr 溶液变黄C乙烯使 Br2 的四氯化碳溶液褪色D氨气使 A
10、lCl3 溶液产生白色沉淀解析：选 B。二氧化碳与过氧化钠反应，过氧化钠中氧元素化合价既有升高又有降低，二氧化碳中的碳元素和氧元素化合价都不变，A 项错误；溶液变黄说明有溴单质生成，反应后溴元素化合价升高，溴离子被氧化，氯气被还原，B 项正确；乙烯与溴的反应是加成反应，C 项错误；氨气与氯化铝溶液反应产生白色沉淀，是复分解反应，D 项错误。2(2017高考天津卷)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( )A硅太阳能电池工作时，光能转化成电能B锂离子电池放电时，化学能转化成电能C电解质溶液导电时，电能转化成化学能D葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能解析：选 A。A 项，硅太阳能电
11、池工作时，光能转化为电能，与氧化还原反应无关；B 项，锂离子电池放电时，化学能转化为电能，原电池总反应为氧化还原反应；C 项，电解质溶液导电时，电能转化为化学能，总反应为氧化还原反应；D 项，葡萄糖为人类生命活动提供能量时，葡萄糖发生氧化还原反应，化学能转化为热能。3(2018永丰高三调研)新型纳米材料氧缺位铁酸盐 (MFe2Ox)(3正极。(2)电解池：用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。依据反应条件及反应的剧烈程度方 法 六反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大
12、小等。例如：根据2Na2H 2O=2NaOHH 2，Mg2H 2O Mg(OH)2H 2，可以推知还= = = = = 原性：NaMg。依据氧化还原反应的程度方 法 七相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其对应氧化剂的氧化性强。例如：根据 2Fe3Cl 2 2FeCl3， FeS FeS，可以= = = = =点 燃 = = = = =高 温 推知氧化性：Cl 2S。根据“三度”(浓度、温度、酸碱度 )判断方 法 八一般情况下，浓度越大，温度越高，氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性) 越强，氧化性：HNO 3(浓)HNO 3(稀)，HNO 3(热、浓)HNO 3(冷、浓)
13、；酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素，如 KMnO4 在酸性条件下具有较强的氧化性，常温下即可和浓盐酸反应制取氯气。自我检测1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”) 。(1)含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性。( )(2)具有氧化性的物质一定是氧化剂。( )(3)同一元素不同价态的化合物中，元素的化合价越高，物质的氧化性越强。( )(4)物质氧化性或还原性的强弱取决于得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关。( )(5)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应。( )(6)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼。( )(7)难失电子的物质一定易得电子。( )(8)锌粉加入硝
14、酸铁、硝酸铜的混合溶液中，锌首先与硝酸铁反应置换出铁。( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6)(7) (8)2已知下列反应：Co 2O36HCl(浓)= =2CoCl2Cl 2 3H2O () ；5Cl2I 26H 2O=10HCl2HIO 3 () 。下列说法正确的是 ( )A反应() 中 HCl 是氧化剂B反应()中 Cl2 发生氧化反应C还原性：CoCl 2HClI 2D氧化性：Co 2O3Cl 2HIO 3解析：选 D。反应()中，Cl 失去电子，HCl 作还原剂，选项 A 错误；反应( )中，Cl2 得到电子变为 Cl ，发生还原反应，选项 B 错误；根据反应()
15、可知，Co 2O3(氧化剂)的氧化性强于 Cl2(氧化产物)， HCl(还原剂) 的还原性强于 CoCl2(还原产物) ，根据反应()可知，Cl 2(氧化剂)的氧化性强于 HIO3(氧化产物)，I 2(还原剂) 的还原性强于 HCl(还原产物) ，故选项 D 正确、选项 C 错误。(1)根据化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性，但不能判断氧化性或还原性的强弱。元素处于最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性，如 Na 、SO ；同24理，元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。(2)非金属阴离子不一定只具有还原性，如 O 既有氧化性又有还原性。金属阳离子22不一定只具有氧化性，如 Fe2 既有还原性又有氧化性。已知：AB 2 =A2 B；D 2H 2O=D(OH)2H 2；以 B、E 为电极与 E 的盐溶液组成原电池，电极反应为 E2 2e =E，B2e =B2 。下列说法正确
