2022年高考化学专题复习氧化还原反应.docx
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1、2022年高考化学专题复习:氧化复原反响第一局部 专题知识讲解氧化复原反响的根底知识是高中化学掌握的重点。氧化复原反响是历年高考的重点和难点,高考命题的意图是考查对概念的理解,近几年来主要以选择题和填空题的形式来考查氧化复原反响的概念,并涉及物质结构、元素及其化合物的性质。一、有关概念:复原:离子或原子失电子化合价升高的过程氧化:原子或离子得电子化合价降低的过程氧化剂:(指反响物得到电子的物质,在反响时所含元素的化合价降低复原剂:指反响物失去电子的物质,在反响时所含元素的化合价升高氧化产物:指生成物复原剂失去电子被氧化后的产物复原产物:指生成物氧化剂得到电子被复原后的产物氧化复原反响的特征:元
2、素化合价改变,即在反响前、后元素的化合价有变化,且升高价数一定等于降低价数氧化复原反响的实质:在反响过程中发生电子转移,氧化剂得电子,复原剂失电子,且得失电子总数相等。二、判断化学反响是否为氧化复原反响。判断依据:化合价是否改变。如何计算元素的化合价:方法:记不变算可变计算原那么:1单质的化合价为零。2化合物中,元素正、负化合价的代数和为零。3非金属元素和氧元素结合显正化合价除F外4非金属元素和氢元素结合显负化合价。特例:1有单质参加的化合反响是氧化复原反响。同素以异形体间的转化除外2有单质生成的分解反响是氧化复原反响。3置换反响是氧化复原反响4复分解反响不是氧化复原反响。三、判断氧化复原反响
3、中的氧化剂,复原剂,氧化产物,复原产物常见的氧化剂:活泼的非金属单质,如O2、X2等;氧化性含氧酸,如HNO3、浓H2SO4、HClO等;高价含氧酸盐,如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等;某些高价氧化物,如SO3、MnO2等;某些金属阳离子,如Ag+、Hg2+、Fe3+、Sn4+等;还有王水、Na2O2等。常见的复原剂:活泼的金属,如Na、Mg、Al、Zn、Fe等;含低价元素的化合物,如H2S、HI、HBr、NH3等;某些低价态氧化物,如CO、SO2、NO等;一些低价含氧酸及其盐,如H2SO3、Na2SO3、H2C2O4等;还有处于低价态的金属阳离子,如Fe2+、Sn2+等;某些非金属
4、单质,如C、Si、H2等。四、配平目的:通过对分析方法的强化训练,领会配平的依据,同时为原电池中的电极反响书写准备条件;计算题中求氧化剂和复原剂的物质的量之比或氧化产物和复原产物的物质的量之比及求被氧化或被复原的物质的物质的量之比等寻求解决方案。依据:在氧化复原反响中,得失电子数必然相等。化合价升高(失电子)总数 = 化合价降低(得电子)总数步骤:1标出改变化合价的元素化合价2分析电子的得失情况3求得失电子的最小公倍数即为该氧化复原反响所转移的电子数。4求参加氧化复原反响的原子个数。5调整并守恒五、物质的氧化性、复原性判断及强弱比较同一氧化复原反响中,氧化性:氧化剂氧化产物当然的,氧化剂复原剂
5、 复原性:复原剂复原产物当然的,复原剂氧化剂判断一个氧化复原反响能否进行,也应遵循“由强到弱的规律,即反响式中的物质应符合“氧化性:氧化剂氧化产物;复原性:复原剂复原产物。根据元素周期表,同周期元素的单质或原子从左到右复原性渐弱,氧化性渐强稀有气体元素除外,同主族元素单质或原子从上到下复原性渐强,氧化性渐弱。例如,氧化性:FClBrIS含常识性知识 复原性:NaKRbCs相应简单离子的复原性:F-Cl-Br-I-K+Rb+Cs+根据金属活动顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn PbHCu Hg Ag Pt Au从左到右 复原性渐弱K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2
6、+ Fe2+ Sn2+ Pb2+H+Cu2+ Fe3+ Ag+从左到右氧化性渐强 据原电池电极:负极金属比正极金属活泼复原性强;据电解池中放电顺序,先得或失电子者氧化性或复原性强,其规律为:阳离子得电子顺序即氧化性强弱顺序:参考3中规律。阴离子失电子顺序即复原性强弱顺序:S2-I-Br-Cl-OH-NO3-、SO42-等同种元素价态越高,氧化性越强如Fe3+Fe2+,但例外地,氧化性:HClOHClO2HClO3HClO4,最高价态只有氧化性;价态越低,复原性越强如S2-SSO2,最低价态只有复原性;中间价态兼具氧化性和复原性。反响原理相似的不同反响中,反响条件要求越低,说明氧化剂或复原剂越强
7、。浓度: 一般来说,溶液浓度越大,氧化性或复原性)就越强如:氧化性:浓硝酸稀硝酸, 浓硫酸稀硫酸复原性:浓盐酸稀盐酸。酸碱性:一般来说,酸性越强,氧化剂的氧化性就越强。温度,催化剂:不同氧化剂或复原剂与同种复原剂或氧化剂反响,条件要求越高,那么其氧化性或复原性就越弱。如:2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 5Cl2+ 8H2OMnO2 + 4HCl = MnCl2 + 2H2O + Cl2O2 + 4HCl = 2H2O + 2 Cl2氧化性:KMnO4 MnO2 O2六、和物质的量结合进行计算:1利用转移电子数计算:例:在Zn+H2SO4=ZnSO4+H2的反响中,假设该反响转移
8、的电子数为10mol,求在标准状况下最多生成氢气的体积为多少步骤:先分析氧化复原反响转移电子数2个电子由于发生氧化复原反响,那么该反响所转移的电子数不变,也属于氧化复原反响的根本属性。故所转移的电子数也为条件所以在反响中转移10mol电子,是该反响电子数的5倍,因而生成氢气的物质的量为5mol,所以标准状况下的氢气体积为22.4L/mol*5mol=112L2求氧化剂和复原剂的物质的量之比或氧化产物和复原产物的物质的量之比例:在5NH4NO3=2HNO3+4N2+9H2O的反响中,发生氧化反响的氮原子与发生复原的氮原子数的个数比是分析:发生氧化反响的氮原子5NH4+5N5N:3N=5:3发生复
9、原的氮原子3NO3- 3N3求被氧化或被复原的物质的物质的量之比例:在反响Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O中,假设有64g Cu参加反响,被复原的硫酸的物质的量为A1mol B2mol C3mol D4mol分析:被复原的硫酸的硫原子与复原产物SO2的硫原子相等在实验室用MnO2 和浓盐酸反响制取氯气中,150克某软锰矿石中MnO2 的质量分数为78%,与足量浓盐酸反响,求被氧化盐酸的物质的量为多少分析:被氧化盐酸的氯原子与氧化产物Cl2的氯原子相等【典型例题】例1、制备氰氨基化钙的化学方程式为,在反响中 A. 氢元素被氧化,碳元素被复原 B. HCN既是氧化剂又是复原剂 C.
10、是氧化产物,是复原产物 D. CO为氧化产物,为复原产物解析:此题考查氧化复原反响的有关概念。解题时要仔细分析反响物和生成物的分子式,正确标出化合价,然后根据“价升高失电子复原剂氧化反响氧化产物;价降低得电子氧化剂复原反响复原产物确定有关概念。注意生成物中碳元素来自,它的化合价在反响前后没有发生变化,即氢元素化合价降低,碳元素化合价升高,故HCN既是氧化剂又是复原剂,是氧化产物,是复原产物。答案:B、C。例2、对于司机酒后驾车,可对其呼出的气体进行检验而查出,所利用的化学反响如下:被检测的气体成分是_,上述反响中氧化剂是_,复原剂是_。解析:氧化复原反响有关概念确实定都是从分析元素化合价有无变
11、化及其升降情况入手,有机反响也不例外。此题的关键是如何确定有机物中各元素的价态,通常的处理方法是:把H、O的价态分别定为+1、即它们的价态不变,碳元素价态可变,其价态根据化合物中化合价的代数和为零进行推算,据此有:,显然是复原剂。由于,故是氧化剂。答案:例3、以下表达正确的选项是 A. 含金属元素的离子不一定都是阳离子 B. 在氧化复原反响中,非金属单质一定是氧化剂 C. 某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被复原 D. 金属阳离子被复原不一定得到金属单质解析:此题主要是考查氧化复原反响概念正误的判断。 A. 含金属元素的离子不一定是阳离子。如等。A正确。 B. 物质的氧化性、复原性与元素的
12、价态有关。一般地,处于最低价态的元素不能再得电子,只有复原性,如金属单质、等;处于最高价态的元素不能再失电子,只有氧化性,如等;处于中间价态的元素,如等既有氧化性又有复原性,当遇强氧化剂时,它做复原剂,当遇强复原剂时,它做氧化剂,如是氧化剂,是复原剂,B不正确。 C. 元素处于化合态,其价态本身有高、低价态之分,所以从化合态变为游离态,其价态可能是从高价态降为0价,也可能是从低价态升为0价,如和,因此该元素可能被复原,也可能被氧化。C不正确。D. 金属阳离子被复原,只说明金属阳离子的化合价降低,其产物不一定是单质,如高价金属阳离子被较弱的复原剂复原时,可被复原成低价态的金属阳离子:。D正确。答
13、案:A、D。例4、和均有复原性,它们在酸性溶液中复原性的强弱顺序为。那么以下反响不能发生的是 A. B. C. D. 解析:此题实质上是例5的逆向思维题,解题时可先假设各选项反响均能发生,推出选项中相应微粒复原性的强弱顺序,然后对照微粒复原性强弱顺序,从而确定反响能否发生。由复原性强弱顺序的判断规律可知,各选项有关微粒复原性强弱顺序为:A. ;B. ;C. ;D. ,比照,C、D与此相违背,故C、D反响不能发生。答案:C、D。例5、根据以下反响判断有关物质复原性由强到弱的顺序是123 A. B. C. D. 解析:此题是根据物质氧化性或复原性强弱的规律解题。在同一氧化复原反响中,氧化剂+复原剂
14、=复原产物+氧化产物,复原性:复原剂复原产物;氧化性:氧化剂氧化产物,概括为:左右。据此规律,由反响式1可知复原性,由2可知复原性,由3可知复原性。综合123得:。答案:A例6、制备氰氨基化钙的化学方程式CaCO3+2HCN CaCN2+CO +H2 +CO2,在反响中A氢元素被氧化,碳元素被复原BHCN既是氧化剂又是复原剂 CCaCN2是氧化产物,H2为复原产物 DCO为氧化产物,H2为复原产物解析:此题要仔细分析反响物及生成物的分子式,正确标出化合价。CaCO3+2HCN =Ca CN2+CO+H2十 CO2,同时注意,生成物CO2中碳元素来自碳酸钙,它的化合价在反响前后没有发生变化。 答
15、案:BC例7、常温下,在以下溶液中发生如下反响16H+10Z-+2XO4-2x2+十5Z2+8H2O 2A2+B22A2+2B-2B-十Z2B2+2Z-由此判断以下说法错误的选项是A 反响Z2+2A2+2A3+2Z-可以进行。B Z元素在反响中均被复原 C.氧化性由强到弱的顺序是XO4-、Z2、B2、A3+ D.复原性由强到弱的顺序是AZ+、B-、Z-、X2+解析:根据规律,在同一反响中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;复原剂的复原性大于复原产物的复原性,可得出:氧化性XO4-Z2B2A3+,复原性A2+B-Z-X2+ 答案:B例8、MO4x-与S2-在酸性溶液中发生如下反响:MO4x-+
16、3S2-+14H+=2M3+3S+7H2O ,那么MO4x-中M元素的化合价为 A+2 B+3 C+4 D+6解析:此题可根据电子守恒(即氧化剂得电子总数与复原剂失电子总数相等)或电荷守恒(离子方程式的两端电荷相等)解答。假设根据电子守恒;设MO4x-中M为+y价,得电子总数: (y-3)l,失电子总数;32=6。那么(y-3) 26,所以y6,即M为+6价。假设根据电荷守恒:方程式右边:23=6(个正电荷);方程式左边:141一(1x+32)(个正电荷)。那么14一(x+6)=6,得x=2,那么MO4x-为MO42-,M的化合价为+6价。答案:D 例9、科研人员发现在氯消毒的饮用水中,含有微
17、量对人体有潜在危害作用的含氯化合物,世界环保联盟即将全面禁止在自来水中加氯气,推广采用广谱性高效杀菌消毒剂二氧化氯(C102,黄绿色气体)。目前欧洲和我国主要采用Kesting法(原料为氯酸钾和盐酸)制ClO2,该法的缺点是同时产生Cl2(占C102体积的一半),使产物纯度低。氯酸钾和盐酸反响制取ClO2的变化可表示为:口KClO+口HCl(浓)一口KCI+口C102 +口Cl2 +口口(1) 请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和化学计量数填人方框内) (2)只有复原性 复原性和酸性只有氧化性 氧化性和酸性 (3)产生0.1molCl2,那么转移的电子的物质的量为_mol。 (4)C102
18、具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2多少倍。答案:(1)2、4、2、2、1、2 H2O (2) (3)02 (4)2.63 第二局部 08高考真题08全国卷(NH4)2SO4在高温下分解,产物是SO2、H2O、N2和NH3。在该反响的化学方程式中,化学计量数由小到大的产物分子依次是( ) ASO2、H2O、N2、NH3BN2、SO2、H2O、NH3CN2、SO2、NH3、H2ODH2O、NH3、SO2、N2解析:此题实际上是考查化学方程式的配平,(NH4)2SO4NH3N2SO2H2O,反响中:N:30,化合价变化总数为6,S:64,化合价变
19、化数为2,根据化合价升高和降低的总数相等,所以应在SO2前配3,(NH4)2SO4前面配3,NH3前面配4,H2O前面配6,最后计算反响前后的O原子个数相等。配平后的化学方程式为:3(NH4)2SO44NH3N23SO26H2O。答案:C。08宁夏卷为测试一铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验以下数据为屡次平行实验测定结果的平均值:方案一:将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,测得生成氢气的体积为580mL标准状况;方案二:将 g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反响后得到的溶液用0.02000molL-1的KMnO4溶液滴定,到达终点时消耗了25.00mL KMnO4溶液
20、。请答复以下问题:(1配平下面的化学方程式将有关的化学计量数填入答题卡的横线上:KMnO4+FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+MnSO4+K2SO4+H2O(2)在滴定实验中不能选择式滴定管,理由是;(3)根据方案一和方案二测定的结果计算,铁片中铁的质量分数依次为和;铁的相对原子质量以55.9计(4假设排除实验仪器和操作的影响因素,试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。方案一(填“准确“不准确“不一定准确,理由是;方案二(填“准确“不准确“不一定准确,理由是。解析:1Mn:72,改变数为5,Fe:23,改变数为2,根据化合价升降的总数相等,所以在Fe2(SO4)3前配5,M
21、nSO4强配2,然后在根据方程式两边的原子个数相等配平其它元素的原子。配平后的化学方程式为:2KMnO410FeSO48H2SO4=5Fe2(SO4)32MnSO4K2SO48H2O。(2不能选用碱式滴定管,因为碱式滴定管的下端有一段橡皮管,以被酸性的kmno4氧化而被腐蚀。(3由电子守恒得:方法一:22,m(Fe)1.45g,Fe的质量分数为:100。方法二:10.02000molL-10.025L5,m(Fe)0.140g,100100。(4不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反响并能生成氢气的其他金属,会导致结果偏高;铁片中存在与稀硫酸反响而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物,会导致结果偏低;
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