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1、氧化还原反应氧化还原反应与四大基本反应类型的关系置换反应都是氧化还原反应;复分解反应都不是氧化还原反应;有单质生成的分解反应是氧化还原反应;有单质参加的化合反应也是氧化还原反应。从数学集合角度考虑:氧化还原反应的概念1.基本概念.氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物概念定义注意点氧化反应物质失去电子的反应物质失去电子的外部表现为化合价的升高还原反应物质得到电子的反应物质得到电子的外部表现为化合价的降低被氧化元素失去电子的过程元素失去电子的外部表现为化合价的升高被还原元素得到电子的过程元素得到电子的外部表现为化合价的降低氧化产物通过发生氧化反应所得的生成物氧化还原反应中,氧化产物、还
2、原产物可以是同一种产物,也可以是不同产物,还可以是两种或两种以上的产物。如反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中, Fe2O3和 SO2均既为氧化产物,又为还原产物。还原产物通过发生还原反应所得的生成物氧化剂得到电子的反应物常见氧化剂: (1) 活泼的非金属单质;如卤素单质(X2) 、O2、S等(2) 高价金属阳离子;如Fe3+、Cu2+等(3) 高价或较高价含氧化合物;如 MnO2、 浓 H2SO4、HNO3、KMnO4等(4) 过氧化物;如Na2O2、H2O2等还原剂失去电子的反应物常见还原剂:活泼或较活泼的金属;如K、 Na、Zn、Fe 等一些非金属单质;如H2、 C、Si
3、等较低态的化合物;CO 、SO2、 H2S、Na2SO3、FeSO4氧化性得到电子的能力物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关,与得失电子的数目无关。还原性失去电子的能力2.基本概念之间的关系:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页氧化剂有氧化性化合价降低得电子被还原发生还原反应生成还原产物还原剂有还原性化合价升高失电子被氧化发生氧化反应生成氧化产物例 1金属钛( Ti)性能优越,被称为继铁、铝制后的“ 第三金属 ” 。工业上以金红石为原料制取 Ti 的反应为:aTiO2 bCl2 cC aTiCl4 cCO
4、反应TiCl42Mg Ti 2MgCl2 反应关于反应、的分析不正确的是()TiCl4在反应中是还原产物,在反应中是氧化剂;C、Mg 在反应中均为还原剂,被还原;在反应、中Mg 的还原性大于C,C 的还原性大于TiCl4;a 1,bc2;每生成19.2 g Ti,反应、中共转移4.8 mol e-。ABCD标电子转移的方向和数目(双线桥法、单线桥法)单线桥法。从被氧化(失电子,化合价升高)的元素指向被还原(得电子,化合价降低)的元素,标明电子数目,不需注明得失。例:MnO2+4HCl (浓)MnCl2+Cl2+2H2O 双线桥法。 得失电子分开注明,从反应物指向生成物(同种元素) 注明得失及电
5、子数。例:MnO2+4HCl (浓)MnCl2+Cl2+2H2O 两类特殊的化学反应歧化反应,同种元素同价态在反应中部分原子化合价升高,部分原子化合价降低。例:3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O 归中反应。 不同价态的同种元素的原子在反应中趋于中间价态,解此类题最好将该元素的不同价态用数轴标出,变化的区域只靠拢,不重叠。例:得 2e-2e-失 2e-失 5e 得 5e 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页KClO3+6HCl3Cl2+ 6KCl +3H2O 物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较氧化性得电子
6、性,得到电子越容易氧化性越强还原性失电子性,失去电子越容易还原性越强由此,金属原子因其最外层电子数较少,通常都容易失去电子,表现出还原性,所以,一般来说, 金属性也就是还原性;非金属原子因其最外层电子数较多,通常都容易得到电子,表现出氧化性,所以,一般来说,非金属性也就是氧化性。1. 根据金属活动性顺序来判断: 一般来说, 越活泼的金属, 失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。2. 根据非金属活动性顺序来判断: 一般来说, 越活泼的非金属,得到电子还原成非金属
7、阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。3. 根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示:规律:反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性,反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。4. 根据氧化还原反应发生的条件来判断: 如: Mn02+4HCl(浓) MnCl2+C12+2H20 2KMn04+16HCl( 浓)=2MnCl2+5C12+8H2O 失 5e- 得 5e- 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页后者比前者容易( 不需要加热 ) ,可判断氧化性 K
8、Mn04Mn025. 根据反应速率的大小来判断: 如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4(快) , 2H2SO3+O2=2H2SO4(慢),322SO2OSO2催化剂,其还原性 : Na2SO4H2SO3SO26. 根据被氧化或被还原的程度来判断: 如:22CuClClCu点燃,SCuSCu22,即氧化性 :SCl2。又如 :OH2SOBrSOHHBr2222)(42浓,OH4SHI4S OHHI8222)(42浓,即有还原性 :HBrHI。7. 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金属的还原性强。8. 根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断。如:
9、Cl-失去电子的能力强于OH-,还原性 :OHCl。9. 根据元素在周期表中位置判断:(1) 对同一周期金属而言,从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na、Mg 、A1 金属性依次减弱,其还原性也依次减弱。(2) 对同主族的金属而言,从上到下其金属活泼性依次增强。如Li 、Na、K、Rb、Cs 金属活泼性依次增强,其还原性也依次增强。(3)对同主族的非金属而言,从上到下其非金属活泼性依次减弱。如F、Cl、Br、 I 非金属活泼性依次减弱,其氧化性也依次减弱。10. 根据(氧化剂、还原剂)元素的价态进行判断:元素处于最高价只有氧化性,最低价只有还原性,处于中间价态既有氧化又有还原性。一般来说,同种元
10、素价越高,氧化性越强;价越低还原性越强。如氧化性:Fe3+Fe2+Fe, S(+6 价)S(+4 价) 等,还原性 :H2SSSO2,但是,氧化性:HClO4 HClO34 HClO24H2SO3I-Br-BBr-I-H2SO3H2S CH2SO3H2SBr-I-DI-Br-H2SH2SO3 12G 、Q 、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系( 未配平;这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为AQGZYX B CGYZQX D13已知下列 3 个反应: 2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I22FeCl2+Cl2=2FeCl
11、3KClO3+6HCl=3Cl2+3H2O+KCl 若某溶液中有 FeCl2和 FeI2同时存在,要氧化I-而得到 FeCl2溶液,应加入适量()AFeCl3BCl2 CKClO3 DHCl 143S6KOH2K2SK2SO33H2O 中,被氧化与被还原的S原子数之比为A1 :1 B 2 :1 C 1 :2 D 3 :2 15 在 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 反应中, 若有 64gCu 被氧化,则被还原的 HNO3 的质量是 ( ) A168g B42g C126g D60g 二、选择题1. 用双线桥表示下列氧化还原反应,标出反应前后化合价升降情况和被氧化、被
12、还原情况及电子转移的方向和数目(1)MnO24HCl( 浓) = MnCl22H2O Cl2 还原剂还原产物。(2)2K2H2O2KOH H2 氧化剂,氧化产物。2.已知硫酸锰 (MnSO4) 和过硫酸钾 (K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应,生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。(1)请写出并配平上述反应的化学方程式。(2)此反应的还原剂是,它的氧化产物是。(3)此反应的离子反应方程式可表示为:(4)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟过量的过硫酸钾反应时,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 12 页除有高锰
13、酸钾、硫酸钾、硫酸生成外,其他的生成物还有直击高考1(2011全国 II 卷13)某含铬 Cr2O72废水用硫亚铁铵FeSO4 (NH4)2 SO4 6H2O处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n molFeOFeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是A消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(2- x)mol B处理废水中 Cr2O72的物质量为 mol C反应中发生转移的电子数为3nx mol D在 FeOFeyCrxO3中3x=y 解析: 由铬元素守恒知废水中Cr2O72的物质量为 mo,反应中发生转移的电子数为6 mo 3nx mol 。 由得失电子守恒知y
14、3x, 而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(1+y)moln(3x+1)mol ,因此选项 A是错误的。答案:A 2(2011江苏高考 3)下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是A.常温下浓硫酸能使铝发生钝化,可在常温下用铝制贮藏贮运浓硫酸B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器C.二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒D.铜的金属活泼性比铁的差,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀解析: 本题属于元素及其化合物知识的考查范畴,这些内容都来源于必修一、选修四和必修二等课本内容。看来高三一轮复习一定注意要抓课本、抓基础,不能急功近利。二氧化硅不与任何酸反应,但可与氢氟酸反
15、应。二氧化氯中氯的化合价为4价,不稳定,易转变为1价,从而体现氧化性。铜的金属活泼性比铁的差,在原电池中作正极,海轮外壳上装铜块会加快海轮外壳腐蚀的进程。答案: A3 (2011上海卷 5)高铁酸钾 ( K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是A有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质B有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质C有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌D有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌4(2011上海 7)下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是A Ba(OH)2 B Ba(NO3)2C Na2S D BaCl2解析:A生成 Ba
16、SO3沉淀;SO2溶于水显酸性, 被Ba(NO3)2氧化生成硫酸, 进而生成 BaSO4精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 12 页沉淀; SO2通入 Na2S溶液中会生成单质S沉淀。答案: D 5(2011上海 18)氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr 相比较,水的作用不相同的是A2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2B4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3C2F2+2H2O=4HF+O2D2Al
17、+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2解析:反应 Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr 中,水既非氧化剂又非还原剂。A中水既非氧化剂又非还原剂;B中水既非氧化剂又非还原剂;C中水还原剂; D中水作氧化剂。答案: CD (6(2011新课标)请完成下列化学方程式:FeTiO3+ C+ Cl2TiCl4+ FeCl3+ CO 7(2011上海 24)雄黄 (As4S4)和雌黄 (As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:(1) As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出 H2S气体。若 As2S3和SnCl2正好完全反
18、应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为。(2)上述反应中的氧化剂是,反应产生的气体可用吸收。(3) As2S3和 HNO3有如下反应: As2S3+ 10H+ 10NO3=2H3AsO4+ 3S+10NO2+ 2H2O 若生成 2mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为。若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在(填 “ 正极 ” 或“ 负极 ” )附近逸出。(4)若反应产物 NO2与11.2L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量的碳反应,所产生的CO2的量(选填编号)。a小于 0.5 mol b等于 0.5 mol c大于 0.5mol d无法确定解析
19、:( 1)根据电子得失守恒知1molAs2S3作氧化剂得到2mol电子,而 1molSnCl2作还原剂失去 2mol电子,所以二者的物质的量之比是1:1;( 2)H2S是还原性气体可用碱液吸收或硫酸铜溶液吸收;(3)As2S3作还原剂,转移电子的个数是2 (53)+3 ( 0+2)10。 NO2属于还原产物,在正极生成;(4)根据电子守恒可知生成CO2的量是 0.5mol 4/40.5mol,但考虑到随着反应到进行,硝酸的浓度会降低而稀硝酸不与碳反应。答案:( 1)1:1 ( 2)As2S3氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液(3)10mol 正极( 4)a 8(2011浙高考 26,15分)食盐中含有一
20、定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 12 页是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知:氧化性:Fe3I2;还原性:I; 3I26OH5I 3H2O;KII2KI3(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有 KIO3、 KI、Mg2、Fe3),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色; 第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取, 下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后
21、,滴加淀粉试剂,溶液不变色。加 KSCN 溶液显红色,该红色物质是_(用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是 _(用电子式表示)。第二份试液中加入足量KI 固体后,反应的离子方程式为_、_ 。(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式:_。将I2溶于 KI溶液,在低温条件下,可制得KI3 H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适?_(填 “ 是” 或“ 否” ),并说明理由_ 。(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是_。ANa2S2O3BAlCl3CNa2CO
22、3DNaNO2(4)对含 Fe2较多的食盐 (假设不含 Fe3),可选用 KI 作为加碘剂。请设计实验方案,检验该加碘盐中的Fe2: _ 。解析:( 1) Fe3与SCN的配合产物有多种,如、等;I2的CCl4溶液显紫红色。应用信息: “ 氧化性: Fe3I2” ,说明和 Fe3均能氧化 I生成 I2。(2)KI被潮湿空气氧化, 不能写成 IO2H,要联系金属吸氧腐蚀,产物 I2KOH似乎不合理 (会反应 ),应考虑缓慢反应,微量产物I2会升华和 KOH 与空气中 CO2反应。KI3 H2O作加碘剂问题,比较难分析,因为KI3很陌生。从题中:“ 低温条件下可制得”或生活中并无这一使用实例来去确
23、定。再根据信息:“ KI I2KI3” 解析其不稳定性。(3)根据信息 “ 还原性: I” 可判断 A;C比较难分析,应考虑食盐潮解主要是Mg2、Fe3引起,加 Na2CO3能使之转化为难溶物;D中NaNO2能氧化 I。(4)实验方案简答要注意规范性,“ 如取加入现象结论” ,本实验 I对Fe2的检验有干扰,用过量氯水又可能氧化SCN,当然实际操作能判断,不过对程度好的同学来精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 12 页说,用普鲁士蓝沉淀法确定性强。答案:( 1) Fe(SCN)3 IO35I6H=3I23H2O 2Fe32I=2Fe2I2(2)O24I 2H2O=2I24KOH 否KI3在受热(或潮湿)条件下产生I2和KI, KI被氧气氧化,I2易升华。(3)AC (4)取足量该加碘盐溶于蒸馏水中,用盐酸酸化,滴加适量氧化剂(如:氯水、过氧化氢等),再滴加KSCN 溶于,若显血红色,则该加碘盐中存在Fe2+。(4)取足量该加碘盐溶于蒸馏水中,用盐酸酸化,滴加适量氧化剂(如:氯水、过氧化氢等),再滴加KSCN 溶于,若显血红色,则该加碘盐中存在Fe2+。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 12 页
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