高三化学总复习第一讲氧化还原反应人教版知识精讲.doc
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1、高三化学总复习 第一讲 氧化复原反响人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容:高三总复习 第一讲 氧化复原反响二. 重点、难点:1. 理解氧化剂和复原剂、氧化性和复原性等概念。2. 掌握比拟氧化性、复原性强弱的一般方法。3. 能推断氧化复原反响中电子转移的方向和数目。4. 掌握配平氧化复原反响方程式的根本方法。三. 详细内容:(一)概念及本质1. 概念:发生电子转移(得失或偏移)的反响。2. 本质:发生电子转移。3. 推断:有化合价升降。反响物化合价变化表现性质变化过程发生反响生成物氧化剂复原剂降低升高氧化性复原性被复原被氧化复原反响氧化反响复原产物氧化产物(二)元素的化合价元素原子的最外电子
2、层构造决定了原子间是按一定数目互相化合,元素的原子互相化合的数目叫这种元素的化合价。1. 单质中元素的化合价为0;2. 在化合物中金属元素的化合价全为正值,非金属元素的化合价一般既有负值又有正值;3. 在化合物中,各元素的正、负化合价的代数和为0;如:原子团的化合价:NO3、SO42、SO32、HSO3(亚硫酸氢根)、CO32、HCO3、ClO3(氯酸根)、NH4(铵根)、MnO4(高锰酸根)、PO43(磷酸根)。中心元素的化合价:4. 离子化合物中,元素的化合价与在生成它们的反响中原子得、失电子数目及离子的电荷数在数值上相等,如NaCl:离子符号原子得、失电子数离子的电荷数元素的化合价Na1
3、(失)11Cl1(得)11共价化合物中,元素的化合价与在生成它们的反响中共用电子对的偏向、偏离的对数在数值上相等。如HCl:共用电子对偏向氯原子,氯元素化合价为1价;共用电子对偏离氢原子,氢元素化合价为1价。5. 有机物中:H:+1、O:,再计算C元素平均化合价。(三)氧化复原反响中电子转移的表示方法双线桥法1. 双箭号从反响物指向生成物,箭号起止所指的均为同一种元素。2. 线上标出得失电子的情况及价的升降、被氧化或被复原等内容。氧化剂为Fe2O3,复原剂为CO,氧化产物为CO2,复原产物为Fe。 氧化剂为HCl,复原剂为Zn,氧化产物为ZnCl2,复原产物为H2。单桥线法1. 箭号由复原剂中
4、失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素;2. 线上只标出转移电子的总数。(四)氧化复原反响的规律1. 对立统一规律复原剂、氧化剂互相对立又互相依存。2. 电子守恒规律复原剂失电子总数=氧化剂得电子总数3. 性质传递规律氧化剂+复原剂=复原产物+氧化产物氧化性:氧化剂氧化产物复原性:复原剂复原产物4. 谁强谁先规律在溶液中存在多种氧化剂,氧化性强的抢先得电子,先被复原。在溶液中存在多种复原剂,复原性强的抢先失电子,先被氧化。5. 价态规律(1)高低规律:最高价态只具氧化性最低价态只具复原性中间价态兼有氧化性和复原性讨论分析以下氧化复原反响中电子转移的方向和数目,推断氧化产物和复原产物。 H2S+H
5、2SO4(浓)=S+SO2+2H2O KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O (2)价态归中规律:同种元素不同价态之间发生氧化复原反响时,价态的变化“只靠拢,不穿插”。(五)重要的氧化剂、复原剂氧化剂详细物质举例(1)爽朗非金属单质O3、Cl2、Br2、O2(2)高价的氧化物NO2、CO2、MnO2(3)高价的含氧酸HClO、浓H2SO4、HNO3(4)高价的盐KMnO4、KClO3、FeCl32FeCl3Cu2FeCl2CuCl2(5)过氧化物Na2O2、H2O2等复原剂详细物质举例(1)爽朗金属单质Na、Al、Zn、Fe(2)某些非金属单质H2、C、Si(3)低价的氧化物CO、S
6、O2(4)低价的酸HCl、H2S、H2SO3(5)低价的盐Na2SO3、FeCl22FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3(六)氧化性、复原性强弱的推断方法1. 金属、非金属性(1)随着金属活动顺序表中金属活动性的减弱,金属的复原性越来越弱,其对应离子的氧化性越来越强.(除Fe3外)复原性逐步减弱氧化性逐步加强(2)关于非金属单质氧化性逐步减弱复原性逐步加强2. 氧化复原反响的性质传递规律则:复原性:H2Cu3. 依照元素周期律推断(1)同周期氧化性:左右 复原性:左右(2)同主族 氧化性:上下 复原性:上下 4. 依照反响结果推断(1)同一物质在一样条件下,被不同氧化剂氧化的程度越大,氧化
7、剂的氧化性越强。Fe+S=FeS 2Fe+3Cl2=2FeCl3(2)同一物质在一样的条件下,被不同复原剂复原得越完全,复原剂的复原性越强HCl+H2SO4(浓)不反响HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2+H2OHI+H2SO4(浓)I2+H2S+H2O5. 依照电极反响确定(1)原电池 复原性:负极正极(2)电解池 阴极(氧化性):先析出后析出 阳极(复原性):先反响后反响6. 从反响所需条件来比拟。一般来讲,一组反响中,反响条件越简单,对应反响物的氧化性或复原性越强。从反响条件能够看出氧化剂的氧化才能:KMnO4MnO2O27. 外界条件对氧化性或复原性强弱的妨碍(同一物质在不同条件下的
8、氧化性或复原性)(1)物质的浓度越高,氧化性或复原性越强。(2)温度越高,氧化性或复原性越强。(3)酸性越强,氧化性越强;碱性越强,复原性越强。 【典型例题】例1(2002年上海理综,16)人体血红蛋白中含有Fe2,假如误食亚硝酸盐,会使人中毒,由于亚硝酸盐会使Fe2离子转变成Fe3,生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的才能服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,这说明维生素C具有( )A. 酸性B. 碱性C. 氧化性D. 复原性解析:亚硝酸盐会使Fe2转变成Fe3表现了亚硝酸盐的氧化性,服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,说明维生素C复原了亚硝酸盐或使Fe3又生成了Fe2,即:维生素C具有复原性。答案
9、: D考虑:维生素C和Fe2都具有复原性,二者相比拟复原性较强的是_?答案: 维生素C的复原性比Fe2强由于维生素C能将Fe3复原为Fe2,而Fe2则不能。(也可依照同一氧化复原反响中,复原剂维生素C的复原性比复原产物Fe2的复原性强进展分析推断)例2(2002年上海23)在氯氧化法处理含CN的废水过程中,液氯在碱性条件下能够将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650 mg/L现用氯氧化法处理,发生如下反响(其中N均为价):KCN2KOCl2KOCN2KClH2O。被氧化的元素是_。(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一
10、步氧化为氮气请配平以下化学方程式,并标出电子转移方向和数目:KOCNKOHCl2CO2N2KClH2O(3)假设处理上述废水20 L,使KCN完全转化为无毒物质至少需液氯_g。解析:此题以污水处理为知识背景,考察了氧化复原的概念、氧化复原方程式的配平及氧化复原反响的计算。(1)在KCN2KOHCl2KOCN2KClH2O反响中,氯元素价态降低,H、N、O、K四种元素的价态没变,只有碳元素的价态升高,故被氧化的为碳元素。(2)氧化复原方程式的配平,首先要找准变价元素,再利用化合价升降法配平,反响物KOCN中N的价态升高,KOCN为复原剂,氯气为氧化剂。(3)20 L废水中含KCN的物质的量为:=
11、0.2 mol,由两步反响的化学方程式得出关系式:2KCN5Cl2,因而需氯气:0.2 mol=0.5 mol,即35.5 g。答案:(1)碳(或C)考虑:在化学反响KCN2KOHCl2KOCN2KClH2O中,氧化剂是_;复原剂是_;氧化产物是_;复原产物是_。答案: Cl2 KCN KOCN KCl例3(2001年上海,23)化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反响物,构成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:(1)在上述有编号的步骤中,需用复原剂的是_需用氧化剂的是_(填编号)。(2)在上述循环中,既能与强酸反响又能与强碱反响的两性物质是_(填化学式)。(3)完成并配平
12、步骤的化学方程式,标出电子转移的方向和数目:解析:(1)在变化中,Cr元素由6价变为3价,化合价降低,需复原剂;两步变化中Cr元素的价态都是3价,步变化中Cr元素的价态都是6价,都是非氧化复原反响;在步变化中,Cr元素由3价变为6价,化合价升高,需要氧化剂。(2)Cr(OH)3既能与盐酸反响生成CrCl3,又能与NaOH反响生成NaCrO2,为两性氢氧化物。(3)此小题考察了化学方程式的配平方法先找出该反响的氧化剂、复原剂及氧化产物、复原产物,并配出其化学计量数;再由原子守恒配出NaCl、KCl的计量数,最后补充H2O,并配平其计量数。答案:(1) (2)(3)1 6 14 2 2 6 3 7
13、 H2O 考虑:写出两性氢氧化物Cr(OH)3分别与盐酸、氢氧化钠反响的化学方程式答案:Cr(OH)33HClCrCl33H2ONaOHNaCrO22H2O例4 1962年,英国青年化学家以巴特莱特将PtF6和Xe按等物质的量在室温下混合后,初次得到含有化学键的稀有气体化合物六氟合铂酸氙:XePtF6XePtF6。有关此反响的表达中,正确的选项( )A. Xe是氧化剂B. PtF6是氧化剂C. PtF6是氧化剂又是复原剂D. 该反响不属于氧化复原反响解析:关键确定XePtF6中各元素的价态,须破除Xe只有0价的思维定势,由于F元素是最爽朗的非金属元素,故为1价,但F不会表现出氧化性而Pt在Pt
14、F6中处于较高价态具备氧化性,故Xe表现复原性,失去电子答案:B例5 三聚氰酸C3N3(OH)3可用于消除汽车尾气中的氮氧化物(如NO2)。当加热至一定温度时,它发生如下分解:C3N3(OH)33HNCO HNCO(异氰酸,其构造是HNCO)能和NO2反响生成N2、CO2和H2O。(1)写出HNCO和NO2反响的化学方程式分别指明化合物中哪种元素被氧化?哪种元素被复原?指出氧化剂和复原剂,标出电子转移的方向和数目。(2)如按上述反响式进展反响,试计算吸收1.0 kg NO2气体所耗费的三聚氰酸的质量。解析:应首先推断HNCO中N的化合价为3价,然后才可写出方程式HNCO的,故其中氮元素被氧化;
15、NO2中,其中氮元素被复原这个咨询题明确后,其他咨询题就简单了。答案: (1)NO2是氧化剂、HNCO是复原剂; HNCO中的氮元素被氧化,NO2中的氮元素被复原。(2)1.0 kg=1.2 kg 例6 常温下,在以下溶液中发生如下反响 16H10Z2XO=2X25Z28H2O 2A2B22A32B 2BZ2B22Z由此推断以下说法错误的选项是( )A. 反响Z22A2=2A32Z能够进展B. Z元素在反响中均被复原C. 氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3D. 复原性由强到弱的顺序是A2、B、Z、X2解析:依照有关规律,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
16、大于复原产物的复原性,可得出( )氧化性:XOZ2B2A3答案: B例7 从以下各组反响比照中,推断哪种粒子的氧化性最强,哪种粒子的复原性最强(1)铁钉浸入CuSO4溶液后,外表会附有红色物质;铜丝浸入AgNO3溶液后,外表会附有银白色物质,则Cu、Fe、Ag中,_原子复原性最强;Cu2、Fe2、Ag中,_离子氧化性最强。(2)铁钉在氯气中被锈蚀成棕褐色物质FeCl3,而在盐酸中生成淡绿色溶液(FeCl2)。则氯气分子、氯离子、氢离子中_具有氧化性,_氧化性最强。解析:(1)由反响FeCu2Fe2Cu可知氧化性Cu2Fe2,复原性FeCu;由Cu2Ag2AgCu2可知,氧化性AgCu2,复原性
17、CuAg,故Fe的复原性最强,Ag氧化性最强。(2)因Cl2、H都能将铁氧化,被复原为Cl、H2,因而Cl2、H具有氧化性;由Fe被Cl2、H氧化的程度可知,Cl2氧化性最强。答案:(1)Fe Ag (2)H、;例8(1)配平化学方程式KMnO4FeSH2SO4MnSO4Fe2(SO4)3SK2SO4H2O解析: 标价态。KO4H2SO4SO4(SO4)3K2SO4H2O 列变化,算出一个氧化剂(或复原剂)“分子”的化合价总共降低(或升高)多少氧化剂KMnO4,5价 等升降。35(系数)5FeS;53(系数)3KMnO4并确定相应的其他元素的系数:3KMnO45FeSH2SO43MnSO4Fe
18、2(SO4)35SK2SO4H2O 平系数。用观察法配平其他物质的系数,一般先配盐,再配酸,最后配水,并核对氧原子数。 验结果。答案:6 10 246 5 10 3 24(2)配平化学方程式并填空当KMnO4耗费0.05 mol时,产生CO2的体积为_L(标准情况下)。解析:为简化过程,可直截了当在原标题中进展分析。首先列出价态变化并使之升降总数相等:25 52 H2C2O4 KMnO4H2SO4CO2K2SO4MnSO4H2O然后确定参与氧化复原反响的元素的计量数:5H2C2O42KMnO4H2SO410CO2K2SO42MnSO4H2O再用观察法配平其他物质的计量数:5H2C2O42KMn
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