精修版高考化学一轮复习：第2章化学物质及其变化教师用书第3节氧化还原反应含答案.pdf

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1、精品文档?高考化学第三节氧化还原反应考纲定位考情播报1.了解氧化还原反应的本质。2.了解常见的氧化还原反应。3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。2016 全国甲卷 T26(1)(2)(6)/全国乙卷 T8(C)、T27(4)、T28/全国丙卷 T7(C)、T28(2)2015 全国卷 T8(C)、T28(1)/全国卷T10(C)、T28(1)(3)2014 全国卷 T27(2)(3)/全国卷 T27(2)(3)2013 全国卷 T27(1)(3)(4)/全国卷 T27(1)2012 全国卷 T26(3)(4)考点 1|氧化还原反应的基本概念基础知识自查 1本质和特征2相关概念及其关系3电

2、子转移的表示方法 双线桥法与单线桥法请分别用单线桥法和双线桥法表示Cu 与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：4常见氧化剂与还原剂(1)氧化剂某些活泼的非金属单质：如Cl2，一般被还原为 Cl。元素处于高价态的物质：如浓硫酸，一般被还原为SO2。过氧化物：如H2O2，一般被还原为 H2O。(2)还原剂活泼的金属单质：如Zn，一般被氧化为Zn2。某些活泼的非金属单质：如H2，一般被氧化为 H2O。元素处于低价态的物质：如CO，一般被氧化为 CO2。应用体验 1指出四种基本反应类型与氧化还原反应的关系。提示置换复分解分解2对于反应：MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O，请填空。(1)氧化

3、剂是 _，发生 _反应，还原产物是 _。(2)还原剂是 _，发生 _反应，氧化产物是 _。(3)生成 1 mol Cl2，被氧化的 HCl 为_mol，转移电子数为 _。(4)在此反应中，表现氧化性的物质是_。提示(1)MnO2还原MnCl2(2)HCl氧化Cl2(3)22NA(4)MnO2考点多维探究 角度 1电子转移的表示和计算1(1)用双线桥表示下列反应的电子转移方向和数目。3S6NaOH=2Na2SNa2SO33H2O 3NO2H2O=2HNO3NO 3NF35H2O=2NOHNO39HF(2)用单线桥表示下列反应的电子转移方向和数目。4NH35O2=催化剂高温4NO6H2O 2KMn

4、O4=K2MnO4MnO2O2Cr2O2714H6Cl=2Cr33Cl27H2O CaH22H2O=Ca(OH)22H22(1)156 g Na2O2与足量 CO2充分反应，转移电子数为_。(2)3Cl26OH=5ClClO33H2O 反应，当消耗 Cl2(标准状况下)2.24 L 时转移的电子数为 _。(3)对于反应：14CuSO45FeS212H2O=7Cu2S5FeSO412H2SO4，当有 1 mol FeS2发生反应，转移电子的物质的量为_。解析(1)在 Na2O2与 CO2的反应中，Na2O2既作氧化剂又作还原剂且二者之比为 11，故转移电子为156781221 mol2 mol。

5、(2)3 mol Cl2参加反应转移 5 mol e，则 0.1 mol Cl2参加反应转移530.1NA0.17NA。(3)根据反应当 5 mol FeS2反应时，CuSO4Cu2S时得 14 mol e，FeS2Cu2S 时得 7 mol e，共得到 21 mol e所以当有 1 mol FeS2反应时，转移215mol e。答案(1)2NA(2)0.17NA(3)215mol 转移电子数的计算思路明确元素的变价 找出所有氧化剂或还原剂的物质的量根据变价数所有氧化剂或还原剂得或失的电子数确定转移电子数。角度 2双线桥法突破氧化还原反应的概念和本质3 (2017 湛 江 模 拟)实 验 室

6、利 用 以 下 反 应 制 取 少 量 氮 气，NaNO2NH4Cl=NaClN22H2O，下列关于该反应的说法正确的是()ANaNO2发生氧化反应BNH4Cl 中的氮元素被还原CN2既是氧化产物，又是还原产物D每生成 1 mol N2转移电子的物质的量为6 mol C4氢化铝钠(NaAlH4)是最具有研究应用前景的络合金属氢化物，氢化铝钠储存氢时发生反应：3NaAlH4=催化剂Na3AlH62Al3H2。下列说法正确的是()ANaAlH4中氢元素为 1 价B每生成 11.2 L(标准状况下)H2，转移 2NA个电子C在反应中有 50%的氢被氧化D反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为11

7、C(1)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。(2)明确一些特殊物质中元素的化合价：CuFeS2：Cu2、Fe2、S2；K2FeO4：Fe6；Li2NH、LiNH2、AlN：N3；Na2S2O3：S2；MO2：M5；C2O24：C3；HCN：C2、N3；CuH：Cu1、H1；FeOn4：Fe8n；Si3N4：Si4、N3。考点 2|氧化还原反应三规律及其应用角度 1强弱规律及其应用类型 1氧化还原反应方程式与氧化性、还原性的相互判断1常温下，在溶液中可发生以下反应：16

8、H10Z2XO4=2X25Z28H2O 2M2R2=2M32R2RZ2=R22Z由此判断下列说法错误的是()A氧化性强弱顺序为：XO4Z2R2M3B还原性强弱顺序为：X2ZRM2CZ 元素在反应中被氧化，在反应中被还原D常温下可发生反应：2M2Z2=2M32ZA氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，故根据反应知，氧化性Z2XO4，A 错误；还原剂的还原性强于还原产物的还原性，故根据反应知，还原性 X2Z，根据反应 知，还原性 RM2，根据反应 知，还原性 ZM3，根据反应 知，氧化性 Z2R2，则氧化性 Z2M3，故常温下可发生反应2M2Z2=2M32Z，D 正确。2已知 Co2O3在酸性溶液中

9、易被还原成Co2，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()A3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3BCl2FeI2=FeCl2I2CCo2O36HCl=2CoCl2Cl23H2O D2Fe32I=2Fe2I2A依据氧化还原反应进行的方向：氧化剂的氧化性氧化产物的氧化性，还原剂的还原性 还原产物的还原性，所以B、C、D 项反应能够发生。依据反应先后规律：同一种氧化剂遇到不同的还原剂时，还原性强的先反应，由于还原性：IFe2，所以发生的反应为Cl2FeI2=FeCl2I2，A 项反应不可能发生。3如何设计实验证明氧化性Cl2Fe3？写出有关离子

10、方程式。答案取少许 FeCl2溶液，加入 KSCN 溶液，不显红色，加入氯水溶液变成红色。Cl22Fe2=2Fe32Cl，Fe33SCN=Fe(SCN)3。反应方程式与氧化性、还原性的关系类型 2判断氧化性、还原性强弱的其他依据4(2017 朝阳模拟)已知：AB2=A2B；D2H2O=D(OH)2H2，以 B、E 为电极与 E 的盐溶液组成原电池，电极反应为：E22e=E，B2e=B2。下列说法正确的是()A氧化性：E2B2A2D2B氧化性：D2E2A2B2C反应 EA2=AE2能够进行D提取某废水中含有的少量A2时可以选用 D A根据可知氧化性 B2A2，还原性 AB；根据 可知 D 是很活

11、泼的金属单质；根据 可知氧化性：E2B2，还原性：BE。5.已知：MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O，2KMnO416HCl=2KCl2MnCl25Cl28H2O，MnO2与浓盐酸加热时才能反应，KMnO4与稀盐酸在常温下就可以反应，因此氧化性：_。答案KMnO4MnO2(1)原电池：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极，其还原性：负极正极。(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。(3)根据反应条件，反应条件越易，相应的氧化性或还原性越强。角度 2价态变化规律及其应用6氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下

12、反应：Cl2KOHKX KY(未配平)，KX 在一定条件下能自身反应：KX KY KZ(未配平，KY 与 KZ关系比为 13)，以上 KX、KY、KZ 均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯的化合价是()A1B3C5D7 C反应 Cl2KOHKX KY 是 Cl2的歧化反应，KX、KY 中的氯分别显正价和 1 价；由于 KX 也发生歧化反应 KX KY KZ，可断定 KY 为 KCl，化合价高低是：Z 中 ClX 中 Cl(均为正价)。假设 KX 中 Cl 为a 价，KZ 中 Cl 的化合价为 b 价，依据化合价守恒原理及KX KY 3KZ，有 a13(ba)，把 a1、a3、a5 代入上

13、式讨论，可知a5 时，b7 符合题意。则 KX 中 Cl 的化合价为 5 价。7反应 6HCl(浓)KClO3=KCl3Cl23H2O，氧化剂是 _，氧化产物与还原产物的物质的量之比为_，当生成1 mol Cl2转移的电子数为_。解析根据价态归中规律，氧化产物和还原产物均为Cl2，用双线桥法可表示：答案KClO35153NA氧化还原反应价态规律的理解(1)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、SO24；同理，元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。(2)同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为：价态相邻能共存，如 SO2与浓H2SO4不反应；价态相间能归中，归中价态不

14、交叉。如H2SH2SO4(浓)=SSO22H2O 中 S 为氧化产物，SO2为还原产物。角度 3反应先后规律及其应用8含有 a mol FeBr2的溶液中，通入 x mol Cl2。下列各项为通 Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是()Ax0.4a,2Fe2Cl2=2Fe32ClBx0.6a,2BrCl2=Br22ClCxa,2Fe22Br2Cl2=Br22Fe34ClDx1.5a,2Fe24Br3Cl2=2Br22Fe36ClB根据氧化还原反应的先后顺序知，Cl2先氧化 Fe2，然后再氧化Br。x0.4a 时，Cl2不能完全氧化Fe2，只能发生反应2Fe2Cl2=2Fe3

15、2Cl，A正确；当 x0.6a 时，Cl2能将 Fe2完全氧化后，又能氧化15a mol 的 Br，B 错误；xa 时，Cl2氧化 Fe2后又能氧化 a mol 的 Br，C 正确；x1.5a 时，Cl2能将 Fe2、Br完全氧化，D 正确。9(2017 黄冈模拟)向含 S2、Fe2、Br、I各 0.1 mol 的溶液中通入标准状况下的 Cl2，通入 Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的是()C溶液中离子的还原性强弱为S2IFe2Br，通入 Cl2时氧化的离子先后顺序为 S2、I、Fe2、Br，根据电子守恒可知答案。(1)同时含有几种还原剂时加入氧化剂将按照还原性由强到弱的顺序依

16、次反应。如：在 FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2Br，所以 Fe2先与Cl2反应。(2)同时含有几种氧化剂时加入还原剂将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如：在含有 Fe3、Cu2、H的溶液中加入 Fe粉，因为氧化性 Fe3Cu2H，所以 Fe粉先与 Fe3反应，然后依次为Cu2、H。考点 3|氧化还原反应方程式的配平与计算基础知识自查 1配平原则2常用方法 化合价升降法3电子守恒法在计算中的应用对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。应用体验 1完成下列几种配平(1)倒配法：适用于氧化剂与还原剂为

17、同一物质SKOH=K2SK2SO3H2O(2)补加法：适用于部分被氧化或被还原的物质反应CuHNO3=Cu(NO3)2NO(3)电荷守恒法：适用离子方程式MnO4ClH=Mn2Cl2H2O 提示(1)36213(2)38324H2O(3)21016258 2对于反应：3NO2H2O=2HNO3NO，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。提示12 考点多维探究 角度 1化学反应方程式的配平1(1)(2015 浙江高考)完成以下氧化还原反应的离子方程式：()MnO4()C2O24_=()Mn2()CO2_。(2)(2014 福建高考)完成下列方程式NaClH2O=电解NaClO3_。(3)在某强酸性混

18、合稀土溶液中加入H2O2，调节 pH3。Ce3通过下列反应形成 Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式：Ce3H2O2H2O=Ce(OH)4_。解析(1)根据化合价升降法配平：C2O24中 C 的化合价为 3 价，CO2中 C的化合价为 4 价，每个 C2O24参加反应，化合价升高2 价；MnO4中 Mn 的化合价为 7 价，Mn2中 Mn 的化合价为 2 价，每个 MnO4参加反应，化合价降低5价，因此 MnO4和 C2O24的化学计量数分别为2 和 5，再根据原子守恒与电荷守恒可以判断反应物中有H，产物中有 H2O，故离子方程式为 2MnO45C2O2416H=2Mn210CO2

19、8H2O。(2)NaCl 中 Cl 元素的化合价由 1 价升高到 NaClO3中的 5 价，故必定有一种元素的化合价要降低，经分析只能是H 元素由 1 价降到 0 价，因此结合原子守恒和电子守恒可写出化学方程式为：NaCl3H2O=电解NaClO33H2。(3)Ce3Ce(OH)4化合价升高 1，H2O12O2，化合价降低 2，故 Ce3和 H2O2的计量数分别为 2、1，Ce(OH)4的计量数为 2，然后根据电荷守恒和原子守恒可知需补 6H，故离子方程式为2Ce3H2O26H2O=2Ce(OH)46H。答案(1)2516H2108H2O(2)1313H2(3)21626H氧化还原反应方程式的

20、缺项配平方法 1：先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定其他未知物及其化学计量数。方法 2：根据介质成分补项。条件补项原则酸性条件下反应物缺 H(氢)或多 O(氧)补 H，反应物少 O(氧)补 H2O(水)碱性条件下反应物缺 H(氢)或多 O(氧)补 H2O(水)，反应物少 O(氧)补 OH角度 2特定情景下氧化还原反应方程式的书写2(1)(2016 全国乙卷)6 价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O27还原成 Cr3，该反应的离子方程式为_。(2)(2015 全国卷)CuSO4溶液中加入亚硫酸铵和氯化铵溶液反应生成CuCl沉淀的离子方程

21、式为 _。(3)(2015 山东高考改编)Co(OH)3与 H2SO4、Na2SO3溶液反应生成CoSO4的化学方程式为 _。(4)硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下，H2S 和 KMnO4反应生成 S、MnSO4、K2SO4和 H2O，写出该反应的化学方程式_。(5)(2015 重庆高考)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl 并释放出ClO2，该反应的离子方程式为_。(6)(2014 全国卷)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为_。(7)FeCl3与 KClO 在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为_。(8)(2014 海

22、南高考)MnO2可与 KOH 和 KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为 _。答案(1)Cr2O273HSO35H=2Cr33SO244H2O(2)2Cu2SO232ClH2O=2CuClSO242H(3)2Co(OH)3Na2SO32H2SO4=2CoSO4Na2SO45H2O(4)5H2S2KMnO43H2SO4=K2SO42MnSO48H2O5S(5)5ClO24H=Cl4ClO22H2O(6)PbO24HCl(浓)=PbCl2Cl22H2O(7)2Fe33ClO10OH=2FeO245H2O3Cl(8)3MnO2KClO36KOH=高温3K2MnO4KCl 3H2

23、O 特定氧化还原反应方程式书写的思维模板(1)找出反应粒子：通过氧化还原反应中元素价态的变化，找出发生氧化还原反应的粒子。(2)正确预测产物：依据氧化还原反应规律确定氧化产物和还原产物。(3)配平变价粒子：应用最小公倍数法确定得失电子的数目，配平含变价元素的相关物质。(4)确定缺项物质：根据溶液酸碱性及电荷守恒确定缺项物质是H2O、OH还是 H。(5)三查守恒：电子、电荷、质量是否守恒。角度 3电子守恒法在计算中的应用3(2017 合肥模拟)向含有 1 mol FeCl2的溶液中通入 0.2 mol Cl2，再加入含 0.1 mol X2O27的酸性溶液，使溶液中Fe2恰好全部被氧化，并使X2

24、O27被还原为 Xn，则 n 值为()A2B3C4D5 B根据电子守恒可得1 mol10.2 mol20.1 mol2(6n)解之：n3。4(1)(2016 全国甲卷)联氨(N2H4)是一种常用的还原剂。其氧化产物一般为N2。向装有少量 AgBr 的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是_。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg 的联氨可除去水中溶解的 O2_kg；与使用 Na2SO3处理水中溶解的 O2相比，联氨的优点是 _。(2)(2016 全国丙卷)氧化过程中欲使3 mol 的 VO2变为 VO2，则需要氧化剂KClO3至少为_mol。解析(1)由题意可知，N2H4是

25、一种还原剂，其氧化产物应为N2，而 AgBr作氧化剂，其还原产物应为Ag，因此向装有少量AgBr 的试管中加入 N2H4溶液，可观察到的现象是固体逐渐变黑，同时有气泡产生。N2H4吸收 O2时的化学方程式为 N2H4O2=N22H2O，由化学方程式可知参加反应的N2H4和 O2的质量相等，故 1 kg N2H4理论上可除去水中溶解的O21 kg。Na2SO3吸收 O2生成 Na2SO4：2Na2SO3O2=2Na2SO4，两者相比较，N2H4的用量少，且不产生其他杂质。(2)氧化过程中使 3 mol 的 VO2变为 VO2，转移电子的物质的量为3 mol(54)3 mol；氧化剂 KClO3被

26、还原为 KCl，Cl 元素由 5 价降低到 1 价，根据电子守恒可知，需要KClO3的物质的量至少为3 mol60.5 mol。答案(1)固体逐渐变黑，并有气泡产生1N2H4的用量少，不产生其他杂质(还原产物为 N2和 H2O，而 Na2SO3产生 Na2SO4)(2)0.5 5(2014 全国卷改编)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：(1)H3PO2中，P 元素的化合价为 _。(2)H3PO2及 NaH2PO2均可将溶液中的 Ag还原为银，从而可用于化学镀银。利用 H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为41，则氧化产物为 _(填化学

27、式)，该反应的离子方程式 _。H3PO2的工业制法是：将白磷(P4)与 Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与 H2SO4反应。写出白磷与 Ba(OH)2溶液反应的化学方程式_，该反应的氧化剂与还原剂的质量比为_。解析(2)根据电子守恒知：411(n1)，n5 故氧化产物为 H3PO4。n(氧化剂)(03)n(还原剂)(10)，n(氧化剂)n(还原剂)13。答案(1)1(2)H3PO44AgH3PO22H2O=4AgH3PO44H6H2O2P43Ba(OH)2=2PH33Ba(H2PO2)213 电子守恒法在化学计算中的思维模板(1)找物质：找出氧化剂、还原剂及相

28、应的还原产物和氧化产物。(2)定得失：找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中粒子的个数)(3)列等式：根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。n(氧化剂)变价原子个数 化合价变化值(高价低价)n(还原剂)变价原子个数 化合价变化值(高价低价)。课堂小结 反馈达标 11全新理念探究高考明确考向1一组判断，展示高考易误点(1)(2015 全国卷 改编)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加 MnO2和 H2SO4，即可得到 I2。该反应的还原产物为MnSO4。()(2)(2015 江苏高考)在 CO2中，Mg 燃烧生成 MgO 和 C，说明在该条件下Mg的还原性强于 C

29、的还原性。()(3)(2015 江苏高考)若 H2O2分解产生1 mol O2，理论上转移的电子数约为46.021023。()(4)(2015 四川高考)标准状况下，5.6 L CO2与足量 Na2O2反应转移的电子数为0.5NA。()(5)NaH 与 H2O 反应生成 H2，此反应的氧化剂为NaH。()(6)发生化学反应时，失电子越多的金属原子还原能力越强，得电子越多的非金属原子氧化能力越强。()(7)在高温下 CO 可以将 Fe2O3中 Fe 置换出来，故 CO 与 Fe2O3的反应为置换反应。()(8)Fe3与 Cu 的反应为置换反应。()(9)证明 Fe3的氧化性强于 I2的反应为 F

30、e32I=Fe2I2。()(10)对于反应KClO2HCl=KClCl2H2O，氧化产物和还原产物均为Cl2，且物质的量之比为11。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2一题串知，覆盖高考考什么(2016 全国乙卷)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式为 _；氧化剂为 _，氧化产物为 _。考查氧化还原反应方程式书写与概念判断(2)写出“电解”步骤中生成NaClO2的化学方程式为 _，当生成(标准状况)Cl2 3.36 L 时转移的电子数为 _。考查氧化还原反应的本质 电子转

31、移 (3)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是 _。写出此吸收反应的离子方程式(并用单线桥法标出电子转移的方向和数目)_ _。考查氧化还原反应方程式书写、计算和电子转移的表示(4)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数)考查氧化还原反应的计算 答案(1)SO2H2SO42NaClO3=2ClO22NaHSO4NaClO3NaHSO4(2)2ClO22NaCl=电解Cl22NaClO20.3NA(3)21O2H2O22C2elO22NaOH=2NaClO2O22H2O(4)1.57