2021高考化学一轮复习-第6讲-氧化还原反应的基本概念和规律教案-鲁科版.doc

2021高考化学一轮复习 第6讲 氧化还原反应的基本概念和规律教案 鲁科版2021高考化学一轮复习 第6讲 氧化还原反应的基本概念和规律教案 鲁科版年级：姓名：- 16 -第6讲氧化还原反应的基本概念和规律考纲要求1.了解氧化还原反应的概念、特征和本质。2.掌握电子转移的表示方法。3.了解常见的氧化剂和还原剂。考点一用“双线桥”理解氧化还原反应的概念1氧化还原反应与四种基本反应类型的关系下列反应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_。Cu2SO22CuSO23O22O3Fe2O33CO2Fe3CO22Na2H2O=2NaOHH2CaCO3CaOCO22H2O22H2OO2SO3H2O=H2SO42Fe3Cl22FeCl3H2SO42NaOH=Na2SO42H2ONaHH2O=NaOHH2IBrH2O=HIOHBr答案：2氧化还原反应电子转移的表示方法(1)双线桥法：标变价，画箭头，算数目，说变化。还原剂氧化剂=氧化失去ne产物还原得到ne产物用双线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目：_。(2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得到”“失去”字样。还原剂氧化ne剂=氧化产物还原产物用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目：_。答案：(1) u4H O3(浓)= 失去2eu(NO3)22 得到2eO22H2O(2)3 u8H 6eO3=3Cu(NO3)22NO4H2O3氧化还原反应的概念之间的关系概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。实例：在Fe2O33CO2Fe3CO2的反应中Fe2O3是氧化剂，CO是还原剂；C元素被氧化，Fe元素被还原；Fe2O3具有氧化性，CO具有还原性；CO2是氧化产物，Fe是还原产物。4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活泼的非金属单质、元素处于高价时的物质、过氧化物等。如：Cl2浓硫酸浓硝酸稀硝酸KMnO4(H) Cl SO2 NO2 NO Mn2(2)常见还原剂常见还原剂包括活泼的金属单质、某些活泼的非金属单质、元素处于低价态时的物质等。如：(3)具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性具有中间价态的物质氧化产物还原产物Fe2Fe3FeSOSOSH2O2O2H2O其中：Fe2、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)金属阳离子一定只具有氧化性()(2)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()(3)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂()(4)氧化还原反应一定属于四种基本反应类型()答案：(1)(2)(3)(4)2指出下列加点元素的化合价(1)KClO3_ClO2_NaClO2_BrCl_(2)Na2S2O3_CuFeS2_Cu2S_FeS2_(3)NF3_NaNO2_H3PO2_(4)H2C2O4_HCN_(5)NaH_NaBH4_LiAlH4_(6)MnO2_KMnO4_K2FeO4_(7)HOOH_(8)过二硫酸(H2S2O8)的结构式如下：S_、O_。答案：(1)5431(2)2221(3)331(4)32(5)111(6)476(7)1(8)62、13元素由化合态变为游离态，该元素一定被还原吗？有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗？答案：某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原，也不一定被氧化，如：ClCl2，氯元素被氧化，Cu2Cu，铜元素被还原。有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应，如同素异形体之间的转化不属于氧化还原反应。题组一四种基本反应类型与氧化还原反应1(原创题)KOH是我国古代纺织业常用作漂洗的洗涤剂，古代制取KOH的流程如下：在上述流程中没有涉及的化学反应类型是()A化合反应B分解反应C置换反应 D复分解反应C2氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影3区域的是()ACl22NaI=2NaClI2BNH4HCO3NH3H2OCO2C4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3DFe2O33CO2Fe3CO2D阴影3区域表示既不属于化合反应，又不属于分解反应，还不属于置换反应的氧化还原反应。A项属于置换反应；B项属于非氧化还原反应；C项属于化合反应。题组二运用“双线桥”分析陌生氧化还原反应3(2019北京门头沟一模)中国化学家研究的一种新型复合光催化剂碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是 ()AC3N4中C元素的化合价为4B反应的两个阶段均为吸热过程C阶段中，H2O2既是氧化剂，又是还原剂D通过该反应，实现了化学能向太阳能的转化C依据化合物中各元素正负化合价的代数和为0，C3N4中N元素的化合价为3价，所以C元素的化合价为4价，A项错误；阶段中，H2O2分解生成O2和H2O的过程为放热反应，B项错误；阶段中，H2O2发生歧化反应，既是氧化剂，又是还原剂，C项正确；利用太阳光实现高效分解水，实现了太阳能向化学能的转化，D项错误。4(2019辽宁葫芦岛协作校月考)某种类型的心脏起搏器工作时发生下列反应：4Li2SOCl2(SOCl2中S显4价)=4LiClSSO2，下列有关判断正确的是()A还原剂只有LiBSOCl2既是氧化剂又是还原剂C还原产物包括LiCl和SD生成1.12 L SO2时，反应转移电子的物质的量为0.2 molA在反应4Li2SOCl2=4LiClSSO2中，只有Li元素的化合价升高，Li作还原剂，SOCl2中一部分S元素的化合价降低，SOCl2作氧化剂。反应过程中只有Li元素的化合价升高，所以还原剂只有Li，A项正确，B项错误；Li元素的化合价升高，被氧化，LiCl是氧化产物，S元素的化合价降低，被还原，单质S是还原产物，C项错误；因题目中未说明二氧化硫是否处于标准状况，所以无法计算转移电子的数目，D项错误。5(1)已知反应：6HCl(浓)KClO3=KCl3Cl23H2O。在标准状况下，生成6.72 L氯气时转移电子的物质的量为_。反应中转移1.5 mol e时，参加反应的HCl为_mol，其中被氧化的HCl为_mol。(2)用双线桥标出反应14CuSO45FeS212H2O=7Cu2S5FeSO412H2SO4电子转移的方向及数目。答案：(1)0.5 mol1.81.5(2)常见元素化合价记忆口诀一价氢、氯、钾、钠、银；二价氧、钙、镁、钡、锌；三铝、四硅、五氮磷；说变价也不难，二、三铁，二、四碳，二、四、六硫都齐全；铜、汞一、二最常见 考点二氧化性、还原性强弱的比较1概念氧化性是指氧化剂得到电子的能力；还原性是指还原剂失去电子的能力。2氧化性、还原性强弱的比较方法(1)依据氧化还原反应方程式判断氧化剂还原剂=还原产物氧化产物氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂 还原产物(2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断反应条件(如是否加热、有无催化剂和反应物浓度大小等)要求越低，反应越剧烈，物质的氧化性或还原性越强。例如：(3)依据产物中元素价态的高低来判断相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如：相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应()(2)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性()(3)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼()(4)难失电子的物质一定易得电子()(5)含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性()(6)MnO2不与稀盐酸反应是因为H浓度小()2物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。 下列各组物质：Cu与HNO3溶液Cu与FeCl3溶液Zn与H2SO4溶液Fe与FeCl3溶液Cl2和NaOH溶液Fe和HNO3溶液Fe和H2SO4溶液Na和O2(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是_(填序号，下同)。(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是_。(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是_。答案：(1)(2)(3)题组一依据方程式判断氧化性、还原性强弱1已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：Ce4Fe2=Fe3Ce3，Sn22Fe3=2Fe2Sn4。由此可以确定Fe2、Ce3、Sn2三种离子的还原性由强到弱的顺序是()ASn2、Fe2、Ce3BSn2、Ce3、Fe2CCe3、Fe2、Sn2 DFe2、Sn2、Ce3A由反应：Ce4Fe2=Fe3Ce3知还原性：Fe2Ce3。由反应：Sn22Fe3=2Fe2Sn4知还原性：Sn2Fe2，故还原性强弱顺序为Sn2Fe2Ce3。题组二依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生2已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成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(浓)=2CoCl2Cl23H2OD2Fe32I=2Fe2I2A根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，可判断B中氧化性Cl2I2；C中Co2O3Cl2；D中Fe3I2，这些结论与题给信息一致。对于A，由于I的还原性强于Fe2，所以Cl2应先氧化I，而不应先氧化Fe2。假设法判定氧化还原反应能否发生题组三氧化还原反应中的优先反应规律3现有下列三个氧化还原反应：2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl32KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O若某溶液中含有Fe2、Cl和I，要除去I而不氧化Fe2和Cl，可以加入的试剂是()ACl2BKMnO4CFeCl3DHClC本题是寻找一种氧化剂，其氧化性应大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe3的氧化性(也可等于Fe3的氧化性)。由知氧化性：Fe3I2，还原性：IFe2；由知氧化性：Cl2Fe3，还原性：Fe2Cl；由知氧化性：MnOCl2，还原性：ClMn2；由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4Cl2FeCl3I2，还原性强弱顺序为IFe2ClMn2。所以KMnO4可氧化Cl、Fe2及I，Cl2可氧化Fe2及I，FeCl3只能氧化I。4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=2Fe32Cl，A正确；当x0.6a时，Cl2能将Fe2完全氧化后，又能氧化a 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。强者优先反应规律同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性最强的物质；同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性最强的物质 氧化还原反应规律规律一守恒规律氧化还原反应遵循以下三个守恒规律：(1)质量守恒：反应前后元素的种类和质量不变。(2)电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数，这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。(3)电荷守恒：离子方程式中，反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒，如Fe3Cu=Fe2Cu2(错误)，2Fe3Cu=2Fe2Cu2(正确)。集训1Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为116，则x的值为()A2B3C4D5D本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。得关系式：1xe162e，解得x5。集训2在反应3BrF35H2O=9HFBr2HBrO3O2中，若有5 mol H2O参加反应，被水还原的溴元素为()A1 mol B mol C mol D2 molC设被水还原的溴元素(BrF3)的物质的量为x,5 mol H2O参加反应，失去电子4 mol，根据电子守恒得：3x4 mol，x mol。集训3U常见化合价有4和6，硝酸铀酰UO2(NO3)2加热可发生如下分解：UO2(NO3)2UxOyNO2O2(未配平)。将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中，气体全部被吸收，水充满试管。则生成铀的氧化物的化学式是()AUO2 B2UO2UO3CUO3 DUO22UO3C气体被吸收，说明二氧化氮、氧气和水发生的反应为4NO2O22H2O=4HNO3，所以二氧化氮和氧气的计量数之比是41，根据氧化还原反应中得失电子数相等知，U元素的化合价不变，所以生成物是UO3，故选C。守恒法解题的“3步流程”“一找各物质”找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。“二定得失数”确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。“三列相等式”根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出相等式。n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值n(还原剂)变价原子个数化合价变化值 规律二转化规律1价态归中含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价低价中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。例如，不同价态硫之间可以发生氧化还原反应的是。注：中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。2歧化反应同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态高价态低价态”，不会出现“一边倒”的现象，即生成物中该元素的价态不能都比中间价态高或都比中间价态低。如： l22NaOH=Na Na OH2O集训4已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是()AG、Y、Q、Z、X BX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、XA由得出Q中价态高于G，因为G必介于Q和1价的Cl之间，1价为氯元素的最低价；将该结论引用到，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析：H2O中的H化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。集训5氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2KOHKXKY(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KXKYKZ(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 ()A1 B3 C5 D7C反应：Cl2KOHKXKY是Cl2的歧化反应，KX、KY中的氯元素分别显正价和1价；由于KX也发生歧化反应：KXKYKZ，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KXKY3KZ，有a13(ba)把a1、a3、a5代入上式讨论，可知a5时，b7符合题意。则KX中Cl的化合价为5。1(2019北京，9)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是()物质(括号内为杂质)除杂试剂AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉BNaCl溶液(MgCl2)NaOH溶液、稀HClCCl2(HCl)H2O、浓H2SO4DNO(NO2)H2O、无水CaCl2BA项，用Fe粉除去FeCl2溶液中的Fe3时，发生了氧化还原反应；C项，除去Cl2中的HCl杂质一般用饱和食盐水，用水除会损失部分Cl2，同时Cl2与H2O的反应是氧化还原反应；D项，NO2和H2O的反应属于氧化还原反应。2(2016北京理综，10)K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)H2O2CrO(黄色)2H。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：结合实验，下列说法不正确的是()A中溶液橙色加深，中溶液变黄B中Cr2O被C2H5OH还原C对比和可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D若向中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色DA项，中在平衡体系中滴加70%H2SO4溶液，平衡向左移动，c(Cr2O)增大，橙色加深，中滴加30%NaOH溶液，平衡向右移动，c(CrO)增大，溶液变黄，正确；B项，中重铬酸钾氧化乙醇，反应中重铬酸钾被乙醇还原，正确；C项，是酸性溶液，是碱性溶液，酸性溶液中能氧化乙醇，而碱性溶液中不能氧化乙醇，说明K2Cr2O7在酸性溶液中氧化性强，正确；D项，若向溶液中加入70%的H2SO4溶液至过量，溶液由碱性变为酸性，K2Cr2O7在酸性溶液中氧化性强，可以氧化乙醇，溶液变绿色，错误。3(2016上海)O2F2可以发生反应：H2S4O2F2=SF62HF4O2，下列说法正确的是 ()A氧气是氧化产物BO2F2既是氧化剂又是还原剂 C若生成4.48 L HF，则转移0.8 mol电子D还原剂与氧化剂的物质的量之比为14DA.O元素的化合价由反应前的1价变为反应后的0价，化合价降低，获得电子，所以氧气是还原产物，错误；B.在反应中O2F2中的O元素的化合价降低，获得电子，所以该物质是氧化剂，而H2S中的S元素的化合价是2价，反应后变为SF6中的6价，所以H2S是还原剂，错误；C.外界条件不明确，不能确定HF的物质的量，所以不能确定转移电子的数目，错误；D.根据化学反应方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量之比是14，正确。42019全国卷，26(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为2、3、4。当xy时，z_。解析：化合物LiNixCoyMnzO2中，当xy时，根据化合价代数和为0得1234z220，解得z。答案：5(1)2017全国卷，13(A、B)由下列实验及现象能推出相应结论的是()实验现象结论A向2 mL 0.1 molL1的FeCl3溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液黄色逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变还原性：FeFe2B将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生CO2具有氧化性(2)2017全国卷，27(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为4，其中过氧键的数目为_。(3)2016全国卷，26(1)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。联氨分子的电子式为_，其中氮的化合价为_。(4)2016全国卷，28(1)在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是 _。(5)2015课标全国卷，28(1)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_。解析：(1)向FeCl3溶液中加入足量铁粉后，Fe3完全转化为Fe2，滴入KSCN溶液，溶液不变色，可证明还原性：FeFe2，A项正确；燃着的金属钠能在装有CO2的集气瓶中反应生成Na2CO3和C，说明CO2具有氧化性，B项正确。(2)考查化学式与元素化合价关系。锂元素在化合物中只有一种化合价(1)，化合物中元素化合价代数和等于0，过氧键中氧显1价，类似双氧水、过氧化钠。如果能求出1价氧原子个数，就能求出过氧键数目，即过氧键数目等于1价氧原子个数的一半。设Li2Ti5O15中2价、1价氧原子个数分别有x、y。有：，解得x7，y8。所以，过氧键数目为4。(3)N、H均为非金属元素，根据各原子最外层电子数分析可知，1个联氨分子含有1个NN键、4个NH键，其电子式为HN N HH H；N2H4是共价化合物，根据电子式可知氮元素的化合价为2价，氢元素的化合价为1价。(4)FeCl2容易被空气中的O2氧化为FeCl3，由Fe2FeCl3=3FeCl2可知，配制亚铁盐溶液时加入少量铁屑能防止Fe2被氧化。(5)海藻中的碘应为I，与MnO2和H2SO4反应的离子方程式为2IMnO24H=Mn2I22H2O，还原产物为Mn2(或MnSO4)。答案：(1)AB(2)4(3)HN N HH H2(4)防止Fe2被氧化(5)MnSO4(或Mn2)