高考化学二轮复习 第一篇 专题通关攻略 专题一 基本概念氧化还原反应课件

第3讲 氧化还原反应,【真题回访】 1.(2016·全国卷·T28节选)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:,回答下列问题: (1)“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_。,(2)“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),【解析】(1)由图示可知利用含有过氧化氢的NaOH溶液吸收ClO2气体,此吸收反应中,氧化剂为ClO2,还原产物为NaClO2,可知1 mol ClO2得1 mol电子,还原剂为H2O2,氧化产物为O2,1 mol H2O2失去2 mol电子,根据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为21,该反应中氧化产物是O2。,(2)每克NaClO2的物质的量为 ,根 据电子转移数目相等,可知氯气的物质的量为 mol× 4÷2= mol,则相当于氯气的质量为 mol× 71 g·mol-11.57 g。 答案:(1)21 O2 (2)1.57,2.(2015·全国卷·T28节选)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。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】根据化合价升降规律,结合实验室制取氯气的反应,碘元素的化合价升高,锰元素的化合价降低,所以还原产物为硫酸锰。 答案:MnSO4(或Mn2+),3.(2014·全国卷·T27节选)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。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_(填化学式)。,【解析】氧化剂与还原剂的物质的量之比为41时,氧化剂得到4 mol电子,1 mol还原剂失去4 mol电子,则P的化合价从+1价上升到+5价。 答案:H3PO4,4.(2014·全国卷·T27节选)铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。 (1)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为_。 (2)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为_;,【解析】(1)根据题意知,PbO2与浓盐酸共热生成黄绿 色气体氯气,迁移二氧化锰与浓盐酸的反应知,反应 的化学方程式为PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2+ 2H2O。 (2)根据题给信息知,PbO与次氯酸钠溶液反应生成 PbO2和氯化钠,反应的离子方程式为PbO+ClO- =PbO2+Cl-。,答案:(1)PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2+2H2O (2)PbO+ClO-=PbO2+Cl-,5.(2013·全国卷·T27节选)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe()、Mn()、Ni()等杂质)的流程如下:,提示:在本实验条件下,Ni()不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2。回答下列问题: 反应中除掉的杂质离子是_,发生反应的离子方程式为_; 在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是_。,【解析】本题的各步操作目的及变化是工业级氧化锌 中含有铁、锰、镍等杂质,第一步加入稀硫酸可以溶解 氧化锌,同时让铁、锰、镍转化为金属阳离子;第二步 在浸出液中加入酸性高锰酸钾溶液,可以除去Fe2+和 Mn2+,将它们转化为沉淀除去,此时滤液中剩余Zn2+和 Ni2+;第三步加入锌粉,可以置换出金属镍而除去;第四,步向滤液中加入碳酸钠溶液可以将Zn2+转化为碳酸锌 沉淀;第五步将碳酸锌沉淀煅烧即可得到纯净的氧化锌 固体。反应中除去的杂质离子是Fe2+和Mn2+,发生反 应的离子方程式为Mn +3Fe2+7H2O=3Fe(OH)3 +MnO2+5H+,2Mn +3Mn2+2H2O=5MnO2+4H+。,在加高锰酸钾之前,若溶液的pH较低,则铁离子和锰离子不能生成沉淀而除去。 答案:Fe2+和Mn2+ Mn +3Fe2+7H2O=3Fe(OH)3 +MnO2+5H+,2Mn +3Mn2+2H2O=5MnO2+4H+ 铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质,【命题特点】 1.客观题: (1)考查“概念”:氧化还原反应的基本概念、氧化还原反应的特征和实质、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。,(2)考查“电子转移数”:结合阿伏加德罗常数、电化学考查氧化还原反应中电子转移数目。 (3)考查“规律”:氧化性和还原性比较规律。,2.主观题: (1)考查“配平”:氧化还原反应方程式的书写和配平。 (2)考查“计算”:运用得失电子守恒进行氧化还原反应的计算。 (3)考查“应用”:化学方程式或离子方程式的书写与计算的综合考查。,【真题备选】 (2012·全国卷·T27节选)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为_。,【解析】分析碳元素化合价的变化,CHCl3碳为+2价,COCl2中碳为+4价,即可写出方程式。 答案:CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2,【知识回顾】 1.氧化还原反应概念间的关系:,失,还原性,氧化反应,氧化性,还原反应,得,2.氧化性、还原性强弱的“四”依据: 物质氧化性、还原性的强弱取决于元素原子得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关,常用的判断依据有:,(1)依据反应方程式判断。 氧化性:_剂>_产物; 还原性:_剂>_产物。,氧化,氧化,还原,还原,(2)依据金属或非金属活动性顺序判断。 金属活动性顺序(常见元素):,减弱,增强,非金属活动性顺序(常见元素):,减弱,增强,(3)依据反应条件及反应的剧烈程度判断。 反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或 还原性_。如:,越强,(4)依据氧化还原反应的程度判断。 不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的,对应的氧化剂的氧化性强。如:,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的对应的还原剂的还原性强。如:,3.正确理解氧化还原反应中的五个“不一定”: (1)含最高价态元素的化合物不一定有强氧化性,如 H3PO4、 ;而含低价态元素的化合物也可能有强氧 化性,如氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4。,(2)在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一 种元素被还原,如Cl2+H2O HCl+HClO,被氧化和被 还原的都是_元素。 (3)得电子难的物质不一定易失电子,如A族的碳(C) 和稀有气体,既不容易得到电子,也不容易失去电子。,氯,(4)元素由化合态变为游离态不一定被氧化,也可能被 还原,如Fe2+Fe。 (5)氧化还原反应中一种反应物不一定只表现出一种性 质,如在MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O中,HCl既 表现酸性又表现还原性,每消耗4 mol HCl,只有_mol 被氧化作还原剂。,2,4.掌握高考常考的“四大”规律: (1)强弱规律:,(2)守恒规律:氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数 _。 (3)反应先后规律: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 _的物质,反之亦然。 (4)价态变化规律:同一元素的不同价态之间发生氧化 还原反应,遵循“高价+低价中间价”,价态只能归中 而不能交叉。,相等,较强,【易错辨析】 判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“×”。 1.有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。( ) 提示:×。不一定,如O2与O3的转化中元素化合价不发生变化,为非氧化还原反应。,2.元素由化合态变为游离态一定被还原。( ) 提示:×。不一定。如HClCl2,氯元素被氧化,CuOCu,铜元素被还原。,3.氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原。( ) 提示:×。不一定。如Cl2+H2O HCl+HClO反应中,被氧化和被还原的都是氯元素。,4.具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应。( ) 提示:×。不一定。如SO2具有还原性,浓硫酸具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。,5.同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强。( ) 提示:×。不一定。如HClO的氧化性高于HClO4。,6.在氧化还原反应中,还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数。( ) 提示:。氧化还原反应中得失电子守恒。,7.在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C,该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性。( ) 提示:。该反应中,Mg是还原剂,C是还原产物,还原剂的还原性大于还原产物的还原性。,8.若H2O2分解产生1 mol O2,理论上转移的电子数约为4NA。( ) 提示:×。H2O2中氧元素是-1价,H2O2分解产生1 mol O2,理论上转移的电子数约为2NA。,9.因为Fe3+具有氧化性,所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3+。( ) 提示:×。用KSCN溶液可以鉴别Fe3+是因为二者可以反应生成红色的Fe(SCN)3。,10.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2、Cl2+H2O HCl+HClO均为水作还原剂的氧化还原反应。( ) 提示:×。两个反应中,Na2O2和Cl2既是氧化剂又是还原剂,水只是反应物,既不是氧化剂也不是还原剂。,考点一 氧化还原反应的概念 【典型例题】 1.(氧化还原反应的概念)(2015·上海高考改编)下列反应中的氨与反应4NH3+5O2=4NO+6H2O中的氨作用不相同的是( ),A.2Na+2NH3=2NaNH2+H2 B.2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O C.4NH3+6NO=5N2+6H2O D.NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O,【解题指南】解答本题时应注意以下三点: (1)明确已知反应中NH3是还原剂,表现还原性; (2)正确分析NaNH2、N2H4中元素的化合价; (3)分析选项中的反应,确定氧化还原反应中NH3是还原剂还是氧化剂。,【解析】选A。在反应4NH3+5O2=4NO+6H2O中氮元素 的化合价由反应前NH3中的-3价变为反应后NO中的+2 价,化合价升高,失去电子,氨气作还原剂。A项,在 2Na+2NH3=2NaNH2+H2反应中,氢元素的化合价由 NH3中的+1价变为反应后H2中的0价,化合价降低,得到 电子,所以NH3作氧化剂,与已知反应的氨的作用不同;B 项,在2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O中,氮元素的化合价由,NH3中的-3价变为反应后N2中的0价,失去电子,作还原剂,与已知反应相同;C项,在4NH3+6NO=5N2+6H2O中,氮元素的化合价由NH3中的-3价变为反应后N2中的0价,化合价升高,失去电子,作还原剂,与已知反应相同;D项,在NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O中,NH3中元素的化合价升高,失去电子,作还原剂,与已知反应相同。,2.(陌生氧化还原反应分析)氟化氮是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF。下列有关该反应的说法正确的是( ),