2022年高考化学专项攻关高分秘籍 专题05 氧化还原反应学案

1、2022年高考化学专项攻关高分秘籍 专题05 氧化还原反应学案【高考要求】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方程式的配平。4.掌握常见氧化还原反应的相关计算。5.理解质量守恒定律。【学霸笔记】一、氧化还原反应的有关概念1氧化还原反应与四种基本反应类型的关系(1)根据反应中有无电子转移或元素化合价变化，可以把化学反应划分为氧化还原反应和非氧化还原反应。判断氧化还原反应的最佳判据是反应前后有无元素的化合价升降。(2)四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示。2.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非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：(2)常见还原剂常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性元素化合价处于中间价态的物质氧化产物还原产物Fe2Fe3FeSO(H2SO3)SOSH2O2O2H2O其中Fe2、SO(H2SO3)主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。3氧化性、还原性的判

2、断(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Nae=Na，Al3e=Al3，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。从元素的价态考虑：最高价态只有氧化性，如：Fe3、H2SO4、KMnO4等；最低价态只有还原性，如：金属单质、Cl、S2等；中间价态既有氧化性又有还原性，如：Fe2、S、Cl2等。4氧化性、还原性强弱的比较方法(1)根据化学方程式判断氧化剂(氧化性)还原剂(还原性)=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)根据反应条件和产物价态高低进行判断与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就越强。如Na与冷水剧烈反应，Mg与热水反应，Al与水加热反应也不明显，所以还原性：NaMgAl；非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应，F2与H2暗处剧烈反应并爆炸，Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸，Br2与H2加热到500 才能发生反应，I2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，

3、故氧化性：F2Cl2Br2I2。当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性越强，如：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O,2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4MnO2。当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态不相同，可根据氧化产物的价态高低进行判断：氧化产物的价态越高，则氧化剂的氧化性越强，如：2Fe3Cl22FeCl3，FeSFeS，则氧化性：Cl2S。二、 氧化还原反应的有关规律1价态规律(1)升降规律：氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。(2)价态归中规律含不同价态的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的氧化还原反应是 (3)歧化反应规律“中间价高价低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。2强弱规律自发进行的氧

4、化还原反应，一般遵循强氧化剂制弱氧化剂，强还原剂制弱还原剂，即“由强制弱”。3先后规律(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。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的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3Cu2H，所以铁粉先与Fe3反应，然后依次为Cu2、H。4电子守恒规律 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。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。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)。三、氧化还原反应的配平1氧化还原方程式配平的基本原则2氧化还原方程式配平的一般步骤【考向精析】考向一 、 氧化还原反应及基本概念判断【典例1】（2018徐州模拟）新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3x4；M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价

5、离子)，常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质，转化流程如图所示：有关上述转化过程的下列叙述正确的是()AMFe2O4表现了还原性BMFe2Ox表现还原性CSO2和NO2表现了还原性DSO2和NO2发生了分解反应【答案】B【跟踪强化】 (2017威海模拟)某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4N2O4=3N24H2O，反应温度可高达2 700 ，对于该反应，下列说法中正确的是()A该反应属于置换反应BN2H4 是氧化剂CN2O4是还原剂DN2既是氧化产物又是还原产物【答案】D 【方法技巧】确定元素化合价的方法(1)代数和法先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。如有机物中碳元素化合价(设为x)的确定方法：有机物中氧元素的化合价为2，氢元素的化合价为1。利用元素化合价代数和为零的规则确定碳元素的化合价。乙酸(C2H4O2)中满足2x(1)4(2)20，则x0。(2)记忆法常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：一价氢、氯、钾、钠、银；二价氧、钙、镁、钡、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、

6、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。(3)近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断：、Al、2O、H、。考向二氧化性、还原性强弱的比较【典例2】（2018潍坊月考） 铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：Tl32Ag=Tl2Ag，AgFe2=AgFe3，Fe2Fe3=3Fe2，下列离子氧化性比较顺序正确的是()ATl3Fe3Ag BFe3AgTl3CTlAgFe2 DTl3AgFe3【答案】D【解析】在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。【跟踪强化】 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=2Fe2I2【答案】A【方法规律】根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法(1)浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4稀H2SO4，浓HNO3稀HNO3，还原性：浓H

7、Cl稀HCl。(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强。如：热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。(3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。 考向三、氧化还原反应的基本规律【典例3】（2018南昌模拟）ClO2遇浓盐酸会生成Cl2，反应方程式为2ClO28HCl=5Cl24H2O，该反应中若转移电子的数目为9.6321023，则产生的Cl2在标况下的体积为()A11.2 L B33.6 LC22.4 L D44.8 L【答案】C【解析】2ClO28HCl=5Cl24H2O中，ClO2中Cl由4价降低为0，HCl中Cl由1价升高为0，则生成5 mol Cl2转移86.021023个电子，若转移电子的数目为9.6321023，则生成氯气为1 mol，所以产生的Cl2在标况下的体积为1 mol22.4 Lmol122.4 L。【跟踪强化】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

8、价是()A1 B3 C5 D7【答案】C【解析】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。考向四、守恒思想的应用【典例4】 现有24 mL浓度为0.05 molL1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 molL1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为()A2 B3 C4 D5【答案】B【跟踪强化】在PCuSO4H2OCu3PH3PO4H2SO4(未配平)的反应中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为_mol。生成1 mol Cu3P时，参加反应的P的物质的量为_mol。【答案】1.52.2【解析】设7.5 mol CuSO4氧化P的物质的量为x；生成1 mol Cu3P时，被氧化的P的物质的量为y根据得失电子守恒得：75 mol(21)x(50)x1.5 mol1 mol3(21)1 mol0(3)y(50)y1.2 mol考向五、多步反应得失电子守恒问题【典例5】取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体(都已折算到标准状态)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02 g。则x等于()A8.64 B9.20 C9.00 D9.44【答案】B【解析】反应流程为x g17.02 gm(OH)，而OH的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓HNO3得电子的物质的量，即：n(

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