内容正文:
第3讲 氧化还原反应的基本概念及规律
[考试要求] 了解氧化还原反应的概念、特征和本质。了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
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氧化还原反应的基本概念
C
知识梳理———基础过关
1.本质和特征
电子转移
化合价
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2.相关概念及其关系
简单概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
氧化
还原
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3.电子转移的表示方法
(1)双线桥法
(2)单线桥法
氧化剂+还原剂ne-===还原产物+氧化产物
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4.常见的氧化剂、还原剂
(1)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:
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(2)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:
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(3)元素化合价处于中间价态的物质既可作氧化剂,又可作还原剂
还原
氧化
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微点拨
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5.与四种基本反应类型间的关系
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(1)有单质参与和生成的反应一定是氧化还原反应。( )
(2)ICl与水反应生成HCl和HIO的反应属于氧化还原反应。( )
(3)反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中氧化剂与还原剂的质量比为2∶1。( )
(4)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、Cl2+H2O===HCl+HClO均为水作还原剂的氧化还原反应。( )
秒判正误
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能力突破———题点盘查
题点一 氧化还原反应基本概念
1.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( )
A.C3N4中C元素的化合价为-4
B.反应的两个阶段均为吸热过程
C.阶段Ⅱ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
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解析:选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Ⅱ中,H2O2分解生成O2和H2O的过程为放热反应,B项错误;阶段Ⅱ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。
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2.某科研团队研究发现硼氢化钠(NaBH4)在催化剂Ru表面与水反应可生成H2,其反应机理如图所示:
根据以上信息判断,下列叙述错误的是( )
A.过程①至过程④中硼元素的化合价不变
B.X是H3BO3,H3BO3和BH3两分子中H的化合价相同
C.过程③和过程④各产生1 mol H2时转移的电子数不相等
D.0.25 mol NaBH4的还原能力与标准状况下22.4 L H2的还原能力相当(还原能力即生成H+失去电子的量)
B
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解析:选B A.由图示可知,过程①至过程④中BH反应生成B(OH),硼元素的化合价一直为+3价,化合价不变,A正确;B.过程④中2 mol H2O水与2 mol X反应生成2 mol B(OH)和1 mol H2,根据元素守恒X为H3BO3,H3BO3中H为+1价,但在BH3分子中H为-1价,B错误;C.由图示可知,过程③中产生1 mol H2时转移的电子数为NA,过程④产生1 mol H2时转移的电子数为2NA,两者不相等,C正确;D.NaBH4中H为-1价,0.25 mol NaBH4生成H+失去的电子的物质的量2×0.25 mol×4=2 mol,标准状况下22.4 L H2为1 mol,1 mol H2生成H+失去的电子的物质的量2×1 mol=2 mol,故两者还原能力相当,D正确。
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解决氧化还原反应概念的一般思路