内容正文:
备战2024年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第11讲 氧化还原反应的概念、规律及配平
本讲复习目标
1.了解氧化还原反应的本质,掌握常见的氧化剂和还原剂。
2.理解氧化还原反应的基本规律,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。
3.能利用得失电子守恒进行氧化还原反应方程式的配平。
夯基·知识精讲
一、氧化还原反应的基本概念
1.氧化还原反应
(1)本质和特征
(2)氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
注意:有单质参加或生成的化学反应,不一定是氧化还原反应,如3O22O3。
2.相关概念
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
对于反应C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O
(1)氧化剂是浓硫酸,发生还原反应,被还原,生成还原产物SO2。
(2)还原剂是C,发生氧化反应,被氧化,生成氧化产物CO2。
(3)C和浓硫酸在反应中分别表现还原性和氧化性。
(4)反应生成1 mol CO2,浓硫酸得4mol电子,C失去4mol电子,反应转移4mol电子。
3.氧化还原反应电子转移的表示方法
可用双线桥法和单线桥法表示反应中电子的转移情况,以Cu与稀硝酸反应为例:
(1)双线桥法:①标变价、②画箭头(反应物指向生成物)、③算数目、④说变化。
。
(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”“失”字样。
。
【方法规律】转移电子数的计算思路
(1)明确元素的变价―→找出所有氧化剂或还原剂的物质的量所有氧化剂或还原剂得或失的电子数―→确定转移电子数。
[n(e-)=n(氧化剂)或n(还原剂)×N(变价原子数)×ΔN(化合价变化数)]
(2)明确一些特殊物质中元素的化合价
CuFeS2:Cu为+2,Fe为+2,S为-2;
K2FeO4:Fe为+6;
FePO4:Fe为+3;
LiFePO4:Fe为+2;
Li2NH、LiNH2、AlN:N为-3;
N2H4:N为-2;
Na2S2O3:S为+2;
S2O:S为+6;
VO:V为+5;
C2O:C为+3;
HCN:C为+2;N为-3;
CuH:Cu为+1,H为-1;
BH:B为+3、H为-1;
FeO:Fe为+(8-n);
Si3N4:Si为+4,N为-3;
MnO(OH):Mn为+3;
CrO:Cr为+6;
4.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
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等。如:
(2)常见的还原剂
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)既可作氧化剂,又可作还原剂的物质或粒子
具有中间价态的物质或粒子既具有氧化性,又具有还原性,当与强还原剂反应时,作氧化剂,表现氧化性;当与强氧化剂反应时,作还原剂,表现还原性。常考物质或粒子归纳如下:
Fe3+
Fe2+
Fe
SO
SO
S
O2
H2O2
H2O
说明:Fe2+、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性
5.重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4
(1)金属氢化物
①结构特点:电子式可表示为M+[H]-(M为碱金属)。
②强还原性
a.遇水强烈反应放出氢气,使溶液呈强碱性,如:NaH+H2O===NaOH+H2↑。
b.高温还原金属
如固态NaH在673 K时能将TiCl4还原为金属钛:TiCl4+4NaHTi+4NaCl+2H2↑。
(2)万能还原剂——硼氢化钠(NaBH4)
硼氢化钠是一种无机物,化学式为NaBH4,白色至灰白色细结晶粉末或块状,吸湿性强,其碱性溶液呈棕黄色,是最常用的还原剂之一。
通常用作醛类、酮类、酰氯类的还原剂,塑料工业的发泡剂,造纸漂白剂,以及医药工业制造双氢链霉素的氢化剂。
【例题1】2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
上述反应中,氧化剂是______,还原剂是________,氧化产物是__________,还原产物是________,KMnO4发生__________反应,HCl发生________反应,盐酸表现的性质是________性和________性;生成1 mol Cl2时转移电子数目为________,被氧化的HCl的物质的量是________ mol。
【答案】KMnO4 HCl Cl2 MnCl2 还原 氧化 还原 酸 2×6.02×1023(或1.204×1024) 2
【例题2】关于反应5K2S2O8+2MnSO4+8H2O===2KMnO4+8H2SO4+4K2SO4的说法不正确的是( )
A.K2S2O8发生还原反应
B.KMnO4是氧化产物
C.消耗3.6 g H2O时,转移0.25 mol电子
D.氧化剂