内容正文:
[2019浙江4月选考]反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为 A.2∶3 B.8∶3
C.6∶3 D.3∶2
【真题引入】
A
衡阳市八中高三化学备课组 聂琳
2025届高三一轮复习--------
第4讲 氧化还原反应
第一单元 物质及其变化
第一课时 氧化还原反应的基本概念
已知:氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应。氧化反应?还原反应?下列哪些反应为氧化还原反应?
特征:反应过程中有元素的化合价升降
本质:有电子转移(得失或偏移)
①IBr + H2O = HBr + HIO;
②2KOH+Cl2=KCl +KClO+H2O ;
③NaH+H2O =NaOH+H2 ;
④CaO2+2H2O =Ca(OH)2 +H2O2 ;
⑤5C2H5OH +2KMnO4+3H2SO4 → 5CH3CHO+K2SO4+2MnSO4 +8H2O
再思考:氧化还原反应的特征、本质分别是什么?
《必修一》P23 科学史话“氧化还原概念的发展”
凡是有价态变化的反应就称之为氧化还原反应
Na2S2O3
MO2+
C2O42-
CuH
FeO4n-
K2FeO4
Li2NH、LiNH2、AlN
HCN
Si3N4
CuFeS2
明确一些特殊物质中元素的化合价
+(8-n)
+2
+2
-2
+6
-3
-3
-3
-3
+2
+2
+1
-1
+5
+3
-3
+4
N2H4 BH4- FePO4 S2O82- CrO42- MnO(OH) LiFePO4
-2
+3 -1
+3
+6
+6
+3
+2
有机物中的价态:先标出熟悉元素(H、O等)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C元素的平均化合价。
练习:四大基本反应类型与氧化还原反应的关系如图所示,分析下列四个化学反应。
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
其中属于区域“1”的是____(填字母,下同),属于区域“2”的是____,属于区域“3”的是___,属于区域“4”的是___。
D
B
C
A
注意:(1)有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应都是氧化还原反应。
(2)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应,如
P18 T1.[2023·全国乙卷] 下列应用中涉及氧化还原反应的是 ( )
A.使用明矾对水进行净化 B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热 D.荧光指示牌被照发光
C
如:3O2 2O3
放电
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
CuO + CO Cu + CO2
+2
0
+4
+2
氧化剂:
还原剂:
氧化反应:
还原反应:
氧化产物:
还原产物:
被氧化:
被还原:
化合价降低的反应物
CuO
化合价升高的反应物
CO
化合价升高的反应
CO
化合价降低的反应
CuO
化合价升高的反应得到的产物
CO2
化合价降低的反应得到的产物
Cu
CuO被还原
化合价升高的反应物被氧化
CO被氧化
化合价降低的反应物被还原
CO2
Cu
氧化反应得到的产物
还原反应得到的产物
还原剂 被氧化
氧化剂 被还原
CO发生氧化反应
CuO发生还原反应
思考1:氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、
被氧化、被还原间的关系?
CuO + CO == Cu + CO2
高温
+2 +2 O +4
化合价降低,被还原,发生还原反应
化合价升高,被氧化,发生氧化反应
“升—失—氧”
“降—得—还”
氧化剂
还原剂
还原产物
氧化产物
得到氧化产物,本身作为还原剂
得到还原产物,本身作为氧化剂
思考1:氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、
被氧化、被还原间的关系?
在2FeS+6H2SO4(浓)==Fe2(SO4)3+3SO2 +2S+6H2O的反应中:
(1)氧化剂是_______,
(2)还原剂是_______。
(3)氧化产物是___________,
(4)还原产物是___________,
(5)被氧化的元素是_______________,
( 6)被还原的元素是_________,
(7)氧化过程是_______________,
(8) 还原过程是______________。
H2SO4
FeS
Fe2(SO4)3和S
SO2
Fe元素和S元素
H2SO4中的S元素
FeS →Fe2(SO4)3+S
H2SO4→SO2
+2
-2
+6
+3
+4
0
+2
-2
+6
【夯实基础】
物质类型 实例 还原产物
活泼的
非金属单质
元素处于高价时的物质
某些氧化物和过氧化物
强氧化性酸
卤素单质(X2)
X-
O2
O2-、O22-、OH-、H2O
KMnO4(H+)
Mn2+
HNO3
NO2、NO
浓硫酸
SO2
Fe3+
Fe2+、Fe
MnO2
Mn2+
H2O2
H2O
Na2O2
O2-、OH-、H2O
HClO
Cl-、Cl2
常见的氧化剂
思考2:氧化剂在反应过程中得电子被还原。
常见的氧化剂有?它们常见的还原产物是?
常见的还原剂
物质类型 实例 氧化产物
活泼的金属单质
Na、Fe、Al
Na+、Fe2+或Fe3+、Al3+
某些非金属单质
H2、C、S
H+、CO或CO2、SO2
变价元素中低价态的物质
氧化物
氢化物
低价态金属阳离子
CO
CO2
SO2
SO3或SO42-
NH3
N2或NO
H2S
S
SO32-
SO42-
Fe2+
Fe3+
I-
I2
思考3:还原剂在反应过程中失电子被氧化。
常见的还原剂有?它们常见的氧化产物是什么?
①结构特点
电子式可表示为___________(M为碱金属)。
②强还原性
遇水强烈反应放出______,使溶液呈______性,
如:_____________________________________________________________
高温还原金属
如固态NaH在673 K时能将还原为金属钛:
_______________________________________________________________
重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4
(1) 金属氢化物
氢气
强碱
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。
拓展延伸
元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性
其中:Fe2+、SO32-主要表现______性,H2O2主要表现______性。
还原
氧化
氧化产物
氧化剂
还原剂
还原产物
+ne-
-ne-
Fe
S
H2O
Fe2+
SO32-
H2O2
Fe3+
SO42-
O2
再思考:哪些物质既有氧化性又有还原性?
易错提醒
(2)非金属阴离子不一定只具有还原性,如:O22-既有氧化性又有还原性。金属阳离子不一定只具有氧化性,如:Fe2+既有还原性又有氧化性。
(1)根据化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性,但不能判断氧化性或还原性的强弱。元素处于最高价态时只有氧化性,但不一定有强氧化性,如:Na+、SO42-,同理,元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。
(3)氧化还原反应中的反应物不一定都是还原剂或氧化剂,有的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂。如:该反应中H2O既不是氧化剂也不是还原剂。
(4)物质的氧化性或还原性的强弱取决于元素原子________________程度,与____________________无关。
得失电子数目的多少
得失电子的难易
思考4:如何表示MnO2与浓盐酸在加热条件下反应的电子转移的方向和数目?
氧化剂
还原剂
还原产物
氧化产物
化合价降低,被还原,发生还原反应
化合价升高,被氧化,发生氧化反应
①双线桥法:
②单线桥法:
步骤:
①标变价
②画箭头
③写(得失)总数
---箭头不跨过等号
起点为失电子元素 终点为得电子元素
单箭头指向
电子表示
单线桥法
---只写总数,不写得与失,
——从反应物指向生成物,起止为同一元素
-------既标得失又标总数
双箭头指向
电子表示
双线桥法:
箭头方向不代表电子转移方向
思考5:如何表示MnO2与浓盐酸在加热条件下反应的电子转移的方向和数目?
表示步骤:
①标变价
②画箭头
③写(得失)总数
【关键能力·高效演练】
已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+4H2O=Na[B(OH)4]+4H2↑。回答下列问题:
(1)用“单线桥”标出电子转移的方向和数目:__________________________________________________ _ ___,氧化剂是____________,还原剂是____________。其中氧化产物与还原产物的质量比为_____。
(2)若生成标准状况下4.48 L H2,则转移电子的物质的量为________。
H2O
NaBH4
1∶1
0.2 mol
2.已知过二硫酸分子中含有一个过氧键(—O—O—),过二硫酸钾(K2S2O8)与MnSO4反应的化学方程式为5K2S2O8+2MnSO4+8H2O===2KMnO4+8H2SO4+4K2SO4。
(1)被还原的元素是____。
(2)氧化产物是_______。
(3)氧化剂和还原剂的物质的量之比是_____。
(4)若反应消耗3.6 g H2O时,反应中转移电子数为_______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
氧
KMnO4
5∶2
0.25NA
【关键能力·高效演练】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在氧化还原反应中,被氧化的物质和被还原的物质一定是不同的物质 ( )
(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)某元素从游离态变为化合态,该元素可能被氧化也可能被还原 ( )
(4)[2023·湖北卷] 氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂 ( )
(5)向0.01 mol·L-1 硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 H2O2溶液,溶液褪色,则H2O2具有氧化性 ( )
(6)反应2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑与反应Cl2+H2O ⇌HCl+HClO均为水作还原剂的氧化还原反应 ( )
(7)该反应双线桥法表示: ( )
×
×
√
√
×
×
×
【夯实基础】
浙江·模拟预测)氯气管道发生泄漏可用浓氨水检验:
,下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值) ( )
A.生成时转移电子为
B.若产生白烟,说明此处有氯气泄漏
D.也有一定的氧化性,但氧化性比弱
C.仅表现氧化剂,仅表现还原性
C
【能力提升】
2.[2023·浙江卷] 关于反应2NH2OH+4Fe3+ = N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是 ( )
A.生成1 mol N2O,转移4 mol电子 B.H2O是还原产物
C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂 D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物
A
【链接高考】
1.[2020•山东卷]下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )
A.谷物发酵酿造食醋 B.小苏打用作食品膨松剂
C.含氯消毒剂用于环境消毒 D.大气中NO2参与酸雨形成
B
3.[2018•北京卷]下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( )
A B C D
实验 NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 石蕊溶液滴入氯水中 Na2S溶液滴入AgCl浊液中 热铜丝插入稀硝酸中
现象 产生白色沉淀,随后变为红褐色 溶液变红,随后迅速褪色 沉淀由白色逐渐变为黑色 产生无色气体,随后变为红棕色
【链接高考】
C
【链接高考】
(2023•浙江省6月选考)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.药剂A具有还原性
B.①→②过程若有2 mol S-S键断裂,则转移4 mol电子
C.②→③过程若药剂B是H2O2,其还原产物为O2
D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S-S键位置来实现头发的定型
C
《听课手册》P21T4.
B.2HClO2HCl+O2↑
C.4NH3+5O24NO+6H2O
$$