内容正文:
主题二|氧化还原反应
第一讲 氧化还原反应的概念
|内|容|与|目|标|
1.了解氧化还原反应的本质。
2.了解常见的氧化还原反应。根据化学式判断元素的化合价。
3.会用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目。
4.能从元素价态的角度,依据氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化。
逐点清(一) 氧化还原反应及相关概念
系统教材·固本强基
1.本质和特征
2.相关概念间的关系
3.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
常见的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)常见的还原剂
常见的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。
基本能力自查
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应 ( )
(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)NaH与H2O反应中H2O被氧化发生氧化反应 ( )
(4)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 ( )
(5)KMnO4与H2C2O4的反应中,Mn2+既是还原产物又是催化剂 ( )
(6)(2023·湖北卷)氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂 ( )
2.某元素由化合态变为游离态时,该元素是否一定被还原?
如:
金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要的还原剂。
(3)元素化合价处于中间价态的物质既可以作氧化剂,又可以作还原剂
如:
其中:Fe2+、S主要表现 性,H2O2主要表现 性。
4.电子转移的表示方法——双线桥法与单线桥法
(1)双线桥法:①标变价,②画箭头,③算数目,④说变化。
用双线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目:
(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。
用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目:
5.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
分析下列四个化学反应:
A.Zn+2HClZnCl2+H2↑
B.2HClO2HCl+O2↑
C.4NH3+5O24NO+6H2O
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(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 。
3.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂吗?
4.同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)价态是确定的吗?
5.(鲁科必修1 P75 T6改编)氰化钠与双氧水相遇后,会释放出氨气,同时析出白色晶体,使得氰化钠的毒性大大降低,该反应的化学方程式为NaCN+H2O2+H2ONaHCO3+NH3↑。
上述反应中,氧化剂是 ,还原剂是 ,氧化产物是 ,H2O2发生 反应,还原剂被氧化的元素为 ;用双线桥标出转移电子的方向和数目 。
自我备注
迁移应用·深化学习
|牛刀小试|
题点(一) 氧化还原反应相关概念与表示方法
1.含元素碲(Te)的几种物质存在如图所示的转化关系。下列说法错误的是 ( )
A.反应①利用了H2Te的还原性
B.反应②中H2O是氧化剂
C.反应③利用了H2O2的氧化性
D.H2Te2O5转化为H2Te4O9发生了氧化还原反应
2.为治理汽车尾气中的NO和CO对环境的污染,可在汽车排气管上安装催化转化器,发生的反应为2NO+2CON2+2CO2。
(1)碳元素的化合价 (填“升高”或“降低”),被 (填“氧化”或“还原”),CO是 (填“氧化”或“还原”)剂,NO是 (填“氧化”或“还原”)剂,发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
(2)用双线桥表示上述反应中的电子得失情况 。
(3)用单线桥表示上述反应中的电子转移情况 。
(4)若反应中消耗了2 mol CO,则生成N2的物质的量为 mol,转移电子的物质的量为 mol。
题点(二) 借助陌生反应(过程)分析氧化还原反应
3.(2025·东莞市嘉荣外国语学校月考)工业上制备有机氟化剂SF4的反应为3SCl2+4NaFSF4+S2Cl2+4NaCl,下列说法错误的是 ( )
A.NaF既不是氧化剂也不是还原剂
B.SCl2与S2Cl2中氯元素的化合价相同
C.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.SF4是氧化产物
4.(2023·浙江1月选考)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
|练后补强|
拓展一些特殊物质中元素的化合价
n(OH)2
nO(OH)2
ePO4
LiePO4
K2eO4
Cue
uCl
u2(OH)2Cl2
s2S3
H3sO4
H3sO3
NalO
NalO2
NalO3
lO2
O
H4
O4
LiH2
Al
K
H2O4
Na2O3
Na
K2O7
K2O4
Na2O5
逐点清(二) 物质的氧化性、还原性及其强弱比较
系统教材·固本强基
1.物质的氧化性、还原性含义分析
(1)氧化性:指得电子的性质(或能力);还原性: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:Na-e-Na+,Al-3e-Al3+,但根据金属活动性顺序,Na比Al更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。
2.物质的氧化性、还原性与化合价的关系
最高价态
只有 ,如:HNO3、H2SO4、KMnO4等
最低价态
只有 ,如:金属单质、Cl-、S2-等
中间价态
既有 又有 ,如:Fe2+、S、Cl2等
3.物质氧化性、还原性强弱的判断
(1)根据化学方程式判断
氧化剂+还原剂还原产物+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)根据相同条件下产物的价态高低判断
如2Fe+3Cl22FeCl3;Fe+SFeS,则氧化性:Cl2 S。
(3)根据反应条件、浓度大小及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低,浓度越大,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。
2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
O2+4HCl2Cl2+2H2O
由化学方程式知氧化性:KMnO4>Cl2,MnO2>Cl2,O2>Cl2,由反应条件知氧化性:KMnO4>MnO2>O2。
基本能力自查
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)金属原子失电子数越多,金属的还原性越强 ( )
(2)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性 ( )
(3)强氧化剂与强还原剂一定能发生氧化还原反应 ( )
(4)同一元素不同价态的化合物中,元素的化合价越高,物质的氧化性一定越强 ( )
(5)(2024·黑吉辽卷)用过氧碳酸钠漂白衣物:Na2CO4具有较强氧化性 ( )
2.下列各组物质:
①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液 ⑤Cl2与NaOH溶液 ⑥Fe与HNO3溶液 ⑦Fe与H2SO4溶液
⑧Na与O2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是 (填序号,下同)。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是 。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是 。
3.(鲁科必修1 P75 T7改编)如何判断蔬菜红薯叶和水果猕猴桃中维生素C的含量哪个较高?
迁移应用·深化学习
|牛刀小试|
题点(一) 物质氧化性、还原性强弱的判断及应用
1.(2025·广州市荔湾区开学考试)已知Fe2+、I-、Br-、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为I->H2O2>Fe2+>Br->Cl-,则下列反应不可能发生的是 ( )
A.2Fe2++I22Fe3++2I-
B.Br2+2Fe2+2Fe3++2Br-
C.H2O2+2Fe3+2Fe2++O2↑+2H+
D.Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-
2. [双选]在室温下,发生下列几种反应:
①16H++10Z-+2X===2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2===2A3++2B-
③2B-+Z2===B2+2Z-
根据上述反应,判断下列结论错误的是 ( )
A.要除去含有A2+、Z-和B-混合溶液中的A2+,而不氧化Z-和B-,应加入Z2
B.还原性强弱顺序为X2+>A2+>B->Z-
C.X2+是X的还原产物,B2是B-的氧化产物
D.在溶液中可能发生反应:8H++5A2++X===X2++5A3++4H2O
题点(二) 物质氧化性、还原性强弱的实验探究
3.某探究学习小组用如图所示装置进行SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱比较实验,实验过程如下:
Ⅰ.先向B中的FeCl2溶液(约10 mL)中通入Cl2,当B中溶液变黄时,停止通气。
Ⅱ.打开活塞b,使约2 mL的溶液流入D试管中,检验取出溶液中的离子。
Ⅲ.接着再向B中通入一定量的SO2气体。
Ⅳ.更新试管D,重复过程Ⅱ,检验取出溶液中的离子。
(1)棉花中浸润的溶液为 ,目的是 。
(2)实验室制备氯气的化学方程式为 。
(3)过程Ⅲ中一定发生反应的离子方程式为 ;
过程Ⅳ中检验取出溶液中是否含有硫酸根的操作是 。
(4)该小组对SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱比较期望达到的结论是 。
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,下表是他们的检测结果,他们的检测结果一定能够证明SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱关系的是 。
过程Ⅱ中检出离子
过程Ⅳ中检出离子
甲
有Fe3+无Fe2+
有S
乙
既有Fe3+又有Fe2+
有S
丙
有Fe3+无Fe2+
有Fe2+
|练后补强|
1.假设法判断氧化还原反应能否进行的思维流程
第一步:先假设反应成立。
第二步:然后根据氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性,还原剂的还原性>还原产物的还原性的规律,列出假设反应中的上述关系。
第三步:结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实,则反应发生;反之,则不发生。
2.探究物质氧化性、还原性的实验方法
(1)证明物质具有氧化性或还原性
(2)证明物质氧化性或还原性的强弱
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