專題四氧化還原反應考點1氧化還原反應的概念和規(guī)律一、氧化還原反應的本質、特征和相關概念1.本質和特征(1)本質:電子的轉移(電子得失或共用電子對偏移)。(2)特征:反應過程中有元素化合價發(fā)生變化(氧化還原反應的判斷依據(jù))。2.相關概念及其關系3.氧化還原反應與四種基本反應類型的關系注意

①置換反應中都有元素化合價發(fā)生變化,一定是氧化還原反應。②復分解反應

中沒有元素化合價發(fā)生變化,一定不是氧化還原反應。③不是所有的化合反應和分解

反應都是氧化還原反應。有單質參加的化合反應和有單質生成的分解反應才是氧化

還原反應。如2Na+Cl2

2NaCl、2H2O2

2H2O+O2↑是氧化還原反應。但CaCO3

CaO+CO2↑、CaO+H2O

Ca(OH)2不是氧化還原反應。4.常見的氧化劑和還原劑(1)常見的氧化劑物質類型舉例對應還原產物某些非金屬單質X2(鹵素)X-O2、O3H2O或OH-或O2-或

含較高價態(tài)元素的化合物氧化物MnO2Mn2+含氧酸濃硫酸SO2HNO3NO或NO2HClOCl-鹽KMnO4(H+)Mn2+Fe3+Fe2+或FeNaClOCl-過氧化物Na2O2、H2O2H2O或OH-等(2)常見的還原劑物質類型舉例對應氧化產物活潑金屬單質Na、Fe、AlNa+、Fe2+或Fe3+、Al3+某些非金屬單質H2、C、SH2O或H+、CO或CO2、SO2含較低價態(tài)元素的化合物氧化物COCO2SO2SO3或S

氫化物NH3N2或NOH2SS或SO2離子S

S

Fe2+Fe3+I-I2二、物質氧化性、還原性強弱比較方法1.依據(jù)氧化還原反應方程式比較還原劑+氧化劑

氧化產物+還原產物氧化性:氧化劑>氧化產物。還原性:還原劑>還原產物。2.依據(jù)金屬、非金屬的活動性順序比較一般來說,元素金屬性越強,對應金屬單質的還原性越強;元素非金屬性越強,對應非金

屬單質的氧化性越強。3.依據(jù)反應條件及反應的劇烈程度比較反應條件要求越低,反應越劇烈,對應物質的氧化性或還原性越強。如可從是否需要

加熱、反應溫度高低、有無催化劑和反應物濃度大小等方面比較。例如:MnO2+4HCl(濃)

MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(濃)

2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可得氧化性:KMnO4>MnO2。2Na+2H2O

2NaOH+H2↑Mg+2H2O

Mg(OH)2+H2↑可得還原性:Na>Mg。3.依據(jù)反應條件及反應的劇烈程度比較4.依據(jù)氧化還原反應的程度判斷(1)相同條件下,不同氧化劑作用于同一種還原劑,氧化產物價態(tài)高的,氧化劑的氧化性

強。如S、Cl2與Fe反應分別生成FeS、FeCl3,則氧化性:Cl2>S。(2)相同條件下,不同還原劑作用于同一種氧化劑,還原產物價態(tài)低的,還原劑的還原性強。5.依據(jù)元素周期表比較(1)同周期元素(稀有氣體元素除外)從左到右,單質還原性減弱,氧化性增強。(2)同主族元素從上到下,單質還原性增強,氧化性減弱。6.依據(jù)濃度、酸堿度判斷(1)濃度:同一種物質濃度越大,氧化性(或還原性)越強。如氧化性:濃硫酸>稀硫酸、濃硝酸>稀硝酸。還原性:濃鹽酸>稀鹽酸。(2)酸堿度:同一種氧化劑所處環(huán)境酸性越強,其氧化性一般越強。如KMnO4溶液的氧

化性隨溶液酸性的增強而增強。三、氧化還原反應基本規(guī)律1.電子轉移守恒定律氧化劑得電子總數(shù)=還原劑失電子總數(shù)2.強弱規(guī)律氧化性較強的氧化劑跟還原性較強的還原劑反應,生成還原性較弱的還原產物和氧化

性較弱的氧化產物。3.價態(tài)規(guī)律(1)由化合價判斷氧化性、還原性①元素處于最高價態(tài),只有氧化性,如KMnO4中Mn、HNO3中N、Fe3+、Cu2+等。②元素處于最低價態(tài),只有還原性,如S2-、I-、NH3中N。③元素處于中間價態(tài),既有氧化性,又有還原性,如S、SO2中S、Fe2+等。(2)化合價不交叉規(guī)律①“歸中反應”中元素的化合價遵循“只靠攏、可相見、不交叉”原則。如:

②同種元素相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應。如濃H2SO4與Na2SO3不發(fā)生氧化還原反

應,發(fā)生復分解反應生成SO2(常用此原理制取SO2)。4.先后規(guī)律在溶液中同時含有幾種濃度相差不大的還原劑,加入同種氧化劑,則還原性強的還原

劑首先被氧化;同理向濃度相差不大的氧化劑中,加入同種還原劑,則氧化性強的氧化

劑首先被還原。如FeBr2溶液中通入少量Cl2,因為還原性Fe2+>Br-,所以Fe2+先被Cl2氧化;

在濃度相差不大的含有Fe3+、Cu2+的溶液中加入鐵粉,因為氧化性Fe3+>Cu2+,所以鐵粉

先與Fe3+反應。考點2

氧化還原反應方程式的書寫與計算一、氧化還原反應方程式的書寫1.配平原則2.配平步驟

3.常用配平方法(1)正向配平法:氧化劑、還原劑中某元素化合價全部變化時,一般從反應物著手配平。(2)逆向配平法:部分氧化還原反應、自身氧化還原反應一般從生成物著手配平。例如

反應Cl2+NaOH

NaCl+NaClO+H2O的配平。二、有關氧化還原反應的計算方法1.基礎方法:先寫出完整的氧化還原反應方程式,再根據(jù)各物質的化學計量數(shù)列出比例

關系進行計算。

2.得失電子守恒法1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài),該元素一定被還原。

(

)(2)氧化還原反應中有一種元素被氧化時,一定有另一種元素被還原。

(

)(3)有單質參加或生成的化學反應不一定是氧化還原反應。

(

)(4)氧化還原反應中的反應物一定是氧化劑或還原劑。

(

)(5)金屬原子失電子數(shù)越多,金屬的還原性越強。(

)(6)強氧化劑和強還原劑混合一定能發(fā)生氧化還原反應。

(

)(7)硝酸銅的分解產物可能是CuO、NO2、NO。

(

)××√××××(8)Cl2與SO2反應時Cl2

Cl-、SO2

S

,則反應中Cl2與SO2的物質的量之比為2∶1。

(

)(9)在一定條件下,PbO2與Cr3+反應,產物是Pb2+和Cr2

,則與1molCr3+反應所需PbO2的物質的量為1.5mol。

(

)(10)某強氧化劑XO(OH

被Na2SO3還原。如果還原2.4×10-3molXO(OH

,需用30mL0.2mol·L-1的Na2SO3溶液,那么X元素被還原后的化合價是+1。

(

)×√×2.(2023天津河西三模,1)下列敘述不涉及氧化還原反應的是

(

)A.海水提溴

B.蘇打用作食用堿C.谷物發(fā)酵釀酒

D.漂白粉久置空氣中失效B3.已知常溫下,在溶液中發(fā)生如下反應:①16H++10Z-+2X

2X2++5Z2+8H2O②2A2++B2

2A3++2B-③2B-+Z2

B2+2Z-由此推斷下列說法錯誤的是

(

)A.反應Z2+2A2+

2A3++2Z-可以進行B.Z元素在反應③中被還原,在反應①中被氧化C.氧化性由強到弱的順序是X

、Z2、B2、A3+D.還原性由強到弱的順序是Z-、B-、A2+、X2+D4.(2023上海長寧二模,18)關于反應K2H3IO6+9HI

2KI+4I2+6H2O,下列說法正確的是(

)A.生成12.7gI2時,轉移0.1mol電子B.KI是還原產物C.還原劑與氧化劑的物質的量之比為7∶1D.K2H3IO6發(fā)生氧化反應C5.配平下列化學方程式:(1)

VO2++

Cl

+

H2O

V

+

Cl-+

H+(2)

KI+

CuSO4

I2+

CuI↓+

K2SO4(3)

P4+

KOH+

H2O

K3PO4+

PH3↑(4)

ClO-+

Fe(OH)3+

Cl-+

Fe

+

H2O(5)

Cu2S+

HNO3

Cu(NO3)2+

NO↑+

H2SO4+

H2O答案

(1)613616(2)42122(3)29335(4)324OH-325(5)32261038考法陌生氧化還原反應方程式的書寫陌生氧化還原反應方程式的書寫,涉及的內容通常不是教材中的化學方程式。突

破這類方程式的書寫,只要抓住“得失電子守恒”的反應本質,書寫就會得心應手。書寫步驟如下:

例如,書寫酸性KMnO4溶液與SO2反應的離子方程式,KMnO4為氧化劑,對應的還原產物

為Mn2+;SO2為還原劑,對應的氧化產物為S

。根據(jù)得失電子守恒配平變價物質:2Mn

+5SO2

2Mn2++5S

,該反應在酸性環(huán)境中進行,根據(jù)電荷守恒,在右邊補上4H+;根據(jù)原子守恒,在左邊補上2H2O,可得離子方程式:2Mn

+5SO2+2H2O

2Mn2++5S

+4H+。在離子方程式左右兩邊補上2K+,將相應離子“配對”成相應化合物,即可得化學方程式:2KMnO4+5SO2+2H2O

2MnSO4+K2SO4+2H2SO4。例1(2023黑龍江哈爾濱三中二模,10)利用霧霾中的污染物NO、SO2獲得產品NH4NO3

的流程圖如下所示。下列有關方程式錯誤的是

(

)

A.“吸收池1”中反應的離子方程式:SO2+OH-

HS

B.“吸收池2”中生成等物質的量的HNO2和HNO3的離子方程式:2NO+4Ce4++3H2O

HNO2+N

+4Ce3++5H+C.“電解池”中陰極的電極反應式:2HS

+4e-+4H+

S2

+3H2OD.“氧化池”中反應的離子方程式:2NH3+O2+2N

2N

+2N

解題導引

(1)觀察流程圖,看每個“程序中”進去和出來的物質,進去的為反應物,出來的為生成物,同時注意未反應的物質。(2)當反應中某兩種物質的物質的量之比固

定,配平時要根據(jù)比例關系將其作為一個整體來配平,如“吸收池2”中生成等物質的

量HNO2和HNO3,將HNO2和HNO3都看成1mol,則反應中轉移4mol電子;1molCe4+被還

原為Ce3+,轉移1mol電子,根據(jù)電子轉移守恒,生成1molHNO2和1molHNO3需要4mol

Ce4+,然后再根據(jù)電荷守恒、原子守恒進行配平。

解析

由流程圖知,吸收池1中NaOH與SO2反應生成NaHSO3,離子方程式為OH-+SO2

HS

,A項正確;吸收池2中反應的離子方程式為2NO+4Ce4++3H2O

HNO2+N

+4Ce3++5H+,B項正確;“電解池”中HS

被還原為S2

,則反應在陰極上發(fā)生,電極反應式為2HS

+4e-+4H+

S2

+3H2O,C項正確;HNO2為弱酸,書寫離子方程式時不能拆寫成離子形式,D項錯誤。

答案

D例2(2023江蘇南京三模,16,節(jié)選)高純ZnO可用作電子元件材料。以次氧化鋅酸浸液

(主要含有Zn2+、S

,還含有Fe3+、Fe2+、Mn2+、Pb2+等)為原料制備高純ZnO的工藝流程如下:已知:在常溫下,Ksp[Zn(OH)2]=2.1×10-16,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。(1)“除鐵”時,須將Fe2+氧化為Fe3+的原因是

。(2)“除錳”反應的離子方程式為

。

解題導引

化工流程題中陌生反應方程式的書寫步驟:先寫出“反應物(原料+加入的物質)→生成物(產物)”,再靈活運用“三大守恒”(原子守恒、得失電子守恒、電

荷守恒)進行配平。

解析

綜觀流程圖可得在“除鐵”環(huán)節(jié),除去Fe2+、Fe3+,生成Fe(OH)3,則向酸浸液中加入H2O2溶液,目的