2020年高考化學一輪總復習文檔第二章第8講氧化還原反應規(guī)律及應用Word版含答案

第8講氧化還原反應規(guī)律及應用1.氧化性、還原性的判斷(1)氧化性是指eq\o(□,\s\up1(01))物質得電子的性質(或能力)；還原性是指eq\o(□,\s\up1(02))物質失電子的性質(或能力)。(2)氧化性、還原性的強弱取決于得、失電子的eq\o(□,\s\up1(03))難易程度，與得、失電子數目的多少eq\o(□,\s\up1(04))無關。如：Na－e－=Na＋，Al－3e－=Al3＋，但根據金屬活動性順序表，Na比Al活潑，更易失去電子，所以Na比Al的還原性強。(3)氧化性、還原性強弱的比較方法氧化劑(氧化性)＋還原劑(還原性)=還原產物＋氧化產物氧化性：氧化劑eq\o(□,\s\up1(05))＞氧化產物；還原性：還原劑eq\o(□,\s\up1(06))＞還原產物。2．價態(tài)規(guī)律(1)升降規(guī)律：氧化還原反應中，化合價有升必有降，升降總值eq\o(□,\s\up1(07))相等。(2)價態(tài)歸中規(guī)律含不同價態(tài)的同種元素的物質間發(fā)生氧化還原反應時，該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價＋低價→eq\o(□,\s\up1(08))中間價”，而不會出現eq\o(□,\s\up1(09))交叉現象。簡記為“兩相靠，不相交”。例如，不同價態(tài)硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應是注：⑤中不會出現H2S轉化為SO2而H2SO4轉化為S的情況。(3)歧化反應規(guī)律“中間價→高價＋低價”。具有多種價態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應，如：Cl2＋2NaOH=eq\o(□,\s\up1(10))NaCl＋eq\o(□,\s\up1(11))NaClO＋H2O。3．強弱規(guī)律自發(fā)進行的氧化還原反應，一般遵循eq\o(□,\s\up1(12))強氧化劑制eq\o(□,\s\up1(13))弱氧化劑，eq\o(□,\s\up1(14))強還原劑制eq\o(□,\s\up1(15))弱還原劑，即“由eq\o(□,\s\up1(16))強制eq\o(□,\s\up1(17))弱”。4．先后規(guī)律(1)同時含有幾種還原劑時eq\o(→,\s\up17(加入氧化劑))將按照還原性由eq\o(□,\s\up1(18))強到eq\o(□,\s\up1(19))弱的順序依次反應。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2時，因為還原性Fe2＋eq\o(□,\s\up1(20))>Br－，所以eq\o(□,\s\up1(21))Fe2＋先與Cl2反應。(2)同時含有幾種氧化劑時eq\o(→,\s\up17(加入還原劑))將按照氧化性由eq\o(□,\s\up1(22))強到eq\o(□,\s\up1(23))弱的順序依次反應。如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入鐵粉，因為氧化性Fe3＋eq\o(□,\s\up1(24))>Cu2＋eq\o(□,\s\up1(25))>H＋，所以鐵粉先與eq\o(□,\s\up1(26))Fe3＋反應，然后依次為eq\o(□,\s\up1(27))Cu2＋、eq\o(□,\s\up1(28))H＋。5．得失電子守恒規(guī)律(1)氧化還原反應中，氧化劑eq\o(□,\s\up1(29))得電子總數等于還原劑eq\o(□,\s\up1(30))失電子總數。(2)應用：運用“守恒規(guī)律”可進行氧化還原反應方程式的配平和相關計算。1.判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”，并指明錯因。(1)金屬失去的電子數越多，金屬的還原性越強。(×)錯因：金屬還原性強弱取決于其失電子的難易程度，與失電子多少無關。(2)SO2具有較強的還原性，濃H2SO4具有強氧化性，故二者能發(fā)生氧化還原反應。(×)錯因：硫元素沒有介于＋4價和＋6價之間的價態(tài)，不能發(fā)生反應。(3)同一元素不同價態(tài)的化合物中，元素的化合價越高，物質的氧化性越強。(×)錯因：由反應3NO2＋H2O=2HNO3＋NO可知氧化性：NO2>HNO3。(4)含有最高價元素的化合物一定具有強氧化性。(×)錯因：Na＋、CO2中的碳元素均處于最高價，但不具有強氧化性。(5)反應：KClO3＋6HCl=KCl＋3Cl2＋3H2O轉移的電子數為6e－。(×)錯因：轉移的電子數為5e－。(6)強氧化劑與強還原劑混合一定能發(fā)生氧化還原反應。(×)錯因：SO2是強還原劑，濃H2SO4是強氧化劑，但二者不反應。2．水熱法制備納米顆粒Y(化合物)的反應為3Fe2＋＋2S2Oeq\o\al(2－,3)＋O2＋aOH－=Y＋S4Oeq\o\al(2－,6)＋2H2O，下列有關說法不正確的是()A．a＝4B．Y的化學式為Fe2O3C．S2Oeq\o\al(2－,3)是還原劑D．每32gO2參加反應，轉移電子的物質的量為4mol答案B解析由2S2Oeq\o\al(2－,3)→S4Oeq\o\al(2－,6)，失去2mol電子，O2→2O2－，得到4mol電子，由得失電子得失守恒知2Fe2＋→2Fe3＋，失去2mol電子，再由原子守恒知，Y為四氧化三鐵，B項錯誤?？键ceq\a\vs4\al(一)氧化性、還原性強弱的比較及應用[典例1](2018·延安質檢)已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應在水溶液中不可能發(fā)生的是()A．3Cl2＋6FeI2=2FeCl3＋4FeI3B．Cl2＋FeI2=FeCl2＋I2C．Co2O3＋6HCl(濃)=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD．2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2解析根據氧化還原反應中，氧化性：氧化劑>氧化產物，可判斷B中氧化性：Cl2>I2；C中氧化性：Co2O3>Cl2；D中氧化性：Fe3＋>I2，這些結論與題給信息一致。對于A，由于I－的還原性強于Fe2＋，所以Cl2應先氧化I－，而不應先氧化Fe2＋。答案A名師精講1．物質氧化性、還原性強弱判斷的常用方法(1)根據化學方程式氧化性：氧化劑＞氧化產物；還原性：還原劑＞還原產物。(2)依據反應條件來判斷當不同的氧化劑作用于同一還原劑時，若氧化產物價態(tài)相同，可依據反應條件的難易程度來判斷氧化劑氧化性的相對強弱，一般來說反應條件越苛刻，說明反應越難發(fā)生(即氧化劑得電子越困難)，則對應氧化劑的氧化性越弱，例如：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2OCu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O氧化性：濃硝酸＞濃硫酸。(3)根據元素周期表判斷(4)根據金屬活動性順序表判斷eq\o(→,\s\up17(KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAg),\s\do15(失電子的能力逐漸減弱，還原性逐漸減弱))eq\o(→,\s\up17(K＋Ca2＋Na＋Mg2＋Al3＋Zn2＋Fe2＋H＋Cu2＋Hg2＋Ag＋),\s\do15(得電子能力逐漸增強，氧化性逐漸增強))(5)根據非金屬活動性判斷eq\o(→,\s\up17(F2Cl2Br2I2S),\s\do15(得電子的能力逐漸減弱，氧化性逐漸減弱))eq\o(→,\s\up17(F－Cl－Br－I－S2－),\s\do15(失電子能力逐漸增強，還原性逐漸增強))2．根據影響因素判斷氧化性、還原性強弱的方法(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H2SO4＞稀H2SO4，濃HNO3＞稀HNO3，還原性：濃HCl＞稀HCl。(2)溫度：同一種物質，溫度越高其氧化性越強，如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。(3)酸堿性：同一種物質，所處環(huán)境酸(堿)性越強其氧化性(還原性)越強。如KMnO4在酸性條件下具有較強的氧化性，常溫下即可和濃鹽酸反應制取Cl2。拓展為了提高KMnO4的氧化性，需酸化處理，所加入的酸為稀H2SO4。1．已知常溫下在溶液中可發(fā)生如下兩個離子反應：①Ce4＋＋Fe2＋=Fe3＋＋Ce3＋②Sn2＋＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Sn4＋由此可以確定Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋三種離子的還原性由強到弱的順序是()A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋C．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ D．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋答案A解析由方程式①知還原性Fe2＋＞Ce3＋；由方程式②知還原性Sn2＋＞Fe2＋；故還原性Sn2＋＞Fe2＋＞Ce3＋，所以選A。2．已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有還原性，它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，則下列反應不能發(fā)生的是()A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋B．I2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HIC．H2O2＋H2SO4=SO2↑＋O2↑＋2H2OD．2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋答案C解析A項，還原性SO2＞Fe2＋，反應能發(fā)生；B項，還原性SO2＞I－，反應能發(fā)生；C項，還原性H2O2＞SO2，與已知矛盾，反應不能發(fā)生；D項，還原性H2O2＞Fe2＋，反應能發(fā)生。3．某校同學為探究Br2、I2和Fe3＋的氧化性強弱，進行了如下實驗。實驗①：取少量KI溶液于試管中，先加入溴水，振蕩，再加入CCl4，振蕩后靜置，觀察到下層液體呈紫紅色；實驗②：取少量FeSO4溶液于試管中，先加入溴水，振蕩，再繼續(xù)滴加兩滴KSCN溶液，振蕩，觀察到溶液呈紅色。(1)寫出實驗②中發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式：__________________________________。(2)由上述兩個實驗，對物質的氧化性可以得出的正確結論是_______。A．Br2＞I2 B．Fe3＋＞Br2C．Br2＞Fe3＋ D．I－＞Br－(3)已知Fe3＋的氧化性強于I2，請你從所給試劑中選擇所需試劑，設計一個實驗加以證明。(提示：請寫出實驗步驟、現象及結論)_______________________________________。①FeCl3溶液②碘水③KI溶液④稀硫酸⑤淀粉溶液答案(1)2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－(2)AC(3)取少量FeCl3溶液于試管中，分別加入KI溶液和淀粉溶液，充分振蕩，若溶液變藍，說明有I2生成，進而證明Fe3＋的氧化性強于I2解析實驗①下層溶液呈紫色，說明有I2生成，說明Br2的氧化性強于I2；實驗②滴加KSCN溶液，溶液呈紅色，說明有Fe3＋生成，也說明Br2的氧化性強于Fe3＋。(1)實驗②中Fe2＋被氧化成Fe3＋的離子方程式為2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－。(2)根據實驗①可知氧化性Br2＞I2，根據實驗②可知氧化性Br2＞Fe3＋，所以A、C正確。(3)要證明Fe3＋的氧化性強于I2，可用FeCl3氧化KI生成I2加以判斷?？键ceq\a\vs4\al(二)守恒規(guī)律及其應用[典例2]配平下列化學方程式(1)(2016·天津高考)配平下列反應的化學方程式：()MnO(OH)2＋()I－＋()H＋→()Mn2＋＋()I2＋()H2O(2)(2015·浙江高考)完成以下氧化還原反應的離子方程式：()MnOeq\o\al(－,4)＋()C2Oeq\o\al(2－,4)＋_______=()Mn2＋＋()CO2↑＋_______。解析(1)(2)答案(1)124113(2)2516H＋2108H2O名師精講1．氧化還原反應方程式配平原則(1)“一般”配平原則(2)“缺項”配平原則對于化學反應方程式，所缺物質往往是酸、堿或水，補項的兩原則2.氧化還原反應方程式配平流程(1)直接型氧化還原反應方程式的配平(2)缺項型氧化還原反應方程式的配平缺項方程式是指某些反應物或生成物的化學式沒有寫出來，一般為水、酸(H＋)或堿(OH－)，其配平流程為：[典例3](2018·河南省實驗中學月考)現有24mL濃度為0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反應。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產物中的化合價為()A．＋2 B．＋3C．＋4 D．＋5解析題目中指出被還原的元素是Cr，則得電子的物質必是K2Cr2O7，失電子的物質一定是Na2SO3，其中S元素的化合價從＋4→＋6；而Cr元素的化合價將從＋6→＋n(設化合價為＋n)。根據氧化還原反應中得失電子守恒規(guī)律，有0.05mol·L－1×0.024L×(6－4)＝0.02mol·L－1×0.020L×2×(6－n)，解得n＝3。答案B[典例4](2018·伊犁質檢)取xg銅鎂合金完全溶于濃硝酸中，反應過程中硝酸被還原只產生8960mL的NO2氣體和672mL的N2O4氣體(都已折算到標準狀態(tài))，在反應后的溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀質量為17.02g。則x等于()A．8.64 B．9.20C．9.00 D．9.44解析反應流程為eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(Mg,Cu))eq\o(→,\s\up17(濃HNO3))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Mg2＋、Cu2＋\o(→,\s\up17(NaOH))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(MgOH2,CuOH2)),NO2、N2O4))xg＝17.02g－m(OH－)，而OH－的物質的量等于鎂、銅失去電子的物質的量，等于濃HNO3得電子的物質的量，即：n(OH－)＝eq\f(8.96L,22.4L·mol－1)×1＋eq\f(0.672L,22.4L·mol－1)×2×1＝0.46mol所以xg＝17.02g－0.46mol×17g·mol－1＝9.20g。答案B名師精講守恒法解題的“3步流程”說明多步連續(xù)進行的氧化還原反應，只要中間各反應過程中電子沒有損耗，可直接找出起始物和最終產物，刪去中間產物，建立二者之間的得失電子守恒關系，快速求解。4．配平下列方程式(1)________ClO－＋________Fe(OH)3＋________=________Cl－＋________FeOeq\o\al(2－,4)＋________H2O(2)________MnOeq\o\al(－,4)＋________H2O2＋________=________Mn2＋＋________O2↑＋________H2O(3)________FeS2＋________O2eq\o(=,\s\up17(高溫))________Fe2O3＋________SO2(4)________NH4NO3eq\o(=,\s\up17(△))________HNO3＋________N2↑＋________H2O答案(1)324OH－325(2)256H＋258(3)41128(4)5249解析(1)依據電荷守恒，故缺項應為陰離子(因一個ClO－生成一個Cl－)，所以再依據原子守恒，缺項應為OH－。(2)同(1)的分析方法，缺項應為H＋。5．Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應中Na2Sx與NaClO的物質的量之比為1∶16，則x的值為()A．2 B．3C．4 D．5答案D解析Na2eq\o(Sx,\s\up6(－2/x))→xNa2eq\o(S,\s\up6(＋6))O4Naeq\o(Cl,\s\up6(＋1))O→Naeq\o(Cl,\s\up6(－1))得關系式·x＝16×2，x＝5?？键ceq\a\vs4\al(三)價態(tài)規(guī)律及其應用[典例5](2018·南京調研)已知G、Q、X、Y、Z均為含氯元素的化合物，在一定條件下有下列轉化關系(未配平)：①G→Q＋NaCl②Q＋H2Oeq\o(→,\s\up17(電解))X＋H2③Y＋NaOH→G＋Q＋H2O④Z＋NaOH→Q＋X＋H2O這五種化合物中Cl元素化合價由低到高的順序是()A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、YC．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X解析由①得出Q中價態(tài)高于G，因為G必介于Q和－1價的Cl之間，－1價為氯元素的最低價；將該結論引用到③，Y介于Q與G之間，故有Q價態(tài)高于Y，Y價態(tài)高于G；分析②：H2O中的H化合價降低，則Q中的氯元素轉變?yōu)閄中的氯元素，化合價必升高，則得出X價態(tài)高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之間，則X價態(tài)高于Z，Z價態(tài)高于Q。答案A名師精講1．價態(tài)歸中規(guī)律(1)含義：含不同價態(tài)的同種元素的物質間發(fā)生氧化還原反應時，該元素價態(tài)的變化遵循“高價＋低價→中間價”，而不會出現交叉現象。例如：H2S與濃硫酸的反應：(2)應用：根據化合價判斷氧化還原反應體系中的氧化劑、還原劑和氧化產物、還原產物及電子轉移的數目，判斷同種元素不同價態(tài)的物質之間反應的可能性。2．歧化規(guī)律同一元素發(fā)生氧化還原反應生成不同