老高考化學二輪復習講義專題5 氧化還原反應的概念規(guī)律及應用

[復習目標]1.了解氧化還原反應的本質，了解常見的氧化還原反應。2.掌握氧化還原反應的規(guī)律、配平和相關計算。1．根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和等于零的原則，寫出括號內(nèi)相應元素的化合價。NaClO2(Cl：________)、ClO2(Cl：________)、CuCl(Cu：________)、N2H4(N：________)、NaBH4(B：______)、K2Cr2O7(Cr：________)、Na2CrO4(Cr：________)、H2C2O4(C：______)、Na2S2O3(S：______)、MnO(OH)2(Mn：____)、K2FeO4(Fe：________)、CuFeS2(Fe：________、S：________)、LiNH2(N：______)、LiCoO2(Co：______)2．(1)①向FeI2溶液中逐滴滴入氯水，按反應發(fā)生的先后順序，依次寫出離子方程式：____________________________________________________________________________。②若eq\f(nCl2,nFeI2)＝eq\f(3,2)，則離子方程式為_______________________________________________。(2)向含有Fe3＋、H＋的溶液中，逐漸加入鐵粉，按反應的先后順序，依次寫出離子方程式：________________________________________________________________________。3．處理超標電鍍廢水，使其NaCN含量低于mg·L－1，即可達到排放標準，反應分兩步進行。第一步NaCN與NaClO反應，生成NaOCN和NaCl。第二步NaOCN與NaClO反應，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。已知HCN是弱酸，易揮發(fā)，有劇毒；HCN、HOCN中N元素的化合價相同。則處理100m3含NaCNmg·L－1的廢水實際至少需要______molNaClO。(一)理清兩條概念線索(二)氧化還原反應的規(guī)律1．強弱律氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物。還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。通過氧化性或還原性強弱的比較，判斷反應能否進行。如：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=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD．2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I22．價態(tài)律判斷氧化還原反應的產(chǎn)物，同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生反應“只靠攏，不交叉”。如：(1)用“雙線橋”標出下列反應的電子轉移方向和數(shù)目。H2S＋H2SO4(濃)=S↓＋SO2↑＋2H2O__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)在KClO3＋6HCl=3Cl2↑＋KCl＋3H2O中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質量之比為________。3．先后律Ⅰ.同時含有幾種還原劑eq\o(→,\s\up7(加入氧化劑))按還原性由強到弱依次反應。Ⅱ.同時含有幾種氧化劑eq\o(→,\s\up7(加入還原劑))按氧化性由強到弱依次反應。如：寫出證明氧化性、還原性強弱的離子方程式。(1)氧化性強弱順序：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>Cu2＋。①KMnO4>Cl2：___________________________________________________________。②Cl2>Br2：_______________________________________________________________。③Br2>Fe3＋：______________________________________________________________。④Fe3＋>Cu2＋：____________________________________________________________。(2)還原性強弱順序：SO2>I－>Fe2＋>Br－>Cl－。①SO2>I－：_______________________________________________________________。②I－>Fe2＋：______________________________________________________________。③Fe2＋>Br－：____________________________________________________________。④Br－>Cl－：_____________________________________________________________。4．守恒律在氧化還原反應中，遵循原子守恒、得失電子守恒及電荷守恒。用于(1)氧化還原反應方程式的配平。(2)氧化還原反應的相關計算。角度一氧化還原反應的概念及應用1．(2022·遼寧，6)鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出鐵釘后加入少量漂白粉，溶液恢復棕色；加入CCl4，振蕩，靜置，液體分層。下列說法正確的是()A．褪色原因為I2被Fe還原B．液體分層后，上層呈紫紅色C．鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹D．溶液恢復棕色的原因為I－被氧化2．(2022·浙江6月選考，10)關于反應Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列說法正確的是()A．H2SO4發(fā)生還原反應B．Na2S2O3既是氧化劑又是還原劑C．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質的量之比為2∶1D．1molNa2S2O3發(fā)生反應，轉移4mol電子3．(2022·湖南，9)科學家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進H＋和e－的轉移(如a、b和c)，能將海洋中的NOeq\o\al(－,2)轉化為N2進入大氣層，反應過程如圖所示。下列說法正確的是()A．過程Ⅰ中NOeq\o\al(－,2)發(fā)生氧化反應B．a(chǎn)和b中轉移的e－數(shù)目相等C．過程Ⅱ中參與反應的n(NO)∶n(NHeq\o\al(＋,4))＝1∶4D．過程Ⅰ→Ⅲ的總反應為NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋2H2O4.[2021·全國甲卷，26(1)(3)]碘(紫黑色固體，微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面?；卮鹣铝袉栴}：(1)I2的一種制備方法如圖所示：①加入Fe粉進行轉化反應的離子方程式為___________________________________，生成的沉淀與硝酸反應，生成__________后可循環(huán)使用。②通入Cl2的過程中，若氧化產(chǎn)物只有一種，反應的化學方程式為______________________；若反應物用量比eq\f(nCl2,nFeI2)＝時，氧化產(chǎn)物為______________；當eq\f(nCl2,nFeI2)＞后，單質碘的收率會降低，原因是_________________________________________________________。(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成1molI2，消耗的KI至少為______mol。I2在KI溶液中可發(fā)生反應：I2＋I－Ieq\o\al(－,3)。實驗室中使用過量的KI與CuSO4溶液反應后，過濾，濾液經(jīng)水蒸氣蒸餾可制得高純碘。反應中加入過量KI的原因是_______________________________________________________________________________________________。角度二氧化還原反應的計算5．[2020·全國卷Ⅱ，26(3)(4)(5)](3)Cl2O為淡棕黃色氣體，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反應來制備，該反應為歧化反應(氧化劑和還原劑為同一種物質的反應)。上述制備Cl2O的化學方程式為_________________________________________________________。(4)ClO2常溫下為黃色氣體，易溶于水，其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”，能快速溶于水，溢出大量氣泡，得到ClO2溶液。上述過程中，生成ClO2的反應屬于歧化反應，每生成1molClO2消耗NaClO2的量為________mol；產(chǎn)生“氣泡”的化學方程式為__________________________________。(5)“84消毒液”的有效成分為NaClO，不可與酸性清潔劑混用的原因是_________________________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入30%的NaOH溶液中來制備NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的質量分數(shù)為1%，則生產(chǎn)1000kg該溶液需消耗氯氣的質量為____kg(保留整數(shù))。6．[2016·全國卷Ⅰ，28(5)]“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為________。(計算結果保留兩位小數(shù))考向一氧化還原反應的判斷1．(2022·臨沂市高三下學期一模)下列敘述不涉及氧化還原反應的是()A．利用ClO2泡騰片殺滅新型冠狀病毒B．葡萄糖被人體吸收并提供能量C．將紅熱鐵制品投入水中淬火D．牙膏中添加氟化物用于預防齲齒考向二復雜氧化還原反應的分析2．(2022·濰坊市高三學科核心素養(yǎng)測評)N2F4可作高能燃料的氧化劑，它可由以下反應制得：HNF2＋Fe3＋→N2F4↑＋Fe2＋＋H＋(未配平)。下列說法錯誤的是()A．N2F4分子中N—F的鍵角小于N2H4分子中N—H的鍵角B．上述反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶1C．若生成標準狀況下LN2F4，轉移電子molD．N2F4作氧化劑時，其還原產(chǎn)物可能是N2和HF3．(2022·安徽省皖江名校高三第四次聯(lián)考)ClO－可用于處理含CN－的廢水，處理過程中體系存在ClO－、CN－、N2、Cl－、HCOeq\o\al(－,3)、H2O六種物質。下列有關說法正確的是()A．ClO－是氧化劑，N2是氧化產(chǎn)物之一B．反應配平后氧化劑與還原劑的化學計量數(shù)之比為3∶2C．若生成標準狀況下LN2，則轉移電子molD．含CN－的廢水也可