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文檔簡介
第04講氧化還原反應(yīng)的基本概念和規(guī)律
目錄
01考情透視目標導(dǎo)航............................................................2
02知識導(dǎo)圖思維引航............................................................3
03考點突破考法探究............................................................3
考點一氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念及其表示方法.....................................3
知識點1從化合價變化和電子轉(zhuǎn)移的角度認識氧化還原反應(yīng).......................3
知識點2從元素價態(tài)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度認識氧化劑和還原劑.......................5
知識點3氧化還原反應(yīng)概念的“五個誤區(qū)”........................................6
考向1考查氧化還原反應(yīng)的判斷.................................................6
考向2考查氧化還原反應(yīng)基本概念...............................................7
考向3考查氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法...................................9
考點二氧化性、還原性強弱的比較...............................................10
知識點1氧化性、還原性的概念................................................11
知識點2氧化性、還原性強弱的比較方法.......................................11
考向1考查氧化性、還原性強弱比較............................................12
考向2考查判斷氧化還原反應(yīng)是否發(fā)生.........................................14
考點三氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用...........................................16
知識點1守恒規(guī)律及其應(yīng)用....................................................16
知識點2價態(tài)規(guī)律及其應(yīng)用....................................................17
知識點3強弱規(guī)律及其應(yīng)用....................................................17
知識點4先后規(guī)律及其應(yīng)用....................................................18
考向1氧化還原價態(tài)規(guī)律及其應(yīng)用..............................................18
考向2氧化還原先后規(guī)律及應(yīng)用................................................20
04真題練習命題洞見...........................................................24
考情;靈汨?日粽旦骷:
考點要求考題統(tǒng)計考情分析
2024?浙江1月卷第6題,2分1.分析近三年高考試題,本講內(nèi)容在高考命題中有以
2023浙江1月考第6題,2分下規(guī)律:
2023?天津考第6題,3分(1)從考查題型上看,高考命題以選擇題和非選擇題
2023?全國乙卷第7題,6分呈現(xiàn)。
氧化還原反2022?北京第6題,3分(2)從考查內(nèi)容和命題思路上看,主要有以下兩個方
應(yīng)的概念2022?湖南第9題,3分面:
2022?浙江1月考第10題,2分①以STSE或元素化合物為載體,考查氧化還原反應(yīng)
2022?浙江6月選考第10題,2分的概念理解、定量計算。
2021浙江6月選考第8題,2分②以綜合實驗或化工流程為載體,考查氧化還原反應(yīng)
2021湖南卷第8題,3分的配平及計算等。
2023?福建卷第5題,3分2.根據(jù)高考命題的特點和規(guī)律,復(fù)習時要注意以下幾
2022?江蘇卷第11題,3分個方面:
氧化性、還原
2022?山東卷第1題,2分(1)強化氧化還原反應(yīng)概念的理解,根據(jù)化合價進行
性強弱的比
2022?全國乙卷第10題,6分概念的定性判斷,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移進行概念的定量分析;
較
2022山東卷第8題,2分(2)強化氧化還原反應(yīng)規(guī)律的運用,特別是得失電子
2021浙江6月考卷16題,2分守恒規(guī)律在氧化還原反應(yīng)配平及計算中的應(yīng)用。
2023遼寧卷第12題,3分
2023?北京第12題,3分
2023?浙江6月選考第6題,2分
氧化還原反
2023?重慶第4題,3分
應(yīng)的規(guī)律
2022?湖南卷第9題,3分
2022遼寧卷第6題,3分
2021天津卷第4題,3分
復(fù)習目標:
1.了解氧化還原反應(yīng)的基本概念。
2.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì),知道常見的氧化劑和還原劑。
3.理解氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律,了解氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
㈤2
//
簫點部同考法擦穿
ii?
考點一氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念及其表示方法
知識點1從化合價變化和電子轉(zhuǎn)移的角度認識氧化還原反應(yīng)
i.氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征
電子的轉(zhuǎn)移
反應(yīng)過程中元素的化合價發(fā)生變化
2.基于雙線橋理解氧化還原反應(yīng)概念之間的關(guān)系
化合價降低得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)
)生成
氧化劑+還原劑——?還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
|[生成
化合價升高失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)
【名師總結(jié)】分析電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的關(guān)鍵一標出元素化合價
(1)基本方法:先標出熟悉元素的化合價,再根據(jù)化合物中正負化合價的代數(shù)和為零的原則求解其他元素
的化合價。
(2)熟記常見元素的化合價:一價氫、鉀、鈉、氟、氯、澳、碘、銀;二價氧、鈣、銀、鎂、鋅;三鋁、
四硅、五價磷;說變價也不難,二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全;銅汞二價最常見。
(3)明確一些特殊物質(zhì)中元素的化合價:
+2+2-2+6-3+2
CuFeS2:Cu、Fe、S;K2FeO4:Fe;Li2NH>LiNHz、AIN:N;Na2s2O3:S;
+5+3+2-3+1-1+8~n+4-3
MOj:M;C2Or:C;HCN:C、N;CuH:Cu、H;FeOC:Fe;Si3N4:Si、N。
3.氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念之間的關(guān)系
"匕劑要性I山1*|律?子產(chǎn):降榆降時建[還呼應(yīng)H被,取心斗還原廣物
普器基性及相等相等過程產(chǎn)物
還劑生U失&I三小■合木升司判輒化;正茂]T被;化戶當輒化》物
可概括為“氧、氧、得、降、還、還、還”。
4.電子轉(zhuǎn)移的表示方法
請分別用單線橋法和雙線橋法表示Cu與稀硝酸反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
(1)雙線橋法:①標變價②畫箭頭(反應(yīng)物指向生成物)③算數(shù)目④說變化。如銅和稀硝酸反應(yīng):
失去3X2。
I
3CU+8HNC)3(?。3CU(NO3)Z+2NOf+4H2O_
I+
得到2X3葭
【特別提醒】a.箭頭指向反應(yīng)前后有元素化合價變化的同種元素的原子,且需注明“得到”或“失去”。
b.箭頭的方向不代表電子轉(zhuǎn)移的方向,僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化。
c.失去電子的總數(shù)等于得到電子的總數(shù)。
(2)單線橋法:①標變價②畫箭頭(由失電子原子指向得電子原子)③算數(shù)目(線橋上只標電子轉(zhuǎn)移的
總數(shù)目,不標“僵”“五”字樣),如銅和稀硝酸反應(yīng):
6e-
I
3CU+8HNO3(稀---3CU(NO3)2+2NOf+4H2O
【特別提醒】a.箭頭從失電子元素的原子指向得電子元素的原子。
b.不標“得至I”或“失去”,只標明電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)。
c.線橋只出現(xiàn)在反應(yīng)物中。
5.氧化還原反應(yīng)與四種基本類型反應(yīng)間的關(guān)系
【特別提醒】(1)有單質(zhì)參與的化合反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。
(2)有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。
(3)有單質(zhì)參加或生成的化學反應(yīng),不一定是氧化還原反應(yīng),如302理=203。
(4)所有的置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。
(5)所有的復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)。
知識點2從元素價態(tài)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度認識氧化劑和還原劑
1.常見氧化劑
常見氧化劑包括某些非金屬單質(zhì)、含有高價態(tài)元素的化合物、過氧化物等。如:
++
濃硫酸HNOaKMnO4(H)Fe"Cr2O7"(H)
2t
S02NO或NO?MnFe"或FeCr"
【特別提醒】
(1)02、03在水溶液中的還原產(chǎn)物,其中酸性條件下是H2O,中性、堿性條件下是OH\而當還原產(chǎn)物
為固態(tài)時是一或
(2)濃硝酸的還原產(chǎn)物是N02,稀HNCh的還原產(chǎn)物是NO。
2.常見還原劑
常見還原劑包括活潑的金屬單質(zhì)、非金屬陰離子及含低價態(tài)元素的化合物、低價金屬陽離子、某些非金屬
單質(zhì)及其氫化物等。如:
其中:Fe2\SOF主要表現(xiàn)還原性,壓0,主要表現(xiàn)氧化性。
【易錯提醒】
(1)根據(jù)化合價的高低可判斷物質(zhì)是否具有氧化性或還原性,但不能判斷氧化性或還原性的強弱。元素處
于最高價態(tài)時只有氧化性,但不一定有強氧化性,如Na+、SOF;同理,元素處于最低價態(tài)時也不一定具
有強還原性。
(2)非金屬陰離子不一定只具有還原性,如0廠既有氧化性又有還原性。金屬陽離子不一定只具有氧化性,
如Fe2+既有還原性又有氧化性。
4.重要的還原劑——金屬氫化物、NaBH4
1)金屬氫化物
①結(jié)構(gòu)特點
電子式可表示為M+r;Hr(M為堿金屬)。
②強還原性
a.遇水強烈反應(yīng)放出氫氣,使溶液呈強堿性,如:NaH+HzO=NaOH+Hzt。
b.高溫還原金屬
高溫
如固態(tài)NaH在673K時能將TiCk還原為金屬鈦:TiC14+4NaH^=Ti+4NaCl+2H
2)萬能還原劑——硼氫化鈉(NaBH。
硼氫化鈉是一種無機物,化學式為NaBH4,白色至灰白色細結(jié)晶粉末或塊狀,吸濕性強,其堿性溶液呈棕
黃色,是最常用的還原劑之一。通常用作醛類、酮類、酰氯類的還原劑,塑料工業(yè)的發(fā)泡劑,造紙漂白齊!J,
以及醫(yī)藥工業(yè)制造雙氫鏈霉素的氫化劑。
知識點3氧化還原反應(yīng)概念的“五個誤區(qū)”
誤區(qū)一:某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時,該元素不一定被還原,也不一定被氧化。因為元素處于化合態(tài)時,
其化合價可能為正,也可能為負。若元素由負價變?yōu)?價,則其被氧化,若元素由正價變?yōu)?價,則其被
還原。
誤區(qū)二:在氧化還原反應(yīng)中,非金屬單質(zhì)丕二定只作氧化劑,大部分非金屬單質(zhì)往往既具有氧化性又具有
還原性,只是以氧化性為主。如在反應(yīng)CL+HzO=^HCl+HClO中,Cb既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。
誤區(qū)三:物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱取決于元素原子得失電子的難易程度,與得失電子數(shù)目的多少無關(guān)。
誤區(qū)四:氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物不一定都是氧化劑或還原劑,有的反應(yīng)物可能既不是氧化劑也不是還原
劑。如CL+HzO^^HCl+HClO,HQ既不是氧化劑,也不是還原劑。
誤區(qū)五:在氧化還原反應(yīng)中,一種元素被氧化,不一定有另一種元素被還原,也可能是同一元素既被氧化
又被還原。如:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2T中,NazCh既是氧化劑又是還原劑,氧元素一部分化合價升
高,一部分化合價降低。
(考向洞察力
考向1考查氧化還原反應(yīng)的判斷
甌(2024?湖北?模擬預(yù)測)化學與生活密切相關(guān),下列選項不涉及氧化還原反應(yīng)的是
A.。3用于自來水消毒B.小蘇打用作發(fā)酵粉
C.丙烷用作火炬燃料D.維生素C用作食品添加劑
【答案】B
【解析】A.臭氧因具有強氧化性,起到消毒作用,A不符合題意;B.碳酸氫鈉具有熱不穩(wěn)定性,受熱易
分解,不涉及氧化還原,B符合題意;C.丙烷燃燒放熱,可以用作燃料,燃燒屬于氧化還原,C不符合題意;
D.維生素C具有還原性,用作貯存富脂類食品時的脫氧劑時,做反應(yīng)的還原劑,涉及氧化還原反應(yīng),D不
符合題意;故選B。
【思維建?!颗袛嗍欠癜l(fā)生氧化還原反應(yīng)的依據(jù)主要是看反應(yīng)時各元素的化合價有無發(fā)生變化。
【變式訓練1】(2024?山東煙臺?三模)下列過程不涉及氧化還原反應(yīng)的是
A.熒光指示牌被照發(fā)光
B.切開的蘋果發(fā)生褐變
C.豆科植物根瘤菌固氮
D.廢棄的秸稈生產(chǎn)酒精
【答案】A
【解析】A.熒光指示牌被照發(fā)光,是因為光被指示牌發(fā)生了反射,該過程中沒有任何一種元素的化合價發(fā)
生變化,因此沒有涉及到氧化還原反應(yīng),A符合題意;B.蘋果切開一段時間后會發(fā)生褐變是因為多酚氧化
酶(PPO)催化下迅速氧化,B不符合題意;C.固氮是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成化合態(tài)的氮,存在化合價的變
化,屬于氧化還原反應(yīng),C不符合題意;D.秸稈的主要成分是纖維素,纖維素經(jīng)過發(fā)酵可產(chǎn)生酒精,發(fā)酵
發(fā)生的是氧化還原反應(yīng),D不符合題意;故答案選A。
【變式訓練2】(2024?河北承德?三模)下列實驗中的顏色變化與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的是
A.SO?通入品紅溶液中,溶液由紅色變?yōu)闊o色
B.KI溶液滴入AgCl濁液中,沉淀由白色變?yōu)辄S色
C.稀硫酸滴入KzCrO”溶液中,溶液由黃色變?yōu)槌壬?/p>
D.苯酚長時間放置在空氣中,晶體由無色變?yōu)榉奂t色
【答案】D
【解析】A.SO2通入品紅溶液中,溶液由紅色變?yōu)闊o色,說明SO?具有漂白性,元素化合價沒有發(fā)生變化,
與氧化還原反應(yīng)無關(guān),A不符合題意;B.KI溶液滴入AgCl濁液中,沉淀由白色變?yōu)辄S色,說明AgCl沉
淀轉(zhuǎn)化為更加難溶的Agl沉淀,元素化合價沒有發(fā)生變化,與氧化還原反應(yīng)無關(guān),B不符合題意;C.稀硫
酸滴入KzCrO,溶液中,溶液由黃色變?yōu)槌壬?,說明平衡200;-+211+0020;+1120正向移動,元素化合
價沒有發(fā)生變化,與氧化還原反應(yīng)無關(guān),C不符合題意;D.苯酚長時間放置在空氣中,晶體由無色變?yōu)榉?/p>
紅色,這是苯酚被空氣中的氧氣氧化所致,元素化合價發(fā)生了變化,與氧化還原反應(yīng)有關(guān),D符合題意;
故選D。
考向2考查氧化還原反應(yīng)基本概念
甌(2024?浙江?模擬預(yù)測)氯氣管道發(fā)生泄漏可用濃氨水檢驗:3C12+8NH3=6NH4C1+N2,下列說法不
正琥的是(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)
A.生成ImolN2時轉(zhuǎn)移電子為6NA
B.若產(chǎn)生白煙,說明此處有氯氣泄漏
C.CU僅表現(xiàn)氧化劑,NHj僅表現(xiàn)還原性
D.、也有一定的氧化性,但氧化性比CU弱
【答案】C
【解析】A.反應(yīng)中每生成Imol氮氣,氮元素由-3價變?yōu)?價,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=lmolx2x3=6mol,則
個數(shù)為6NA,A正確;B.如果氯氣管道漏氣,遇氨氣可立刻化合生成氯化核固體小顆粒,會看到有大量白
煙生成,B正確;C.反應(yīng)中CL為氧化劑,NH3為還原劑,由方程式可知,當有8moiNH3參加反應(yīng),有2moi
被氧化,即C12僅表現(xiàn)氧化性,NH3既表現(xiàn)還原性又表現(xiàn)出堿性,C錯誤;D.N2中N的化合價為0價處于
中間價態(tài),則N2也有一定的氧化性,反應(yīng)中C12為氧化劑而N2為氧化產(chǎn)物,故N2的氧化性比CL弱,D正
確;故答案為:C?
【思維建?!拷鉀Q氧化還原反應(yīng)概念的一般思路
找變價、判類型、分升降、定其他。其中“找變價”是非常關(guān)鍵的一步,特別是不同反應(yīng)物中含有同種元素的
氧化還原反應(yīng),必須弄清元素化合價的變化情況。
【變式訓練1】(2024?浙江?模擬預(yù)測)用電解法處理酸性含鋁廢水(主要含有Cr200)時,以鐵板做陰、陽
2++3+3+
極,處理過程中發(fā)生如下反應(yīng):Cr2O+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O,最后CF+以Cr(0H)3形式除去。下
列說法中借送的是
A.CnO:是氧化劑,F(xiàn)e3+是氧化產(chǎn)物
B.電解過程中廢水的pH不發(fā)生變化
C.電解過程中有Fe(0H)3沉淀生成
D.電路中每轉(zhuǎn)移12moi電子,最多有ImolCnO》被還原
【答案】B
【解析】A.由反應(yīng)可知CrzO〉得電子轉(zhuǎn)化為Cr3+,02(片是氧化劑,F(xiàn)e?+被氧化為Fe3+,Fe3+是氧化產(chǎn)物,
故A正確;B.反應(yīng)過程中消耗大量H+,溶液中氫離子濃度減小,溶液pH增大,故B錯誤;C.反應(yīng)過程
中消耗大量H+,使得Fe3+、CN+都轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,故C正確;D.該電解陽極反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+;
電路中每轉(zhuǎn)移12moi電子,有6moiFe?+生亦根據(jù)上述反應(yīng)可知,最多有ImolCnO》被還原,故D正確;
故選:Bo
【變式訓練2】(2024?浙江?三模)水體中氨氮含量過高會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化,用次氯酸鈉除去氨氮(以NH3
表示)的反應(yīng)為:3NaClO+2NH3=N2T+3NaCl+3H2Oo下列說法不正儂的是(為為阿伏加德羅常數(shù)的值)
A.NaClO是氧化劑,NH3是還原劑
B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1:3
C.反應(yīng)溫度越高,氨氮的去除率也越高
D.生成ImolNz,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6名
【答案】C
【解析】A.NaClO中氯元素的化合價由+1價降低為-1價,NaCIO是氧化劑,NIL中氮元素的化合價由-3
價升高為0價,NH3是還原劑,故A正確;B.N2是氧化產(chǎn)物,NaCl是還原產(chǎn)物,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物
質(zhì)的量之比為1:3,故B正確;C.反應(yīng)溫度過高,NaCIO會分解,氨氮的去除率降低,故C錯誤;D.生
成ImolNz,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6名,故D正確;故選C。
考向3考查氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法
也下列化學反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移方向、數(shù)目表示正確的是()
失2e
I
A.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
得2e
_______失6e_________
r
B.6HC1(濃)+K產(chǎn)=K:1+3C廿+3H,0
得6e
失2e
c.p~1
4HC1(濃)+MnO持MnJ+Cl2f+2H2O
D-|
CU+4HNC)3(濃)=CU(NO3)2+2NC)2t+2H2O
【答案】D
【解析】A.氯氣中氯元素的化合價由0價升高到+1價,降低到-1價,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目e,故A錯誤;B.鹽
酸中氯元素的化合價由-1價升高到0價,氯酸鉀中氯元素由+5價降低到0價,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物均為Cl2,
且轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為5片,故B錯誤;C.用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移時不標“得失”,故C錯誤;D.銅由0價升
高到+2價,轉(zhuǎn)移2e,且銅原子把電子轉(zhuǎn)移給硝酸中氮原子,表示方法和電子轉(zhuǎn)移數(shù)目均正確,故D正確;
故答案為D。
【變式訓練1](23-24高三上?新疆?期中)下列用單、雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目不正確的是
得到2x2e-
點燃口I高溫(
A.|2NaClB.2CuO+C=2Cu+C02T
I_______
2Na+Cl2
失去4e-
得到2x6e「失去2e-
D-cZ+cH^co
「MnO,*
C2KC1O3『^=2KC1+302T
I△tI______t
失去6x2e-得到2e-
【答案】D
2e~~占燃
【解析】A.鈉和氯氣反應(yīng),鈉失去電子,氯氣得到電子,單線橋為:||—2NaCl,A正確;B.該
2Na+Cl2
得到2x2e-
反應(yīng)中銅由+2價降低到0價,碳由0價升高+4價,雙線橋為:2c!uO+C整2*U+CO2T,B正確;C.該
IA
失去4e-
得到2x6e-
反應(yīng)中氯由+5價降低到-1價,氧由-2價升高到0價,雙線橋為:2Kck,里&ZKITO介,C正確;D.該
I-t
失去6x2e~
得到2e「
I
反應(yīng)中二氧化碳中碳由+4價降到+2價,單質(zhì)碳由0價升高到+2價,雙線橋為:CO,+C=2CO,D錯
|f
失去2丁
誤;故選D。
【變式訓練2】下列用單、雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目不正確的是
2c2e-
A.11點燃B.11
2Na+Cl2^=2NaCl2Na+2H2O------2NaOH+H2t
失去6e”xl
?D.乩S+H7s0,(濃)---L),+SI+2HQ
C1-t-
~||
得到2><2e
得到6e*i
【解析】A.鈉失去電子、氯得到電子,轉(zhuǎn)移電子為2e,單線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目合理,A正確;
B.鈉失去電子、氫得到電子,轉(zhuǎn)移電子為2e,單線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目合理,B正確;C.硫
失去電子、氧得到電子,轉(zhuǎn)移電子為4e,雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目合理,C正確;D.硫化氫中的
硫失去電子,硫酸中的硫得到電子,氧化還原反應(yīng)化合價變化:只靠近,不交叉,轉(zhuǎn)移電子為2e,雙線橋
表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目不合理,D不正確;故選D。
【答案】D
【思維建?!哭D(zhuǎn)移電子數(shù)的計算思路
根據(jù)變價數(shù)
明確元素的變價一>找出所有氧化劑或還原劑的物質(zhì)的量——----->所有氧化劑或還原劑得或失的電子
數(shù)—>確定轉(zhuǎn)移電子數(shù)。[〃(e-)=〃(氧化劑)或"(還原劑)xN(變價原子數(shù))xAN(化合價變化數(shù))]
考點二氧化性、還原性強弱的比較
知識固本
知識點1氧化性,還原性的概念
1.氧化性是指物質(zhì)得電子的性質(zhì)(或能力);還原性是指物質(zhì)失電子的性質(zhì)(或能力)。
2.氧化性、還原性的強弱取決于得、失電子的難易程度,與得、失電子數(shù)目的多少無關(guān)。如:Na-e-=
Na+,Al—3e——AF+,但根據(jù)金屬活動性順序表,Na比A1活潑,更易失去電子,故Na比A1的還原性強。
3.從元素的價態(tài)考慮:
最高價態(tài)---只有氧化性,如:Fe3+>H2so4、KMnCU等;
最低價態(tài)——只有還原性,如:金屬單質(zhì)、C「、S?一等;
中間價態(tài)——既有氧化性又有還原性,如:Fe2\S、Cb等。
知識點2氧化性、還原性強弱的比較方法
1.依據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式判斷
得到ne~
I
氧化劑還原劑__還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物
(氧化性)+(還原性)==(還原性)*(氧化性)
I______________t
失去ne~
氧化性:氧化劑N氧化產(chǎn)物
還原性:還原劑三還原產(chǎn)物
口訣:比什么“性”找什么“劑”,“產(chǎn)物”之“性”小于“劑”。
2.依據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)的劇烈程度判斷
當不同的氧化劑(或還原劑)與同一還原劑(或氧化劑)反應(yīng)時,反應(yīng)越易進行,則對應(yīng)的氧化劑(或還原劑)的
氧化性(或還原性)越強,反之越弱。如:
Mn02+4HC1(濃)^MnCL+CI2T+2H2O
2KMnO4+16HC1(濃)==2KC1+2MnCl2+5CbT+8H2O
催化劑
O2+4HC1(濃)2cl2+2H2O
氧化性:KMnO4>MnO2>O2
2Na+2H2O=2NaOH+H2TMg+2H2OAMg(OH)2+H2T
還原性:Na>Mg
3.依據(jù)被氧化還原的程度判斷
相同條件下:
a.不同氧化劑作用于同一種還原劑,氧化產(chǎn)物價態(tài)高的其氧化性強。
例如:Fe+S仝FeS,2Fe+3cb箜2FeCb,可以得出氧化性:C12>S
b.不同還原劑作用于同一種氧化劑,還原產(chǎn)物價態(tài)低的其還原性強。例如:
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+-l還原性
3Zn+2Fe3+=3Zn2++2FeL^^lB^L
4.依據(jù)“三表”判斷
a.根據(jù)元素周期表判斷
從左至右、
從
從
上
下
至
至
下
從右至左上
金屬單質(zhì)的還原性增強:非金屬單質(zhì)的氧化性增強
相應(yīng)陽離子的氧化性減弱:相應(yīng)陰離子的還原性減弱
b.根據(jù)金屬活動順序表
/We對應(yīng)的而飛
>-離子是Fe2+,」
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
還原性逐漸減弱,對應(yīng)陽離子的氧化性逐漸增血
c.根據(jù)非金屬活動性順序表判斷
F2CLO2Br2I2S
得電子能力逐漸減弱,氧化性病漸減弱
F-ClBrIS2一
失電子能力逐漸增強,還原性病漸增強
5.依據(jù)“兩池”判斷
a.原電池:一般情況下,兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極,其還原性:負極N正極。
b.電解池:用惰性電極電解混合溶液時,在陰極先放電的陽離子的氧化性較強,在陽極先放電的陰離子的
還原性較強。
6.依據(jù)“三度”判斷(“三度”即:濃度、溫度、酸堿度)
a.濃度:同一種物質(zhì)濃度越大,氧化性(或還原性)越強。如氧化性:濃H2so侖稀H2so4,濃HNO3三稀HNO3;
還原性:濃鹽酸二稀鹽酸。
b.溫度:同一種物質(zhì),溫度越置其氧化性(或還原性)越強。如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。
c.酸堿度:同一種物質(zhì),所處環(huán)境酸(堿丁性越強其氧化性(或還原性)越強。如KMnCU溶液的氧化性隨溶液酸
性的增強而增強。
|考向洞察!
考向1考直氧化性、還原性強弱比較
例1(2024?黑龍江哈爾濱?模擬預(yù)測)已知將亞硫酸鈉滴入含淀粉的碘水中,碘水中的藍色褪為無色,溶液
3
無沉淀生成。某無色溶液中可能含有「、Na+、[Fe(CN)6]\SOj,向該溶液中加入少量濱水,溶液仍呈
無色,則有關(guān)該無色溶液下列判斷正確的是
A.氧化性Br?<SOj<"B.一定不含有「
C.一定含有Na+D.可能含有[Fe(CN)6/
【答案】C
【解析】A.根據(jù)亞硫酸鈉加入含淀粉的碘水中,溶液褪色,說明碘水把亞硫酸鈉氧化了,說明L的氧化性
強于SO1,即SO:的還原性強于「,但向無色溶液中加入少量澳水溶液不變色,不能說明漠的氧化性不如
碘單質(zhì)強,因為被少量的澳氧化的是SO:,A錯誤;B.由A分析知,不能判斷是否有「,B錯誤;C.判
斷無色溶液中一定含有SO;,可能含有「,根據(jù)電荷守恒,一定存在Na+,C正確;D.由于溶液是無色溶
液,說明一定不含[Fe(CN訂,D錯誤;故選C。
【題后歸納】謹記常用的氧化性、還原性強弱順序
3+
(1)氧化性:KMnO4>MnO2>C12>Br2>Fe>l2
2-2+-
(2)還原性:S>SOr(SO2)>r>Fe>Br>Cr
【變式訓練1】(2024?湖南邵陽?三模)亞氯酸鈉(NaClO?)是一種重要的含氯消毒劑。馬蒂遜法制備亞氯酸
鈉的流程如圖,下列說法錯誤的是
SC)2%。2
NaHSO4NaOH
A.反應(yīng)①階段,參加反應(yīng)的NaClOj和SO。的物質(zhì)的量之比為2:1
B.反應(yīng)②條件下,CIO,的氧化性大于H2O2
C.反應(yīng)②中的HQ?可用NaClO,代替
D.若反應(yīng)①通過原電池來實現(xiàn),則CIO,是正極產(chǎn)物
【答案】C
【解析】A.根據(jù)流程圖反應(yīng)①中氧化劑是NaClOs,還原劑是SO2,還原產(chǎn)物是C1O2,氧化產(chǎn)物是NaHSCU,
根據(jù)化合價升降相等可得NaCICh和SO2的物質(zhì)的量之比為2:1,故A正確;B.據(jù)流程圖反應(yīng)②CKh與
H2O2反應(yīng)的變價情況,C1O2做氧化劑,壓。2做還原劑,可以推出CKh的氧化性大于H2O2,故B正確;C.據(jù)
流程圖反應(yīng)②,在C1O2與H2O2的反應(yīng)中,C1O2轉(zhuǎn)化為NaClC>2氯元素的化合價降低,做氧化劑;H2O2只能
做還原劑,氧元素的化合價升高,不能用NaCICU代替H2O2,故C錯誤;D.由反應(yīng)①化合價變化情況,再
根據(jù)原電池正極表面發(fā)生還原反應(yīng),所以C1O2是正極產(chǎn)物,故D正確;故選C。
【變式訓練2】(2024?山東濟寧?三模)幾種含碘粒子之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是
酸性條件反應(yīng)④
__少量C1)反應(yīng)①NaHSO3反應(yīng)②
N---------—
八
足量Cl?反應(yīng)③
A.A10;和Cl2的氧化性強弱:IO;>C12>I2
B.為增大U的產(chǎn)量,反應(yīng)②可以加過量NaHSCh
C.將淀粉KI溶液逐滴滴入新制氯水中,溶液顏色先變淺后變藍
D.產(chǎn)生等量的L,反應(yīng)④消耗的H+與反應(yīng)②產(chǎn)生的H+的量相等
【答案】C
【解析】A.根據(jù)反應(yīng)①可知氧化性:C12>I2,根據(jù)反應(yīng)②可知氧化性:IO]〉耳,根據(jù)反應(yīng)③可知氧化性:
C12>IO;,氧化性:C12>IO;>I2,A錯誤;B.過量的NaHSCh會與碘單質(zhì)進一步反應(yīng),導(dǎo)致碘單質(zhì)被消
耗,B錯誤;C.將淀粉KI溶液逐滴滴入新制氯水中,氯水可將碘離子氧化為碘單質(zhì),溶液顏色先變淺后
+
變藍,C正確;D.根據(jù)得失電子守恒及電荷守恒,反應(yīng)④離子方程式:5r+IO;+6H=3I2+3H2O,反應(yīng)
②離子方程式:2IO;+5HSO;=3HSO4+2SO4^+H2O+I2,產(chǎn)生等量的L,反應(yīng)④消耗的H+與反應(yīng)②產(chǎn)生
的H+的量不相等,D錯誤;答案選C。
考向2考查判斷氧化還原反應(yīng)是否發(fā)生
甌(2024?湖南?二模)純凈物狀態(tài)下的標準電極電勢可用來比較對應(yīng)氧化劑的氧化性強弱。現(xiàn)有六組標準
電極電勢數(shù)據(jù)如表所示:
氧化還原電對(氧
電極反應(yīng)式標準電極電勢(,/v)
化型/還原型)
Fe3+/Fe2+Fe"+e-UFe2+0.77
-
i2/rI2+2eU2I~0.54
2++2+
MnO;/MnMnO;+5F+8HUMn+4H2O1.50
-
Br2/BrBr2(l)+2e~U2Br-1.07
ci2/crCl2(g)+2e-^2Cr1.36
Sn4+/Sn2+Sn4++2e-^Sn2+0.15
下列分析正確的是
4+3+
A.氧化性:Cl2>Br2>Sn>Fe
B.往含有KSCN的FeBr?溶液中滴加少量氯水,溶液變紅
C.往淀粉-KI溶液中加入過量SnCL溶液,溶液變藍
2++2+3+
D.FeCl2溶液與足量酸性KMnO,溶液反應(yīng)的離子方程式:MnO;+5Fe+8H=Mn+5Fe+4H2O
【答案】B
【解析】A.結(jié)合標準電極電勢數(shù)據(jù)和已有知識,推理出標準電極電勢數(shù)據(jù)越大,對應(yīng)氧化型物質(zhì)的氧化性
越強,所以氧化性:Fe3+>Sn4+,A錯誤;B.表中信息看出,Br?的氧化性強于Fe?+,對應(yīng)的還原性
弱于Fe?+,故少量氯水優(yōu)先和Fe?+反應(yīng),產(chǎn)生Fe3+,溶液變紅,B正確;C.從表中信息看出,Si?+的氧化
性弱于過量SnCl,溶液也無法將「氧化為卜,C錯誤;D.足量酸性KMnO,溶液也可以將Cr氧化為氯
2++3+2+
氣:3MnO4+5Fe+10Cl+24H=5Fe+5Cl2t+3Mn+12H2O,D錯誤;故選B。
【思維建模】根據(jù)強制弱規(guī)律判斷,只要滿足氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑,還原產(chǎn)物,氧
化還原反應(yīng)就能發(fā)生。
【變式訓練11(2024?重慶涪陵?模擬預(yù)測)標準電極電位指離子有效濃度為lmol/L時相對標準氫電極的電
極電位差值,電對的標準電極電勢(E?)越高,其電對中氧化劑的氧化性越強。酸性介質(zhì)中,以下電對的標
準電極電勢為:①E@(U/r)=+0.54V;②E@(Br2/Br-)=+1.07V;③E0(C1JC1)=+L36V;
s3+2+0
@E(Fe/Fe)=+0.77V;⑤E?(Cr。-/Cr3+)=+1.36V;@E(H2O2/H2O)=+1.78Vo下列有關(guān)說法正確的
是
A.向lmol/L的HBr溶液中滴加H?。?溶液,無明顯現(xiàn)象發(fā)生
B.2mol/L的K2Cr2O7與2moi/L的稀鹽酸等體積混合有大量C4產(chǎn)生
C.在含r、Br-、cr的混合溶液中若僅氧化「,最佳的氧化劑是Fe"
D.濃度相等時,還原性:Cr3+>Fe2+>Br-
【答案】C
【解析】A.根據(jù)E0(Br2/Br)=+1.07V和E?(H2O2/H2(3)=+1.78V,氧化性:H2O2>Br2,則向lmol/L的HBr
0
溶液中滴加H?。?溶液,反應(yīng)生成Bn,溶液出現(xiàn)橙色,故A錯誤;B.E(Cl2/dj=+1.36V,
03+
E(Cr2O^/Cr)=+1.36V,重銘酸根的氧化性和氯氣相當,則2mol/L的Kz—O,與2mol/L的稀鹽酸等體積
混合沒有大量C12產(chǎn)生,故B錯誤;C.根據(jù)①臚(14)=+0.54丫;②E@(Br2/Br)=+L07V;
3+2+3+
③E@(C12/C1)=+1.36V;?E?(Fe/Fe)=+0.77V,氧化性:Cl2>Br2>Fe>I2,則在含「、、C「的混合
溶液中若僅氧化:T,最佳的氧化劑是Fe3+,故C正確;D.由電對的標準電極電勢可知,氧化性:
魯0"明>屬'根據(jù)氧化性越強,對應(yīng)離子還原性越弱,則濃度相等時,還原性:Cr3+<Br<Fe2+,故D
錯誤。綜上所述,答案為C。
【變式訓練2】(2024?山東?模擬預(yù)測)電化學中,常用電極電勢表示一定條件下微粒得失電子能力,電極
電勢越高氧化性越強。標準狀態(tài)下,氧化型電極反應(yīng)2H++2-=凡個,
9++0
E(H/H2)=0V,O2+4e-+4H=2H2O,E(02/H20)=+1.229V,則O2的氧化性比H+強。含鉆微粒的電
極電勢隨pH的變化如圖所示,兩條虛線分別表示“氧線”和“氫線”。下列說法錯誤的是
A.單質(zhì)Co溶于稀硫酸能置換出H?
B.氧氣的氧化性與溶液的酸堿性有關(guān)
C.一定條件下C(?+轉(zhuǎn)化為CO(OH)3,氧化能力減弱
D.酸性條件下,反應(yīng)。2+4(:02++411+=4(203++2凡0難以進行
【答案】A
【解析】A.由圖像可知,Co?+的電極電勢大于H+/H2的電極電勢,即Co2+的氧化性大于H+,H+不能將單
質(zhì)C。氧化為C02+,故A錯誤;B.由圖像可知,02的電極電勢隨pH的升高而逐漸減小,即氧氣的氧化性
與溶液的酸堿性有關(guān),故B正確;C.C(?+轉(zhuǎn)化為Co(OH%后,其電極電勢減小,即氧化能力減弱,故C
正確;D.酸性條件下,Cc)3+的電極電勢大于。2,所以反應(yīng)。2+4<3。2++411+=4(203++2凡0難以進行,故
D正確;故選A。
考點三氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用
知識固本
知識點1守恒規(guī)律及其應(yīng)用
1.規(guī)律
氧化還原反應(yīng)遵循以下三個守恒規(guī)律:
①質(zhì)量守恒:
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