广东省2021版高考化学一轮复习第二单元第3节氧化还原反应课件 人教版

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第 3 节　氧化还原反应 - 2 - - 3 - 自主预诊 考向突破 氧化还原反应的基本概念 1 . 氧化还原反应的基本概念 (1) 氧化还原反应的特征是 　　　　　　　　　　 。   (2) 氧化还原反应的实质是 　　　　　　　　 。   (3) 有关概念 : 微点拨 氧化还原反应的相关概念可以通过 “ 升失氧 , 降得还 ” 记忆 : 反应物所含元素化合价升高 , 失去电子 , 发生氧化反应 , 对应氧化产物 ; 反应物所含元素化合价降低 , 得到电子 , 发生还原反应 , 对应还原产物。 元素化合价的变化 电子转移 电子转移 氧化反应 氧化产物 氧化剂 还原反应 还原产物 - 4 - 自主预诊 考向突破 2 . 相关概念之间的关系 (1) 氧化还原反应相关概念之间的关系。 - 5 - 自主预诊 考向突破 微点拨 理解氧化还原反应相关概念的 “ 三大误区 ” 误区 1. 某元素由化合态变为游离态时 , 该元素一定被还原。如 Cl 2 +2Br - =Br 2 +2Cl - 反应中溴元素被氧化。 误区 2. 在氧化还原反应中 , 非金属单质一定只作氧化剂。如 H 2 +CuO Cu+H 2 O 反应中 H 2 是还原剂。 误区 3. 在氧化还原反应中 , 若有一种元素被氧化 , 则一定有另一种元素被还原。如 3NO 2 +H 2 O=2HNO 3 +NO 反应中 , 氮元素既被氧化又被还原。 - 6 - 自主预诊 考向突破 (2) 氧化还原反应与基本反应类型之间的关系。 - 7 - 自主预诊 考向突破 3 . 氧化还原反应中电子转移的表示方法。 (1) 双线桥法。 请用双线桥法标出 Cu 与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目 : - 8 - 自主预诊 考向突破 (2) 单线桥法。 请用单线桥法标出 Cu 与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目 : - 9 - 自主预诊 考向突破 自我诊断 1 . 元素由化合态变为游离态 , 该元素一定被还原吗 ? 有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗 ? 提示 : 某元素由化合态变为游离态时 , 该元素可能被还原 , 也可能被氧化。如 Cl - Cl 2 过程中氯元素被氧化 ;Cu 2+ Cu 过程中铜元素被还原。有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应 , 如同素异形体之间的转化不属于氧化还原反应。 - 10 - 自主预诊 考向突破 2 . 判断正误 , 正确的打 “ √ ”, 错误的打 “×” 。 (1) 氧化还原反应中的反应物 , 不是氧化剂就是还原剂。 ( 　　 ) (2) 浓硫酸具有强氧化性 , 不能干燥 SO 2 、 CO 等还原性气体。 ( 　　 ) (3) NaHCO 3 +H 2 =HCOONa+H 2 O 的反应中 , NaHCO 3 被氧化。 ( 　　 ) (4)H 2 O 作为还原剂时 , 产物中一般有 O 2 生成。 ( 　　 ) (5) 无单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应。 ( 　　 ) 答案 : (1)× 　 (2)× 　 (3)× 　 (4) √ 　 (5)× - 11 - 自主预诊 考向突破 3 .O 2 F 2 可用于制取氧正离子盐 , 还曾经被用来当作液体火箭发动机的氧化剂。已知反应 :H 2 S+4O 2 F 2 =SF 6 +2HF+4O 2 , 回答下列问题 : (1) 该反应的氧化剂为 　　　　　 , 还原剂为 　　　　 , 氧化产物为 　　　　　 还原产物为 　　　　　 。   (2) 用双线桥标出反应中转移电子的方向和数目 :   答案 : (1)O 2 F 2 　 H 2 S 　 SF 6 　 O 2 - 12 - 自主预诊 考向突破 考向 1 　 氧化还原反应中相关概念的辨析 典例 ❶ (2019 北京理综 ,10) 下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 A 项 , 除杂反应 Fe+2FeCl 3 =3FeCl 2 属于氧化还原反应 ,A 不选 ;B 项 , 加入足量 NaOH 溶液发生复分解反应生成 Mg(OH) 2 沉淀 , 过滤后用盐酸中和过量的 NaOH 得到不含 MgCl 2 的 NaCl 溶液 ,B 正确 ;C 项 , 除去 Cl 2 中的 HCl, 可将混合气体通过饱和食盐水 , 然后再用浓硫酸干燥 ,C 不选 ;D 项 , 除杂反应 3NO 2 +H 2 O=2HNO 3 +NO 属于氧化还原反应 ,D 不选。 答案 解析 关闭 B - 13 - 自主预诊 考向突破 方法技巧 分析氧化还原反应的方法思路 找变价、判类型、分升降、定其他。其中 “ 找变价 ” 是非常关键的一步 , 特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应 , 必须弄清元素化合价的变化情况。基本方法是先标出熟悉元素的化合价 , 再根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则求解其他元素的化合价。 - 14 - 自主预诊 考向突破 对点演练 1 实验室可用反应 NaNO 2 +NH 4 Cl=NaCl+N 2 ↑+2H 2 O 制备 N 2 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.NaNO 2 发生氧化反应 B.NH 4 Cl 中的氮元素被还原 C.N 2 既是氧化产物 , 又是还原产物 D. 每生成 1 mol N 2 转移电子的物质的量为 6 mol 答案 解析 解析 关闭 分析已知反应中氮元素的化合价可知 ,NaNO 2 发生还原反应 ,A 项错误 ;NH 4 Cl 中的氮元素被氧化 ,B 项错误 ; 每生成 1 mol N 2 转移电子的物质的量应为 3 mol,D 项错误。 答案 解析 关闭 C - 15 - 自主预诊 考向突破 考向 2 　 电子转移的表示及计算 典例 ❷ KClO 3 和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯 , 该变化涉及反应的化学方程式为 2KClO 3 +4HCl( 浓 )=2KCl+2ClO 2 ↑+Cl 2 ↑+2H 2 O 。 (1) 请分析该反应中电子转移的情况 ( 单线桥法表示 ): 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2) 上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是   　 。   (3) 若产生标准状况下 22.4 L Cl 2 , 则转移的电子的物质的量为 　　　　　 mol 。   (4)ClO 2 对污水中 Fe 2+ 、 Mn 2+ 、 S 2- 和 CN - 等有明显的去除效果。某工厂污水中含 CN - a mg·L -1 , 现用 ClO 2 将 CN - 氧化 , 只生成两种气体 , 其反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　 , 处理 100 m 3 这种污水 , 至少需要 ClO 2 　　　　 mol 。   - 16 - 自主预诊 考向突破 (2)1 ∶ 1 　 (3)2 解析 : (1) 根据氧化还原反应的规律 ,KClO 3 中 +5 价 Cl 得电子转化成 ClO 2 中 +4 价 Cl,HCl 中部分 -1 价 Cl 失电子转化成 Cl 2 ,2 mol KClO 3 参加反应共转移 2 mol e - , 因此用单线桥表示电子转移的情况是 : (2)KClO 3 中 Cl 化合价降低 , 是氧化剂 , 一部分 HCl 作还原剂 , 一部分 HCl 显酸性 , 因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为 1 ∶ 1 。 - 17 - 自主预诊 考向突破 (3) 由反应的化学方程式可知产生标准状况下 22.4 L Cl 2 转移 2 mol e - ;(4) 根据题意可知两种气体是 N 2 和 CO 2 , 根据化合价的升降法配平可知反应的离子方程式为 2ClO 2 +2CN - =N 2 +2CO 2 +2Cl - , 根据离 - 18 - 自主预诊 考向突破 方法技巧 (1) 电子转移数目的判断方法。 关键是明确反应中元素化合价的变化 , 找出氧化剂或还原剂的物质的量 , 以及 1 mol 氧化剂得电子的物质的量或者 1 mol 还原剂失电子的物质的量。 (2) 双线桥法与单线桥法的区别。 用双线桥法表示时箭头由反应物中变价元素指向生成物中同一元素 ; 用单线桥法表示时箭头是在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素。双线桥表示时要标出 “ 得到 ” 或 “ 失去 ” 及电子数目 ; 单线桥表示时只标转移的电子数目。 - 19 - 自主预诊 考向突破 对点演练 2 (2020 陕西汉中调研 ) 用下列方法均可制取氧气 : 若要制得相同质量的氧气 ,(1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 反应中电子转移数目之比为 ( 　　 ) A.3 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 4 B.1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 C.2 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2 D.1 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 1 答案 解析 解析 关闭 由反应的化学方程式可知 , 生成氧气时 , 反应 (1) 、 (3) 、 (4) 中氧元素的化合价均由 -2 价升高为 0, 即氧元素失去电子 , 反应 (2) 中氧元素的化合价从 -1 价升高到 0 价 , 并且都只有氧元素的化合价升高 , 则制得相同质量的氧气 ( 假设是 1 mol), 反应中转移电子的物质的量分别为 4 mol 、 2 mol 、 4 mol 、 4 mol, 即转移电子数目之比为 2 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2 。 答案 解析 关闭 C - 20 - 自主预诊 考向突破 氧化性、还原性强弱判断及氧化还原反应规律 1 . 氧化性、还原性 氧化还原反应中 , 氧化剂得电子总数 　　　　 还原剂失电子总数。   得电子 失电子 难易 多少　 等于 - 21 - 自主预诊 考向突破 2 . 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活泼的非金属单质、元素处于高价时的某些物质等。下面是常见的氧化剂和对应的还原产物。 (2) 常见的还原剂。 常见的还原剂包括活泼的金属单质、某些非金属单质、元素处于低价态时的某些物质等。下面是常见的还原剂和对应的氧化产物。 Cl- H 2 O(OH - ) SO 2 NO( 或 NO 2 ) Mn 2+ Fe 2+ M n + H 2 O(H + ) CO 2 SO 3 (H 2 SO 4 ) I 2 S - 22 - 自主预诊 考向突破 (3) 所含元素化合价处于中间价态的化合物既有氧化性 , 又有还原性 , 一般情况下主要表现某一方面的性质。 Fe 3+ O 2 Fe S H 2 O 还原性　 还原性　 氧化性 - 23 - 自主预诊 考向突破 3 . 氧化性、还原性强弱的比较 (1) 依据氧化还原反应方程式比较。 氧化性 : 氧化剂 > 氧化产物 ; 还原性 : 还原剂 > 还原产物。 (2) 依据金属性、非金属性比较。 - 24 - 自主预诊 考向突破 (3) 依据与同一物质反应的情况 ( 反应条件、剧烈程度等 ) 比较。 - 25 - 自主预诊 考向突破 (4) 浓度和酸、碱度也可以影响物质的氧化性、还原性强弱。 ① 如氧化性 : 浓硝酸 > 稀硝酸 ; ② 酸性环境下 ,KMnO 4 和 K 2 CrO 7 氧化性较强。 此外 , 还可以根据元素周期律、电化学原理等判断相关物质氧化性、还原性的强弱。 微点拨 (1) 常见物质的氧化性、还原性强弱顺序。 (2)H 2 O 2 中氧元素尽管处于中间价态 , 但 H 2 O 2 主要表现氧化性 , 其还原产物是 H 2 O, 故 H 2 O 2 又被称为绿色氧化剂。 - 26 - 自主预诊 考向突破 4 . 氧化还原反应的规律 (1) 价态规律。 ① 升降规律。氧化还原反应中 , 化合价有升必有降 , 升降总值相等。 ② 价态归中规律。 含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时 , 该元素价态的变化一定遵循 “ 高价 + 低价 中间价 ”, 而不会出现交叉现象。简记为 “ 两相靠 , 不相交 ” 。如不同价态的硫元素之间可以发生的氧化还原反应是 注 : ⑤ 中不会出现 H 2 S 转化为 SO 2 而 H 2 SO 4 转化为 S 的情况。 - 27 - 自主预诊 考向突破 - 28 - 自主预诊 考向突破 (2) 强弱规律。 自发进行的氧化还原反应 , 一般遵循强氧化剂生成弱氧化性产物、强还原剂生成弱还原性产物 , 即 “ 由强制弱 ” 。 (3) 先后规律。 ① 同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如在 FeBr 2 溶液中通入少量 Cl 2 时 , 因为还原性 Fe 2+ >Br - , 所以 Fe 2+ 先与 Cl 2 反应。 ② 同时含有几种氧化剂时 , 将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有 Fe 3+ 、 Cu 2+ 、 H + 的溶液中加入足量铁粉 , 因为氧化性 Fe 3+ >Cu 2+ >H + , 所以铁粉先与 Fe 3+ 反应 , 然后依次与 Cu 2+ 、 H + 反应。 (4) 电子守恒规律。 氧化还原反应中 , 氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。守恒规律常用于氧化还原反应中的计算问题以及方程式的配平。 - 29 - 自主预诊 考向突破 微点拨 氧化还原反应先后规律的思维模型 同一氧化剂与含多种还原剂 ( 物质的量浓度相同 ) 的溶液反应时 , 首先被氧化的是还原性最强的物质 ; 同一还原剂与含多种氧化剂 ( 物质的量浓度相同 ) 的溶液反应时 , 首先被还原的是氧化性最强的物质。 - 30 - 自主预诊 考向突破 自我诊断 1 . 判断正误 , 正确的打 “ √ ”, 错误的打 “×” 。 (1) 强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应。 ( 　　 ) (2) 阳离子只有氧化性 , 阴离子只有还原性。 ( 　　 ) (3) 元素的非金属性越强 , 其氧化性越强 , 相应单质越活泼。 ( 　　 ) (4) 难失电子的物质一定易得电子。 ( 　　 ) (5)NO 2 和 NH 3 之间可能发生反应产生 N 2 。 ( 　　 ) (6) 含硫化合物 X 、 Y 的转化关系 S+NaOH X+Y+H 2 O 中 , 硫单质中的硫元素化合价最低。 ( 　　 ) (7) 锌粉加入硝酸铁、硝酸铜的混合溶液中 , 锌首先与硝酸铁反应置换出铁。 ( 　　 ) (8) 硝酸铜分解的产物可能是 CuO 、 NO 2 、 NO 。 ( 　　 ) 答案 : (1) √ 　 (2)× 　 (3)× 　 (4)× 　 (5) √ 　 (6)× (7)× 　 (8)× - 31 - 自主预诊 考向突破 2 . 向盛有 KI 溶液的试管中加入少许 CCl 4 后滴加氯水 ,CCl 4 层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水 , 振荡 ,CCl 4 层的颜色会逐渐变浅 , 最后变成无色。完成下列填空 : (1) 已知碘元素最终变为无色 HIO 3 。上述整个过程中的还原剂是 　　　 。写出 CCl 4 层变成紫色的离子反应方程式 　 。   (2) 若把 KI 换成 KBr, 则 CCl 4 层变为 　　 色 , 继续滴加氯水 ,CCl 4 层的颜色没有变化。则 Cl 2 、 HIO 3 、 HBrO 3 氧化性由强到弱的顺序是 　　　　　　　　　　　　　 。   答案 : (1)KI 、 I 2 　 Cl 2 +2I - =I 2 +2Cl - 　 (2) 橙　 HBrO 3 >Cl 2 >HIO 3 - 32 - 自主预诊 考向突破 解析 : (1) 氯气具有强氧化性 , 向盛有 KI 溶液的试管中加入少许 CCl 4 后滴加氯水 ,CCl 4 层变成紫色 , 说明生成 I 2 , 化学方程式为 Cl 2 +2I - =I 2 +2Cl - , 继续向试管中滴加氯水 , 振荡 ,CCl 4 层颜色会逐渐变浅 , 最后变成无色 , 说明 I 2 被进一步氧化生成 HIO 3 , 同时氯气被还原为 HCl; 整个过程中还原剂为 KI 、 I 2 。 (2) 氯气的氧化性比溴强 , 将 KI 换成 KBr, 则会生成 Br 2 ,CCl 4 层变为橙色 , 继续滴加氯水 ,CCl 4 层的颜色没有变化 , 说明氧化性 HBrO 3 >Cl 2 , 根据氧化剂和还原剂反应生成氧化产物和还原产物 , 氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性 , 则氧化性 :Cl 2 >HIO 3 , 所以氧化性由强到弱的顺序为 HBrO 3 >Cl 2 >HIO 3 。 - 33 - 自主预诊 考向突破 考向 1 　 常见的氧化剂和还原剂 典例 ❶ (2020 四川绵阳调研 ) 根据下表中的信息判断 , 下列说法错误的是 ( 　　 ) A. 第 ① 组反应的氧化产物为 O 2 B. 第 ② 组反应中 Cl 2 与 FeBr 2 的物质的量之比小于或等于 1 ∶ 2 C. 第 ③ 组反应中生成 3 mol Cl 2 , 转移 6 mol 电子 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 34 - 自主预诊 考向突破 易错警示 ① 在氧化还原反应中 , 氧化剂和还原剂可以是不同反应物 , 也可以是同一反应物 , 氧化产物、还原产物可以是不同产物 , 也可以是同一种产物。 ② 由于有些氧化还原反应中 , 氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应 , 因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。 ③ H 2 O 2 中氧元素尽管处于中间价态 , 但 H 2 O 2 主要表现为氧化性 , 其还原产物是 H 2 O, 故 H 2 O 2 又被称为绿色氧化剂。 - 35 - 自主预诊 考向突破 对点演练 1 根据反应 2KClO 3 +I 2 =2KIO 3 +Cl 2 ↑ 判断 , 下列结论不正确的是 ( 　　 ) A.I 2 具有还原性 B. 该反应属于置换反应 C. 氧化剂是 KClO 3 D. 当生成 1 mol Cl 2 时 , 转移 2 mol 电子 答案 解析 解析 关闭 碘元素的化合价升高 ,I 2 具有还原性 , 故 A 项正确 ; 题给反应为单质与化合物反应生成新单质与新化合物的反应 , 属于置换反应 , 故 B 项正确 ; 氯元素的化合价降低 , 则氧化剂是 KClO 3 , 故 C 项正确 ; 当生成 1 mol Cl 2 时 , 转移 1 mol×2×(5-0)=10 mol 电子 , 故 D 项错误。 答案 解析 关闭 D - 36 - 自主预诊 考向突破 考向 2 　 氧化性、还原性强弱的比较及应用 典例 ❷ (2020 河南周口调研 ) 碘在地壳中主要以 NaIO 3 的形式存在 , 在海水中主要以 I - 的形式存在 , 几种微粒之间的转化关系如图所示。已知淀粉遇单质碘变蓝。下列说法中 , 不正确的是 ( 　　 ) C. 途径 Ⅱ 中若生成 1 mol I 2 , 消耗 4 mol NaHSO 3 D. 向含 I - 的溶液中通入 Cl 2 , 所得溶液加入淀粉溶液不一定变为蓝色 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 37 - 自主预诊 考向突破 易错警示 (1) 根据元素化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性 , 但不能判断氧化性或还原性的强弱。 (2) 元素处于最高价态时只有氧化性 , 但不一定有强氧化性 , 如 - 38 - 自主预诊 考向突破 对点演练 2 (2020 湖北随州月考 ) 某小组比较 Cl - 、 Br - 、 I - 的还原性 , 实验如下 : - 39 - 自主预诊 考向突破 下列对实验的分析不合理的是 ( 　　 ) A. 实验 1 中 , 白烟是 NH 4 Cl 固体小颗粒 B. 根据实验 1 和实验 2 的现象判断还原性 :Br - >Cl - C. 根据实验 3 的现象判断还原性 :I - >Br - D. 上述实验中利用了浓硫酸的强氧化性、难挥发性等性质 答案 : C 　 解析 : 浓硫酸与 NaCl 反应生成 HCl,HCl 与氨气反应生成氯化铵 , 实验 1 中 , 白烟是 NH 4 Cl, 故 A 正确 ; 由实验 ① 可知浓硫酸不能氧化氯离子 , 湿的 KI 淀粉试纸变蓝 , 可知浓硫酸氧化 Br - 生成 Br 2 , 溴再氧化 I - 生成 I 2 , 能比较 Br - 、 Cl - 的还原性 , 故 B 正确 ; 实验 ③ 中浓硫酸、溴均可氧化 I - , 则不能比较 I - 、 Br - 的还原性 , 故 C 错误 ; ① 中为难挥发性酸制备易挥发性酸 , ② 为浓硫酸氧化溴离子 , 则利用了浓硫酸的强氧化性、难挥发性 , 故 D 正确。 - 40 - 自主预诊 考向突破 考向 3 　 氧化还原反应的规律 典例 ❸ 已知反应 2Fe 3+ +2I - =2Fe 2+ +I 2 ,Br 2 +2Fe 2+ =2Br - +2Fe 3+ 。往含有 FeBr 2 、 FeI 2 的混合液中通入一定量的氯气后 , 再滴加少量的 KSCN 溶液 , 溶液变为红色 , 则下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 按 I - 、 Fe 2+ 、 Br - 的顺序还原性逐渐减弱 B. 通入氯气后原溶液中 Fe 2+ 一定被氧化 C. 原溶液中 Br - 一定被氧化 D. 不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在 Fe 2+ 答案 解析 解析 关闭 根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知 , 还原性为 I - >Fe 2+ >Br - , 故 A 项正确 ; 当加入 KSCN 溶液 , 溶液变红 , 说明溶液中有 Fe 3+ , 氯气把 Fe 2+ 氧化成 Fe 3+ , 故 B 项正确 ; 根据选项 A 的分析 ,Br - 可能被氧化 , 也可能没有被氧化 , 故 C 项错误 ; 溶液变红 , 可能部分 Fe 2+ 被氧化 , 也可能全部 Fe 2+ 被氧化 , 因此不能确定反应后的溶液中是否含 Fe 2+ , 故 D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 41 - 自主预诊 考向突破 方法技巧 假设法判断氧化还原反应能否进行 已知物质的氧化性或者还原性的强弱关系 , 判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法。 先假设反应成立 , 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。再结合题干信息判断该结论是否符合事实。若符合事实 , 则反应成立 ; 若不符合事实 , 则反应不成立。 - 42 - 自主预诊 考向突破 对点演练 3 (2020 甘肃兰州月考 ) 用 “ 银 -Ferrozine” 法测室内甲醛含量的原理如下 : 已知 : 吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 反应 ① 中参与反应的 HCHO 为 30 g 时转移电子 2 mol B. 可用双氧水检验反应 ② 后的溶液中是否存在 Fe 3+ C. 生成 44.8 L CO 2 时反应 ② 中参加反应的 Ag 一定为 8 mol D. 理论上测得溶液吸光度越高 ,HCHO 含量也越高 答案 解析 解析 关闭 甲醛充分氧化为 CO 2 , 碳元素的化合价从 0 价升高到 +4 价 , 则消耗 1 mol 甲醛时转移 4 mol 电子 , 故 A 错误 ; 双氧水有强氧化性 , 能氧化 Fe 2+ 生成 Fe 3+ , 所以不能用双氧水检验反应②后的溶液中是否存在 Fe 3+ , 故 B 错误 ; 不能确定 CO 2 气体所处的温度和压强 , 不能确定 CO 2 气体的物质的量 , 故 C 错误 ; 甲醛浓度越大 , 反应生成的 Fe 2+ 的物质的量浓度越大 , 形成有色配合物的浓度越大 , 吸光度越大 , 故 D 正确。 答案 解析 关闭 D - 43 - 自主预诊 考向突破 深度指津 化学反应循环图解读 (1) 根据示意图分清反应物、生成物 , 箭号进入的是反应物 , 箭号出去的是生成物。 (2) ① 若上一步反应生成某物质 , 下一步该物质又参加反应 , 则该物质为中间产物。 ② 若某物质参加反应 , 后又生成该物质 , 则该物质为催化剂。 - 44 - 自主预诊 考向突破 典例 ❹ 一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如下图所示。 (1) 写出图中 Fe 3+ 与 FeS 2 反应的离子方程式 :   　 。   (2) 硝酸也可将 FeS 2 氧化为 Fe 3+ 和 S , 使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢 , 其原因是 　 。   答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 45 - 自主预诊 考向突破 氧化还原反应方程式的配平与计算 1 . 氧化还原方程式配平的一般步骤 —— 化合价升降法 - 46 - 自主预诊 考向突破 2 . 氧化还原反应方程式的配平方法 (1) 正向配平法 : 氧化剂、还原剂中某元素化合价全部变化 , 一般从反应物着手配平。 (2) 逆向配平法 : 自身氧化还原反应 ( 包括分解、歧化 ) 一般从生成物着手配平。 (3) 缺项配平法 : 化学方程式所缺物质往往是酸、碱或水 ; 如果是离子方程式 , 所缺物质往往是 H + 、 OH - 或水。可以根据质量守恒先写出所缺物质 , 再根据化合价升降守恒配平。如果无法确定所缺项 , 可先依据化合价的升降守恒将现有的某些物质配平 , 然后再根据质量守恒确定所缺物质的化学式及其化学计量数。 - 47 - 自主预诊 考向突破 微点拨 “ 缺项 ” 配平原则 - 48 - 自主预诊 考向突破 3 . 氧化还原反应计算的流程 - 49 - 自主预诊 考向突破 自我诊断 1 . 氧化还原反应方程式的配平应注意哪些守恒 ? 提示 : (1) 质量守恒 : 反应前后元素的种类和质量不变。 (2) 电子守恒 : 即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。这是配平氧化还原反应方程式的依据 , 也是有关氧化还原反应计算的依据。 (3) 电荷守恒 : 离子方程式中 , 反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒。 - 50 - 自主预诊 考向突破 (1) 配平离子方程式 , 并将配平后的计量数写在化学式前的横线上。 (2) 反应的氧化产物为 　　　 。   (3) x = 　　　 。   (4) 参加反应的氢离子的物质的量为 　　　 。   答案 : (1)5 　 2 　 16 　 10 　 2 　 8 　 (2)RO 2 　 (3)2 　 (4)0.64 mol - 51 - 自主预诊 考向突破 (2)R 元素化合价由 +3 价升高到 +4 价 , 则 R 失去电子被氧化 , 对应产物 RO 2 为氧化产物。 (3) 由 (1) 中分析可知 , x =2 。 - 52 - 自主预诊 考向突破 a. 准确称取 w g 食盐 , 加适量蒸馏水使其完全溶解 ; b. 用稀硫酸酸化所得溶液 , 加入足量 KI 溶液 , 使 KIO 3 与 KI 反应完全 ; c. 以淀粉为指示剂 , 逐滴加入物质的量浓度为 2.0×10 -3 mol·L -1 的 Na 2 S 2 O 3 溶液 10.0 mL, 恰好反应完全。 (1) 判断 c 中恰好反应完全依据的现象是 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2)b 中反应所产生的 I 2 的物质的量是 　　　 mol 。   (3) 根据以上实验计算该精制盐的碘含量是 　　　　　 mg·kg -1 ( 以含 w 的代数式表示 ) 。   - 53 - 自主预诊 考向突破 答案 : (1) 滴入最后一滴溶液 , 溶液由蓝色恰好变为无色 , 且半分钟内不变色　 (2)1.0×10 -5 - 54 - 自主预诊 考向突破 考向 1 　 氧化还原反应方程式的配平 典例 ❶ (2020 江苏苏州模拟 ) 氢化铝锂 (LiAlH 4 ) 是化工生产中广泛应用于药物合成的常用试剂。 (1)LiAlH 4 可将乙醛转化为乙醇 ,LiAlH 4 作该反应的 　　　 剂 ( 填 “ 氧化 ”“ 还原 ” 或 “ 催化 ”), 用 　　　　　　　　　　　　　　　　　 ( 填试剂名称 ) 可检验乙醛已完全转化。   (2) 配平下列化学反应方程式。 　 LiAlH 4 + 　　　 H 2 SO 4 → 　　　 Li 2 SO 4 + 　　 Al 2 (SO 4 ) 3 + 　　　 H 2 ↑   该反应中 H 2 SO 4 体现 　　　　　　 性。若上述反应中电子转移数目为 0.2 N A 个 , 则生成标准状况下氢气的体积为 　　　　 。   答案 解析 解析 关闭 (1)LiAlH 4 可将乙醛转化为乙醇 , 则 LiAlH 4 作该反应的还原剂 , 利用新制氢氧化铜或银氨溶液可检验乙醛已完全转化 , 若不出现红色沉淀或银镜说明转化完全。 (2) 反应中氢元素化合价由 -1 价升高为 0 价 ,+1 价氢元素降低到 0 价 , 结合电子守恒和原子守恒配平可知化学方程式为 2LiAlH 4 +4H 2 SO 4 =Li 2 SO 4 +Al 2 (SO 4 ) 3 +8H 2 ↑, 反应过程中硫酸中氢元素化合价降低作氧化剂 , 生成硫酸铝和硫酸锂表现出硫酸的酸性。反应过程中生成 8 mol 氢气转移电子为 8 mol, 若上述反应中电子转移数目为 0.2 N A , 则生成氢气 0.2 mol, 标准状况下氢气体积 =0.2 mol×22.4 L · mol -1 =4.48 L 。 答案 解析 关闭 (1) 还原　新制氢氧化铜 ( 或银氨溶液 ) (2)2 　 4 　 1 　 1 　 8 　氧化性和酸　 4.48 L - 55 - 自主预诊 考向突破 易错警示 (1) 注意特殊物质中元素的化合价 , 如 Na 2 O 2 中氧元素、 FeS 2 中硫元素的化合价均为 -1 。 (2) 题目中配平化学方程式时 , 化学计量数 “1” 也必须填写在空格里。 (3) 依据电子得失守恒列等式时容易忽略微粒中变价原子的个数。 - 56 - 自主预诊 考向突破 对点演练 1 将质量为 12.64 g 的 KMnO 4 固体加热一段时间后 , 收集到 a mol O 2 ; 向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸 , 又收集到 b mol Cl 2 , 此时锰元素全部以 Mn 2+ 的形式存在于溶液中。 (1) 请完成并配平下列化学方程式 : K 2 MnO 4 +HCl——KCl+MnCl 2 +Cl 2 ↑+ 　　 该反应中的还原剂是 　　　　 , 当该反应中转移 N A 个电子时 , 氧化产物的物质的量为 　　　　 mol, 被氧化的还原剂的物质的量为 　　　 mol 。   (2) 用酸性高锰酸钾溶液滴定 FeSO 4 溶液 , 写出该反应的离子方程式 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 当 KMnO 4 固体加热生成 O 2 a mol 值最大时 , 向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸并加热 , 产生 Cl 2 的物质的量 b = 　　　　 mol( 此时 Mn 元素全部以 Mn 2+ 的形式存在于溶液中 ) 。   - 57 - 自主预诊 考向突破 答案 : (1)1 　 8 　 2 　 1 　 2 　 4H 2 O 　 HCl 　 0.5 　 1 (3)0.12 - 58 - 自主预诊 考向突破 - 59 - 自主预诊 考向突破 考向 2 　 氧化还原反应的有关计算 典例 ❷ 足量铜与一定量浓硝酸反应 , 得到硝酸铜溶液和 NO 2 、 N 2 O 4 、 NO 的混合气体 , 将这些气体与 1.68 LO 2 ( 标准状况 ) 混合后通入水中 , 所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入 5 mol·L -1 NaOH 溶液至 Cu 2+ 恰好完全沉淀 , 则消耗 NaOH 溶液的体积是 ( 　　 ) A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 60 - 自主预诊 考向突破 方法技巧 抓住 “ 始态 ” 与 “ 终态 ” 突破多步氧化还原反应的计算 在多步连续进行的氧化还原反应中 , 只要中间各步反应过程中电子没有损耗 , 则可以利用反应过程中转移电子的数目相等 , 找出 “ 始态物质 ” 与 “ 终态物质 ” 化合价发生变化的元素 , 再根据化合价升高总数和化合价降低总数相等 , 建立两者之间物质的量的关系而进行快速求解。 例如 : a mol 的铜与足量的浓硝酸反应 , 将产生的 NO 2 气体与 b mol 的 O 2 混合作用于水 , 气体完全被吸收。 故 “ 始态物质 Cu” 与 “ 终态物质 O 2 ” 之间物质的量的关系为 2Cu~O 2 , 即 a =2 b 。 - 61 - 自主预诊 考向突破 对点演练 2 (2019 浙江 4 月选考 ) 反应 8NH 3 +3Cl 2 =N 2 +6NH 4 Cl, 被氧化的 NH 3 与被还原的 Cl 2 的物质的量之比为 ( 　　 ) A.2 ∶ 3 B.8 ∶ 3 C.6 ∶ 3 D.3 ∶ 2 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 62 - 自主预诊 考向突破 网络构建 - 63 - 自主预诊 考向突破 核心速记 1 . 氧化还原反应的 1 个口诀 : 升失氧、降得还 2 . 氧化还原反应电子转移的 2 种表示方法 (1) 双线桥法　 (2) 单线桥法 3 . 氧化还原反应的 4 个规律 (1) 得失电子守恒规律　 (2) 价态规律 (3) 强弱规律　 (4) 先后规律 4 . 氧化性、还原性强弱的 8 种判断依据 (1) 化学反应方程式　 (2) 金属、非金属活动性 (3) 元素周期表中相对位置 (4) 反应条件及反应剧烈程度　 (5) 氧化或还原的程度 (6) 电化学信息　 (7) 外界条件 (8) 元素最高价氧化物对应水化物的酸碱性 - 64 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 氧化还原反应方程式的书写与有关计算 氧化还原反应最能体现出学科核心素养 : 电子得失 → 变化观念与平衡思想 ; 方程式的配平 → 模型认知 ; 氧化性 ( 还原性 )→ 宏观辨识与微观探析。氧化还原反应方程式的书写与有关计算是高考的常考内容 , 但一般不单独命题 , 而是分散在选择题或非选择题中 , 选择题往往与阿伏加德罗常数或化学计算相结合 , 非选择题则可能与基本理论、元素化合物、化学实验及工艺流程题相结合 , 随着新课标对考生学科核心素养要求的提高 , 考查的力度将会进一步提高。 - 65 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 解析 : - 66 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 - 67 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 新情境下氧化还原反应方程式的书写步骤 - 68 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 1 .(2020 湖北武汉重点中学联考 ) 向红色 CrO 3 固体表面喷洒酒精 , 会剧烈反应 , 生成绿色固体 Cr 2 O 3 , 同时闻到有刺激性气味的乙醛生成。下列判断错误的是 ( 　　 ) A. 该反应说明乙醛既有氧化性又有还原性 B. 若有 1 mol 乙醇参加反应 , 转移电子的物质的量为 2 mol C. 由此反应可知 , 酒精应严禁与强氧化性试剂混合存放 D. 上述反应的化学方程式为 2CrO 3 +3C 2 H 5 OH Cr 2 O 3 +3CH 3 CHO+3H 2 O 答案 解析 解析 关闭 向红色 CrO 3 固体表面喷洒酒精 , 会剧烈反应 , 生成绿色固体 Cr 2 O 3 , 同时闻到有刺激性气味的乙醛生成 , 该反应中铬元素化合价由 +6 价变为 +3 价、碳元素化合价由 -2 价变为 -1 价 , 则 CrO 3 是氧化剂、乙醇是还原剂 , 所以 CrO 3 体现氧化性、乙醇体现还原性 , 故 A 错误 ; 如果有 1 mol 乙醇参加反应 , 则 1 mol—CH 2 OH~—CHO, 转移电子的物质的量为 2 mol, 故 B 正确 ; 该反应中 CrO 3 是氧化剂、乙醇是还原剂 , 则 CrO 3 体现氧化性 , 乙醇体现还原性 , 二者发生氧化还原反应 , 所以酒精应严禁与强氧化性试剂混合存放 , 故 C 正确 ; 该反应中 CrO 3 和乙醇是反应物 ,Cr 2 O 3 和乙醛是生成物 , 结合转移电子守恒可写出该反应的化学方程式为 2CrO 3 +3C 2 H 5 OH→Cr 2 O 3 +3CH 3 CHO+3H 2 O, 故 D 正确。 答案 解析 关闭 A - 69 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 2 .(2020 山西大同调研 ) 含氰化物的废液乱倒或与酸混合 , 均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水 , 发生的主要反应为 CN - +OH - +Cl 2 CO 2 +N 2 +Cl - +H 2 O( 未配平 ) 。下列说法错误的是 ( 其中 N A 表示阿伏加德罗常数的值 )( 　　 ) A.Cl 2 是氧化剂 ,CO 2 和 N 2 是氧化产物 B. 上述离子方程式配平后 , 氧化剂、还原剂的化学计量数之比为 2 ∶ 5 C. 该反应中 , 若有 1 mol CN - 发生反应 , 则有 5 N A 电子发生转移 D. 若将该反应设计成原电池 , 则 CN - 在负极区发生反应 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 70 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 3 . 二氧化硒 (SeO 2 ) 是一种氧化剂 , 其被还原后的单质硒可能成为环境污染物 , 通过与浓硝酸或浓硫酸反应生成 H 2 SeO 3 来回收 Se 。完成下列填空 : (1)Se 和浓硝酸反应的还原产物为 NO 和 NO 2 , 且 NO 和 NO 2 的物质的量之比为 1 ∶ 1, 写出 Se 和浓硝酸反应的化学方程式 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2)SeO 2 的含量可以通过下面的方法测定 : 配平化学方程式 ① : 　　　　　　　　　　　　　　　 ( 只写化学方程式中的化学计量数 ) 。   - 71 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 (3) 实验中 , 准确称量 SeO 2 样品 0.150 0 g, 消耗 0.200 0 mol·L -1 的 Na 2 S 2 O 3 溶液 25.00 mL, 所测定的样品中 SeO 2 的质量分数为 　　　　　　 。   答案 : (1)Se+2HNO 3 ( 浓 )=H 2 SeO 3 +NO↑+NO 2 ↑ 　 (2)1 　 4 4 　 1 　 2 　 4 　 2 　 (3)92.5% - 72 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升