2018届一轮复习人教版氧化还原反应的基本概念学案(1)

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2018届一轮复习人教版氧化还原反应的基本概念学案(1)

第8讲 氧化还原反应的基本概念 考纲要求 ‎1.了解氧化还原反应的概念、特征和本质。‎ ‎2.掌握电子转移的表示方法。‎ ‎3.了解常见的氧化剂和还原剂。‎ 考点一 氧化还原反应的本质是电子转移 ‎1.指出下列加点元素的化合价 ‎(1)KClO3____ClO2____NaClO2____BrCl____‎ ‎(2)Na2S2O3____CuFeS2____Cu2S____FeS2____‎ ‎(3)NF3____NaNO2____H3PO2____‎ ‎(4)H2C2O4____HCN____‎ ‎(5)NaH____NaBH4____LiAlH4____‎ ‎(6)MnO2____KMnO4____K2FeO4____‎ ‎(7)H—O—O—H____‎ ‎(8)过二硫酸(H2S2O8)的结构式如下:‎ S________、O________。‎ 答案: (1)+5 +4 +3 -1‎ ‎(2)+2 -2 -2 -1‎ ‎(3)+3 +3 +1‎ ‎(4)+3 +2‎ ‎(5)-1 -1 -1‎ ‎(6)+4 +7 +6‎ ‎(7)-1‎ ‎(8)+6 -2、-1‎ ‎2.下列反应属于化合反应的是________,属于分解反应的是________,属于置换反应的是________,属于复分解反应的是________,属于氧化还原反应,但不属于化合反应,也不属于分解反应的是________。‎ ‎①H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O ‎②3O22O3‎ ‎③Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2‎ ‎④2Na+2H2O===2NaOH+H2↑‎ ‎⑤CaCO3CaO+CO2↑‎ ‎⑥2H2O2===2H2O+O2↑‎ ‎⑦SO3+H2O===H2SO4‎ ‎⑧2Fe+3Cl22FeCl3‎ ‎⑨NaH+H2O===NaOH+H2↑‎ 答案: ⑦⑧ ⑤⑥ ④ ① ③⑨‎ ‎3.①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑‎ ‎②2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑‎ ‎③6HCl(浓)+KClO3===KCl+3Cl2↑+3H2O ‎④MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ‎(1)用双线桥标出上述反应电子转移方向及数目。‎ ‎(2)属于歧化反应的是________;属于归中反应的是________。‎ ‎(3)用单线桥标出反应③电子转移方向及数目。‎ ‎ ‎ ‎1.(RJ必修1·P38,6)下列反应中,属于氧化还原反应的是(  )‎ A.CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O B.CaO+H2O===Ca(OH)2‎ C.2H2O22H2O+O2↑‎ D.CaCO3CaO+CO2↑‎ 答案: C ‎2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。‎ ‎(1)有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应(  )‎ ‎(2)氧化还原反应的实质是元素化合价的变化(  )‎ ‎(3)氧化还原反应一定属于四种基本反应类型(  )‎ ‎(4)根据元素化合价的变化,可以将化学反应分成氧化反应、还原反应和非氧化还原反应(  )‎ ‎(5)所有的置换反应都属于氧化还原反应,所有的复分解反应都不属于氧化还原反应(  )‎ 答案: (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√‎ 考向一 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 ‎1.(原创题)KOH是我国古代纺织业常用作漂洗的洗涤剂,古代制取KOH的流程如下:‎ 在上述流程中没有涉及的化学反应类型是(  )‎ A.化合反应     B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应 答案: C ‎2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影3区域的是(  )‎ A.Cl2+2NaI===2NaCl+I2‎ B.NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑‎ C.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3‎ D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2‎ 解析: 阴影3区域表示既不属于化合反应,又不属于分解反应,还不属于置换反应的氧化还原反应。A项属于置换反应;B项属于非氧化还原反应;C项属于化合反应。‎ 答案: D 考向二 电子转移方向及数目的表示方法 ‎3.(1)已知反应:6HCl(浓)+KClO3===KCl+3Cl2↑+3H2O。‎ ‎①在标准状况下,生成6.72 L氯气时转移电子的物质的量为________。‎ ‎②反应中转移1.5 mol e-时,参加反应的HCl为________mol,其中被氧化的HCl为________mol。‎ ‎(2)用双线桥标出反应14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4电子转移的方向及数目。‎ 答案: (1)①0.5 mol ②1.8 1.5‎ ‎(2)‎ ‎4.(2016·河北保定四校期中)已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):‎ ‎①G―→Q+NaCl ②Q+H2OX+H2‎ ‎③Y+NaOH―→G+Q+H2O ‎④Z+NaOH―→Q+X+H2O 这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是(  )‎ A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、Y C.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X 解析: 由①得出Q价态高于G,因为G必介于Q和-1价的Cl之间,-1价为氯元素的最低价;将该结论引用到③,Y介于Q与G之间,故有Q价态高于Y,Y价态高于G;分析②H2O中的H化合价降低,则Q中的氯元素转变为X中的氯元素,化合价必升高,则得出X价态高于Q;最后分析④Z介于Q、X之间,则X价态高于Z,Z价态高于Q。‎ 答案: A 速记卡片 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”。‎ 例如,不同价态的硫之间可以发生的氧化还原反应是 注:⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。 ‎ 考点二 基于“双线桥”理解氧化还原反应的基本概念 ‎1.氧化还原反应的基本概念 结合实例理解氧化还原反应的基本概念 反应4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O中 ‎①Cl元素被氧化,Mn元素被还原;‎ ‎②HCl发生氧化反应,MnO2发生还原反应;‎ ‎③MnO2是氧化剂,HCl是还原剂;‎ ‎④氧化产物是Cl2,还原产物是MnCl2。‎ ‎2.常见的氧化剂和还原剂 ‎(1)常见氧化剂 常见氧化剂包括某些活泼的非金属单质、元素处于高价时的物质、过氧化物等。如:‎ —— Cl2 浓硫酸 浓硝酸 稀硝酸 KMnO4(H+)‎ ‎↓ ↓  ↓   ↓   ↓   ↓‎ — Cl-  SO2  NO2  NO  Mn2+‎ ‎(2)常见还原剂 常见还原剂包括活泼的金属单质、某些活泼的非金属单质、元素处于低价态时的物质等。如:‎ ‎(3)具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性 具有中间价态的物质 氧化产物 还原产物 Fe2+‎ Fe3+‎ Fe SO SO S H2O2‎ O2‎ H2O 其中:Fe2+、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。‎  ‎ ‎(1)根据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。元素处于最高价态时只有氧化性,但不一定有强氧化性,如Na+、SO;同理,元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。‎ ‎(2)非金属阴离子不一定只具有还原性,如O既有氧化性又有还原性。金属阳离子不一定只具有氧化性,如Fe2+既有还原性又有氧化性。‎ ‎1.(RJ必修1·P38,7改编)在下列反应中,HCl作还原剂的是________,HCl作氧化剂的是________。‎ ‎①CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O ‎②Fe+2HCl===FeCl2+H2↑‎ ‎③PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O ‎④KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O ‎⑤CuO+2HCl===CuCl2+H2O 答案: ③④ ②‎ ‎2.[LK必修1·P58,5(2)改编](1)实验室制取氯气的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若反应产生的氯气在标准状况下的体积为1.12 L,则参与反应的MnO2的质量为__________,被氧化的HCl的物质的量为__________。‎ 答案: (1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ‎(2)4.35 g 0.1 mol ‎3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。‎ ‎(1)反应2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O,说明氧化性MnO>H2O2(  )‎ ‎(2)反应2Fe3++Fe===3Fe2+,说明金属阳离子还原产物不一定是金属单质(  )‎ ‎(3)反应2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,说明还原性Cu>Fe2+(  )‎ ‎(4)反应Cu+H2SO4CuSO4+H2↑,说明还原性:Cu>H2(  )‎ ‎(5)反应2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O,说明盐酸不能作高锰酸钾的酸化剂(  )‎ ‎(6)浓硫酸能干燥SO2,说明强氧化性物质与强还原性物质不一定发生氧化还原反应(  )‎ 答案: (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√‎ 考向一 氧化还原反应基本概念的判断 概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。 ‎ ‎1.已知反应2H2S+SO2===3S+2H2O。‎ ‎(1)氧化产物为________,还原产物为________;‎ ‎(2)当氧化产物与还原产物的质量相差3.2 g时,参加反应的H2S为________mol,反应中转移电子为________mol。‎ 答案: (1)S S ‎(2)0.2 0.4‎ ‎2.(2016·福建泉州五校联考)已知二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为Cl—S—S—Cl,它易与水反应:‎ ‎2S2Cl2+2H2O===4HCl+SO2↑+3S↓‎ 对该反应的说法正确的是(  )‎ A.S2Cl2既作氧化剂又作还原剂 B.H2O作还原剂 C.每生成1 mol SO2转移4 mol电子 D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶1‎ 解析: 根据二氯化二硫的结构式,推出S显+1价,Cl显-1价,根据反应方程式,S化合价由+1价→+4价和0价,化合价既升高又降低,因此S2Cl2既是氧化剂又是还原剂,故A正确;反应中,氢、氧元素的化合价没有发生变化,故H2O既不是氧化剂又不是还原剂,B错误;生成1 mol SO2转移电子的物质的量为3 mol,故C错误;SO2是氧化产物,S是还原产物,则两者的物质的量之比为1∶3,故D错误。‎ 答案: A 考向二 常见的氧化剂和还原剂 ‎3.在某体系内有反应物和生成物7种物质:S、H2S、H2SO4、KMnO4、MnSO4、‎ K2SO4、H2O。将反应物、生成物分别填在箭号左右空中:‎ ‎______________→____________‎ 答案: KMnO4、H2S、H2SO4 MnSO4、S、K2SO4、H2O ‎4.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+。‎ 由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是(  )‎ A.Sn2+、Fe2+、Ce3+   B.Sn2+、Ce3+、Fe2+‎ C.Ce3+、Fe2+、Sn2+ D.Fe2+、Sn2+、Ce3+‎ 答案: A ‎5.(2016·山西太原外国语学校月考)在一定条件下,下列粒子的还原性顺序:Cl-Cl2>Br2>Fe3+>I2‎ ‎(2)还原性:Cl-Fe ‎ ‎[2015·全国卷Ⅰ]氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:‎ ‎[高考还可以这样考]‎ ‎(1)CuCl中铜元素的化合价为________,乙醇中碳元素的化合价为________。‎ ‎(2)NO在酸性条件下具有强氧化性,写出步骤①中海绵铜与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥法标出电子转移的方向和数目______________。‎ ‎(3)步骤①铜与稀HNO3反应中,氧化剂是________,还原剂是________,反应中被氧化的元素是________,还原产物是________,当标准状况下有22.4 L NO气体生成时,转移电子的物质的量是________mol。‎ ‎(4)步骤③中SO具有还原性,可被Cu2+还原,试写出反应的离子方程式并比较SO与CuCl还原性的强弱。________、________。‎ ‎(5)试设计实验证明Fe3+的氧化性强于Cu2+:‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案: (1)+1 -2‎ ‎(2)3Cu+8HNO3(稀)===3C失去2e-×3u(NO3)2+2N得到3e-×2O↑+4H2O ‎(3)HNO3 Cu Cu NO 3‎ ‎(4)2Cu2++SO+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SO+2H+ 还原性:SO>CuCl ‎(5)向含有KSCN的FeCl3溶液中加入足量铜粉,若溶液红色褪去,即证明氧化性:Fe3+>Cu2+;反应方程式为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+‎ ‎[课堂随笔]  ‎ 课时训练 氧化还原反应的基本概念 ‎1.(2016·广东肇庆期末)下列反应中,属于非氧化还原反应的是(  )‎ A.2F2+2H2O===4HF+O2‎ B.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑‎ C.Na2O+H2O===2NaOH D.Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑‎ 解析: 反应2F2+2H2O===4HF+O2中,氟元素和氧元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,A项不符合题意;反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑中,氧元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,B项不符合题意;反应Na2O+H2O===2NaOH中,元素化合价没有变化,属于非氧化还原反应,C项符合题意;反应Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑,硅元素和氢元素的化合价发生了变化,属于氧化还原反应,D项不符合题意。‎ 答案: C ‎2.在下列变化中,一定要加入合适的氧化剂才能实现的是(  )‎ A.Na2O2→O2    B.Cl2→Cl-‎ C.Fe(OH)2→Fe(OH)3 D.NO2→HNO3‎ 答案: C ‎3.已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:3NaClO===2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是(  )‎ A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3‎ C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4‎ 解析: 已知反应中氯元素的化合价:+1变为+5和-1,符合邻位转化规律。既然NaClO2也能发生类似的反应,则氯元素的化合价应既有升高,也有降低,选项A中均降低,选项D化合价均升高;选项B、C与题意相符,但选项C中NaClO不是最终产物。‎ 答案: B ‎4.(2016·北京昌平区期末)新型纳米材料MFe2Ox(3y D.SO2发生了置换反应 解析: 题干中SO2→S化合价降低,被还原,因此SO2作氧化剂,故A错误;SO2的化合价降低,则MFe2Ox中Fe的价态应是升高,作还原剂,故B正确;MFe2Ox+SO2―→S+MFe2Oy,根据氧原子守恒,y>x,故C错误;反应物中没有单质,故该反应不属于置换反应,故D错误。‎ 答案: B ‎5.(2016·山西太原外国语学校月考)氢化钙(CaH2)可作为生氢剂,‎ 反应的化学方程式为CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,下列说法不正确的是(  )‎ A.CaH2既是还原剂,又是氧化剂 B.H2既是氧化产物,又是还原产物 C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂 D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1‎ 解析: 根据化合价的变化,确定CaH2是还原剂,H2O是氧化剂,A错误。‎ 答案: A ‎6.(2016·河南南阳期中)据最新报道,科学家发现了如下反应:O2+PtF6===O2(PtF6),已知O2(PtF6)为离子化合物,其中Pt为+5价,对于此反应,下列叙述正确的是(  )‎ A.在此反应中,每生成1 mol O2(PtF6),则转移1 mol电子 B.在此反应中,O2是氧化剂,PtF6是还原剂 C.O2(PtF6)中氧元素的化合价是+1价 D.O2(PtF6)中仅存在离子键不存在共价键 解析: PtF6中F显-1价,Pt显+6价,O2(PtF6)中Pt显+5价,因此每生成1 mol O2(PtF6),则转移1 mol e-,故A正确;Pt由+6→+5,化合价降低,因此PtF6是氧化剂,O2是还原剂,故B错误;O2(PtF6)中PtF6整体显-1价,则O显+价,故C错误;O2(PtF6)中存在O—O共价键,故D错误。‎ 答案: A ‎7.(2016·山东济南外国语学校模拟)用高铁酸钠(Na2FeO4)对河湖水消毒是城市饮水处理的新技术。已知反应Fe2O3+3Na2O22Na2FeO4+Na2O,下列说法正确的是(  )‎ A.Na2O2既是氧化剂又是还原剂 B.3 mol Na2O2发生反应,有12 mol电子转移 C.在Na2FeO4中Fe为+4价,具有强氧化性,能消毒杀菌 D.Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物 解析: Na2O2中O元素化合价由-1价降为-2价,为氧化剂,A错误;Na2O2中O元素化合价由-1价降为-2价,3 mol Na2O2发生反应,则有6 mol电子转移,B错误;Na2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,C错误;Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物,D正确。‎ 答案: D ‎8.某氧化还原反应中有反应物和生成物共六种:NO、FeSO4、Fe(NO3)3、H2O、HNO3和Fe2(SO4)3。其中HNO3为反应物,则该氧化还原反应中的还原剂为(  )‎ A.NO B.FeSO4‎ C.Fe(NO3)3 D.Fe2(SO4)3‎ 解析: 在给的六种物质中,Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、HNO3具有氧化性,NO、FeSO4具有还原性,由于氧化性HNO3>Fe3+,所以氧化剂为HNO3,还原剂为FeSO4。‎ 答案: B ‎9.已知:①A+B2+===A2++B;②D+2H2O===D(OH)2+H2↑;③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为E2++2e-===E,B-2e-===B2+。下列说法中正确的是(  )‎ A.氧化性:E2+>B2+>A2+>D2+‎ B.氧化性:D2+>E2+>A2+>B2+‎ C.反应E+A2+===A+E2+能够进行 D.提取某废水中含有的少量A2+时可以选用D 解析: 分析三个反应事实可得如下结论:‎ 反应 结论 ‎①‎ 氧化剂为B2+;氧化产物为A2+;氧化性为B2+>A2+‎ ‎②‎ D能置换出H2O中的氢,说明D为活泼金属,D2+的氧化性非常弱 ‎③‎ 由电极反应知,B为原电池负极,所以金属活动性为 B>E,氧化性E2+>B2+‎ 综合三个结论可知,氧化性强弱顺序为E2+>B2+>A2+>D2+,A项正确,B项错误;若发生反应E+A2+===A+E2+,则氧化性A2+>E2+,与题干事实不符,所以该反应不能进行,C项错误;虽然D比A活泼,但D能与H2O反应,所以不能用D来置换溶液中的A2+,D项错误。‎ 答案: A ‎10.(2016·山东日照一中质检)NH3可消除NO的污染,反应方程式为6NO+4NH3===5N2+6H2O。现有NO与NH3的混合物共1 mol充分反应,若还原产物比氧化产物多1.4 g,则下列判断中正确的是 (  )‎ A.原混合物中NO与NH3的物质的量之比可能为3∶2‎ B.有0.6 mol NH3被氧化 C.生成还原产物2.8 g D.原混合气体中含氨气为0.2 mol或0.7 mol 解析: 由方程式6NO+4NH3===5N2+6H2O可知,6 mol NO得到3 mol N2(还原产物),4 mol NH3得到2 mol N2(氧化产物),相差1 mol N2,若还原产物比氧化产物多1.4 g,即0.05 mol,则相当于0.3 mol NO和0.2 mol NH3反应,由题意可知NO和NH3的总物质的量为1 mol,则其中一种过量,所以有两种情况:0.3 mol NO和0.7 mol NH3反应或0.2 mol NH3和0.8 mol NO反应。原混合物中NO与NH3的物质的量之比为3∶7或4∶1,A错误;有0.2 mol NH3被氧化,B错误;生成还原产物0.15 mol(即4.2 g)‎ ‎,C错误;原混合气体中含氨气为0.2 mol或0.7 mol,D正确。‎ 答案: D ‎11.(2016·山西太原外国语学校月考)化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就不再向环境排放该种有害物质。例如,铬的化合物有以下循环关系:‎ 下列有关说法中正确的是 (  )‎ A.上述物质中只有Na2CrO4可作氧化剂 B.发生反应⑤,一定要加入氧化剂 C.发生反应①时,消耗Na2Cr2O7的个数与转移的电子数之比为1∶6‎ D.从反应②来看,CrCl3不能用Cr(OH)3与盐酸反应来制取 解析: 根据元素化合价可判断Na2CrO4和Na2Cr2O7中Cr均为+6价,所以都可作氧化剂,而两者之间的转化并非氧化还原反应,故A、B错误;发生反应①时,Na2Cr2O7中Cr元素化合价由+6价降低到+3价,则1 mol Na2Cr2O7可得到6 mol电子,故C正确;Cr(OH)3与盐酸反应可生成CrCl3,故D错误。 ‎ 答案: C ‎12.(2016·安徽六校教育研究会联考)在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol铁粉,充分搅拌后铁粉完全反应,同时析出0.1 mol Ag,则下列结论中不正确的是 (  )‎ A.向反应后的溶液中继续加入少量铁粉,铁粉可以继续溶解 B.氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+>Zn2+‎ C.反应后溶液的质量减轻 D.反应后溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1∶1‎ 解析: 各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol铁粉,充分搅拌后铁完全反应,同时析出0.1 mol Ag,且Fe3+和Ag+亦完全反应:2Ag++Fe===Fe2++2Ag,2Fe3++Fe===3Fe2+,向反应后的溶液中继续加入少量铁粉,发生反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu,铁粉可以继续溶解,故A正确;根据金属活动性顺序可知氧化性:Zn2+I2>SO
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