专题04 氧化还原反应的基本概念和规律（知识串讲+专题过关）-2022-2023学年高一化学上学期期中期末考点大串讲（人教版2019必修第一册）

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专题04  氧化还原反应的基本概念和规律【知识梳理】【归纳总结】一．氧化还原反应的认识1.氧化还原反应的本质和特征2.氧化还原反应的基本概念【巧解巧记】升失氧、降得还，剂性一致，其他相反。3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系二．氧化还原反应的表示方法1.双线桥法双线桥法是用两条线桥来表示氧化还原反应中化合价变化或电子转移方向和数目的方法。方法如下：一条线箭头  由氧化剂  中得电子的原子指向  还原产物  中的同种元素的原子，并标明得到的电子数，另一条线箭头由  还原剂  中失电子的原子指向  氧化产物  中的同种元素的原子，并标明失去的电子数。可概括为“标变价、画箭头、算数目、说变化”。2.单线桥法单线桥法是用一条线桥来表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目的方法。方法如下：在反应物一侧，箭号起点为  失电子  原子，终点为  得电子  原子，在线上只标转移电子总数，不标“得到”“失去”。三．氧化性、还原性强弱的比较方法1．依据氧化还原反应原理判断(1)氧化性强弱：    氧化剂>氧化产物    (2)还原性强弱：    还原剂>还原产物    2．依据元素活动性顺序判断(1)金属越活泼，其单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性逐渐减弱。(2)非金属越活泼，其单质氧化性越强，对应阴离子的还原性越弱。F2、 Cl2、Br2、I2、SF－、Cl－、Br－、I－、S2－由左至右，非金属单质的氧化性逐渐   减弱   ；F－、Cl－、Br－、I－、S2－，由左至右，阴离子的还原性逐渐   增强   。3．依据产物中元素价态的高低判断(1)相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性   强   。例如：(2)相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性   强   。例如：4．依据影响因素判断(1)浓度：同一种物质，浓度越大，氧化性(或还原性)越   强   。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3；还原性：浓HCl>稀HCl。(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性越   强   。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。(3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。如氧化性：KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。四．氧化还原反应的规律1.价态规律(1)价态归中规律含同种元素但价态不同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”。称为价态归中反应。例如：不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是下图中的①②③④。【注意】　不会出现⑤中H2S转化为SO2，而H2SO4转化为S的情况，出现了交叉。(2)歧化反应规律物质所含元素能生成多种价态的产物时，发生的氧化还原反应称为歧化反应。“中间价          高价＋低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。2.强弱规律根据氧化还原反应反应原理：(1)氧化性强弱：    氧化剂>氧化产物    (2)还原性强弱：    还原剂>还原产物    依据物质氧化性或还原性的强弱，也能判断一个氧化还原反应是否符合反应原理，能否自发进行。3.先后规律同一体系中，当有多个氧化还原反应发生时，强者优先，总是氧化性强（还原性强）的物质优先反应。例如：（1）向含相同物质的量浓度的S2－、I－、Br－溶液中，缓慢通入氯气，还原性强的离子优先发生反应，先后顺序为      S2－、I－、Br－      ；（2）向含等物质的量浓度的Fe3＋、Cu2＋、H＋、Ag＋溶液中，缓慢加入足量的铁粉，氧化性强的离子优先发生反应，先后顺序为      Ag＋、Fe3＋、Cu2＋、H＋      。4.守恒规律特征：氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值   相等   。本质：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。应用：氧化还原反应方程式的配平；有关得失电子数目的计算。 【方法探究】一．电子守恒在建立“化学关系式”中的应用氧化还原反应及问题Ⅰ在溶液中，一定量的FeSO4被适量Cl2完全氧化，离子方程式为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　①上述反应生成的Cl－又被适量KMnO4氧化为Cl2，离子方程式为：10Cl－＋2MnO＋16H＋===5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O　②试建立起Fe2＋与MnO之间的化学关系式。电子转移分析：反应①：　 反应②：实际上反应①与②转移电子数相等，也就是参加反应的Fe2＋失电子数与MnO得电子数相等。Fe2＋与MnO之间的化学关系式为：5Fe2＋～MnO氧化还原反应及问题Ⅱ在溶液中，一定量的KI被适量FeCl3完全氧化，离子方程式为：2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋　①上述反应生成的I2又将适量S2O氧化为S4O，离子方程式为：I2＋2S2O===S4O＋2I－　②试建立起I－与S2O之间的化学关系式。电子转移分析：反应①：2反应②：实际上反应①与②转移电子数相等，也就是参加反应的I－、S2O失电子数相等。I－与S2O之间的化学关系式为：I－～S2O二、分析氧化还原反应的方法思路1.方法思路找变价→判类型→分升降→定其他。2.“找变价”是关键的一步，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。三、假设法判断氧化还原反应能否进行的解题流程   【专题过关】1．下列铜及其化合物的性质实验中，涉及到的反应不属于氧化还原反应的是A．铜丝在空气中加热 B．用氢气还原氧化铜C．将铁丝插入CuSO4溶液中 D．向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液2．（2020·北京卷）下列物质的应用中，利用了氧化还原反应的是（　　）A．用石灰乳脱除烟气中的SO2B．用明矾[KAl（SO4）2·12H2O]处理污水C．用盐酸去除铁锈（主要成分Fe2O3·xH2O）D．用84消毒液（有效成分NaClO）杀灭细菌3．（2022·山东卷）古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为A．金(Au)：“虽被火亦未熟"B．石灰(CaO)：“以水沃之，即热蒸而解”C．石硫黄(S)：“能化……银、铜、铁，奇物”D．石钟乳(CaCO3)：“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白”4．氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示，则下列化学反应属于4区的是A．B．C．D．5．下列变化中，气体被还原的是（　　）A．水蒸气使CuSO4固体变蓝B．氯气使浅绿色FeCl2溶液变黄C．H2使灼热CuO固体变红D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀6．（2020·北京卷）水与下列物质反应时，水表现出氧化性的是（　　）A．Na   B．Cl2  C．NO2   D．Na2O7．某实验小组设计以氮气为主要原料制备硝酸的转化过程如图所示，其中氮元素既被氧化又被还原的一步是A．① B．② C．③ D．④8．下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是A．B．C．D．9．虾、蟹、牡蛎等多种海产品体内常含有＋5价As(砷)元素，它对人体是无毒的。但同时食用大量海鲜和富含维生素C的青菜，易产生As2O3致人中毒。下列说法正确的是A．As2O3中As显＋2价B．上述过程中维生素C体现了氧化性C．上述过程中＋5价的As被氧化D．上述过程中As2O3是还原产物10．废水脱氯工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使NH完全转化为N2，该反应过程可表示为NH＋ClO－―→N2↑＋Cl－＋H＋＋H2O。下列说法中不正确的是A．经此法处理过的废水可以直接排放B．还原性：NH＞Cl－C．反应中每生成1个N2，转移6个电子D．反应中氯元素被还原，N2是氧化产物11． “84”消毒液（主要成分是NaClO）与洁厕灵（主要成分是浓盐酸）混合时发生反应：NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O。下列说法不正确的是（　　）A．氧化剂为HClB．NaClO发生了还原反应C．Cl2既是氧化产物又是还原产物D．HCl被氧化A．NaClO中氯元素化合价由＋1价降低为Cl2中的0价，NaClO是氧化剂，故A错误；B.NaClO中氯元素的化合价降低，发生还原反应，故B正确；C.NaClO中氯元素化合价由＋1价降低为Cl2中的0价，HCl中氯元素化合价由－1价升高为Cl2中的0价，Cl2既是还原产物又是氧化产物，故C正确；D.HCl中氯元素化合价由－1价升高为Cl2中的0价，HCl发生氧化反应，故D正确。12．在一定条件下，硝酸可与MnO2发生反应：HNO3＋MnO2＝HMnO4＋NO↑。下列有关该反应的说法中错误的是A．HNO3是氧化剂 B．HMnO4中Mn的化合价为＋7C．反应中Mn元素发生了还原反应 D．每生成1个NO，转移3个电子13．下列说法中正确的是(    )A．失电子越多，还原性越强，得电子越多，氧化性越强B．，此反应中氧化性：C．中的硫元素化合价是价，处于硫的最高价，因此的氧化性一定很强D．氧化性强弱的顺序为，则溶液中可发生：14．根据下列反应的化学方程式，判断有关物质的还原性强弱顺序是I2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HI；2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3；2FeCl3＋2HI＝2FeCl2＋2HCl＋I2A．I－＞Fe2＋＞Cl－＞SO2 B．Cl－＞Fe2＋＞SO2＞I－C．Fe2＋＞I－＞Cl－＞SO2 D．SO2＞I－＞Fe2＋＞Cl－15．同一还原剂与多种氧化剂在一起时，先与氧化性强的粒子反应，待强的反应完后，再与氧化性弱的反应，称为反应先后规律。已知2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，且氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，在溶有Fe2(SO4)3和CuSO4的溶液中加入铁粉，下列说法中不正确的是A．若铁粉有剩余，则不溶物中一定有铜B．若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子只有Fe2＋C．若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2＋，则溶液中一定无Fe3＋D．若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2＋，则溶液中一定有Fe2＋，一定无Fe3＋16．已知常温下，在溶液中发生如下反应：①16H＋＋10Z－＋2XO4－＝2X2＋＋5Z2＋8H2O②2A2＋＋B2＝2A3＋＋2B－③2B－＋Z2＝B2＋2Z－由此推断下列说法错误的是A．含Z2的溶液与A2＋溶液混合可以发生氧化还原反应B．Z元素在反应③中被还原，在反应①中被氧化C．氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3＋D．含有B－、A2＋的混合溶液中滴入少量的XO4－溶液，发生的反应是16H＋＋10B－＋2 XO4－＝2X2＋＋5B2＋8H2O17．氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的价值。（1）生活中常用的“84”消毒液与洁厕净（主要成分是盐酸）混合时会产生大量的有毒气体，写出该反应的离子方程式：___________________________________________________________________。（2）火药是中国的四大发明之一，永远值得中华儿女骄傲。黑火药在发生爆炸时，发生如下反应：2KNO3＋3C＋S===K2S＋N2↑＋3CO2↑。其中还原产物是_________________________________。（3）中国古代著作中有“银针验毒”的记录，其原理为4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O，则X的化学式是___________________，其中H2S在该反应中　　　　（填标号）。A．作氧化剂B．作还原剂C．既是氧化剂又是还原剂D．既不是氧化剂又不是还原剂（4）砒霜（As2O3）与Zn可以发生如下反应：As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3＋6ZnSO4＋3H2O。在上述反应中Zn显示出来的性质是　　　　　　（填“还原性”或“氧化性”）。18．(1)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，就可不再向环境排放该种有害物质。例如：在如图有编号的步骤中，发生氧化反应的是___________(填编号，下同)，发生还原反应的是___________。(提示：铬元素化合价有+6、+3价)(2)饮用水中的NO对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO的浓度，某饮用水研究人员提出，在碱性条件下用铝粉将NO还原为N2，其化学方程式为：10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O。请回答下列问题：其中被还原的元素是___________，还原剂是___________，还原产物是___________。(3)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+的拆写结果是：氧化反应为：Cu-2e−=Cu2+；还原反应为：2Fe3++2e−=2Fe2+。请据此将反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑拆写成两个“半反应式”：氧化反应为___________；还原反应为___________。