2022年高考总复习 化学 模块1 第二单元 第3节 氧化还原反应课件PPT

这是一份2022年高考总复习 化学 模块1 第二单元 第3节 氧化还原反应课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了氧化性，还原反应，还原产物，还原性，氧化反应，氧化产物，H2O，Fe3+等内容，欢迎下载使用。
电子转移(得失或偏移)
2.氧化还原反应的有关概念及其相互关系
[记忆卡片]失(失电子)升(化合价升高)氧(被氧化，发生氧化反应)，得(得电子)降(化合价降低)还(被还原，发生还原反应)。概括为“失升氧、得降还，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
4.两种电子转移的表示方法
①双线桥法：标变价→画箭头→标得失→定数目。
②单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得到”“失去”字样。
5.氧化剂和还原剂(1)常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如
(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原
[ 自主测评 ]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原
(2)金属阳离子一定只具有氧化性(
(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元
(4)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能
(5)CaO2 与水发生氧化还原反应时，CaO2 只作氧化剂(
2.【深度思考】某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图。由图可知(1)氧化剂是________，还原剂是________。(2)氧化产物是________，还原产物是________。
(1)在氧化还原反应中，非金属单质不一定只作氧化剂；金
(2)某元素由化合态变为游离态，该元素可能被氧化也可能
(3)在氧化还原反应中，若有一种元素被氧化，则不一定有另一种元素被还原，也可能同一元素既被氧化又被还原。
(4)某元素的化合价越高，氧化性不一定越强。(5)金属阳离子不一定只具有氧化性，如Fe2＋。
氧化还原反应概念和转移电子的有关计算
A.①⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃B.①④中均发生了氧化还原反应和复分解反应
C.②⑤中 KMnO4 与 MnO2 的作用不同，产生气体的量也不同D.通过③能比较酸性：HCl＞H2O2
解析：A 项，试管①中过氧化钠与水反应最终生成氢氧化钠与氧气，试管⑤中过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下分解生成水和氧气，因此产生的气体均能使带火星的木条复燃，正确；B 项，①中的反应机理可以认为过氧化钠与水反应生成过氧化氢与氢氧化钠，过氧化氢分解生成水和氧气，发生的反应为复分解与氧化还原反应，④中过氧化钡再与稀硫酸反应生成过氧
化氢与硫酸钡沉淀，过氧化氢分解产生了氧气，因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应，正确；C 项，②中KMnO4 与过氧化氢反应生成氧气，KMnO4 体现氧化性，而⑤中MnO2 则起催化作用，两个试管中产生氧气的量均由过氧化氢的量决定，因溶液是等分的，但②中过氧化氢全部被氧化，⑤中过氧化氢发生歧化反应，所以产生气体的量不相同，正确；D项，根据已知条件可以看出过氧化氢属于二元弱酸，而盐酸属于一元强酸，试管③因为生成了过氧化钡沉淀，不是可溶性的盐溶液，则不能证明盐酸与过氧化氢的酸性强弱，错误。
2.(2020 年湖北名校联考)三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反应：3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF，下列有关该反应的说法正确的是
)A.NF3 是氧化剂，H2O 是还原剂B.HF 是还原产物C.还原剂和氧化剂的物质的量之比是 2∶1D.3 ml NF3 参加反应转移电子 2 ml
反应中 3 ml NF3 参加反应时，2 ml NF3 被还原成 NO,1 ml NF3被氧化成 HNO3，即 NF3 既是氧化剂又是还原剂，还原剂和氧化剂物质的量之比为 1∶2，NO 为还原产物，HNO3 为氧化产物，HF 既不是氧化产物也不是还原产物，故 A、B、C 项均错误。答案：D
3.(2020 年济南模拟)下列表示电子转移方向和数目正确的
解析：A 项，得失电子数为 2；B 项，还原产物指向错误，得失电子数为 5，箭头指向应为 KClO3→Cl2，HCl→Cl2；C 项，得失电子数为 2，箭头指向应为 H2SO4(浓)→SO2，H2S→S。
4.单线桥法表示电子转移的方向和数目。
考点二 物质的氧化性、还原性强弱比较
1.氧化性、还原性的判断
2.氧化性、还原性强弱比较
氧化剂＋还原剂―→还原产物＋氧化产物氧化性：氧化剂>______________还原性：还原剂>______________(2)依据反应条件及反应的剧烈程度反应条件要求越低，反应越________，对应反应物的氧化性或还原性________。如是否加热、有无催化剂及反应温度高
低和反应物浓度大小等。例如：
(3)依据产物中元素价态的高低来判断
①相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产
物价态高的对应反应的氧化剂的氧化性强。例如：
②相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的对应反应的还原剂的还原性强。例如：
(4)依据电化学原理①原电池：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两
极，其还原性_____>_____。
②电解池：用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的_______性较强，在阳极先放电的阴离子的________
(5)根据“三度”(浓度、温度、酸碱度)判断
一般情况下，浓度越大，温度越高，氧化剂的氧化性(或还原 剂 的 还 原 性 ) 越 强 ， 如 氧 化 性 HNO3( 浓 )>HNO3( 稀 ) ，HNO3(热)>HNO3(冷)；酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素，如 KMnO4 在酸性条件下具有较强的氧化性，常温下即可和浓盐酸反应制取氯气。
(6)依据“二表”判断①依据元素周期表
a.同周期从左到右，金属元素单质的还原性逐渐减弱，对应阳离子的氧化性逐渐增强；非金属元素单质的氧化性逐渐增强，对应阴离子的还原性逐渐减弱。
b.同主族从上到下，金属元素单质的还原性逐渐增强，对应阳离子的氧化性逐渐减弱；非金属元素单质的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。
②依据金属、非金属活动性顺序a.依据金属活动性顺序
b.依据非金属活动性顺序
[ 自主测评 ]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(5)√ (6)×
　　(1)浓硫酸具有强氧化性，故SO2不能用浓硫酸干燥(　　)　　(2)Cu与Fe3＋反应生成Fe2＋，故Cu比Fe还原性强(　　)　　(3)HCl中Cl为－1价，故HCl只能被氧化(　　)　　(4)向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，加入淀粉后溶液变成蓝色，则氧化性Cl2＞I2(　　)　　(5)在H2S与浓硫酸的反应中，氧化产物和还原产物可以均为SO2(　　)　　(6)MnO2不与稀盐酸反应是因为H＋浓度小(　　)
2.【深度思考】下列各组物质：①Cu 与 HNO3 溶液
与 FeCl3 溶液与 NaOH 溶液
③Zn 与 H2SO4 溶液⑥Fe 与 HNO3 溶液
④Fe 与 FeCl3 溶液⑦Fe 与 H2SO4 溶液
与 O2(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是_______________________(填序号，下同)。(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是________________。(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是__________。
(2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④
根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
(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)性越强其氧化性
氧化性、还原性强弱比较
1.(2020 年泰安一模)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将 H2S 和空气的混合气体通入 FeCl3、FeCl2、CuCl2 的混合溶液中反应回收 S，其物质转化如图所示。下列叙
解析：A 项，根据图中各元素化合价知，Cu 元素化合价都是＋2 价、H 元素化合价都是＋1 价、Cl 元素化合价都是－1 价，所以化合价不变的是 Cu、H、Cl 元素，错误；B 项，转化过程中 O2 把 Fe2＋氧化为 Fe3＋，Fe3＋把硫离子氧化为 S，则氧化性的
　　A.在转化过程中化合价不变的元素只有Cu和Cl　　B.由图示的转化可得出氧化性的强弱顺序：O2>Cu2＋>S　　C.在转化过程中能循环利用的物质只有FeCl2　　D.反应中当有34 g H2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的量不变，需要消耗O2的质量为16 g
[归纳提升] 熟记常见物质氧化性、还原性顺序
物质氧化性强弱或还原性强弱的实验探究
解析：A 项，铁遇冷的浓硫酸发生钝化，铁被氧化生成致密的氧化层薄膜，涉及氧化还原反应，错误；B 项，向 FeCl2溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后，氯化亚铁被氯气氧化生成氯化铁，氯化铁与硫氰化钾溶液反应，溶液显红色，涉及氧化还原反应，错误；C 项，亚硫酸钠与硫酸发生复分解反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，反应前后没有化合价改变，不涉及氧化还原反应，正确；D 项，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应放出大量的热，放出的热量使脱脂棉燃烧，涉及氧化还原反应，错误。
4.已知下列实验事实：①Cr2O3 固体既能溶于 KOH 溶液得到 KCrO2 溶液，又能溶于硫酸得到 Cr2(SO4)3 溶液；②向 KCrO2 溶液中滴加 H2O2 溶液，再酸化，可得 K2Cr2O7 溶液；③将 K2Cr2O7 溶液滴加到淀粉和KI 的混合溶液中，溶液变蓝。
解析：A 项，化合物 KCrO2 中K和O元素的化合价分别是＋1 价和－2 价，因此 Cr 元素为＋3 价，正确；B 项，Cr2O3 固体既能溶于 KOH 溶液得到 KCrO2 溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3 溶液，根据氧化铝的性质可类推 Cr2O3 是两性氧化物，正确；C 项，向 KCrO2 溶液中滴加 H2O2 溶液，再酸化，可得K2Cr2O7 溶液。在反应中 Cr 元素的化合价从＋3 价升高到＋6价，失去电子，因此 KCrO2 是还原剂，则双氧水是氧化剂，不正确；D 项，将 K2Cr2O7 溶液滴加到淀粉和 KI 的混合溶液中，溶液变蓝，这说明反应中有单质碘生成，因此 K2Cr2O7 是氧化剂，其氧化性强于氧化产物单质碘的氧化性，正确。
[归纳提升]证明物质氧化性强弱或还原性强弱的实验模板(1)探究物质的氧化性强弱，需利用氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物进行设计，且反应中要有明显的实验现象。
(2)探究物质的还原性强弱，需利用氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物进行设计，且反应中要有明显的实验现象。
氧化还原反应方程式的书写与配平
答案：(1)5 1
6.根据下列各图示信息，完成有关方程式：
(1)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和 H2SO4 为原料，制备高纯 PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：
①过程Ⅰ中，在 Fe2＋催化下，Pb 和 PbO2 反应生成 PbSO4的化学方程式是______________________________________。
写出ⅱ的离子方程式：_____________________________。(2)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用 Fe 粉和KNO3 溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。
如图表示足量 Fe 粉还原上述 KNO3 溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH 随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出 t1 时刻前该反应的离子方程式：________________________________。
[归纳提升] 氧化还原反应方程式的配平原则与方法(1)配平原则
对于化学反应方程式，所缺物质往往是酸、碱或水。补项的两原则
7.(2020 年济南二模)高铁酸钠是一种新型高效水处理剂，主要制备方法如下：
A.高铁酸钠既有杀菌消毒的作用也有净水的作用B.用湿法制备 1 ml Na2FeO4 需消耗 1 ml NaClO
C.干法中被 FeSO4 还原的 Na2O2 与做还原剂的 Na2O2 的物
D.分别用湿法和干法制备等量高铁酸钠，两个反应过程中
解析：A 项，高铁酸钠中铁元素的化合价为＋6 价，高铁酸钠具有强氧化性，既有杀菌消毒的作用也有净水的作用，正确；B 项，根据湿法：2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH===2Na2FeO4＋3NaCl＋5H2O，制备 1 ml Na2FeO4 需消耗 1.5 ml NaClO，错误；C 项，根据干法：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，被 FeSO4 还原的 Na2O2 有 4 ml，作还原剂的 Na2O2 有 1 ml，其物质的量之比为 4∶1，错误；D 项，干法制备 2 ml 高铁酸钠，转移 10 ml 电子，湿法制备 2 ml 高铁酸钠，转移 6 ml 电子，转移的电子数不相同，错误。
8.(2020 年山东三模)硼氢化钠(NaBH4)具有强还原性，在工业生产上广泛用于非金属及金属材料的化学镀膜、贵金属回收、工业废水处理等。工业上采用的 Bayer 法制备 NaBH4 通常分两
A.用 B2O3 代替 Na2B4O7 也可制得 NaBH4
B.两步的总反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2∶1C.将 SiO2 粉碎能增大得到熔体的速率
D.由图可知该工艺过程中无污染性物质产生，符合绿色化
解析：A 项，Na2B4O7 可表示成 Na2O·2B2O3 的组成形式，则在制备 NaBH4 过程中，也可用 B2O3 代替 Na2B4O7 作原料，正确；B 项，两步的总反应中 B 元素化合价未变，氢气中 H 元素化合价从 0 价降低到－1 价，被还原作氧化剂，而 Na 元素化合价从 0 价升高到＋1 价，被氧化作还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶2，错误；C 项，将 SiO2 粉碎，可增大反应中固体的接触面积，从而可增大得到熔体的速率，正确；D 项，由图可知该工艺过程整个制备过程中无污染性物质产生，则符合绿色化学理念，正确。
氧化还原反应的规律与应用
[ 热点精讲 ]1.氧化还原反应的规律(1)守恒规律氧化还原反应遵循以下三个守恒规律：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。对于多步连续进行的氧化还原反应，只要
中间各步反应过程中电子无损耗，可直接根据起始物和最终产物得失电子数相等，删去中间产物，建立二者之间的守恒关系，
HNO3，则 Cu 失去电子
的物质的量等于H2O2 得到电子的物质的量，忽略 HNO3 参与反应的中间过程。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，如Fe3＋ ＋Cu===Fe2＋ ＋Cu2＋ (错
(2)“价态归中，互不交叉”规律
含不同价态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”，而不会出现价态交叉现象，简记为“两相靠，不相交”。例如：不同价态硫元素之间可以发生氧化还原反应的是①②③④。
注：不会出现⑤H2S 转化为SO2，而H2SO4 转化为 S 的情况。
同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态＋低价态”，不会出现“一边倒”的现象，即生成物中该元素的价态不能都比中间价态高或都比中间价态低。
A.用淀粉-KI 试纸和食醋可检验食盐是否加碘
　　解析：A项，由分析可知Na4S2O3为Na2SO3和Na2S的混盐，Na2SO3和Na2S都是强碱弱酸盐，溶液呈碱性，错误；B项，由分析可知Na4S2O3为Na2SO3和Na2S的混盐，所以1 ml Na4S2O3中共含离子数为2＋1＋2＋1＝6NA，错误；C项，由2Na4S2O3＋4H2SO4===4Na2SO4＋3S↓＋SO2↑＋4H2O可知，生成单质硫中S元素化合价由＋1变为0，则每产生3 ml S，转移电子的物质的量为3 ml，错误；D项，在酸性条件下，发生反应：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，即向CaOCl2中加入足量稀硫酸会有Cl2产生，正确。
4.(先后规律)(2019 年武汉模拟)向含有 FeBr2、FeI2 的溶液中缓缓通入一定量的氯气后，再向溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液变为红色，若只从反应顺序角度考虑反应情况，则下列叙述
　　解析：溶液中离子的还原性强弱顺序为I－>Fe2＋>Br－。溶液变为红色说明Fe2＋被氧化成Fe3＋，则I－全部被氧化，故溶液中一定不存在I－，A正确；Fe2＋可能全部被氧化，也可能是部分氧化，B错误；溶液变为红色只能说明Fe2＋被氧化成Fe3＋，而Br－可能被氧化，C正确；根据题意知有I2生成，I2易溶于有机溶剂，则下层溶液呈紫红色，D正确。
解析：由①得出 Q 中氯元素价态高于 G 中氯元素价态，因为 G 中氯元素价态必介于 Q 中氯元素价态和－1 价之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y 中氯元素价态介于 Q 中氯元素价态与 G 中氯元素价态之间，故有 Q 中氯元素价态高于 Y 中氯元素价态，Y 中氯元素价态高于 G 中氯元素价态；分析②：H2O 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 中氯元素价态高于 Q中氯元素价态；最后分析④：Z 中氯元素价态介于 Q 中氯元素价态、X 中氯元素价态之间，则 X 中氯元素价态高于 Z 中氯元素价态，Z 中氯元素价态高于 Q 中氯元素价态。
1.(2020年浙江选考) 反应 MnO2 ＋4HCl( 浓)
Cl2↑＋2H2O 中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是(
解析：由反应方程式可知，反应物 MnO2 中的 Mn 元素的化合价为＋4 价，生成物 MnCl2 中 Mn 元素的化合价为＋2 价，反应物 HCl 中 Cl 元素的化合价为－1 价，生成物 Cl2 中 Cl元素的化合价为 0 价，故 MnCl2 是还原产物，Cl2是氧化产物，由氧化还原反应中得失电子守恒可知，n(Cl2)∶n(MnCl2)＝1∶1，B符合题意。
A.谷物发酵酿造食醋B.小苏打用作食品膨松剂C.含氯消毒剂用于环境消毒D.大气中 NO2 参与酸雨形成
解析：A 项，涉及淀粉水解成葡萄糖，葡萄糖氧化成乙醇，乙醇氧化成乙酸，涉及氧化还原反应，不符合题意；B 项，小苏打即 NaHCO3，NaHCO3 受热分解产生无毒的 CO2，因此可用小苏打作食品膨松剂，不涉及氧化还原反应，符合题意；C 项，利用含氯消毒剂的强氧化性消毒杀菌，涉及氧化还原反应，不符合题意；D 项，NO2 与水反应有 HNO3 产生，因此 NO2 参与了硝酸型酸雨的形成，涉及氧化还原反应，不符合题意。
3.(2020 年新课标Ⅱ卷节选)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：
(1)Cl2O 为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2 反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O 的化学方程式为______________________________________。
(2)ClO2 常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为 NaClO2、NaHSO4、NaHCO3 的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到 ClO2 溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 mlClO2 消耗 NaClO2 的量为________ml；产生“气泡”的化学方程式为________________________。
(3)“84”消毒液的有效成分为 NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是____________________(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入 30%的 NaOH 溶液中来制备 NaClO 溶液，若NaClO 溶液中 NaOH 的质量分数为 1%，则生产 1000 kg 该溶液需消耗氯气的质量为____kg(保留整数)。