高考化学一轮复习第1章物质及其变化第4讲氧化还原反应的基本概念和规律课件

这是一份高考化学一轮复习第1章物质及其变化第4讲氧化还原反应的基本概念和规律课件，共42页。PPT课件主要包含了Mn2＋，Cr3＋，NO或NO2，SO2，Cl－，Fe2＋或Fe，Zn2＋，CO2，Fe3＋，H2O等内容，欢迎下载使用。

1．了解氧化还原反应的本质和特征，能用“单双线桥”分析电子转移的方向和数目；了解常见的氧化还原反应，知道常见的氧化剂和还原剂。2．掌握氧化还原反应的规律及其应用。
考点一　氧化还原反应的基本概念 1．氧化还原反应及其概念之间的关系(1)本质和特征。
电子转移(电子得失或共用电子对偏移)　
有元素的化合价发生变化
(2)概念之间的关系。
记忆口诀：升失氧，降得还，剂性一致，其他相反。
(3)与四种基本反应类型间的关系。
2．电子转移的表示方法(1)双线桥法——“标变价、画箭头、注得失”。
如Cu与稀硝酸反应： _________________________________________。
(2)单线桥法——“标变价、画箭头、标总数”。 如Cu与稀硝酸反应： _________________________________________。
3．常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂：某些非金属单质、含高价态元素的化合物、过氧化物等。
(2)常见的还原剂：活泼金属单质、非金属阴离子、含低价态元素的化合物、低价态金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。
(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性又有还原性。
其中Fe2＋、SO2主要表现____________性，H2O2主要表现____________性。
[易错秒判](1)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂(　　)(2)在氧化还原反应中，非金属单质不一定是氧化剂(　　)(3)金属单质在化学反应中只能作为还原剂失去电子(　　)(4)硝酸铜的分解产物可能是CuO、NO、NO2(　　)(5)某元素从游离态变为化合态，该元素一定被还原(　　)(6)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应(　　)(7)置换反应、化合反应都是氧化还原反应(　　)答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×
1．化学与生活密切相关。下列叙述不涉及氧化还原反应的有____(填序号)。①谷物发酵酿造食醋②小苏打用作食品膨松剂③大气中NO2参与酸雨形成④用石灰乳脱除烟气中的SO2⑤用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水⑥绿化造林助力实现碳中和目标⑦用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)⑧用“84”消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌⑨牙膏中添加氟化物用于预防龋齿⑩可降解包装材料的完全降解有利于减少白色污染答案：②④⑤⑦⑨
2．实验室利用反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，可制备氯气。(1)上述反应中，氧化剂是__________，还原产物是____________。(2)KMnO4发生________反应，HCl发生________反应，盐酸表现的性质是_____________________________性和________性。答案：(1)KMnO4　MnCl2(2)还原　氧化　还原　酸
(3)用双线桥法表示上述反应中电子转移的方向和数目：____________________________________________________。(4)生成1 ml Cl2时转移电子数目为____________________，被氧化的HCl的物质的量是__________________ml。
考点二　氧化还原反应的强弱规律及价态规律 1．强弱规律(1)氧化性、还原性强弱的比较方法。①根据氧化还原反应方程式判断。
氧化性：氧化剂________氧化产物；还原性：还原剂________还原产物。
[口诀]　比什么“性”找什么“剂”，“产物”之“性”小于“剂”。
(2)氧化性、还原性强弱的比较规律。
2．价态规律(1)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”。如不同价态的硫之间可以发生氧化还原反应：
[注意]　不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
(2)歧化反应规律。“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，如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。(3)应用。①判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性。如浓硫酸与SO2不发生反应。②根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HCl＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O，氧化剂为NaClO3，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物都为Cl2。
[易错秒判](1)金属原子失电子数越多，金属的还原性越强(　　)(2)元素处于最高价的物质一定具有强氧化性(　　)(3)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼(　　)(4)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应(　　)(5)1 ml KClO3与足量的浓盐酸反应，转移电子数为6NA(　　)(6)SO2的还原性较强，而浓硫酸具有很强的氧化性，所以浓硫酸不能干燥SO2气体(　　)答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
2．(2024·广州大学附中月考)在稀硫酸中几种离子转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．反应1中氧化剂是Mn3＋B．氧化性：Mn3＋>Ce4＋>Fe3＋>I2C．能发生反应：2Mn3＋＋2I－===I2＋2Mn2＋D．反应2的还原产物为Fe3＋
解析：由题图可知，反应1为Ce4＋＋Mn2＋===Ce3＋＋Mn3＋，反应2为Mn3＋＋Fe2＋===Mn2＋＋Fe3＋，反应3为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。A.根据分析可知，反应1中氧化剂为Ce4＋，Mn3＋是氧化产物，A错误；B.氧化性氧化剂＞氧化产物，由反应1可知氧化性Ce4＋＞Mn3＋，由反应2可知氧化性Mn3＋＞Fe3＋，由反应3可知氧化性Fe3＋＞I2，故氧化性Ce4＋＞Mn3＋＞Fe3＋＞I2，B错误；C.由B选项的分析可知氧化性Mn3＋＞I2，因此可以发生反应：2Mn3＋＋2I－===I2＋2Mn2＋，C正确；D.根据分析可知，反应2的还原产物为Mn2＋，氧化产物为Fe3＋，D错误
解析：反应①中，－1价为氯元素的最低价，则Q中Cl元素化合价高于G中Cl元素化合价；反应②中，H2O中H元素化合价降低，则Q转化为X时，Cl元素化合价必定升高，即X中Cl元素化合价高于Q中Cl元素化合价；反应③中，结合①可得Q中Cl元素化合价高于Y中Cl元素化合价，Y中Cl元素化合价高于G中Cl元素化合价；反应④中，X中Cl元素化合价高于Z中Cl元素化合价，Z中Cl元素化合价高于Q中Cl元素化合价。答案：G、Y、Q、Z、X
4．L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质，A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下，它们会发生如下的转化(关系式未配平)：①P＋A―→Q＋B②L＋O2―→M＋H2O③L＋M―→R＋H2O④B＋H2O―→A＋O2
解析：由反应④B＋H2O―→A＋O2可知，反应后氧元素化合价升高，则反应后氯元素化合价必定降低，故氯元素化合价B>A；由反应①可知，反应后氯元素化合价升高，则反应后氮元素化合价必定降低，故氮元素化合价P>Q；由反应②可知，反应后氧元素化合价降低，则反应后氮元素化合价必定升高，故氮元素化合价M>L；由反应③可知，该反应为氮元素的“归中”反应，由于化合价M>L，R处于M、L之间，因此氮元素化合价M>R>L。综上所述，氮元素化合价P>Q>M>R>L。
(1)若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是________，理由是_______________。解析：L、M、R、P、Q中有一种物质是硝酸，且硝酸中氮元素是最高价态，P中N元素化合价最高，故P是硝酸。答案：P　P中氮元素化合价最高
(2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下，加热到一定温度时才能发生，此反应在化工生产上有重要用途，据此推断在同温同压下，若物质R的密度比空气的密度小，则R的化学式为________。解析：根据题给的信息及有关元素化合物知识，且L中氮元素是最低价态，由反应②可知，L分子中含有氢元素，因此反应②是氨的催化氧化反应，L是NH3，M是NO；又因为R的氮元素价态在L、M之间，R的密度又比空气的密度小，且R中N元素化合价大于－3价而小于＋2价，所以R为N2。答案：N2
(3)某同学写出下面三个含氮元素的物质之间的相互转化关系：Ⅰ.M＋P―→N2O3＋H2OⅡ.N2O4＋H2O―→P＋QⅢ.M＋L―→Q＋H2O其中一定不可能实现的是________________，理由是___________________。
解析：Ⅰ.氮元素化合价：P>Q>M>R>L，若N2O3中氮元素化合价为Q中氮元素化合价，则该反应可以实现，故不选；Ⅱ.该反应是歧化反应，一种反应产物中氮元素化合价大于＋4价，另一种反应产物中氮元素化合价小于＋4价，故Q中氮元素化合价小于 ＋4 价，所以可以实现，故不选；Ⅲ.由于氮元素化合价Q>M>L，M、L不能都失电子，因此该反应不可能实现，故选Ⅲ。答案：Ⅲ　氮元素价态：Q＞M＞L，根据氧化还原反应规律，M与L反应，不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质
1．(2023·高考全国乙卷)下列应用中涉及氧化还原反应的是(　　)A．使用明矾对水进行净化B．雪天道路上撒盐融雪C．暖贴中的铁粉遇空气放热D．荧光指示牌被照发光
2．(2023·浙江1月选考)关于反应2NH2OH＋4Fe3＋===N2O↑＋4Fe2＋＋4H＋＋H2O，下列说法正确的是(　　)A．生成1 ml N2O，转移4 ml电子B．H2O是还原产物C．NH2OH既是氧化剂又是还原剂D．若设计成原电池，Fe2＋为负极产物
解析：该反应中氮元素由－1价升高到＋1价，生成1 ml N2O，转移4 ml电子，A项正确；该反应中H、O元素化合价不变，H2O既不是氧化产物，也不是还原产物，还原产物为Fe2＋，B项错误；该反应中氮元素化合价升高，铁元素化合价降低，NH2OH为还原剂，Fe3＋为氧化剂，C项错误；若设计成原电池，则正极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，Fe2＋为正极产物，D项错误。
3．(2023·浙江6月选考)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”，其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是(　　) A.药剂A具有还原性B．①→②过程若有2 ml S—S断裂，则转移4 ml电子C．②→③过程若药剂B是H2O2，其还原产物为O2D．化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S位置来实现头发的定型
解析：①中S—S通过与药剂A反应变成S—H，S的化合价降低，药剂A应为还原剂，具有还原性，A正确；1个 S—S 变成2个S—H的过程中每个S的化合价降低了1价，故2 ml S—S断裂转移4 ml 电子，B正确；②→③过程中S—H变成S—S，S的化合价升高，药剂B应为氧化剂，若B为H2O2，其还原产物为H2O，C错误；①和③对比可知，S—S位置发生了变化，D正确。
4．(2022·新高考山东卷)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”
解析：A.金(Au)：“虽被火亦未熟”指金单质在空气中被火灼烧也不反应，金的化学性质很稳定，A不符合题意；B.石灰(CaO)：“以水沃之，即热蒸而解”指CaO＋H2O===Ca(OH)2，未发生氧化还原反应，B不符合题意；