第 课时
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专题一 化学基本概论. 第 课时. 2. 氧化还原反应. 理解氧化还原反应,了解氧化剂和还原剂等概念。掌握重要氧化剂、还原剂之间的常见反应。能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目,并能配平化学反应方程式。. 考标. 考情. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
氧化还原反应在生产生活、国防、科研、航天领域中应用非常广泛,它贯穿于中学化学的全过程,是高考命题的热点之一。纵观近几年的高考题,会发现这部分试题具有规律性强、方法技巧多、涉及知识面广的特点,题目常常会联系工农业生产、日常生活、环境保护和科学研究等实际问题。因此在备考复习时,除熟练掌握氧化还原的有关基本概念和规律外,还要注意联系生产实际中的氧化还原反应,在习题的设置上应注意多选择与生活生产实际相联系(如海水中提溴、海带中提碘、金属的冶炼、物质成分的测定等 )、涉及面广的习题,以加强学生分析问题解决问题的能力,培养学生灵活应用知识的能力 .
考情考情
氧化还原反
应
实质:有电子转移,且得失电子数相等特征:化合价有升有降,且升降总值相等
基本概念:氧化剂 + 还原剂 还原产物 + 氧化产物(强氧化剂) ( 强还原剂) ( 弱还原性 ) (弱氧化性)
化合价升高,失去 ne- ,被氧化
化合价降低,得 ne- ,被还原
反应规律① 质量守恒② 电子守恒③ 电荷守恒(离子方程式)
化合价升降法电子守恒
依据:电子守恒
① 优化反应原理
② 强弱原理
③ 价态原理(邻位转换规律、互不换位规律、跳位规律)
配平原则
方法:依据:
题型① 部分氧化还原计算② 推断产物化合价③ 求氧化剂‘还原剂、或氧化产物、还原产物质量之比④ 电解产物的计算
计算
1.氧化还原反应的基本概念及其相互关系
一定条件下,碘单质与砹单质以等物质的量进行反应,可得 AtI。 AtI与 Zn、 NH3 都能发生反应,化学方程如下:
2AtI+2Zn ZnI2+ZnAt2;AtI+2NH3(l)
NH4I+NH2At,
则下列叙述正确的是 ( )
A.ZnI2 既是氧化产物,又是还原产物
B.ZnAt2 既是氧化产物,又是还原产物
C.AtI与液氨反应,砹元素的原子得到 2 个电子D.AtI与液氨反应,属于氧化还原反应
在 AtI中 At表现 +1价 I 表现 -1价,在2AtI+2Zn
ZnI2+ZnAt2 反应中碘元素的化合价并没有发生变化,砹元素
的化合价从 +1价降低到 -1价,故 A 项错误 B 项正确。在AtI+2NH3(l) NH4I+NH2At反应中碘元素和砹元素
的化合价都没有发生变化,属于非氧化还原反应,故 C 、 D 项错误。
答案: B 解这类题要先分析上述反应中元素化合价的变化,然后再判断氧化剂、还原剂。
解析解析
点悟
已知 NH4CuSO3与足量的 10 mol/L硫酸溶液混合微热,
产生下列现象:①有红色金属生成 ;②产生刺激性气味的气体 ;
③溶液呈蓝色。据此判断下列说法正确的是 ( )
A.反应中硫酸作氧化剂B.NH4CuSO3中硫元素被氧化
C.刺激性气味的气体是氨气D.1 mol NH4CuSO3完全反应转移 0.5 mol电子
变式1
D
氨气在足量的 10 mol/L硫酸溶液中应生成铵盐,刺激性气味的气体是 SO2; +4、 +6价态的 S 不发生氧化还原反应,故 A 、 B 错;由现象①③可知反应后有 Cu和 Cu2+ 生成,这是 NH4CuSO3中 +1价的 Cu发生歧化生成,故 D 对。
(1)双线桥法 ( 常用于分析氧化还原反应 ) 注意箭头的指向不代表
电子转移的方向!代表同种元素前后变化情况。
2.氧化还原反应实质的表示方法及方程式的配 平
如: 3Cu+8HNO3
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
失 3×2e-( 化合价升高被氧化 )
得 2×3e-( 化合价降低被还原 )
(2)单线桥法 ( 常用于表示电子转移的实际情况 ) ,注意箭头的指 向!表示反应物原子间电子转移情况。
如: 3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
6e-
(3)配平氧化还原反应方程式的基本步骤:①写:写出反应的化学方程式,并标出有价态变化的元素的正、负化合价。
②列:以化学式为单位列出元素的化合价的变化数,即某元素一个原子化合价升高或降低的绝对值。
③等:用最小公倍数法,使化合价升高和降低的总数相等。④平:用观察法配平其他物质的化学计量数。
(1)请将 5 种物质: N2O 、 FeSO4、 Fe(NO3)3、 HNO3和
Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
______ + ______ _______ + ________ + ____
+ H2O
(2)反应物中发生氧化反应的物质为 ______,被还原的元素是 ____。
(3)反应中 1 mol氧化剂 ______(填“得到”或“失去” )___mol电子。
(4)请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中:
+
FeSO4 HNO3 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 N2O
FeSO4
N
得到 4
FeSO424 HNO330
首先分析题目给出的 5 种物质的氧化性和还原性,氧化性较强的物质是 HNO3 、还原性较强的物质是 FeSO4 ,结合题目给出的方程式的形式可知此反应的反应物为 HNO3
和 FeSO4 ,生成物为 Fe(NO3)3、 Fe2(SO4)3、 N2O 和 H2O 。然后分析各物质的化合价变化情况: HNO3 中的 N 元素由 +5
价降低为 +1价、 FeSO4 中的 Fe元素由 +2价升高为 +3价,所以此反应的氧化剂为 HNO3 、还原剂为 FeSO4、 1mol
HNO3 电子转移数为 4 mol。根据化合价的变化利用氧化还原反应中电子守恒规律配平此反应为 :
24FeSO4+30HNO3
8Fe(NO3)3+8Fe2(SO4)3+3N2O↑+15H2O 。
已知反应 :
AgF+Cl2+H2O AgCl↓+AgClO3+HF+O2( 未配平 ) 。
(1)若 Cl2 的化学计量数为 a ,则 AgF的化学计量数为 ______。
(2)若 AgClO3 的化学计量数为 b, O2 的化学计量数为 c ,则 AgCl的化
学计量数为 ______,判断的依据 ______________________
______________________
(3)若 O2、 AgClO3 的化学计量数为 1 时,反应中电子转移的总量为
______。
此题主要考查了原子个数守恒、电子转移守恒等的
灵活应用。
变式2
2a
5b+4c 得失电子守恒( 或化合价升降守恒 )
9e-
3.氧化还原反应中的计算
在一定条件下, NO跟 NH3可以发生反应生成 N2和 H2O 。
现
有 NO和 NH3的混合气体 1 mol,充分反应后所得产物中,若经
还原得到的 N2比经氧化得到的 N2多 1.4 g。
(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。
(2)若以上反应进行完全,试计算原反应混合物中 NO与 NH3的
物质的量可能各是多少?
由上可知参加反应的一氧化氮和氨气共只有 0.5mol,小于 1mol,说明一种物质过量,即多出的 0.5mol 有可能是一氧化氮也有可能是氨气。
用观察法便可配平此反应方程式,并完成第一问。
(1)6NO+4NH3 5N2+6H2O
(2)6NO + 4NH3 5N2+6H2O Δm
6mol 4mol 28 g
0.3mol 0.2 mol 1.4 g
12e-
解析解析
这种利用化学反应前后物质间所出现的差量关系解决化学问题的方法就是差量法。
若氨气过量,则氨气的总的物质的量为 :
n(NH3)=0.5mol +0.2mol =0.7mol,n(NO)=0.3mol;若一氧化氮过量,则n(NO)=0.5mol +0.3mol =0.8 mol,n(NH3)=0.2 mol。
点悟
1.氢化钠 (NaH)是一种白色晶体,是一种离子化合物, NaH能与水反应放出 H2,则有关 NaH的说法正确的是 ( )
A.NaH溶于水显酸性 B.NaH中氢离子被还原为氢气 C.NaH跟水反应时,水是还原剂 D.NaH中氢离子最外层有 2 个电子
氢原子核外只有一个电子,通常与别的原子通过共用形成共用电子对。但在与活泼的金属相结合形成化合物时,得一个电子形成与氦原子电子层结构相同的 H-。因 NaH+H2O
NaOH+H2↑,所以溶液应呈碱性, H-被氧化为氢气,水是氧化剂。
D
解析解析
2.SnO2与 Na2CO3、 S 共熔可转变为可溶性盐,反应方程式为
SnO2+2Na2CO3+4S 高温 Na2SnS3+Na2SO4+2CO2↑。下列说
法正确的是 ( )
A.高温条件下 SnO2 的氧化性强于 S
B.Na2SnS3是 SnO2被氧化后的产物
C.生成 1 mol Na2SnS3 时转移 6 mol电子
D.还原剂与氧化剂的质量比为 3∶1
C
本题中所给的反应是考生不熟悉的氧化还原反应,该反
应中 S 元素化合价既升高又降低,所以氧化剂和还原剂都是S
,氧化产物为 Na2SO4 ,还原产物为 Na2SnS3 ,还原剂与氧化剂
的物质的量之比为 1∶3,也就是质量比。根据得失电子守恒
可知:每生成 1 mol Na2SnS3 时,反应中转移 6 mol电子,故
选 C 。
解析解析
3.某一反应体系中有反应物和生成物共 6 种:HCl、 H2SO4、 SnCl2、 SnCl4、 FeSO4、 Fe2(SO4)3 ,在反应后的溶液中滴加 KSCN溶液不显红色。
(1)该反应中,被氧化的元素是 ____,氧化剂是_________。
(2)在该反应中,发生氧化反应的过程是_______________。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:
得 2×e-
Fe2(SO4)3+SnCl2+2HCl2 FeSO4+SnCl4+H2SO4 。
失 2e-
Sn Fe2(SO4)3
SnCl2→SnCl4
(4)FeSO4 可用于制墨水、颜料、补血剂等,它易被氧
化。 FeSO4遇 H2SO4( 浓 ) 、 HNO3 时反应的产物是
N2O3、 H2O 、 Fe2(SO4)3 ,则该反应中还原剂与氧化剂的物
质的量之比 ___________。2∶1