第4讲氧化还原反应考纲定位命题热点及考频考题核心素养1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。
2.了解常见的氧化还原反应。
3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
1.氧化还原反应的概念2016年Ⅰ卷T28(4);2015年Ⅰ卷T27(3)、T28(1)、T10(A、B);2015年Ⅱ卷T12(D)、T13(D)、T27(1)1.宏观辨识——从化合价升降的角度认识物质间的反应。
2.微观探析——从电子转移的角度认识氧化还原反应的实质。
3.变化观念——揭示氧化还原反应的特征和规律。
4.科学探究——针对氧化还原反应问题进行相关实验探究。
2.氧化还原反应的规律与应用3.特定条件下氧化还原反应方程式的书写与配平2017年Ⅰ卷T27(2)(6);2017年Ⅱ卷T28(2);2017年Ⅲ卷T26(3)、T28(2);2016年Ⅰ卷T28(4)(5);2016年Ⅱ卷T26(5);2016年Ⅲ卷T28(2)(6);2015年Ⅰ卷T28(1);2014年Ⅰ卷T27(2);2014年Ⅱ卷T27(2)(3)命题热点1氧化还原反应的概念(对应学生用书第12页)■储知识——剖解重点难点备考·氧化还原反应概念间的关系在一个氧化还原反应中,有:氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物可总结为:比什么性,找什么剂,产物之性小于剂。
如在反应MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 中氧化性:MnO 2>Cl 2,还原性:HCl >Mn 2+。
■对点练——沿着高考方向训练·1.下列变化中,气体被还原的是( )A .二氧化碳使Na 2O 2固体变白B .氯气使KBr 溶液变黄C .乙烯使Br 2的四氯化碳溶液褪色D .氨气使AlCl 3溶液产生白色沉淀B [A 项,CO 2使Na 2O 2固体变白的原因是发生了反应:2CO 2+2Na 2O 2===2Na 2CO 3+O 2,该反应中,Na 2O 2既是氧化剂又是还原剂,CO 2既不是氧化剂也不是还原剂。
B 项,Cl 2使KBr 溶液变黄的原因是发生了反应:Cl 2+2KBr===2KCl +Br 2,该反应中Cl 元素由0价降低到-1价,故Cl 2发生了还原反应,被还原生成KCl 。
C 项,乙烯使Br 2的四氯化碳溶液褪色是由于CH 2===CH 2与Br 2发生加成反应生成了BrCH 2CH 2Br 。
D 项,NH 3使AlCl 3溶液产生白色沉淀是由于发生了反应:AlCl 3+3NH 3+3H 2O===Al(OH)3↓+3NH 4Cl ,该反应为非氧化还原反应。
]2.下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( )A .硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B .锂离子电池放电时,化学能转化成电能C .电解质溶液导电时,电能转化成化学能D .葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能A [A 项,硅太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应,将太阳能转化为电能,与氧化还原反应无关。
B 项,该能量转化过程利用的是原电池原理,在负极发生氧化反应,正极发生还原反应,与氧化还原反应有关。
C 项,该能量转化过程利用的是电解池原理,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,与氧化还原反应有关。
D项,葡萄糖为生命活动提供能量时,能量转化的同时葡萄糖被氧化为CO2和水,与氧化还原反应有关。
]3.实验室为监测空气中汞蒸气的含量,通常悬挂浸有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量,发生的反应为4CuI+Hg===Cu2HgI4+2Cu。
下列有关说法正确的是()A.上述反应的产物Cu2HgI4中,Hg的化合价为+2B.上述反应中CuI既是氧化剂,又是还原剂C.上述反应中Hg元素与Cu元素均被氧化D.上述反应中生成64 g Cu时,转移的电子数为2N AA[Cu2HgI4中Cu为+1价,Hg为+2价,I为-1价,A项正确;CuI中一部分Cu元素的化合价由+1降低到0,被还原,CuI为氧化剂,另一部分Cu元素的化合价未发生变化,B项错误;Cu元素的化合价降低,被还原,Hg元素的化合价升高,被氧化,C项错误;由题给方程式可知,上述反应中生成64 g Cu,即1 mol Cu时,转移1 mol电子,转移的电子数为N A,D项错误。
] 4.(2017·赣州二模) “银针验毒”在我国有上千年历史,银针主要用于检验是否有含硫元素的有毒物质。
其反应原理之一为Ag+H2S+O2―→Ag2S+H2O。
当银针变色后,将其置于盛有食盐水的铝制容器中一段时间后便可复原。
以下说法不正确的是()A.当银针变黑时,所检验的物质有毒B.银针验毒时,Ag被氧化C.上述验毒反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1D.银针复原发生的反应可能为3Ag2S+2Al===6Ag+Al2S3D[当银针变黑时,说明Ag被氧化为Ag2S,说明所检验的物质有毒,A正确;银针验毒时,Ag元素化合价升高,被氧化,B正确;根据反应方程式可知,氧化产物是Ag2S、还原产物是H2O,二者物质的量之比为1∶1,C正确;银针复原时,正极为Ag2S、负极为Al,总反应为3Ag2S+2Al+6H2O===6Ag+2Al(OH)3+3H2S↑,D错误。
]5.(2017·惠州4月模拟)高铁酸钾K2FeO4是一种高效、氧化性比Cl2更强的水处理剂,工业上常用下列反应先制高铁酸钠:2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,然后在低温下,在Na2FeO4溶液中加KOH固体至饱和就可析出K2FeO4,下列有关说法不正确的是() 【导学号:97184037】A.Na2O2在反应中既作氧化剂,又作还原剂B.高铁酸钾在该温度下的溶解度比高铁酸钠的溶解度小C.K2FeO4能消毒杀菌,其还原产物水解生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物D.制取高铁酸钠时,每生成1 mol Na2FeO4反应中共有4 mol电子转移D[反应中Fe元素的化合价升高,O元素的化合价部分升高部分降低,则Na2O2既是氧化剂也是还原剂,FeSO4为还原剂,A正确;低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),可知该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小,B正确;K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,其还原产物水解生成的Fe(OH)3胶体还能吸附水中的悬浮杂质,C正确;每生成1 mol Na2FeO4,有1 mol FeSO4参加反应,化合价由+2升高到+6,转移电子4 mol,2 mol Na2FeO4转移电子8 mol,另外6 mol Na2O2中有2 mol -1价的氧,升高为0价转移2 mol电子,每生成1 mol Na2FeO4反应中共有5 mol 电子转移,D错误。
][方法技巧]“三步”搞定氧化还原反应概念题第一步:依据题意分析概念:“升失氧,降得还;剂性一致,其他相反。
”“剂性一致”即氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。
“其他相反”即氧化剂被还原,发生还原反应,生成还原产物;还原剂被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物。
第二步:依据规律判断反应的合理性:氧化还原反应遵循化合价互不交叉规律、强弱规律等。
同学们应掌握化合价与氧化性的关系,“高价氧化低价还,中间价态两俱全”。
第三步:利用电子守恒进行定量判断:有关氧化还原反应的定量问题,利用得失电子守恒法可以简化计算过程。
对于生疏的或多步氧化还原反应,可直接找出起始的氧化剂、还原剂和最终的还原产物、氧化产物,利用原子守恒和电子守恒,建立已知量与未知量的关系,快速列等式求解。
■提能力——针对热点题型训练·(见专题限时集训T1、T2、T3)命题热点2氧化还原反应的规律与应用(对应学生用书第13页)■储知识——剖解重点难点备考·1.守恒律化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。
该规律可应用于氧化还原反应方程式的配平及相关计算等。
2.强弱律氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
强弱律的应用:在适宜条件下,用氧化性(还原性)较强的物质可制备氧化性(还原性)较弱的物质;用于比较物质的氧化性或还原性的强弱。
3.优先律当存在多种还原剂(氧化剂)时,氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应。
如向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2,因I-的还原性强于Br-,则先发生反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2,然后发生反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2。
4.价态律有多种价态的元素,处于最高价态时只具有氧化性(如H2SO4中的S元素),处于最低价态时只具有还原性(如H 2S 中的S 元素),处于中间价态时既有氧化性又有还原性(如SO 2中的S 元素)。
价态律可应用于判断物质的氧化性、还原性。
5.转化律同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的化合价只接近而不交叉,最多达到同种价态。
如:H 2S +H 2SO 4(浓)===S ↓+SO 2↑+2H 2O(H 2S -2→S 0,H 2S+6O 4→S +4O 2)、5Cl -+ClO -3+6H +===3Cl 2↑+3H 2O 。
■对点练——沿着高考方向训练·1.已知几种阴离子的还原性强弱顺序为OH -<Cl -<Br -<I -<S 2-,若某溶液含有相同浓度的OH -、Cl -、Br -、I -、S 2-,当向其中逐滴滴入新制的饱和氯水直至过量时,最后被氧化的离子是( )A .Br -B .Cl -C .OH -D .S 2-A [根据氧化还原反应规律,Cl 2首先与还原性最强的S 2-反应,最后和还原性弱的Br -反应,与Cl -不反应,Cl 2与OH -反应时Cl 2既是氧化剂又是还原剂。
]2.(2017·南阳四模)将13.6 g 带铁锈的铁片溶解于25 mL 、14 mol/L 的热的浓硫酸中,气体只有SO 2且体积为1.12 L(标准状况)。
将溶液稀释至100 mL ,所得溶液遇KSCN 溶液时无血红色出现。
下列说法正确的是( )【导学号:97184038】A .反应中:转移电子3.01×1022个B .反应后:剩余硫酸0.30 molC .原混合物:n (Fe 2O 3)∶n (Fe)=1∶2D .所得溶液:c (FeSO 4)=1.7 mol/LC [设原混合物Fe 2O 3、Fe 的物质的量分别是x 、y ,则160x +56y =13.6。
由题意说明一定还发生反应2Fe 3++Fe===3Fe 2+,SO 2是0.05 mol ,转移0.1 mol 电子,因此0.05+x =y ,解得x =0.05、y =0.1。