氧化还原反应专题学案

考点一　氧化还原反应及其相关概念

一、氧化还原反应基本概念

1、氧化剂化合价_______,_______电子，被_________, 发生________反应，得到______产物。

    还原剂化合价_______,_______电子，被_________, 发生________反应，得到______产物。

2．氧化还原反应的特征_______________，氧化还原反应的本质_________________。

请用图示的办法表示出氧化还原反应与四种基本类型反应之间的联系。

练习1、已知反应：Fe＋4HNO₃(稀)＝Fe(NO₃)₃＋2H₂O＋NO↑，其中：氧化剂_______，还原剂______，氧化产物________，还原产物________，被氧化的元素_______，被还原的元素_______。

 每生成1mol NO转移的电子数为_____________

2、下列叙述中，正确的是           (　　　)

A．化合反应一定是氧化还原反应，一定有元素被氧化，同时有元素被还原

B．有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应

C．难失电子的原子，获得电子的能力一定强

D．元素由化合态变成游离态时，它可能被氧化，也可能被还原

二、氧化性、还原性强弱的判断规律

 1、氧化性：   氧化剂     氧化产物    还原性：   还原剂      还原产物（填“＞”“＜”）

2、金属越活泼单质还原性越        ，对应最高价阳离子的氧化性越       （填“强”“弱”）。

  非金属越活泼单质氧化性越       ，对应最低价阴离子的还原性越     （填“强”“弱”）。

例如：还原性Na＞Mg＞Al  氧化性Al³⁺＞ Mg²⁺＞Na⁺

      氧化性Cl₂＞Br₂＞I₂      还原性I^-＞Br^-＞Cl^-

3、一般地，元素处在最高价态时只有       性，元素处在最低价态时只有       性，处于中间价态既有氧化性又有还原性，同种元素价态越高氧化性越       ，同种元素价态越低还原性越       。

例如：+6价S只有氧化性，-2价S只有还原性，

氧化性：浓H₂SO₄＞SO₂＞S     KMnO₄＞MnO₂  还原性：H₂S＞SO₂

练习3、已知如下反应：2Fe²⁺＋Cl₂＝2Fe³⁺＋2Cl^－；  HClO＋HCl＝Cl₂↑＋H₂O

                 2Fe³⁺＋Cu＝2Fe²⁺＋Cu²⁺；  Fe＋Cu²⁺＝Cu＋Fe²⁺，

则HClO、Cl₂、Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺的氧化性由强到弱的顺序______________________________。

三、特殊反应

1、部分氧化还原 

在反应MnO₂+4HCl(浓) MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑ 中若转移0.2mol电子，则被氧化的HCl的物质的量为     mol，参加反应的HCl的物质的量为     mol。

2、 同种元素既被氧化又被还原

在反应2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂中每有1molO₂生成，转移的电子数为   

【合作探究、讨论展示】

1、某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：O₂、H₂CrO₄、Cr(OH)₃、H₂O、H₂O₂。已知该反应中H₂O₂只发生如下过程H₂O₂→O_{2[来源:金太阳新课标资源网]}

（1）该反应中的还原剂是_________________

（2）该反应中发生还原反应的过程是_________________→_________________

（3）写出该反应的化学方程式(不必配平)____________________________________

（4）若产生的气体在标准状况下体积为3.36L，则反应中转移电子总数为____________

2、下列说法中正确的是（    ）

A. 氯离子的还原性比硫离子的还原性强    B．同种元素价态越高氧化性不一定越强

C．物质失去电子数越多，其还原性越强     D．实验室可用Zn与稀硝酸反应制取氢气

3、在反应KClO₃+6HCl（浓）=KCl+3H₂O+3Cl₂↑中每生成1molCl₂转移的电子的物质的量为    _____  ，被氧化的HCl的物质的量为     mol。

四、氧化还原反应的配平

 1、 配平原则

   （1）得失电子守恒原则  （2）质量守恒原则   （3）电荷守恒原则

 2、配平步骤

   例： Fe＋ HNO₃(稀)----- Fe(NO₃)₃＋ H₂O＋ NO↑

小结：（1）标变价  （2）列变化  （3）求总数   （4）配系数    （5）细检查

题组一　正向配平类

1． (1)____HCl(浓)＋____MnO₂____Cl₂↑＋____MnCl₂＋____H₂O

(2)____Cu＋____HNO₃(稀)===____Cu(NO₃)₂＋____NO↑＋____H₂O

(3)____KI＋____KIO₃＋____H₂SO₄===____I₂＋____K₂SO₄＋____H₂O

(4)____MnO＋____H^＋＋____Cl^－===____Mn^2＋＋____Cl₂↑＋____H₂O

答案　(1)4　1　1　1　2　   (2)3　8　3　2　4

(3)5　1　3　3　3　3　(4)2　16　10　2　5　8

题组二　逆向配平类

2． (1)____S＋____KOH===____K₂S＋____K₂SO₃＋____H₂O

(2)____P₄＋____KOH＋____H₂O===____K₃PO₄＋____PH₃

答案　(1)3　6　2　1　3　(2)2　9　3　3　5

题组三　缺项配平类

3． (1)____ClO^－＋____Fe(OH)₃＋____===____Cl^－＋____FeO＋____H₂O

(2)____MnO＋____H₂O₂＋____===____Mn^2＋＋____O₂↑＋____H₂O

答案　(1)3　2　4OH^－　3　2　5      (2)2　5　6H^＋　2　5　8

练习4、配平下列方程式

（1）C＋ HNO₃(浓)----  H₂O＋ NO₂↑+ CO₂         （2）NO₂+ H₂O----  HNO₃＋ NO

（3）H₂S+ SO₂----  H₂O+ S                        （4）HNO₃(浓)—— NO₂+ H₂O+ O₂

（5）MnO₄^-+  Fe²⁺+ H⁺---  Mn²⁺＋ H₂O ＋ Fe³⁺

五、氧化还原反应的简单计算

 1、 利用关系式计算

练习5、足量铜于一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO₂、N₂O₄、NO的混合气体，这些气体与1.68LO₂（标准状况）混和通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加 

入5moL/LNaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（  ）

   A、60mL          B、45 mL             C、30 mL            D、15 mL

2、根据电子得失守恒法计算

练习6、在一定条件下，PbO₂与Cr³⁺反应，产物是Cr₂O₇^2－ 和Pb²⁺，则与1mol Cr³⁺反应所需PbO₂的物质的量为      （     ）

      A．3.0 mol         B．1.5 mol          C． 1.0 mol        D．0.75 mol

【合作探究、讨论展示】

1、一定体积的KMnO₄溶液恰好能氧化一定质量KHC₂O₄· H₂C₂O₄·2H₂O。若用0.1000 mol/L的NaOH溶液中和相同质量的KHC₂O₄·H₂C₂O₄·2H₂O，所需NaOH溶液的体积恰好为KMnO₄溶液的3倍，则KMnO₄溶液的浓度(mol/L)为          (      )

提示：①H₂C₂O₄是二元弱酸　

②10[KHC₂O₄·H₂C₂O₄]＋8 KMnO₄＋17H₂SO₄＝8MnSO₄＋9K₂SO₄＋40CO₂↑＋32H₂O

A．0.008889　　　　B．0.08000　　　　C．0.1200　　　　D．0.2400

2、足量铜于一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO₂、N₂O₄、NO的混合气体，这些气体与1.68LO₂（标准状况）混和通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加 

入5moL/LNaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（  ）

   A、60mL          B、45 mL             C、30 mL            D、15 mL

六、氧化还原反应电子转移的表示方法

1．双线桥法

用箭头表示氧化还原反应中同一元素的原子或离子得到或失去电子的情况。在线上标出“________”或“____________”电子的数目，一条箭头线由________指向________，另一条由________指向________。如：

氧化剂　还原剂　   还原产物　氧化产物

2．单线桥法

用箭头表示反应物中不同(或相同)原子或离子间的电子转移。在线上标出_______，箭头指出电子转移的方向，即箭头由________指向__________。如：

还原剂　    氧化剂

题组训练

题组一　依据方程式判断氧化性、还原性强弱

1． 已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：

Ce^4＋＋Fe^2＋===Fe^3＋＋Ce^3＋        Sn^2＋＋2Fe^3＋===2Fe^2＋＋Sn^4＋

由此可以确定Fe^2＋、Ce^3＋、Sn^2＋三种离子的还原性由强到弱的顺序是       (　　)

A．Sn^2＋、Fe^2＋、Ce^3＋                   B．Sn^2＋、Ce^3＋、Fe^2＋

C．Ce^3＋、Fe^2＋、Sn^2＋                   D．Fe^2＋、Sn^2＋、Ce^3＋

2． 铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：

(1)Tl^3＋＋2Ag===Tl^＋＋2Ag^＋，(2)Ag^＋＋Fe^2＋===Ag＋Fe^3＋，(3)Fe＋2Fe^3＋===3Fe^2＋，下列离子氧化性比较顺序正确的是                                         (　　)

A．Tl^3＋>Fe^3＋>Ag^＋     B．Fe^3＋>Ag^＋>Tl^3＋   C．Tl^＋>Ag^＋>Fe^2＋      D．Tl^3＋>Ag^＋>Fe^2＋

题组二　依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生

3． 已知Co₂O₃在酸性溶液中易被还原成Co^2＋，Co₂O₃、Cl₂、FeCl₃、I₂的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是                                   (　　)

A．3Cl₂＋6FeI₂===2FeCl₃＋4FeI₃                    B．Cl₂＋FeI₂===FeCl₂＋I₂

C．Co₂O₃＋6HCl===2CoCl₂＋Cl₂↑＋3H₂O            D．2Fe^3＋＋2I^－===2Fe^2＋＋I₂

4． 硫氰[(SCN)₂]的化学性质和卤素(X₂)类似，称为拟卤素，如(SCN)₂＋H₂O===HSCN＋HSCNO，它们的阴离子的还原性强弱为Cl^－<Br^－<SCN^－<I^－。下列说法不正确的是(　　)

A．Cl₂可以与KSCN溶液反应              B．(SCN)₂可以与KI溶液反应

C．KSCN溶液可以与FeCl₃溶液反应        D．(SCN)₂可以与KBr溶液反应

题组三　先后规律的应用

5． 现有下列三个氧化还原反应：

2FeCl₃＋2KI===2FeCl₂＋2KCl＋I₂                  2FeCl₂＋Cl₂===2FeCl₃

2KMnO₄＋16HCl===2KCl＋2MnCl₂＋5Cl₂↑＋8H₂O

若某溶液中含有Fe^2＋、Cl^－和I^－，要除去I^－而不氧化Fe^2＋和Cl^－，可以加入的试剂是(　　)

A．Cl₂         B．KMnO₄              C．FeCl₃          D．HCl

6． 含有a mol FeBr₂的溶液中，通入x mol Cl₂。下列各项为通Cl₂过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是                                       (　　)

A．x＝0.4a,2Fe^2＋＋Cl₂===2Fe^3＋＋2Cl^－              B．x＝0.6a,2Br^－＋Cl₂===Br₂＋2Cl^－

C．x＝a,2Fe^2＋＋2Br^－＋2Cl₂===Br₂＋2Fe^3＋＋4Cl^－

D．x＝1.5a,2Fe^2＋＋4Br^－＋3Cl₂===2Br₂＋2Fe^3＋＋6Cl^－

题组四　价态归中规律、歧化反应规律的应用

7． 已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：

①G―→Q＋NaCl  ②Q＋H₂OX＋H₂  ③Y＋NaOH―→G＋Q＋H₂O④Z＋NaOH―→Q＋X＋H₂O

这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是                        (　　)

A．G、Y、Q、Z、X                   B．X、Z、Q、G、Y

C．X、Z、Q、Y、G                   D．G、Q、Y、Z、X