2010届高三化学一轮考点精讲精析
考点5 氧化还原反应
考点聚焦
1. 理解氧化还原反应的本质和特征
2. 从多个角度理解氧化剂和还原剂等概念
3. 会比较与判断氧化性或还原性强弱
4. 知道常见的氧化剂和还原剂
5. 能判断氧化还原反应中的电子转移方向和数目
6. 能配平化学方程式
7. 能运用氧化还原反应的规律进行有关计算
知识梳理
一、 理解氧化还原反应的本质和特征
氧化还原反应的实质是电子的 (包括电子的得失或电子对的偏移),特征是反应前
后 ;判断某反应是否属于氧化还原反应可根据反应前后 是否发生了变化这一特征。
二、 从多个角度理解氧化剂和还原剂等基本概念
概 念 |
得失氧的角度 |
化合价变化的角度 |
电子转移的角度 |
氧 化 剂 |
在反应中失去氧的物质 |
所含元素化合价降低的物质 |
在反应过程中得到电子的物质 |
还 原 剂 |
|
|
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氧化反应 |
物质得到氧的反应 |
物质所含元素化合价升高的反应 |
物质失去电子的反应 |
还原反应 |
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|
|
氧化产物 |
———— |
还原剂中所含元素化合价升高以后的对应产物 |
还原剂中失去电子以后的对应产物 |
还原产物 |
———— |
|
|
氧 化 性 |
———— |
———— |
氧化剂所具有的得到电子的能力 |
还 原 性 |
———— |
———— |
还原剂所具有的失去电子的能力 |
判断氧化反应、还原反应及氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物时可抓住下表中的关系:
反应物 |
变化特点 |
生成物 |
还原剂 |
失、高、氧---氧化反应 |
氧化产物 |
氧化剂 |
得、低、还---还原反应 |
还原产物 |
三、氧化性或还原性强弱比较与判断
(1)根据元素的化合价
[练 习]下列微粒:H+、Cu2+、Ag+、Fe2+、Fe3+、 、S2-、 、 、 、 、 、S、Cl2、Na、H2;其中只有氧化性的是 ;只有还原性的
是 ,既有氧化性又有还原性的是 ;
[思考]如果物质中某元素具有最高价,该元素只有 性;物质中元素具有最低价,该元素只有 性;物质中元素具有中间价态,该元素既有 又有 性。对于同一种元素,价态越高,则 性越强,价态越低,则 性越强。
(2)根据氧化还原反应方程式
强还原剂(A)+强氧化剂(B)=弱氧化产物(a)+弱还原产物(b)
则氧化性:B>a,还原性:A>b
氧化剂的氧化性越强,则其对应的 产物的还原性则越 ;还原剂的还原性越强,则其对应的 产物的氧化性则越 。
(3)根据金属活动性顺序表
在金属活动性顺序表中,位置越靠前,其还原性就越 ,其阳离子的氧化性就越 。
(4)根据元素周期表
同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 ;同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 。
(5)根据反应的难易程度
氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越 。
不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时,条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大,则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越 ;
(6)其它条件
一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越 ,反之则越弱。
注意:
1物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的 ,与得失电子的 无关。如:Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na>Mg>Al;浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱依次为:浓HNO3 >稀HNO3;
2同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
四、知道常见的氧化剂和还原剂
在中学化学中,常用作氧化剂的物质有: 、 、 、 、 、
等;常用作还原剂的物质有活泼的金属单质如 、 、 ,以及 、
、 等。(见人教版必修1第36页)
五、 能判断氧化还原反应中的电子转移方向和数目
1、双线桥分析法
要点:①双线桥从左指向右连接不同价态的同种元素;
②线上标明电子得失、化合价升降、被氧化、被还原等内容(注意得失电子守恒)。
2、单线桥分析法
要点:①单线桥是从还原剂中失去电子的元素指向氧化剂中得到电子的元素;
②线上标明只标明电子的数目,不必写其它内容。
六、化学方程式的配平
1、依据原则:在氧化还原反应中,元素得电子的总数=元素失去电子的总数
或化合价升高的总数=化合价降低的总数
2、配平方法:一标二列三求四配五观六查
具体地说,就是标出反应前后元素的化合价、列出化合价的升降情况、求化合价升降的最小公倍数、根据所求的最小公倍数配出化合价发生变化的物质的系数、用观察法配出所含元素化合价未发生变化的物质的系数、用质量守恒和电荷守恒检查所配结果是否正确。
例: KMnO4+ HCl= KCl+ MnCl2+ Cl2↑+ H2O
系数为:2、16、2、2、、5、8
七、能运用氧化还原反应的规律进行有关计算
氧化还原反应比较典型的计算有:求氧化剂与还原剂的垢量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,列出守恒关系式求解。从试题的变化趋势来看,有一类题目已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比,计算并确定产物。题目解答的方法思路是:首先根据氧化剂与还原剂的质量比求出物质的量之比,分析判断可能的情况,然后再由得失电子数守恒列式求出化合价的变化,即可写出产物的分子式。
试题枚举
【例1】下列反应中,属于非氧化还原反应的是 ( )
A.3CuS+8HNO3 =3Cu(NO3)2+2NO↑+3S↓+4H2O
B.3Cl2+6KOH =5KCl+KClO3+3H2O
C.3H2O2+2KCrO2+2KOH =2K2CrO4+4H2O
D.3CCl4+K2Cr2O7 =2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl
解析:解答此类题的关键是正确判别元素的化合价。
答案:D
【例2】对于反应IBr+H2O=HBr+HIO的说法正确的是( )
A.IBr只作氧化剂 B.IBr只作还原剂
C.IBr既是氧化剂又是还原剂 D.IBr既不是氧化剂又不是还原剂
解析:解答这一题的关键是正确判别共价化合物IBr、HIO中I、Br元素的化合价。
答案:D
【变式】分析下列变化过程是氧化还是还原,再填空:
①Fe FeCl2 需加____________剂,如____________
②CuO Cu 需加____________剂,如____________
③HCl Cl2 是____________反应,HCl是____________剂
④HCl H2 是____________反应,HCl是____________剂
⑤Fe3+ Fe 需加____________剂,Fe3+具有____________性
解析:解答这一题的关键是分析出同一种元素的化合价变化情况,判断出需要加氧化剂还是还原剂或发生了什么样的反应。
答案:①需加氧化剂,如CuCl2;②需加还原剂,如H2;③氧化反应,HCl是还原剂;
④是还原反应,HCl是氧化剂;⑤需加还原剂,Fe3+具有氧化性
【例3】常温下,在下列溶液中发生如下反应 ①16H++10Z-+2XO4-=2X2++5Z2+8H2O ②2A2++B2=2A3++2B- ③2B-+Z2=B2+2Z-,则下列反应中能进行的是( )
A.Z2+ A2+—— A3++ Z- B.A3++ Z——— A2+ + Z2
C.XO4-+ A2++ H+—— X2++ A3+ + H2O D.B2+X2++OH———B-+XO4—+H2O
解析:解这一题时先根据氧化还原反应的规律:强还原剂(A)+强氧化剂(B)=弱氧化产物(a)+弱还原产物(b),正确判断出有关微粒氧化性或还原性的强弱顺序,再将选项项中提供的反应用同样的方法判断后,观察与题给条件得出的结论是否一致,如果说是一致的,则可以发生,否则不能。
答案:A、C
【变式】根据反应(1)~(4),可以判断下列4个物质的氧化性由强到弱的正确顺序是(B )
⑴ Cl2+2KI=2KCl+I2 ⑵ 2FeCl2+Cl2=2FeCl3
⑶ 2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 ⑷ H2S+I2=S+2HI
A. H2S>I2>Fe3+>Cl2 B.Cl2> Fe3+ > I2 > H2S
C. Fe3+ > Cl2 > H2S > I2 D. Cl2>I2>Fe3+> H2S
【例4】用双线桥法分析氧化还原反应:CuO+H2======Cu+H2O