2021高考化学鲁科版一轮复习教师用书第二章第5课时 氧化还原反应及相关概念
展开第5课时 氧化还原反应及相关概念
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知识点一 氧化还原反应的相关概念及表示方法
1.本质和特征
2.基本概念及相互关系
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
[名师点拨] 氧化还原反应概念的“两大误区”
(1)某元素由化合态变为游离态时,误认为元素只能被还原。
(2)误认为反应中若有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原。
3.电子转移的表示方法
(1)双线桥法:①标变价,②画箭头,③算数目,④说变化。
实例:用双线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目
(2)单线桥法:箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得到”“失去”字样。
实例:用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目
4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1.(2019·山东省实验中学诊断)化学与生活密切相关,下列物质的应用中涉及电子转移的是( C )
A.纯碱作洗涤剂
B.氯化铵溶液作除锈剂
C.“84”消毒液作消毒剂
D.白醋作除垢剂
解析:纯碱作洗涤剂是由于碳酸钠水解产生的氢氧化钠可以与油脂发生反应,不涉及电子转移;氯化铵溶液作除锈剂是盐发生水解生成酸与锈(氧化物)反应,不涉及电子转移;“84”消毒液作消毒剂是利用消毒液的强氧化性,发生氧化还原反应,涉及电子转移,选项C符合题意;白醋作除垢剂是酸与碳酸钙反应,属于非氧化还原反应,不涉及电子转移。
2.下列表示电子转移方向和数目正确的是( D )
A.
B.
C.
D.
解析:A项,得失电子数为2;B项,还原产物指向错误,得失电子数为5,箭头指向应为KClO3→Cl2,HCl→Cl2;C项,得失电子数为2,箭头指向应为H2SO4(浓)→
SO2,H2S→S。
3.(2019·江苏东台月考)钛被誉为“21世纪金属”,工业冶炼钛的第一步反应为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。下列关于该反应的说法正确的是( B )
A.TiO2是氧化剂
B.四氯化钛是还原产物
C.Cl2发生氧化反应
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
解析:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO中,C元素的化合价升高,Cl元素的化合价降低。Ti、O元素的化合价不变,则TiO2不是氧化剂,A错误、B正确;氧化剂发生还原反应,故C错误;氧化剂(Cl2)与还原剂(C)的物质的量之比为1∶1,故D错误。
4.(经典全国Ⅰ卷节选)(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。回答下列问题:
H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,P元素的化合价为 。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为 (填化学式)。
(2)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为 。
解析:(1)H3PO2中H元素为+1价,O元素为-2价,化合物中各元素正负化合价代数和为0,故P元素的化合价为+1价;该反应中Ag+为氧化剂,H3PO2为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,设反应产物中P的化合价为x,根据化合价升降值相等,得4×(1-0)=1×(x-1),x=+5,所以氧化产物为H3PO4。
(2)浓缩液中含I-、MnO2和H2SO4,I-被氧化为I2,MnO2被还原为MnSO4,故还原产物为MnSO4。
答案:(1)①+1 ②H3PO4
(2)MnSO4
知识点二 氧化剂与还原剂
1.常见氧化剂
常见氧化剂:包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如:
2.常见还原剂
常见还原剂:包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如:
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
元素化合价处于 中间价态的物质 | 氧化产物 | 还原产物 |
Fe2+ | Fe3+ | Fe |
(H2SO3) | S | |
H2O2 | O2 | H2O |
其中Fe2+、 (H2SO3)主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
[名师点拨] 破除氧化(还原)剂认识模型定式
(1)在氧化还原反应中,非金属单质不一定只作氧化剂。如C+H2O(g)H2+CO中,C是还原剂,H2是还原产物。
(2)氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂,有的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂。如Cl2+H2OHCl+HClO中,H2O既不是氧化剂,也不是还原剂。
1.中国传统文化对人类文明贡献巨大,《本草纲目》中有如下记载:“(火药)乃焰消(KNO3)、硫黄、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”,其中利用的KNO3的性质是( D )
A.自燃性 B.稳定性
C.还原性 D.氧化性
解析:火药爆炸的反应原理为2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑,反应中N元素化合价降低,KNO3为氧化剂,故反应中利用了KNO3的氧化性,D项正确。
2.(2017·北京卷)下列变化中,气体被还原的是( B )
A.二氧化碳使Na2O2固体变白
B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
解析:A项中2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,反应中Na2O2中氧的化合价为-1价,在反应中既升高也降低,Na2O2既是氧化剂也是还原剂,CO2中元素化合价不变;B项中Cl2+
2Br-Br2+2Cl-,Cl2中元素化合价降低,被还原;C项中+Br2,Br2是强氧化剂,被氧化;D项中,AlCl3+3NH3+3H2OAl(OH)3↓+3NH4Cl,此反应为非氧化还原反应。
3.已知下述三个实验中的物质均能发生化学反应。
① | ② | ③ |
将铁钉放入硫酸铜溶液中 | 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸 | 将铁钉放入氯化铁溶液中 |
下列判断正确的是( A )
A.实验①和③中的铁只作还原剂
B.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+
C.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
D.实验③中反应的离子方程式为Fe+Fe3+2Fe2+
解析:实验①中铁置换出铜,铁作还原剂,实验③中铁被Fe3+氧化,铁作还原剂,A正确;由实验①可知氧化性:Cu2+>Fe2+,B错误;实验②中Fe2+被硝酸氧化为Fe3+,Fe2+是还原剂,C错误;D选项中离子方程式的电荷和得失电子不守恒,正确的离子方程式为Fe+2Fe3+3Fe2+,D错误。
