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文檔簡(jiǎn)介
專題04氧化還原反應(yīng)
W考綱考情
1.理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征;
2.從多個(gè)角度理解氧化劑和還原劑等概念;
3.會(huì)比較與判斷氧化性或還原性強(qiáng)弱;
考綱4.知道常見的氧化劑和還原劑;
5.能判斷氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目;
6.能夠利用得失電子守恒進(jìn)行有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算;
7.掌握常見氧化還原反應(yīng)的配平和相關(guān)計(jì)算。
氧化還原反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)教材中的重要概念,貫穿整個(gè)高中化學(xué)的始終,因此,它是歷年
高考的必考內(nèi)容,填空題、簡(jiǎn)答題均有可能出現(xiàn)。預(yù)計(jì)在2023年高考中,氧化還原反應(yīng)
考情預(yù)測(cè)在高考中考查形式有:(1)出現(xiàn)在阿伏伽德羅常數(shù)的正誤判斷中;(2)出現(xiàn)在離子共存問(wèn)題
中;(3)出現(xiàn)在離子方程式的正誤判斷中;(4)出現(xiàn)在簡(jiǎn)答題中根據(jù)信息書寫化學(xué)方程式,
能力要求高,難度較大。
核心素養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析證據(jù)推理與模型認(rèn)知
?3思維導(dǎo)圖
氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、被氧化、被還原
氧化還原反應(yīng)的概念氧化性:氧化劑強(qiáng)于氧化產(chǎn)物
同一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)中
還原性:還原劑強(qiáng)于還原產(chǎn)物
守恒規(guī)律
強(qiáng)弱規(guī)律
基本規(guī)律
氧化還原反應(yīng)價(jià)態(tài)規(guī)律
歸中規(guī)律
先后規(guī)律
寫出已知的物質(zhì),預(yù)測(cè)主要的生成物
陌生氧化還原反應(yīng)化學(xué)
(或離子)方程式的書寫根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒配平發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)
根據(jù)質(zhì)量守恒配平其余的物質(zhì)
檢查質(zhì)量、電荷、得失電子是否守恒,溶液的酸堿性是否符合,“1”“I”標(biāo)注是否正確
導(dǎo)考點(diǎn)提煉
高頻考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)基本概念
1.氧化還原反應(yīng)基本概念圖解
有
失電子(實(shí)質(zhì)),化合價(jià)升高(特征),被氧化元
素
化
失去
合
電
子
價(jià)
的
反
升
氧化高
應(yīng)
物
的
產(chǎn)物生
成
物
失電子的能力
得失電子總數(shù)相
等,化合價(jià)升降
總數(shù)相等
有
得電子的能力元
到
得
素
化
子
電
合
氧加劑產(chǎn)立生成價(jià)
的
反發(fā)生還原還原
降
氧化性反應(yīng)低
應(yīng)
物
的
產(chǎn)物生
成
物
得電子(實(shí)質(zhì)),化合價(jià)降低(特征),被還原
2.常見氧化劑和還原劑
(1)常見氧化劑及其還原產(chǎn)物
酸性KMnO4>
氧化劑Fe3+濃
C12(X2)o2HC1OH2so4HNO3H2O2
K2Cr2O7
還原產(chǎn)2-
H2O/O/
(-)Fe2+/FeMn2+>Cr3+
crxcrso2NO2/NOH2O
物OH-
(2)常見還原劑及其氧化產(chǎn)物
還原劑金屬單質(zhì)非金屬單質(zhì)Fe2+2
H2S/S"HI/FNH3coSO2/SO5
非金屬
氧化產(chǎn)物金屬離子Fe3+、SO3、soF
SSO2I2N2>NOCO2
氧化物
3.電子轉(zhuǎn)移的表示方法
(1)雙線橋法:①標(biāo)變價(jià),②畫箭頭,③算數(shù)目,④說(shuō)變化。
失“e一
I1
還原劑+氧化劑一氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物
It
得ne~
(2)單線橋法:箭頭由失電子原子指向得電子原子,線橋上只標(biāo)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目,不標(biāo)“得”“失”字樣。
ne
I;
還原劑+氧化劑?氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物
【典例剖析】
【例1】(2022?浙江省6月選考)關(guān)于反應(yīng)Na2s2O3+H2sO4=Na2SCU+S|+SO2T+H2O,下列說(shuō)法正確的是()
A.H2sO4發(fā)生還原反應(yīng)B.Na2s2O3既是氧化劑又是還原劑
C.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:1D.ImolNa2s2O3發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移4moi電子
【答案】B
【解析】Na2s2O3+H2sCU=Na2sO4+SJ+SO2T+H2O,該反應(yīng)的本質(zhì)是硫代硫酸根離子在酸性條件下發(fā)上歧化
反應(yīng)生成硫和二氧化硫,化合價(jià)發(fā)生變化的只有S元素一種,硫酸的作用是提供酸性環(huán)境。A項(xiàng),H2s04轉(zhuǎn)化
為硫酸鈉和水,其中所含元素的化合價(jià)均未發(fā)生變化,故其沒(méi)有發(fā)生還原反應(yīng),A不正確;B項(xiàng),Na2s2O3中的
S的化合價(jià)為+2,其發(fā)生歧化反應(yīng)生成S(0價(jià))和SC)2(+4價(jià)),故其既是氧化劑又是還原劑,B正確;C項(xiàng),該
反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是SO2,還原產(chǎn)物為S,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1,C不正確;D項(xiàng),根據(jù)
其中S元素的化合價(jià)變化情況可知,ImolNa2s2O3發(fā)生反應(yīng),要轉(zhuǎn)移2moi電子,D不正確。故選B。
【例2】(2021?湖南選擇性考試)KIO3常用作食鹽中的補(bǔ)碘劑,可用“氯酸鉀氧化法”制備,該方法的第一步反
應(yīng)為6I2+11KC1O3+3H2O&6KH(K)3)2+5KC1+3C12T。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cb時(shí),反應(yīng)中轉(zhuǎn)移lOmole.
B.反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為11:6
C.可用石灰乳吸收反應(yīng)產(chǎn)生的Cb制備漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)食鹽中1。3一的存在
【答案】A
【解析】分析反應(yīng)6I2+11KC1O3+3H2O46KH(IO3)2+5KC1+3a2T可知,I元素化合價(jià)由0價(jià)升高到+5價(jià),上
為還原劑,C1元素化合價(jià)由+5價(jià)降到-1價(jià)和0價(jià),KC1O3作為氧化劑。A項(xiàng),依據(jù)分析生成3moicL為標(biāo)準(zhǔn),
反應(yīng)轉(zhuǎn)移60moie「,產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即ImolCL時(shí),反應(yīng)轉(zhuǎn)移20moie「,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),依據(jù)方程式可
知,I元素化合價(jià)由0價(jià)升高到+5價(jià),E為還原劑,C1元素化合價(jià)由+5價(jià)降到-1價(jià)和。價(jià),KC1C>3作為氧化
劑,卜為還原劑,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為11:6,故B正確;C項(xiàng),漂白粉可由生成的氯氣與石灰
乳反應(yīng)制得,發(fā)生反應(yīng)2Ca(OH)2+2C12=CaCb+Ca(ClO)2+2H2O,故C正確;D項(xiàng),在酸性溶液中Q一和「發(fā)生
反應(yīng):IO3-+5「+6H+=3l2+3H2。,可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)食鹽中IO3-的存在,故D正確;故選A。
【變式探究】
1.(2022?浙江省稽陽(yáng)聯(lián)誼學(xué)校高三聯(lián)考)關(guān)于反應(yīng):10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2T,下列說(shuō)法正確的
是()
A.反應(yīng)物KNO3中N被氧化
B.NaN3中氮元素為-3價(jià)
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,若有6.5gNaN3參加反應(yīng),則生成3.584LN2
D.若ImolKNCh參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10moi
2.(2022.天津市五校高三聯(lián)考)神舟十二號(hào)飛船的控制計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)管理計(jì)算機(jī)完全使用國(guó)產(chǎn)CPU芯片,
制作芯片刻蝕液為硝酸與氫氟酸的混合溶液,其工藝涉及的反應(yīng)為:Si+HNO3+6HF=H2SiF6+HNO2+H2+H2O,
下列說(shuō)法正確的是()
A.H2SiF6中Si元素的化合價(jià)為+6價(jià)
B.該反應(yīng)中,HNO3僅作氧化劑
C.該反應(yīng)中,生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LH2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol
D.芯片刻蝕液可用硫酸代替
3.(2022?湖南省湖湘教育三新探索協(xié)作體高三聯(lián)考)鐵氟酸鉀為深紅色晶體,俗稱“赤血鹽”,常用來(lái)檢驗(yàn)Fe?+,
堿性條件下可發(fā)生反應(yīng):4K3[Fe(CN)6]+4KOH=4K4[Fe(CN)6]+O2T+2H2O,下列說(shuō)法不正確的是()
A.該反應(yīng)中K3[Fe(CN)6]表現(xiàn)氧化性,被還原
B.K3[Fe(CN)6]溶液加入到含有Fe?+的溶液中,生成的藍(lán)色沉淀中鐵元素存在兩種價(jià)態(tài)
C.KOH作還原劑,0.4molKOH被氧化時(shí),轉(zhuǎn)移0.4mol電子
D.O.lmol鐵氟酸鉀參與反應(yīng)時(shí),生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下02560mL
4.(2023?浙江省浙里卷天下高三開學(xué)測(cè)試)高氯酸錢可以用于固體火箭的推進(jìn)劑,關(guān)于2NH4ClO4(s)=N2(g)
+Cb(g)+2C)2(g+4H20(g)反應(yīng),下列說(shuō)法不氐做的是()
A.0.5molNH4C104完全分解產(chǎn)生氣體的體積約為44.8L
B.NH4cle)4既是氧化劑又是還原劑
C.該反應(yīng)中,還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:3
D.上述NH4c1CU的分解反應(yīng),反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能
方誤區(qū)警示
1.誤認(rèn)為有單質(zhì)參與或生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。如02與03的轉(zhuǎn)化為非氧化還原反應(yīng)。
2.誤認(rèn)為元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)一定被還原,其實(shí)不一定。如HCl-Cb,氯元素被氧化,CuO—Cu,
銅元素被還原。
3.誤認(rèn)為氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化,則一定有另一種元素被還原,其實(shí)不一定。如C12+H2O
HC1+HC1O中,被氧化和被還原的都是氯元素。
4.誤認(rèn)為具有氧化性的物質(zhì)和具有還原性的物質(zhì)一定都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),其實(shí)不一定。如S02具有還原性,
濃H2s04具有氧化性,但二者不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
5.誤認(rèn)為同種元素的高價(jià)態(tài)的物質(zhì)一定比低價(jià)態(tài)物質(zhì)的氧化性強(qiáng),其實(shí)不一定。如HC10的氧化性高于
HC1O4O
高頻考點(diǎn)二氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律
1.氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律
化合價(jià)升高總數(shù)與降低總數(shù)相等,實(shí)質(zhì)是反應(yīng)中失電子總數(shù)與得電子總數(shù)
定義相等。即“(氧化劑)X變價(jià)原子個(gè)數(shù)x化合價(jià)變化值=成還原劑)x變價(jià)原子個(gè)
守恒律數(shù)X化合價(jià)變化值。
①直接計(jì)算參與氧化還原反應(yīng)物質(zhì)間的數(shù)量關(guān)系。
應(yīng)用
②配平氧化還原反應(yīng)方程式。
氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;
定義
還原性:還原劑〉還原產(chǎn)物。
強(qiáng)弱律
①判斷某氧化還原反應(yīng)中,氧化性、還原性的相對(duì)強(qiáng)弱。
應(yīng)用
②判斷某氧化還原反應(yīng)能否正常進(jìn)行。
當(dāng)存在多種還原劑(氧化劑)時(shí),氧化劑(還原劑)通常先和還原性(氧化性)
定義
最強(qiáng)的還原劑(氧化劑)反應(yīng)。
①判斷某一氧化還原反應(yīng)能否正常進(jìn)行。
優(yōu)先律
②可判斷物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的先后順序。
應(yīng)用
如:向NaBr和Nai的混合溶液中通入CL,因「的還原性強(qiáng)于Br,則先
發(fā)生反應(yīng):2「+Ch=2Cr+l2,然后發(fā)生反應(yīng):2BL+C12=2C「+Br2。
有多種價(jià)態(tài)的元素,處于最高價(jià)態(tài)時(shí)只具有氧化性(如H2s04中的S元素),
定義處于最低價(jià)態(tài)時(shí)只具有還原性(如H2s中的S元素),處于中間價(jià)態(tài)時(shí)既有
價(jià)態(tài)律氧化性又有還原性(如SO2中的S元素)。
①判斷氧化還原反應(yīng)能不能發(fā)生。
應(yīng)用
②判斷同種元素的不同物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)的化合價(jià)變化情況。
同種元素不同價(jià)態(tài)間發(fā)生歸中反應(yīng)時(shí),元素的化合價(jià)只接近而不交叉,最
定義
多達(dá)到同種價(jià)態(tài)。
轉(zhuǎn)化律
-20+6+4
如:H2S+H2SO4(*)=S1+SO2T+2H2O(H2STS,、
應(yīng)用H2so4TSO2)5CP
+C1O5+6H+=3C12T+3H2。0
2.物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的應(yīng)用
當(dāng)不同的氧化劑作用于同一還原劑時(shí),若氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)相同,可依據(jù)
反應(yīng)條件的難易程度來(lái)判斷氧化劑氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱,一般來(lái)說(shuō)反應(yīng)條件
(1)依據(jù)反應(yīng)條件越苛刻,說(shuō)明反應(yīng)越難發(fā)生(即氧化劑得電子越困難),則對(duì)應(yīng)氧化劑的氧
來(lái)判斷。化性越弱,例如:
CU+4HNO3(濃)===CU(NC>3)2+2NO2T+2H2。
Cu+2H2SO4(濃)ACUSO4+SO2T+2H2O
氧化性:濃硝酸>濃硫酸。
①根據(jù)元素周期表判斷
\
物質(zhì)氧化
性、還原性:___1_________
:___1_________
強(qiáng)弱判斷
的常用方(2)根據(jù)“三表”判--------------------------------------
②根據(jù)金屬及非金屬的活動(dòng)性順序表判斷
法斷。
//e對(duì)應(yīng)的一'、,
,離子是Fe2+,
一--------
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
還原性逐漸減弱,對(duì)應(yīng)離子的氧化性逐漸增強(qiáng)
F2CI2Br2I2S
氧化性逐漸減弱,對(duì)應(yīng)陰離子的還原性逐漸增強(qiáng)
①兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極時(shí),負(fù)極是電子流出的一極,正極是
(3)依據(jù)“兩池”判電子流入的極。則兩種金屬的還原性:正極〈負(fù)極。
斷。②用惰性電極電解混合溶液時(shí),在陰極先得電子的陽(yáng)離子的氧化性較強(qiáng),
在陽(yáng)極先失去電子的陰離子的還原性較強(qiáng)。
(4)依據(jù)“三度”判一般情況下,濃度越大,溫度越高,氧化劑的氧化性(或還原劑的還原
斷(即:濃度、溫性)越強(qiáng);酸堿度是影響氧化性強(qiáng)弱的重要因素。
度、酸堿度)。
例如:①KMnCU在酸性條件下具有較強(qiáng)的氧化性,常溫下即可和濃鹽酸
反應(yīng)制取氯氣;②HNC>3(濃)的氧化性強(qiáng)于HNC>3(稀)的氧化性;③HNC>3(熱)
的氧化性強(qiáng)于HN03(冷)的氧化性。
【典例剖析】
[例1]常溫下,在溶液中可發(fā)生以下反應(yīng):
①16H++10Z—+2X0;=2X2++5Z2+8H2O
3+
②2M2++R2=2M+2R-
③2R-+Z2=R2+2Z-
由此判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)閄O1<Z2<R2VM3+B.還原性強(qiáng)弱順序?yàn)閄2+<ZNR-<M2+
C.Z元素在反應(yīng)①中被氧化,在反應(yīng)③中被還原D.常溫下可發(fā)生反應(yīng):2M2++Z2=2M3++2Z-
【答案】A
【解析】氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性,故根據(jù)反應(yīng)①知,氧化性:Z2<XO4,A錯(cuò)誤;還原劑的
還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性,故根據(jù)反應(yīng)①知,還原性:X2+<Z,根據(jù)反應(yīng)②知,還原性:R<M2+,根據(jù)
反應(yīng)③知,還原性:Z<R,綜合上述判斷,B正確;Z元素在反應(yīng)①中化合價(jià)升高,被氧化,在反應(yīng)③中化
3+
合價(jià)降低,被還原,C正確;根據(jù)反應(yīng)②知,氧化性:R2>M,根據(jù)反應(yīng)③知,氧化性:Z2>R2,則氧化性:
3+
Z2>M,故常溫下可發(fā)生反應(yīng)2M2++Z2=2M3++2Z,D正確。
【例2】在復(fù)雜體系中,確認(rèn)化學(xué)反應(yīng)先后順序有利于解決問(wèn)題。下列反應(yīng)先后順序判斷正確的是
()
A.在含等物質(zhì)的量的Fe2+、Ag\Cu2\H+的溶液中加入Zn:Ag\Cu2\H\Fe2+
2
B.在含等物質(zhì)的量的AIO2-、OH、CO32-溶液中,逐滴加入鹽酸:A102\A1(OH)3>OH'CO3-
C.在含等物質(zhì)的量的Ba(0H)2、KOH的溶液中通入CO2:KOH、Ba(OH)2>BaCO3
D.在含等物質(zhì)的量的FeB"、Feb的溶液中緩慢通入Cb:r、Br\Fe2+
【答案】A
【解析】A項(xiàng),在含等物質(zhì)的量的Fe3+、Ag+、Cu2+,H+的溶液中加入鋅粉,由氧化性Ag>+Fe3+>Cu2+>
H+>Fe2+,則化學(xué)反應(yīng)的先后順序?yàn)锳g+、Fe3\Cu2\H\Fe2+,正確;B項(xiàng),在含等物質(zhì)的量的AlOr0H>
CO32-的溶液中,逐滴加入鹽酸,先發(fā)生OH-與鹽酸的反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),在含等物質(zhì)的量的Ba(OH)2、KOH的
溶液中,緩慢通入C02,貝IJ化學(xué)反應(yīng)的先后順序?yàn)锽a(.0H)2、KOH、K2co3、BaCCh,錯(cuò)誤;D項(xiàng),含等物質(zhì)
的量的FeBn、Feb的溶液中,緩慢通入氯氣,由還原性r>Fe2+>Br;則化學(xué)反應(yīng)的先后順序?yàn)?-、Fe?+、Br,
錯(cuò)誤。
【變式探究】
1.現(xiàn)有下列幾個(gè)離子反應(yīng):
+3+
①CnOM+14H+6CP=2Cr+3cl2T+7H2O
②2Fe?++Br2=2Fe3++2B「
3+2+
@2Fe+SO2+2H2O=2Fe+SO1+4H+
下列有關(guān)性質(zhì)的比較中正確的是()
3+
A.氧化性:Cr2O7>Cl2>FeB.氧化性:Cl2>Br2>Cr2Or
2+3+2+
C.還原性:SO2<Fe<BrD.還原性:CP>Cr>Fe
2.(2022?河南省名校高三聯(lián)考)已知:①5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2j+Na2so4+4H2so4+CbT;②
FeSCU+MnCh+H2s。4一Fe2(SC>4)3+MnSCh+HzCM末配平)。
下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()
A.MnS04在反應(yīng)①中作還原劑,在反應(yīng)②中作氧化產(chǎn)物
B.還原性:FeSO4>Cl2>MnSO4
C.根據(jù)上述反應(yīng)判斷:NaCICh不能氧化FeS04
D.轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同時(shí),反應(yīng)①中生成的H2s04與反應(yīng)②中消耗的H2s04的物質(zhì)的量之比為2:5
3.已知H2SO3+12+H2O=H2SO4+2HI,將0.1molCI2通入100mL含等物質(zhì)的量的HI與H2SO3的混合
溶液中,有一半的HI被氧化,則下列說(shuō)法正確的是()
A.物質(zhì)的還原性:HI>H2SO3>HC1
B.H2SO3的物質(zhì)的量濃度為0.6mol-L1
C.若再通入0.05molCL,則恰好能將HI和H2SO3完全氧化
+
D.通入0.1molCb發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5Cl2+4H2SO3+2r+4H2O=4SOr+l2+10CP+16H
4.(2023?山西省呂梁市高三階段性測(cè)試)(雙選)鋼元素在酸性溶液中有多種存在形式,其中VO2+為藍(lán)色,
VCh+為淡黃色,VO2+具有較強(qiáng)的氧化性,Fe2+、SCh2一等能把VO2+還原為VO2+,向VOSCU溶液中滴加酸性KMnCU
溶液,溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)榈S色。下列說(shuō)法正確的是()
2+2
A.在酸性溶液中氧化性:MnO4>VO>SO4-
22+2
B.亞硫酸鈉溶液與酸性(VO2)2SO4溶液發(fā)生反應(yīng):2Vo2++2H++SO3=2VO+SO4-+H2O
C.向VOSO4溶液中滴加FeCb,溶液由藍(lán)色變?yōu)榈S色
D.向含lmolVC>2+的溶液中滴加含ImolKMnCU的酸性溶液完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子為5moi
加技巧點(diǎn)撥
根據(jù)影響因素判斷氧化性、還原性強(qiáng)弱的方法
(1)濃度:同一種物質(zhì)濃度越大,氧化性(或還原性)越強(qiáng)。如氧化性:濃H2s。4>稀H2s。4,濃HNO3>稀HNO3,
還原性:濃HC1>稀HC1。
(2)溫度:同一種物質(zhì),溫度越高其氧化性越強(qiáng)。如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強(qiáng)。
(3)酸堿性:同一種物質(zhì),所處環(huán)境酸(堿)性越強(qiáng)其氧化性(還原性)越強(qiáng)。
+2+
如酸性條件:2MnOl+6H+5SOF=2Mn+5SOF+3H2O
-
中性條件:2MnC)4+H20+3SOF=2MnO2+3S0F+20H
堿性條件:2MnO1+2OH~+SOF=2MnOr+SOa~+H2O
其氧化性為KMnC>4(酸性)>KMnO4(中性),KMnOK堿性)。
高頻考點(diǎn)三氧化還原反應(yīng)方程式的書寫與配平
1.氧化還原方程式配平的基本原則
―|電子守恒1氧化劑和還原劑得失電子總數(shù)相等,
配化合價(jià)升高總數(shù)=化合價(jià)降低總數(shù)
平
三
大|質(zhì)量守恒反應(yīng)前后原子的種類和個(gè)數(shù)不變
原
則
—|電荷守恒]—離子反應(yīng)前后,陰、陽(yáng)離子所帶電
荷總數(shù)相等
2.氧化還原方程式配平的一般步驟
T標(biāo)變價(jià)|■■麗反應(yīng)前后變價(jià)元素的化合價(jià)|
配T列得失H列出化合價(jià)的變化值]
平
五T求總數(shù)fi過(guò)求最小公倍數(shù)使化合價(jià)升降總值相等|
步
T配系數(shù)卜確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化
驟學(xué)計(jì)量數(shù),觀察法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)
T查守恒|~陋查質(zhì)量、電荷、電子是否守恒|
3.書寫信息型氧化還原反應(yīng)的步驟(三步法)
根據(jù)氧化還原.順序規(guī)律確定氧化性最.強(qiáng)的為氧化劑,還原性最強(qiáng)的為還原.齊小
根據(jù)化合價(jià)規(guī)律及題給信息和已知元素化合物性質(zhì)確定相應(yīng)的還原產(chǎn)物、氧化
第1步
產(chǎn)物;根據(jù)氧化還原反應(yīng)的守恒規(guī)律確定氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)
物的相應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)。
根據(jù)溶液的酸堿性,通過(guò)在反應(yīng)方程式的兩端添加H+或OH一的形式使方程式
第2步
兩端的電荷守恒。
根據(jù)原子守恒,通過(guò)在反應(yīng)方程式兩端添加印。(或其他小分子)使方程式兩端
第3步
的原子守恒。
【典例剖析】
【例1】高鐵酸鈉(NazFeCU)是水處理過(guò)程中使用的一種新型凈水劑作劑,它的氧化性比高鎰酸鉀更強(qiáng),本身
在反應(yīng)中被還原為Fe?+離子.配平制取鐵酸鈉的化學(xué)方程式:
Fe(NO3)3+NaOH+Cl2=Na2FeO4+NaCl+6NaNO3+8H2O.反應(yīng)中,
元素被氧化,每生成8molH20轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為0
【答案】2;16;3;2;6;Fe;6NA
【解析】依據(jù)方程式可知:反應(yīng)前后Fe元素的化合價(jià)有+3一+6失去3個(gè)電子,化合價(jià)升3,被氧化,而
C1元素則有0--1價(jià),得到1個(gè)電子,化合價(jià)降1,氧化還原反應(yīng)中得失電子應(yīng)守恒,所以假設(shè)Fe(NO3)3前
的系數(shù)為2,Cb前的系數(shù)為3,再通過(guò)質(zhì)量守恒定律,推斷得出該反應(yīng)的化學(xué)方程式即2Fe(NO3)3+16
NaOH+3cl2=2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O;每生成8molH2O即消耗3moicb轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為6NA。
【例2】(2021?河北選擇性考試)綠色化學(xué)在推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種
熔鹽液相氧化法制備高價(jià)銘鹽的新工藝,該工藝不消耗除銘鐵礦、氫氧化鈉和空氣以外的其他原料,不產(chǎn)生廢
棄物,實(shí)現(xiàn)了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+內(nèi)循環(huán)。工藝流程如圖:
氣體A
沖£口溶液電9Nam°v(T+
(?2(g)+熔融NaOHH2O(1)
Fe(CrO)一高溫連區(qū)氧化|一|工序①|(zhì)一|過(guò)濾|_介穩(wěn)態(tài)NaOH溶液(循環(huán))
22粗分離
(含A1203,MgO)
過(guò)量氣體A
濾渣I無(wú)色」下?④匚A1(OH)(S)+
過(guò)量氣體A+H2O(g)T工,②|3
溶液比耳物質(zhì)V的溶液
―4:解1MgCO(s)一|煨燒-MgO(s)
|過(guò)『|―-4賈3
固體III混合氣體IV
回答下列問(wèn)題:
(1)高溫連續(xù)氧化工序中被氧化的元素是(填元素符號(hào))。
(2)工序①的名稱為=
(3)濾渣的主要成分是(填化學(xué)式)。
(4)工序③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為o
(5)物質(zhì)V可代替高溫連續(xù)氧化工序中的NaOH,此時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為
,可代替NaOH的化學(xué)試劑還有(填化學(xué)式)。
⑹熱解工序產(chǎn)生的混合氣體最適宜返回工序(填“①”或"②”或“③”或“④”慘與內(nèi)循
環(huán)。
(7)工序④溶液中的鋁元素恰好完全轉(zhuǎn)化為沉淀的pH為o(通常認(rèn)為溶液中離子濃度
06333
小于10-5moi?廣為沉淀完全;A1(OH)3+OH-A1(OH)4-:^=10,Kw=10"4,^sp[Al(OH)3]=10-)
【答案】(l)Fe、Cr(2)溶解浸出(3)MgO、Fe2O3
(4)2Na2CrO4+2CO2+H2O=NazCnCh+ZNaHCChJ
(5)4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2Fe2O3+I6CO2+8H2ONa2cO3
(6)②(7)8.37
【解析】由題給流程可知,銘鐵礦、氫氧化鈉和空氣在高溫下連續(xù)氧化發(fā)生的反應(yīng)為,在熔融氫氧化鈉作
用下,F(xiàn)e(CrO2)2被氧氣高溫氧化生成銘酸鈉和氧化鐵,氧化鋁與熔融氫氧化鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉,氧化鎂不
反應(yīng);將氧化后的固體加水溶解,過(guò)濾得到含有氧化鎂、氧化鐵的濾渣1和含有過(guò)量氫氧化鈉、銘酸鈉、偏鋁
酸鈉的濾液;將濾液在介穩(wěn)態(tài)條件下分離得到銘酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液和偏鋁酸鈉溶液;向銘酸鈉溶液中通
入過(guò)量的二氧化碳得到重倍酸鈉和碳酸氫鈉沉淀;向偏鋁酸鈉溶液中通入過(guò)量的二氧化碳?xì)怏w得到氫氧化鋁沉
淀和碳酸氫鈉;向?yàn)V渣1中通入二氧化碳和水蒸氣,氧化鎂與二氧化碳和水蒸氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為碳酸氫鎂溶液;碳
酸氫鎂溶液受熱分解得到碳酸鎂固體和二氧化碳、水蒸氣,二氧化碳、水蒸氣可以在工序②循環(huán)使用;碳酸鎂
高溫煨燒得到氧化鎂。(1)高溫連續(xù)氧化工序中被氧化的元素是鐵元素和銘元素;(2)由分析可知,工序①為將氧
化后的固體加水溶解浸出可溶性物質(zhì);(3)濾渣I的主要成分是氧化鐵和氧化鎂;(4)工序③中發(fā)生的反應(yīng)為銘酸
鈉溶液與過(guò)量的二氧化碳反應(yīng)生成重鋁酸鈉和碳酸氫鈉沉淀,反應(yīng)的離子方程式為2Na2CrC>4+2CO2+H2O=
Na2Cr2O7+2NaHCO3;;(5)碳酸氫鈉代替高溫連續(xù)氧化工序中的氫氧化鈉發(fā)生的主要反應(yīng)為高溫下,F(xiàn)e(CrO2)2
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