高考二輪備考特訓(xùn):氧化還原反應(yīng)必備知識(shí)和方法
1.熟記15組物質(zhì),掌握常見(jiàn)變化規(guī)律
氧化劑
Cl2
O2
濃H2SO4
HNO3
KMnO4(H+)、
MnO2
Fe3+
KClO3、
ClO-
H2O2
對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物
Cl-
O2-
SO2
NO或NO2
Mn2+
Fe2+
Cl-
H2O
還原劑
I-(HI)
S2(H2S)
CO、C
Fe2+
NH3
SO2、SO32-
H2O2
對(duì)應(yīng)氧化產(chǎn)物
I2
S
CO2
Fe3+
NO
SO42-
O2
2.氧化性及還原性的強(qiáng)弱比較
(1)劑>產(chǎn)物:氧化劑氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物,還原劑還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物。
(2)根據(jù)活動(dòng)性順序:在金屬活動(dòng)性順序表中,位置越靠前,其單質(zhì)還原性就越強(qiáng),其陽(yáng)離子的氧化性就越弱。同理,依據(jù)非金屬活動(dòng)順序表,位置越靠前,其單質(zhì)氧化性越強(qiáng),其陰離子的還原性就越弱。
(3)根據(jù)元素周期表:同周期元素,隨著核電荷數(shù)的遞增,單質(zhì)氧化性逐漸增強(qiáng),還原性逐漸減弱;同主族元素,隨著核電荷數(shù)的遞增,單質(zhì)氧化性逐漸減弱,還原性逐漸增強(qiáng)。
(4)根據(jù)反應(yīng)的難易程度:不同的還原劑(或氧化劑)與同一氧化劑(或還原劑)反應(yīng)時(shí),條件越易或者氧化劑(或還原劑)被還原(或被氧化)的程度越大,則還原劑(或氧化劑)的還原性(或氧化性)就越強(qiáng)。
(5)根據(jù)電化學(xué)原理判斷:兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極,負(fù)極金屬是電子流出的極,正極金屬是電子流入的極,負(fù)極還原性強(qiáng)于正極。用惰性電極電解混合液時(shí),若混合液中存在多種金屬陽(yáng)離子時(shí),在陰極先放電的陽(yáng)離子的氧化性較強(qiáng)(相應(yīng)的金屬單質(zhì)的還原性較弱),若混合液中存在多種陰離子,在陽(yáng)極先放電的陰離子的還原性較強(qiáng)(相應(yīng)的非金屬單質(zhì)的氧化性較弱)。
(6)一般溶液的酸性越強(qiáng)或溫度越高,則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越強(qiáng),反之則越弱。
3.氧化還原反應(yīng)概念判斷中的7個(gè)“不一定
(1)元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)不一定被還原,也可以被氧化,如在反應(yīng)2H2O2H2↑+O2↑中,氫元素被還原,而氧元素被氧化。
(2)得電子難的物質(zhì)不一定易失電子,如第ⅣA族和稀有氣體。
(3)含有同種元素不同價(jià)態(tài)的物質(zhì),價(jià)態(tài)越高其氧化性不一定越強(qiáng)。如氧化性:HClO>HClO4。
(4)有單質(zhì)參加的反應(yīng),不一定是氧化還原反應(yīng),如3O2===2O3。
(5)某一原子在反應(yīng)中得到或失去的電子數(shù)越多,其氧化性或還原性不一定越強(qiáng)。物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱取決于得到或失去電子的難易程度,而不是得到或失去電子數(shù)目的多少
(6)依據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷陽(yáng)離子的氧化性強(qiáng)弱時(shí),要注意Fe對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子是Fe2+,而不是Fe3+。
(7)具有還原性物質(zhì)與具有氧化性物質(zhì)不一定都能發(fā)生氧化還原反應(yīng),如SO2與濃H2SO4、Fe3+與Fe2+不反應(yīng)。
4.四大規(guī)律
(1)價(jià)態(tài)規(guī)律:元素處于最高價(jià)時(shí),只有氧化性;元素處于最低價(jià)時(shí),只有還原性;元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí),既有氧化性又有還原性,但主要呈現(xiàn)一種性質(zhì)。物質(zhì)若含有多種元素,其性質(zhì)是這些元素性質(zhì)的綜合體現(xiàn)。
(2)難易規(guī)律:越易失電子的物質(zhì),失電子后就越難得電子,越易得電子的物質(zhì),得電子后就越難失電子。一種氧化劑同時(shí)和幾種還原劑反應(yīng)時(shí),還原性最強(qiáng)的優(yōu)先發(fā)生反應(yīng);同理,一種還原劑同時(shí)和多種氧化劑反應(yīng)時(shí),氧化性最強(qiáng)的優(yōu)先發(fā)生反應(yīng)。
(3)轉(zhuǎn)化規(guī)律:同種元素不同價(jià)態(tài)之間若發(fā)生反應(yīng),元素的化合價(jià)只靠近而不交叉,同種元素相鄰價(jià)態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)
例如:濃H2SO4與SO2不會(huì)發(fā)生反應(yīng),KClO3+6HC1(濃)=KCl+3C12↑+3H2O反應(yīng)中,KClO3中+5價(jià)氯元素不會(huì)轉(zhuǎn)化為KCl中-1價(jià)氯元素。
(4)守恒規(guī)律:氧化還原反應(yīng)中氧化劑得電子、還原劑失電子,且得電子總數(shù)等于失電子總數(shù)。電子守恒法解題的思維流程:
A.找出反應(yīng)中的氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。
B.找出一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)目,從而確定1 mol氧化劑或還原劑得失電子數(shù)目(注意化學(xué)式中原子或離子個(gè)數(shù),如1 mol K2Cr2O7被還原為+3價(jià)的Cr得電子數(shù)是3×2NA)。
C.根據(jù)題目中各物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式:
n(氧化劑)×變價(jià)原子數(shù)×化合價(jià)變化值=n(還原劑)×變價(jià)原子數(shù)×化合價(jià)變化值,從而求算出答案。
5..配平的方法
(1)若氧化劑、還原劑中某元素化合價(jià)全部變化,一般從左邊反應(yīng)物著手配平。
(2)自身氧化還原反應(yīng)(包括分解、歧化)一般從右邊著手配平。
(3)缺項(xiàng)配平法:先按得失電子數(shù)配平,再觀察兩邊電荷。若反應(yīng)物缺正電荷,一般加H+,生成物一邊加水;若反應(yīng)物缺負(fù)電荷,一般加OH-,生成物一邊加水,然后配平兩邊電荷數(shù)。
(4)當(dāng)化學(xué)方程式中有多個(gè)缺項(xiàng)時(shí),應(yīng)根據(jù)化合價(jià)的變化找準(zhǔn)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
真題訓(xùn)練
1.[2020浙江7月選考]反應(yīng)中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是(????)
A.1:2???????B.1:1???????C.2:1???????D.4:1
2.[2020浙江7月選考]是硅酸鹽水泥的重要成分之一,其相關(guān)性質(zhì)的說(shuō)法不正確的是(????)
A.可發(fā)生反應(yīng):
B.具有吸水性,需要密封保存
C.能與,反應(yīng)生成新鹽
D.與足量鹽酸作用,所得固體產(chǎn)物主要為
3.[2020年山東(新高考)]下列敘述不涉及氧化還原反應(yīng)的是
A.谷物發(fā)酵釀造食醋???????B.小蘇打用作食品膨松劑
C.含氯消毒劑用于環(huán)境消毒???????D.大氣中NO2參與酸雨形成
4.[2019北京]下列除雜試劑選用正確且除雜過(guò)程不涉及氧化還原反應(yīng)的是
物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))
除雜試劑
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、濃H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、無(wú)水CaCl2
5.[2019浙江4月選考]反應(yīng)8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl,被氧化的NH3與被還原的Cl2的物質(zhì)的量之比為
A.2∶3??????B.8∶3??????C.6∶3??????D.3∶2
6.[2018北京]下列實(shí)驗(yàn)中的顏色變化,與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān)的是
A
B
C
D
實(shí)驗(yàn)
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl濁液中
熱銅絲插入稀硝酸中
現(xiàn)象
產(chǎn)生白色沉淀,隨后變?yōu)榧t褐色
溶液變紅,隨后迅速褪色
沉淀由白色逐漸變?yōu)楹谏?/p>
產(chǎn)生無(wú)色氣體,隨后變?yōu)榧t棕色
參考答案
1.B
【解析】由反應(yīng)方程式可知,反應(yīng)物MnO2中的Mn元素的化合價(jià)為+4價(jià),生成物MnCl2中Mn元素的化合價(jià)為+2價(jià),反應(yīng)物HCl中Cl元素的化合價(jià)為-1價(jià),生成物Cl2中Cl元素的化合價(jià)為0價(jià),故MnCl2是還原產(chǎn)物,Cl2是氧化產(chǎn)物,由氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可知,n(Cl2):n(MnCl2)=1:1,B符合題意;
答案選B。
2.D
【解析】將Ca3SiO5改寫(xiě)為氧化物形式后的化學(xué)式為:3CaO·SiO2,性質(zhì)也可與Na2SiO3相比較,據(jù)此解答。
A.Ca3SiO5與NH4Cl反應(yīng)的方程式為:Ca3SiO5+4NH4Cl??CaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O,A正確;
B.CaO能與水反應(yīng),所以需要密封保存,B正確;
C.亞硫酸的酸性比硅酸強(qiáng),當(dāng)二氧化硫通入到Ca3SiO5溶液時(shí),發(fā)生反應(yīng):3SO2+H2O+ Ca3SiO5=3 CaSO3+H2SiO3,C正確;
D.鹽酸的酸性比硅酸強(qiáng),當(dāng)鹽酸與Ca3SiO5反應(yīng)時(shí),發(fā)生反應(yīng):6HCl+ Ca3SiO5=3CaCl2+H2SiO3+2H2O,D不正確;故選D。
3.B
【解析】A.涉及淀粉水解成葡萄糖,葡萄糖氧化成乙醇,乙醇氧化成乙酸,涉及氧化還原反應(yīng),A不符合題意;
B.小蘇打即NaHCO3,NaHCO3受熱分解產(chǎn)生無(wú)毒的CO2,因此可用小蘇打作食品膨松劑,不涉及氧化還原反應(yīng),B符合題意;
C.利用含氯消毒劑的強(qiáng)氧化性消毒殺菌,涉及氧化還原反應(yīng),C不符合題意;
D.NO2與水反應(yīng)有HNO3產(chǎn)生,因此NO2參與了硝酸型酸雨的形成,涉及氧化還原反應(yīng),D不符合題意。
答案選B。
4.B
【解析】發(fā)生的反應(yīng)中,存在元素的化合價(jià)變化,與氧化還原反應(yīng)有關(guān);反之,不存在元素的化合價(jià)變化,則與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān),以此解答該題。
A.FeCl3與Fe反應(yīng)生成FeCl2,F(xiàn)eCl3+Fe=2FeCl2,此過(guò)程中Fe的化合價(jià)發(fā)生變化,涉及到了氧化還原法應(yīng),故A不符合題意;
B.MgCl2與NaOH溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2?+2NaCl,過(guò)量的NaOH溶液可用HCl除去HCl+NaOH=NaCl+H2O ,此過(guò)程中沒(méi)有元素化合價(jià)發(fā)生變化,未涉及氧化還原反應(yīng),故B符合題意;
C.部分氯氣與H2O 發(fā)生反應(yīng)生成氯化氫和次氯酸,反應(yīng)過(guò)程中氯元素化合價(jià)變化,涉及到了氧化還原法應(yīng),故C不符合題意;
D.NO2?與水反應(yīng)生成硝酸和NO。反應(yīng)過(guò)程中氮元素化合價(jià)發(fā)生變化,涉及到了氧化還原法應(yīng),故D不符合題意;
綜上所述,本題應(yīng)選B。
5.A
【解析】該氧化還原反應(yīng)用雙線橋表示為,可知實(shí)際升價(jià)的N原子為2個(gè),所以2個(gè)NH3被氧化,同時(shí)Cl2全部被還原,觀察計(jì)量數(shù),Cl2為3個(gè),因而被氧化的NH3與被還原的Cl2的物質(zhì)的量之比為2:3。
故答案選A。
6.C
【解析】A項(xiàng),NaOH溶液滴入FeSO4溶液中產(chǎn)生白色Fe(OH)2沉淀,白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀時(shí)的反應(yīng)為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,該反應(yīng)前后元素化合價(jià)有升降,為氧化還原反應(yīng);B項(xiàng),氯水中存在反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClO,由于氯水呈酸性,石蕊溶液滴入后溶液先變紅,紅色褪色是HClO表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,與有色物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng);C項(xiàng),白色沉淀變?yōu)楹谏珪r(shí)的反應(yīng)為2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl,反應(yīng)前后元素化合價(jià)不變,不是氧化還原反應(yīng);D項(xiàng),Cu與稀HNO3反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO氣體和H2O,氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色時(shí)的反應(yīng)為2NO+O2=2NO2,反應(yīng)前后元素化合價(jià)有升降,為氧化還原反應(yīng);與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān)的是C項(xiàng),答案選C。