高考化学一轮复习第一章物质及其变化第4讲氧化还原反应的概念和规律课件

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高考化学一轮复习第一章物质及其变化第4讲氧化还原反应的概念和规律课件

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(共49张PPT)
课标要求 1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应,了解氧化还原反应的本质是电子的转移。
2.知道常见的氧化剂和还原剂。
3.能从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应和氧化还原反应原理,预测物质
的化学性质和变化。
考点一 氧化还原反应的概念及关系
1.氧化还原反应的本质和特征
2.基本概念及关系
简单概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
学以致用
实验室中可利用KMnO4固体与浓盐酸反应制备Cl2:2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)该反应中,氧化剂是   ,还原剂是   ,氧化产物是   ,还原产物是   。
(2)KMnO4发生    反应,HCl发生   反应,盐酸表现的性质是   性和   性。
(3)生成1 mol Cl2时转移电子数目为   (用NA表示),参加反应的HCl的物质的量是   mol。
KMnO4
HCl
Cl2
MnCl2
还原
氧化

还原
2NA
3.2
3.氧化还原反应电子转移的表示方法
(1)双线桥法
表示反应前后   由反应物转化为反应产物时电子转移的情况。
(2)单线桥法
表示反应过程中   原子间的电子转移情况。
同一元素
不同元素
分别用单线桥法、双线桥法标出MnO2与浓盐酸在加热条件下反应的电子转移的方向和数目。
(1)“单线桥法”:  。
(2)“双线桥法”:  。
学以致用
4.常见的氧化剂和还原剂
(1)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)常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价态金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。如:
还原
氧化
考向 氧化还原反应的概念
D
D
3.(2023·1月选考)关于反应:2NH2OH+4Fe3+====N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是(   )
A.生成1 mol N2O,转移4 mol电子
B.H2O是还原产物
C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂
D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物
【解析】 由方程式可知,反应生成1 mol N2O,转移4 mol电子,A正确;该反应中H、O化合价不变,H2O既不是氧化产物,也不是还原产物,B错误;由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,若设计成原电池,铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子,亚铁离子为正极产物,C、D错误。
A
D
5.关于反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O====7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,下列说法不正确的是(   )
A.FeS2既是氧化剂又是还原剂
B.CuSO4发生还原反应
C.若有14 mol CuSO4参加反应,被氧化的硫元素的物质的量为2 mol
D.反应若生成6 mol H2SO4,转移10.5 mol 电子
【解析】 FeS2中硫元素为-1价,该反应中部分降低为-2价,部分升高为+6价,既是氧化剂又是还原剂,A正确;CuSO4中铜元素从+2价降低至+1价,发生还原反应,B正确;由得失电子守恒可知,14 mol CuSO4参加反应,被氧化的硫元素的物质的量为3 mol,C错误;铜元素从+2价降低至+1价,部分硫元素由-1价降低至-2价,CuSO4中铜得到14 mol电子,FeS2中部分硫得到7 mol电子,即生成12 mol H2SO4转移21 mol电子,若生成6 mol H2SO4,则转移10.5 mol电子,D正确。
C
考点二 氧化还原反应的规律
1.氧化还原反应的规律
(1)价态规律
①高低规律
元素价态 表现性质 示例
元素处于最高价 只有氧化性 Cu2+只有氧化性
元素处于最低价 只有还原性 S2-、I-只有还原性
元素处于中间价态 既有氧化性又有还原性 Cl2、Fe2+既有氧化性又有还原性
②归中规律
规律
示例 在反应KClO3+6HCl==== KCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化产物是Cl2,还原产物也是Cl2,1 mol KClO3反应时转移5 mol电子,而不是6 mol
③歧化规律
规律
示例 如Cl2+2NaOH==== NaCl+NaClO+H2O中,1 mol Cl2反应时转移1 mol电子
(2)强弱规律
同一个反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性。如根据反应Cl2+S2-==== S↓+2Cl-,则氧化性:Cl2>S,还原性:S2->Cl-。
(3)先后规律
类型 反应规律 应用示例
同时含有几种还原剂,加入氧化剂 按照还原性由强到弱的顺序依次反应 在FeBr2溶液中通入少量Cl2,还原性:Fe2+>Br-,故Cl2先与Fe2+反应
同时含有几种氧化剂时,加入还原剂 按照氧化性由强到弱的顺序依次反应 在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,故铁粉先与Fe3+反应
(4)守恒规律
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。化合价有升必有降,升高总数值等于降低总数值。守恒规律是氧化还原反应方程式配平与计算问题的主要依据。
2.外界条件对物质氧化性(或还原性)的影响
浓度、温度、溶液的酸碱性等因素将影响物质的氧化性和还原性,分析如下:
考向 氧化还原反应的配平和计算
C
2.(2023·6月选考)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是(   )
A.药剂A具有还原性
B.①→②过程若有2 mol S—S键断裂,
则转移4 mol电子
C.②→③过程若药剂B是H2O2,其还
原产物为O2
D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S键位置来实现头发的定型
【解析】 ①中S—S键通过与药剂A反应变成S—H键,S的化合价降低,药剂A应为还原剂,具有还原性,A正确;S—S键变成2个S—H键的过程中每个S的化合价降低1价,故若有2 mol S—S键断裂时,转移4 mol 电子,B正确;②→③过程中S—H键变成S—S键,S的化合价升高,药剂B应为氧化剂,若B为H2O2,其还原产物为H2O,C错误;①和③对比可知,S—S键位置发生变化,D正确。
C
3.(2025·温州三模)已知H[AuCl4]====H++[AuCl4]-,向H[AuCl4]溶液加入足量Zn粉可以提炼Au,反应为H[AuCl4]+Zn→Au+X+ZnCl2(未配平),下列说法不正确的是
(   )
A.还原性:Zn>Au
B.X 表示H2
C.生成1 mol Au,转移电子总数为3NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为4∶3
【解析】 由题干信息可知,Zn能够置换出Au,说明还原性:Zn>Au,A正确;由题干信息可知,反应配平后的方程式为2H[AuCl4]+4Zn====2Au+H2↑+4ZnCl2,即X表示H2,B正确;据方程式可知,生成1 mol Au,转移电子总数为4NA,C错误;据方程式可知,氧化产物ZnCl2与还原产物Au、H2的物质的量之比为4∶3,D正确。
C
B
(1)氧化还原反应方程式配平的“三原则”
(2)氧化还原反应方程式配平的“五步骤”
进阶高考
B
C
C
反应
序号 起始
酸碱性 KI KMnO4 还原
产物 氧化
产物
物质的量/mol 物质的量/mol
① 酸性 0.001 n Mn2+ I2
② 中性 0.001 10n MnO2
B
C
教考衔接2 汽车尾气处理中的氧化还原反应(必修一)
(人教版必修一 P26 思考与讨论)目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器。在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2,可减少汽车尾气污染物的排放。
D
B
课时作业
答案速对
第一章 第4讲 氧化还原反应的概念和规律
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A D D C A C C D
题号 9 10 11 12 13
答案 C D 见答案 见答案 见答案
A
2.制取乙炔时,常用CuSO4溶液除去乙炔中的PH3杂质,反应方程式为24CuSO4+11PH3+12H2O====8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4。下列分析不正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)(   )
A.CuSO4是氧化剂
B.还原性:PH3>NH3
C.若1.2 mol CuSO4发生反应,被氧化的PH3分子数为0.15NA
D.Cu3P既是氧化产物,也是还原产物
【解析】 反应中铜化合价由+2价降低为+1价生成Cu3P,CuSO4是氧化剂,A正确;同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;非金属性:N>P,则简单氢化物的还原性:PH3>NH3,B正确;反应中24 mol CuSO4反应时,11 mol PH3中的3 mol PH3失去电子被氧化为3 mol H3PO4,则1.2 mol CuSO4发生反应,被氧化的PH3为0.15 mol,分子数为0.15NA,C正确;反应中铜化合价降低生成Cu3P,Cu3P为还原产物而非氧化产物,D错误。
D
3.关于反应N2F4+4H2O====N2H4+4HF+2O2,下列说法中正确的是(   )
A.HF是还原产物
B.1 mol N2F4发生反应时,转移4 mol电子
C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4
D.H2O在反应过程中失去电子
【解析】 反应中氮元素的化合价降低被还原,四氟化二氮是氧化剂、N2H4是还原产物,氧元素的化合价升高被氧化,水是还原剂、氧气是氧化产物。反应中氟元素和氢元素的化合价没有发生变化,则氟化氢既不是氧化产物也不是还原产物,A错误;反应消耗
1 mol 四氟化二氮时,转移8 mol 电子,B错误;由化学方程式可知,还原剂水与氧化剂四氟化二氮的物质的量之比为4∶1,C错误;反应中氧元素的化合价升高被氧化,反应过程中失去电子,D正确。
D
C
5.(2025·浙江县域教研联盟5月联考)关于铁及其化合物的性质,下列说法中不正确的是
(   )
A.足量的铁在氯气中燃烧生成氯化亚铁
B.Fe3+可用足量的Zn还原为Fe
C.2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+,说明氧化性:Fe3+>Cu2+
D.1 mol FeS2与足量的稀硝酸发生反应生成Fe (NO3)3和H2SO4,转移15NA电子
【解析】 氯气具有强氧化性,与铁反应时只生成FeCl3,A错误;Fe3+可被Zn还原为
Fe2+,Zn过量时则继续被还原生成Fe,B正确;该反应中,Fe3+是氧化剂,Cu2+是氧化产物,则氧化性:Fe3+>Cu2+,C正确;FeS2与足量的稀硝酸发生反应生成 Fe (NO3)3和H2SO4,Fe由+2价升高到+3价,S由-1价升高到+6价,故1 mol FeS2发生反应,转移15NA电子,D正确。
A
C
C
D
C
D
11.氯化亚铜是一种应用较广的催化剂,易水解,微溶于水,不溶于乙醇。以低品位铜矿砂(主要成分为CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如图所示:
(1)“酸溶1”步骤中发生反应的化学方程式为   
   。
(2)“除锰”步骤中Mn2+转化为MnCO3沉淀的离子方程式为
   。
CuS+MnO2+2H2SO4====CuSO4+MnSO4+S+2H2O
+6价
ClO-
Fe(OH)3
BC
Ag2S
D

A
(2)反应D中还原剂是   (填化学式)。
【解析】3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH====2K2CrO4+3K2SO4+8H2O中铬元素化合价升高,故Cr2(SO4)3作还原剂。
(3)反应B中当有1 mol O2生成时,转移电子的物质的量为    mol 。
【解析】反应B中氧元素化合价从-1价升高到0价,当有1 mol O2生成时,转移电子的物质的量为2 mol。
(4)上述反应说明,一定条件下H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由强到弱的顺序为
   。
【解析】根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,反应D中氧化性:H2O2>K2CrO4,反应B中Ag2O氧化H2O2,则H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由强到弱的顺序为Ag2O>H2O2>K2CrO4。
Cr2(SO4)3
2
Ag2O>H2O2>K2CrO4

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