资源简介

(共67张PPT)
[学习目标]
1.理解氧化还原反应的本质是电子的转移,了解电子转移的表示方法。
2.能利用氧化还原反应相关概念对常见氧化还原反应进行分析说明。
3.能从元素价态的角度,依据氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化。
4.理解氧化还原反应中的价态转化规律和反应先后规律及其应用。
1.氧化还原反应的本质和特征
电子转移(得失或偏移)
元素的化合价
发生变化
2.氧化还原反应相关概念间的关系
氧化
还原
还原
还原
氧化
氧化
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
3.氧化还原反应电子转移的表示方法
(1)双线桥法
图示:
书写方法:先标化合价,再看价变化;起止同元素,桥上标变化。
[示例]用双线桥法标出铜和浓硝酸反应中电子转移的方向和数目:
_________________________________________________。
(2)单线桥法:
图示:
书写方法:先确定变价元素,再计算价态变化;桥上标明电子数,箭头还原剂到氧化剂。
[示例]用单线桥法标出铜和稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:
________________________________________________________。
4.常见的氧化剂和还原剂
(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:
Cl-
H2O
NO2
Mn2+
Cr3+
(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:
Fe3+
S
I2
(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。
H2O
O2
还原
氧化
5.氧化还原反应的应用
(1)研究物质的性质
①研究物质氧化性或还原性的思路
还原性
氧化性
氧化性
氧化性
②H2O2的性质
还原
氧化
(2)实现物质转化与获得能量
①冶炼金属:金属阳离子得到电子被还原生成金属单质,Mn++ne-=== M。
②利用氧化还原反应获取能量。
[正误辨析]　正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应。( )
(2)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。( )
(3)某元素从游离态变为化合态,则该元素一定被还原。( )
(4)含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性。( )
(5)KClO3→O2一定需要加入氧化剂才能实现。( )
√
×
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×
×
D
2.(2025·梧州市联考)储氢纳米碳管研究成功体现了科技的进步。但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应方程式为3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=== 3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O。请回答下列问题:
(1)用双线桥法标明上述反应方程式中电子转移的方向和数目:
_______________________________________________________。
(2)上述反应中氧化剂是　　　　　,被氧化的元素是　　。(填元素符号)
(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是　　　(填选项序号)。
A.酸性 B.氧化性
C.氧化性和酸性 D.还原性和酸性
K2Cr2O7
C
A
解析　(1)该反应中C元素由0价升高为+4价,Cr元素由+6价降低为+3价,双线桥表示为
。
(2)上述反应中Cr元素化合价降低,K2Cr2O7是氧化剂,C元素由0价升高为+4价,被氧化的元素是C。
(3)H2SO4中各元素的化合价没有发生变化,既不体现氧化性也不体现还原性,仅体现酸性,故选A。
C
4.含元素碲(Te)的几种物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是(　　)

A.反应①利用了H2Te的还原性
B.反应②中H2O作氧化剂
C.反应③利用了H2O2的氧化性
D.H2Te2O5转化为H2Te4O9发生了氧化还原反应
D
解析　H2Te被O2氧化生成Te,H2Te具有还原性,A项正确;反应②中Te与H2O反应生成H2TeO3,Te元素化合价升高,是还原剂,则H2O为氧化剂,B项正确;反应③中H2TeO3→
H6TeO6,Te元素化合价升高,发生氧化反应,则H2O2作氧化剂,体现氧化性,C项正确;
H2Te2O5转化为H2Te4O9时不存在元素化合价的变化,未发生氧化还原反应,D项错误。
1.强弱规律——氧化性、还原性强弱比较
(1)规律
①根据化学方程式判断
氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)=== 还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
②一般规律
ⅰ.氧化性:元素非金属性越强,其单质的氧化性越强;金属活动性越强,对应金属的简单阳离子氧化性越弱。
Cl2>Br2>I2>S
Na+Mg>Fe>Cu>Ag
Br-Fe2+
Br-
Fe2+
2.价态规律
(1)规律
①价态归中规律
含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价―→ 中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。
例如,不同价态硫元素之间可以发生的氧化还原反应如图所示:
注　H2SO4(浓)与H2S反应,不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
②歧化反应规律
“中间价―→ 高价+低价”
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如Cl2+2NaOH=== NaCl+NaClO+H2O。
(2)应用
①判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性。如浓硫酸与SO2不发生反应。
②根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HCl+NaClO3=== NaCl+3Cl2↑+3H2O,氧化产物是___,还原产物是____。
Cl2
Cl2
[正误辨析]　正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)强氧化剂与强还原剂一定能发生氧化还原反应。( )
(2)元素的非金属性越强,其单质氧化性越强,且越活泼。( )
(3)同一元素不同价态的化合物中,元素的化合价越高,物质的氧化性越强。( )
(4)物质的氧化性(或还原性)与浓度、温度、酸碱性等因素有关。( )
(5)硝酸铜分解的产物可能是CuO、NO2、NO。( )
×
×
×
√
×
一　强弱规律及应用
1.根据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是(　　)
C
选项 实验操作 现象 结论
A 向酸性高锰酸钾溶液中滴入H2O2溶液 溶液褪色 证明H2O2具有还原性
B 向氢硫酸溶液中滴入H2O2溶液 产生黄
色沉淀 证明H2O2具有氧化性
C 向Fe(NO3)2溶液中滴入酸化的H2O2溶液 溶液变
为黄色 证明氧化性:H2O2>Fe3+
D 向NaClO溶液中滴入H2O2溶液,并在试管口放置带火星的木条 木条
复燃 证明氧化性:ClO->H2O2
2.完成下列问题。
(1)已知下列三个反应在同温、同浓度的情况下进行。下列结论正确的是　　　。
①2W-+X2=== 2X-+W2　②2Y-+W2=== 2W-+Y2　③2X-+Z2=== 2Z-+X2
A.还原性:X->Y-
B.在Y-、X-、W-、Z-中以Z-的还原性为最强
C.氧化性:Z2>W2
D.反应2Z-+Y2=== 2Y-+Z2能发生
C
(2)向含有Z-和X-的溶液中通入Y2,能否发生反应:_____________________________
___________________。
(3)向含有W-和X-的溶液中通入少量Z2,写出发生反应的离子方程式:
_____________________。
根据氧化性:Z2>X2>W2>Y2可知,
Y2与Z-和X-不能反应
2W-+Z2=== 2Z-+W2
解析　在氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,由此得出三个反应中有关粒子的氧化性、还原性强弱,氧化性为:Z2>X2>W2>Y2,还原性为:Y->W->X->Z-,据此回答。(1)由分析知,A、B错误,C正确;由于Y-的还原性最强,故反应2Z-+Y2=== 2Y-+Z2不能发生,D错误; 故选C。(2)根据氧化性:Z2>X2>W2>Y2可知,Y2与Z-和X-不能反应。(3)还原性:W->X-,通入少量Z2,只有W-发生反应,离子方程式为2W-+Z2=== 2Z-+W2。
探究物质氧化性、还原性的实验方法
[归纳总结]
二　价态规律及应用
3.(2025·新疆兵地联盟期中)已知E、W、Q、R为含氮物质,在一定条件下可发生如下转化关系:N2+O2→W,W+O2→Q,Q→W+E,W+Q→R。则E、W、Q、R中氮的化合价由低到高的顺序为(　　)
A.WC.E解析　已知E、W、Q、R为含氮物质,氧气具有氧化性,N2+O2→W中氮被氧化,氮化合价升高,W+O2→Q中W进一步被氧化Q,氮化合价升高,则WA
4.(2025·德州模拟)氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生反应:Cl2+KOH―→ KX+KY
(未配平),KX在一定条件下自身能发生反应:KX―→ KY+KZ(未配平,KY与KZ化学计量数之比为1∶3),以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是(　　)
A.+1 B.+3
C.+5 D.+7
解析　根据题意,可知KY为KCl,根据KX―→ KY+KZ中KY与KZ的化学计量数之比为1∶3,可知KX为KClO3。
C
1.(2025·重庆卷)抗日战争时期,根据地物资紧缺,军民自力更生,就地取材,采用下列方法生产化工产品,其中利用了氧化还原反应原理的是(　　)
A.用石磨代替打浆机碾碎硝化棉
B.用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸
C.通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精
D.通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油
B
解析　研磨硝化棉是物理粉碎过程,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,A错误;硫磺(S)转化为硫酸(H2SO4)时,硫的化合价从0升至+6,发生氧化反应,涉及氧化还原反应,B正确;蒸馏法分离酒精是物理过程,无新物质生成,不涉及氧化还原反应,C错误;植物油水解生成甘油和脂肪酸盐,属于水解反应,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,D错误;故选B。
B
3.(2025·山东卷)用肼(N2H4)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量CuSO4,反应原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.N2是还原反应的产物
B.还原性:N2H4C.处理后溶液的pH增大
D.图示反应过程中起催化作用的是Cu2+
C
解析　由题图可知,N2由N2H4生成,N化合价升高,发生氧化反应,故A错误;分析题图知,该过程总反应的化学方程式为N2H4+2Fe3O4+12H+=== N2+6Fe2++8H2O,N2H4为还原剂,Fe2+为还原产物,结合还原剂的还原性大于还原产物的还原性知,还原性:N2H4>Fe2+,
B错误;由总反应知,反应过程中H+被消耗,故处理后溶液pH增大,C正确;由题图可知,该反应的催化剂为[Cu(N2H4)2]2+,D错误。
[夯基固本练]
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1.(2025·南宁市期末质监)氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于生产和生活中,下列过程中不涉及氧化还原反应的是(　　)
A.甲烷燃烧 B.铅蓄电池放电
C.人工固氮 D.钟乳石的形成
解析　甲烷燃烧与氧气反应生成水和二氧化碳,碳元素和氧元素的化合价变化,涉及氧化还原反应,A不符合题意;铅蓄电池放电时铅元素化合价变化,属于氧化还原反应,B不符合题意;人工固氮将游离态的氮转化为化合态,氮的化合价变化,涉及氧化还原反应,C不符合题意;钟乳石形成是碳酸钙的沉积,无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,D符合题意;答案选D。
D
2.下列所用的物质中,利用了其氧化性的是(　　)
A.用FeCl3溶液腐蚀覆铜板
B.食盐中加入的KIO3
C.加入少量SO2在葡萄酒里
D.用H2O2制O2时,加入的MnO2
解析　FeCl3溶液腐蚀铜板发生反应2FeCl3+Cu=== 2FeCl2+CuCl2,该反应FeCl3为氧化剂,体现其氧化性,A正确;食盐中加入的KIO3,利用KIO3含有碘元素,达到补碘目的,B错误;加入少量SO2在葡萄酒里可以抗氧化、杀菌,体现其还原性,C错误;用H2O2制O2时,加入的MnO2为催化剂,D错误;故答案为:A。
A
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3.(2025·朝阳市联考)用双线桥表示氧化还原反应的电子转移是非常有用的学习方式。下列用双线桥表示的氧化还原反应方程式正确的是(　　)
C
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A.
B.
C.
D.
解析　反应中锰元素化合价降低,应得到2×5e-,部分HCl中的Cl元素化合价升高,应失去1e-×10,A错误;生成1个O2时,2个H2O2失去1e-×2,同时得到1e-×2,B错误;NO2自身发生氧化还原反应,一部分NO2被氧化生成NaNO3,一部分NO2被还原生成NaNO2,得失电子数目也正确,C正确;Na2O2自身发生氧化还原反应,Na2O2中的O元素化合价既有升高又有降低,失去或得到的电子数目应为1e-×2,D错误。
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4.(2026·文山市第一中学期中)LiAlH4是重要的储氢材料,可与水发生反应:
LiAlH4+4H2O=== Li[Al(OH)4]+4H2↑。下列说法中正确的是(　　)
A.生成4个H2时,转移了8个电子
B.还原产物与氧化产物的质量比为1∶2
C.LiAlH4既是氧化剂又是还原剂
D.氢气既是氧化产物又是还原产物
D
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解析　由反应可知,LiAlH4中H由-1价升高为0价,为还原剂,发生氧化反应得到氧化产物氢气,H2O中H由+1价降为0价,为氧化剂,发生还原反应得到还原产物氢气;生成4个H2时,转移了4个电子,A错误;4 mol H2中2 mol为还原产物、2 mol为氧化产物,则还原产物与氧化产物的质量比为1∶1,B错误;由分析知,LiAlH4为还原剂,C错误;由分析知,氢气既是氧化产物又是还原产物,D正确;故选D。
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7.(2025·眉山市彭山区第一中学期末)已知氧化性:Fe2+A.剩余固体中一定含有银
B.若剩余固体中仅含有银,则反应后的溶液中一定含有Zn2+、Cu2+
C.若剩余固体中含有铜和银,则反应后的溶液中肯定不含Fe3+和Ag+
D.若剩余固体中含有Zn,则反应后的溶液中一定含有Zn2+,可能含有Fe2+
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D
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解析　锌首先置换氧化性最强的Ag+,剩余固体中必然含有银,A正确;若剩余固体中仅有Ag,说明Cu2+未与Zn反应,溶液中一定有Zn2+、Cu2+,B正确;如果剩余固体含有Cu和Ag,说明Ag+与Zn完全反应,Fe3+与Zn完全反应,但Cu2+是否与Zn完全反应不确定,所以溶液中一定不含有Fe3+和Ag+,C正确;若剩余固体中含有Zn,那么反应后的溶液中一定有Zn2+,一定没有Fe2+,Fe2++Zn=== Fe+Zn2+,D错误。
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[能力技能练]
8.不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②③的化学计量比恰好反应,结果如下。
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C
反应序号 起始酸碱性 KI/mol KMnO4/mol 还原产物 氧化产物
① 酸性 0.01 n Mn2+ I2
② 中性 0.01 10n MnO2
③ 碱性 0.01 m
下列说法错误的是(　　)
A.n=0.002,m=0.06
B.对比反应①和②,x=3
C.对比反应①、②、③,相同物质的量的KMnO4,酸性条件下得电子数最多,氧化性最强
D.随反应进行,体系pH变化:①②增大,③减小
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9.氧化还原电对的标准电极电势(Φθ)可用来比较相应氧化剂的氧化性强弱,相关数据(酸性条件)如下。
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氧化还原电对(氧化剂/还原剂) 电极反应 Φθ/V
Fe3+/Fe2+ Fe3++e-=== Fe2+ 0.77
I2/I- I2+2e-=== 2I- 0.54
1.36
Br2/Br- Br2(l)+2e-=== 2Br- 1.07
Co3+/Co2+ Co3++e-=== Co2+ 1.84
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B
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[素养提升练]
10.某探究学习小组用如图所示装置进行SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱比较实验,实验过程如下:
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Ⅰ.先向B中的FeCl2溶液(约10 mL)中通入Cl2,当B中溶液变黄时,停止通气。
Ⅱ.打开活塞b,使约2 mL 的溶液流入D试管中,检验取出溶液中的离子。
Ⅲ.接着再向B中通入一定量的SO2气体。
Ⅳ.更新试管D,重复过程Ⅱ,检验取出溶液中的离子。
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(1)棉花中浸润的溶液为　　 　　,目的是　　　　 　　　　。
(2)实验室制备氯气的化学方程式为______________________________________。
(3)过程Ⅲ中一定发生反应的离子方程式为__________________________________;
过程Ⅳ中检验取出溶液中是否含有硫酸根的操作是________________________________
___________________________________________________________________。
(4)该小组对SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱比较期望达到的结论是_______________。
NaOH溶液
防止尾气污染环境
SO2>Fe2+>Cl-
取少量溶液于试管中,先加入足量稀
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(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,下表是他们的检测结果,他们的检测结果一定能够证明SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱关系的是__________。
过程Ⅱ中检出离子 过程Ⅳ中检出离子
甲 有Fe3+无Fe2+
乙 既有Fe3+又有Fe2+
丙 有Fe3+无Fe2+ 有Fe2+
乙、丙
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