(共55张PPT)
1.写出氯气常见化学反应的方程式,并判断
是否是氧化还原反应?
提示:(1)Cl2+2Na 2NaCl
(2)3Cl2+2Fe 2FeCl3
(3)Cl2 + H2 2HCl
(4)Cl2+H2O ==== HCl+HClO
(5)Cl2+2NaOH ==== NaCl+NaClO+H2O
从元素化合价变化的角度分析,这些反应中都有元素化合
价的变化,故全是氧化还原反应。
点燃
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点燃
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点燃
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2.(1)2H2O2 2H2O+ O2↑
(2)H2+CuO Cu+H2O
(3)Na2O+H2O ==== 2NaOH
(4)CaCO3 CaO+CO2↑
(5)Fe+S FeS
(6)FeCl3+3NaOH ==== Fe(OH)3↓+3NaCl
分析上述反应,分别属于四种基本反应类型的哪种反应?
由此分析,四种基本反应类型与氧化还原反应存在什么关
系?
MnO2
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△
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△
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高温
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提示:分解反应:(1)(4) 化合反应:(3)、(5)
置换反应:(2) 复分解反应:(6)
四种基本反应类型与氧化还原反应的关系:分解反应、化合反应中有的反应是氧化还原反应,有的反应不是;置换反应一定是氧化还原反应;复分解反应一定不是氧化还原反应。
例1 下列反应中,不属于氧化还原反应的是
A.Cu+4HNO3(浓) ==== Cu(NO3)2 +2NO2↑+2H2O
B.CuSO4·5H2O CuSO4+5H2O↑
C.4P + 5O2 2P2O5
D.H2SO3+2FeCl3+H2O ==== H2SO4+2FeCl2+2HCl
【规范解答】选B。判断一个反应是否为氧化还原反应,必
须抓住它的特征,看元素的化合价是否发生改变。若改
变,则为氧化还原反应。反之,则为非氧化还原反应。本
题选项中,B中各元素化合价均未变化。
加热
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点燃
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【互动探究】有同学说,反应4P+5O2 2P2O5
中,只发生了氧化反应,所以说氧化还原反应是可以分割
的。这种说法正确吗?
提示:不正确。磷元素的化合价由0变为+5价,发生氧化反
应,同时氧元素由0变为-2价,发生还原反应,故氧化还原
反应是不可分割的,是同时进行的。
点燃
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1.判断一个反应是否为氧化还原反应,关键看元素的化合价是否发生改变。
2.氧化反应和还原反应这两个对立的过程相互依存而统一于一个氧化还原反应之中。
3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
它们的关系可用下图表示:
解读为:置换反应一定是氧化还原反应;复分解反应一定不是氧化还原反应;有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
1.按课本图2-3-5装置实验,哪些现象说明了有电子转移?
提示:电流表指针发生偏转,锌极被腐蚀,在石墨电极上有红色物质析出。即氧化还原反应的实质是电子转移。
2.氧化还原反应中的电子转移与化合价升降的关系是什么?
提示:在氧化还原反应中,某元素的一个原子或离子失去电子,则元素的化合价升高,而且失去电子的数目与化合价升高的数值相等;某元素的一个原子或离子得到电子,则元素的化合价降低,而且得到电子的数目与化合价降低的数值相等。氧化还原反应中电子转移的总数与化合价升高或降低的总值是相等的。
3.分析2Na+Cl2 2NaCl与Zn+CuSO4 ==== ZnSO4+Cu这两
个反应, 填写下表:
点燃
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例2 下面有关氧化还原反应的叙述正确的是
A.在反应中所有元素的化合价都发生变化
B.肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原
C.氧化还原反应的实质是电子转移
D.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原
【规范解答】选C。本题可以灵活运用氧化还原反应的有关
概念结合实例去分析。氧化还原反应的宏观特征是元素化
合价有升降,但不一定是所有元素的化合价均有升降,如
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,氧元素化合价没有变化,故A
高温
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不正确;化合价变化的元素可以是不同种元素,也可以是同种元素,如Cl2+2NaOH ==== NaCl+NaClO+H2O,故B不正确;从化合态变为游离态分两种情况:一是从高价态变为游离态,如Fe2+→Fe,化合价降低,得电子,被还原,另一种是从低价态变为游离态,如Cl- → Cl2,化合价升高,失电子,被氧化,故D不正确。
【互动探究】有单质参加反应,反应后又有新单质生成的反应一定是氧化还原反应吗?
提示:不一定。例如:2O3 ==== 3O2,反应中就没有元素化合价的变化。
1.氧化还原反应的实质是电子转移,外在表现是元素化合价的变化。
2.氧化还原反应中电子转移的总数与化合价升高或降低的总值是相等的。
氧化还原反应中电子转移的表示方法
常用的方法有双线桥法和单线桥法两种:
探究:
1.两种表示方法有什么不同?
2.下列表示的氧化还原反应中,电子转移方向和数目的表示正确吗?
提示:(1)不正确。箭头连接方式不对,应该由被氧化元素(H)指向被还原元素(Cu)
(2)不正确。氯元素化合价+5 → -1得到电子,且数目为2×6e-,氧元素化合价-2 → 0失去电子,且数目为6×2e-。
(3)不正确。箭头方向错误。
(4)不正确。单线桥式表示方法中,箭头应该由被氧化元素指向被还原元素,而不能跨越等号。
3.在 反应中,转移的电子数是
12个吗?
提示:不是。转移的电子数目是指氧化剂得电子总数或还
原剂失电子总数,不是二者之和,但二者一定相等。
1.(2011·福建师大附中高一检测)下列反应不属于四种
基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )
A.Fe+CuSO4 ==== FeSO4+Cu
B.3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
C.AgNO3+NaCl ==== AgCl↓+NaNO3
D.2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
【解析】选B。理解氧化还原反应以及四种基本反应类型的
有关概念;A、C、D三个反应分别是置换反应、复分解反应、分解反应。
高温
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2.有关氧化还原反应实质的说法中正确的是( )
A.是否有元素的电子转移
B.是否有元素的化合价的变化
C.是否有氧元素的参加
D.是否有原子的重新组合
【解析】选A。氧化还原反应的实质是电子转移。
3.下列有关实验室制取气体的反应中,其原理不属于氧化
还原反应的是( )
A.实验室中用稀硫酸与锌粒反应制取H2
B.实验室中加热KClO3和MnO2混合物制取O2
2KClO3 2KCl+3O2↑
C.实验室中用H2O2与二氧化锰反应制取O2
D.实验室中用稀盐酸与石灰石反应制取CO2
【解析】选D。制取二氧化碳的反应为:CaCO3+2HCl ====
CaCl2+CO2↑+H2O,该反应为非氧化还原反应。
MnO2
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4.下列变化中,既是化合反应,又是氧化还原反应的是
( )
A.CO2与Na2O2反应 B.CO2和H2O反应
C.C和CO2反应 D.Na2O溶于水
【解析】选C。A项,该反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应;B、C、D都是化合反应,从元素化合价是否变化角度看,只有C选项中反应有化合价变化,属于氧化还原反应;综合考虑,既是化合反应,又是氧化还原反应的是选项C。
5.苹果汁是人们喜爱的饮料之一。由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由浅绿色的Fe2+变为棕黄色的Fe3+。这个变色过程中,Fe2+发生______(填“氧化”或“还原”,下同)反应。若在榨汁的时候加入适量的维生素C,可有效防止这种现象的发生,这说明维生素C能防止Fe2+被______。
【解析】由Fe2+→Fe3+知Fe的化合价升高,所以Fe2+发生了
氧化反应,被氧化。
答案:氧化 氧化
一、选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分)
1.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示,其中正确的是( )
【解析】选A。依据不同的标准,化学反应有多种不同的分类方法。它们之间并不是孤立的,而是有一定联系的。复分解反应都属于非氧化还原反应,置换反应都属于氧化还原反应,离子反应有的属于氧化还原反应,如:Fe+2H+ ==== Fe2++H2↑,有的属于非氧化还原反应,如:Ag++
Cl- ==== AgCl↓。
2.(2011·聊城高一检测)相等物质的量的KClO3分别发生下述反应:①有MnO2催化剂存在时,受热分解得到氧气;②若不使用催化剂,加热至470 ℃左右,得到KClO4(高氯酸钾)和KCl。下列关于①和②的说法不正确的是( )
A.都属于氧化还原反应
B.发生还原反应的元素相同
C.发生氧化反应的元素不同
D.生成KCl的物质的量相同
【解析】选D。反应①和②中均有化合价的变化,都属于氧化还原反应,A正确;①中的Cl元素由+5价降低到-1价,②中的部分Cl元素也由+5价降低到-1价,发生还原反应的元素都是Cl元素,B正确;①中的氧元素由-2价升高到0价,②中部分Cl元素由+5价升高到+7价,发生氧化反应的分别是氧元素和氯元素,C正确;根据氯元素守恒,①中KClO3中的氯元素全部转移到KCl中,而②中只有部分KClO3生成了KCl,显然,①中得到的KCl较多,D错误。
3.(2011·日照高一检测)下列物质变化中,发生氧化反应才能实现的是( )
A.MnO2→MnSO4 B.AlCl3→Al(OH)3
C.KI→KIO3 D.HNO3→NO
【解析】选C。A中的锰元素由+4价降为+2价,MnO2发生还原反应;B中铝元素的价态反应前后无变化,无电子转移,不发生氧化还原反应;D中的氮元素由+5价降为+2价, HNO3被还原; C中的碘元素由-1价升高为+5价,KI被氧化,发生氧化反应。
4.下列反应中,属于离子反应,同时又属于氧化还原反应的是( )
A.氯气与氢气混合点燃
B.氯化钡溶液和硫酸溶液混合
C.把铁片放入硫酸铜溶液中
D.氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应
【解析】选C。离子反应是有离子参加的反应,A不是离子反应,而B、D是离子反应,但同时是复分解反应,所有的复分解反应都不是氧化还原反应;而C在溶液中有离子参加,同时又是置换反应,所有的置换反应都是氧化还原反应。
【举一反三】该题选项中既属于化合反应,又属于氧化还原反应的是哪个反应?
提示:A的反应:H2+Cl2 2HCl,属于有单质参加的化合反应,所以是氧化还原反应。
点燃
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5.(双选)下列离子方程式属于氧化还原反应的是( )
A.CaCO3+2H+ ==== Ca2++CO2↑+H2O
B.2OH-+Cl2 ==== H2O+Cl-+ClO-
C.HCO3-+H+ ==== CO2↑+H2O
D.2Br-+Cl2 ==== 2Cl-+Br2
【解析】选B、D。A、C项中,元素的化合价都没有变化,故都是非氧化还原反应;B项中,氯元素由0价变为-1价和+1价,D项中,氯元素由0价变为-1价,溴元素由-1价变为0价,故B、D属于氧化还原反应。
6.在下列氧化还原反应中,水不参加氧化还原反应的是
( )
A.2F2+2H2O ==== 4HF+O2↑
B.C+H2O ==== CO+H2
C.2Na+2H2O ==== 2NaOH+H2↑
D.Cl2+H2O ==== HCl+HClO
【解析】选D。A项中,H2O 中的氧元素由-2价升高为0价,B项中,H2O中的氢元素由+1价降低为0价,C项中,H2O中的氢元素也是由+1价降低为0价,故水都参加了氧化还原反应;D项中,氯元素由0价变为-1价和+1价,H2O中元素化合价未变,所以水没有参加氧化还原反应。
二、非选择题(本题包括2小题,共26分)
7.(10分)(2011·南宁高一检测)实验室中所用少量氯
气是用下列方法制取的:4HCl(浓)+MnO2 Cl2↑+
MnCl2+2H2O
(1)该反应是氧化还原反应吗?______,如果是氧化还原
反应,请指出_____元素被还原,_______ 元素被氧化,写
出该反应的离子方程式_______________。
(2)HCl在该反应中被氧化的与未被氧化的物质的量之比
为______________。
(3)若反应中共产生了5.6 L(标准状况)的氯气,则转移的电子的个数为_______。
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【解析】反应4HCl(浓)+MnO2 Cl2↑+MnCl2+2H2O
中有元素化合价的变化,故是氧化还原反应;MnO2中锰元
素由+4价降低为+2价,Mn元素被还原,HCl中氯元素由-1价
升高为0价, Cl元素被氧化,但反应中被氧化的与未被氧
化的HCl各占一半,所以HCl被氧化的与未被氧化的物质的
量之比为1︰1,反应的离子方程式为4H++2Cl-+MnO2
Cl2↑+Mn2++ 2H2O;生成氯气的物质的量为0.25 mol,转
移电子的物质的量为0.5 mol,转移电子的个数为
3.01×1023。
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△
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答案:(1)是 Mn Cl
4H++2Cl-+MnO2 Cl2↑+Mn2++2H2O
(2)1︰1 (3)3.01×1023
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【规律方法】酸在反应中体现的性质
(1)酸性(无化合价的变化)
如:2HCl+MgO ==== MgCl2+H2O
(2)氧化性
如:2HCl+Zn ==== ZnCl2+H2↑
(3)还原性
如:2H2S+O2 ==== 2H2O+S
(4)氧化性和酸性
如:2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2↑
(5)还原性和酸性
如:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑
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△
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8.(16分)对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应,分类法的作用几乎是无可替代的。
(1)现有下列六种物质:SO2、SiO2、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O2。
按照不同的分类标准,它们中有一种物质与其他物质有明显的不同,请找出这种物质,并写出分类的依据。(至少要写出两种分类方法)
①__________________________________________;
②__________________________________________。
(2)从反应中有无离子参加,可以将化学反应分为离子反应和非离子反应,Na2O2与水反应的离子方程式是________。从反应中______可以将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应,从上述氧化物中分别找出两种能相互反应的物质,各写一个非氧化还原反应的方程式和氧化还原反应的方程式:__________、__________。
(3)虽然分类的方法不同,但离子反应和氧化还原反应之间存在着一定的关系。请用简单的图示方法表示二者之间的关系:____________,用离子反应方程式证明你的观点:____________,____________。
【解析】分类的关键是要找准分类的标准,分类的标准不同,得到的类别也不同。对于题中的六种物质,可以根据通常状况下物质状态的不同分类,也可以根据物质的化学性质分类。SO2和SiO2是酸性氧化物,CaO、MgO和Fe2O3是碱性氧化物,酸性氧化物和碱性氧化物在一定条件下可反应生成盐;Na2O2具有强氧化性,能将有还原性的SO2氧化。氧化还原反应和离子反应是根据不同分类标准得到的反应类型,离子反应有的是氧化还原反应,有的是非氧化还原反应。
答案:(1)①SO2,常温常压下是气体,其余为固体
②Na2O2,是过氧化物,其余为酸性氧化物或碱性氧化物
(2)2Na2O2+2H2O ==== 4Na++4OH-+O2↑ 有无电子转
移(或有无元素化合价变化) CaO+SO2 ==== CaSO3
(或MgO+SO2 MgSO3等其他合理答案) Na2O2+SO2
==== Na2SO4
(3) (意思正确、能表示二者的交叉
关系即可) H++OH- ==== H2O 2H++Fe ==== Fe2++
H2↑(或其他合理答案)
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