微专题五 氧化还原反应的综合
一、氧化还原反应基本概念的关系
1.图示各概念的关系
2.预测物质氧化性或还原性
(1)元素处于最高价态时，只有 ；元素处于中间价态时， ；元素处于最低价态时，只有 。
(2)在化学反应中氧化剂表现 ，还原剂表现 。
3.氧化性或还原性的强弱及应用
(1)根据化学反应判断强弱
还原性：还原剂>还原产物；氧化性：氧化剂>氧化产物。
(2)常见氧化剂、还原剂及相应产物
氧化剂 还原产物 还原剂 氧化产物
N(H+) NO或NO2 S2-或HS- S
Mn Mn2+或MnO2 S或HS S
Fe3+ Fe2+ I- I2
ClO- Cl- Fe2+ Fe3+
1.(2024·河北高一开学考试)高铁酸钾是一种安全性很高的水处理剂，不仅能去除水污染物和致癌化学物质，还不会产生有害产物。制备原理为NaClO+Fe(NO3)3+NaOHNa2FeO4+NaCl+H2O+NaNO3(未配平)，最后加入KOH，析出K2FeO4沉淀。下列说法不正确的是 ( )
A.氧化性：NaClO>Fe(NO3)3
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶3
C.每消耗2 mol NaClO，就会生成5 mol H2O
D.高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠
2.氧化亚铜(Cu2O)是一种鲜红色粉末状固体，几乎不溶于水，可在酸性溶液中发生反应，与硫酸、盐酸、硝酸反应如下：
①Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O
②Cu2O+4HCl===2HCuCl2+H2O
③3Cu2O+14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(1)HCuCl2中Cu的化合价为 。
(2)反应①中氧化剂为 ，还原剂为 。
(3)反应② (填“是”或“不是”)氧化还原反应，若是请说明转移电子情况，若不是请说明判断依据：____________________________________。
(4)根据反应③判断稀硝酸表现出的性质有 。
(5)反应③中若生成30 g还原产物，参加反应的硝酸的质量是 ，未参加氧化还原反应的氮原子的质量是 。
(1)概念关系速记口诀
“升、失、氧、还，降、得、还、氧，电子守恒，常记心上。”升(化合价升高)、失(失去电子)、氧(氧化反应、被氧化、得到氧化产物)、还(还原剂)；降(化合价降低)、得(得到电子)、还(还原反应、被还原、得到还原产物)、氧(氧化剂)。
(2)根据反应方程式比较物质氧化性、还原性强弱的思路
分析元素化合价氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。
二、氧化还原反应的计算
1.基本原则
(1)质量守恒：利用反应物和生成物中原子种类和个数守恒可以建立等式。
(2)电荷守恒：利用反应前后的电荷守恒可以建立等式。
(3)电子守恒：利用还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数可以建立等式。
2.计算方法
(1)找物质：找出反应过程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(2)定得失：确定一个原子或离子得失电子的个数及变价元素的原子总数。
(3)列关系：根据氧化剂和还原剂得失电子总数守恒列出关系式。
1.已知X2能将S氧化，当溶液中X2与S数目之比为1∶3时，恰好S被氧化为S，X在还原产物中的化合价为 ( )
A.+1价 B.+2价
C.+3价 D.+4价
2.反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中，当有6个电子发生转移时，被氧化的物质与被还原的物质的分子个数之比为 ( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
3.(2023·长春高一期中)按要求回答下列问题。
Ⅰ.已知铜在常温下能与稀HNO3反应，化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(1)在参加反应的硝酸中，起氧化作用的HNO3与起酸性作用的HNO3的质量之比为 。
(2)在上述反应中，当生成30 g NO时，参加反应的还原剂的质量为 g。
Ⅱ.某离子反应中反应物与生成物有Mn、H2O2、H+、H2O、O2和一种未知离子X。
(3)已知2个Mn在反应中得到10个电子生成X，则X的化学式为 。
(4)该反应的还原剂是 ，反应方程式中氧化剂与还原剂系数之比为 。
(5)根据上述反应可推知氧化性：Mn (填“>”或“<”)H2O2。
答案精析
2.(1)氧化性 既有氧化性又有还原性 还原性 (2)氧化性 还原性
跟踪训练
1.C ［配平化学方程式为3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH2Na2FeO4+3NaCl+5H2O+6NaNO3；NaClO是氧化剂，Fe(NO3)3为还原剂，则氧化性：NaClO>Fe(NO3)3，A正确；Na2FeO4是氧化产物，NaCl是还原产物，氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶3，B正确；根据方程式可知每消耗3 mol NaClO，就会生成5 mol H2O，C错误；K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4，因此反应结束加KOH才有K2FeO4析出，D正确。］
2.(1)+1 (2)Cu2O Cu2O (3)不是 反应前后没有元素化合价的改变 (4)氧化性、酸性 (5)441 g 84 g
解析 (1)HCuCl2中Cl元素的化合价为-1价， H为+1价，则Cu为+1价。
(2)反应①中只有Cu元素的化合价发生变化，Cu2O中部分Cu元素的化合价降低作氧化剂，部分Cu元素的化合价升高作还原剂。
(4)由反应③可知14个硝酸只有2个被还原，作氧化剂，其余12个硝酸未参与氧化还原反应，起到酸的作用。
二、
1.C ［N(得到电子数)=N(失去电子数)，令X在还原产物中的化合价为a，1×2×(6-a)=3×1×(6-4)，则a=+3。］
2.C ［在反应中3个NO2参与反应，其中2个NO2被氧化，1个被还原，不论有多少电子发生转移，被氧化与被还原的NO2的分子个数之比均为2∶1。］
3.(1)1∶3 (2)96 (3)Mn2+ (4)H2O2 2∶5 (5)>
解析 (1)在参加反应的8 mol HNO3中，2 mol作氧化剂，6 mol起酸的作用，则起氧化作用的HNO3与起酸性作用的HNO3的物质的量的之比是2∶6=1∶3，即质量之比为1∶3。(2)根据反应中关系：3Cu~8HNO3~2NO，生成1 mol(即30 g) NO时，消耗1.5 mol还原剂Cu，铜的质量为1.5 mol×64 g·mol-1=96 g。(3)已知2个Mn在反应中得到10个电子生成X，则锰元素化合价降低了5，即Mn→Mn2+，则X的化学式为Mn2+。(4)该反应H2O2→O2过程中氧元素化合价升高，还原剂是H2O2，反应的离子方程式为2Mn+5H2O2+ 6H+2Mn2++5O2↑+ 8H2O，氧化剂与还原剂系数之比为2∶5。(5)氧化剂是Mn，氧化性肯定强于还原剂H2O2。(共25张PPT)
专题4
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微专题五
氧化还原反应的综合
一、氧化还原反应基本概念的关系
1.图示各概念的关系
2.预测物质氧化性或还原性
(1)元素处于最高价态时,只有_______;元素处于中间价态时,____________
___________;元素处于最低价态时,只有_______。
(2)在化学反应中氧化剂表现_______,还原剂表现_______。
氧化性
既有氧化性
又有还原性
还原性
氧化性
还原性
3.氧化性或还原性的强弱及应用
(1)根据化学反应判断强弱
还原性:还原剂>还原产物;氧化性:氧化剂>氧化产物。
(2)常见氧化剂、还原剂及相应产物
氧化剂 还原产物 还原剂 氧化产物
N(H+) NO或NO2 S2-或HS- S
Mn Mn2+或MnO2 S或HS S
Fe3+ Fe2+I2 I-
ClO- Cl- Fe2+ Fe3+
跟踪训练
1.(2024·河北高一开学考试)高铁酸钾是一种安全性很高的水处理剂,不仅能去除水污染物和致癌化学物质,还不会产生有害产物。制备原理为NaClO+Fe(NO3)3+NaOH Na2FeO4+NaCl+H2O+ NaNO3(未配平),最后加入KOH,析出K2FeO4沉淀。下列说法不正确的是
A.氧化性:NaClO>Fe(NO3)3
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶3
C.每消耗2 mol NaClO,就会生成5 mol H2O
D.高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠
√
跟踪训练
配平化学方程式为3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+
5H2O+6NaNO3。NaClO是氧化剂,Fe(NO3)3为还原剂,则氧化性:NaClO>
Fe(NO3)3,A正确;
Na2FeO4是氧化产物,NaCl是还原产物,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶3,B正确;
根据方程式可知每消耗3 mol NaClO,就会生成5 mol H2O,C错误;
K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4,因此反应结束加KOH才有K2FeO4析出,D正确。
跟踪训练
2.氧化亚铜(Cu2O)是一种鲜红色粉末状固体,几乎不溶于水,可在酸性溶液中发生反应,与硫酸、盐酸、硝酸反应如下:
①Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O
②Cu2O+4HCl===2HCuCl2+H2O
③3Cu2O+14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(1)HCuCl2中Cu的化合价为 。
+1
跟踪训练
HCuCl2中Cl元素的化合价为-1价, H为+1价,则Cu为+1价。
跟踪训练
(2)反应①中氧化剂为 ,还原剂为 。
Cu2O
Cu2O
反应①中只有Cu元素的化合价发生变化,Cu2O中部分Cu元素的化合价降低作氧化剂,部分Cu元素的化合价升高作还原剂。
跟踪训练
(3)反应② (填“是”或“不是”)氧化还原反应,若是请说明转移电子情况,若不是请说明判断依据: 。
(4)根据反应③判断稀硝酸表现出的性质有 。
不是
反应前后没有元素化合价的改变
氧化性、酸性
由反应③可知14个硝酸只有2个被还原,作氧化剂,其余12个硝酸未参与氧化还原反应,起到酸的作用。
跟踪训练
(5)反应③中若生成30 g还原产物,参加反应的硝酸的质量是 ,未参加氧化还原反应的氮原子的质量是 。
441 g
84 g
归纳总结
(1)概念关系速记口诀
“升、失、氧、还,降、得、还、氧,电子守恒,常记心上。”升(化合价升高)、失(失去电子)、氧(氧化反应、被氧化、得到氧化产物)、还(还原剂);降(化合价降低)、得(得到电子)、还(还原反应、被还原、得到还原产物)、氧(氧化剂)。
归纳总结
(2)根据反应方程式比较物质氧化性、还原性强弱的思路
分析元素化合价 氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
二、氧化还原反应的计算
1.基本原则
(1)质量守恒:利用反应物和生成物中原子种类和个数守恒可以建立等式。
(2)电荷守恒:利用反应前后的电荷守恒可以建立等式。
(3)电子守恒:利用还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数可以建立等式。
2.计算方法
(1)找物质:找出反应过程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(2)定得失:确定一个原子或离子得失电子的个数及变价元素的原子总数。
(3)列关系:根据氧化剂和还原剂得失电子总数守恒列出关系式。
跟踪训练
1.已知X2能将S氧化,当溶液中X2与S数目之比为1∶3时,恰好S被氧化为S,X在还原产物中的化合价为
A.+1价 B.+2价
C.+3价 D.+4价
√
跟踪训练
N(得到电子数)=N(失去电子数),令X在还原产物中的化合价为a,1×2×
(6-a)=3×1×(6-4),则a=+3。
跟踪训练
2.反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,当有6个电子发生转移时,被氧化的物质与被还原的物质的分子个数之比为
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
√
在反应中3个NO2参与反应,其中2个NO2被氧化,1个被还原,不论有多少电子发生转移,被氧化与被还原的NO2的分子个数之比均为2∶1。
跟踪训练
3.(2023·长春高一期中)按要求回答下列问题。
Ⅰ.已知铜在常温下能与稀HNO3反应,化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(1)在参加反应的硝酸中,起氧化作用的HNO3与起酸性作用的HNO3的质量之比为 。
1∶3
跟踪训练
在参加反应的8 mol HNO3中,2 mol作氧化剂,6 mol起酸的作用,则起氧化作用的HNO3与起酸性作用的HNO3的物质的量的之比是2∶6=1∶3,即质量之比为1∶3。
跟踪训练
(2)在上述反应中,当生成30 g NO时,参加反应的还原剂的质量为____ g。
96
根据反应中关系:3Cu~8HNO3~2NO,生成1 mol (即30 g)NO时,消耗1.5 mol还原剂Cu,铜的质量为1.5 mol×64 g·mol-1=96 g。
跟踪训练
Ⅱ.某离子反应中反应物与生成物有Mn、H2O2、H+、H2O、O2和一种未知离子X。
(3)已知2个Mn在反应中得到10个电子生成X,则X的化学式为_____。
Mn2+
已知2个Mn在反应中得到10个电子生成X,则锰元素化合价降低了5,即Mn→Mn2+,则X的化学式为Mn2+。
跟踪训练
(4)该反应的还原剂是 ,反应方程式中氧化剂与还原剂系数之比为 。
H2O2
2∶5
该反应H2O2→O2过程中氧元素化合价升高,还原剂是H2O2,反应的离子方程式为2Mn+5H2O2+ 6H+===2Mn2++ 5O2↑+ 8H2O,氧化剂与还原剂系数之比为2∶5。
跟踪训练
(5)根据上述反应可推知氧化性:Mn (填“>”或“<”)H2O2。
>
氧化剂是Mn,氧化性肯定强于还原剂H2O2。
