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微專題五　氧化還原反應(yīng)的綜合
一、氧化還原反應(yīng)基本概念的關(guān)系
1.圖示各概念的關(guān)系
2.預(yù)測物質(zhì)氧化性或還原性
(1)元素處于最高價態(tài)時，只有　　　??；元素處于中間價態(tài)時，　　　　　　　　　；元素處于最低價態(tài)時，只有　　　　。
(2)在化學(xué)反應(yīng)中氧化劑表現(xiàn)　　　　，還原劑表現(xiàn)　　　　。
3.氧化性或還原性的強弱及應(yīng)用
(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)判斷強弱
還原性：還原劑>還原產(chǎn)物；氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物。
(2)常見氧化劑、還原劑及相應(yīng)產(chǎn)物
氧化劑 還原產(chǎn)物 還原劑 氧化產(chǎn)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·河北高一開學(xué)考試)高鐵酸鉀是一種安全性很高的水處理劑，不僅能去除水污染物和致癌化學(xué)物質(zhì)，還不會產(chǎn)生有害產(chǎn)物。制備原理為NaClO+Fe(NO3)3+NaOHNa2FeO4+NaCl+H2O+NaNO3(未配平)，最后加入KOH，析出K2FeO4沉淀。下列說法不正確的是 (　　)
A.氧化性：NaClO>Fe(NO3)3
B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶3
C.每消耗2 mol NaClO，就會生成5 mol H2O
D.高鐵酸鉀的溶解度小于高鐵酸鈉
2.氧化亞銅(Cu2O)是一種鮮紅色粉末狀固體，幾乎不溶于水，可在酸性溶液中發(fā)生反應(yīng)，與硫酸、鹽酸、硝酸反應(yīng)如下：
①Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O
②Cu2O+4HCl===2HCuCl2+H2O
③3Cu2O+14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(1)HCuCl2中Cu的化合價為　　　　。
(2)反應(yīng)①中氧化劑為　　　　　　　，還原劑為　　　　　。
(3)反應(yīng)②　　　　(填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng)，若是請說明轉(zhuǎn)移電子情況，若不是請說明判斷依據(jù)：____________________________________。
(4)根據(jù)反應(yīng)③判斷稀硝酸表現(xiàn)出的性質(zhì)有　　　　　　　。
(5)反應(yīng)③中若生成30 g還原產(chǎn)物，參加反應(yīng)的硝酸的質(zhì)量是　　　　，未參加氧化還原反應(yīng)的氮原子的質(zhì)量是　　　　。
(1)概念關(guān)系速記口訣
“升、失、氧、還，降、得、還、氧，電子守恒，常記心上?！鄙?化合價升高)、失(失去電子)、氧(氧化反應(yīng)、被氧化、得到氧化產(chǎn)物)、還(還原劑)；降(化合價降低)、得(得到電子)、還(還原反應(yīng)、被還原、得到還原產(chǎn)物)、氧(氧化劑)。
(2)根據(jù)反應(yīng)方程式比較物質(zhì)氧化性、還原性強弱的思路
分析元素化合價氧化劑與還原產(chǎn)物、還原劑與氧化產(chǎn)物氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。
二、氧化還原反應(yīng)的計算
1.基本原則
(1)質(zhì)量守恒：利用反應(yīng)物和生成物中原子種類和個數(shù)守恒可以建立等式。
(2)電荷守恒：利用反應(yīng)前后的電荷守恒可以建立等式。
(3)電子守恒：利用還原劑失去的電子總數(shù)與氧化劑得到的電子總數(shù)可以建立等式。
2.計算方法
(1)找物質(zhì)：找出反應(yīng)過程中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
(2)定得失：確定一個原子或離子得失電子的個數(shù)及變價元素的原子總數(shù)。
(3)列關(guān)系：根據(jù)氧化劑和還原劑得失電子總數(shù)守恒列出關(guān)系式。
1.已知X2能將S氧化，當(dāng)溶液中X2與S數(shù)目之比為1∶3時，恰好S被氧化為S，X在還原產(chǎn)物中的化合價為 (　　)
A.+1價 B.+2價
C.+3價 D.+4價
2.反應(yīng)3NO2+H2O===2HNO3+NO中，當(dāng)有6個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時，被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)的分子個數(shù)之比為 (　　)
A.1∶1 B.1∶2　
C.2∶1 D.3∶1
3.(2023·長春高一期中)按要求回答下列問題。
Ⅰ.已知銅在常溫下能與稀HNO3反應(yīng)，化學(xué)方程式為3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(1)在參加反應(yīng)的硝酸中，起氧化作用的HNO3與起酸性作用的HNO3的質(zhì)量之比為　　　。
(2)在上述反應(yīng)中，當(dāng)生成30 g NO時，參加反應(yīng)的還原劑的質(zhì)量為　　　g。
Ⅱ.某離子反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有Mn、H2O2、H+、H2O、O2和一種未知離子X。
(3)已知2個Mn在反應(yīng)中得到10個電子生成X，則X的化學(xué)式為　　　。
(4)該反應(yīng)的還原劑是　　　，反應(yīng)方程式中氧化劑與還原劑系數(shù)之比為　　　。
(5)根據(jù)上述反應(yīng)可推知氧化性：Mn　　　(填“>”或“<”)H2O2。
答案精析
2.(1)氧化性　既有氧化性又有還原性　還原性　(2)氧化性　還原性
跟蹤訓(xùn)練
1.C?。叟淦交瘜W(xué)方程式為3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH2Na2FeO4+3NaCl+5H2O+6NaNO3；NaClO是氧化劑，F(xiàn)e(NO3)3為還原劑，則氧化性：NaClO>Fe(NO3)3，A正確；Na2FeO4是氧化產(chǎn)物，NaCl是還原產(chǎn)物，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶3，B正確；根據(jù)方程式可知每消耗3 mol NaClO，就會生成5 mol H2O，C錯誤；K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4，因此反應(yīng)結(jié)束加KOH才有K2FeO4析出，D正確。］
2.(1)+1　(2)Cu2O　Cu2O　(3)不是　反應(yīng)前后沒有元素化合價的改變　(4)氧化性、酸性　(5)441 g　84 g
解析　(1)HCuCl2中Cl元素的化合價為-1價， H為+1價，則Cu為+1價。
(2)反應(yīng)①中只有Cu元素的化合價發(fā)生變化，Cu2O中部分Cu元素的化合價降低作氧化劑，部分Cu元素的化合價升高作還原劑。
(4)由反應(yīng)③可知14個硝酸只有2個被還原，作氧化劑，其余12個硝酸未參與氧化還原反應(yīng)，起到酸的作用。
二、
1.C?。跱(得到電子數(shù))=N(失去電子數(shù))，令X在還原產(chǎn)物中的化合價為a，1×2×(6-a)=3×1×(6-4)，則a=+3。］
2.C?。墼诜磻?yīng)中3個NO2參與反應(yīng)，其中2個NO2被氧化，1個被還原，不論有多少電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，被氧化與被還原的NO2的分子個數(shù)之比均為2∶1。］
3.(1)1∶3　(2)96　(3)Mn2+　(4)H2O2　2∶5　(5)>
解析　(1)在參加反應(yīng)的8 mol HNO3中，2 mol作氧化劑，6 mol起酸的作用，則起氧化作用的HNO3與起酸性作用的HNO3的物質(zhì)的量的之比是2∶6=1∶3，即質(zhì)量之比為1∶3。(2)根據(jù)反應(yīng)中關(guān)系：3Cu~8HNO3~2NO，生成1 mol(即30 g) NO時，消耗1.5 mol還原劑Cu，銅的質(zhì)量為1.5 mol×64 g·mol-1=96 g。(3)已知2個Mn在反應(yīng)中得到10個電子生成X，則錳元素化合價降低了5，即Mn→Mn2+，則X的化學(xué)式為Mn2+。(4)該反應(yīng)H2O2→O2過程中氧元素化合價升高，還原劑是H2O2，反應(yīng)的離子方程式為2Mn+5H2O2+ 6H+2Mn2++5O2↑+ 8H2O，氧化劑與還原劑系數(shù)之比為2∶5。(5)氧化劑是Mn，氧化性肯定強于還原劑H2O2。(共25張PPT)
專題4
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微專題五
氧化還原反應(yīng)的綜合
一、氧化還原反應(yīng)基本概念的關(guān)系
1.圖示各概念的關(guān)系
2.預(yù)測物質(zhì)氧化性或還原性
(1)元素處于最高價態(tài)時,只有_______;元素處于中間價態(tài)時,____________
___________;元素處于最低價態(tài)時,只有_______。
(2)在化學(xué)反應(yīng)中氧化劑表現(xiàn)_______,還原劑表現(xiàn)_______。
氧化性
既有氧化性
又有還原性
還原性
氧化性
還原性
3.氧化性或還原性的強弱及應(yīng)用
(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)判斷強弱
還原性:還原劑>還原產(chǎn)物;氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物。
(2)常見氧化劑、還原劑及相應(yīng)產(chǎn)物
氧化劑 還原產(chǎn)物 還原劑 氧化產(chǎn)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+
跟蹤訓(xùn)練
1.(2024·河北高一開學(xué)考試)高鐵酸鉀是一種安全性很高的水處理劑,不僅能去除水污染物和致癌化學(xué)物質(zhì),還不會產(chǎn)生有害產(chǎn)物。制備原理為NaClO+Fe(NO3)3+NaOH Na2FeO4+NaCl+H2O+ NaNO3(未配平),最后加入KOH,析出K2FeO4沉淀。下列說法不正確的是
A.氧化性:NaClO>Fe(NO3)3
B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶3
C.每消耗2 mol NaClO,就會生成5 mol H2O
D.高鐵酸鉀的溶解度小于高鐵酸鈉
√
跟蹤訓(xùn)練
配平化學(xué)方程式為3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+
5H2O+6NaNO3。NaClO是氧化劑,Fe(NO3)3為還原劑,則氧化性:NaClO>
Fe(NO3)3,A正確;
Na2FeO4是氧化產(chǎn)物,NaCl是還原產(chǎn)物,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶3,B正確;
根據(jù)方程式可知每消耗3 mol NaClO,就會生成5 mol H2O,C錯誤;
K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4,因此反應(yīng)結(jié)束加KOH才有K2FeO4析出,D正確。
跟蹤訓(xùn)練
2.氧化亞銅(Cu2O)是一種鮮紅色粉末狀固體,幾乎不溶于水,可在酸性溶液中發(fā)生反應(yīng),與硫酸、鹽酸、硝酸反應(yīng)如下:
①Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O
②Cu2O+4HCl===2HCuCl2+H2O
③3Cu2O+14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(1)HCuCl2中Cu的化合價為　　。
+1
跟蹤訓(xùn)練
HCuCl2中Cl元素的化合價為-1價, H為+1價,則Cu為+1價。
跟蹤訓(xùn)練
(2)反應(yīng)①中氧化劑為　　　,還原劑為　　　。
Cu2O
Cu2O
反應(yīng)①中只有Cu元素的化合價發(fā)生變化,Cu2O中部分Cu元素的化合價降低作氧化劑,部分Cu元素的化合價升高作還原劑。
跟蹤訓(xùn)練
(3)反應(yīng)②　　　(填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng),若是請說明轉(zhuǎn)移電子情況,若不是請說明判斷依據(jù):　　　　 。
(4)根據(jù)反應(yīng)③判斷稀硝酸表現(xiàn)出的性質(zhì)有　　　　　　　。
不是
反應(yīng)前后沒有元素化合價的改變
氧化性、酸性
由反應(yīng)③可知14個硝酸只有2個被還原,作氧化劑,其余12個硝酸未參與氧化還原反應(yīng),起到酸的作用。
跟蹤訓(xùn)練
(5)反應(yīng)③中若生成30 g還原產(chǎn)物,參加反應(yīng)的硝酸的質(zhì)量是　　　,未參加氧化還原反應(yīng)的氮原子的質(zhì)量是　　　。
441 g
84 g
歸納總結(jié)
(1)概念關(guān)系速記口訣
“升、失、氧、還,降、得、還、氧,電子守恒,常記心上?！鄙?化合價升高)、失(失去電子)、氧(氧化反應(yīng)、被氧化、得到氧化產(chǎn)物)、還(還原劑);降(化合價降低)、得(得到電子)、還(還原反應(yīng)、被還原、得到還原產(chǎn)物)、氧(氧化劑)。
歸納總結(jié)
(2)根據(jù)反應(yīng)方程式比較物質(zhì)氧化性、還原性強弱的思路
分析元素化合價 氧化劑與還原產(chǎn)物、還原劑與氧化產(chǎn)物
氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。
二、氧化還原反應(yīng)的計算
1.基本原則
(1)質(zhì)量守恒:利用反應(yīng)物和生成物中原子種類和個數(shù)守恒可以建立等式。
(2)電荷守恒:利用反應(yīng)前后的電荷守恒可以建立等式。
(3)電子守恒:利用還原劑失去的電子總數(shù)與氧化劑得到的電子總數(shù)可以建立等式。
2.計算方法
(1)找物質(zhì):找出反應(yīng)過程中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
(2)定得失:確定一個原子或離子得失電子的個數(shù)及變價元素的原子總數(shù)。
(3)列關(guān)系:根據(jù)氧化劑和還原劑得失電子總數(shù)守恒列出關(guān)系式。
跟蹤訓(xùn)練
1.已知X2能將S氧化,當(dāng)溶液中X2與S數(shù)目之比為1∶3時,恰好S被氧化為S,X在還原產(chǎn)物中的化合價為
A.+1價 B.+2價
C.+3價 D.+4價
√
跟蹤訓(xùn)練
N(得到電子數(shù))=N(失去電子數(shù)),令X在還原產(chǎn)物中的化合價為a,1×2×
(6-a)=3×1×(6-4),則a=+3。
跟蹤訓(xùn)練
2.反應(yīng)3NO2+H2O===2HNO3+NO中,當(dāng)有6個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時,被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)的分子個數(shù)之比為
A.1∶1 B.1∶2　
C.2∶1 D.3∶1
√
在反應(yīng)中3個NO2參與反應(yīng),其中2個NO2被氧化,1個被還原,不論有多少電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,被氧化與被還原的NO2的分子個數(shù)之比均為2∶1。
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3.(2023·長春高一期中)按要求回答下列問題。
Ⅰ.已知銅在常溫下能與稀HNO3反應(yīng),化學(xué)方程式為3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(1)在參加反應(yīng)的硝酸中,起氧化作用的HNO3與起酸性作用的HNO3的質(zhì)量之比為　　　。
1∶3
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在參加反應(yīng)的8 mol HNO3中,2 mol作氧化劑,6 mol起酸的作用,則起氧化作用的HNO3與起酸性作用的HNO3的物質(zhì)的量的之比是2∶6=1∶3,即質(zhì)量之比為1∶3。
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(2)在上述反應(yīng)中,當(dāng)生成30 g NO時,參加反應(yīng)的還原劑的質(zhì)量為____ g。
96
根據(jù)反應(yīng)中關(guān)系:3Cu~8HNO3~2NO,生成1 mol (即30 g)NO時,消耗1.5 mol還原劑Cu,銅的質(zhì)量為1.5 mol×64 g·mol-1=96 g。
跟蹤訓(xùn)練
Ⅱ.某離子反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有Mn、H2O2、H+、H2O、O2和一種未知離子X。
(3)已知2個Mn在反應(yīng)中得到10個電子生成X,則X的化學(xué)式為_____。
Mn2+
已知2個Mn在反應(yīng)中得到10個電子生成X,則錳元素化合價降低了5,即Mn→Mn2+,則X的化學(xué)式為Mn2+。
跟蹤訓(xùn)練
(4)該反應(yīng)的還原劑是　　　,反應(yīng)方程式中氧化劑與還原劑系數(shù)之比為　　　。
H2O2
2∶5
該反應(yīng)H2O2→O2過程中氧元素化合價升高,還原劑是H2O2,反應(yīng)的離子方程式為2Mn+5H2O2+ 6H+===2Mn2++ 5O2↑+ 8H2O,氧化劑與還原劑系數(shù)之比為2∶5。
跟蹤訓(xùn)練
(5)根據(jù)上述反應(yīng)可推知氧化性:Mn　　(填“>”或“<”)H2O2。
>
氧化劑是Mn,氧化性肯定強于還原劑H2O2。

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