《初升高衔接教材初高中化学衔接暑期教程》专题23 氧化还原反应.docx
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《初升高衔接教材初高中化学衔接暑期教程》专题23氧化还原反应
第一课时氧化还原反应的相关概念
目标导学
1.从得氧和失氧的分类标准认识氧化还原反应的概念。
2.从化合价变化的分类标准认识氧化还原反应的特征。
温故知新
1.在CuO+H2
Cu+H2O反应中,谁是氧化剂,谁是还原剂?
2.四种基本反应类型有哪些?
知识精讲
一、基本概念:
(一)氧化反应与还原反应
1.反应类型
(1)氧化反应:
①从得、失氧观点认识:
物质得氧的反应叫氧化反应。
如:
CuO+H2
Cu+H2O,氢气得氧发生了氧化反应。
②从元素化合价升降观点认识:
物质所含元素化合价升高的反应叫氧化反应。
如:
+
,氢元素的化合价由0变成了+1,化合价升高,氢气被氧化,发生氧化反应。
③从电子转移的观点认识:
物质失去电子的反应叫氧化反应。
(2)还原反应:
①从得、失氧观点认识:
物质失氧的反应叫还原反应。
如:
CuO+H2
Cu+H2O,氧化铜失氧发生了还原反应。
②从元素化合价升降观点认识:
物质所含元素化合价降低的反应叫还原反应。
如:
+
氧化铜中铜元素的化合价由+2变成了0,化合价降低,氧化铜被还原,发生还原反应。
③从电子得失的观点认识:
物质得到电子的反应叫还原反应。
2.反应物
(1)氧化剂:
所含元素的化合价降低(得到电子或电子对偏向)的反应物。
(2)还原剂:
所含元素的化合价升高(失去电子或电子对偏离)的反应物。
3.生成物
(1)氧化产物:
在氧化还原反应中,还原剂失电子被氧化,所得生成物称为氧化产物。
例如:
Fe是还原剂,FeSO4是氧化产物。
(2)还原产物:
在氧化还原反应中,氧化剂得电子被还原,所得生成物称为还原产物。
例如:
CuSO4是氧化剂,Cu是还原产物。
4.物质性质
(1)氧化性:
得电子(或电子对偏向)的性质→结果使其他物质得以失去电子(或电子对偏离)发生氧化反应。
(2)还原性:
失电子(或电子对偏离)的性质→结果使其他物质能够获得电子(或电子对偏向)发生还原反应。
(二)氧化还原反应:
1.定义:
有电子转移(得失或偏移)的化学反应属于氧化还原反应。
2.特征:
反应前后元素的化合价发生变化。
3.本质:
有电子转移(得失或偏移)
归纳:
1.在氧化还原反应中,概念相互关系是:
2.氧化还原反应与四大反应类型之间的关系
(1)置换反应都是氧化还原反应。
(2)化合反应不都是氧化还原反应,有单质参加的化合反应是氧化还原反应。
(3)分解反应不都是氧化还原反就,有单质生成的分解反应才是氧化还原反应。
(4)复分解反应都不是氧化还原反应。
3.化学反应的分类
实验探究
例.氧化还原反应的应用和探究
1.人体血红蛋白中含有Fe2+,如果误食亚硝酸盐,会使人中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+转变成Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力,服用维生素C可缓解亚硝酸盐中毒。
2.某研究性学习小组探究维生素C的性质时做了下列实验:
将2mL维生素C的溶液,移入一支大试管中加入蒸馏水,振荡,混合均匀得10mL溶液。
平均分为两份,分别置于两支小试管中,编号A、B。
在A试管中滴入几滴黄绿色的氯水,观察到颜色逐渐消失;在B试管中滴入几滴AgNO3溶液,产生黑色沉淀。
请回答以下问题:
(1)根据1,可知维生素C具有还原性,这种说法正确吗?
(2)根据A试管实验中的现象,您能判断出反应后氯气是被氧化还是被还原?
能否推断出反应后氯元素的化合价?
(3)已知实验条件下反应中NO
不表现氧化性,你认为B试管中的黑色沉淀可能是什么物质?
思维训练
1.基础练习:
思维的准确性训练(Accuracyofthinkingtraining)
1.下列反应中,氯元素全部被氧化的是()
A.2P+3Cl2===2PCl3B.2NaCl
2Na+Cl2↑
C.NaOH+HCl===NaCl+H2OD.2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
2.在反应中,元素X的原子将电子转移给元素Y的原子,则下列说法正确的是()
①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X发生还原反应 ④元素Y发生还原反应
A.①② B.③④C.②③D.①④
3.有关氧化还原反应的下列叙述正确的是( )
A.氧化剂发生还原反应,还原剂发生氧化反应
B.氧化剂被氧化,还原剂被还原
C.一个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂一定是两种不同的物质
D.氧化还原反应中,金属单质只作还原剂,非金属单质只作氧化剂
4.下列关于氧化还原反应的叙述,正确的是( )
A.肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原
B.在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
C.置换反应和复分解反应不可能是氧化还原反应
D.化合反应和置换反应一定是氧化还原反应
5.下列反应是氧化还原反应的是()
A.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑B.NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
C.CaCO3
CaO+CO2↑D.CaO+H2O=Ca(OH)2
思维的敏捷性训练(Thinkingagilitytraining)
1.下列反应中,氯元素被氧化的是( )
A.2KClO3
2KCl+3O2↑B.2P+5Cl2=2PCl5
C.MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+2H2O+Cl2↑D.H2+Cl2=2HCl
2.HO2(超氧酸)是一种弱酸,具有极高的活性。
一定条件下,铜与盐酸、氧气发生如下反应可生成HO2:
Cu+HCl+O2=CuCl+HO2,下列说法正确的是( )
A.上述反应中,O2发生了氧化反应
B.HO2在碱溶液中能稳定存在
C.上述反应中HO2是还原产物
D.上述反应的离子方程式为Cu+Cl-+O2=CuCl+O
3.在2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中,氧化产物是( )
A.KClB.MnCl2C.H2OD.Cl2
4.从硫元素的化合价态上判断,下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是( )
A.Na2SB.SC.SO2D.H2SO4
5.下列关于氧化还原反应的叙述正确的是( )
A.H2还原CuO的反应只属于还原反应
B.置换反应都是氧化还原反应,所以,3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2既是置换反应又是氧化还原反应
C.3O2
2O3是氧化还原反应
D.复分解反应一定不是氧化还原反应
思维的广阔性训练(Widthofthinkingtraining)
1.在SiO2+3C
SiC+2CO↑反应中,氧化剂和还原剂的质量比为( )
A.36∶30B.60∶36C.2∶1D.1∶2
2.下列叙述正确的是( )
A.氧化剂是失去电子(或电子对偏向)的物质
B.还原剂是在反应中发生还原反应
C.同一反应中,既有单质参加,又有单质生成的反应一定是氧化还原反应
D.依据反应中是否有电子转移,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
3.下列反应中水既不作氧化剂,又不作还原剂的氧化还原反应是( )
A.Cl2+H2O=HCl+HClOB.CaO+H2O=Ca(OH)2
C.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑D.C+H2O
CO+H2
4.如下图所示,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,正确的是
( )
5.在一定条件下KClO3与I2按下式反应:
2KClO3+I2=2KIO3+Cl2↑,则下列推断正确的是( )
A.I2发生还原反应B.氧化剂为I2
C.还原剂为KClO3D.反应中KClO3被还原为Cl2,I2被氧化为KIO3
思维的灵活性训练(Flexibilityofthinkingtraining)
1.下列反应中不属于氧化还原反应的是( )
A.NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2OB.NH3+HCl=NH4Cl
C.Br2+2KI=I2+2KBrD.2H2O2=2H2O+O2↑
2.在反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中,发生还原反应和发生氧化反应的物质质量之比为( )
A.3∶1B.1∶3C.1∶2D.2∶1
3.下列化学变化中,需加入氧化剂才能实现的是( )
A.C→CO2B.CO2→COC.CuO→CuD.H2SO4→BaSO4
4.某种飞船以N2H4和N2O4为动力源,发生反应:
2N2H4+N2O4=3N2+4H2O,反应温度可高达2700℃,对于该反应,下列说法正确的是( )
A.该反应属于置换反应B.N2H4是氧化剂
C.N2O4是还原剂D.N2既是氧化产物又是还原产物
5.下列各反应中,氧化反应与还原反应在同种元素中进行的是( )
A.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2OB.2KClO3
2KCl+3O2↑
C.2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑D.2H2O
2H2↑+O2↑
2.能力拓展
思维的批判性训练(Criticalthinkingtraining)
1.下列有关氧化还原反应的叙述中,正确的是( )
A.一定有电子的转移B.氧化反应一定先于还原反应发生
C.氧化剂发生氧化反应D.其本质是元素化合价发生变化
2.下列化学反应中,既是离子反应,又是氧化还原反应的是( )
A.2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2OB.Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
C.BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HClD.H2+CuO
Cu+H2O
3.工业上利用反应3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl检查氯气管道是否漏气。
下列说法错误的是( )
A.若管道漏气遇氨就会产生白烟B.该反应利用了Cl2的强氧化性
C.该反应中NH3被还原D.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
4.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H2B.实验室中用高锰酸钾加热分解制取O2
C.实验室中用浓盐酸与二氧化锰加热制取Cl2D.实验室中用稀盐酸与石灰石反应制取CO2
5.氧化还原反应发生在同种元素之间的是( )
A.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑B.2H2S+SO2=3S+2H2O
C.H2+CuO=Cu+H2OD.2H2O
2H2↑+O2↑
思维的深刻性训练(Thinkingprofunditytraining)
1.某同学在烧水时,不小心把水洒在炉火上,结果发现炉火更旺了,原因是H2O(g)和炽热的木炭反应生成了水煤气(CO和H2),反应方程式如下:
C+H2O(g)
CO+H2,下列关于该反应的说法正确的是
( )
A.该反应中C失去电子,被还原
B.该反应中H2得到电子,被还原
C.该反应中,每转移2mol电子则生成1molH2
D.该反应属于复分解反应
2.运动会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷,经撞击发出响声,同时产生白烟。
撞击时发生反应的化学方程式为5KClO3+6P=3P2O5+5KCl,则下列有关叙述错误的是( )
A.上述反应中Cl的化合价由+5价变为-1价
B.P2O5是P被还原后所得的产物
C.该反应被还原与被氧化物质的物质的量之比为5∶6
D.上述反应中消耗3molP时,转移电子的物质的量为15mol
3.某金属元素由氧化物转变为单质,则该金属元素( )
A.一定被氧化B.一定被还原
C.可能被氧化,也可能被还原D.既不被氧化,也不被还原
4.下列关于氧化还原反应的叙述正确的是( )
A.H2还原CuO的反应只属于还原反应
B.置换反应都是氧化还原反应,所以,3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2既是置换反应又是氧化还原反应
C.3O2
2O3是氧化还原反应
D.复分解反应一定不是氧化还原反应
5.反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中,当有6mole-发生转移时,被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为( )
A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.3∶1
思维的逻辑性训练(Logicalthinkingtraining)
1.在反应中,X元素的原子将电子转移给Y元素的原子,则下列说法正确的是( )
①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X发生还原反应 ④元素Y发生还原反应
A.①② B.③④C.②③D.①④
2.从反应Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2H2O+2Cl2↑中可以看出,盐酸具有的性质是( )
①酸性 ②氧化性 ③还原性
A.只有③B.只有①C.①②D.①③
3.下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量的关系为1∶2的是( )
A.Fe+2HCl=FeCl2+H2↑B.2HCl+Ca(ClO)2=2HClO+CaCl2
C.I2+2NaClO3=2NaIO3+Cl2↑D.4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O
4.下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是( )
A.在反应中不一定所有元素化合价都发生变化B.肯定有一种元素被氧化另一种元素被还原
C.非金属单质在反应中只能得电子D.金属单质在反应中失电子被还原
5.有首歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿”,其中的“铜绿”即是铜锈,它的化学成分是Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。
铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3。
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.该反应不是氧化还原反应
B.该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化,所以是氧化还原反应
C.该反应中铜得电子,O2失电子,所以是氧化还原反应
D.该反应是氧化还原反应,变价的只有两种元素
思维的独创性训练(Originalityofthinkingtraining)
1.氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),反应方程式如下:
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,其中水的作用是( )
A.既不是氧化剂也不是还原剂B.是氧化剂
C.是还原剂D.既是氧化剂又是还原剂
2.实验室制Cl2反应为4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑=2H2O.下列说法不正确的是( )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1molCl2,转移电子的物质的量为2mol
C.每消耗1molMnO2,起还原剂作用的HCl消耗4mol
D.转移电子的物质的量为1mol时,生成标准状况下Cl2的体积为11.2L
3.下列反应中,既是化合反应,又是氧化还原反应的是( )
①铁和氯气反应:
2Fe+3Cl2
2FeCl3
②氯气通入溴化钠溶液:
Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
③氯化钠溶液和浓硫酸混合加热:
2NaCl+H2SO4(浓)
Na2SO4+2HCl↑
④二氧化锰跟浓盐酸在加热条件下反应:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
⑤氢气在氯气中燃烧:
H2+Cl2
2HCl
A.①② B.①③ C.①④ D.①⑤
4.日常生活中的许多现象与化学反应有关,下列现象与氧化还原反应无关的是( )
A.铜器出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]B.铁制菜刀生锈
C.大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏D.铝锅表面生成致密的薄膜
5.已知反应前后元素化合价都没有改变的反应叫做非氧化还原反应,四种基本反应类型与氧化还原反应、非氧化还原反应的关系图正确的是( )
知识拓展
1.氧化还原反应的认识误区
(1)在氧化还原反应中,一种反应物不一定只表现出一种性质。
(2)得电子难的元素不一定易失去电子。
如碳元素、稀有气体元素既不容易失电子也不容易得电子。
(3)氧化还原反应中被氧化的元素与被还原的元素可能是不同元素,也可以是同一元素。
(4)同一反应,氧化剂和还原剂可能是同一物质也可以是不同物质。
(5)反应中,氧化反应和还原反应同时进行,没有先后。
2.常见的化合价口诀
钾钠氢银正一价,钙镁钡锌正二价,氟氯溴碘负一价,通常氧是负二价,
铜正一二铝正三,铁有正二和正三,碳有正二和正四,硫有负二正四六。
答案:
温故知新
1.在CuO+H2
Cu+H2O反应中,CuO是氧化剂,H2是还原剂。
2.四种基本反应类型有:
化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应
实验探究
答案:
思维训练
1.基础练习:
思维的准确性训练(Accuracyofthinkingtraining)
题号
答案
解析
1
B
A选项中氯元素化合价降低发生还原反应;C选项不是氧化还原反应,氯元素未被氧化;D选项中氯元素一部分被氧化一部分被还原。
2
D
据题意知,X原子失去电子,X元素化合价升高,发生氧化反应;而Y原子获得电子,Y元素化合价降低,发生还原反应。
3
A
在氧化还原反应中,氧化剂被还原;发生还原反应,还原剂被氧化,发生氧化反应,A正确,B错误;氧化剂与还原剂可能是不同的物质,也可能是同一物质,C错误,金属无负价,故反应中化合价只能升高,所以金属单质只作还原剂,但非金属既有正价,也有负价,故非金属单质既可作氧化剂,也可作还原剂,D错误。
4
B
A项也可以是同一种元素既被氧化又被还原,如Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;B项正确,例如:
CuO+H2
Cu+H2O,其中氧元素的化合价就没有改变;C项置换反应都是氧化还原反应,复分解反应都不是氧化还原反应;D项置换反应都是氧化还原反应,化合反应不一定是氧化还原反应,例如:
NH3+HCl=NH4Cl。
5
A
反应前后元素的化合价是否变化,是判断反应是否是氧化还原反应的依据。
分析元素化合价可知A项元素的化合价在反应前后有变化。
思维的敏捷性训练(Thinkingagilitytraining)
题号
答案
解析
1
C
C项中氯元素由-1价变为0价,化合价升高被氧化。
2
C
由
知O2被还原发生还原反应,HO2是还原产物,A项错误,C项正确;HO2是一种弱酸,能与碱发生反应,不能在碱溶液中稳定存在,B项错误;HO2属弱酸,不能完全电离成H+和O
,在书写离子方程式时应写成HO2的形式,D项错误。
3
D
氧化产物指的是还原剂被氧化后所得到的产物,该反应中氧化产物为Cl2。
4
A
表现氧化性,就会得电子,化合价降低。
不能表现氧化性的一般为金属元素和处于最低化合价的非金属元素,如Na2S中的S为-2价,是S的最低价,不能得电子。
5
D
思维的广阔性训练(Widthofthinkingtraining)
题号
答案
解析
1
D
分析反应中各元素化合价变化,SiO2中各元素化合价不变,参加反应的3个C,有一个化合价降低做氧化剂,两个碳化合价升高做还原剂,故氧化剂和还原剂的质量比为1∶2。
2
D
3
A
有化合价变化的是A、C、D三项,属于氧化还原反应,H2O中氢、氧元素无化合价变化的是A项,C、D两项中的H2O作氧化剂。
4
A
化学反应的分类应按照一定的标准。
除分为四种基本类型以外,还可根据有无离子参加分为离子反应、非离子反应,根据有无电子得失分为氧化还原反应、非氧化还原反应。
四种基本反应类型中均有离子反应、非离子反应,在氧化还原反应中也有离子反应和非离子反应。
复分解反应一定不是氧化还原反应,置换反应一定是氧化还原反应。
5
D
A选项I2发生氧化反应;B选项氧化剂为KClO3;C选项还原剂为I2。
思维的灵活性训练(Flexibilityofthinkingtraining)
题号
答案
解析
1
B
B选项中的反应中各元素化合价均无变化,不属于氧化还原反应。
2
C
根据反应3NO2+H2O=2HNO3+NO知,1NO2→NO发生还原反应,2NO2→2HNO3发生氧化反应,故物质的质量之比为1∶2。
3
A
A选项C→CO2,过程碳元素失电子,需要氧化剂。
4
D
5
A
A项,氯元素既被氧化又被还原.B项氯元素被还原,氧元素被氧化,C项锰元素被还原,氧元素被氧化.D项氢元素被还原,氧元素被氧化。
2.能力拓展
思维的批判性训练(Criticalthinkingtraining)
题号
答案
解析
1
A
氧化还原反应的本质是电子的转移,特征是元素化合价发生变化,A正确,D错误;氧化反应与还原反应同时发生,反应中氧化剂得电子发生还原反应,B、C错误。
2
B
A、C两项不是氧化还原反应,D项不是离子反应,B项符合条件。
3
C
4
D
D选项稀盐酸与石灰石反应制取CO2反应过程中元素无价态变化。
5
B
A选项氧化还原反应发生在锌元素与氢元素之间;B选项氧化还原反应发生在硫元素之间;C选项氧化还原反应发生在铜元素与氢元素之间;D选项氧化还原反应发生在氧元素与氢元素之间。
思维的深刻性训练(Thinkingprofunditytraining)
题号
答案
解析
1
C
该反应中,C的化合价从0升高到+2,失去电子被氧化,A项错误;H的化合价从+1降低到0,H2O得到电子被还原,B项错误;1molC从0价变为+2价,失去2mol电子,2molH从+1价变为0价,得到2mol电子,生成1molH2,C项正确;该反应属于置换反应或氧化还原反应,但不是复分解反应,D项错误。
2
B
3
B
金属元素在氧化物中显正化合价,转变成单质变为0价,得电子被还原。
4
D
氧化还原反应是一个整体,氧化反应和还原反应必然同时发生在同一个反应中,在H2+CuO
Cu+H2O过程中,对CuO而言是失去氧被还原,发生了还原反应,对H2而言,则是得到氧被氧化,发生了氧化反应。
置换反应都是氧化还原反应,但CO与Fe2O3的反应不是置换反应,所以B错。
复分解反应只是反应物互相交换成分重新组合成新的物质,没有电子转移,所以,复分解反应一定不是氧化还原反应。
C中反应前后氧元素的化合价都没变化,属于非氧化还原反应。
5
C
在反应中3molNO2参与反应,其中2molNO2被氧化,1mol被还原,不论有多少电子发生转移,被氧化与被还原的NO2的物质的量之比均为2∶1。
故选C。
思维的逻辑性训练(Logicalthinkingtraining)
题号
答案
解析
1
D
根据题意知,X元素的原子失去电子,X元素化合价升高,发生氧化反应;而Y元素的原子获得电子,Y元素化合价降低,发生还原反应。
2
D
在题给反应中4molHCl参加反应,只有一半(即2mol)HCl被氧化生成Cl2,此时体现还原性,另一半HCl中氯元素化合价没有变化,该部分HCl体现酸性,故选D。
3
D
A项中氧化剂是HCl,还原剂是Fe,物质的量之比为2∶1;B项为非
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- 初升高衔接教材初高中化学衔接暑期教程 初升高衔接教材初高中化学衔接暑期教程专题23 氧化还原反应 初升 衔接 教材 高中化学 暑期 教程 专题 23 氧化 还原 反应