高考化学一轮复习 专题四 氧化还原反应 考点二 氧化还原反应的规律及应用教学案

考点二氧化还原反应的规律及应用

1 氧化还原反应的规律

(1)反应先后规律(也叫强弱规律，即“谁强谁优先”)

同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性最强的物质；同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性最强的物质。

(2)价态归中规律

即同种元素不同价态之间的反应，高价态的元素化合价降低，低价态的元素化合价升高，但升高与降低的化合价不能交叉。如KClO3＋6HCl===3Cl2＋KCl＋3H2O，氧化剂为KClO3，还原剂为HCl，氧化产物为Cl2，还原产物为Cl2。

(3)邻位价态规律

氧化还原反应发生时，其价态一般先变为邻位价态，如：①Cl－被氧化成Cl2，而不是更高价态氯元素；②S2－一般被氧化为S，S单质一般被氧化成SO2；③Cl－作还原剂时，ClO－、ClO－3作氧化剂，一般被还原成Cl2，而不是Cl－。

(4)电子守恒规律

对于氧化还原反应的计算，关键是氧化还原反应的实质——得失电子守恒。

2 氧化还原反应规律的应用

1.思维辨析

(1)向浓H2SO4中通入H2S气体，1 mol浓硫酸转移电子数可能是6N A，也可能是2N A。( )

(2)1 mol Cl2与Ca(OH)2完全反应，转移的电子数是2N A。( )

(3)1 mol KClO3与足量的浓盐酸完全反应，转移电子数为6N A。( )

(4)SO2的还原性较强，而浓H2SO4具有很强的氧化性，所以浓H2SO4不能干燥SO2气体。( )

(5)将少量的Cl2通入FeBr2溶液中，发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。( )

(6)实验室可用如下原理制备Cl2：MnO－4＋2Cl－＋4H＋===Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。( )

答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×

2．今有下列三个氧化还原反应：

2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2

2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

若某溶液中含有Fe2＋、Cl－和I－，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入的试剂是( )

A．Cl2B．KMnO4

C．FeCl3D．HCl

答案C

解析要寻找一种氧化剂，其氧化性应比I2的强，比Cl2和Fe3＋的弱(也可和Fe3＋的氧化性相当)。由题给三个氧化还原反应可推知，氧化性：KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，还原性：I－>Fe2

＋>Cl－>Mn2＋。加入氧化剂反应，反应过程分别为：Cl

2―→氧化I －生成I

2―→Cl2过量将氧化

Fe2＋；KMnO4―→氧化I－生成I2―→KMnO4过量将氧化Fe2＋、Cl－；Fe3＋―→氧化I－生成I2―→Fe3＋只氧化I－不能氧化Fe2＋。

[考法综述] 氧化还原反应的规律及应用是氧化还原反应的重点，电子守恒是氧化还原反应的核心和命题热点，优先规律的考查往往结合元素化合物的知识，综合性较强，属于能力考查。

命题法1 电子守恒规律的应用

典例1 物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应，若HNO3被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比是( ) A．1∶4 B．1∶5

C．2∶3 D．2∶5

[解析]解法一：根据得失电子守恒法求解。设锌的物质的量为2 mol，HNO3的物质的量为5 mol，生成N2O的物质的量为x(被还原的HNO3的物质的量为2x)。

该反应中化合价变化情况：Zn→Zn2＋(价差为2)，2NO－3→N2O(价差为8)，则由化合价升降相等，可得x×8＝2 mol×2，解得x＝0.5 mol，则被还原的HNO3的物质的量(2x)为1 mol，未被还原的HNO3的物质的量为4 mol。故反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比是1∶4。

解法二：根据题意写出锌与稀硝酸反应的化学方程式并配平：4Zn＋10HNO3===4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O，从化学方程式可看出反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比是1∶4。

[答案]A

【解题法】电子守恒解题的一般步骤

(1)“一找物质”

找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

(2)“二定得失”

确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。

(3)“三列关系”

根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。

n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值

命题法2 优先规律的应用

典例2 在一定条件下，下列微粒的还原性顺序为Cl －

A ．2Fe 3＋＋SO 2＋2H 2O===2Fe 2＋＋SO 2－4＋4H ＋

B ．2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －

C ．2Br －＋4H ＋＋SO 2－4===SO 2＋Br 2＋2H 2O

D ．I 2＋SO 2＋2H 2O===4H ＋＋SO 2－4＋2I －

[解析] C 项反应中Br －的还原性弱于SO 2，故Br －不能与H 2SO 4反应生成SO 2。

[答案] C

【解题法】 熟记常见的强弱顺序

氧化性：KMnO 4>Cl 2>Br 2>Fe 3＋>I 2>稀H 2SO 4>S

还原性：Mn 2＋

⎪⎬⎪⎫H 2S 或S 2－ 氧化性：⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫HNO 3浓H 2SO 4>Fe 3＋ 命题法3 价态转化规律的应用

典例3 已知在热的碱性溶液中，NaClO 发生如下反应：3NaClO===2NaCl ＋NaClO 3。在相同条件下NaClO 2也能发生类似的反应，其最终产物是( )

A ．NaCl 、NaClO

B ．NaCl 、NaClO 3

C ．NaClO 、NaClO 3

D ．NaClO 3、NaClO 4

[解析] 已知反应中氯元素的化合价：＋1变为＋5和－1，符合邻位转化规律。既然NaClO 2也能发生类似的反应，则氯元素的化合价应既有升高，也有降低，选项A 中均降低，选项D 化合价均升高；选项B 、C 与题意相符，但选项C 中NaClO 不是最终产物。

[答案] B

【解题法】 常见元素化合价归纳总结

(1)常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：

一价氢、氯、钾、钠、银；二价氧、钙、镁、钡、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。

(2)含变价元素的常见化合价总结：

Fe ：0、＋2、＋3

Cu ：0、＋1、＋2

Mn ：0、＋2、＋4、＋6、＋7

C ：－4、0、＋2、＋4

N ：－3、0、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5

O ：－2、－1、0

S ：－2、0、＋4、＋6

Cl ：－1、0、＋1、＋3、＋4、＋5、＋7