2019年高考化学命题热点提分攻略专题04氧化还原反应难点突破学案

来源:互联网 编辑:王志 手机版

全国卷年份题号考点分布

氧化还原反应的概念

氧化还原反应的规律及计算

氧化还原反应方程式的书写及配平I201828(1)★201727★201628★II201828(3)★201713★201628★★III2018201727★★28★201628★北京卷20189★28★★天津卷20189(5)★江苏卷2018

16(4)★20★

专题4 氧化还原反应 在2018年的高考中,氧化还原反应的考查主要是有关氧化还原反应的概念的考查,如:氧化剂,还原剂、氧化产物、还原产物的判断;对氧化还反应应一些规律的考查,如:氧化性还原性强弱的考查;对氧化还原反应方程式书写与综合计算的考查,如:与物质结构和元素化合物知识的结合,进行方程式书写与相关量的计算的考查等。预计在2019高考中,氧化还原反应的考查仍是考查热点,还会从以上三个方面进行考查,将氧化还原反应与物质的分析推断结合在一起,将电化学原理、新型绿色能源的开发等与工农业生产、科学研究、社会日常生活等结合在一起,考查学生对学科内知识的综合应用能力。

考点一 氧化还原反应的概念

1. 本质:有电子转移或偏移

特征:元素化合价发生变化

2.基本概念

3.氧化还原反应的表示方法

(1)双线桥法

箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。

箭头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转移前后的变化。

在“桥”上标明电子的“得”与“失”,且得失电子总数应相等。

(2)单线桥法

箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。

箭头方向表示电子转移的方向。

在“桥”上标明转移的电子总数。

4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

(1)一般情况下有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应;

(2)有单质参加或者生成的反应不一定十年氧化还原反应,如同素异形体之间的转化3O2 = 2 O3。

(3)置换反应一定是氧化还原反应;

(4)复分解反应一定不是氧化还原反应。

【典例1】【2018全国1】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题

(1)1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为___________。

【答案】O2

【解析】氯气在反应中得到电子作氧化剂,硝酸银中只有氧元素化合价会升高,所以氧化产物是氧气,分子式为O2;

【典例2】【2018北京】下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是ABCD实验

NaOH溶液滴入FeSO4溶液中

石蕊溶液滴入氯水中

Na2S溶液滴入AgCl浊液中

热铜丝插入稀硝酸中现象

产生白色沉淀,随后变为红褐色

溶液变红,随后迅速褪色

沉淀由白色逐渐变为黑色

产生无色气体,随后变为红棕色

【答案】C

在反应Cl2+H2O

HCl+HClO,由于氯水呈酸性,石蕊溶液滴入后溶液先变红,红色褪色是HClO表现强氧化性,与有色物质发生氧化还原反应;C项,白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl,反应前后元素化合价不变,不是氧化还原反应;D项,Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO气体和H2O,气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O2=2NO2,反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;与氧化还原反应无关的是C项,答案选C。

点睛:本题考查氧化还原反应的判断,分析颜色变化的原因、理解氧化还原反应的特征是解题的关键。

考点二 氧化还原反应的规律及计算

1.性质强弱规律

物质氧化性、还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关,可从“热>冷”(温度)、“浓>稀”(浓度)、“易>难”(反应条件、剧烈程度),以及金属活动性顺序表、元素在周期表中的位置、原电池原理、电解池中离子的放电顺序等角度判断;还要学会从化学反应方向的角度判断“剂>物”(同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性)。

2.反应先后规律

在溶液中,如果存在多种氧化剂(或还原剂),当向溶液中加入另一还原剂(或氧化剂)时,会先与最强的氧化剂(或还原剂)反应。①最强的氧化剂与最强的还原剂最先发生反应。②先强后弱:如过量的Fe加入同浓度的Fe3+、Cu2+混合液中,由于氧化能力Fe3+>Cu2+,故Fe先与Fe3+反应。

3.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KClO3,还原剂HCl,氧化产物Cl2,还原产物Cl2。

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,列出守恒关系求解,即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。

【典例3】【2018全国2】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。回答下列问题:

测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。

①称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是___________________________。

②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。

【答案】粉红色出现

【典例4】【2018北京】实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。

资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。

(1)制备K2FeO4(夹持装置略)

①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________(锰被还原为Mn2+)。

②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。_______

③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有

3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH

2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有________________。

(2)探究K2FeO4的性质

①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:方案Ⅰ

取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。方案Ⅱ

用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。

i.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由________________产生(用方程式表示)。

ii.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是________________。

②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2________

(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和

的氧化性强弱关系相反,原因是________________。

③资料表明,酸性溶液中的氧化性

,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性

。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。

理由或方案:________________。

【答案】2KMnO4+16HCl

2MnCl2+2KCl +5Cl2↑+8H2O

Cl2+2OH?

Cl?+ClO?+H2O Fe3+ 4FeO42?+20H+

4Fe3++3O2↑+10H2O 排除ClO?的干扰 > 溶液的酸碱性不同 若能,理由:FeO42?在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是MnO4?的颜色(若不能,方案:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)

②根据同一反应中,氧化性:氧化剂

氧化产物。对比两个反应的异同,制备反应在碱性条件下,方案II在酸性条件下,说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。

③判断的依据是否排除FeO42-的颜色对实验结论的干扰。

详解:(1)①A为氯气发生装置,KMnO4与浓盐酸反应时,锰被还原为Mn2+,浓盐酸被氧化成Cl2,KMnO4与浓盐酸反应生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。

②由于盐酸具有挥发性,所得Cl2中混有HCl和H2O(g),HCl会消耗Fe(OH)3、KOH,用饱和食盐水除去HCl,除杂装置B为

③ C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,还有Cl2与KOH的反应,Cl2与KOH反应的化学方程式为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。

(2)①根据上述制备反应,C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl,还可能含有KClO等。

i.方案I加入KSCN溶液,溶液变红说明a中含Fe3+。但Fe3+的产生不能判断K2FeO4与Cl-发生了反应,根

③该小题为开放性试题。若能,根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2,最后溶液中不存在FeO42-,溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO4-的颜色,说明FeO42-将Mn2+氧化成MnO4-,所以该实验方案能证明氧化性FeO42-

MnO4-。(或不能,因为溶液b呈紫色,溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中,c(FeO42-)变小,溶液的紫色也会变浅;则设计一个空白对比的实验方案,方案为:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)。

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