摘要:氧化還原反應是高中化學教材中的一個重要化學概念,是重點也是難點,是歷年高考的熱點,每年都以不同形式出現,在高中教學中應解決好氧化還原反應的實質,教給學生解這類題的方法與技巧。
關鍵詞:氧化還原;高考;策略
中圖分類號:G633.8 文獻標志碼:B 文章編號:1674-9324(2013)46-0132-02
氧化還原反應是歷年高考熱點之一,再現率達100%。氧化還原反應的考查除了常見題型外,還與離子共存、電化學、熱化學、化學實驗等試題緊密結合,加大了考查力度,全方位綜合體現學科內知識的理解及應用能力。但總結起來關于氧化還原反應知識點的考查主要可以從以下幾方面分析。
一、對基本概念記憶的考查
對各類關于氧化還原反應試題的分析,80%左右的試題屬于對氧化還原反應基本概念記憶的考查。例如:在Fe2O3+3CO 2Fe+2CO2反應中,Fe2O3是(?搖 ?搖)。A.被氧化 B.氧化劑 C.被還原 D.還原劑 只要學生會分析元素的化合價的變化,記清了化合價同基本概念的關系,這類型題就迎韌而解了。所以解決這類型題有兩個關鍵:
1.熟悉各種物質中各元素表現出的化合價,找準化合價的變化情況。化合價的記憶可以結合原子核外電子排布與元素周表期中位置的相互關系進行記憶,元素的最高正價=主族序數=最外層電子數=最低負價+8;可以根據初中化學老師教給我們的化合價順口溜結合正負化合價的代數和為零進行記憶。這也是解決關于氧化還原反應基本概念考查試題的最基礎的要求。
2.記清化合價變化同氧化還原反應基本概念的關系,具體可以用這樣一句話概括“氧得降被還,還失升被氧”。前半句話可理解為氧化劑具有氧化性,在反應中得到電子,化合價降低,被還原,發生還原反應,得到還原產物,還原產物具有一定還原性。即氧具有兩層意思,還具有四層意思。那么后半句話可以理解為還原劑具有還原性,在反應中失去電子,化合價升高,被氧化,發生氧化反應,得到氧化產物,氧化產物具有一定氧化性。即還具有兩層意思,氧具有四層意思。同時可以概括出氧化劑氧化性大于氧化產物氧化性,還原劑還原性大于還原產物。所以在做關于氧化還原反應試題前,建議將這句話寫在抄稿紙上,結合題中的問題和元素的化合價變化情況就可以較輕松、較準確地完成這類型題。例如,l2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O反應中,還原產物是哪種物質?(備選答案A.KClO3 B.KCl C.KCl+H2O D.H2O)首先我們需要清楚地知道還原產物得從生成物中去找,結合“氧得降被還”這句話,可以知道還原產物是化合價降低的產物,通過分析化合價,很容易分析出還原產物是KCl。
二、對電子得失守恒的考查
氧化還原反應的計算通常會涉及三大守恒(質量守恒、電荷守恒、電子得失守恒),對于涉及氧化還原反應的計算試題,型題相對較難,但只要方法得當是很容易解決的,此類型試題一般采取電子得失守恒即化合價升降守恒法加以解決。例如:某氧化還原反應中,起氧化作用的是X2O72-離子,在溶液中0.2mol該離子恰好能使0.6molSO32-離子完全氧化,則X2O72-離子還原后的化合價為多少?(A.+1;B.+2;C.+3;D.+4)如果能熟練應用化合價升降守恒法的話,我們可以設X2O72-還原后的化合價為x,可列方程0.2*2(6-x)=0.6*2,解得x=3,故選C。還有部分題需要結合原子守恒法加以解決。例如19.2g銅與適量濃硝酸反應,當銅全部作用后共收集到11.2L氣體(標準狀況),求反應中生成的一氧化氮與二氧化氮的體積各為多少?對于這道題,可以設一氧化氮的物質的量為x,二氧化氮的物質的量為y。根據化合價升降守恒可列出方程3x+y=(19.2/64)*2,再結合氮原子守恒可知x+y=11.2/22.4,這樣這道題就很容易解決了。尤其涉及連續、復雜的氧化還原反應計算時,應抓住反應的始態和終態各元素中原子的變化情況,利用上面的守恒來計算,就使題目變得簡單明了。
三、離子共存中氧化還原反應的考查
涉及元素的單質及其化合物的許多反應是氧化還原反應,水溶液中進行的絕大多數反應是離子反應,它們是中學化學的重要內容,兩者相互聯系、相互滲透。如:下列離子因氧化還原反應而不能大量共存的是(?搖?搖)
A.H+ NO3-?搖 Fe2+ Na+?搖?搖?搖?搖?搖 B.Ag+?搖 NO3-?搖 Cl- K+
C.K+?搖 Ba2+?搖 OH-?搖 SO42-?搖?搖?搖?搖?搖D.Cu2+ NH4+ Br- OH-
從上面的A答案很明顯可以看出H+、NO3-共同存在時有強氧化性,而Fe2+具有強還原性,不能大量共存,故選A。在高中階段,常見到的氧化性離子有:MnO4-、Fe3+、NO3-(H+),常見的還原性離子:Fe2+、I-、SO32-、HSO32-、S2-、HS–,在做關于離子共存的相關試題時,除考慮隱含條件及生成沉淀、氣體、弱電解質、是否發生雙水解外,一定需要考慮是否發生氧化還原反應。
四、以電化學知識為載體的綜合考查
物質間的反應大多數是氧化還原反應,氧化還原反應的有關規律及基本概念與很多知識綜合皆可構成新穎命題。展望今后的命題趨勢是:以社會實際或典型實例為載體,考查對氧化還原反應有關概念的理解和應用;將氧化還原反應方程式的配平與物質的分析推斷結合在一起,考查學科內知識的綜合運用能力。氧化還原反應涉及知識面廣,解題規律性強,有一定的技巧,今后還會推出新的設問方式、新的題型,特別是與工農業生產、科研、日常生活實際聯系緊密的試題。
總之,要熟練解決氧化還原反應相關試題時,就需要熟練掌握反應中元素的化合價變化情況,記清氧化還原反應各概念同化合價的關系(氧得降被還,還失升被氧)。只要學生記清了規律,并能理解、掌握,就能很好地運用于解題中。