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1、氧化还原反应 江苏省灌南高级中学化学组 考纲解读 理解氧化还原反应的本质 了解氧化还原反应在生产 生活中的应用 掌握物质氧化性 还原性相对强弱的比较方法 能根据质量守恒 电子得失守恒 电荷守恒正确书写 配平氧化还原反应方程式 并能进行有关计算 一 氧化还原反应的判断 1 特征 判别依据 2 实质 反应前后元素化合价有变化的反应 电子转移 氧化还原反应 化合反应 分解反应 置换反应 3 四种基本类型反应与氧化还原反应的关系 复分解反应 小结 1 化合反应 可能是氧化还原反应 一般说 有单质参加的是氧化还原反应 2 分解反应 可能是氧化还原反应 一般说 有单质生成的是氧化还原反应 3 置换反应 全
2、部是氧化还原反应4 复分解反应 都是非氧化还原反应 辨析1 分析下列四种说法的对错 A 有单质参加和有单质生成的反应一定是氧化还原反应B 元素从化合态变为游离态一定被还原C 复分解反应不一定是氧化还原反应D 金属离子被还原一定得到金属单质 二 氧化还原反应的相关概念 失升氧 得降还 剂性同 其它反 练习 09上海 在下列变化 大气固氮 硝酸银分解 实验室制取氨气中 按氮元素被氧化 被还原 既不被氧化又不被还原的顺序排列 正确的是 A B C D 辨析2 理解以下几个概念 氧化反应被氧化氧化产物氧化剂抗氧化剂 三 氧化还原反应的表示方法及电子转移数目 双线桥 表示同一元素反应前后电子转移情况 箭
3、头都是由反应物指向生成物 在线桥上一定要注明 得 或 失 单线桥 表示反应中元素间电子转移的方向和数目 箭头方向一定是由还原剂指向氧化剂 辨析3 分析两种表示氧化还原反应方法的异同1 双线桥法2 单线桥法 四 常见氧化剂与还原剂 氧化剂 1 活泼的非金属单质 Cl2 Br2 I2 O2 O3等 5 具有 O O 结构的过氧化物 Na2O2 H2O2 4 元素处于高价的盐 硝酸盐 固 氯酸盐 固 KClO3 Ca ClO 2 KMnO4 H K2Cr2O7 H Fe3 Ag Cu2 Ag NH3 2 等 还原剂 注意 氧化剂和还原剂具有相对性 不是一成不变的 要具体分析 5 元素低价态盐 S2
4、I Br Cl SO32 Fe2 等 辨析4 水参加的下列反应 哪些是氧化还原反应 这些反应中水分别起什么作用 A 2Na 2H2O 2NaOH H2 B 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 C Na2O H2O 2NaOHD 3NO2 H2O 2HNO3 NOE NaH H2O NaOH H2 F 2F2 2H2O 4HF O2G Cl2 H2O HCl HClOH SO2 H2O H2SO3 决定因素 得失电子的难易 而非多少 五 氧化性 还原性分析与比较 根据价态判断是否有氧化性 还原性最高价 只有氧化性 最低价 只有还原性 中间价态 既有氧化性 又有还原性 K Ca2 Na Mg
5、2 Al3 Zn2 Fe2 Pb2 H Cu2 Hg2 Ag 还原性减弱 氧化性增强 金属活动性顺序表 KCaNa FeSnPb H2 CuHgAg 非金属活动性顺序表 F2Cl2Br2I2S F Cl Br I S2 氧化性减弱 还原性增强 氧化性还原性强弱比较 1 根据金属 非金属活动性 2 根据元素在周期表中的位置 同周期 金属性减弱 还原性减 非金属性增强 氧化性增 同主族 金属性增强 还原性增 非金属性减弱 氧化性减 3 根据氧化还原反应方向 氧化性 氧化剂 氧化产物还原性 还原剂 还原产物 温度 浓度 酸碱度 4 1温度因素 一般来说 升温可增强氧化剂的氧化性和还原剂的还原性 HN
6、O3 浓 C 木炭 在常温下不反应 但在加热时则剧烈反应 4 根据反应条件 4 2浓度因素 增大反应物浓度能使氧化剂的氧化性 还原剂的还原性增强 MnO2与浓盐酸反应生成Cl2 与稀盐酸不反应 铜与浓硝酸反应不加热就可进行 产物为NO2 铜与稀硝酸反应需加热才能进行 产物为NO 不同氧化剂被还原的程度不能说明其氧化性强弱差异 这两个反应不矛盾 说明浓硫酸的氧化性强于稀硫酸 稀硫酸不能氧化HBr 矛盾吗 4 3介质 酸碱性的影响 含氧酸盐作氧化剂时 在酸性条件下氧化性比在中 碱性的条件下强 如KMnO4 NO3 在酸性条件下显强氧化性 在中 碱性溶液中不显氧化性 已知 2KMnO4 16HCl
7、浓 5Cl2 2KCl 2MnCl2 8H2O 氧化性 KMnO4 MnO2 O2 4 4反应条件 5 根据反应进行的程度 同一还原剂分别与不同氧化剂反应 还原剂被氧化得越彻底的 化合价升高越高 则氧化剂的氧化性越强 氧化性 Cl2 S 同一氧化剂分别与不同还原剂反应 氧化剂被还原得越彻底的 化合价降低越低 则还原剂的还原性越强 还原剂的还原性 HI HBr HCl 6 根据电极反应 原电池中活泼金属作负板 被氧化 电解池中还原性强离子在阳极 惰 氧化 1 先强后弱规律 同一氧化剂与多种还原剂反应时 还原性较强的物质首先被氧化 同一还原剂与多种氧化剂反应时 氧化性较强的物质首先被还原 六 氧化
8、还原反应的基本规律 五大 还原性离子及还原性的强弱 S2 SO32 I Fe2 Br 2 价态归中 规律 2FeS 6H2SO4 浓 Fe2 SO4 3 2S 3SO2 6H2O 同种元素的不同价态之间发生氧化还原反应 价态 只靠拢 不交叉 但不同价态间需有中间价态存在 否则反应不能发生 如 NO2 HNO3等不反应 能否用浓硫酸干燥SO2 若反应后生成多种中间价态的产物 则遵从相邻不交叉的原则 例8 KClO3 6HCl 浓 KCl 3Cl2 3H2O 上述反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比是多少 3S 6OH 2S2 SO32 6H 3 歧化规律 2S2 SO32 3H2O 3S 3H
9、2O 中间价态 高价态 低价态 一般有 中间价态物质可以在碱液中歧化 而歧化产物又可以在酸液中发生归中反应 4 守恒规律 得失电子守恒 化合价升降守恒 得失电子守恒的表示方法为 等于 失电子总数 得电子总数 例13 已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI 自身发生如下变化 H2O2 H2OIO3 I2MnO4 Mn2 HNO2 NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI 得到I2最多的是 AH2O2BIO3 CMnO4 DHNO2 B 七 氧化还原反应方程式配平 1正向配平 先配氧化剂 还原剂的系数 完全氧化还原反应 1 7 2 0 H2O2 MnO4 H Mn2 O2 H2O 5
10、5 2 2 5 5 2 2 8 6 ClO3 H Cl Cl2 H2O 归中反应 5 1 0 1 5 5 1 3 3 6 歧化反应和分解反应 2 逆向配平 先配氧化产物 还原产物的系数 S KOH K2SO3 K2S H2O 0 2 1 1 4 6 3 3 2 3缺项配平 缺啥补啥 酸 碱 水 0 5 4 2 3 4 右少H 16少O 8 左H 22 O 12 右H 6 O 4 4 4 3 3 八 氧化还原反应有关计算 基本考查形式 1 氧化剂 还原剂或氧化产物 还原产物物质的量或物质的量比的计算 例1 在反应 KClO3 6HCl 3Cl2 KCl 3H2O中 被还原的氯原子和被氧化的氯原子
11、的物质的量比为 A 6 1B 1 6C 5 1D 1 5 D 分析 O2 2NO2 2I2 例3 在3BrF3 5H2O HBrO3 9HF O2 Br2反应中 若有7 5molH2O参加反应 则被H2O还原的BrF3为 A 1molB 2molC 3molD 4 5mol B 分析 氧化产物有1molO2和1molHBrO3 1molH2O还原BrF32 3mol 还原产物为1molBr2还原2molBrF3ne 6mol 5H2O还原剂2H2O 例 某强氧化剂XO OH 2 被亚硫酸钠还原到较低价态 如果还原24个XO OH 2 离子到较低价态 需用含60个SO32 离子的溶液 那么X元素
12、的最终化合价为 A 3B 2C 1D 0 2 氧化还原反应中未知化合价的计算 SO32 SO42 失电子为 ne 60 2 120XO OH 2 Xn得电子为 ne 24 5 n 据电子得失相等得 24 5 n 120得n 0 D 分析 设X的最终化合价为n 例 已知还原性Fe2 Br 往100mL溴化亚铁溶液中缓慢通入2 24L 标况下 氯气 反应完全后 溶液中有三分之一的溴离子被氧化成溴单质 则原溴化亚铁溶液的物质的量浓度为 A 0 1mol L B 1mol L C 1 2mol L D 1 3mol L 3 物质的量浓度的计算 解析 设溴化亚铁的物质的量为X 据电子守恒得 X 2X 1
13、 3 0 1 2x 0 12mol L C A Sn NO3 2B SnO2 4H2OC Sn NO3 4D Sn NO3 2和Sn NO3 4 4氧化还原反应中产物组成的确定 例 11 87g金属锡跟100mL12mol L HNO3共热一段时间 完全反应后测定溶液中C H 8mol L 溶液体积不变 放出的气体在标准状况下为8 96L 由此推断氧化产物可能是 B 反应中共消耗硝酸n 0 1L 12mol L 8mol L 0 4molol说明此反应中硝酸仅作氧化剂 练1 已知11P4 60CuSO4 96H2O 20Cu3P 24H3PO4 60H2SO4 若有9mol的CuSO4参加反应
14、 则被硫酸铜氧化的磷有 A 3 4molB 9 20molC 3 20molD 9 10mol B B C 分析 因铁在反应中的化合价变化不知道 所以要进行讨论 3 若Fe一部分转化为Fe2 一部分转化为Fe3 则m n的值应介于1 3和2 9之间 D 5 比较反应的次序 同一还原剂 氧化剂 同时和不同的氧化剂 还原剂 反应时 强还原剂与强氧化剂优先反应 再与弱的氧化剂 还原剂 反应 例 在含等物质的量Ag Fe3 Cu2 Al3 等阳离子的溶液中逐渐加入Zn粉 反应依次为 2Ag Zn 2Ag Zn2 2Fe3 Zn 2Fe2 Zn2 Cu2 Zn Cu Zn2 Fe2 Zn Fe Zn2
15、氧化性 Ag Fe3 Cu2 Fe2 Al3 例 在含等物质的量浓度S2 I Fe2 Br 等阴 阳离子的溶液中逐滴滴入氯水 反应如下 S2 Cl2 S 2Cl 2I Cl2 I2 2Cl 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 2Br Cl2 Br2 2Cl 结论 还原性强弱 S2 I Fe2 Br Zn2 Cu2 Fe2 Cu 例 I Fe2 SO2 Cl H2O2均有还原性 它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为Cl Fe2 H2O2 I SO2 则下反应不能发生的是 A 2Fe3 SO2 2H2O 2Fe2 SO42 4H B H2O2 H2SO4 SO2 O2 2H2O C I2 SO2 2H2O H2SO4 2HI D 2Fe2 I2 2Fe3 2I SO2 Fe2 H2O2 SO2 错误 SO2 I Fe2 I 错误 B D
