专题三 氧化还原反应专题三 氧化还原反应一、氧化一、氧化还原反原反应的基本概念及相互关系的基本概念及相互关系1..氧氧化化还还原原反反应应的的实实质质是是电电子子的的得得失失或或电电子子对对的的偏偏移移,,特特征征是是反反应应前前后后元元素素化化合合价价的的升升降降;;判判断断某某反反应应是是否否属属于于氧氧化化还还原原反反应应可可根根据据反反应应前后化合价是否发生了变化这一特征前后化合价是否发生了变化这一特征2.基本概念.基本概念(1)氧化反应氧化反应: 失去 电子(化合价 升高 )的反应2)还原反应还原反应: 得到 电子(化合价 降低 )的反应3)氧氧化化剂剂(被被还还原原): 得到 电子的物质(所含元素化合价降低的物质)4)还还原原剂剂(被被氧氧化化): 失去 电子的物质(所含元素化合价升高的物质)5)氧氧化化产产物物: 还原剂 失电子后对应的产物(包含化合价升高的元素的产物)6)还还原原产产物物: 氧化剂 得电子后对应的产物(包含化合价降低的元素的产物) 3.氧化还原反应的表示方法.氧化还原反应的表示方法(1)双线桥法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 1.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系(1)有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应;有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应;(2)有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应;有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应;(3)置换反应一定是氧化还原反应;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复分解反应一定不是氧化还原反应2.常见的氧化剂和还原剂重要的氧化剂一般有以下几类:(1)活泼的非金属单质,如Cl2、Br2、O2等2)元素(如Mn等)处于高化合价时的氧化物,如MnO2等3)元素(如S、N等)处于高化合价时的含氧酸,如浓H2SO4、HNO3等4)元素(如Mn、Cl、Fe等)处于高化合价时的盐,如KMnO4、KClO3、FeCl3等5)过氧化物,如Na2O2、H2O2等 重要的还原剂一般有以下几类:(1)活泼的金属单质,如Na、Al、Zn、Fe等。
2)某些非金属单质,如H2、C、Si等3)元素(如C、S等)处于低化合价时的氧化物,如CO、SO2等4)元素(如Cl、S等)处于低化合价时的酸,如HCl、H2S等5)元素(如S、Fe等)处于低化合价时的盐,如Na2SO3、FeSO4等 二、氧化性、还原性及其强弱比较氧化性→得电子能力,得到电子越容易→氧化性越 强 还原性→失电子能力,失去电子越容易→还原性越 强 物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的 难易程度 ,与得失电子的数目无关如:Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na>Mg>Al;浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱为浓HNO3>稀HNO31.根据氧化还原反应的方向氧化性: 氧化剂>氧化产物,氧化剂>还原剂 ;还原性: 还原剂>还原产物,还原剂>氧化剂 2.根据元素的化合价如果物质中某元素具有最高价,该元素只有 氧化性 ;物质中某元素具有最低价,该元素只有 还原性 ;物质中某元素具有中间价态,该元素既有 氧化性 又有 还原性 3.根据金属活动性顺序表在金属活动性顺序表中,位置越靠前,其还原性就 越强 ,其阳离子的氧化性就 越弱 4.根据非金属活动性顺序来判断 一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。
5.根据元素周期表 同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 增强 ,还原性逐渐 减弱 ;同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 减弱 ,还原性逐渐 增强 6.根据反应的难易程度 氧化还原反应越 容易 进行(表现为反应所需条件越低),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越 强 不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时,条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度 越大 ,则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越 强 7.根据电化学原理判断a.根据原电池原电池原理判断:两种不同的金属构成原电池的两极负极金属是电子流出的极,正极金属是电子流入的极其还原性:负极>正极b.根据电电解解池池原理判断:用惰性电极电解混合液时,若混合液中存在多种金属阳离子时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强(相应的金属单质的还原性较弱),若混合液中存在多种阴离子,在阳极先放电的阴离子的还原性较强(相应的非金属单质的氧化性较弱)8.其他条件一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越 强 ,反之则越弱 氧化性还原性强弱的比较是考试的一个难点,基本考查方式一是比较氧化性还原性的强弱,二是根据氧化性还原性强弱,判断反应能否进行。
总的解题依据是一个氧化还原反应能进行,一般是氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性但要考虑到某些特殊情况如符合特定的平衡原理而进行的某些反应三、氧化还原反应规律1.价态变化规律(1)归中规律:含同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高高价价++低低价价→中中间间价价”的规律这里的中间价可以相同(谓之“靠拢”),也可以不同,但此时必是高价转变成较高中间价,低价转变成较低中间价(谓之“不相交”)(2)歧化规律:同一种物质中的同一元素部分化合价升高,另一部分化合价降低,发生自身的氧化还原反应如: 2.优先规律 在同一溶液里存在几种不同的还原剂且浓度相差不大时,当加入氧化剂时,还原性 强 的还原剂优先被 氧化 ;同时存在几种不同的氧化剂且其浓度相差不大时,当加入还原剂时,氧化性 强 的氧化剂优先被 还原 如:把少量Cl2通入FeBr2溶液中,Fe2+先失电子;把少量Cl2通入FeI2溶液中,I-先失电子3.得失电子守恒规律 在任何氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数一定 相等 对于氧化还原反应的计算,利用得失电子守恒规律,抛开烦琐的反应过程,可不写化学方程式,能更快、更便捷地解决有关问题。
1.HCl和KClO3的反应中转移电子数目是几个? 此反应是个价态归中反应,根据不交叉规律,KClO3不能被还原为KCl,所以转移电子数目是5个2.氧化还原反应方程式的配平(1)配平原则配平原则:电子守恒、原子守恒、电荷守恒(2)配配平平步步骤骤(以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例):①标出化合价变化了的元素的化合价如:③调整系数,使化合价升降总数相等②根据元素存在的实际形式调整发生了氧化还原反应的物质的系数,使之成1︰1的关系如: ④根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数如:2KMnO4+10HCl KCl+2MnCl2+5Cl2↑+H2O⑤利用元素守恒,用观察法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的系数如:2KMnO4+16HCl 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O⑥检查方程式两边各原子的个数是否相等,离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等【典例1】对于反应IBr+H2O HBr+HIO的说法正确的是( )A.IBr只作氧化剂B.IBr只作还原剂C.IBr既是氧化剂又是还原剂D.IBr既不是氧化剂又不是还原剂【解析】这一题的关键是正确判断共价化合物IBr、HIO中I、Br元素的化合价。
分析可知,该反应不属于氧化还原反应,故D正确D【点拨】 氧化还原反应中的重要概念理解要深刻,不能混淆抓住两条线,氧化剂被还原,化合价降低,得到还原产物;还原剂被氧化,化合价升高,得到氧化产物在反应中,氧化剂是得到电子(或电子对偏向)的物质,反应时所含元素的化合价降低,还原剂是失去电子(或电子对偏离)的物质,所含元素的化合价升高电子转移数可以只看化合价升高的数目或者只看化合价降低的数目,不能将得失电子数相加【迁移训练1】 制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3+2HCN===CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,在反应中( )A.氢元素被氧化,碳元素被还原B.HCN既是氧化剂又是还原剂C.CaCN2是氧化产物,H2为还原产物D.CO是氧化产物,H2为还原产物【解析】根据化合价不交叉规律,该反应的电子转移情况为: 【参考答案】BC【典例2】常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O ①2Fe3++H2O2 2Fe2++O2↑+2H+ ②下列说法正确的是( )A.H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱B.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降C.在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变D.H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+ 【解析】由氧化还原反应的强弱规律知,氧化性是氧化剂大于氧化产物,还原性是还原剂大于还原产物,由方程①知,氧化剂H2O2氧化性比氧化产物Fe3+强,由方程②知,还原剂H2O2还原性比还原产物Fe2+强,A错误;方程①和方程②相加,即H2O2分解生成H2O和O2,H2O2呈弱酸性,故随着反应进行,pH升高,B错误;H2O2分解时Fe3+或Fe2+作催化剂,所以总量不变,C正确;因Fe2+可导致H2O2分解,所以H2O2生产过程要避免混入Fe2+,D正确。
【点拨】氧化性、还原性强弱比较的方法有很多,最基本的即为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,对于一个自发的氧化还原反应,一般是强氧化性和强还原性物质生成弱氧化性和弱还原性物质 【参考答案】CD【迁移训练2】某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是______ (2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式为______ 【解析】(1)在反应中KBrO3得到电子,化合价降低是氧化剂,而还原剂是化合价升高的物质,所以只能是AsH32)0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,说明溴元素化合价变化为5,即产物为0价的Br2 AsH3Br2(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的化学计量数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目:_____________ (3)根据上述反应可推知______A.氧化性:KBrO3>H3AsO4B.氧化性:H3AsO4>KBrO3C.还原性:AsH3>X D.还原性:X>AsH3【解析】 (3)氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物。
4)电子转移的方向和数目,要注意电子转移是由还原剂指向氧化剂AC【典例3】向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是( ) A.NaCl、Na2SO4 B.NaBr、Na2SO4 C.NaCl、Na2SO4、I2 D.NaCl、 【解析】 向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中,通入一定量氯气后,发生反应的次序分别为:Na2SO3+Cl2+H2O Na2SO4+2HCl、2NaI+Cl2 2NaCl+I2、2NaBr+Cl2 2NaCl+Br2将溶液蒸干则HCl、Br2、Cl2挥发,灼烧I2升华,若若通通入入的的氯氯气气是是过过量量的的,得到固体剩余物质的组成是NaCl、Na2SO4;若若通通入入的的氯氯气气是是不不足足量量的的,则还有可能留下NaBr【点拨】要注意优先原理的应用越易失电子的物质,失去后就越难得到电子,越易得到电子的物质,得到后就越难失去电子;当一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的优先发生反应。
同理,一种还原剂遇多种氧化剂时,氧化性最强的优先发生反应 【参考答案】A【迁移训练3】已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱下列反应在水溶液中不可能发生的是( )A.3Cl2+6FeI2 2FeCl3+4FeI3B.Cl2+FeI2 FeCl2+I2C.Co2O3+6HCl 2CoCl2+Cl2↑+3H2OD.2Fe3++2I- 2Fe2++I2【解析】由于还原性I->Fe2+,故A不可能发生,B、D可能发生又因为氧化性Co2O3>Cl2,故C也可能发生 A【典例4】“神七”登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章1)火箭升空时,由于与大气层的剧烈摩擦,产生高温为了防止火箭温度过高,在火箭一面涂上一种特殊的涂料,该涂料的性质最可能的是________A.在高温下不融化 B.在高温下可分解气化C.在常温下就分解气化 D.该涂料不可能发生分解【解析】防止火箭温度过高,即应该在温度较高的情况下能气化降温 B(2)火箭升空需要高能的燃料,经常是用N2O4和N2H4作为燃料,其反应的方程式是___N2O4+N2H4―→N2+H2O。
请配平该反应方程式:N2O4+____N2H4―→____N2+____H2O该反应中被氧化的原子与被还原的原子的物质的量之比是__________这个反应应用于火箭推进器,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是____________解析】(2)配平的关键是将化合价的升降标注清楚,N2O4中N为+4价,N2H4中N为-2价,反应后均生成N2,所以N2H4的化学计量数应为N2O4的2倍12342:1产物无污染 【迁移训练4】将NO+Zn+OH-+H2O NH3+Zn(OH)配平后,离子方程式中H2O的化学计量数是( )A.2 B.3 C.6 D.8【解析】用化合价升降法配平得方程式: NO+4Zn+7OH-+6H2O===NH3↑+4Zn(OH)参考答案】C主干知识整合主干知识整合要点热点探究要点热点探究► 探究点一 氧化还原反应的概念分析及计算 探究点一 氧化还原反应的概念分析及计算1.解答氧化还原反应概念题的两个关键是:.解答氧化还原反应概念题的两个关键是:(1)要理清知识线索要理清知识线索(2)要明确解题的方法思路要明确解题的方法思路找找变变价价、、判判类类型型、、分分升升降降、、定定其其他他。
其其中中““找找变变价价””是是非非常常关关键键的的一一步步,,特特别别是是反反应应物物中中含含有有同同种种元元素素的的氧氧化化还还原原反反应应,,必须弄清它的变化情况必须弄清它的变化情况2.氧化还原反应的相关计算.氧化还原反应的相关计算(1)基本方法基本方法——得失电子守恒法得失电子守恒法对对于于氧氧化化还还原原反反应应的的计计算算,,关关键键是是氧氧化化还还原原反反应应的的实实质质——得得失失电电子子守守恒恒,,列列出出守守恒恒关关系系求求解解,,即即n(氧氧化化剂剂)××变变价价原原子子个个数数××化化合合价价变变化化值值==n(还还原原剂剂)××变变价价原原子子个个数数××化化合合价价变变化值(2)特殊题型特殊题型对对于于多多步步连连续续进进行行的的氧氧化化还还原原反反应应,,只只要要中中间间各各步步反反应应过过程程中中电电子子无无损损耗耗,,可可直直接接根根据据起起始始物物和和最最终终产产物物得得失失电电子子相相等等,,删删 去去 中中 间间 产产 物物 ,, 建建 立立 二二 者者 的的 守守 恒恒 关关 系系 ,, 迅迅 速速 求求 解解 例例 如如 :: ,,则则Cu失失去去电电子子的的物物质质的的量量等等于于H2O2得得电电子子的的物物质质的的量量,,忽忽略略HNO3参加反应的过程。
参加反应的过程例例1 1、、在在浓盐酸酸中中H H3 3AsOAsO3 3与与SnClSnCl2 2反反应的的离离子子方方程程式式为::3Sn3Sn2 2++++2H2H3 3AsOAsO3 3++6H6H++++18Cl18Cl--==2As==2As++3SnCl3SnCl6 62-2-++6M6M关关于于该反反应的的说法中正确的法中正确的组合是合是( ( ) )①①氧化氧化剂是是H H3 3AsOAsO3 3 ②②还原性:原性:ClCl-->>AsAs ③③每生成每生成1 mol As1 mol As,反,反应中中转移移电子的物子的物质的量的量为3 mol3 mol④M④M为OHOH-- ⑤⑤SnClSnCl6 62-2-是氧化是氧化产物物A A..①②④⑤①②④⑤ B B..①③⑤①③⑤C C..①②③④ ①②③④ D D.只有.只有①③①③B 【【解析解析】】 此反此反应中中SnCl2→SnCl62-锡元素价元素价态升升高,高,则SnCl2是是还原原剂,,SnCl62-是氧化是氧化产物;故物;故⑤⑤正正确;确;H3AsO3→As中,中,As元素的化合价降低,故元素的化合价降低,故H3AsO3是氧化是氧化剂,,则生成生成1 mol As,,转移移电子的物子的物质的量的量为3 mol,故,故①③①③正确;正确;Cl--不是不是还原原剂,故,故②②错误;由;由电荷守恒知荷守恒知M为H2O,故,故④④错误。
【【点点评】】 氧化氧化还原反原反应的概念分析是解决氧化的概念分析是解决氧化还原反原反应所有所有题目的基目的基础,而找,而找变价是氧化价是氧化还原反原反应有关概念分析的关有关概念分析的关键二二氧氧化化氯是是目目前前国国际上上公公认的的新新一一代代高高效效、、广广谱、、安安全全杀菌菌剂可可采采用用氯酸酸钠(NaClO3)与与浓盐酸酸反反应的的方方法法制制备,,此此法法的的缺缺点点主主要要是是在在得得到到二二氧氧化化氯的的同同时产生生了了大大量量的的氯气气下下列列有有关关该反反应的的说法不正确的是法不正确的是( )A.二氧化.二氧化氯中中Cl的化合价的化合价为--1B.制.制备二氧化二氧化氯的反的反应中,中,NaClO3是氧化是氧化剂,,HCl是是还原原剂C.二氧化.二氧化氯是是NaClO3的的还原原产物物D.生成.生成标准状况下的准状况下的22.4 L二氧化二氧化氯时转移移电子子1 molA 【【解析解析】】 ClO2中中Cl的化合价的化合价为++4,,O的化的化合价合价为--2,,A项错误;制;制备ClO2的化学方程式的化学方程式为::2NaClO3++4HCl(浓)==2NaCl++2ClO2↑++Cl2↑++2H2O,由此可知,,由此可知,选项B、、C、、D正确。
正确例例2、、在在过量量的的稀稀硫硫酸酸溶溶液液中中加加入入5.6 g Fe粉粉,,待待反反应完完全全后后,,再再加加入入50 mL 0.5 mol·L--1KNO3溶溶液液,,恰恰好好反反应完完全全该反反应的的方方程程式式为::“____FeSO4++____KNO3++____H2SO4=____K2SO4++____Fe2(SO4)3++____NxOy++____H2O”,,则对该反反应的下列的下列说法正确的是法正确的是( )A.反.反应中中还原原产物是物是NOB.氧化.氧化产物和物和还原原产物的物物的物质的量之比的量之比为1∶ ∶4C.反.反应过程中程中转移的移的电子数子数为8e--D..化化学学方方程程式式中中按按物物质顺序序的的化化学学计量量数数是是::8、、2、、5、、1、、4、、1、、5D 【【解析解析】】 设还原原产物中物中N的化合价的化合价为a,由,由电子守恒可得,子守恒可得, ×1==0.5 mol·L--1×50×10--3 L×(5--a),解得,解得a==1,所以,所以还原原产物物为N2O;由得失;由得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式得子守恒和原子守恒配平化学方程式得8FeSO4++2KNO3++5H2SO4=K2SO4++4Fe2(SO4)3++N2O++5H2O,由化学方程式可知氧化,由化学方程式可知氧化产物和物和还原原产物的物物的物质的量之比的量之比为4∶ ∶1,反,反应过程中程中转移的移的电子数子数为0.1×6.02×1023。
【【点点评】】 守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化学科学守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化学科学的基的基础在化学反在化学反应中,守恒包括原子守恒、中,守恒包括原子守恒、电荷守恒、得荷守恒、得失失电子守恒等任何化学反子守恒等任何化学反应在反在反应前后前后应遵守遵守电荷或原子荷或原子守恒电荷守恒即反荷守恒即反应前后阴、阳离子所前后阴、阳离子所带电荷数必荷数必须相等;相等;原子守恒原子守恒( (或称或称质量守恒量守恒) ),也就是反,也就是反应前后各元素原子个数相前后各元素原子个数相等;得失等;得失电子守恒是指在氧化子守恒是指在氧化还原反原反应中,失中,失电子子总数一定数一定等于得等于得电子子总数,即得失数,即得失电子数目保持守恒守恒法是解答子数目保持守恒守恒法是解答化学化学计算算题最常用的方法之一最常用的方法之一某某含含铬(Cr2O72-)废水水用用硫硫酸酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理理,,反反应中中铁元元素素和和铬元元素素完完全全转化化为沉沉淀淀该沉沉淀淀经干干燥燥后后得得到到n mol FeO·FeyCrxO3不不考考虑处理理过程程中中的的实际损耗耗,,下下列列叙叙述述错误的是的是( )A.消耗硫酸.消耗硫酸亚铁铵的物的物质的量的量为n(2--x)B..处理理废水中的水中的Cr2O的物的物质的量的量为nx/2C.反.反应中中发生生转移的移的电子数子数为3nx molD.在.在FeO·FeyCrxO3中,中,3x==yA 【【解析解析】】Cr2O72-中中Cr的化合价的化合价为++6价,具有价,具有强强氧化性,氧化性,被+被+2价价铁还原原为++3价,根据生成物的化学式可判断部分价,根据生成物的化学式可判断部分铁被氧化,被氧化的被氧化,被氧化的铁的化合价升高的化合价升高为++3价,因此根据得失价,因此根据得失电子守恒子守恒D项正确。
正确铬元素的化合价由+元素的化合价由+6价降低价降低为++3价,价,即即1 mol Cr得到得到3 mol电子,因此子,因此C项正确由质量守恒判断量守恒判断B项也正确► 探究点二 氧化还原反应的基本规律 探究点二 氧化还原反应的基本规律1.物质氧化性、还原性强弱的判断.物质氧化性、还原性强弱的判断物物质质氧氧化化性性、、还还原原性性的的强强弱弱取取决决于于元元素素得得失失电电子子的的难难易易程程度度,,与与得得失失电电子子的的数数目目无无关关,,可可从从““热热>>冷冷””(温温度度)、、““浓浓>>稀稀””(浓浓度度)、、““易易>>难难””(反反应应条条件件、、剧剧烈烈程程度度),,以以及及金金属属活活动动性性顺顺序序表表、、元元素素在在周周期期表表中中的的位位置置、、原原电电池池原原理理、、电电解解池池中中离离子子的的放放电电顺顺序序等等角角度度判判断断;;还还要要学学会会从从化化学学反反应应方方向向的的角角度度判判断断““剂剂>>物物””(同同一一反反应应中中氧氧化化剂剂的的氧氧化化性性大大于于氧氧化化产产物物的的氧氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性)。
[特特别别注注意意](1)含含有有最最高高价价态态元元素素的的化化合合物物不不一一定定具具有有强强氧氧化化性性如:如:HClO的氧化性强于的氧化性强于HClO4,稀硫酸无强氧化性稀硫酸无强氧化性2)物物质质的的氧氧化化性性、、还还原原性性是是相相对对的的,,如如H2O2与与MnO4-反反应应作作还还原剂,与原剂,与I--、、Fe2++、、S2--、、SO32-反应作氧化剂反应作氧化剂3)反反应应环环境境对对物物质质氧氧化化性性、、还还原原性性的的影影响响NO只只有有在在酸酸性性条条件件下下才才有有强强氧氧化化性性,,而而ClO--无无论论在在酸酸性性、、中中性性、、还还是是在在碱碱性性条条件件下都有强氧化性下都有强氧化性4)利利用用原原电电池池正正、、负负极极判判断断金金属属的的还还原原性性时时,,要要注注意意Al和和Fe的的特特殊殊性性如如Mg、、Al、、NaOH溶溶液液形形成成的的原原电电池池中中Mg作作正正极极、、Al作作负负极极;;Al或或Fe、、Cu、、浓浓硝硝酸酸形形成成的的原原电电池池中中,,Al或或铁铁为为正正极极、、Cu为负极2.氧化还原反应的一般规律.氧化还原反应的一般规律(1)得失电子守恒规律。
得失电子守恒规律2)价价态态与与表表现现性性质质规规律律::最最高高价价态态的的元元素素只只有有氧氧化化性性,,最最低低价价态态的的元元素素只只有有还还原原性性,,中中间间价价态态的的元元素素既既有有氧氧化化性性又又有有还原性3)性性质质强强弱弱规规律律::氧氧化化性性——氧氧化化剂剂>>氧氧化化产产物物;;还还原原性性——还还原原剂剂>>还还原原产产物物如如::2FeCl3++Cu==2FeCl2++CuCl2,氧化性:,氧化性:Fe3++>>Cu2++,还原性:,还原性:Cu>>Fe2++4)反反应应先先后后规规律律::如如把把Cl2通通入入FeBr2溶溶液液中中,,由由于于还还原原性性Fe2++>>Br--,,当当通通入入少少量量Cl2时时,,根根据据先先后后规规律律,,Cl2首首先先将将Fe2++氧化;但氧化;但Cl2足量时,就可将足量时,就可将Fe2++、、Br--一并氧化一并氧化(5)价价态态归归中中规规律律::即即同同种种元元素素不不同同价价态态之之间间的的反反应应,,高高价价态态的的元元素素化化合合价价降降低低,,低低价价态态的的元元素素化化合合价价升升高高,,但但升升高高与与降降低低的的化化合合价价不不能能相相交交。
如如KClO3++6HCl==KCl++3Cl2↑↑++3H2O,,氯氯酸酸钾钾中中Cl元元素素的的化化合合价价由由++5价价降降低低到到0价价,,而而非非--1价价,,作作还还原原剂剂的的HCl是是5 mol,,而而不不是是6 mol利利用用此此规规律律可可根根据据化化合合价价判判断断混混合合体体系系中中氧氧化化剂剂、、还还原原剂剂及及氧氧化化产产物物、、还还原原产产物物,,如如某某一一混混合合体体系系有有N2O、、FeSO4、、Fe(NO3)3、、HNO3和和 Fe2(SO4)3,, 则则 氧氧 化化 剂剂 为为 HNO3,, 氧氧 化化 产产 物物 为为Fe(NO3)3和和Fe2(SO4)3;还原剂为;还原剂为FeSO4,还原产物为,还原产物为N2O(6)邻邻位位价价态态规规律律::氧氧化化还还原原反反应应发发生生时时,,其其价价态态一一般般先先变变为为邻邻位位价价态态如如Cl--一一般般被被氧氧化化成成Cl2,,而而不不是是更更高高价价态态的的氯氯元元素素;;S2--一一般般被被氧氧化化成成S单单质质,,而而S单单质质一一般般被被氧氧化化成成SO2但但ClO--、、ClO3-作作氧氧化化剂剂时时,,一一般般被被还还原原成成Cl--,,而而不不是是Cl2(ClO--、、ClO3-与与Cl--在酸性条件下发生归中反应生成在酸性条件下发生归中反应生成Cl2除外除外)。
7)歧歧化化原原则则::中中间间价价态态→→高高价价态态++低低价价态态一一般般有有::中中间间价价态态物物质质可可以以在在碱碱液液中中歧歧化化,,而而歧歧化化产产物物又又可可以以在在酸酸液液中中发发生生归归中中反反应应::3S++6OH--==2S2--++SO32-++3H2O,2S2--++SO32-++6H++=3S↓↓++3H2O记记忆忆口口诀诀::““高高氧氧低低还还中中两两性性,,归归中中靠靠拢拢不不交交叉叉;;歧歧化化反反应应价价升升降,相邻价态不反应降,相邻价态不反应例例3 、根据下表信息,下列叙述中正确的是、根据下表信息,下列叙述中正确的是( ) 序号序号氧化氧化剂还原原剂其他反其他反应物物氧化氧化产物物还原原产物物①①Cl2FeBr2Cl--②②KMnO4H2O2H2SO4O2Mn2++③③KClO3浓盐酸酸Cl2④④KMnO4浓盐酸酸Cl2Mn2++A.表中.表中①①组反反应的氧化的氧化产物只能是物只能是FeCl3B.氧化性.氧化性强强弱比弱比较::KMnO4>>Fe3++>>Cl2>>Fe2++C..④④的离子方程式配平后,的离子方程式配平后,H++的化学的化学计量数量数为16D.表中.表中③③还原原产物是物是KClC 【【解解析析】】 Fe2++的的还原原性性强强于于Br--,,因因此此向向FeBr2溶溶液液中中通通入入Cl2时优先先氧氧化化Fe2++,,故故其其氧氧化化产物物有有FeCl3,,也也可可能能有有Br2,,A、、B两两项错误;;表表中中③③发生生的的是是““归中中反反应””,,其其氧氧化化产物物和和还原原产物物都都是是氯气气,,D项错误;;根根据据电子子守守恒恒配配平平④④的的离离子子方方程程式式为2MnO4-++10Cl--++16H++=5Cl2↑↑++2Mn2++++8H2O,,C项正确。
正确【【点点评】】 在在可可能能发生生多多个个氧氧化化还原原反反应的的体体系系中中,,按按氧氧化化还原原反反应的的““先先后后反反应规律律””分分析析问题,,能能优化思化思维过程,形成有序、条理的解程,形成有序、条理的解题思路 已已知知Co2O3在在酸酸性性溶溶液液中中易易被被还原原成成Co2++,,Co2O3、、Cl2、、FeCl3、、I2的的氧氧化化性性依依次次减减弱弱下下列列反反应在在水水溶溶液中不可能液中不可能发生的是生的是( )A..3Cl2++6FeI2===2FeCl3++4FeI3B..Cl2++FeI2===FeCl2++I2C..Co2O3++6HCl===2CoCl2++Cl2↑++3H2OD..2Fe3++++2I--===2Fe2++++I2A 【【解析解析】】 找出找出选项中反中反应的氧化的氧化剂与氧化与氧化产物,物,根据氧化性:氧化根据氧化性:氧化剂>氧化>氧化产物,若符合物,若符合题干中的干中的氧化性氧化性顺序序Co2O3>>Cl2>>FeCl3>>I2就可以就可以发生,可生,可知知B、、C、、D项都符合,正确;都符合,正确;A项中中Cl2应先氧化先氧化I--,,再氧化再氧化Fe2++,反,反应方程式方程式应为::3Cl2++2FeI2=2FeCl3++2I2,故,故A错误。
已已知知::还原原性性HSO3-->>I--,,氧氧化化性性IO3-->>I2在在含含3 mol NaHSO3的的溶溶液液中中逐逐滴滴加加入入KIO3溶溶液液加加入入KIO3和和析析出出I2的的物物质的的量量的的关关系系曲曲线如如图3--1所所示示下下列列有有关关说法法正正确确的是的是( )A.当溶液中.当溶液中n(I--)∶ ∶n(I2)==1∶ ∶1时,加入,加入的的n(KIO3)==9/8molB..a点点时剩余剩余NaHSO3的物的物质的量的量为1.2 molC..b点点时的的还原原产物可能是物可能是I2D.反.反应过程中的氧化程中的氧化产物均物均为SO3A 【【解解析析】】 分分析析题给已已知知条条件件和和反反应过程程的的图像像可可知知,,0~~b段段发生生反反应的的离离子子方方程程式式为3HSO3--++IO3--==3SO42--++I--++3H++,,b→c段段发生生反反应的的离离子子方方程程式式为IO3--++5I--++6H++==3I2++3H2Oa点点n(IO3--)==0.4 mol,,参参加加反反应的的NaHSO3的的物物质的的量量为1.2 mol,,剩剩余余NaHSO3的的物物质的的量量为1.8 mol;;b点点时第第一一个个反反应恰恰好好完完成成,,还原原产物物只只有有I--;;整整个个反反应过程中的氧化程中的氧化产物有物有SO42--和部分和部分I2。
1..在在2KI++O3++H2O==2KOH++O2++I2的的反反应中中,,当当有有2 mol的的KI被氧化被氧化时,被,被还原的氧原子原的氧原子为( )A..1 mol B. 1/2molC.2/3 mol D. 1/3mol【【解解析析】】 A A 分分析析化化合合价价变化化,,O O3 3中中3 3个个氧氧原原子子,,只只有有1 1个个氧氧原原子子化化合合价价降降低低为--2 2,,所所以以被被还原原的的氧氧原原子子为1 mol1 mol2.已已知知物物质K2EO4具具有有很很强强的的氧氧化化性性,,是是一一种种高高效效绿色色氧氧化化剂,,可可用用于于废水水和和生生活活污水水的的处理理根根据据下下列列框框图回回答答问题(答答题时,,化化学学式式和和化化学学方方程程式式中中的的M、、E用用对应的元素符号表示的元素符号表示)::(1)M和和E相比,相比,还原性原性较强强的是的是______(填化学式填化学式)2)在在 K2EO4的的 水水 溶溶 液液 中中 能能 大大 量量 共共 存存 的的 离离 子子 是是_______(填字母填字母)。
A..Fe2++ B..S2-- C..SO32- D..Cl--(3)写写出出X与与稀稀硫硫酸酸和和H2O2混混合合液液反反应的的离离子子方方程程式式::__________________________4)在在Z―→K2EO4的的反反应中中,,氧氧化化剂与与还原原剂的的物物质的量之比的量之比为________【【答案答案】】 (1)Fe (2)D (3)2Fe2++++H2O2++2H++==2Fe3++++2H2O (4)3∶∶2【【解解析析】】 由由Y Y 红色色溶溶液液可可知知,,Y Y中中含含有有FeFe3 3++,,逆逆推推可可知知X X中中含含有有FeFe2 2++,,进一一步步逆逆推推可可得得金金属属E E为FeFe,,蓝色色溶溶液液中的中的MSOMSO4 4为CuSOCuSO4 4,金属,金属M M为CuCu,物,物质K K2 2EOEO4 4是是K K2 2FeOFeO4 41)Fe(1)Fe的金属活的金属活动性性强强于于CuCu,因此,,因此,FeFe的的还原性原性强强于于CuCu。
2)(2)由由Fe(OH)Fe(OH)3 3++KOHKOH++ClCl2 2―→KCl―→KCl++K K2 2FeOFeO4 4++H H2 2O O可可知知,,ClCl--在在K K2 2FeOFeO4 4的的水水溶溶液液中中能能大大量量共共存存,,而而FeFe2 2++、、S S2 2--、、SOSO3 32-2-不不能能在在此此溶液中大量共存溶液中大量共存(3)根根据据化化合合价价升升降降总数数相相等等和和电荷荷守守恒恒可可写写出出反反应的的离离子子方方程程式式为::2Fe2++++H2O2++2H++=2Fe3++++2H2O4)在在Fe(OH)3++KOH++Cl2→KCl++K2FeO4++H2O中中,,Cl的的化化合合价价由由0降降到到--1价价,,Cl2是是氧氧化化剂,,Fe的的化化合合价价由由++3升升高高到到++6价价,,Fe(OH)2是是还原原剂,,根根据据电子守恒可得,氧化子守恒可得,氧化剂与与还原原剂的物的物质的量之比的量之比为3∶ ∶2。