氧化还原反应知识要点及例析Word文档格式.docx
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得失氧的角度
得到氧
失去氧
化合价升降角度
化合价升高
化合价降低
电子转移的角度
失去电子
得到电子
3.中学常见的氧化剂和还原剂及其产物
氧化剂:
X2O2Fe3+HNO3浓H2SO4KMnO4(H+)KClO3
(或离子)(稀)(浓)
还原产物:
X-O2-Fe2+NONO2SO2Mn2+KCl
还原剂:
M(金属)FeS2-I-Br-SO32-H2O2C
(或离子)
Mn+Fe2+SI2Br2SO42-H2OCOCO2
4.反应规律:
(1)表现性质的规律:
元素处于最高价时只有氧化性;
元素处
于最低价时只有还原性;
元素处于中间价态时既有氧化性又有还原性.
所以常见的氧化剂是易得电子的物质。
主要有:
1活泼的非金属单质(如:
O2、卤素等);
②含有处于最高价或较高价元素的化合物(如HNO3、KMnO4、
浓H2SO4等);
③金属阳离子(如:
Fe3+、Cu2+等)。
常见的还原剂是易失去电子的物质。
1活泼的金属单质(如:
K、Na等);
②某些非金属单质(如:
C、H2等);
③含有处于最低价或较低价元素的化合物(如:
FeCl2、CO等);
④非金属阴离子(如:
S2-、I-等)。
(2)性质强弱规律:
强氧化剂+强还原剂=还原产物(弱还原剂)+氧化产物(弱氧化剂)
化合价降低,得电子,被还原
所以氧化性:
氧化剂>
氧化产物;
还原性:
还原剂>
还原产物。
(3)正易逆难规律:
若“氧化剂+e-→还原产物”(如:
Cl2+
2e-→2Cl-)、“还原剂-e-→氧化产物”(如:
Na-e-→Na+)越易,则“还原产物-e-→氧化剂”、“氧化产物+e-→还原剂”(以上两个过程的逆过程)就越难。
(4)反应先后规律:
当有多种氧化剂、多种还原剂时,氧化性
越强的氧化剂、还原性越强的还原剂越先反应。
如:
FeBr2和Cl2反应时,由于Fe2+离子的还原性比Br-离子的
还原性强,所以Cl2先氧化Fe2+离子,Cl2过量时再氧化Br-离子。
因此,FeBr2和少量Cl2反应时,离子方程式是:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
FeBr2和过量Cl2反应时,离子方程式是:
2Fe2++4Br-+3Cl2-=2Fe3++2Br2+6Cl-。
(5)价态归中规律:
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,遵循以下归中规律:
高价+低价→相同中间价(可靠拢),如:
2H2S+SO2=3S+2H2O
高价+低价→较高中间价+较低中间价(不相错)如:
H2S+H2SO4(浓)=S+SO2+2H2O
(6)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;
化合价升高总数与化合价降低总数一定相等。
它既是有关氧化还原反应的计算的捷径,也是今后学习氧化还原反应方程式配平的依据。
5.按课本要求、格式学会用双线桥法表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。
二、记忆方法和解题技巧
1.记忆方法:
由于氧化还原的概念较多,容易记错、记乱,根据笔者多年的教学体会,在理解概念的基础上,进行“少而精”的记忆,不失为一种有效的记忆方法。
我教学生只记三个字:
升、失、还。
它所代表的意义是:
化合价升高,失去电子,是还原剂,发生氧化反应,生成的物质是氧化产物。
相反的另一面即是:
化合价降低,得到电子,是氧化剂,发生还原反应,生成的物质是还原产物。
2.解题技巧
由于化合价的升降是氧化还原反应的表观特征,一看化学反应
方程式就知道的,所以解题时最好从化合价升降的角度进行分析。
有关题目要应用守恒的规律(即:
氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数一定相等;
)进行思考。
三、例析
【例1】判断下列说法正确的是:
()
(1)金属单质在化学反应中总作还原剂。
(2)失电子的反应是氧化反应,失电子的物质是氧化剂。
(3)在氧化还原反应中,氧化剂、还原剂得失电子的总数相等。
(4)在氧化还原反应中,被氧化的是氧化剂,被还原的是还
原剂。
(5)非金属单质在化学反应中只作氧化剂。
(6)分解反应一定是氧化还原反应。
(7)某元素X的原子失去两个电子给Y原子,形成化合物XY,
所以X是氧化剂。
(8)任何一种元素由化合态变成游离态时的反应都是氧化还原反应。
【解析】
(1)正确。
因为金属只有正价,无负价。
(2)错误。
根据“升、失、还”,失电子的物质是还原剂,而
不是氧化剂。
(3)正确。
符合守恒规律。
(4)错误。
被氧化的应是还原剂,被还原的应是氧化剂。
(5)错误。
因为非金属有正价,也有负价。
(6)错误。
因为有单质生成的分解反应才是氧化还原反应。
(7)错误。
X失电子,应是还原剂。
(8)正确。
因为必有元素的化合价发生改变。
【答案】
(1)、(3)、(8)。
【例2】我国发射“神州5号”载人宇宙飞船指日可待,发射
飞船的火箭需要高能燃料。
例如:
一种叫“肼”(又名联氨)的燃料,它与NO2反应,在产生水蒸气及不污染大气的一种单质的同时,释放出巨大的能量,将火箭送上太空。
请写出肼(N2H4)和NO2反应的化学方程式;
求在这个反应中,被还原的原子和被氧化的原子的物质的量之比。
【解析】从题目给出的信息可知产物是水和氮气。
分析:
NO2中N的化合价为+4价,H为+1价,O为-2价,所以N2H4中N的化合价为-2价。
这就是一个归中反应。
根据化合价升降总数相等的原则,就可以配平反应方程式。
NO2中N变成N2的N化合价降低4价;
N2H4中N变成N2的N化合价升高2价,2个N升高4价
这时左边3个N,右边2个N,取其最小公倍数6,即可配平。
被还原的原子即降价的原子(2NO2);
被氧化的原子即升价的原子(2N2H4),即2:
4=1:
2。
(1)2N2H4+2NO2=3N2+4H2O
(2)1:
【例3】0.3molCu2S与足量的浓硝酸反应。
生成硝酸铜、硫酸、二氧化氮和水,求参加反应的硝酸中,被还原的硝酸的物质的量。
【解析】此题好象要配平反应式才能解答,实际上只要根据化
合价升降总数相等的原则就可以解答。
Cu2S中Cu从+1价升到硝酸铜中的+2价的铜,每个铜升了1价,二个则升了2价;
Cu2S中的硫从-2价升到硫酸中的+6价的硫,每个硫升了8价,所以每摩尔Cu2S共升了10价;
而硝酸中的N从+5价降到NO2中的+4价的N降了1价,最小公倍数是10,也就是每摩尔Cu2S与足量硝酸反应,被还原的硝酸的物质的量为10mol,现有0.3molCu2S与足量的浓硝酸反应。
所以被还原的硝酸的物质的量为3mol。
【例6】巳知反应
(1)Cl2+2KBr=2KCl+Br2
(2)KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O
(3)2KBrO3+Cl2=Br2+2KClO3
下面说法正确的是:
(A)上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应;
(B)氧化性由强到弱的顺序为:
KBrO3>
KClO3>
Cl2>
Br2;
(C)反应
(2)中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6:
1;
(D)(3)中有1mol还原剂反应,则氧化剂得电子的物质的量
为2mol。
(A)
(2)不是。
(B)正确。
因为从
(1)可知:
氧化性:
Cl2>
从
(2)可知
KClO3>
Cl2;
从(3)可知:
KBrO3>
KClO3。
所以正确。
(C)错。
因为有1molHCl变成KCl,化合价无改变。
所以反应
(2)中还原剂与氧化剂的物质的量之比为5:
1。
(D)错。
因为KBrO3中的Br从+5价降到0价的单质Br2,有
1mol还原剂反应,则氧化剂得电子的物质的量为2mol×
5=10mol。
(B)。
【例7】用双线桥法标明下列反应电子转移的方向和数目,并指出氧化剂和还原剂。
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
【答案】2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化剂:
KMnO4还原剂:
HCl.
【例8】
(1)实验室里用二氧化锰和浓盐酸共热反应,制取氯气的化学反应方程式是:
;
(2)KMnO4是常用的氧化剂。
在酸性条件下,MnO4-被还原成Mn2+并制取氯气的化学反应方程式是:
(3)历史上曾用“地康法”制氯气,该方法是用CuCl2作催化剂,
在450ْC时利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气,反应的化学方程式为:
;
(4)从氯元素的化合价的变化看,以上三种方法的共同点是:
(5)比较以上三个反应可以认为氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序是:
.
Δ
【解析】此题的氧化剂的氧化能力强弱的分析,应从反应条件来看,反应条件越容易氧化剂的氧化能力越强,反应条件越困难氧化剂的氧化能力越弱.
(1)MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(3)4HCl+O22Cl2+2H2O
(4)从+1价升到0价;
(5)KMnO4>
MnO2>
O2
【例9】
(2000年全国高考题)硫代硫酸钠可作为脱氯剂,巳知25.0mL0.100mol·
L-1Na2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-离子,则S2O32-将转化为()。
(A)S2-(B)S(C)SO32-(D)SO42-
【解析】根据氧化剂得到电子的物质的量与还原剂失去电子的物质的量相等:
0.224L÷
22.4L·
mol-1×
2×
1=0.025L×
0.100mol·
L-1×
m
m为氧化产物与硫代硫酸钠中硫元素的化合价差,所以m=4,硫代硫酸钠中S的化合价为+2价,被氯气氧化后,上升4价,即+6价。
答案为(D)SO42-。
得到电子的物质的量的计算方法是:
氧化剂(或还原产物)物质的量×
化学式中参加还原反应的原子个数×
化合价的差值;
失去电子的物质的量的计算方法是:
还原剂(或氧化产物)物质的量×
化学式中参加氧化反应的原子个数×
化合价的差值。
(D)。
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