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5氧化还原反应
氧化还原反应
1.常见的化学反应类型为:
_____________、_____________、_____________、_____________。
2.氧化还原反应的定义:
存在元素化合价改变的化学反应。
3.以2Na+Cl2
2NaCl为例来说明氧化还原反应:
(1)反应过程中,化合价降低的反应物是__________,是__________(填“氧化剂”或“还原剂”),化合价升高的反应物是__________,是__________(填“氧化剂”或“还原剂”)
(2)反应过程中,被氧化的物质是_________,发生_______反应(填“氧化”或“还原”),
被还原的物质是_________,发生_______反应(填“氧化”或“还原”)。
(3)Na的原子结构示意图为_____________,Cl的原子结构示意图为_____________。
(4)Na的化合价升高是因为Na_________电子(填“得到”或“失去”)。
(5)Cl的化合价降低是因为Cl_________电子(填“得到”或“失去”)。
(6)氧化还原反应的本质是_____________________________。
4.氧化还原反应的结构:
注意:
(1)氧化还原反应化合价变化规律可总结为:
价态相邻能共存,价态相间能归中,归中价态不交叉。
如SO2与浓H2SO4不反应,H2S+H2SO4(浓)→S↓+SO2+2H2O。
(2)歧化反应是指___________________________;归中反应是指____________________________。
5.氧化还原反应中电子转移的表示方法:
(1)双线桥法:
用双线标出反应物中元素得失电子的数目,一条箭头线由氧化剂指向还原产物,另一条箭头线由还原剂指向氧化产物。
用双线桥法标出反应CuO+H2
Cu+H2O的电子转移情况。
(2)单线桥法:
用单线表示反应物中元素间的电子转移的数目,箭头由还原剂指向氧化剂。
用单线桥法标出反应CuO+H2
Cu+H2O的电子转移情况。
6.氧化还原能力强弱判断方法:
(1)根据反应方程式判断:
在同一个反应中,氧化剂的氧化性最强,还原剂的还原性最强。
如Cl2+2Br—→Br2+2Cl—,氧化性:
Cl2>Br2,还原性:
Br—>Cl—。
(2)根据物质活动性顺序判断:
金属活动性越强的元素,金属单质的还原性越________,对应阳离子的氧化性越________;
如,金属还原性由强到弱为:
________________________________________________________。
对应的阳离子氧化性由弱到强顺序为:
________________________________________________。
非金属活动性越强的元素,单质的氧化性越________,对应的阴离子的还原性越________。
如,卤素单质氧化性由强到弱为:
______________________________________________________。
对应的阴离子还原性由弱到强顺序为:
________________________________________________。
(3)根据反应条件判断:
反应条件越容易,物质的氧化性或还原性就越强。
如F2+H2→2HF,反应不需要任何条件,且反应剧烈,易爆炸;
Cl2+H2
2HCl,反应需要点燃或加热,反应现象温和,生成白色的雾;则氧化性:
F2>Cl2。
(4)根据氧化产物的价态高低判断:
当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。
如:
2Fe+3Cl2
2FeCl3 Fe+S
FeS,则氧化性:
Cl2大于S。
(5)根据原电池或电解池的电极反应来判断,如在原电池中,负极材料的还原性比正极材料的还原性________;在电解池中,阳极反应先放电的微粒的氧化性_______(填“强”或“弱”)。
7.常见的氧化剂和还原剂:
常见的氧化剂
实例
常见的还原剂
实例
活泼非金属单质
卤素+氧
活泼的金属单质
元素处于中间态的物质
次氯酸根
某些非金属单质
炭、H2
元素处于高价态的含氧酸
HNO3、浓H2SO4
元素处于低价态的氧化物
CO
元素处于高价态的盐
KClO3、KMnO4、
元素处于低价态的酸
S2-、SO
、I-
过氧化物
Na2O2、H2O2
元素处于低价态的盐
Fe2+、Cu+
8.氧化还原反应的配平方法:
利用化合价的升降守恒,其本质是______________________。
(1)正向配平法;
(2)逆向配平法:
适合于部分氧化反应、部分还原反应、歧化反应等;
(3)缺项配平法:
所缺物质往往是H+或水;
(4)待定系数法;
9.氧化还原反应离子方程式的配平常采用化合价升降守恒、元素守恒、电荷守恒等方法。
10.判断氧化反应先后顺序的方法:
(1)假设法:
假设A反应先发生,如果其产物还可以继续与B反应的反应物反应,则假设不成立,说明B反应先发生。
(2)谁强谁先反应:
与同一氧化剂反应时,还原性强的还原剂先反应;与同一还原剂反应时,氧化性强的氧化剂先反应;
例1.氢化铝钠(NaAlH4)是最具有研究应用前景的络合金属氢化物,氢化铝钠储存氢时发生反应:
3NaAlH4→Na3AlH6+2Al+3H2↑。
下列说法正确的是(C)
A.NaAlH4中氢元素为+1价
B.每生成11.2LH2,转移NA个电子
C.在反应中有50%的氢被氧化
D.反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1
例2.已知氧化还原反应:
,
关于此反应,完成下列问题:
(1)反应中的氧化剂是__________,被还原的是___________,还原产物是__________,
还原剂是___________,被氧化的是___________,氧化产物是____________。
(2)反应中被还原的元素是___________,被氧化的元素是___________。
(3)用双线桥法标出反应中的电子转移情况:
(4)用单线桥法标出反应中的电子转移情况:
(5)如果有
发生反应,则有_________mol电子转移。
22
例3.已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力为:
W2>Z2>X2>Y2,下列氧化还原反应能发
生的是(B)
A.2NaW+Z2→2NaZ+W2B.2NaX+Z2→2NaZ+X2
C.2NaW+Y2→2NaY+W2D.2NaZ+X2→2NaX+Z2
例4.配平和完善下列化学反应方程式:
(1)__3_Fe3O4+__28__H++__1_NO3—→__9_Fe3++_1_NO↑+_14_H2O
(2)__1__Fe+_4_HNO3→__1__Fe(NO3)3+_1_NO↑+__2_H2O
(3)_______I2+_______NaOH→_______NaI+_______NaIO3+_______H2O
答案:
(2)3 6 5 1 3;
(4)______MnO
+_______H2O2+_______
→_______Mn2++_______O2↑+______H2O
答案:
2 5 6H+ 2 5 8
(5)_______Fe2++_______MnO
+_______
→_______Fe3++____Mn2++____H2O
答案:
5 1 8 H+ 5 1 4
例5.
(1)向含有1molFeCl2的溶液中通入0.2molCl2,再加入含0.1molX2O
的酸性溶液,使
溶液中Fe2+恰好全部被氧化,并使X2O
被还原为Xn+,则n值为(B)
A.2 B.3 C.4 D.5
解:
根据电子守恒可得1mol×1=0.2mol×2+0.1mol×2×(6-n),解之:
n=3。
(2)已知Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中
Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为______________。
5
例6.向含S2-、Fe2+、Br-、I-各0.1mol的溶液中通入标准状况下的Cl2,通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的是(C)
解:
溶液中离子的还原性强弱为S2->I->Fe2+>Br-,通入Cl2时氧化的离子先后顺序为S2-、I-、
Fe2+、Br-,根据电子守恒可知答案。
变式训练:
1.下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是(A)
A.CO+H2O→CO2+H2B.3NO2+H2O→2HNO3+NO
C.CaO+H2O→Ca(OH)2D.2F2+2H2O→4HF+O2
2.(双选)(2015上海)下列反应中的氨与反应4NH3+5O2→4NO+6H2O中的氨作用相同的是(BC)
A.2Na+2NH3→2NaNH2+H2↑B.2NH3+3CuO→3Cu+N2+3H2O
C.4NH3+6NO→5N2+6H2OD.3SiH4+4NH3→Si3N4+12H2
3.(2016上海)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是(C)
A.海带提碘B.氯碱工业C.氨碱法制碱D.海水提溴
4.“银针验毒”在我国有上千年历史,银针主要用于检验是否有含硫元素的有毒物质,其反应原理之一为:
Ag+2H2S+O2→Ag2S+2H2O。
当银针变色后,将其置于盛有食盐水的铝制容器中一段时间后便可复原。
以下说法不正确的是(D)
A.当银针变黑时,所检验的物质有毒
B.银针验毒时,Ag被氧化
C.上述验毒反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
D.银针复原发生时,Ag2S被氧化
5.黑火药是我国古代四大发明之一,配方为“一硫二硝三木炭”,即黑火药爆炸时发生的反应为:
S+2KNO3+3C
N2↑+3CO2↑+K2S,下列说法中不正确的是(A)
A.反应消耗12g木炭,则生成的二氧化碳的体积为22.4L
B.黑火药爆炸是氧化还原反应
C.木炭在反应中被氧化
D.反应放热并产生大量气体
6.工业上常用NaHSO3处理含Cr2O72-的废液,反应的离子方程式为:
5H++Cr2O72-+3HSO3-→2Cr3++3SO42-+4H2O,下列判断错误的是(D)
A.氧化产物是SO42-B.氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶3
C.Cr2O72-表现了氧化性D.还原1molCr2O72-,电子转移3mol
7.关于反应
的有关叙述中正确的是(A)
A.KCl中含有
B.KCl中含有
C.生成物
的相对分子质量大于71D.每生成1mol
,转移电子数为
mol
8.常温下,在下列溶液中发生如下反应:
①16H++10Z-+2XO
→2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2→2A3++2B-
③2B-+Z2→B2+2Z-
由此判断下列说法正确的是(D)
A.反应Z2+2A2+→2A3++2Z-不能进行
B.Z元素在①③反应中均被氧化
C.氧化性由弱到强的顺序是XO
、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+
9.常温下,在溶液中可发生以下反应:
①16H++10Z-+2XO
→2X2++5Z2+8H2O
②2M2++R2→2M3++2R-
③2R-+Z2→R2+2Z-
由此判断下列说法错误的是(A)
A.氧化性强弱顺序为:
XO
B
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- 氧化 还原 反应
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