第三讲 氧化还原反应.ppt

第三讲 氧化还原反应 一 氧化还原反应的表示方法 双线桥和单线桥 已知在一定条件下可以发生下列反应 K2Cr2O7 14HCl 2KCl 2CrCl3 3Cl2 7H2O 1 用单线桥表示出电子转移的方向和数目 2 若消耗0 1mol氧化剂 则被氧化的还原剂的物质的量是 mol 此时转移的电子数为 0 6 0 6NA 1 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O2 3S 3Ca OH 2 2CaS CaSO3 3H2O3 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 4 2H2S SO2 2H2O 3S5 KClO3 6HCl KCl 3H2O 3Cl2 6 5NH4NO3 4N2 2HNO3 9H2O 用双线桥法出下列反应的电子转移方向和数目 例 向含amolFeI2和bmolFeBr2的混合液中逐渐通入cmolCl2 试分别填写不同c值范围内被氧化的离子及其物质的量 I 2c Fe2 2c 2a Br 2c 3a b 7 5 例 例 在反应 3BrF3 5H2O HBrO3 Br2 9HF O2中 1 当有5mol水参加反应时 由水还原的BrF3为 mol 由BrF3还原的BrF3为 mol 总的被还原的BrF3为 mol 2 当有5mol水做还原剂参加化学反应时 由水还原的BrF3为 mol 由BrF3还原的BrF3为 mol 总的被还原的BrF3为 mol 3 当有5mol水参加氧化还原反应时 由水还原的BrF3为 mol 由BrF3还原的BrF3为 mol 总的被还原的BrF3为 mol 4 3 2 3 2 10 3 5 3 5 20 9 10 9 10 3 1 活泼非金属单质 F2 Cl2 Br2 I2 O2 O3 2 高价氧化物 MnO2 PbO2 Bi2O5 CO2 高温 3 高价态酸 HNO3 HClO3 HClO4 浓H2SO4 4 高价态盐 KNO3 H KMnO4 酸性 中性 碱性 KClO3 FeCl3 K2Cr2O7 酸性 中性 碱性 5 过氧化物 H2O2 Na2O2 CaO2 BaO2 K2O2 6 其它 HClO NaClO 漂白粉 NO2 KO2 7 弱氧化剂 能电离出H 的物质 银氨溶液 新制的Cu OH 2 一 重要的氧化剂 二 中学常见的氧化剂和还原剂 二 重要的还原剂 1 金属单质 IA IIA 金属活动性顺序表 2 非金属单质 H2 C Si 3 变价元素中元素低价态氧化物 SO2 CO 4 变价元素中元素低价态的酸 阴离子H2S S2 HS HBr Br HI I 浓HCl Cl H2SO3 HSO3 5 变价元素中元素低价态时的盐 碱Na2SO3 Na2S FeSO4 Na2S2O3 Fe OH 2 6 其它 S Sn2 NH3 1 该过程的化学反应方程式为 2 人们可利用Fe2 SO4 3作强氧化剂溶解铜矿石 Cu2S 然后加入铁屑进一步得到铜 该过程中发生的离子反应方程式 请将 补充完整 Cu2S Fe3 H2O Cu2 Fe2 SO42 3 工业上可利用粗铜 含Zn Ag Au杂质 经电解制得精铜 电解铜 则阳极和阴极材料分别为 和 阳极的电极反应式为 4 请评价细菌冶金的优点 说一点即可 例 细菌冶金 是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石 例如溶液中氧化亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿 主要成分FeS2 氧化为Fe2 SO4 3 并使溶液酸性增强 其过程如图 4FeS2 15O2 2H2O 2Fe2 SO4 3 2H2SO4 Cu2S 10Fe3 4H2O 2Cu2 10Fe2 8H SO42 Fe Cu2 Fe2 Cu 对贫矿 尾矿的开采更有价值 能大大降低能源消耗 利于减少污染 Zn 2e Zn2 Cu 2e Cu2 粗铜 精铜 稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液 请你写出该步反应的离子方程式 残渣含有极少量的黄金 如何回收金 他们查阅了有关资料 了解到了一些有关金的知识 以下是他们获取的一些信息 从中可知 金很难与硝酸反应 但却可溶于王水 浓硝酸与盐酸按体积比1 3的混合物 请你简要解释金能够溶于王水的原因 阳极泥的综合利用 浓盐酸含有大量氯离子 Au3 离子与氯离子形成稳定的AuCl4 离子 使反应2平衡向右移动 则金溶于王水中 3Ag 4H NO3 3Ag NO 2H2O 例 某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验 1 固体溶于稀盐酸的化学方程式为 2 试剂1的化学式是 3 加入新制氯水后溶液红色加深的原因是 用离子方程式表示 4 某同学在实验中加入了过量氯水 放置一段时间后 发现深红色褪去 现对褪色原因进行探究 提出假设 假设1 溶液中的 3价铁被氧化为更高的价态 假设2 设计方案 为了对你所提出的假设2进行验证 你设计的实验方案是 用胶头滴管取少量褪色后的溶液于试管中 1分 滴加过量KSCN溶液 如果溶液出现红色 则说明假设2正确 1分 若溶液不变红色 则假设2不正确 Fe3O4 8HCl 2FeCl3 FeCl2 4H2O KSCN 或NH4SCN 溶液 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl SCN 被过量的氯水氧化 1 根据活动性顺序判断金属越活泼 单质还原性越强 对应离子的氧化性越弱非金属越越活泼 单质氧化性越强 对应离子的还原性越弱 氧化性强弱 Fe3 与Fe2 还原性强弱 S2 S与SO3 从元素化合价高低来判断 三 物质的氧化性和还原性强弱的比较 氧化性 氧化剂 氧化产物还原性 还原剂 还原产物 根据化学方程式 自发进行的氧化还原反应 例 根据下列反应 2H2S O2 2S 2H2O 4NaI O2 2H2O 5NaOH 2I2 Na2S I2 2NaI S 判断以上反应中氧化剂氧化性由大至小的排列顺序 反应 中氧化性 氧化剂O2 氧化产物S反应 中氧化性 氧化剂O2 氧化产物I2反应 中氧化性 氧化剂I2 氧化产物S答案 氧化性 O2 I2 S 1 根据下列反应 Cu 2FeCl3 2FeCl2 CuCl2 2KMnO4 16HCl 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O 2FeCl2 Cl2 2FeCl3判断以下各组物质的氧化性由强到弱顺序正确的是A KMnO4 FeCl3 Cl2 CuCl2B Cl2 FeCl3 KMnO4 CuCl2C KMnO4 Cl2 FeCl3 CuCl2D CuCl2 FeCl3 Cl2 KMnO4 C 2 写出实验室用MnO2和浓盐酸反应的方程式 并注明必要的条件 KMnO4在酸性溶液中氧化性很强 是常用的氧化剂 MnO4 通常被还原成Mn2 写出KMnO4和浓盐酸在常温下反应的方程式 历史上曾用 地康法 制氯气 这一方法是用浓盐酸在催化剂 CuCl2 和450 的条件下 与空气中的氧气反应制氯气 这一反应的化学方程式为 从氯元素化合价的变化看 以上三种方法的共同点是 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为 2KMnO4 16HCl 浓 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O 氧化剂将浓盐酸中氯元素氧化成氯气 KMnO4 MnO2 O2 1 已知I Fe2 SO2 Cl 和H2O2均有还原性 它们在酸性溶液中还原性强弱的顺序为 Cl Fe2 H2O2 I SO2 则下列反应不能发生的是 A 2Fe3 SO2 2H2O 2Fe2 SO42 4H B SO2 I2 2H2O 2HI H2SO4C H2O2 H2SO4 SO2 O2 2H2OD 2Fe2 I2 2Fe3 2I 2 根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是 H2SO3 I2 H2O 2HI H2SO4 2FeCl3 2HI 2FeCl2 2HCl I23FeCl2 4HNO3 2FeCl3 NO 2H2O Fe NO3 3A I Fe2 H2SO3 NOB Fe2 I H2SO3 NOC H2SO3 I Fe2 NOD NO Fe2 H2SO3 I CD C 3 已知H2SeO3 2SO2 H2O Se 2H2SO4结合所学的知识判断下列强弱关系正确的是 还原性 TeO2 SeO2 SO2B 氧化性 TeO2 SeO2 SO2C 还原性 H2Te H2Se H2SD 酸性 H2SeO3 H2SO3 BC 4 某FeCl2溶液中有FeI2 根据已知反应 2FeCl3 2KI 2FeCl2 2KCl I2 2FeCl2 Cl2 2FeCl3 F2 2KI 熔融 2KF I2中的一些有关事实 要除去其中的FeI2 应选用的试剂是 A F2B 过量的Cl2C FeCl3D FeCl2 C 四 氧化还原方程式的配平 FeS2 O2 Fe2O3 SO2 2 1 0 3 2 4 2 1 2 5 11 2 2 4 4 11 2 8 Cu2S HNO3 Cu NO3 2 S NO H2O 3 6 3 16 4 8 1 H2S Cl2 HCl S 2 HBr H2SO4 浓 Br2 SO2 H2O 3 Fe2O3 CO Fe CO2 4 Cl2 KOH KCl KClO3 H2O 5 CuS HNO3 Cu NO3 2 H2SO4 NO2 KMnO4 H2O2 H2SO4 K2SO4 MnSO4 O2 H2O KMnO4 H2C2O4 H2SO4 CO2 K2SO4 MnSO4 H2O 课堂练习一 K2MnF6 SbF5 KSbF6 MnF3 F2Fe NO3 3 NaOH Cl2 Na2FeO4 NaNO3 NaCl H2OCu2S HNO3 Cu NO3 2 NO S H2OFeS2 O2 Fe2O3 SO2MnO4 SO2 H2O Mn2 SO42 H HClOn Pm H2O HCl H3PO4Na2Sx NaClO NaOH Na2SO4 NaCl H2O 1 油画中的白色颜料是铅白 Pb3 OH 2 C03 2 油画在空气中长期放置 由于空气中极少量的H2S作用 其白色部位可能变黑 这一反应的化学方程式为 用过氧化氢水溶液小心擦拭变黑处 可恢复白色 其化学方程式为 2 减少汽车尾气造成环境污染的方法之一是在汽车的排气管上安装 催化转换器 用铂 钯合金作催化剂 它的作用是使CO NO反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体 并促使烃类充分燃烧和SO2的转化 1 写出CO与NO反应的化学方程式 2 催化转换器 的缺点是在一定程度上提高空气的酸度 其原因是 PbS 4H2O2 PbSO4 4H2O Pb3 OH 2 CO3 2 H2S 3PbS 4H2O 2CO2 使SO2转化为SO3 SO2 H20 H2SO4产生硫酸烟雾 2CO 2NO N2 2CO2 五 氧化还原的计算 用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米顺粒 杂质 这种颗粒可用氧化气化法提纯 其反应式为 完成配平上述反应的化学方程式 反应的氧化剂是 氧化产物的电子式 H2SO4在上述反应中表现出来的性质是 填选项编号 多选倒扣分 A酸性B氧化性C吸水性D脱水性 上述反应中若产生0 2molCO2气体 则转移电子的物质的量是mol K2Cr2O7 A 0 8 3283224H2O 1 在Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O反应中 若有32g铜被氧化 则被还原的HNO3的质量是A 63gB 32gC 94 5gD 126g2 在2H2S SO2 3S 2H2O的反应中 还原产物和氧化产物的质量比是A 1 1B 2 1C 1 2D 2 3 A C 3 已知Cu2S与某浓度的HNO3反应时 生成Cu NO3 2 H2SO4以及另一产物 若反应中Cu2S和HNO3的质量比为320 819 则该反应的还原产物为A N2B N2OC NOD NO24 工业上生产碘的方法之一是用NaHSO3还原碘酸盐 每还原出1mol碘单质 理论上需用去NaHSO3A 1molB 2molC 2 5molD 5mol B D 5 一定质量的铜和足量的浓硝酸反应 生成NO和NO2的混合气体 将此混合气体与标准状况下3 36LO2混合后 通入水中 恰好完全反应而无气体剩余 计算铜的质量 答案 19 2g 6 用Cl2消毒会使饮用水中的有机物发生氯化 生成有机氯化合物 于人体有害 世界环保联盟即将全面禁止用氯气对饮用水消毒 建议推广采用广谱性高效消毒剂ClO2 1 使用ClO2作饮用水消毒剂的优点是 2 目前 欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸制取Cl