高考化学月刊 专题2 氧化还原反应及其配平专题5课件.ppt

2012氧化还原反应专题 5 一 基本概念复习 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 3 概念体系 氧化剂氧化性被还原还原反应还原产物 反应物表现性质变化过程发生反应所得产物 还原剂还原性被氧化氧化反应氧化产物 得电子 失电子 4 与四种基本反应类型的关系 5 氧化还原反应的表示方法 双线桥 表示同一元素得失电子变化情况 箭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 表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目 而且箭头方向一定是由还原剂指向氧化剂 6 氧化还原反应的类型 1 分子间氧化还原反应 2 分子内氧化还原反应 氧化剂和还原剂为同一种反应物 但被氧化 被还原的元素分别是不同的元素 3 自身氧化还原反应 或歧化反应 4 有些物质部分作为氧化剂 或还原剂 5 某种反应物既不是氧化剂又不是还原剂 二 常见的氧化剂和还原剂 氧化剂 1 活泼的非金属单质 f2 cl2 br2 i2 o2 o3等 2 金属的高价阳离子或不活泼的金属离子 fe3 pb4 sn4 ag cu2 ag nh3 2 等 3 某些含氧酸 浓h2so4 hno3 hclo hclo3等 4 某些含氧盐 硝酸盐 固 氯酸盐 固 kclo3 ca clo 2naclo kmno4 h k2cr2o7 h 等 5 具有 o o 结构的过氧化物 na2o2 h2o2 6 某些高价氧化物 mno2 n2o5 so3 pbo2等 7 其它 h 王水 hno3 3hcl 等 还原剂 1 金属单质 除au pt na k fe zn al cu等 2 某些非金属单质 c h2 s等 3 某些低价元素的物质 co nh3 fecl2 sncl2 so2 na2so3ash3 ph3 sih4 h2s na2s2o3 h2c2o4等 4 含有易失去电子的阴离子的物质 非金属的阴离子 s2 i br cl so32 等 5 含醛基的有机物 甲醛 乙醛 葡萄糖 甲酸 甲酸某酯等 氧化剂和还原剂具有相对性 不是一成不变的 要具体分析 2 遵循守恒原则 原子守恒 电子守恒 电荷守恒 三 氧化还原反应规律 1 价态规律 最低价 只有还原性 最高价 只有氧化性中间价态 既有氧化性 又有还原性 3 反应顺序规律 同一氧化剂与多种还原剂反应时 首先被氧化的是还原性较强的物质 同一还原剂与多种氧化剂反应时 首先被还原的是氧化性较强的物质 4 价态归中 原则 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 fes h2so4 浓 fe2 so4 3 so2 s h2o 5 邻位不反应 同种元素不同价态物质间需有中间价态物质存在 氧化还原反应才能发生 6 邻位价态规律 氧化还原反应发生时 其价态一般先变为邻位价态 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 3s 6oh 2s2 so32 6h 7 歧化原则 中间价态 高价态 低价态 高氧低还中两性 归中靠拢不交叉 歧化反应价升降 相邻价态不反应 记忆口诀 2s2 so32 3h2o 3s 3h2o 8 二强 生成 两弱 原则 氧化性 氧化剂 氧化产物还原性 还原剂 还原产物 氧化反应 ne 氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 弱还原性 弱氧化性 还原反应 ne 9 影响氧还反应发生和产物的因素 温度 浓度 酸碱性 有无催化剂影响 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 hno3 浓 c 木炭 在常温下不反应 但在加热时就剧烈反应 又如 h2 c co作还原剂时只有在加热或高温时才能显时出来 再如 cl2 koh cl2 koh 热 浓度因素 增大反应物浓度能使氧化剂的氧化性增强 mno2只与浓盐酸反应生成cl2 不与稀盐酸反应 铜与浓硝酸反应不需加热就可进行 产物为no2铜与稀硝酸反应需加热才能进行 产物为no br2 so2 2h2o 2hbr h2so4 2hbr h2so4 浓 br2 so2 2h2o 这二个反应不矛盾 说明浓硫酸的氧化性大于稀硫酸的氧化性稀硫酸不能氧化hbr 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性或碱性的条件下强 kclo3 6hcl kcl 3cl2 3h2o kclo3 nacl就不反应 kmno4在酸性碱性中性解质中的还原产物分别为mn2 mno2 k2mno4 no3 在酸性条件下显氧化性 在中性溶液中不显氧化性 左配法 ag3aso4 zn h2so4 ag ash3 znso4 h2o 21111 62118 四 氧化还原反应配平技巧 要求 多种变价 合并计算 常用 4 1 逆向配平 歧化反应 归中反应 分解反应 部分参加氧化还原反应 s koh k2so3 k2s h2o p4 naoh h2o nah2po2 ph3 agno3 ag no2 o2 fe no3 3 fe2o3 no2 o2 al hno3 al no3 3 n2o h2o fe3c hno3 4 2 价态复杂 定价为0 fe no3 3 co2 no2 h2o 4 3 缺项配平 缺啥补啥 酸 碱 水 pt hno3 hcl h2ptcl6 no 22 112oh 人体内的超氧离子o2 对健康有害 使人过早衰老 但在催化剂sod存在下可发生如下反应 请完成并配平该离子反应方程式 巩固 o2 h2o h2o2 o2 an bx bm ay na2sx naclo nacl na2so4 h2o 4 4 字母配平 质电守恒 1fe no3 2 1c3h5no9 4 5 分解反应 设 1 法 追踪配平 1 2fe2o3 2no2 1 4o2 4 126110 3co2 3 2n2 1 4o2 5 2h2o 依据 o 守恒列式可求得 a b 15 44 pb n3 2 cr mno4 2 cr2o3 mno2 pb3o4 no ab b 22ba 36a 4 5 价配困难 待定系数 1p4o acl2 3 2p2cl5 1pocl3 421 64 依据 cl 守恒列式可求得 a 21 4 ca oh 2 s cas5 cas2o3 h2o nh4no3 n2 hno3 h2o as2s3 na2co3 nano3 na3aso4 na2so4 n2 co2 fe3o4 k2cr2o7 h2so4 k2so4 cr2 so4 3 fe2 so4 3 h2o cu io3 2 ki h2so4 cui i2 k2so4 h2o fe3p hno3 fe no3 3 no h2o h3po4 p4s3 hno3 h2o h3po4 h2so4 no 原子半径大 最外层电子数少 其单质易失电子 还原性强 由此概括出金属活动性顺序表 决定因素 得失电子的难易 而非多少 五 氧化性 还原性相对强弱的判断 原子半径小 最外层电子数多 其单质易得电子 氧化性强 由此概括出非金属活动性顺序表 原子结构判依据 kcanamgalznfesnpb h2 cuhgagk ca2 na mg2 al3 zn2 fe2 sn2 pb2 h cu2 hg2 ag 还原性减弱 氧化性增强 金属活动性顺序表 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 2 元素在周期表中的位置 同一周期 金属性减弱 还原性减弱 非金属性增强 氧化性增强 同一主族 金属性增强 还原性增强 非金属性减弱 氧化性减弱 3 反应方向判据 氧化性 氧化剂 氧化产物还原性 还原剂 还原产物 4 根据反应条件 反应中是否加热 温度高低 又无催化剂等 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 2kmno4 16hcl浓 5cl2 2kcl 2mncl2 8h2o 所以氧化性 kmno4 mno2 o2 例 在含等物质的量浓度的ag fe3 cu2 al3 等阳离子的溶液中逐渐加入zn粉 反应如下 2ag zn 2ag zn2 2fe3 zn 2fe2 zn2 cu2 zn cu zn2 fe2 zn fe zn al3 zn不反应 结论 氧化性强弱 ag fe3 cu2 fe2 al3 例 在含等物质的量浓度的s2 i fe2 br 等阴离子的溶液中逐滴滴入cl2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 6 根据反应进行的程度 同一还原剂分别与不同氧化剂反应 还原剂被氧化剂氧化得越彻低的 化合价升高越高 则氧化剂的氧化性越强 同一氧化剂分别与不同还原剂反应 氧化剂被还原剂还原得越彻低的 化合价降低越低 则还原剂的还原剂越强 2hbr h2so4 浓 br2 so2 2h2o 8hi h2so4 浓 4i2 h2s 4h2o 还原剂的还原性 hi hbr hcl 7 电极反应判据 活泼金属作原电池负板 被氧化 电解池中还原性强离子在惰性阳极发生氧化 原电池负极或电解池阳极 强还原剂 ne 弱氧化产物 原电池正极或电解池阴极 强氧化剂 ne 弱还原产物 8 稳定性判据 hclohclo2hclo3hclo4naclonaclo2naclo3naclo4 9 根据微粒得失电子放出 或吸收 能量判断 当几种原子得到相同的电子数形成稳定结构的阴离子时 放出的能量越大或形成的离子稳定性越强 则该原子的氧化性越强 当几种原子失去相同的电子数形成稳定结构的阳离子时 吸收的能量越小或形成的离子稳定性越强 则该原子的还原性越强 计算依据 守恒原则 即配平原则 电子得失守恒 左右电荷守恒 原子质量守恒 例1 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 六 氧化还原反应计算技巧 练习 已知11p4 60cuso4 96h2o 20cu3p 24h3po4 60h2so4 若有9mol的cuso4参加反应 则被硫酸铜氧化的磷有 a 3 4molb 9 20molc 3 20mold 9 10mol b 实验室里可通过以下反应来制取碘 2no o2 2no2 2h 2i no2 no i2 h2o 在这 过程中 每制取1moli2时 所消耗氧化剂的质量为 a 46gb 32gc 28gd 16g d 思考 a 例 mg铁和含ng溶质的稀硝酸恰好完全反应 若有n 4ghno3被还原为no 则m n可以是 a 1 5b 2 9c 1 3d 1 2 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