氧化还原反应ppt课件定稿

氧化还原反应 复习纲要 1 氧化还原反应的基本概念2 电子转移的表示方法 单 双线桥法 3 重要的氧化剂和还原剂4 氧化还原反应的一般规律5 物质氧化性与还原性强弱的判断 氧化还原反应方程式的配平7 有关计算 一 氧化还原反应的基本概念 1 氧化还原反应的概念 1 实质 有电子的转移 得失或偏移 2 特征 有元素化合价升降 这是概念判断的根本依据 一种物质被氧化 同时另一种物质被还原的反应叫做氧化还原反应 氧化反应和还原反应两个相反过程既对立又统一 例1 下列反应中不属于氧化还原反应的是 A Cl2 H2O HCl HClOB 3CO Fe2O3 2Fe 3CO2C CaCO3 SiO2 CaSiO3 CO2 D 3CuS 8HNO3 3Cu NO3 2 2NO 3S 4H2O C 相关概念的辨析 相关概念 升 失 氧 降 得 还 若说剂 两相反 相互联系 还原性 氧化性 具有 氧化剂 表现 化合价降低 得到电子 被还原 还原反应 生成 还原产物 具有 性质 反应物 同时存在 特征 总数相等 实质 过程 同时进行同时消失 反应 产物 同时生成 性质 氧化性 还原性 具有 还原剂 表现 化合价升高 失去电子 被氧化 氧化反应 生成 氧化产物 具有 得到 降低 还原 还原 氧化 失去 MnCl2 Cl2 升高 氧化 氧化 还原 氧化还原反应 化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 2 氧化还原反应与四种基本类型的关系 所有的置换反应都是氧化还原反应 所有的复分解反应都是非氧化还原反应 有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应 有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应 10 例2 在CaH2 2H2O Ca OH 2 2H2 的反应中 下列叙述正确的是 1 H2是氧化产物 2 H2是还原产物 3 H2O是氧化剂 4 CaH2中氢元素 既被氧化又被还原 5 氧化产物和还原产物质量比为1 1A B C D C 1 依据金属 非金属活动性顺序表金属 KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu非金属 FClBrI金属性越强 单质还原性越强 对应阳离子的氧化性越弱非金属性越强 单质氧化性越强 对应阴离子的还原性越弱 二 常见的氧化剂和还原剂 金属单质的还原性随金属性增强而增强 其离子的氧化性相应减弱 非金属单质的氧化性随非金属性增强而增强 其离子的还原性相应减弱 2 依据元素周期表 常见重要的氧化剂和还原剂 3 依据元素的化合价 一般而言 元素处于最高化合价态时 它的原子只能得电子 该元素只具有氧化性 元素处于最低化合价态时 它的原子只能失去电子 该元素只具有还原性 高价氧化低价还 中间价态两边转 若元素处于中间价态时 则既能得到电子 又能失去电子 则该元素既有氧化性又有还原性 双线桥法 谁变谁 注意 1 箭头必须由反应物指向生成物 且两端对准同种元素 2 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 3 在 桥 上标明电子的 得 与 失 且得失电子总数相等 三 氧化还原反应中电子转移的表示方法 2 单线桥法 注意 1 单箭号在反应物之间 2 箭头起点为失电子元素 终点为得电子元素 从还原剂指向氧化剂 3 在 桥 上只标转移电子总数 不标得与失 三 氧化还原反应中电子转移的表示方法 17 例 用双线桥法表示下列反应的电子转移方向和数目 并指出氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物 参考答案 失去3 2e 得到2 3e 18 化合价升高 失去6 2e 还原剂 氧化剂 还原产物 氧化产物 化合价降低 得到2 6e 0 5 2 1 MnO2 2 氯酸钾与二氧化锰混合加热 19 3S 6KOH 2K2S K2SO3 3H2O 化合价降低 得到2 2e 还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物 化合价升高 失去4e 4 0 2 3 硫与KOH溶液反应 四 氧化性还原性强弱判断 一 根据方程式判断氧化还原性强弱 氧化性 还原性强弱比较规律 对于任何氧化还原反应 都满足下列规律 A B b a 氧化性 A a 氧化产物 还原性 B b 还原产物 重要题型 例1 根据下列三个方程式 I2 SO2 2H2O H2SO4 2HI 2FeCl2 Cl2 2FeCl3 2FeCl3 2HI 2FeCl2 2HCl I2有关物质的还原性强弱顺序是AI Fe2 Cl SO2BCl Fe2 SO2 I CFe2 I SO2DSO2 I Fe2 Cl D 例2 已知I Fe2 和H2O2均有还原性 它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为 H2O2 Fe2 I SO2 则下列反应不能发生的是 A2Fe3 SO2 2H2O 2Fe2 SO42 4H BH2O2 H2SO4 SO2 O2 2H2OCI2 SO2 2H2O H2SO4 2HID2Fe3 2I 2Fe2 I2 B 1 根据金属活动顺序表KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu 失电子能力逐渐增强 还原性逐渐增强 二 根据金属和非金属活动顺序表判断 2 根据非金属顺序判断F2Cl2Br2I2 F Cl Br I 氧化性逐渐减弱 还原性逐渐增强 金属单质的还原性随金属性增强而增强 其离子的氧化性相应减弱 非金属单质的氧化性随非金属性增强而增强 其离子的还原性相应减弱 3 根据元素周期表判断 4 根据元素化合价高低判断氧化性强弱 一般地说 同种变价元素的几种物质 它们的氧化能力是由高价态到低价态逐渐减弱 还原能力则依次逐渐增强 判断氧化性强弱 Fe3 与Fe2 KMnO4与MnO2还原性强弱 S2 S与SO3 氧化性 Fe3 Fe2 KMnO4 MnO2 还原性 S2 S SO3 5 根据与同一种物质反应的情况判断氧化性强弱 如 2Fe 3Cl2 2FeCl3Fe 2HCl FeCl2 H2 Cl2能将Fe氧化至 3价 而HCl只能将Fe氧化为 2价 故氧化能力Cl2 HCl 又如 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O2KMnO4 16HCl 浓 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O同是将浓盐酸氧化为Cl2 MnO2必须在加热条件下才能进行 而KMnO4在常温下即可进行 说明氧化能力KMnO4 MnO2 1 物质的浓度越高 氧化性或还原性越强 2 温度越高 氧化性或还原性越强 3 酸性越强 氧化性越强 碱性越强 还原性越强 6 外界条件对某些物质氧化性或还原性强弱影响 浓HNO3的氧化性强于稀HNO3 H2SO4 浓 H2SO4 稀 C CO H2常温下不显还原性 再如KMnO4氧化性 酸性 中性 碱性 7 根据电极反应判断 1 两种不同的金属构成原电池时 做负极的金属的还原性比正极金属的还原性强 2 用惰性电极电解混合溶液时 在阴极先放电的金属离子的氧化性强 在阳极先放电的阴离子的还原性强 四 氧化性和还原性强弱的判断 根据氧化还原反应进行判断 强弱律 根据金属活动顺序表和周期律判断 根据反应条件或反应剧烈程度判断 根据不同还原剂 或氧化剂 与同一种氧化剂 或还原剂 反应 产物的价态来判断 根据电化学知识进行判断 小结 例题 1 判断下列反应能否发生 若能发生写出离子反应方程式 并比较氧化性强弱 2Fe3 2I 2Fe2 I2 2Fe2 Br2 2Fe3 2Br MnO4 5Fe2 8H 5Fe3 Mn2 4H2O 氧化性 Br2 Fe3 MnO4 Fe3 I2 氧化性 MnO4 MnO2 Cl2 Br2 Fe3 I2 KI溶液滴入FeCl3溶液中 Br2水滴入FeSO4溶液中 KMnO4溶液和FeSO4溶液混合 五 氧化还原反应的基本规律 1 价态决定性质规律2 强者生成弱者规律3 相邻价态转化规律4 强者优先反应规律5 电子得失守恒规律 1 价态决定性质规律一般最高价态时只具有氧化性 最低价态时只具有原性 中间价态时既具有氧化性又具有还原性 但两种性质有主次之分 如 浓H2SO4的S处于最高价只具有氧化性 H2S中的S处于最低价只具有还原性 单质S和SO2中的S处于中间价态既有氧化性又有还原性 S以氧化性为主 而SO2以还原性为主 例题 在下列各组物质中 只有还原性的是 A Fe Cl S2 B Cl CO Na C Fe2 SO42 NO3 D Fe3 O2 H2S 实际应用 A 2 强者生成弱者规律氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 较强氧化性 较强还原性 较弱还原性 较弱氧化性 又叫 两强制两弱 规律 氧化性 氧化剂 氧化产物还原性 还原剂 还原产物 应用一 可以根据方程式判断物质氧化性 还原性的强弱 例题 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 H2SO42FeCl3 2HI 2FeCl2 2HCl I23FeCl2 4HNO3 2FeCl3 NO 2H2O Fe NO3 3A H2SO3 I Fe2 NOB I Fe2 H2SO3 NOC Fe2 I H2SO3 NOD NO Fe2 H2SO3 I 实际应用 A H2SO3 I Fe2 NO I Fe2 3 相邻价态转化规律 1 氧化还原反应中 以元素相邻价态间的转化最容易 2 同种元素不同价态之间的氧化还原反应 时 化合价的变化遵循 高价 低价 中间价 归中反应 中间价 高价 低价 歧化反应 3 同种元素 相邻价态不发生氧化还原反应 应用 分析判断氧化还原反应能否发生 正确 正确 错误 正确 只靠近 不交叉 相邻价态不反应 实际应用 分析判断氧化还原反应中的物质变化以及推测变化产物 例题 请用下列几组物质组成氧化还原方程式 并加以配平和完善 1 H2S 氢硫酸 SO2 H2SO4 浓 S H2O 3 S NO2 H2O SO2 HNO3 浓 H2S H2SO4 浓 SO2 S H2O S HNO3 浓 NO2 SO2 H2O 4 强者优先反应规律溶液中同时含有几种还原剂 若加入氧化剂 则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用 同时含有几种氧化剂时 若加入还原剂 则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用 应用 判断氧化还原反应的先后顺序 例题 已知还原性 I Fe2 Br Cl 将少量氯气通入FeBr2的离子方程式为 将少量氯气通入FeI2的离子方程式为 实际应用 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 2I Cl2 I2 2Cl 5 电子得失守恒规律在任何氧化还原反应中 氧化剂得电子 或共用电子对偏向 总数与还原剂失电子 或共用电子对偏离 总数一定相等 应用 有关氧化还原反应的计算 例题 用0 1mol L的SO32 溶液30mL 恰好将2 10 3mol的XO4 还原 则元素X在还原产物中的化合价是 A 1B 2C 3D 4 实际应用 则有0 1mol L 30mL 2 2 10 3mol 7 n 解得 n 4 D 六 氧化还原反应方程式的配平 1 对象 较复杂的氧化还原反应2 原理 电子得失总数相等3 方法 化合价升降法4 配平原则 5 步骤 标化价 列变化 求总数 配系数 氧化还原反应方程式的配平 电子转移守恒 离子电荷守恒 原子个数守恒 配平下列反应方程式 C HNO3 浓 H2O NO2 CO2 0 4 5 4 4 1 4和1的最小公倍数为4 1 1 1 4 4 4 2 2 画好线桥列变化 1 写出方程标化价 3 乘上倍数求总数 注 1 通过观察配平不变价元素 一般先配其它元素 最后配H 2 检查好后切记划上等号 一般检查O 4 配上系数再检查 此即为配平的一般步骤 配平技巧 1 正向配平 常规形式 对于被氧化 被还原的元素分别在不同物质中的氧化还原反应 从左边反应物着手配平 即选择反应物作为基准物质 配平下列氧化还原反应方程式 S KOH K2S K2SO3 H2O 0 2 4 6 2 4 2 1 2 3 3 配平技巧 2 逆向配平法 适用对象 部分氧化还原反应 自身氧化还原反应 歧化反应 方法 注 部分氧化还原反应 化学剂量数分两部分 作氧化剂或还原剂和非氧化还原反应 从右边生成物着手配平 即选择氧化产物 还原产物为基准物质 Cl2 KOH 浓 H2O KCl KClO3 配平下列反应方程式 0 5 1 5 1 5和1的最小公倍数为5 1 1 5 3 5 6 3 配平技巧 3 缺项配平法 先配氧化剂 还原剂及还原产物与氧化产物 再根据质量守恒 电荷守恒确定所缺的物质的化学式 分子或离子 最后观察配平其他物质的系数 一般需加酸 碱 水 KMnO4 KNO2 MnSO4 K2SO4 KNO3 H2O 5 2 3 5 Mn N 7 2 7 3 5 2 5 2 5 2 2 5 3H2SO4 3 Pt HNO3 HCl H2PtCl6 NO H2O 8 0 5 4 2 4 3 3 4 3 4 3 4 18 比较两边H O原子个数不等 可见生成物中含有H O元素 再比较反应物比生成物多8个O 16个H 故知生成物为H2O 水的系数为8 配平下列方程式 Cr OH 4 ClO CrO42 Cl H2O 3 1 6 1 3 2 3 2 2 2 3 3 OH 2 5 配平下列方程式 配平技巧 4 整体归一配平法 某些反应物或生成物分子内有两种或两种以上元素的化合价发生变化 可将分子看作一个整体作为基准物质 进行配平 Fe3C HNO3Fe NO3 3 CO2 NO2 H2O 4 4 4 5 4 3 3 Fe C HNO3 4 3 3 5 3 4 4 13 8 5 4 1 1 1 13 1 1 13 13 3 9 11 22 配平技巧 5 零价配平法 适用对象 用常规法无法确定化合物中整数化合价 方法 令无法用常规法确定化合价的物质中各元素均为零价 然后利用整体法计算出化合价总的升 降值 进行配平 再观察配平其他物质的系数 Na2Sx 1 2 6 x NaClOCl 2 1 3x 1 3x 1 1 x 3x 1 2x 2 x 1 Fe3P HNO3Fe NO3 3 H3PO4 NO H2O 341 931416 FeS2 O2 Fe2O3 SO2 41128 配平技巧 6 整体平均标价配平法 适用对象 待配平的方程式中出现不同寻常的多元化和物 Na2S5 Na2Sx Na2S6 Fe3C 其中包括了一些不定化学式 Na2Sx 对于不定方程式Na2Sx 可将原子团Sx作为一个整体 根据化合价代数和为零的原则 确定Na2Sx中Sx的总价为 2价 求S的平均价为 2 x 反应前后S 2 x 6 每个S