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文档简介

1、§ 1.2.3 氧化还原反应专题三、氧化还原反应和原电池【知识点回顾】1、氧化还原反应氧化还原反应的本质是 A、电子转移(得失或偏移)B、电子得失 C、电子偏移氧化还原反应的判断方法是 四个基本概念氧化剂:反应中电子的反应物一反应中所含兀素化合价,被,本身具有性。发生反应,得到产物。还原剂:反应中电子的反应物一反应中所含兀素化合价,被,本身具有性。发生反应,得到产物。氧化产物:反应中化合价后得到的产物。还原产物:反应中化合价后得到的产物总结:“还原剂一升一失一氧”“氧化剂一降一得一还”【即时训练4.农药波尔多液不能用铁制容器盛放,是因为铁能与波尔多液中的硫酸铜反应,在该反应中铁是()

2、A.还原剂B.氧化剂C.还原产物D.氧化产物20.下列表小电子转移的方向和数目不正确的是()A . Zn + H2s O4= ZnSO4+ H2 fB. Fe2O3+3CO2空2e+3CO2''I QI 口 一得6e-C. 2KC1O 3失 12 e2KCl+30 2T D. 2KMnO 4K2MnO4+MnO 2+O2 TI 惺化剂I1得 12e-得 4e-三、填空题(共20分)21. (6分)分析下列变化过程,用“氧化”或“还原”填空:Fe-FeSO4,需加入剂,如。(2)CuO 一Cu,需加入 剂,如。(3)HCl-H2,是 反应,HCl 是剂。22. (4分)化学反应中

3、的能量变化,通常表现为 的变化,在放热反应中 所具有的总能量低于 所具有的总能量,是能量的 过程。23. (4分)向Fe2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液至恰好完全反应,溶液中 离子的数目减少, 离 子的数目增加, 离子的数目没有变化,反应的离子方程式为24. (2分)在反应2KMnO 4金=K2MnO 4+MnO 2+O2 T中,还原产物是 。25. (4分)已知离子反应:RO3n- + 6I- + 6H+ = R- + 3I2 + 3H2。,试根据离子方程式必须“质量守恒,电荷 守恒”等判断:n=, R元素在RO3n-中的化合价是 。四、简答题(共18分)26. (11分)加入适当的物质

4、实现下列各步转化,写出有关反应的离子方程式。若是氧化还原反应,标出电 子转移的方向和数目。 ZnCl2 Zn(NO 3)2CuCl2 一 Cu(OH) 2 CuSO4 CuCl2加入的物质是 ,离子方程式为 ;加入的物质是 ,离子方程式为 ;加入的物质是 ,离子方程式为 ;加入的物质是 ,离子方程式为;加入的物质是 , 离子方程式为O27. (7分)有一包白色粉末,可能含有Na2SO4、CaCO3、KCl、BaCl2、CuSO4中的一种或几种,按以下步骤进行实验:将此粉末溶于水,得到无色溶液和白色沉淀;将足量稀盐酸加入白色沉淀中,沉淀部分溶解,并有气泡产生。根据上述实验现象,判断此粉末中一定含

5、有的物质是 , 一定 没有的物质是,可能含有的物质是 (均填写化学式)。上述实验中反应的离子方程式是一 12.在一定条件下发生如rk应:2kcio 3+12=2KIO3+C12,则下列推断不正确的是()A .该反应属于置换反应B.该反应中氧化剂为 KC1O3C.该反应中还原剂为I2D.该反应中KC1O3被氧化为Cl2, I2为被还原KIO317.盐酸能发生下列反应: Zn+2HCl =ZnCl2+H 2 T 2HCl+CuO =CuCl2+H2。 MnO2+4HCl=MnCl 2+C12T 2H2O因此盐酸应具有的性质是()A.只有酸性B.只有氧化性C.只有还原性D.有酸性、有氧化性和还原性1

6、3 .黑火药发生爆炸时,主要发生如下反应:2KNO3+3C+S= K2S+N2T + 3CO2T ,则被还原的元素为( )A.碳和氮 B.氮和硫C.只有氮D.只有硫14 .已知3NO2+H2O=2HNO3+NO ,则被氧化和被还原的氮原子个数比为()A. 1 : 1B. 1 : 29 .下列反应中,仅作还原剂的化合物是A.锌和稀硫酸反应制氢气C. 一氧化碳在氧气中燃烧10 .判断反应是否是氧化还原反应的依据是A.是否有电子转移B.C.是否有氧元素参加D.5.下列反应中,一定不属于氧化还原反应的是C. 2 : 1 D. 3 : 2()B.氢气还原氧化铜D .用氯酸钾和二氧化镒制氧气()同种元素的

7、化合价在反应前后是否有变化是否是化合反应或分解反应()A.分解反应B.化合反应C.置换反应D.复分解反应1、下列说法正确的是A、氧化还原反应过程中一定有电子的得失B、阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性。C、失去电子数越多的原子,其还原性一定很强D、在氧化还原反应中,氧化反应与还原反应是同时发生的。E、所有的燃烧都需要有氧气参加。2、下列粒子中只有氧化性的是S2-,Fe2+Fe3+SH+Na+MgA、 B、 C、 D、3、下列变化中需加入氧化剂才能实现的是()A、SO 2 一 S B、SO 32- 一SO 2 C、I - - I 2 D、KMnO 4 一 MnO 24、某元素在化学反应中,由化合

8、态变为游离态,则该元素()A、被氧化 B 、被还原C、有可能被氧化也有可能被还原D、由高价变为。价5、在泡沫橡胶制造过程中,利用反应2H2O2 = 2H2O + O2f,其中H2O2的作用是()A、仅作氧化剂B、仅为还原剂C、既作氧化剂,又作还原剂D、既不作氧化剂,也不作还原剂4.氧化还原反应与基本反应类型的关系置换反应都是氧化还原反应;复分解反应都是非氧化还原反应;化合反应和分解反应可能为氧化还原反应;它们的关系可用下图表示:说明:有单质参与的化合反应或分解反应多数为氧化还原反应,但不一定是氧化还原。如:4P (红)=P4为化合反应,但为非氧化还原反应;203= 302有单质生成但为非氧化还

9、原;没有单质参与的化合反应或分解反应也可能是氧化还原反应。如:NH4NO3的分解,随条件不同,产物也不同,可能生成NO2、H2O等为氧化还原反应,但没有单质参与;Na202与Mn0 2化合可以生成NazMnO 4也是氧化还原反应,但没有单质参与。、氧化还原反应1、特征:反应前后元素的化合价发生改变。2、实质:有电子转移(电子的得失或共用电子对的偏移)3、氧化还原反应概念怦去电子绿化合价升高)的过程,叫氧化反应.氧化与还原(指反应过程): 二门J二原:丁:得到电子化合饼降11琦的反应物叫氧枕剂氧化剂与原还剂(指反应物质)-失去电子通化合价升高的反应物叫还原剂氧化性与还原性(指物质能获得电子或能失

10、去电子的性质)!氧化剂具有氧讹性,氧化剂越易得电子,其氧化性越强 还原剂具有还原性,还原齐施易失电子,其还原性越强注:物质的氧化性(或还原性)的强弱,氧化产物与还原产物(指生成物)指的是得(或失)电子的难易,不是指得(失)电子的多少。还原剂失电子被氧化后的产物n叫氧化产物氧化剂得电千薇还原后的产物,叫还原产物4、氧化还原反应概念间的关系。展有反应用表胖办*生生眼因更剂"一*还原性一A失电子一价升息一氧化反应一事氧化产物/八 t 八 T 诰应物f性质实质f特征f过程一产物氧化刑,氧化性得电子一价降此一还原反应一还原产物5、氧化还原反应中电子转移的表示方法双线桥法一一表明了反应前后某种元

11、素化合价的变化情况用两条带箭头的线由反应物指向生成物,且对准同种元素。要标明 得“关”电子,且得失电子总数相等。箭头不代表电子转移的方向,而是指某元素从反应到产物时价态的变化例如:ZKC10单线桥法一一表明了 一个氧化还原反应中电子的转移方向和数目用一条箭线在反应物间表示电子得失。箭线从失电子元素到得电子元素。在箭线上标明电子转移总数,但不写得”或失”。例:2r6、常见的氧化剂和还原剂常见的氧化剂有:a.高价或较高价的含氧化合物:MnO2 KMnO4 KzCrQ7 HNO3 H2SO4 (浓)b.高价金属阳离子:Cu2+、Fe3+、Ag+等。c.非金属单质:eg、B0 I2、O2、S等。注:具

12、有最高价元素的物质,在氧化还原反应中该元素只能得到电子。常见的还原剂有:a.活泼或较活泼的金属: K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe等。b.非金属阴离子:Cl-、Br-、I-、S2-等。c.较低价的化合物:CO、H2S、NH3等。注:具有最低价元素的物质,在氧化还原反应中该元素只能失去电子。具有中间价态的化合物,在氧化还原反应中既能得到电子,又能失去电子,既可作氧化剂,又可作还原剂,它们既有 氧化性,又有还原性,如 Fe2+等。例1.下列反应属于氧化还原反应的是(A、H2SO4+BaCl2= BaSO4( +2HC1AB、2KMnO 4K2MnO4+MnO 2+O2 TC、CaO+H2O=

13、Ca(OH)2AD、3CO+Fe2O32Fe+3CO2解析:本题重点考查氧化还原反应与化学反应基本类型的关系,以及氧化还原反应的实质和特征。A是复分解反应;B是分解反应,但元素价态有变化; C是化合反应但元素化合价没有变化;D不属于四种基本反应类型之一,存在元素化合价的改变(C 由 +2+4 , Fe 由 +3r0 )。答案:B、D例2.在Cl2+SO2+H2O=H2SO4+2HCl的反应中,是氧化剂,是还原剂; 元素被氧化, 元素被还原; 有氧化性,有还原性; 是氧化产物,是还原产物。解析:本题重点考查学生对氧化还原基本概念的理解,应从化合价入手,找出电子转移方向。得约- "J 0

14、+ 4+6 1C1.+ 码 + H2 H3SO4 4 2HC1Ir失纪再根据氧化还原反应概念间的关系”作出判断:C12是反应物,在反应中得电子,化合价降低,是氧化剂;其被还原后生成的物质HCl是还原产物;SO2是反应物,在反应中失电子,是还原剂;其被氧化后对应的生成物H2SO4是氧化产物。SO2中的S被氧化,C12中的C1被还原;C12有氧化性,SO2有还原性。三、物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法1 .根据金属活动性顺序进行判断单质的还旗性由曲至“弱K、Ca、Na、Zn、Fe、Cu、 Hg、 Ag对应的阳离子氧化性逐渐减弱在金属活动性顺序表中, 金属的位置越靠前, 其还原性就越强;金属的位

15、置越靠后,其阳离子的氧化性就越强。 (注意: 上面说的阳离子中Fe有+2、+3两种价态,其中+2价按正常位置排列,但 +3铁的氧化性在 Cu2+、Hg2+之间,即:氧化性 Cu 2+ < Fe3+ < Hg2+)2 .根据非金属活动性顺序判断革质的氧化性透薪.弱R 0、C1:L%V对圆的阴离子还原性逐渐退弱氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;还原剂的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。对单质而言,非金属单质的氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱,非金属单质的氧化性越弱,对于阴离子的还原性越 强;金属单质的还原性越强,对于阳离子的氧化性越弱,金属单质的还原性

16、越弱,对于阳离子的氧化性越强。3 .根据化学方程式进行判断氧化剂+还原剂一汪原产物+氧化产物 (强氧化性)强还原性)(弱还原性)(弱氧化性) IT氧化性:氧化剂 >氧化产物;还原性:还原剂 >还原产物。4 .根据氧化还原反应进行的难易程度(反应条件或剧烈程度)的不同进行判断。氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越简单),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。例如:A2Na+2H 2O = 2NaOH+H 2 t Mg+2H 2OMg(OH) 2+H2 T前者比后者容易发生,可判断还原性: Na>Mg 05 .根据使其它物质被氧化或被还原价态的不同进行判断例如:ACu+

17、Cl2CuCl2, 2Cu+SCU2S,根据Cl2、S分别与Cu反应,使Cu氧化的程度不同(Cu2+,Cu+)可判断出单质的氧化性:Cl2>S6 .物质中元素具有最高价,则该元素只有氧化性;物质中元素具有最低价时,该元素只有还原性;物质中元素具有中间价时,该元素既有氧化性又有还原性。一般,对于同一种元素,价态越高,其氧化性就越强;价态越低,其还原性就越 强(正价的卤素相反)。例如氧化性:Fe3+>Fe2+, H2SO4 (浓)>H2SO3, HClO > HClO 3 > HClO 48.其它条件一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强

18、,反之则越弱。如:温度:如热的浓H2SO4的氧化性比冷的浓 H2SO4的氧化性强。浓度:氧化性浓HNO3>稀HNO3;还原性浓盐酸 >稀盐酸。酸碱性:如KMnO4溶液的氧化性随溶液的酸性的增强而增强。一般来讲,在酸性条件下KMnO4被还原为Mn2+,在中性条件下被还原为 MnO2,碱性条件下被还原为 MnO42-o注意:氧化还原性的强弱与该原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强,其氧化性就越强;而失电子能力越强,其还原性就越强。同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。例3.根据反应式:(1)2£产+ 21=29产+ %, (2)外工+ 2且产

19、=2期 +2H/,可判断离子 的还原性从强到弱的顺序是()A *二产产+,厂氏厂,户/二即,C口 FA厂串旷解析:根据氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物”中氧化剂的氧化性氧化产物,还原剂的还原性还原产物 ”,根据有还原fiE I->Fe2+,根据有还原性 Fe2+>Br-o答案:B例5.今有三个氧化还原反应:(1) 2FeCl3+2KI =2FeC:+2KCl+I 2(2) 2FeCl2+Cl2=2FeCl3(3) KMnO 4+I6HCI = 2KCl+2MnCl 2+5C12T +8HO若某溶液中有Fe2#口 I-共存,要氧化除去I-离子而又不影响Fe2+和Cl-,可加入的试剂

20、是()A、C12B、 KMnO4C、 FeChD、HCl解析:本题主要考查根据化学方程式进行判断物质氧化性的强弱。由(1)知:FeCl3具有氧化性,它可以氧化I-;由(2)知:C12具有氧化性,且氧化性Cl2>FeCl3,CI2可以氧化FeCL;由(3)知,KMnO 4具有氧化性,且氧化性 KMnO4>Cl2, KMnO4可以氧化Cl-,故本题应加入的试剂应为 FeCl3。答案:C四、氧化还原类型与配平方法一一化合价升降法理论依据:氧化还原反应中,氧化剂获得电子总数与还原剂失去电子总数相等,表现为:化合价升高与化合价降低总数 相等。此外,属于离子反应的氧化还原反应,还遵循电荷守恒。

21、1、普通氧化还原方程式的配平要标对所有变化了的化合价,单质中元素化合价为零;化合物中,一般情况下H总是+1价,。总是-2价(在个别物质中有例外,如过氧化物)然后推算其它元素的化合价。对于有变价的金属元素在化合物中,常先看阴离子的价态,再定金属的化合价,如:诙$、C&nB , Fe3O4可看成是:Fe2O3 FeO,即其中有2个 斤金,一个 甘套先配平发生氧化还原的物质,倍数乘到氧化产物与还原产物中,最后通过质量守恒,完成配平例 6、配平DH2s + DHNO3- DH2SO4 + NQ + 口我。S: -2f+6T8X1N : +S +41X8配平步骤与配平结果如下(其中表示填写化学计

22、量数的先后顺序):1H2s + 8HNO3= 1H2SO4 +8 NO 2 T +4 H2O 练习:完成下列化学方程式的配平 Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NOT + H2OC + H2SO4SO2 T + CO2 T + H2O Zn + HNO3Zn(NQ)2 + NH4NO3 + H2O2、变化的元素带下角标情况一一把下角标数的该元素的原子数做为一个整体看待,倍数乘到含该角标元素的物质前(不论该物质是反应物还是生成物)例 7、配平 NH3 + O2 NO + H2O此题中氧元素价态都变化,且有下角标2,把O2做为一个整体看待。2O: g -2降 4X5N: -3f+2升 5X

23、4填写化学计量数步骤和结论如下:4NH3 + 502 = 4NO + 6H2。 再如:K2MnF 6+SbF5KSbf6+MnF 3+F2 TMn : +4f+3J 1X 22F: -1f0T2X1化学计量数的填写步骤和结论如下:2K2MnF 6+4SbF5 = 4KSbF6+2MnF3+IF2 T 练习:完成下列化学方程式的配平FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 - Fe2(SO4)3 +MnSO4 + K2SO4 +H2O(NH4)2PtCl6Pt + NH4CI + N2T+ HClT SO2 + Cl2 + H2O-HCI +H2SO4(4)NaCIO 3 +FeSO4 +H2

24、SO4 - NaCI +Fe2(SO4)3 + H2O Fe(OH)2+O2+H2O Fe(OH)3(6)KCIO 3+HCI(浓)一KCI+CIO 2+CI2+H2OKMnO 4 + HCIKCI + MnCI 2 + CI2 T +H2O(8)Fe(NO3)3+NaOH+CI 2NaFeO4+NaNO 3+NaCI+H 2O3、岐化反应和归中反应一一一般不必考虑单质的角标,把倍数乘到两端价态元素的物质前;若结果出现化学计量数为 分数情况,则乘最小公倍数变为整数(如练习);若归中反应的元素在同一化合物中且所需两原子个数不同时,要满足 倍数大者的需要(见练习)。例 8、CI2 + KOH -K

25、CIO 3 + KCI + H2O分析:此反应中氯元素由0价变为+5价和-1价,属于岐化反应,不用考虑CI2的角标问题。如下:CI: 0+5T 5X1CI: 0 -1J1X5填写化学计量数和结果如下:3CI2 + 6KOH = 1KCIO 3 + 5KCI + 3H2O ® ®练习: Na2S+Na2SO3+H2SO4Sj +NSO4+H 2OKCl+KClO 3+H 2SO4K2SO4+CI2 T +H2O(3)NH 4NO 3HNC3+N 2 T +H2ONa2s2O3+H2SO4NaSO4+Sj +SO2 T +HOKClO 3+HCICl2 T +KC1+H2O H

26、2S+H2SO4(浓)SJ +S2O +H>O Na2O2+CO2NaCO3+O2Na2O2+H2ONaOH+O2 T P + KOH + H2OKH2PO4 +PH3 T4、氧化数(化合价)为分数的情况 一直接按分数进行配平,兼顾前面的3条原则(把倍数乘到有角码的物质前面等)例 9、 Fb + 03 点糊°,0“3Fe:-T8xi4O: g -2J 8X1填写化学计量数步骤和结论如下:9 i1 i .ET3Fe+2O21Fe3O4 5、同一化合物的所有组成元素的价态均升高(或均降低) 合价升高(或降低)之代数和,并结合其他规则配平。一把此化合物看成一个整体保持元素原子个数比且

27、求出化例 10、Fe&+O2 F%O3+SO22Fe;+2T'十4Si -lM44X11填写化学计量数和配平结论如下:2FeS2+11O21Fe2O3+4SO2练习:配平下面的化学方程式Cu2S+HNO3(稀)Cu(NO3)2+H2SO4+Nd +H 2OFeS + KMnO4 + H2SO4 - Fe2(SO4)3 + MnSO4 +K2SO4 +SJ +H2O(3)S+KNO 3+C-CO2T+MT +ES6、某元素发生岐化或归中反应且还有其它元素得失电子的类型先求出化合价升高总数与化合价降低总数,再求最水公倍数;同时注意角码例 11、P+CUSO4+H2O- CU3P+H

28、3PO4+H2SO4P;卜7- A 1 6X53Cu: +2-+1 I 3Pi E5f 5X5填写化学计量数和配平结论如下:11P+15CuSO4+24H 2O = 5CU3P+6H 3PO4+15H 2SO4 练习:配平下面的化学方程式BrF3+H2O HBrO 3+Br2+HF+O2 TKMnO 4+KI+H 2SO4MnSO4+l2+KIO 3+K2SO4+H2O7、带未知数的氧化还原方程式的配平一一把未知数看成一个常数进行配平例 12、NazSx+NaClO+NaONa 2SO4+NaCl+H 2OxS:工T (6x+2) X1Cl: +1-1J2X (3x+1填写化学计量数和结论如下

29、:1Na2sx+(3x+1)NaClO+(2x-2)NaOH=xNa 2SO4+(3x+1)NaCl+(x-1)H 2O 8、有机方程式的配平一一计算有机物中C元素的平均氧化数或根据有机物的结构确定价态变化的元素例 13、H2c2O4+KMnO 4+H 2so4CO+K2SO4+MnSO 4+H2O把H显+1价、O显+2价代入H2c2O4中求得C显+3价2C: +3f+4T2X5Mn : +7f+2J5X2化学计量数的填写步骤和结论如下:5H 2c2O4+2KMnO 4+3H 2SO4=10CO2+1K 2SO4+2MnSO 4+8H 2O练习:配平下面的化学方程式CrO3(红色)+C2H5O

30、H+H2SO4C2(SO4)3(绿色)+CH3CHO+H 2O(2)K2Cr2O7 + H2C2O4 + H2SO4-K2SO4 + Cr2(SO4)3 +CO2 +H2O9、离子反应方程式的配 平一一除化合升降外,还要充分运用电荷平衡例14、Fe2+ci2=2Cl-+Fe3+是错误的。正确的如下:2Fe2+Cl2=2Cl-+2Fe3+练习:配平下列离子方程式S2-+SQ32-+H +SJ 120 S2O32-+h + S J +S O +HO ClO3-+Cl-+H+ClT +H0 MnO 2+H+Cl-Mfn+Cl2 f +HO Cu2+I-CuI J/3+I Cu+H +NO3-CUi+

31、NOt +H2O Cu+Fe3+Fe+Cu2+ Na+H 2ONa+H2 T +0HAl+0H -+H20AlO-+H2 TSi+0H -+H20SiO2-+H2 f徐0 3 +Zn+0H +H20NR+Zn(0H) 4210、缺项配平缺项配平的一般规律:a、缺项一般不可能是氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物b、缺项一般是介质,如 H2O、K0H、H2SO4,对于离子方程式的缺项通常是H+、0H-、H2O配平的步骤是:(1)先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物各项化学计量数;(2)根据两边氢、氧原子数或某一原子团确定缺项物质;(3)用观察法确定其它各项化学计量数。例 15、2KMn0 4+

32、5KN0 2+口-2MnSC4+K2S04+5KN0 3+3H2O 缺项为 H2SO4 化学计量数为 3练:3Pt+4HN0 3+18HCl 3H2PtCl6+4N« + 口 缺项为 H2O 化学计量数为 8练:3Cl0-+2Fe(0H)3+口3O2Fe042-+5H20缺项为 0H-化学计量数为 4注意:如果是化学反应方程式,其缺项一般为:水、酸、碱。如果是离子反应方程式其缺项一般为:水、H+、0H-o在离子反应方程式配平其缺项时如有两种可能如(H2O、H+)或(H2O、0H-),还应考虑离子共存的问题如:Cu2+FeS2+口CS+SC42-+Fe2+口可有两种选择:(14、5、1

33、2H2。、7、3、5、24H+)或(14、5、24OH-、7、3、5、12H2。)后一种配平由于OH-与Cu2+不能共存所以不正确。11、整体把握变化的原子数练习:配平下面的化学方程式K4Fe(CN)6 KCN+Fe+C+N 2 T提示:此题中由于C、N原子均部分参加反应,且原子个数比为1 : 1,配平时要注意保持二者的比例关系。如下:2N : -口 t I5X 1Fe:豆一口2C : +2-U 3 L结论与步骤如下:K4Fe(CN)6=4KCN+1Fe+2C+1N 2 T PbO2+MnSO 4+H 2SO4Pb(MnQ)2+PbSO4+H 2O分析:此反应的特点是+4价Pb的还原产物+2价

34、Pb分别在两种生成物中,配平时要从变化的Pb原子总数把握配平。如下:Pb: +4f+2J2 52Mn : +”+7T 10X1此题把倍数1乘到带角码的物质 Pb(MnO4)2前,但倍数5不直接乘到Pb(MnO4)2或PbSO4前,因为5是变化的Pb原子 总数,结合反应中+4价Pb变化数也为4,而+4价Pb只有一种存在形式 PbO2,所以,应把倍数5乘到只有一种存在形式的 PbO2前。如下:5PbO2+2MnSO 4+2H 2SO4=1Pb(MnO4)2+4PbSO4+2H2。 五、氧化还原反应的基本规律及应用1 .氧化还原反应中的守恒(1)原子守恒:从宏观上阐述即指质量守恒,从微观上讲就是指原

35、子守恒(2)电荷守恒:方程式左边的净电荷数等于方程式右边的净电荷数。(3)电子守恒:氧化还原反应中得失电子总数相等。例16、按反应式N2H5+4Fe3+4Fe2+Y+,在水溶液中,N2H5+将Fe3+还原为Fe2+,作为N2H5+的氧化产物丫可能是()A. NH3B. N2C. NOD. NO2分析:先分析N2H5+中N的化合价。根据H为+1价,设N的化合价为x,则有:2x+5 X(+1)=+1解得:x=-2o设N2H5+的氧化产物丫中N的化合价为a价。则2N : -2-aT2(a+2)4Fe: +3+2,4根据电子得失守恒有:2(a+2)=4解得:a=0,答案为Bo例17、SOM和MO 4在

36、酸性溶液中发生如下反应:5SOM +2MO4 +6H =5SO4 +2M+ 3H2。,则MO: 中x的数值为。分析:根据电荷守恒有6-2 >5-2x=2 X2-2X5所以,x=12 .强弱规律:较强氧化性的氧化剂和较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。应用:在适宜的条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质, 亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。3 .归中规律:降低、升高同一元素不同价态原子间发生氧化还原反应时:高价态 >中间价态低价态,也可归纳为:两相靠,不相交。若中间有多种价态,则原高价物质对应的还

37、原产物价态仍高,原低价态的物质对应的氧化产物的价态仍低,或 说成:同种元素不同价态间反应向中间靠近时,价态:还原产物岑化产物,也可说成:高对高,低对低。例如:I 1H卓出#口4浓j4出口得21此反应中H2s不可能变为SO2,同H2SO4也不可能变为生成物中 So4 .歧化反应:反应物自身氧化还原反应,同种元素一部分化合价升高,一部分化合价降低的反应。高价态一降低中间价态 H氐价态口-1+1例如: C+2NaOH = Na Cl +NaCl O+H2O5 .先后规律:一种氧化剂(或还原剂)与多种还原剂(或氧化剂)相遇时,总是依还原性(或氧化性)强弱顺序先后去氧化还原剂(或 去还原氧化剂)应用:判

38、断物质的稳定性及反应顺序。例如:把C12通入FeBr2溶液中,C12的强氧化性可将Fe2+、Br-氧化。由于还原性Fe2+>Br-,所以,当通入少量的。2时,根据先后规律,C12首先将Fe2+氧化。当C12足量时,方可把Fe2+、Br-一并氧化。2Fe2+ci2 = 2Fe3+2Cl- ( C12不足量),2Fe 2+4Br-+3Cl 2= 2Fe3+2Br2+6Cl-(Cl2足量)6 .性质规律某元素处于最高价态时,则含有该元素的物质就具有氧化性。(在化学反应中,该元素化合价只能降低,不可升高) $-4545+30例:KMnO4、H2 s。4、hN03、Fees、等。某元素处于最低价态

39、时,则含有该元素的物质具有还原性。(在化学反应中,该元素的化合价只能升高,不能降低)-10 T例:H Cl、Na、Na2 £ 等。某元素处于中间价态时,则含有该元素的物质既有氧化性,又有还原性。(该元素的化合价可能升高或者降低)例:00+2 苫匚、S、 F匕、 2等。金属单质只有还原性,非金属单质多数既具有氧化性,又具有还原性,少数只具有氧化性(如。2、F2)。含同种元素相邻价态的两种物质之间不发生氧化还原反应。例:C与CO, CO与CO2, Cl2和HCl,浓H2SO4与SO2等各组的两种物质均不能发生氧化还原反应。例18. 一定量的氯酸钾加到浓盐酸中发生如下反应:KC1O3+6H

40、C1(浓)=KCl+3Cl2f+3HO,其中被还原的元素和被氧化的元素间的质量比是()A、1 : 6 B、6 : 1 C、1 : 1 D、 1 : 5解析:45110首先分析价态kCLo3+6hC1(浓)= kC1 +3c I2T+3HO,反应前后,化合价变化的全是 Cl元素,且反应前后均有-1价+51-101的Cl,我们可以将化合价分析所得信息归纳:表示成C1+6C1 - C1 +6C1 ,根据氧化还原反应规律,可以将前后相同+5-10价态的原子约去,即可分析出该反应的本质:C1 +5 Cl fCl ,故被还原的元素原子个数和被氧化的元素原子个数比为1 : 5,即它的质量比为1 : 5,故选

41、D。六、分类例题判断概念例19、已知化学方程式 CaCO3+2HCN=CaCN 2+COT +H 2 T+CQ T,在反应中()A.氢元素被氧化,碳元素被还原B. HCN既是氧化剂又是还原剂C. CaCN2是氧化产物.H2为还原产物D. CO为氧化产物,H为还原产物解析:本题考查氧化还原反应的有关概念。解题时要仔细分析反应物和生成物的分子式。正确标出化合价,然后根据价升高-失电子-还原剂-氧化反应-氧化产物;价降低 -得电子-氧化剂-还原反应-还原产物”确定有关概念。41 +2+4小。杷小CaCO.2HCN= CaCNy +COT+Hi TT 、辽人小/义山一主、32(注意生成物CO2中碳兀素

42、来自CaCO3,它的化合价在反应前后没有发生变化),即氢元素化合价降低,碳元素化合价升高。故HCN既是氧化剂又是还原剂,CaCN2是氧化产物,H2是还原产物。答案:BC氧化性、还原性强弱判断例20、常温下,在下列溶液中发生如下反应: 16H +10Z-+2XO 4 =2x2+5Z2+8H 2O 2A 2+B2=2A3+2B2B +Z2=B2+2Z由此判断下列说法错误的是()A .反应Z2+2A2+=2A3+2Z可以进行B. Z元素在反应中均被还原C.氧化性由强到弱的顺序是XO 4 > Z2、B2、A3+D.还原性由强到弱的顺序是 A2+、B、Z 、X2+解析:根据规律,在同一反应中,氧化

43、剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,可得出: 氧化性 XO4 >Z2> B2> A3+,还原性 A2+>B >Z >X2+o答案:B说明:判断一个氧化还原反应能否发生,通常用到下列规律相应氧化性离子可以把下面对应还原性离子氧化氧化性菌子MnO4-CIO- 一F产SO2-还原性离子CLBi-Fe3-r so尸S2-三简单计算例21、在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72和Pb2+,则与ImolCr3+反应所需PbO2的物质的量为()A. 3.0 molB. 1.5molC. 1.0molD. 0.75mol解析

44、:1 5 ¥Cr3+' 之 ” ,失3e ; PbO2-Pb2+,得2e ,据得失电子守恒有:1>=n(PbO2)凌n(PbO2)=1.5mol答案:B例22、-定条件下硝酸镂受热分解的未配平化学方程式为THNO* +及f +HjO ,在反应中被 氧化与被还原的氮原子之比为A.1:1 B, 5 : 4C, 5 : 3 D.3:5解析本题使用电子守恒法解答比较简单,本反应的实质是NH;中-3价氮和N°$中+5价氮归中变为N2中的0价氮。N: -3f0T3X5N: +S0 J5X3由上可知,被氧化与被还原的氮原子个数比为5: 3,本题正确答案为 Co周课题:氧化还

45、原反应本节学习目标1 .在初中所学的氧化还原反应基础上,进一步加深对氧化还原反应概念的理解。2 .理解掌握氧化还原反应的特征。3 .理解掌握氧化还原反应的本质重点:氧化还原反应的本质。难点:氧化还原反应的本质。知识要点梳理知识点一:氧化还原反应要点诠释:我们在初中化学中学过的木炭还原氧化铜,在这个反应中,铜失去氧变成了单质,发生了还原反应,碳彳#到氧变成 CO,发生了氧化反应。我们也可以从反应中,元素的化合价发生变化的角度来 分析这个反应:化合价升高,被覆化2du0 + 22 占化合价隈除,被还原还有一些反应,虽然没有得氧、失氧的变化过程,但也伴随着化合价的变化,这样的反应也是氧化还 原反应。

46、如:化台价降低,被还原Fe + CuSS - FeSOa4& I化含价升高,由此我们知道,一个化学反应是否氧化还原反应,不在于有没有得氧失氧,而在于反应过程中有没有 某些元素的化合价发生了变化。从反应物变为产物时,是否有元素的化合价发生变化的角度,可以把化学反应分为:氧化还原反应和 非氧化还原反应。有化合价变化的化学反应就是氧化还原反应,没有化合价变化的化学反应就是非氧化还 原反应,如 CaCl2 + NazCO = CaCO4 + 2NaCl就是非氧化还原反应。也就是说,氧化还原反应的特征是反应中元素的化合价发生变化。知识点二:氧化还原反应的本质要点诠释:元素化合价的升降与电子转移密

47、切相关。例如钠与氯气的反应:钠原子失去一个电子成为 Na+,氯原子得到一个电子成为 Cl-,这样双方的最外电子层都达到8电子稳定结构。在这个反应中,发生了电子的得失,金属钠失去电子发生了氧化反应,氯气得到电子发生了还原反应。由于氢元素和氯元素的原子都倾向于获得电子而形成稳定结构,而且这两种元素的原子获取电子的能力相差不大,在反应时,双方各以最外层的一个电子组成共用电子对,使双方最外电子层都达到稳定结构。由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子稍强,所以共用电子对偏向于氯原子而偏离氢原子。这样,氯元素的化合价降低被还原,氢元素的化合价升高被氧化。在这个氧化还原反应中,发生了共用电子对的偏 移。0+

48、1 -1+ Cl£ 二二 2HC1IT小合物降低,糖在原氧化反应表现为被氧化的元素化合价升;还原反应表现为被还原的元素化合价可见,有电子转移(得失或偏移)的反应,是氧化还原反应。高,其实质是该元素的原子失去电子(或共用电子对偏离)的过程降低,其实质是该元素的原子获得电子(或共用电子对偏向)的过程 氧化还原反应中,电子转移的情况也可以表示为:2e211a + Cl; = 2UaCl2 c-Fe 4 CuSCU = FeSQf 4 Cu知识点三:氧化剂和还原剂氧化剂和还原剂作为反应物共同参加氧化还原反应。在反应中,氧化剂是得到(或偏向)电子的物质,所含元素的化合价降低;还原剂是失去(或偏

49、离)电子的物质,所含元素的化合价升高。即“升被氧化, 降被还原”。例如:化合价降低,破还原门彳 义高温口 *42 CuO 十 C 2 Cu 十 C”IR化含价升高,被氧化碳还原氧化铜的反应中,氧化铜是氧化剂,碳是还原剂。化合价降低,被还原Fe + C11SO4 = FeS04 + Cu化含价升高,被氧化铁和硫酸铜的反应中,硫酸铜是氧化剂,铁是还原剂。北台价升超*被区北 % 00+1 -1H 2 + Cl£ 二二 2HC1I -Q台田降低,就让原氢气和氯气的反应中,氯气是氧化剂,氢气是还原剂。氧化剂具有氧化性,在反应中本身被还原生成还原产物;还原剂具有还原性,在反应中本身被氧化生 成氧

50、化产物。常见的氧化剂有 02、C»浓硫酸、HNQ KMnO FeCL等;常见的还原剂有活泼的金属单质、H、CCOo氧化剂和还原剂不是绝对不变的,要根据物质所含元素的化合价在氧化还原反应中的变化情况来确 定,同一种物质可能在一个氧化还原反应中作氧化剂,在另一个氧化还原反应中作还原剂。例如在盐酸和 铁的反应Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2T中,盐酸中氢元素的化合价由 +1降低为0,盐酸是氧化剂;而在盐酸 和高镒酸钾的反应 2KMnO+16HCl = 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 T + 8H 2O中,盐酸中氯元素有部分化合价由-1升高到0价,盐酸是还原剂。

51、盐酸还可能发生非氧化还原反应,如 HCl + NaOH = NaCl + H 2O。总结起来,氧化还原反应可以用下面的式子表示:.得到电子,化合价降低,被还原.II氧化剂 + 还原剂=二二还原产物 + 氧化产物I 1失去电子,化合价升高,械氧化规律方法指导比较物质的氧化性、还原性强弱的方法根据氧化还原反应的化学方程式进行判断在一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂 >还原产物。例如反应Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2T中,铁是还原剂,H2是还原产物,故还原性: Fe>H; HCl是氧化 剂,FeCl2是氧化产物,氧化性: HCl>F

52、eCl2。这个反应还可以用离子方程式表示:Fe+2H = Fe 2+ +H2 T ,根据上述氧化性、还原性强弱的判断方法,故还原性: Fe>H;氧化性:H+ > Fe 2+。根据金属活动性顺序判断金属活动性越强,其还原性越强,即:还原性:K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag金属的还原性越强,其失去电子后形成的金属离子的氧化性越弱,即氧化性:K+<Ca2+<Nci<M(2+<Al 3+<Zn2+<Fe2+<Sn2+<Pt2+&

53、lt;(H+)<Cu2+<Hg2+<Ag+Fe3+ 可以和铜反应:2Fe3+ + Cu = 2Fe 2+ + Cu 2+,因此氧化性:Fe3+> Cu2+。比较物质的氧化性和还原性还有其他方法,随着学习的深入,我们会逐渐掌握它们,从而加深对氧化 还原反应的了解。经典例题透析类型一:与氧化还原反应有关的概念辨析o 题1 下列说法正确的是()A含有金属元素的离一定都是阳离子B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂C.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质思路点拨:根据氧化还原反应、氧化剂、还原剂等相关概念进行判断解析:含金属元

54、素的离子也可能是阴离子,如Mn, A错;非金属在某些氧化还原反应中,也可能作还原剂,如S + 2H 2SO (浓)= 3SO2 T +2 H2O, B错;元素从化合态变为游离态是,如果化合价降低,则该元素被还原,如果化合价升高,则该元素被氧化,C错;金属阳离子被还原时,除了生成金属单质,也有可能生成化合价较低的阳离子,如Fe3+ 被还原生成Fe2+, D正确。答案:D总结升华:对于氧化还原反应中的各种变化,要根据反应的具体情况进行分析,不能一概而论,以偏 概全。举一反三:【变式1】以下说法正确的是()A物质所含有的元素化合价升高的反应叫还原反应B.在氧化还原反应中,失去电子的元素化合价降低C.物质中某元素失去电子,则物质是氧化剂D.还原剂中至少有一种元素被氧化【答案】D【变式2】关于氧化剂的叙述正确的是()A分子中不一定含有氧元素B.分子中一定

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