氧化还原反应课件

第三节

氧化还原反应一、氧化还原反应1.本质和特征电子转移（得失或偏移）元素的化学价发生变化2.相关概念及其关系失还原性氧化反应氧化性还原反应得4CuI+Hg===Cu2HgI4+2CuCuFeS2

K2FeO4LiNH2AlN

Na2S2O3C2O42-

NaH

SiC

Na2O2

HCN

Fe3O4

FeS2

K2MnO4

K2Cr2O7(1)氧化还原反应的概念及其联系判断思路：找变价―→分升降―→定数目―→定答案。(2)高考题涉及到的元素化合价素化合价3.氧化还原反应中电子转移的表示方法:(1)双线桥法。(2)单线桥法。2ClO3-＋H2C2O4＋2H+====2ClO2↑＋2CO2↑＋2H2O二、常见的氧化剂和还原剂1.常见氧化剂。X-NO或NO2SO2Fe2+或FeMn2+2.常见还原剂:(1)活泼的金属单质,如Na、K、Zn、Fe等。(2)某些活泼的非金属单质,如H2、C、Si等。(3)元素处于低价态时的物质,如CO、SO2、、Fe2+、S2-、I-等。3.具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。其中:Fe2+、主要表现_____性,H2O2主要表现_____性。具有中间价态的物质氧化产物还原产物Fe2+____________H2O2_____Fe3+FeSO2H2O还原氧化(1)根据化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性,但不能判断氧化性或还原性的强弱。元素处于最高价态时只有氧化性,但不一定有强氧化性,如Na+、;同理,元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。(2)非金属阴离子不一定只具有还原性,如既有氧化性又有还原性。金属阳离子不一定只具有氧化性,如Fe2+既有还原性又有氧化性。三、氧化还原反应中的“三大规律”1、守恒规律---“三种守恒关系”(1)质量守恒:反应前后元素的种类和质量不变。(2)电子守恒:即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。(3)电荷守恒:离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等，书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒。2、价态规律----“价态归中,互不交叉”同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为:价态相邻能共存,价态相间能归中,归中价态不交叉,价升价降只靠拢。KClO3＋6HCl===3Cl2＋KCl＋3H2ONaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑3、强弱规律---“强易弱难,先强后弱”在浓度相差不大的溶液中:(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性Fe2+>Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。1.在一定条件下，判断以下各反应在溶液中不能发生的是(

)A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO42－＋4H＋B．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－C．2Br－＋4H＋＋SO42－===SO2＋Br2＋2H2OD．I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO42－＋2I－2.向含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的某种稀溶液中逐渐加入铁粉,c(Fe2+)的变化如图所示。下列离子方程式错误的是()A.0～1:Fe+NO3-+4H+====Fe3++NO↑+2H2OB.1～2:Fe+2Fe3+====3Fe2+C.2～3:Fe+Cu2+====Fe2++CuD.0～3:3Fe+2Fe3++2Cu2+====5Fe2++2Cu4.含有amolFeBr2的溶液中,通入xmolCl2。下列各项为通入Cl2过程中溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是()A.x=0.4a,2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-B.x=0.6a,2Br-+Cl2====Br2+2Cl-C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2====Br2+2Fe3++4Cl-D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2====2Br2+2Fe3++6Cl-四、氧化还原反应方程式的配平及有关计算1.氧化还原反应方程式的配平方法:(1)配平原则(2)一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法(3)缺项氧化还原反应方程式的配平缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来,一般为水、酸或碱。①方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。②补项原则(4)氧化还原反应配平三种技巧方法①倒配法：适用于氧化剂和还原剂为同一物质的反应。②补加法：适用于部分被氧化或还原的反应。③电荷守恒法：适用于离子方程式配平。2.计算方法——电子守恒法:(1)应用电子守恒解题的一般步骤——“一、二、三”。①“一找各物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。②“二定得失数”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。③“三列关系式”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。(2)多步连续进行的氧化还原反应的有关计算:对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中电子没有损耗,可直接找出起始物和最终产物,删去中间产物,建立二者之间的电子守恒关系,快速求解。考查角度1氧化还原反应方程式的书写及配平【典题通关2】(1)(2013·新课标全国卷Ⅱ改编)ZnSO4溶液中含有少量Fe2+和Mn2+,为了除去这两种离子,调节溶液pH为5,然后加入高锰酸钾溶液,使之生成沉淀。已知高锰酸钾的还原产物是MnO2。请写出该过程中两反应的离子方程式:________________________________。(2)(2012·北京高考节选)用HNO3清洗试管壁上的Ag,该反应的化学方程式为__________________________。【变式训练】(1)在NaOH的环境中,Cl2与NaI反应,每1molNaI完全反应转移6mol电子,写出反应的化学方程式_________________。(2)FeCl3溶液与草酸(H2C2O4)反应,得到澄清溶液,同时生成一种能使石灰水变浑浊的气体,此反应的离子方程式为________________。(3)写出向FeBr2溶液中通入过量Cl2的反应的离子方程式:________________________________。(4)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,请补全物质,并配平化学方程式:__KIO3+__KI+__H2SO4====__K2SO4+__I2+__

__【加固训练】1.某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4和一种未知物X。已知0.2molKBrO3在反应中得到1mole-生成X,则X的化学式为________,试写出该反应的化学方程式__________________。2.研究表明,Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂,应用前景广阔,可用FeSO4和Na2O2反应制备,在反应中,FeSO4与Na2O2的物质的量之比为1∶3,其中Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,已知产物中,除Na2FeO4外,还有Na2O、Na2SO4等,试写出该反应的化学方程式_____________。考查角度2氧化还原反应的相关计算【典题通关3】向含有1molFeCl2的溶液中通入0.2molCl2,再加入含0.1molX2的酸性溶液,使溶液中Fe2+全部恰好被氧化,并使X2被还原为Xn+,则n值为(

)A.2

B.3

C.4

D.5【变式训练】(2014·西安模拟)24mL浓度为0.05mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则铬元素在还原产物中的化合价为()A.+2B.+3C.+4D.+5【加固训练】1.(2012·海南高考)将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100mol·L-1

溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是()A.MB.M2+C.M3+D.MO2+2.(2014·衡水模拟)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()A.2

B.3C.4D.5五、氧化性、还原性的强弱判断方法1.依据反应原理判断氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物2.据“三表”判断(1)根据元素周期表判断(2)根据金属活动性顺序判断(3)根据非金属活动性顺序判断3.依据电化学原理判断(1)原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,其还原性:负极>正极。(2)电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。4.依据反应条件及反应的剧烈程度判断反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。例如:根据2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,

Mg+2H2O====Mg(OH)2+H2↑,可以推知还原性Na>Mg。5.依据产物价态的高低判断相同条件下:不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性强。例如:根据2Fe+3Cl2

2FeCl3,

Fe+S

FeS,可以推知氧化性:Cl2>S。点燃====高温====6．依据反应中能量变化判断H2＋X2

===

2HX

ΔH1<0

H2＋Y2

===

2HY

ΔH2<0