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1、 氧化還原反應(yīng)專題 氧化還原反應(yīng)是歷年高考的重點(diǎn)和難點(diǎn),高考命題的意圖是考查對(duì)概念的理解,近幾年來(lái)主要以選擇題和填空題的形式來(lái)考查氧化還原反應(yīng)的概念,并涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素及其化合物的性質(zhì)。氧化還原知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 一、化學(xué)反應(yīng)的類型1化學(xué)反應(yīng)基本類型(依據(jù)反應(yīng)物、生成物的類別和種類分類) 化學(xué)反應(yīng)類型 2氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)(依據(jù)反應(yīng)物有無(wú)電子轉(zhuǎn)移或物質(zhì)的相關(guān)元素在反應(yīng)前后有無(wú)化合價(jià)改變分類) 化學(xué)反應(yīng) 3其它分類法a依據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)分為:吸熱反應(yīng),放熱反應(yīng)。b依據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的程度分為:可逆反應(yīng),非可逆反應(yīng)。c.依據(jù)反應(yīng)中有無(wú)離子參與分為:離子反應(yīng),分子反應(yīng)。4氧化還原反應(yīng)與基本反應(yīng)類型的關(guān)系置
2、換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng);復(fù)分解反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng);化合反應(yīng)和分解反應(yīng)可能為氧化還原反應(yīng);它們的關(guān)系可用下圖表示: 說(shuō)明:有單質(zhì)參與的化合反應(yīng)或分解反應(yīng)多數(shù)為氧化還原反應(yīng),但不一定是氧化還原。如:4P(紅)P4為化合反應(yīng),但為非氧化還原反應(yīng);2O33O2有單質(zhì)生成但為非氧化還原;沒(méi)有單質(zhì)參與的化合反應(yīng)或分解反應(yīng)也可能是氧化還原反應(yīng)。如:NH4NO3的分解,隨條件不同,產(chǎn)物也不同,可能生成NO2、H2O等為氧化還原反應(yīng),但沒(méi)有單質(zhì)參與;Na2O2與MnO2化合可以生成Na2MnO4也是氧化還原反應(yīng),但沒(méi)有單質(zhì)參與。 二、氧化還原反應(yīng)1、定義:有元素化合價(jià)的升降2、本質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移或者電子的得失
3、(離子化合物)或偏移(共價(jià)化合物)3、特征:得氧或失氧(部分)、化合價(jià)的升降(全部)4、四參數(shù):反應(yīng)物(氧化劑還原劑)生成物(氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物)總結(jié):還劑失電價(jià)升高,具備還性皆氧化。氧劑的電價(jià)降低,具備氧性均還原。5、氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法 雙線橋法表明了反應(yīng)前后某種元素化合價(jià)的變化情況 用兩條帶箭頭的線由反應(yīng)物指向生成物,且對(duì)準(zhǔn)同種元素。 要標(biāo)明“得”“失”電子,且得失電子總數(shù)相等。 箭頭不代表電子轉(zhuǎn)移的方向,而是指某元素從反應(yīng)到產(chǎn)物時(shí)價(jià)態(tài)的變化。例如: 單線橋法表明了一個(gè)氧化還原反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目 用一條箭線在反應(yīng)物間表示電子得失。 箭線從失電子元素到得電子元素。 在箭線
4、上標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移總數(shù),但不寫(xiě)“得”或“失”。例如:6、 常見(jiàn)的氧化劑和還原劑常見(jiàn)的氧化劑有:a高價(jià)或較高價(jià)的含氧化合物:MnO2 KMnO4 K2Cr2O7 HNO3 H2SO4(濃)b高價(jià)金屬陽(yáng)離子:Cu2+、Fe3+、Ag+等。c非金屬單質(zhì):Cl2、Br2、I2、O2、S等。注:具有最高價(jià)元素的物質(zhì),在氧化還原反應(yīng)中該元素只能得到電子。常見(jiàn)的還原劑有:a活潑或較活潑的金屬:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe等。b非金屬陰離子:Cl-、Br-、I-、S2-等。c較低價(jià)的化合物:CO、H2S、NH3等。注:具有最低價(jià)元素的物質(zhì),在氧化還原反應(yīng)中該元素只能失去電子。具有中間價(jià)態(tài)的化合物,在氧化
5、還原反應(yīng)中既能得到電子,又能失去電子,既可作氧化劑,又可作還原劑,它們既有氧化性,又有還原性,如Fe2+等。 例1下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是( )A、H2SO4+BaCl2BaSO4+2HClB、2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2C、CaO+H2OCa(OH)2D、3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2解析:本題重點(diǎn)考查氧化還原反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)基本類型的關(guān)系,以及氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)和特征。A是復(fù)分解反應(yīng);B是分解反應(yīng),但元素價(jià)態(tài)有變化;C是化合反應(yīng)但元素化合價(jià)沒(méi)有變化;D不屬于四種基本反應(yīng)類型之一,存在元素化合價(jià)的改變(C由+2+4,F(xiàn)e由+30)。答案:B、D。例2在Cl2+SO2+H
6、2O=H2SO4+2HCl的反應(yīng)中,_是氧化劑,_是還原劑;_元素被氧化,_元素被還原;_有氧化性,_有還原性;_是氧化產(chǎn)物,_是還原產(chǎn)物。解析:本題重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)氧化還原基本概念的理解,應(yīng)從化合價(jià)入手,找出電子轉(zhuǎn)移方向。再根據(jù)“氧化還原反應(yīng)概念間的關(guān)系”作出判斷:Cl2是反應(yīng)物,在反應(yīng)中得電子,化合價(jià)降低,是氧化劑;其被還原后生成的物質(zhì)HCl是還原產(chǎn)物;SO2是反應(yīng)物,在反應(yīng)中失電子,是還原劑;其被氧化后對(duì)應(yīng)的生成物H2SO4是氧化產(chǎn)物。SO2中的被氧化,Cl2中的被還原;Cl2有氧化性,SO2有還原性。三、物質(zhì)氧化性和還原性相對(duì)強(qiáng)弱的判斷方法1根據(jù)金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行判斷 在金屬活動(dòng)性順序表
7、中,金屬的位置越靠前,其還原性就越強(qiáng);金屬的位置越靠后,其陽(yáng)離子的氧化性就越強(qiáng)。(注意:上面說(shuō)的陽(yáng)離子中Fe有+2、+3兩種價(jià)態(tài),其中+2價(jià)按正常位置排列,但+3鐵的氧化性在Cu2+、Hg2+之間,即:氧化性Cu2+ < Fe3+ < Hg2+)2根據(jù)非金屬活動(dòng)性順序判斷 氧化劑的氧化性越強(qiáng),則其對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物的還原性就越弱;還原劑的還原性越強(qiáng),則其對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物的氧化性就越弱。對(duì)單質(zhì)而言,非金屬單質(zhì)的氧化性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)陰離子的還原性越弱,非金屬單質(zhì)的氧化性越弱,對(duì)于陰離子的還原性越強(qiáng);金屬單質(zhì)的還原性越強(qiáng),對(duì)于陽(yáng)離子的氧化性越弱,金屬單質(zhì)的還原性越弱,對(duì)于陽(yáng)離子的氧化性越強(qiáng)。3根據(jù)
8、化學(xué)方程式進(jìn)行判斷氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。4根據(jù)氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的難易程度(反應(yīng)條件或劇烈程度)的不同進(jìn)行判斷。氧化還原反應(yīng)越容易進(jìn)行(表現(xiàn)為反應(yīng)所需條件越簡(jiǎn)單),則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越強(qiáng)。例如:2Na+2H2O2NaOH+H2,Mg+2H2O Mg(OH)2+H2前者比后者容易發(fā)生,可判斷還原性:Na>Mg。5根據(jù)使其它物質(zhì)被氧化或被還原價(jià)態(tài)的不同進(jìn)行判斷例如:Cu+Cl2CuCl2 , 2Cu+SCu2S,根據(jù)Cl2、S分別與Cu反應(yīng),使Cu氧化的程度不同(Cu2+, Cu+)可判斷出單質(zhì)的氧化性:Cl2>S6物質(zhì)中元素具有
9、最高價(jià),則該元素只有氧化性;物質(zhì)中元素具有最低價(jià)時(shí),該元素只有還原性;物質(zhì)中元素具有中間價(jià)時(shí),該元素既有氧化性又有還原性。一般,對(duì)于同一種元素,價(jià)態(tài)越高,其氧化性就越強(qiáng);價(jià)態(tài)越低,其還原性就越強(qiáng)(正價(jià)的鹵素相反)。例如氧化性:Fe3+>Fe2+,H2SO4(濃)>H2SO3,HClO > HClO3 > HClO47可根據(jù)元素周期表判斷同周期元素,隨著核電荷數(shù)的遞增,單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng),還原性逐漸減弱;最高價(jià)陽(yáng)離子氧化性逐漸增強(qiáng),最低價(jià)陰離子還原性逐漸減弱。同主族元素,隨著核電荷數(shù)的遞增,單質(zhì)的氧化性逐漸減弱,還原性逐漸增強(qiáng);同價(jià)態(tài)陽(yáng)離子氧化性逐漸減弱,同價(jià)態(tài)陰離子還
10、原性逐漸增強(qiáng)。8其它條件一般溶液的酸性越強(qiáng)或溫度越高,則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越強(qiáng),反之則越弱。如:溫度:如熱的濃H2SO4的氧化性比冷的濃H2SO4的氧化性強(qiáng)。濃度:氧化性 濃HNO3>稀HNO3;還原性 濃鹽酸>稀鹽酸。酸堿性:如KMnO4 溶液的氧化性隨溶液的酸性的增強(qiáng)而增強(qiáng)。一般來(lái)講,在酸性條件下KMnO4被還原為Mn2+,在中性條件下被還原為MnO2,堿性條件下被還原為MnO42-。注意:氧化還原性的強(qiáng)弱與該原子得失電子的難易程度有關(guān),而與得失電子數(shù)目的多少無(wú)關(guān)。得電子能力越強(qiáng),其氧化性就越強(qiáng);而失電子能力越強(qiáng),其還原性就越強(qiáng)。同一元素相鄰價(jià)態(tài)間不發(fā)生氧化還原反
11、應(yīng)。例3根據(jù)反應(yīng)式:(1) ,(2) ,可判斷離子的還原性從強(qiáng)到弱的順序是( ) 解析:根據(jù)“氧化劑+還原劑氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物”中“氧化劑的氧化性氧化產(chǎn)物,還原劑的還原性還原產(chǎn)物”,根據(jù)有還原性I-Fe2+,根據(jù)有還原性Fe2+Br-。 例4 已知和均有還原性,它們?cè)谒嵝匀芤褐羞€原性的強(qiáng)弱順序?yàn)?。則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是( ) A. B. C. D. 解析:本題實(shí)質(zhì)上是例5的逆向思維題,解題時(shí)可先假設(shè)各選項(xiàng)反應(yīng)均能發(fā)生,推出選項(xiàng)中相應(yīng)微粒還原性的強(qiáng)弱順序,然后對(duì)照已知微粒還原性強(qiáng)弱順序,從而確定反應(yīng)能否發(fā)生。由還原性強(qiáng)弱順序的判斷規(guī)律可知,各選項(xiàng)有關(guān)微粒還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篈. ;B. ;C. ;
12、D. ,對(duì)比,C、D與此相違背,故C、D反應(yīng)不能發(fā)生。 答案:C、D。 點(diǎn)評(píng):氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生,其規(guī)律是:強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑弱氧化劑+弱還原劑,或者說(shuō)氧化性、還原性體現(xiàn)“以強(qiáng)制弱”的原則。例5 根據(jù)下列反應(yīng)判斷有關(guān)物質(zhì)還原性由強(qiáng)到弱的順序是( ) (1) (2) (3) A. B. C. D. 解析:本題是根據(jù)物質(zhì)氧化性或還原性強(qiáng)弱的規(guī)律解題。在同一氧化還原反應(yīng)中,氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物;氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,概括為:左>右。據(jù)此規(guī)律,由反應(yīng)式(1)可知還原性,由(2)可知還原性,由(3)可知還原性。綜合(1)(2)(3)得:。
13、答案:A 點(diǎn)評(píng):根據(jù)氧化還原反應(yīng),判斷有關(guān)微粒的氧化性、還原性的強(qiáng)弱是化學(xué)中的一條重要規(guī)律的應(yīng)用,也是高考考查的熱點(diǎn)知識(shí)。 四、氧化還原類型與配平方法化合價(jià)升降法理論依據(jù):氧化還原反應(yīng)中,氧化劑獲得電子總數(shù)與還原劑失去電子總數(shù)相等,表現(xiàn)為:化合價(jià)升高與化合價(jià)降低總數(shù)相等。此外,屬于離子反應(yīng)的氧化還原反應(yīng),還遵循電荷守恒。1、普通氧化還原方程式的配平要標(biāo)對(duì)所有變化了的化合價(jià),單質(zhì)中元素化合價(jià)為零;化合物中,一般情況下H總是+1價(jià),O總是-2價(jià)(在個(gè)別物質(zhì)中有例外,如過(guò)氧化物)然后推算其它元素的化合價(jià)。對(duì)于有變價(jià)的金屬元素在化合物中,常先看陰離子的價(jià)態(tài),再定金屬的化合價(jià),如: 、 ,F(xiàn)e
14、3O4 可看成是:Fe2O3·FeO,即其中有2個(gè) ,一個(gè) 先配平發(fā)生氧化還原的物質(zhì),倍數(shù)乘到氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物中,最后通過(guò)質(zhì)量守恒,完成配平例6、配平 H2S + HNO3H2SO4 + NO2 + H2OS:-2+6 8×1 N:+5+4 1×8配平步驟與配平結(jié)果如下(其中表示填寫(xiě)化學(xué)計(jì)量數(shù)的先后順序):1H2S + 8HNO31H2SO4 +8 NO2 +4 H2O練習(xí):完成下列化學(xué)方程式的配平Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO+ H2OC + H2SO4 SO2 + CO2 + H2OZn + HNO3Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H
15、2O2、變化的元素帶下角標(biāo)情況把下角標(biāo)數(shù)的該元素的原子數(shù)做為一個(gè)整體看待,倍數(shù)乘到含該角標(biāo)元素的物質(zhì)前(不論該物質(zhì)是反應(yīng)物還是生成物)例7、配平NH3 + O2 NO + H2O此題中氧元素價(jià)態(tài)都變化,且有下角標(biāo)2,把O2做為一個(gè)整體看待。2O:0-2 降4×5 N:-3+2 升5×4填寫(xiě)化學(xué)計(jì)量數(shù)步驟和結(jié)論如下:4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O再如:K2MnF6+SbF5KSbF6+MnF3+F2Mn:+4+3 1×2 2F:-102×1化學(xué)計(jì)量數(shù)的填寫(xiě)步驟和結(jié)論如下:2K2MnF6+4SbF54KSbF6+2MnF3+1F2 練習(xí):完成
16、下列化學(xué)方程式的配平FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 +MnSO4 + K2SO4 +H2O(NH4)2PtCl6Pt + NH4Cl + N2 + HClSO2 + Cl2 + H2OHCl +H2SO4NaClO3 +FeSO4 +H2SO4 NaCl +Fe2(SO4)3 + H2OFe(OH)2+O2+H2OFe(OH)3KClO3+HCl(濃)KCl+ClO2+Cl2+H2OKMnO4 + HClKCl + MnCl2 + Cl2 +H2OFe(NO3)3+NaOH+Cl2Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O3、岐化反應(yīng)和歸中反應(yīng)一般不必考慮單質(zhì)
17、的角標(biāo),把倍數(shù)乘到兩端價(jià)態(tài)元素的物質(zhì)前;若結(jié)果出現(xiàn)化學(xué)計(jì)量數(shù)為分?jǐn)?shù)情況,則乘最小公倍數(shù)變?yōu)檎麛?shù)(如練習(xí));若歸中反應(yīng)的元素在同一化合物中且所需兩原子個(gè)數(shù)不同時(shí),要滿足倍數(shù)大者的需要(見(jiàn)練習(xí))。例8、Cl2 + KOHKClO3 + KCl + H2O分析:此反應(yīng)中氯元素由0價(jià)變?yōu)?5價(jià)和-1價(jià),屬于岐化反應(yīng),不用考慮Cl2的角標(biāo)問(wèn)題。如下:Cl:0+5 5×1 Cl:0-1 1×5填寫(xiě)化學(xué)計(jì)量數(shù)和結(jié)果如下:3Cl2 + 6KOH1KClO3 + 5KCl + 3H2O 練習(xí):Na2S+Na2SO3+H2SO4S+Na2SO4+H2OKCl+KClO3+H2SO4K2SO4+
18、Cl2+H2ONH4NO3HNO3+N2+H2ONa2S2O3+H2SO4Na2SO4+S+SO2+H2OKClO3+HClCl2+KCl+H2OH2S+H2SO4(濃)S+SO2+H2ONa2O2+CO2Na2CO3+O2Na2O2+H2ONaOH+O2P + KOH + H2OKH2PO4 +PH34、氧化數(shù)(化合價(jià))為分?jǐn)?shù)的情況直接按分?jǐn)?shù)進(jìn)行配平,兼顧前面的3條原則(把倍數(shù)乘到有角碼的物質(zhì)前面等)例9、 3Fe: 8×1 4O:0-2 8×1填寫(xiě)化學(xué)計(jì)量數(shù)步驟和結(jié)論如下:3Fe+2O2 1Fe3O4 5、同一化合物的所有組成元素的價(jià)態(tài)均升高(或均降低)把此化合物看成一
19、個(gè)整體保持元素原子個(gè)數(shù)比且求出化合價(jià)升高(或降低)之代數(shù)和,并結(jié)合其他規(guī)則配平。例10、FeS2+O2Fe2O3+SO2 填寫(xiě)化學(xué)計(jì)量數(shù)和配平結(jié)論如下:2FeS2+11O2 1Fe2O3+4SO2 練習(xí):配平下面的化學(xué)方程式Cu2S+HNO3(稀)Cu(NO3)2+H2SO4+NO+H2OFeS + KMnO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + MnSO4 +K2SO4 +S +H2OS+KNO3+CCO2+N2+K2S6、某元素發(fā)生岐化或歸中反應(yīng)且還有其它元素得失電子的類型先求出化合價(jià)升高總數(shù)與化合價(jià)降低總數(shù),再求最水公倍數(shù);同時(shí)注意角碼。例11、P+CuSO4+H2OCu3P+H3P
20、O4+H2SO4 填寫(xiě)化學(xué)計(jì)量數(shù)和配平結(jié)論如下:11P+15CuSO4+24H2O5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 練習(xí):配平下面的化學(xué)方程式BrF3+H2OHBrO3+Br2+HF+O2KMnO4+KI+H2SO4MnSO4+I2+KIO3+K2SO4+H2O7、帶未知數(shù)的氧化還原方程式的配平把未知數(shù)看成一個(gè)常數(shù)進(jìn)行配平例12、Na2Sx+NaClO+NaOHNa2SO4+NaCl+H2OxS: (6x+2)×1 Cl:+1-1 2×(3x+1)填寫(xiě)化學(xué)計(jì)量數(shù)和結(jié)論如下:1Na2Sx+(3x+1)NaClO+(2x-2)NaOH=xNa2SO4+(3x+1)NaC
21、l+(x-1)H2O 8、有機(jī)方程式的配平計(jì)算有機(jī)物中C元素的平均氧化數(shù)或根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)確定價(jià)態(tài)變化的元素例13、H2C2O4+KMnO4+H2SO4CO2+K2SO4+MnSO4+H2O把H顯+1價(jià)、O顯+2價(jià)代入H2C2O4中求得C顯+3價(jià)2C:+3+4 2×5 Mn:+7+2 5×2化學(xué)計(jì)量數(shù)的填寫(xiě)步驟和結(jié)論如下:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=10CO2+1K2SO4+2MnSO4+8H2O 練習(xí):配平下面的化學(xué)方程式CrO3(紅色)+C2H5OH+H2SO4Cr2(SO4)3(綠色)+CH3CHO+H2OK2Cr2O7 + H2C2O4 + H2SO
22、4K2SO4 + Cr2(SO4)3 +CO2 +H2O9、離子反應(yīng)方程式的配平除化合升降外,還要充分運(yùn)用電荷平衡例14、Fe2+Cl2=2Cl-+Fe3+是錯(cuò)誤的。正確的如下:2Fe2+Cl2=2Cl-+2Fe3+練習(xí):配平下列離子方程式S2-+SO32-+H+S+H2OS2O32-+H+S+SO2+H2OClO3-+Cl-+H+Cl2+H2OMnO2+H+Cl-Mn2+Cl2+H2OCu2+I-CuI+I3-Cu+H+NO3-Cu2+NO+H2OCu+Fe3+Fe2+Cu2+Na+H2ONa+H2+OH-Al+OH-+H2OAlO2-+H2Si+OH-+H2OSiO32-+H2 NO3+Z
23、n+OH+H2ONH3+Zn(OH)4210、缺項(xiàng)配平缺項(xiàng)配平的一般規(guī)律:a、缺項(xiàng)一般不可能是氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。b、缺項(xiàng)一般是介質(zhì),如H2O、KOH、H2SO4,對(duì)于離子方程式的缺項(xiàng)通常是H+、OH-、H2O配平的步驟是:(1)先確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物各項(xiàng)化學(xué)計(jì)量數(shù);(2)根據(jù)兩邊氫、氧原子數(shù)或某一原子團(tuán)確定缺項(xiàng)物質(zhì);(3)用觀察法確定其它各項(xiàng)化學(xué)計(jì)量數(shù)。例15、2KMnO4+5KNO2+囗_2MnSO4+K2SO4+5KNO3+3H2O 缺項(xiàng)為H2SO4 化學(xué)計(jì)量數(shù)為3練:3Pt+4HNO3+18HCl3H2PtCl6+4NO+囗_ 缺項(xiàng)為H2O 化學(xué)計(jì)量數(shù)
24、為8練:3ClO-+2Fe(OH)3+囗_3Cl-+2FeO42-+5H2O 缺項(xiàng)為OH- 化學(xué)計(jì)量數(shù)為4注意:如果是化學(xué)反應(yīng)方程式,其缺項(xiàng)一般為:水、酸、堿。如果是離子反應(yīng)方程式其缺項(xiàng)一般為:水、H+、OH-。在離子反應(yīng)方程式配平其缺項(xiàng)時(shí)如有兩種可能如(H2O、H+)或(H2O、OH-),還應(yīng)考慮離子共存的問(wèn)題如:Cu2+FeS2+囗_Cu2S+SO42-+Fe2+囗_可有兩種選擇:(14、5、12H2O、7、3、5、24H+)或(14、5、24OH-、7、3、5、12H2O)后一種配平由于OH-與Cu2+不能共存所以不正確。11、整體把握變化的原子數(shù)練習(xí):配平下面的化學(xué)方程式K4Fe(CN
25、)6KCN+Fe+C+N2提示:此題中由于C、N原子均部分參加反應(yīng),且原子個(gè)數(shù)比為11,配平時(shí)要注意保持二者的比例關(guān)系。如下: 結(jié)論與步驟如下:K4Fe(CN)6=4KCN+1Fe+2C+1N2 PbO2+MnSO4+H2SO4Pb(MnO4)2+PbSO4+H2O分析:此反應(yīng)的特點(diǎn)是+4價(jià)Pb的還原產(chǎn)物+2價(jià)Pb分別在兩種生成物中,配平時(shí)要從變化的Pb原子總數(shù)把握配平。如下:Pb:+4+22×52Mn:+2+7 10×1此題把倍數(shù)1乘到帶角碼的物質(zhì)Pb(MnO4)2前,但倍數(shù)5不直接乘到Pb(MnO4)2或PbSO4前,因?yàn)?是變化的Pb原子總數(shù),結(jié)合反應(yīng)中+4價(jià)Pb變化
26、數(shù)也為4,而+4價(jià)Pb只有一種存在形式PbO2,所以,應(yīng)把倍數(shù)5乘到只有一種存在形式的PbO2前。如下:5PbO2+2MnSO4+2H2SO4=1Pb(MnO4)2+4PbSO4+2H2O五、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用1氧化還原反應(yīng)中的守恒(1)原子守恒:從宏觀上闡述即指質(zhì)量守恒,從微觀上講就是指原子守恒。(2)電荷守恒:方程式左邊的凈電荷數(shù)等于方程式右邊的凈電荷數(shù)。(3)電子守恒:氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等。例16、按反應(yīng)式N2H5+4Fe3+ 4Fe2+Y+,在水溶液中,N2H5+將Fe3+還原為Fe2+,作為N2H5+ 的氧化產(chǎn)物Y可能是( )ANH3 BN2 CNO DNO2分析
27、: 先分析N2H5+ 中N的化合價(jià)。根據(jù)H為+1價(jià),設(shè)N的化合價(jià)為x,則有:2x+5×(+1)+1 解得: x-2。設(shè)N2H5+的氧化產(chǎn)物Y中N的化合價(jià)為a價(jià)。則2N:-2a 2(a+2) 4Fe:+3+2 4根據(jù)電子得失守恒有:2(a+2)4解得:a=0,答案為B。例17、SO和MO在酸性溶液中發(fā)生如下反應(yīng):5SO+2MO+6H5SO+2M+ 3H2O,則MO中x的數(shù)值為_(kāi)。分析:根據(jù)電荷守恒有6-2×5-2x2×2-2×5所以,x=12強(qiáng)弱規(guī)律:較強(qiáng)氧化性的氧化劑和較強(qiáng)還原性的還原劑反應(yīng),生成弱還原性的還原產(chǎn)物和弱氧化性的氧化產(chǎn)物。應(yīng)用:在適宜的條件
28、下,用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)制備氧化性較弱的物質(zhì),或用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)制備還原性較弱的物質(zhì),亦可用于比較物質(zhì)間氧化性或還原性的強(qiáng)弱。3歸中規(guī)律:同一元素不同價(jià)態(tài)原子間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí):高價(jià)態(tài) 中間價(jià)態(tài) 低價(jià)態(tài),也可歸納為:兩相靠,不相交。若中間有多種價(jià)態(tài),則原高價(jià)物質(zhì)對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物價(jià)態(tài)仍高,原低價(jià)態(tài)的物質(zhì)對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物的價(jià)態(tài)仍低,或說(shuō)成:同種元素不同價(jià)態(tài)間反應(yīng)向中間靠近時(shí),價(jià)態(tài):還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物,也可說(shuō)成:高對(duì)高,低對(duì)低。例如:此反應(yīng)中H2S不可能變?yōu)镾O2,同樣,H2SO4也不可能變?yōu)樯晌镏蠸。4歧化反應(yīng):反應(yīng)物自身氧化還原反應(yīng),同種元素一部分化合價(jià)升高,一部分化合價(jià)降低的反應(yīng)。高價(jià)態(tài) 中間價(jià)
29、態(tài) 低價(jià)態(tài)例如: +2NaOHNa +NaO+H2O5先后規(guī)律:一種氧化劑(或還原劑)與多種還原劑(或氧化劑)相遇時(shí),總是依還原性(或氧化性)強(qiáng)弱順序先后去氧化還原劑(或去還原氧化劑 )應(yīng)用:判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性及反應(yīng)順序。例如:把Cl2通入FeBr2溶液中,Cl2的強(qiáng)氧化性可將Fe2+、Br-氧化。由于還原性Fe2+>Br-,所以,當(dāng)通入少量的Cl2時(shí),根據(jù)先后規(guī)律,Cl2首先將Fe2+氧化。當(dāng)Cl2足量時(shí),方可把Fe2+、Br-一并氧化。2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-(Cl2不足量),2Fe2+4Br-+3Cl22Fe3+2Br2+6Cl-(Cl2足量)6性質(zhì)規(guī)律某元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)
30、,則含有該元素的物質(zhì)就具有氧化性。(在化學(xué)反應(yīng)中,該元素化合價(jià)只能降低,不可升高)例:KnO4、H2O4、HO3、Cl3、2等。某元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí),則含有該元素的物質(zhì)具有還原性。(在化學(xué)反應(yīng)中,該元素的化合價(jià)只能升高,不能降低)例:H、Na2等。某元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí),則含有該元素的物質(zhì)既有氧化性,又有還原性。(該元素的化合價(jià)可能升高或者降低)例: 、 、 、 等。金屬單質(zhì)只有還原性,非金屬單質(zhì)多數(shù)既具有氧化性,又具有還原性,少數(shù)只具有氧化性(如O2、F2)。含同種元素相鄰價(jià)態(tài)的兩種物質(zhì)之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。例:C與CO,CO與CO2,Cl2和HCl,濃H2SO4與SO2等各組的兩種物質(zhì)均不
31、能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。例18一定量的氯酸鉀加到濃鹽酸中發(fā)生如下反應(yīng):KClO3+6HCl(濃)KCl+3Cl2+3H2O,其中被還原的元素和被氧化的元素間的質(zhì)量比是( )A、16 B、61C、11 D、15解析:首先分析價(jià)態(tài)KO3+6H(濃)K+32+3H2O,反應(yīng)前后,化合價(jià)變化的全是Cl元素,且反應(yīng)前后均有-1價(jià)的Cl,我們可以將化合價(jià)分析所得信息歸納:表示成 +6 +6 ,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律,可以將前后相同價(jià)態(tài)的原子約去,即可分析出該反應(yīng)的本質(zhì): +5 6 ,故被還原的元素原子個(gè)數(shù)和被氧化的元素原子個(gè)數(shù)比為15,即它的質(zhì)量比為15,故選D。六、分類例題判斷概念例19、已知化學(xué)方程式CaC
32、O3+2HCN=CaCN2+CO+H2+CO2,在反應(yīng)中( )A氫元素被氧化,碳元素被還原BHCN既是氧化劑又是還原劑CCaCN2是氧化產(chǎn)物H2為還原產(chǎn)物DCO為氧化產(chǎn)物,H為還原產(chǎn)物解析:本題考查氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念。解題時(shí)要仔細(xì)分析反應(yīng)物和生成物的分子式。正確標(biāo)出化合價(jià),然后根據(jù)“價(jià)升高失電子還原劑氧化反應(yīng)氧化產(chǎn)物;價(jià)降低得電子氧化劑還原反應(yīng)還原產(chǎn)物”確定有關(guān)概念。 (注意生成物CO2中碳元素來(lái)自CaCO3,它的化合價(jià)在反應(yīng)前后沒(méi)有發(fā)生變化),即氫元素化合價(jià)降低,碳元素化合價(jià)升高。故HCN既是氧化劑又是還原劑,CaCN2是氧化產(chǎn)物,H2是還原產(chǎn)物。答案:BC氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷例20、
33、常溫下,在下列溶液中發(fā)生如下反應(yīng):16H+10Z-+2XO4=2x2+5Z2+8H2O2A2+B2=2A3+2B2B+Z2=B2+2Z由此判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )A反應(yīng)Z2+2A2+=2A3+2Z可以進(jìn)行BZ元素在反應(yīng)中均被還原C氧化性由強(qiáng)到弱的順序是XO4、Z2、B2、A3+D還原性由強(qiáng)到弱的順序是A2+、B、Z、X2+解析:根據(jù)規(guī)律,在同一反應(yīng)中,氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性,可得出:氧化性XO4Z2B2A3+,還原性A2+BZX2+。答案:B說(shuō)明:判斷一個(gè)氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生,通常用到下列規(guī)律相應(yīng)氧化性離子可以把下面對(duì)應(yīng)還原性離子氧化簡(jiǎn)單計(jì)算例
34、21、在一定條件下,PbO2與Cr3+反應(yīng),產(chǎn)物是Cr2O72和 Pb2+,則與1molCr3+反應(yīng)所需PbO2的物質(zhì)的量為( )A3.0 mol B1.5mol C1.0mol D0.75mol解析:Cr3+ ,失3e;PbO2Pb2+,得2e,據(jù)得失電子守恒有:1×3n(PbO2)×2 n(PbO2)1.5mol答案:B例22、一定條件下硝酸銨受熱分解的未配平化學(xué)方程式為 ,在反應(yīng)中被氧化與被還原的氮原子之比為A11 B54 C53 D35解析本題使用電子守恒法解答比較簡(jiǎn)單,本反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是中-3價(jià)氮和中+5價(jià)氮?dú)w中變?yōu)镹2中的0價(jià)氮。N:-30 3×5N:+5
35、0 5×3由上可知,被氧化與被還原的氮原子個(gè)數(shù)比為5:3,本題正確答案為C?!踞槍?duì)性練習(xí)】1在xR2+yH+O2=mR3+nH2O的離子方程式中,對(duì)系數(shù)m和R3+的判斷正確的是 A. m=4 R2+是還原劑 B. m=y R3+是氧化產(chǎn)物C. m=2 R2+是氧化劑 D. m=y R3+是還原產(chǎn)物2單質(zhì)X和Y相互反應(yīng)生成X2+和Y2,現(xiàn)有下列敘述:X被氧化 X是氧化劑 X具有氧化性 Y2是還原產(chǎn)物 Y2具有還原性 X2+具有氧化性 Y的氧化性比X2+氧化性強(qiáng),其中正確的是 A B C D3已知酸性溶液中,下列物質(zhì)氧化KI時(shí),自身發(fā)生如下變化:Fe3+Fe2+、MnO4Mn2+、Cl2
36、2Cl、HNO2NO,如果分別用等物質(zhì)的量的這些物質(zhì)氧化足量的KI,得到I2最多的是A.Fe3+ B.MnO4 C.Cl2 D.HNO24下列粒子不具有還原性的是 AH2 BFe2 CIDH5鐵、鈷、鎳的原子序數(shù)分別為26、27、28他們性質(zhì)相似,被稱為鐵系元素,已知反應(yīng):Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OCo2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2+3H2O,氧化能力由強(qiáng)到弱的順序 AFe2O3>Co2O3>Cl2 BCl2>Fe2O3>Co2O3 CCl2>Co2O3>Fe2O3 DCo2O3>Cl2>Fe2O36R、X、Y和Z是四種
37、元素,其常見(jiàn)化合價(jià)均為+2價(jià),且X2+與單質(zhì)R不反應(yīng):X2+Z=X+Z2+;Y+Z2+=Y2+Z。這四種離子被還原成0價(jià)進(jìn)表現(xiàn)的氧化性大小符合AR2+>X2+>Z2+>Y2+ BX2+>R2+>Y2+>Z2+ CY2+>Z2+>R2+>X2+ DZ2+>X2+>R2+>Y2+7SO2溶于水后,與水反應(yīng)生成H2SO3,下列對(duì)于H2SO3的性質(zhì)預(yù)測(cè)正確的是 A有氧化性,無(wú)還原性,無(wú)酸性 B有氧化性,有還原性,有酸性 C有還原性,無(wú)氧化性,無(wú)酸性 D有還原性,無(wú)氧化性,有酸性8下列反應(yīng)中,氯元素被氧化的是A2KClO32KCl3
38、O2 B2P5Cl22PCl5CMnO24HCl(濃)MnCl2十2H2OCl2 DH2Cl22HCl9下列說(shuō)法正確的是A氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是元素化合價(jià)發(fā)生變化 B還原劑是一種能夠得到電子的物質(zhì)C物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)是還原反應(yīng) D氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是同時(shí)發(fā)生的10下列變化需要加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)的是AMnOMn2 BHClCl2 CFeFe3DKClO3O211在2KMnO416HCl2KCl2MnCl25Cl28H2O反應(yīng)中,氧化產(chǎn)物是AKCl BMnCl2 CH2O DCl212某一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì):O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2已知該反應(yīng)中H
39、2O2只發(fā)生如下過(guò)程:H2O2 O2 (1)該反應(yīng)中的還原劑是 。(2)該反應(yīng)中,發(fā)生還原反應(yīng)的過(guò)程是 。(3)如反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.3mol電子,則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為 。13.用0.1mol·L1FeSO4溶液60ml,恰好將1×103molX2O72離子還原,則元素X在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為_(kāi).答案:1.A 2. B 3.B 4.D 5.D 6.A 7.B 8.C 9.D 10.D 11.D 12.(1)H2O2 (2)H2CrO4 C r(OH)3 (3)3.37L 13. 0高中氧化還原反應(yīng)練習(xí)題一、 單項(xiàng)選擇:、下列反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)的是、復(fù)分解反應(yīng)
40、60; 、化合反應(yīng)、置換反應(yīng) 、分解反應(yīng)、下列敘述正確的是、氧化還原的本質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生了電子得失、在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑和還原劑可以是同一種反應(yīng)物、還原劑在氧化還原反應(yīng)中發(fā)生氧化反應(yīng)、分解反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是、物質(zhì)跟氧氣反應(yīng) 、有氧原子得失的反應(yīng)、有元素化合價(jià)升降的反應(yīng)、有電子得失或共用電子對(duì)發(fā)生偏移的反應(yīng)、下列變化過(guò)程,屬于還原反應(yīng)的是、HCL MgCL2、Na Na+ 、CO CO2
41、 、Fe3+ Fe、下列說(shuō)法不正確的是、物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)是氧化反應(yīng)、物質(zhì)所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)是還原反應(yīng)、氧化劑本身被還原,具有氧化性;還原劑本身被氧化,具有還原性、氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)不一定同時(shí)存在于一個(gè)反應(yīng)中、實(shí)現(xiàn)下列變化需要加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)的是、Fe2O3 Fe 、Cu Cu(NO3)2 、SO3 H2SO4 、H2SO4 SO3、NO2溶于水時(shí)的反應(yīng)是:3NO2+H2O=
42、2HNO3+NO。在該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的分子個(gè)數(shù)之比是、3:1 、2:1 、1:2 、1:3、下列反應(yīng)8NH3+3CL2=6NH4CL+N2中氧化劑和還原劑分子個(gè)數(shù)之比是、8:3 、3:8 、2:3 &
43、#160; 、3:2、在5NH4NO3=2HNO3+4N2+9H2O的反應(yīng)中,發(fā)生氧化反應(yīng)的氮原子與發(fā)生還原反應(yīng)的氮原子的個(gè)數(shù)之比是、5:8 、5:4 、5:3 、3:5、根據(jù)下列反應(yīng)的化學(xué)方程式判斷下列物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱排序正確的是
44、; 2FeCL3+Cu=2FeCL2+CuCL2 CuCL2+Fe=FeCL2+Cu、CuCL2>FeCL2>FeCL3、FeCL3>FeCL2>CuCL2 、CuCL2>FeCL3>FeCL2、FeCL3>CuCL2>FeCL2、已知常溫下,在溶液中發(fā)生如下反應(yīng): 16H+10Z-+2XO4-=2X2+5Z2+8H2O; 2A2+B2=2A3-+2B-;2B-+Z2=B2+2Z-由此推斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 、反應(yīng)Z2+2A2+=2A3+2Z-可以進(jìn)行、Z元素在反應(yīng)中均被還原 、氧化性由強(qiáng)到弱的順序是XO4-,Z2,B2, A3+、還原性由強(qiáng)到弱的順序是Z-,B-,A2+,X2+12、由相同條件下的三個(gè)反應(yīng)2A-+B2=2B-+A2 2C-+A2=2A-+C2 2B-+D2=2D-+B2,由此可以推斷正確的是、氧化性A2>B2>C2>D2
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