氧化性与还原性
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高中化学知识---判断氧化性与还原性强弱有十种方法1.以原子结构为依据:例如,比较Na+ Mg2+ Al3+ 的氧化性强弱。
Na+ Mg2+ Al3+ 三种微粒电子结构相同,但核电核数依此增大,微粒半径依此减小,故氧化性由强到弱的顺序为Al3+ > Mg2+ >Na+2.以元素在周期表中的位置为依据。
①同主族元素从上到下原子还原性增强(氧化性减弱),离子氧化性减弱(还原性增强)②统周期元素,从左向右原子还原性减弱,氧化性增强。
3.根据氧化-还原程度的大小判断。
①不同氧化剂与同一还原剂反应,看还原剂被氧化的程度。
使其呈高价态者氧化性强。
②不同还原剂与同一氧化剂反应,看氧化剂被还原的程度。
使其呈低价态者还原性强。
4.以反应物,产物之间的关系判断。
对于氧化-还原反应一般有如下对应关系:氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物。
则氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物。
如根据:K2CrO7+14HCI()=2KCI+CrCI3+CI2↑+7H2O 可以判断在酸性条件下,氧化性:K2CrO7> CI2 ,还原性:HCI> CrCI3 5.依据金属活动性顺序判断。
按照金属活动性顺序,排在前面的金属元素其原子的还原性强,排在后面的金属元素其阳离子的氧化性强。
例如,还原性Na>Mg>AI, 氧化性Cu2+>H+>Zn2+6. 根据非金属活动性顺序比较.如按F、 O 、CI、 Br 、I 、S的顺序从左向右原子氧化性减弱,而阴离子还原性增强。
7. 根据元素价态高低比较。
①同种元素一般价态较高者氧化性强。
如氧化性:Fe3+>Fe2+Sn4+>Sn2+ ,S(+6)>S(+4)>S(0)>S(-2)②含氧酸的比较:HCIO>HCIO2>HCIO3>HCIO4(氧化性)8.根据原电池、电解池的电极反应判断。
①两种不同的金属构成原电池的两极,还原性:负极金属>正极金属②在电解过程中,氧化性越强的金属阳离子优先在阴极放电,还原性强的非金属阴离子优先在阳极放电。
氧化性:F2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>SO2>S高锰酸钾溶液的酸性越强,氧化性越强。
还原性:S2->SO3(2-)>I->Fe2+>Br->Cl->F-推荐:常见的氧化剂有:1活泼的金属单质,如X2(卤素)、O2、O3、S等2高价金属阳离子,如Cu2+,Fe3+等或H+3高价过较高价含氧化合物,如MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、H2SO4(浓)、KClO3、HClO等4过氧化物,如Na2O2、H2O2等常见的还原剂有1活泼或较活泼的的金属,如K,Na,Mg,Al,Zn,Fe等2低价金属阳离子,如Fe3+,Sn2+等3非金属阳离子,如Cl-,B-,I-,S2-等4某些非金属单质,如H2,C,Si在含可变化合价的化合物中,具有中间价态元素的物质(单质或化合物)即可作氧化剂,又可做还原剂,例如Cl2,H2O2,Fe2+,H2SO3等既具有氧化性,又具有还原性。
(1)根据化学方程式判断氧化性、还原性的强弱氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物(2)根据物质活动顺序判断氧化性、还原性的强弱1金属活动顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au原子还原性逐渐减弱,对应阳离子氧化性逐渐增强。
(金属还原性与溶液有关,如在稀盐酸,稀硫酸中Al比Cu活泼,但在浓硝酸中Cu比Al活泼2非金属活动顺序F Cl Br I S原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阳离子还原性逐渐增强。
(3)根据反应条件判断氧化性和还原性的强弱当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化剂价态相同,可根据反应条件的高、低来进行判断,例如:16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2(1)4HCl+MnO2=(加热)MnCl2+2H2O+Cl2(2)4HCl+O2=(CuCl2,500摄氏度)2H2O+2Cl2(3)上述三个反应中,还原剂都是浓盐酸,氧化产物都是Cl2,而氧化剂分别是KMnO4,MnO2,O2,(1)式中KMnO4常温下就可以把浓盐酸中的氯离子氧化成氯原子,(2)式中MnO2需要在加热条件下才能完成,(3)式中O2不仅需要加热,而且还需要CuCl2做催化剂才能完成,由此可以得出氧化性KMnO4>MnO2>O2(4)根据氧化产物的价态高低判断当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱,如:2Fe+3Cl=(加热)2FeCl3Fe+S=(加热)FS可以判断氧化性:Cl2>S.(5)根据元素周期表判断氧化性,还原性的强弱1同主族元素(从上到下)F Cl Br I非金属原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强。
物质的氧化性还原性顺序集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-氧化性:F2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>SO2>S高锰酸钾溶液的酸性越强,氧化性越强。
还原性:S2->SO3(2-)>I->Fe2+>Br->Cl->F-推荐:常见的氧化剂有:1活泼的金属单质,如X2(卤素)、O2、O3、S等2高价金属阳离子,如Cu2+,Fe3+等或H+3高价过较高价含氧化合物,如MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、H2SO4(浓)、KClO3、HClO等4过氧化物,如Na2O2、H2O2等常见的还原剂有1活泼或较活泼的的金属,如K,Na,Mg,Al,Zn,Fe等2低价金属阳离子,如Fe3+,Sn2+等3非金属阳离子,如Cl-,B-,I-,S2-等4某些非金属单质,如H2,C,Si在含可变化合价的化合物中,具有中间价态元素的物质(单质或化合物)即可作氧化剂,又可做还原剂,例如Cl2,H2O2,Fe2+,H2SO3等既具有氧化性,又具有还原性。
(1)根据化学方程式判断氧化性、还原性的强弱氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物(2)根据物质活动顺序判断氧化性、还原性的强弱1金属活动顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au原子还原性逐渐减弱,对应阳离子氧化性逐渐增强。
(金属还原性与溶液有关,如在稀盐酸,稀硫酸中Al比Cu活泼,但在浓硝酸中Cu比Al活泼2非金属活动顺序F Cl Br I S原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阳离子还原性逐渐增强。
(3)根据反应条件判断氧化性和还原性的强弱当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化剂价态相同,可根据反应条件的高、低来进行判断,例如:16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2(1)4HCl+MnO2=(加热)MnCl2+2H2O+Cl2(2)4HCl+O2=(CuCl2,500摄氏度)2H2O+2Cl2(3)上述三个反应中,还原剂都是浓盐酸,氧化产物都是Cl2,而氧化剂分别是KMnO4,MnO2,O2,(1)式中KMnO4常温下就可以把浓盐酸中的氯离子氧化成氯原子,(2)式中MnO2需要在加热条件下才能完成,(3)式中O2不仅需要加热,而且还需要CuCl2做催化剂才能完成,由此可以得出氧化性KMnO4>MnO2>O2(4)根据氧化产物的价态高低判断当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱,如:2Fe+3Cl=(加热)2FeCl3Fe+S=(加热)FS可以判断氧化性:Cl2>S.(5)根据元素周期表判断氧化性,还原性的强弱1同主族元素(从上到下)F Cl Br I非金属原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强。
氧化还原反应(二)氧化性、还原性强弱规律1.氧化性、还原性的判断(1)氧化性是指得电子的性质(或能力);还原性是指失电子的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。
如:Na -e -===Na +,Al -3e -===Al 3+,但根据金属活动性顺序表,Na 比Al 活泼,更易失去电子,所以Na 比Al 的还原性强。
从元素的价态考虑:最高价态——只有氧化性,如:Fe 3+、浓H 2SO 4、KMnO 4等;最低价态——只有还原性,如:金属单质、Cl -、S 2-等;中间价态——既有氧化性又有还原性,如:Fe 2+、S 、Cl 2等。
2.氧化性、还原性强弱的比较方法(1)根据化学方程式判断氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)===还原产物+氧化产物氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
技巧点拨:从规律看都是剂大于产物,所以平时具体做题比较强弱的时候,记住一点就行,在同个化学反应方程式中,左边的大于右边(2)根据反应条件和产物价态高低进行判断①与同一物质反应,一般越易进行,则其氧化性或还原性就越强。
如Na 与冷水剧烈反应,Mg 与热水反应,Al 与水加热反应也不明显,所以还原性:Na>Mg>Al ;非金属单质F 2、Cl 2、Br 2、I 2与H 2反应,F 2与H 2暗处剧烈反应并爆炸,Cl 2与H 2光照剧烈反应并爆炸,Br 2与H 2加热到500 ℃才能发生反应,I 2与H 2在不断加热的条件下才缓慢发生反应,且为可逆反应,故氧化性:F 2>Cl 2>Br 2>I 2。
②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如果氧化产物价态相同,可根据反应条件的高低进行判断:一般条件越低,氧化剂的氧化性越强,如:MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O,2KMnO 4+16HCl(浓)===2KCl +2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O ,由上述反应条件的不同,可判断氧化性:KMnO 4>MnO 2。
十招比较氧化性、还原性强弱氧化性、还原性的强弱即物质得、失电子能力强弱。
得电子能力强的物质氧化性强,失电子能力强的物质还原性强,且氧化性、还原性的强弱只与该物质得失电子的难易程度有关,而与得失电子数目的多少无关。
氧化性和还原性的相对强弱是物质的本性,但也与外界的诸多因素有关,我们一般比较氧化性和还原性时往往针对的是物质在外界因素相近的情况。
中学常见有如下比较方法:(1)直接比较:如果两种待比较的物质能够直接发生氧化还原反应,充当氧化剂的物质比充当还原剂的物质的氧化性要强。
如需比较硫和氧气的氧化性强弱时,直接根据硫在氧气中燃烧生成二氧化硫的反应,可以判断氧气的氧化性比硫的氧化性要强。
(2)根据物质所含元素化合价的高低判断:对于同种元素的不同价态而言,一般价态越高,其氧化性就越强,价态越低,还原性就越强。
如:氧化性FeCl3 >FeCl2、KMnO4> K2MnO4 >MnO2 >Mn2+;这里需注意的是:一,必须是指不同物质中的同种元素;二,存在一组特殊物质——卤素含氧酸。
例如高氯酸、氯酸、亚氯酸、次氯酸的氧化性顺序却恰好相反,次氯酸氧化性最强,高氯酸氧化性最弱。
(3)根据产物中化合价的变化情况判断:几种氧化剂和同种还原剂发生反应,氧化产物中所含元素化合价升高的越多,对应的氧化剂氧化性越强。
例如:氯气和硫分别可以和铁发生反应,分别生成氯化铁和硫化亚铁。
氯化铁中铁元素的化合价为+3价、硫化亚铁中铁的化合价为+2价,由此可以判断:氯气的氧化性比硫的氧化性强。
(4)可根据氧化还原规律比较:在氧化还原反应中:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
运用这个规律时应当注意,该规律一般适用于溶液中的氧化还原反应,如果在高温或者加热时的氧化还原反应,有可能不符合这个规律。
例如:在溶液中,铁和盐酸反应生成氢气,此时,铁是还原剂、氢气是还原产物,得到结论:还原性Fe>H2;而在加热时,氢气与氧化铁反应可得到单质铁,此时氢气是还原剂,铁是还原产物,得到结论:还原性H2> Fe。
氧化性、还原性强弱的比较1.元素的化合价与物质氧化性、还原性的关系对于可变价态的元素来说,它处于最高价态时,只具有氧化性,处于最低价态时,只具有还原性,处于中间价态时既有氧化性又有还原性。
但特别注意,元素处于最高价态时,不一定具有强氧化性,处于最低价态时,不一定具有强还原性。
2.氧化性、还原性强弱的判断规律(1)按金属活动性顺序金属单质还原性看金属活动顺序表金属阳离子氧化性强弱看金属活动顺序表倒序(2)按非金属活动性顺序非金属单质氧化性顺序表:(氟、氯、氧、溴、碘、硫)非金属元素阴离子还原性强弱看非金属单质氧化性顺序表倒序:(硫、碘、溴、氧、氯、氟)(3)按氧化还原反应的方向同一氧化还原反应,氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物(4)按元素周期表在同一周期内,从左到右,随着原子序数的递增,元素单质的氧化性增强,说对应的阴离子的还原性减弱,元素单质的还原性减弱,所对应的金属阳离子的氧化性增强;在同一主族内,从上到下,随着原子序数的递增,单质的还原性增强,氧化性减弱,其所对应的金属阳离子的氧化性减弱,非金属元素的阴离子的还原性增强。
(5)按氧化还原反应的程度在相同条件下,不同氧化剂使同一种还原剂氧化程度大的,其氧化性强。
(6)按原电池和电解池中的放电顺序电极参加反应的电池中,负极物质的还原性强于正极物质,氧化性弱于正极物质。
在电解池中,先放电的阳离子的氧化性强,先放电的阴离子的还原性强。
(7)按反应条件的差异反应对条件的要求越低,物质的氧化性或还原性就越强。
(8)按得电子时放出能量的高低或失电子时吸收能量的高低金属原子失去电子时所需要吸收的能量越少,说明该金属还原性越强;非金属原子得到电子时所放出的能量越多,说明该非金属单质氧化性越强。
元素周期律元素周期律,指元素的性质随着元素的原子序数(即原子核外电子数或核电荷数)的增加呈周期性变化的规律。
周期律的发现是化学系统化过程中的一个重要里程碑。
(一)根据化学方程式判断(1)氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)===还原产物+氧化产物氧化剂--得电子--化合价降低--被还原--发生还原反应--还原产物还原剂--失电子--化合价升高--被氧化--发生氧化反应--氧化产物氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物(2)可根据同一个反应中的氧化剂,还原剂判断氧化性:氧化剂>还原剂氧化剂>氧化产物>还原产物还原性:还原剂>氧化剂还原剂>还原产物>氧化产物(二)根据物质活动性顺序比较(1)对于金属还原剂来说,金属单质的还原性强弱一般与金属活动性顺序相一致,即越位于后面的金属,越不容易失电子,还原性越弱。
还原性:K>Ca>Na>Mg>Al>Mn>Zn>Cr>Fe>Ni>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au(2)金属阳离子氧化性的顺序K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<Mn2+<Zn2+<Cr3+<Fe2+<Ni2+<Sn2+<Pb2+<(H+)<Cu2+<Hg2+<Fe3+<Ag+<Pt2+<Au2+注意Fe2+、Sn2+、Pb2+,不是Fe3+、Sn4+、Pb4+(3)非金属活动性顺序(常见元素)F---Cl---Br---I---S原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性增强补充:非金属氧化性顺序一般教材中常忽略F,而着重Fe,因此添加它的顺序:Cl2>Br2>Fe3+>I2>S(三)根据反应条件判断当不同氧化剂分别于同一还原剂反应时,如果氧化产物价态相同,可根据反应条件的难易来判断。
反应越容易,该氧化剂氧化性就强。
如:16HCl(浓)+2KMnO4==2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2(气)4HCl(浓)+MnO2===(加热)MnCl2+2H2O+Cl2(气)4HCl(浓)+O2==(加热,CuCl2催化剂)2H2O+2Cl2(气)氧化性:KMnO4>MnO2>O2(四)根据氧化产物的价态高低来判断当含有变价元素的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性强弱。