离子反应和氧化还原反应的关系
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氧化还原反应和四种基本反应的关系1. 什么是氧化还原反应?嘿,大家好!今天咱们聊聊氧化还原反应,这个听起来高大上的名字其实挺有趣的。
想象一下,氧化还原反应就像一场舞会,舞者们在舞池里来回穿梭,互相交替。
简单来说,氧化反应就像一个舞者把“电子”借给了另一个舞者,而还原反应则是那个舞者把“电子”还给了它的伙伴。
听起来像在演戏,其实这在化学世界里可是大事儿!这场舞会里的每个角色都有自己的任务,缺一不可。
1.1 氧化还原反应的日常例子说到这儿,大家可能会问,氧化还原反应跟我们生活有什么关系呢?其实,咱们身边随处可见!比如,铁生锈了,那就是氧化反应在作怪。
铁和氧气在空气中搭上了“车”,结果就形成了锈。
而当水果被切开后,表面变黑,那也是氧化的结果。
你看,这种反应不光是在实验室里发生,生活中可是随处可见呢!1.2 氧化还原的奥秘而且,氧化还原反应还有一个神奇之处,那就是它能释放出能量。
这就好比一场“化学派对”,当电子在反应中跳舞时,就会释放出热量和光。
你想想,火焰的燃烧、汽车的动力,都是在这一场舞会中得来的。
所以,氧化还原反应不仅是学问,还是我们生活的动力源泉!2. 基本反应的种类好啦,咱们再聊聊化学反应的四种基本类型:合成反应、分解反应、单置换反应和双置换反应。
这四种反应就像四个性格迥异的小伙伴,各自有各自的风格。
2.1 合成与分解反应首先是合成反应,想象一下,两个小伙伴一见面就决定“组团”,结合成一个新朋友。
比如,氢气和氧气结合成水,这就是合成反应。
而分解反应就像是老朋友分开,各自去追求自己的梦想。
比如水在电流的作用下分解成氢气和氧气,这就是分解反应。
2.2 置换反应的精彩然后是单置换反应,想象一下,一个朋友看到另一个朋友和第三者在一起,便插了进去,成功“夺回”了对方。
比如,锌和盐酸反应,锌把氢“抢”了过来,形成了锌盐和氢气。
而双置换反应则是两个“组合”互相换舞伴,就像“换换换”一样有趣。
盐和盐反应,产生新的化合物,就像一场盛大的舞会,大家都在变换角色。
1.有离子参加的化学反应。
离子反应的本质是某些离子浓度发生改变。
常见离子反应多在水溶液中进行。
根据反应原理,离子反应可分为复分解、盐类水解、氧化还原、络合4个类型;2.复分解反应:在溶液中酸、碱、盐之间互相交换离子的反应,一般为非氧化还原反应。
3.氧化还原反应:置换反应的离子反应;金属单质与金属阳离子之间的置换反应,如Fe与CuSO4溶液的反应,实际上是Fe与Cu之间的置换反应。
非金属单质与非金属阴离子之间的置换反应,如Cl2与NaBr溶液的反应,实际上是Cl2与Br之间的置换反应。
6.1.钠元素保持1价,碳酸根保持-2价,氯元素保持-1价,而钙元素保持2价. 2.金属性在本质上就是还原性,而还原性不仅仅表现为金属的性质。
3.非金属性在本质上就是氧化性,而氧化性不仅仅表现为非金属单质的性质。
4.一个粒子的还原性越强,表明它的氧化性越弱;粒子的氧化性越强,表明它的还原性越弱。
即在金属活动性顺序表:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,排在前面的金属还原性强,排在后面的金属离子氧化性强如:在元素周期表中,非金属性最强的非金属元素氟,它的氧化性最强,因此氟元素无正价。
反之,金属性越强的元素,它的还原性也就越强。
5.一切氧化还原反应之中,还原剂的还原性>还原产物的还原性 6.一切氧化还原反应之中,氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性7.还原性的强弱只与失电子的难易程度有关,与失电子的多少无关。
8.非金属活动顺序氟>氧>氯>溴>氮>硫>氢>红磷>碘>碳>砷>硒>硼>硅[氧和氯可对换,常温下氯的活动性强于氧,高温下氧的活动性远强于氯]9.金属得电子不一定变为0价例:2Fe3++Cu=2Fe2+ + Cu2+,Fe3+—Fe2+7.双线桥法:表明反应前后同一元素原子间的电子转移情况。
氧化还原反应及离子反应一、四种基本反应类型:化合反应,分解反应,置换反应,复分解反应氧化还原反应和四种基本反应类型的关系二.氧化还原反应1.氧化还原反应:有电子转移的反应2. 氧化还原反应实质:电子发生转移判断依据:元素化合价发生变化氧化还原反应中概念及其相互关系如下:失去电子——化合价升高——被氧化(发生氧化反应)——是还原剂(有还原性)得到电子——化合价降低——被还原(发生还原反应)——是氧化剂(有氧化性)1.氧化还原反应中电子转移的表示方法双线桥法表示电子转移的方向和数目注意:a.“e-”表示电子。
b.双线桥法表示时箭头从反应物指向生成物,箭头起止为同一种元素,应标出“得”与“失”及得失电子的总数。
c.失去电子的反应物是还原剂,得到电子的反应物是氧化剂d.被氧化得到的产物是氧化产物,被还原得到的产物是还原产物2.氧化性、还原性强弱的判断(1)通过氧化还原反应比较:氧化剂+ 还原剂→ 氧化产物+还原产物氧化性:氧化剂> 氧化产物还原性:还原剂> 还原产物(2)从元素化合价考虑:最高价态——只有氧化性,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等;中间价态——既具有氧化性又有还原性,如Fe2+、S、Cl2等;最低价态——只有还原性,如金属单质、Cl-、S2-等。
(3)根据其活泼性判断:①根据金属活泼性:对应单质的还原性逐渐减弱K Ca Na Mg AlZn FeSn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au对应的阳离子氧化性逐渐增强②根据非金属活泼性:对应单质的氧化性逐渐减弱Cl 2 Br 2 I 2 S对应的阴离子还原性逐渐增强(4) 根据反应条件进行判断:不同氧化剂氧化同一还原剂,所需反应条件越低,表明氧化剂的氧化剂越强;不同还原剂还原同一氧化剂,所需反应条件越低,表明还原剂的还原性越强。
如:2KMnO 4 + 16HCl (浓) = 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2↑ + 8H 2OMnO 2 + 4HCl(浓) =△= MnCl 2 + Cl 2↑ + 2H 2O前者常温下反应,后者微热条件下反应,故物质氧化性:KMnO 4 > MnO 2(5) 通过与同一物质反应的产物比较:如:2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3 Fe + S = FeS 可得氧化性 Cl 2 > S3、氧化还原方程式的配平(a)配平依据:在氧化还原反应中,得失电子总数相等或化合价升降总数相等。
离子反应顺序口诀反应先后顺序规律离子反应的本质是某些离子浓度发生改变。
常见离子反应多在水溶液中进行。
有离子参加的化学反应。
根据反应原理,离子反应可分为复分解、盐类水解、氧化还原、络合4个类型。
1. 在氧化还原反应中,多种氧化剂遇到一种还原剂,或者多种还原剂遇到一种氧化剂,根据强者优先的原则予以确定反应先后。
2. 根据反应后生成物的稳定程度来判断,生成物越稳定的离子优先反应。
3. 根据反应后生成物的溶解度来判断,生成物溶解度越小的离子优先反应。
4. 根据反应后生成物的电离程度来判断,生成物电离程度越小的离子优先反应。
复分解型离子反应的先后原则为:生成的电解质越弱越优先反应,同理,生成的沉淀溶解度越小,越优先反应,但有时也要考虑离子共存(例如双水解)的影响。
阳离子氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阴离子还原性:S2+>I->SO32->Br->Cl->OH->含氧酸根其实这些都是高中强行规定的,实际反应要参照概率因素和速率因素共同得到的整体效应结果复分解反应在溶液中酸、碱、盐之间互相交换离子的反应,一般为非氧化还原反应。
离子反应器这类离子反应发生的条件与复分解反应的条件一致,分三种情况:(1)生成难溶的物质(2)生成难电离的物质①常见的难电离的物质②反应规律:由强酸制弱酸,由强碱制弱碱。
如:盐酸+Ca(ClO)2溶液H++ClO-=HClO稀醋酸+苯酚钠溶液CH3COOH+C6H5O-=CH3COO-+C6H5OHNH4Cl溶液+NaOH溶液NH4++OH-=NH3·H2O(3)生成挥发性物质①常见的挥发性物质有:SO2、CO2、NH3、H2S等。
其中SO2、CO2、NH3即是挥发性物质,也是难电离物质(H2SO3、H2CO3、NH3·H2O)进一步分解的产物,因此,从离子反应的本质上是相同的。
1.了解氧化还原反应的本质是电子转移,了解常见的氧化还原反应。
掌握常见的氧化还原反应的配平和相关计算。
2.了解离子反应的概念,离子反应发生的条件,了解常见离子的检验方法。
3.能正确书写化学方程式、离子方程式,并能进行有关计算。
一、氧化还原反应的概念辨析及规律应用1.氧化还原反应的基本规律及应用2.正确理解氧化还原反应中的八个"不一定”(1)含最高价态元素的化合物不一定有强氧化性,如H3PO4、Na+;而含低价态元素的化合物也可能有强氧化性,如氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4。
(2)在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,如Cl2+H2O HCl+HClO。
(3)得电子难的物质不一定易失电子,如ⅣA族的碳(C)和稀有气体。
(4)元素由化合态变为游离态不一定被氧化,也可能被还原。
(5)氧化还原反应中一种反应物不一定只表现出一种性质,如Cl2+2NaO H===NaCl+NaClO+H2O中的Cl2既表现氧化性又表现还原性。
(6)物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得失电子的难易,与得失电子的多少无关。
如Na、Mg、Al 的还原性强弱依次为Na>Mg>Al。
(7)氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,此方法不适用于歧化反应和电解反应。
(8)浓H2SO4具有强氧化性,SO2具有还原性,但二者并不能发生氧化还原反应。
二、离子方程式的书写及正误判断1.离子方程式正误的判断方法2.书写离子方程式时的注意要点(1)离子反应要符合客观事实不要臆造。
(2)多元弱酸的酸式酸根离子不拆开写。
如NaHSO3应拆分为Na+和HSO-3。
(3)盐类水解的离子方程式书写易忽视符号"===”与"”、"↑”与"↓”的正确使用。
(4)注意几个涉及氧化还原反应的离子方程式,如少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,产物为CaSO4而不是CaSO3;向Fe(OH)3悬浊液中加入稀碘化氢溶液中,产物中的Fe元素应为Fe2+而不是Fe3+。
专题:氧化还原反应和离子反应一、知识要点考纲定位:应用:氧化还原反应;离子方程式。
理解:氧化剂、还原剂;电离,电解质和非电解质,强电解质和弱电解质;溶解过程及其能量变化,反应热,热化学方程式。
1.有关氧化还原反应的概念(七对对立统一的概念)还原剂还原性失去电子化合价升高被氧化氧化反应氧化产物反应物表现性质本质特征变化过程发生反应所得产物氧化剂氧化性得到电子化合价降低被还原还原反应还原产物可以联系记忆为:还原剂具有还原性(失去电子的能力)、在反应中失去电子、化合价升高、被氧化、发生氧化反应、得到氧化产物;氧化剂具有氧化性(得到电子的能力)、在反应中得到电子、化合价降低、被还原、发生还原反应、得到还原产物。
2.常见的氧化剂与还原剂(1)常见的还原剂(能失电子的物质)①金属单质,如K、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu等;②非金属阴离子,如S2-、I-、Br-、Cl-等;③含低价态元素的化合物,如NH3、CO、H2S、SO2、H2SO3、Na2SO3等;④低价态阳离子,如Fe2+等;⑤某些非金属单质,如H2、Si、C等。
(2)常见的氧化剂(能得电子的物质)①活泼的非金属单质,如F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3、S等;②含高价态元素的化合物,如HNO3、KClO3、KMnO4、MnO2、固体硝酸盐等;③高价态金属阳离子,如Fe3+、Cu2+、Ag+、Pb4+等;④能电离出H+的物质,如HCl、H2SO4、NaHSO4溶液等。
(3)某些既可作氧化剂又可作还原剂(既能失电子又能得电子)的物质①具有中间价态的物质:S、C、N2、Cl2、H2O2、SO2、H2SO3、Fe2+等;②阴、阳离子可分别被氧化还原的物质,如HCl、H2S、H2SO3、FeCl3等。
3.氧化还原反应的一般规律(1)表现性质规律氧化性是指得到电子的性质(或能力);还原性是指失去电子的性质(或能力)。
物质氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难以程度,而与得失电子数目无关。
高中化学之相互竞争的离子反应和氧化还原反应先后顺序问题反应物间一对多的化学反应常有“平行反应”和“竞争反应”两类,平行反应主要指多个反应相互间没有影响可同时进行;而竞争反应是指由于反应能力不同,多个反应按一定的先后顺序逐次进行。
竞争反应主要包括两种基本题型:一是一种氧化剂(还原剂)与多种还原剂(氧化剂)反应,如把Cl2通入含I-、Br-、Fe2+的溶液中,按照还原能力由强到弱的顺序,I-优先反应,其次是Fe2+,最后是Br-;二是一种酸(碱)与多种碱性(酸性)物质反应,如把盐酸逐滴加入到含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中,按照碱性由强到弱的顺序,NaOH优先反应,其次是Na2CO3,最后是NaHCO3,此类竞争反应的先后顺序即是其有效顺序。
在实际问题中有部分看似平行的反应,由于物质的性质而出现了“有效”和“无效”两种可能性,准确地确定有效反应就成了解题的关键。
解决此类问题最简单的方法就是假设法1.复分解反应之间的竞争若某一溶液中同时存在几个可能的复分解反应,则生成更难溶解或更难电离的物质的反应将优先进行。
【例1】写出在硫酸铝铵溶液中加入少量氢氧化钡溶液的离子方程式:。
解析:假设NH4+与OH-先反应,则生生NH3ˑH2O,而Al3+又与NH3ˑH2O反应生成NH4+和2Al(OH)3,故认为是Al3+和OH-先反应。
在硫酸铝铵溶液中,存在NH4+、Al3+与SO42-,当加入少量的Ba(OH)2溶液后,Ba2+和SO42-结合生成BaSO4,OH-则既可与Al3+结合又能与NH结合,它们彼此之间发生相互竞争的反应。
由于在含有Al3+的溶液中滴入NH3·H2O,有白色沉淀生成可知,Al3+结合OH-的能力大于NH4+结合OH-的能力,OH-优先与Al3+结合生成Al(OH)3,则上述离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓。
第四节氧化还原反应和离子反应【知识网络】二.离子反应:1.定义:有离子参加或生成的反应2.总趋势:向原溶液里某种或几种离子浓度降低的方向进行【易错指津】一、氧化还原反应,应注意:①判断物质氧化性或还原性强弱,依据是得失电子的难易程度,而不是得失电子数的多少。
如Na的还原性大于Al。
②元素的高价态氧化性不一定比低价态强,如HClO氧化性大于HClO4。
③有的氧化还原反应的发生与浓度有关,如MnO2只与浓HCl反应。
④元素的氧化性与还原性与物质的氧化性与还原性并不一致,如H2S中-2价的S只有还原性,而不能说H2S只有还原性。
⑤同一物质还原同一物质时,不能根据氧化剂被还原的程度判断氧化性的强弱,如:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 虽然稀硝酸的还原程度大,但其氧化性比浓硝酸弱。
⑥下列氧化还原反应在标电子转移的方向和数目时,要防止错误。
错:↑正:↑+4H2O错:2Na22正:2Na反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中,转移的电子数为5,而非6,这可从其离子方程式看出:ClO3-+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O。
二、判断离子方程式的正误,应注意以下问题:①查是否违背反应事实,如铁跟硝酸反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑(错误)。
②查电荷守恒(这是高考考查重点),如Fe+ Fe3+=2Fe2+是错误的。
③查化学式能否拆成离子,如硫化亚铁与盐酸反应的离子方程式不能写成:S2-+2H+=H2S↑。
④查是否漏写离子反应,如硫酸铜和氢氧化钡溶液反应的离子方程式不能写成:Ba2++SO42-=BaSO4↓。
⑤查离子的配比数是否正确,如硫酸和氢氧化钡溶液反应的离子方程式不能写成:H++SO42-+ Ba2++2OH-= BaSO4↓+H2O。
⑥查反应物因过量或少量导致产物的不同,如往小苏打溶液中加入少量澄清石灰水的离子方程式为:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-;往澄清石灰水加入少量小苏打溶液的离子方程式为:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O。