高三化学复习课件(鲁科版)：第2章 第5讲 氧化还原反应的规律和应用

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第2章 元素与物质世界
第5讲
氧化还原反应的规律和应用 基础盘点
一、氧化还原反应的规律 1．在氧化还原反应中，元素的化合价有升必有降，电子 有得必有 失 ，有氧化必有 还原 ，它们在氧化还原反 应中是对立统一的关系。 2．在氧化还原反应中，氧化剂化合价降低总数与还原剂 化合价升高总数相等，氧化剂得电子总数与还原剂失 电子总数相等，即 电子 守恒；在有离子参加的氧化还 原反应中，反应前、后离子的净剩电荷数 相等 ，即
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二、氧化还原反应方程式的配平 氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而 氧化剂得电子的总数(或元素化合价降低总数)必然等于 还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，根据这一 原则可以对氧化还原反应的化学方程式配平。配平的步 骤： (1)标好价：依据化学式中元素化合价的 代数和为零，正 确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。 (2)列变化：列出元素化合价升高和 降低的数值。
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解析 由①可知， 因生成 NaCl 中 Cl 元素的化合价为－1 价(最低价)，低于 G 中 Cl 元素的化合价，所以 Q 中 Cl 的化合价必高于 G 中 Cl 的化合价；同理，由②可 知，X 中 Cl 元素化合价高于 Q；由③可知，Y 中 Cl 元素化合价介于 G 和 Q 之间；由④可知，Z 中 Cl 元 素化合价介于 Q 与 X 之间， 且比 Q 中 Cl 元素化合价 高，比 X 中 Cl 元素化合价低。

例 1 在含有 Cu(NO3)2、 Mg(NO3)2 和 AgNO3 的溶液中加 入适量锌粉，首先置换出的是 A．Mg B．Cu C．Ag ( C ) D．H2
＋ ＋ ＋
解析 各离子氧化性由强到弱的顺序为 Ag ＞Cu2 ＞H 质发生反应，因而先置换出 Ag。
＞Mg2＋，加入同种还原剂 Zn 时，先与氧化性强的物
得到ne－
强氧化剂＋强还原剂===还原产物(弱还原性)＋氧化产物(弱氧化性)
失去ne－
氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物。 上述规律可总结为： 比什么性， 找什么剂， 产物之性小于剂。 应用：在适宜条件下，用氧化性强的物质制备氧化性弱的物 质；用还原性强的物质制备还原性弱的物质；用于比较物质 间氧化性或还原性的强弱。 (3)价态规律 元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原 性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要呈 现一种性质。物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质 的综合体现。 应用：判断元素或物质氧化性或还原性的有无。
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得到5e－
△ KClO3＋6HCl(浓) =====KCl(浓)＋3Cl2↑＋3H2O
失去5e－ 得到2e－
H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O
失去2e－
金太阳新课标资源网 2．氧化还原反应的基本规律及应用
(1)守恒规律 氧化剂获得电子总数必等于还原剂失去电子总数，即电子守恒。化 合价升降总数也等于电子转移总数，故化合价升高总值也等于化合 价降低总值。 应用：可进行氧化还原反应方程式的配平和有关计算。 (2)强弱规律
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考点精讲
考点一 氧化还原反应的规律 氧化产物＋还原产物 1．氧化还原反应的类型 (1)还原剂＋氧化剂 此类反应的特点是还原剂和氧化剂分别为不同 的物质，参加反应的氧化剂(或还原剂)全部被还 原(或被氧化)， 有关元素的化合价全部发生变化。 催化剂 例如：4NH3＋5O2 ===== 4NO＋6H2O。 △
(1)若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是 _________，理由是_______________________________。
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(2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下，加热到 一定温度时方能发生，此反应在化工生产上有重要用途， 据此推断在同温同压下， 若物质 R 的密度比二氧化碳的密 度小，则 R 的化学式为___________________________ ______________________________________________。 (3)某学生写出下面三个含氮的物质相互转化的关系式： Ⅰ.M＋P Ⅲ.M＋L N2O3＋H2O P＋Q Q＋H2O Ⅱ.N2O4＋H2O
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对于题(3)判断三个反应是否能够进行的问题，也得从氮 元素化合价相对高低去分析。由于氮元素的化合价 P＞ Q＞M＞R＞L，反应Ⅱ是歧化反应，一种反应产物中氮 的化合价大于＋4， 另一种反应物中氮的化合价小于＋4， 故 Q 中氮的化合价小于＋4，但应比 M 的化合价高。由 于氮化合价 Q＞M＞L，因此反应Ⅲ不可能实现。
的先被还原；若存在多种还原剂与一种氧化剂反应 时，还原性 强 的先被氧化。
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5．当元素化合价处于最高价态时，化合价只能 降低 ， 元素只有 氧化 性；当元素的化合价处于最低价态 时，化合价只能 升高 ，元素只有还原性；当元素的 化合价处于中间价态时，化合价既能升高又能降低， 元素既有 氧化性又有 还原 性。 6．同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，只靠 近不 交叉 ，相邻价态(或无中间价态)时 不 反应。
其中一定不可能实现的是_________，理由__________ _______________________________________________。
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解析
解答本题首先要认真分析各反应中元素的价态变 A＋O2 可知， 反应后氧元
化情况。突破口是先确定 A、B 物质中氯元素的化合价 谁高。由反应④B＋H2O 素化合价升高， 则反应后氯元素化合价必定降低， 故化 合价 B＞A。再由①可知，反应后氯元素化合价升高， 则氮元素化合价反应后必降低， 故氮元素化合价 P＞Q。 由反应②可知， 反应后氧元素化合价降低， 则氮元素化 合价反应后必升高，故氮元素化合价 M＞L。
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(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 (2)找准 1 个原子或离子得失电子数(注意：化学式中粒 子的个数)。 (3)由题中物质的物质的量，根据电子守恒列等式： n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价— 低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值 (高价—低价)
电荷 _____守恒。
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3．一个实际发生的氧化还原反应，总是较强的氧化剂 与较强的还原剂反应。生成还原性相对较弱的还原 产物和氧化性相对较弱的氧化产物，即氧化剂的氧 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。
强 4．若存在多种氧化剂与一种还原剂反应时，氧化性__
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例如： △ 2KMnO4=====K2MnO4＋MnO2＋O2↑ △ 3S＋6KOH=====2K2S＋K2SO3＋3H2O (4)归中反应 此类反应的特点是同一种元素在不同的反应物中有两种不同 的价态(高价、低价)，反应后转化成中间价态。但应注意的 是同一种元素反应时，其化合价只靠拢，不交叉。例如：
答案 (3)Ⅲ (1)P 其中 P 中 氮 元素 的 化合 价最高 (2)N2 根据氧化还原反应规律，M、L 这两种物质反
应，不可能生成氮元素价态比 M、L 都高的物质
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考点二
守恒思想——氧化还原反应计算题中重 要的解题思想
对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质 ——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总 数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁 琐的反应过程，可不写化学方程式，特别是一些无法书 写化学方程式的计算， 能更快、 更便捷的解决有关问题。 比较常见的题型有：计算氧化剂与还原剂的物质的量之 比或质量之比；计算参加反应的氧化剂或还原剂的量； 确定反应前后某一元素的价态变化等。其步骤为：
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(2)部分氧化还原反应 此类反应的特点是还原剂(或氧化剂)只有部分被氧化 (或还原)，有关元素的化合价只有部分发生变化，除氧 化还原反应外， 还伴随有非氧化还原反应。 例如： MnO2 △ ＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (3)自身氧化还原反应 自身氧化还原反应可以发生在同一物质的不同元素之 间，即同一种物质中的一种元素被氧化，另一种元素被 还原，该物质既是氧化剂，又是还原剂；也可以发生在 同一物质的同种元素之间，既同一种物质中的同一种元 素既被氧化又被还原(亦即通常所说的歧化反应)。
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同时与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反 应。例如，FeBr2 溶液中通入 Cl2 时，发生离子反应的 先后顺序为： 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 应用：判断物质的稳定性及反应顺序。
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(3)求总数：求元素化合价升高数和降低数的最小公倍数， 确定氧化剂、 还原剂、 氧化产物、 还原产物的 化学计量数 。 (4)配系数：用观察法配平其它各物质的化学计量数。 (5)细检查：利用“守恒”三原则(即原子守恒、 电子 守恒、
电荷 _____守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。
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(4)转化规律 氧化还原反应中，以元素相邻价态之间的转化最容易；同 种元素不同价态之间发生反应，元素的化合价只靠近而不 交叉；同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。 应用：判断氧化还原反应能否发生及表明电子转移情况。 (5)难易规律 越易失电子的物质，失后就越难得电子；越易得电子的物 质，得后就越难失去电子。一种氧化剂同时和几种还原剂 相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原剂