氧化还原反应整理
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1 氧化还原反应
一、氧化还原反应
1、氧化还原反应的本质:有电子转移(包括电子的得失或偏移)。
2、氧化还原反应的特征:有元素化合价升降。
3、判断氧化还原反应的依据:凡是有元素化合价升降或有电子的转移的化学反应都属于氧化还原反应。
4、氧化还原反应和四种基本反应类型的关系
二、氧化还原反应中的五对既相对立又相联系的概念
1、氧化反应:物质失去电子(化合价升高)的反应。
还原反应:物质得到电子(化合价降低)的反应。
2、被氧化:物质失去电子被氧化。(所含元素化合价升高)。
被还原:物质得到电子被还原。(所含元素化合价降低)。
3、氧化剂:有元素化合价升高的反应物(得到电子的物质)。
还原剂:有元素化合价降低的反应物(失去电子的物质)。
4、氧化性:物质得电子的能力。
还原性:物质失电子的能力。
5、氧化产物:化合价升高后的生成物(氧化反应得到的产物)。
还原产物:化合价降低后的生成物(物还原反应得到的产物)。
三、概念间的关系
顺口溜:失升氧 得降还 若论剂 恰相反 氧具氧 还具还 易失去 难得到
注:①氧化还原反应与四种基本反应的关系:
②有单质参与的“非同素异形体之间转化的反应”一定是“氧化还原反应”。
③元素有“游离态”到“化合态”可能被“氧化或还原”。
④金属参与反应一定做还原剂,非金属可能做氧化剂、还原剂或氧化剂和还原剂。
⑤一种元素被氧化,不一定另一种元素被还原。
⑥氧化剂、还原剂
常见的重要氧化剂、还原剂
氧化剂 还原剂
活泼非金属单质
X2、O2、S、O3 活泼金属单质:如Na、Mg、Al、Zn、Fe
某些非金属单质:C、H2
高价金属离子Fe3+、Sn4+
不活泼金属离子Cu2+、Ag+ 低价金属离子:Fe2+、Sn2+ 非金属的阴离子及其化合物:S2-、H2S、
I -、HI、NH3、Cl-、HCl(浓)、Br-、HBr
氧化物:NO2、N2O5、MnO2、Na2O2、H2O2;
酸:浓H2SO4、HClO、HNO3、王水;
盐: NaClO、Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4、K2Cr2O7、Fe3+ 低价含氧化合物
CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、Na2S2O3、
注:既可作氧化剂又可作还原剂的有:S、SO32-、HSO3-、H2SO3、SO2、NO2-、Fe2+等
四、五条规律
1、表现性质规律:同种元素具有多种价态时,一般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、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。
2、性质强弱规律
3、反应先后规律
在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中最强的还原剂作用;同理,在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如,向含有FeBr2溶液中通入Cl2,首先被氧化的是Fe2+
4、价态归中规律:含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”的规律(即靠近、相等而不能交叉)。
5、电子守恒规律:在任何氧化—还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数一定相等。
五.物质氧化性或还原性强弱的比较: 2 (1)由元素的金属性或非金属性比较
①金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱
注:氧化性 Cu2+
②非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱
非金属性:F>O>Cl>Br>I>S 氧化性:F2>Cl2>O2>Br2>Fe3+>I2>SO2>S
还原性:F-
如:Cl2通入到FeBr2或FeI2溶液中的反应
(2)由反应条件的难易比较
不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强。如:
①2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑ ②MnO2+4HCl(浓) ==△MnCl2+2H2O+Cl2↑
前者比后者容易发生反应,可判断氧化性:KMnO4>MnO2 。同理,不同的还原剂与同一氧化剂反应时,反应条件越易,其还原剂的还原性越强。
(3)根据被氧化或被还原的程度不同进行比较
当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强。
如S+Fe==△FeS;3Cl2 +2Fe==△2FeCl3,根据铁被氧化程度的不同(Fe2+、Fe3+) ,可判断氧化性:Cl2>S。同理,当不同的还原剂与同一氧化剂反应时,氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性就越强。
(4)根据反应方程式进行比较
氧化剂+还原剂=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
(5)根据元素周期律进行比较
一般地,金属单质还原性:上右;金属阳离子的氧化性:上>下,左
非金属单质氧化性:上>下,左右。
(6)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关:
温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。
酸碱性:如中性环境中NO3- 不显氧化性,酸性环境中NO3- 显氧化性;又如KMnO4 溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。
注意:物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易,与得失电子的多少无关。
如还原性: Na>Mg>Al,氧化性:浓HNO3>稀HNO3。
六、氧化还原反应的电子转移的表示方法
1、单线桥法:从被氧化(失电子,化合价升高)的元素——→被还原(得电子,化合价降低)的元素,线上只标出转移电子的总数,不注明得失。
2、双线桥法 得失电子分开注明,从反应物—→生成物(同种元素)注明得失及电子数目。如反应(2)。
(1)双箭号从反应物指向生成物,箭号起止所指的均为同一种元素。
(2)线上标出得失电子的情况及价的升降、被氧化或被还原等内容。
氧化剂为Fe2O3, 氧化剂为HCl
还原剂为CO, 还原剂为Zn,
氧化产物为CO2,氧化产物为ZnCl2
还原产物为Fe还原产物为H2
七、氧化还原反应方程式的配平
1.配平的原则:电子守恒和质量守恒
2.配平方法
(1)普通配平法步骤: 例: 3 Cu+ 8 HNO3== 3 Cu(NO3)2+ 2 NO↑+ 4 H2O
①标好价------标出化合价变化了的元素的化合价。
②列变化-----找准配平对象,列出配平对象化合价变化的值。(注意化学式中粒子的个数)
③求总数-----求出配平对象化合价升降总数相等,并使之相等。
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)
④配计数------根据化合价升降总数相等配平配平对象的化学计量数。
⑤再观察------利用元素守恒,用观察法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的系数。
⑥检查方程式两边各原子的个数是否相等,离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等。
(2)零价配平法
适用范围:适用于两种元素组成的化合物,且其中一种元素的化合价未知或不常见。 3 配平方法:假设该化合物中每种元素的化合价均为0,再利用普通配平法进行配平。
例: FeC3+ HNO3== Fe(NO3)3+ CO2↑+ H2O+ NO2
(3)逆向配平法
适用范围:适用于歧化反应,或者氧化剂(或还原剂)有多种的反应
配平方法:假设氧化产物就是氧化剂,还原产物就是还原剂,从方程右边向左边配平
例: Cl2+ KOH== KCl+ KClO3+ H2O
八、氧化还原反应的计算
规律:氧化还原反应中,氧化剂得电子总数(化合价降低的总数)等于还原剂失去电子的总数(化合价升高的总数)。
基本思路:
(1)指出两组对应关系:氧化剂—氧化产物,还原剂—还原产物;
(2)找出两个变化:1个(mol)氧化剂化合价的变化值(△M①);1个(mol)还原剂化合价的变化值
(△M②);
(3)找出两个量:氧化剂的分子个数(物质的量)N①,还原剂的分子个数(物质的量)N②;
(4)建立等式:N①×△M① == N②×△M②
氧化还原反应
1.(2013·上海化学·16)已知氧化性Br2>Fe3+。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为:
a Fe2++b Br-+c Cl2→d Fe3++ e Br2+ f Cl-
下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是
A.2 4 3 2 2 6 B.0 2 1 0 1 2
C.2 0 1 2 0 2 D.2 2 2 2 1 4
2.(2013·上海化学·18)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3→K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化物比还原物多1.75mol,则下列判断正确的是
A.生成40.0LN2(标准状况) B.有0.250molKNO3被氧化
C.转移电子的物质的量为1.25mol D.被氧化的N原子的物质的量为3.75mol
3.(2013·安徽理综·7)我国科学家研制出一中催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:
HCHO + O2CO2 + H2O 。下列有关说法正确的是
A.该反应为吸热反应 B.CO2分子中的化学键为非极性键
C.HCHO分子中既含α键又含π键 D.每生成1.8gH2O消耗2.24L O2
4.将0.195g锌粉加入到20.0 mL的0.100 mol.L-1 MO2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是
A. M B.M2+ C. M3+ D.MO2+
5. (2012江苏∙18)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定:①准确称取1.7700g样品,配制成100ml溶液A 。②准确量取25.00 ml溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825g 。③准确量取25.00 ml溶液A,加入适量稀硫酸酸化后,用0.02000
mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00 ml。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下: 2MnO4−+5H2O2+6H+=4Mn2++8H2O+5O2↑上述滴定不加稀硫酸酸化,MnO4―被还原成MnO2,其离子方程式为:
。
6.(2012上海∙20)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为:2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2下列说法正确的是