9 第九章 氧化还原反应
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第九讲氧化还原反应的配平、缺项配平及计算1.氧化还原反应配平原则(1)一般配平原则(2)“缺项”配平原则对于化学反应方程式,所缺物质往往是酸、碱或水、补项的两原则(3)陌生化学方程式书写步骤特别强调:1.理解并记忆常见氧化剂或还原剂对应的反应产物。
2.运用“有升必有降”找出隐含反应物或生成物。
3.运用电子得失守恒时要看清化学式中变价元素的原子个数(特别是同种物质中的同种元素有不同化合价的升降变化)。
4.运用电荷守恒时,要准确把握H+与OH-的使用符合题中反应环境。
课堂检测011.24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。
已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则铬(Cr)元素在还原产物中的化合价为( )A .+2B .+3C .+4D .+5答案:B【解析】题目中指出被还原的是铬元素,则得电子的物质是K 2Cr 2O 7,失电子的物质是Na 2SO 3,其中硫元素的化合价从+4→+6,而铬元素的化合价将从+6→+n (设化合价为n )。
根据得失电子守恒可得,0.05 mol·L -1×0.024 L×(6-4)=0.02 mol·L -1×0.020 L×2×(6-n ),解得n =3。
2.取x g 铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL 的NO 2气体和672 mL 的N 2O 4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为17.02 g 。
则x 等于( )A .8.64B .9.20C .9.00D .9.44 答案:B【解析】反应流程为⎭⎬⎫Mg Cu ――→浓HNO 3 ⎩⎪⎨⎪⎧Mg 2+、Cu 2+――→NaOH ⎩⎪⎨⎪⎧Mg (OH )2Cu (OH )2NO 2、N 2O 4 x g =17.02 g -m (OH -),而OH -的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量,等于浓HNO 3得电子的物质的量,即n (OH -)=8.96 L 22.4 L·mol -1 ×1+0.672 L 22.4 L·mol -1 ×2×1=0.46 mol ,所以x g =17.02 g -0.46 mol×17 g·mol -1=9.20 g 。
第九章氧化还原反应和电化学基础一、氧化还原反应方程式的配平1、元素的氧化数(氧化值)(中学:化合价)❖定义:氧化数是某一个元素的荷电数,这种荷电数由假设把每个键中的电子数指定给电负性更大的原子而求得。
❖本质:a、离子化合物中,即正、负离子所带的电荷数;b、极性化合物中,即元素的一个原子提供参与共价键的电子数,其中电负性小,共用电子对离得较远的元素为正氧化数,电负性大、共用电子以离得较近的元素为负氧化数。
『①单质的氧化数为0-1;②在配合物中,当自由基或原子团作为配体时,其氧化数均看作 1;2❖定义:凡有电子得失或共用电子对偏移发生的反应。
氧化——失去电子或共用电子对偏离的变化,相应的物质称为“还原剂”;还原——得到电子或共用电子对接近的变化,相应的物质称为“氧化剂”。
❖氧化剂还原剂——氧化还原反应中,失去电子、氧化数升高的物质(发生氧化反应)因此,凡元素氧化数发生变化的过程,就是氧化还原反应!3、氧化还原反应方程式的配平方法与应用(一)氧化数法:适用于任何氧化还原反应❖依据:还原剂氧化数的升高总值 = 氧化剂氧化数降低总值例1:KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 ==①根据反应事实,写出反应产物,注意介质酸碱性:KMnO4 + FeSO4 + H2SO4==MnSO4 +Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O②调整计量系数,使氧化数升高值 = 降低值:+7 +2 +2 +3KMnO4 + 5 FeSO4 + H2SO4==MnSO4 + 5/2 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O③若出现分数,可调整为最小正整数:2 KMnO4 +10 FeSO4 + H2SO4==2 MnSO4 + 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O法2:配平各元素原子数(观察法)——先配平非H、O原子,后配平H、O原子。
①配平K+、SO42-数目 SO42-:左11,应+7;右182 KMnO4 + 10 FeSO4 + 8 H2SO4 ==2 MnSO4 + 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O②配平H+数目 H+:左2,应 8 H2O2 KMnO4 +10 FeSO4 + 8 H2SO4==2 MnSO4 +5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8 H2O③配平(或核对)O原子数目:已平衡。
第九章 氧化还原反应本章总目标:1:牢固掌握氧化还原的基本概念,熟练掌握氧化还原反应式配平的方法。
2:理解标准电极电势的意义,能运用标准电极电势来判断氧化剂和还原剂的强弱,氧化还原反应的方向和计算平衡常数3:会用能斯特方程式来讨论离子浓度变化时电极电势的改变和对氧化还原反应的影响 各小节目标第一节:氧化还原反应与原电池1:掌握化合价、氧化数的概念,以及原电池的符号表示方法。
2:能判断原电池的正、负极以及会表示电池的电动势,可以配平电极反应式,书写电池反应方程式。
第二节:电池反应的热力学1:可以判断原电池反应的自发性:r mG zEF θ∆=-,E>0反应以原电池的方式进行。
2:掌握E θ和电池反应的K θ的关系的计算;2.303ln ln lg RT RTzE F RT K E K K zF zFθθθθθ=⇒==. 3:掌握利用能斯特方程来求算电极电势:。
0.059lg V E E z θ⎡⎤⎣⎦=+⎡⎤⎣⎦氧化型还原型 第三节:影响电极电势的因素学会运用能斯特方程来从酸度、沉淀物生成和配位化合物生成三方面来讨论这些因素对电池电动势的影响。
第四节:化学电源与电解1:认识几种常见的化学电源---锌锰电池、银锌电池、铅蓄电池、燃料电池、镍氢电池、锂电池和锂离子电池。
2:了解分解电压和超电压的概念。
第五节:图解法讨论电极电势 1:会看元素电势图。
2;可以根据元素电势图判断酸性的强弱、计算电对的电极电势112212......n nn z E z E z E E z z z θθθθ+++=+++、判断某种氧化态的稳定性学会绘制和利用自由能-氧化数图。
习题一 选择题1.将反应K 2Cr 2O 7+HCl → KCl+CrCl 3+Cl 2+H 2O 完全配平后,方程式中Cl 2的系数是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A. 1lB.2C.3D.42.下列化合物中,氧呈现+2价氧化态的是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A. Cl 2 O 5B.Br O 7C.H Cl O 2D.F 2O3.将反应KMnO 4+ HCl → Cl 2+ Mn Cl 2+ KCl+H 2O 配平后方程式中HCl 的系数是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A.8B.16C.18D.324.某氧化剂YO(OH)2+中元素Y 的价态为+5,如果还原7.16×10-4mol YO(OH)2+溶液使Y 至较低价态,则需要用0.066 mol/L 的Na 2SO 3溶液26.98ml 。