第三節(jié)

氧化還原反應(yīng)一、氧化還原反應(yīng)1.本質(zhì)和特征電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）元素的化學(xué)價(jià)發(fā)生變化2.相關(guān)概念及其關(guān)系失還原性氧化反應(yīng)氧化性還原反應(yīng)得4CuI+Hg===Cu2HgI4+2CuCuFeS2

K2FeO4LiNH2AlN

Na2S2O3C2O42-

NaH

SiC

Na2O2

HCN

Fe3O4

FeS2

K2MnO4

K2Cr2O7(1)氧化還原反應(yīng)的概念及其聯(lián)系判斷思路：找變價(jià)―→分升降―→定數(shù)目―→定答案。(2)高考題涉及到的元素化合價(jià)素化合價(jià)3.氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法:(1)雙線橋法。(2)單線橋法。2ClO3-＋H2C2O4＋2H+====2ClO2↑＋2CO2↑＋2H2O二、常見的氧化劑和還原劑1.常見氧化劑。X-NO或NO2SO2Fe2+或FeMn2+2.常見還原劑:(1)活潑的金屬單質(zhì),如Na、K、Zn、Fe等。(2)某些活潑的非金屬單質(zhì),如H2、C、Si等。(3)元素處于低價(jià)態(tài)時(shí)的物質(zhì),如CO、SO2、、Fe2+、S2-、I-等。3.具有中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)既有氧化性,又有還原性。其中:Fe2+、主要表現(xiàn)_____性,H2O2主要表現(xiàn)_____性。具有中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物Fe2+____________H2O2_____Fe3+FeSO2H2O還原氧化(1)根據(jù)化合價(jià)的高低可判斷物質(zhì)是否具有氧化性或還原性,但不能判斷氧化性或還原性的強(qiáng)弱。元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)只有氧化性,但不一定有強(qiáng)氧化性,如Na+、;同理,元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí)也不一定具有強(qiáng)還原性。(2)非金屬陰離子不一定只具有還原性,如既有氧化性又有還原性。金屬陽離子不一定只具有氧化性,如Fe2+既有還原性又有氧化性。三、氧化還原反應(yīng)中的“三大規(guī)律”1、守恒規(guī)律---“三種守恒關(guān)系”(1)質(zhì)量守恒:反應(yīng)前后元素的種類和質(zhì)量不變。(2)電子守恒:即氧化劑得電子的總數(shù)等于還原劑失電子的總數(shù)。這是配平氧化還原反應(yīng)方程式的依據(jù),也是有關(guān)氧化還原反應(yīng)計(jì)算的依據(jù)。(3)電荷守恒:離子方程式中,反應(yīng)物中各離子的電荷總數(shù)與產(chǎn)物中各離子的電荷總數(shù)相等，書寫氧化還原反應(yīng)的離子方程式時(shí)要注意滿足電荷守恒。2、價(jià)態(tài)規(guī)律----“價(jià)態(tài)歸中,互不交叉”同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)可總結(jié)為:價(jià)態(tài)相鄰能共存,價(jià)態(tài)相間能歸中,歸中價(jià)態(tài)不交叉,價(jià)升價(jià)降只靠攏。KClO3＋6HCl===3Cl2＋KCl＋3H2ONaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑3、強(qiáng)弱規(guī)律---“強(qiáng)易弱難,先強(qiáng)后弱”在濃度相差不大的溶液中:(1)同時(shí)含有幾種還原劑時(shí)將按照還原性由強(qiáng)到弱的順序依次反應(yīng)。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2時(shí),因?yàn)檫€原性Fe2+>Br-,所以Fe2+先與Cl2反應(yīng)。(2)同時(shí)含有幾種氧化劑時(shí)將按照氧化性由強(qiáng)到弱的順序依次反應(yīng)。如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入鐵粉,因?yàn)檠趸訤e3+>Cu2+>H+,所以鐵粉先與Fe3+反應(yīng),然后依次為Cu2+、H+。1.在一定條件下，判斷以下各反應(yīng)在溶液中不能發(fā)生的是(

)A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO42－＋4H＋B．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－C．2Br－＋4H＋＋SO42－===SO2＋Br2＋2H2OD．I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO42－＋2I－2.向含F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的某種稀溶液中逐漸加入鐵粉,c(Fe2+)的變化如圖所示。下列離子方程式錯(cuò)誤的是()A.0～1:Fe+NO3-+4H+====Fe3++NO↑+2H2OB.1～2:Fe+2Fe3+====3Fe2+C.2～3:Fe+Cu2+====Fe2++CuD.0～3:3Fe+2Fe3++2Cu2+====5Fe2++2Cu4.含有amolFeBr2的溶液中,通入xmolCl2。下列各項(xiàng)為通入Cl2過程中溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,其中不正確的是()A.x=0.4a,2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-B.x=0.6a,2Br-+Cl2====Br2+2Cl-C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2====Br2+2Fe3++4Cl-D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2====2Br2+2Fe3++6Cl-四、氧化還原反應(yīng)方程式的配平及有關(guān)計(jì)算1.氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法:(1)配平原則(2)一般氧化還原反應(yīng)方程式的配平——化合價(jià)升降法(3)缺項(xiàng)氧化還原反應(yīng)方程式的配平缺項(xiàng)方程式是指某些反應(yīng)物或生成物的分子式?jīng)]有寫出來,一般為水、酸或堿。①方法先用“化合價(jià)升降法”配平含有變價(jià)元素的物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),然后由原子守恒確定未知物,再根據(jù)原子守恒進(jìn)行配平。②補(bǔ)項(xiàng)原則(4)氧化還原反應(yīng)配平三種技巧方法①倒配法：適用于氧化劑和還原劑為同一物質(zhì)的反應(yīng)。②補(bǔ)加法：適用于部分被氧化或還原的反應(yīng)。③電荷守恒法：適用于離子方程式配平。2.計(jì)算方法——電子守恒法:(1)應(yīng)用電子守恒解題的一般步驟——“一、二、三”。①“一找各物質(zhì)”:找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。②“二定得失數(shù)”:確定一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中的原子個(gè)數(shù))。③“三列關(guān)系式”:根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出關(guān)系式。n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值=n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值。(2)多步連續(xù)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算:對(duì)于多步連續(xù)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),只要中間各步反應(yīng)過程中電子沒有損耗,可直接找出起始物和最終產(chǎn)物,刪去中間產(chǎn)物,建立二者之間的電子守恒關(guān)系,快速求解?？疾榻嵌?氧化還原反應(yīng)方程式的書寫及配平【典題通關(guān)2】(1)(2013·新課標(biāo)全國卷Ⅱ改編)ZnSO4溶液中含有少量Fe2+和Mn2+,為了除去這兩種離子,調(diào)節(jié)溶液pH為5,然后加入高錳酸鉀溶液,使之生成沉淀。已知高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。請寫出該過程中兩反應(yīng)的離子方程式:________________________________。(2)(2012·北京高考節(jié)選)用HNO3清洗試管壁上的Ag,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________?！咀兪接?xùn)練】(1)在NaOH的環(huán)境中,Cl2與NaI反應(yīng),每1molNaI完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mol電子,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________。(2)FeCl3溶液與草酸(H2C2O4)反應(yīng),得到澄清溶液,同時(shí)生成一種能使石灰水變渾濁的氣體,此反應(yīng)的離子方程式為________________。(3)寫出向FeBr2溶液中通入過量Cl2的反應(yīng)的離子方程式:________________________________。(4)碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng),請補(bǔ)全物質(zhì),并配平化學(xué)方程式:__KIO3+__KI+__H2SO4====__K2SO4+__I2+__

__【加固訓(xùn)練】1.某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4和一種未知物X。已知0.2molKBrO3在反應(yīng)中得到1mole-生成X,則X的化學(xué)式為________,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________。2.研究表明,Na2FeO4是一種高效多功能水處理劑,應(yīng)用前景廣闊,可用FeSO4和Na2O2反應(yīng)制備,在反應(yīng)中,FeSO4與Na2O2的物質(zhì)的量之比為1∶3,其中Na2O2既是氧化劑,又是還原劑,已知產(chǎn)物中,除Na2FeO4外,還有Na2O、Na2SO4等,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。考查角度2氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算【典題通關(guān)3】向含有1molFeCl2的溶液中通入0.2molCl2,再加入含0.1molX2的酸性溶液,使溶液中Fe2+全部恰好被氧化,并使X2被還原為Xn+,則n值為(

)A.2

B.3

C.4

D.5【變式訓(xùn)練】(2014·西安模擬)24mL濃度為0.05mol·L-1的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4,則鉻元素在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為()A.+2B.+3C.+4D.+5【加固訓(xùn)練】1.(2012·海南高考)將0.195g鋅粉加入到20.0mL的0.100mol·L-1

溶液中,恰好完全反應(yīng),則還原產(chǎn)物可能是()A.MB.M2+C.M3+D.MO2+2.(2014·衡水模擬)Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4,而NaClO被還原為NaCl,若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為1∶16,則x的值為()A.2

B.3C.4D.5五、氧化性、還原性的強(qiáng)弱判斷方法1.依據(jù)反應(yīng)原理判斷氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物還原性:還原劑>還原產(chǎn)物2.據(jù)“三表”判斷(1)根據(jù)元素周期表判斷(2)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷(3)根據(jù)非金屬活動(dòng)性順序判斷3.依據(jù)電化學(xué)原理判斷(1)原電池:一般情況下,兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極,其還原性:負(fù)極>正極。(2)電解池:用惰性電極電解混合溶液時(shí),在陰極先放電的陽離子的氧化性較強(qiáng),在陽極先放電的陰離子的還原性較強(qiáng)。4.依據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)的劇烈程度判斷反應(yīng)條件要求越低,反應(yīng)越劇烈,對(duì)應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性越強(qiáng),如是否加熱、反應(yīng)溫度高低、有無催化劑和反應(yīng)物濃度大小等。例如:根據(jù)2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,

Mg+2H2O====Mg(OH)2+H2↑,可以推知還原性Na>Mg。5.依據(jù)產(chǎn)物價(jià)態(tài)的高低判斷相同條件下:不同氧化劑作用于同一種還原劑,氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)高的其氧化性強(qiáng)。例如:根據(jù)2Fe+3Cl2

2FeCl3,

Fe+S

FeS,可以推知氧化性:Cl2>S。點(diǎn)燃====高溫====6．依據(jù)反應(yīng)中能量變化判斷H2＋X2

===

2HX

ΔH1<0

H2＋Y2

===

2HY

ΔH2<0