第一节 氧化还原反应.doc

第一节 氧化还原反应氧化还原反应的教学建议采用对比法或列表法，教学过程可分为以下四部分（供参考，可根据实际情况进行删减）。一、有关氧化还原反应的概念实质反应中有电子转移（电子得失或电子偏移）。原子或离子失电子总数原子或离子得电子总数特征原子或离子化合价升高总数原子或离子化合价降低总数反应（氧化反应、还原反应）反应物中元素（原子或离子）失电子，发生氧化反应（被氧化）反应物中元素（原子或离子）得电子，发生还原反应（被还原）反应物（还原剂、氧化剂）此反应物（失电子的原子或离子）是还原剂此反应物（得电子的原子或离子）是氧化剂生成物（氧化产物、还原产物）还原剂被氧化后的生成物叫氧化产物。氧化剂被还原后的生成物叫还原产物。性质（还原性、氧化性）失电子的性质是还原性，还原剂具有还原性。得电子的性质是氧化性，氧化剂具有氧化性二、常见的氧化剂和还原剂1氧化剂活泼的非金属： 等。含有较高化合价元素的化合物： 、 、 、浓 、 、 、 、 、 等。2还原剂金属： 等；某些非金属： 等；含有较低化合价元素的化合物： 、 、 、 、 、 、 等。注意：氧化剂和还原剂的确定是以实际反应为依据的，是相对而言的。同一物质处于中间价态的在不同条件，不同反应中，可以作还原剂，也可做氧化剂。三、氧化还原反应中电子转移的表示方法1单线桥法：在氧化剂和还原剂之间表示电子转移关系，在线上标出电子转移总数，箭头指出转移的方向。例如：2双线桥法：此法不仅能表示出电子转移的方向和总数，还能表示出元素化合价升降和氧化、还原关系。双线桥的箭头始于反应物有关元素的原子或离子，箭头指向发生化合价变化后生成物中对应元素的原子或离子。在线上需标明“失去”或“得到”电子总数，化合价的升降以及该元素“被氧化”或“被还原”。例如：四、四种基本类型反应与氧化还原反应的关系置换反应都是氧化还原反应；复分解反应都是非氧化还原反应；有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应都是氧化还原反应在强酸性溶液中，不能大量存在弱酸根离子：如碳酸根（CO32）、碳酸氢根（HCO3）、硫离子（S2）、硫氢根离子（HS）、亚硫酸根离子（SO32）、硅酸根离子（SiO32）、偏铝酸根离子（AlO2）、氟离子（F）、硬脂酸根离子等，也不能有大量的氢氧根（OH）。强碱性溶液中，不能大量存在弱碱金属离子。如：镁离子（Mg2+）、亚铁离子（Fe2+）、铁离子（Fe3+）、铝离子（Al3+）、铜离子（Cu2+）及铵根离子（NH4+）等，也不能大量存在氢离子（H+）及酸式根离子：HCO3、HSO3、HS、H2PO4等。能发生氧化还原反应的离子也不能共存：如：Fe3+、Cu2+与I，H+、I、Fe2+与NO3，S2、Fe2+与ClO，H+、I与SO32或S2等。能形成络离子的也不能共存：如：Fe3+与SCN，Ag+与SO32，Fe3+与C6H5O等。以上内容简化为：强酸不存弱酸根 强碱不存弱碱金属氧化还原定不存成络也不存总结：能够结合生成沉淀、气体以及水等弱电解质的离子1由于发生复分解反应，离子不能大量共存。（1）有气体产生。如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。（2）有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存；Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存；Pb2+与Cl-，Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。（3）有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、C17H35COO-、 等与H+不能大量共存；一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存；NH4+与OH-不能大量共存。（4）一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的。如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在；如Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。如3AlO2-+3Al3+6H2O=4Al(OH)3等。2由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存。（1）具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。（2）在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存；SO32-和S2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O反应不能共在。H+与S2O32-不能大量共存。3能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）。（1）注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如：Fe2+与NO3-能共存，但在强酸性条件下（即Fe2+、NO3-、H+相遇）不能共存；MnO4-与Cl-在强酸性条件下也不能共存；S2-与SO32-在钠、钾盐时可共存，但在酸性条件下则不能共存。（2）酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱（OH-）、强酸（H+）共存。 如HCO3-+OH-=CO32-+H2O（HCO3-遇碱时进一步电离）；HCO3-+H+=CO2+H2O高考离子共存问题总结不能共存的原因：、有气体产生；H+与CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3、S2、HS等不能共存如CO32-、S2-、HS-、HSO3-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存，主要是由于CO32-2H+CO2H2O、HS-H+H2S。、有沉淀生成或生成微溶物质。 SO42与Ba2+、Ca2+、Ag+等不能共存；CO32与Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+、Cu2+、Zn2+等不能共存；S2与Cu2+、Pb2+、Fe2+、Hg2+、Ag+等不能共存；OH与Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Zn2+等不能共存；AlO2与HCO3不能大量共存：AlO2+HCO3+H2O=Al(OH)3+CO32（发生双水解） 如： Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存也是因为Cu2+2OH-Cu(OH)2，Fe3+3OH-Fe(OH)3等。 、有弱电解质生成。 如OH-、CH3COO-、CO32- 、HCO32- 、SO32-、 HSO3- 与H+不能大量共存， NH4+与OH-不能大量共存 主要是由于OH-H+H2O、CH3COO-H+CH3COOH； 一些酸式弱酸根不能与OH-大量共存 是因为HCO3-OH - =CO32-H2O、 HPO42-OH-PO43-H2O、NH4+OH-=NH3H2O等。 、一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的。如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在；如Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。如3AlO2-3Al3+6H2O=4Al(OH)3等。H+与OH、AlO2、SiO32、ClO、F、PO43、HPO42、H2PO4、CH3COO、C6H5O等不能大量共存； OH与H+、NH4+、HCO3、HSO3、HS、H2PO4、HPO42等不能大量共存；若是酸性溶液，所有弱酸根离子和OH-不能大量共存。5. 由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存 、具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。 如I-和Fe3+不能大量共存是由于2I-2Fe3+=I22Fe2+。 、在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存 NO3与I、Br、Fe2+、S2、HS、SO32、HSO3等不能共存； S2与SO32等不能共存（碱性条件下可以共存）; MnO4与I、Br、Cl、S2、HS、SO32、HSO3、Fe2+等不能共存； ClO与Fe2+、I、S2、HS、SO32、HSO3等不能共存； （2）Fe3+与S2、HS、SO32、HSO3、I等不能共存； 注意： MnO4-、NO3-在中性或碱性溶液中氧化应较弱，但在有大量H+存在情况下具有强 氧化应性能共 SO32-和S2-在碱性条件下也可以共存，但在酸性条件下则由于发生2S2-SO32- 6H+3S3H2O反应不能存在。6.由于形成络合离子，离子不能大量共存 （1）Fe3+和SCN-、C6H5O-不能共存；（2）Ag+与NH4+在碱性条件下不能共存。 如Fe3+与SCN-不共存；Ag+与NH3H2O分子不共存；Ag+与CN-不共存。 由于Fe3+SCN- Fe(SCN)2+等络合反应而不能大量共存。7.能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存。 （1）Al3+与AlO2-、HCO3-、CO32、HS、S2、SO32、HSO3、SiO32、ClO、C6H5O 发生双水解等不能共存； （2）Fe3+与AlO2、HCO3、CO32、SiO32、ClO等不能共存；（3）NH4+与AlO2、SiO32等不能共存；由于水解和电离的相互影响而不能大量共存。AlO2-与HCO3-虽然均属于弱酸根离子，水溶液因水解呈碱性，但H3AlO3的酸性太弱，AlO2-的水解能力太强，含有AlO2-的水溶液中OH-较大，能直接与HCO3-作用生成Al(OH)3沉淀和CO32-。故AlO2-与HCO3-不能共存于同一溶液中。 与其类似的还有AlO2-与HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等。 具有氧化性的某些含氧酸根离子(如NO3-)若不是在酸性溶液中，则能与某些还原性较强的离子(如S2-、I-、Fe2+等)共存。因为这些含氧酸根离子只有在酸性条件下才能表现出强氧化性。又如：MnO4-在碱性条件下能氧化SO32-、S2O32-、S2-、I-，但不能氧化Cl-、Br-；在酸性条件下，MnO4-的氧化性很强，常温下就能氧化Cl-、Br-。 (3)水解能力弱的弱碱阳离子与弱酸根离子(如Mg2+与HCO3-、Mg2+与HSO3-等)，可以不考虑它们之间的双水解，能共存于同一溶液中。 限制酸性溶液的条件（隐含有H+）1. 常温下PH=a (a7); 限制碱性的条件（隐含有OH-）1.常温下PH=a(a7)的溶液;2.使pH变蓝;3.使红色石蕊变蓝;4.酚酞呈红色;5.甲基橙呈黄色;6.c(H+）为10-n(n7)可酸可碱的条件;1.水电离c(OH-)或者c(H+)浓度为10-n mol/L;2.加入铝粉有氢气产生;3.HCO3-离子不能稳定存在的溶液; 无色溶液条件： MnO4（紫色），Fe3（橙黄色），Fe2+（浅绿色），Cu2（蓝色）；审题时应注意题中给出的附加条件 酸性溶液（H）、碱性溶液（OH）“与Al反应能放出H2的某溶液”，可能是强酸性溶液（其中不可能含NO3），也可能是强碱溶液。、由水电离出的H+或OH-=110-10mol/L的溶液等。 有色离子:MnO4，Fe3，Fe2+，Cu2，Fe（SCN）2。 Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄色）、Cu2+（蓝色）、MnO4（紫红色）、Fe(SCN)2+(血红色)、Fe(C6H5O)63（紫色）等。 MnO4，NO3等在酸性条件下具有强氧化性。 S2O32在酸性条件下发生氧化还原反应： S2O322HSSO2H2O 注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。 审题时还应特别注意以下几点： 与酸碱指示剂颜色变化有关的信息。（1）注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。 如：Fe2与NO3能共存， 但在强酸性条件下(即Fe2、NO3、H相遇)不能共存；MnO4 与Cl在强酸性条件也不能共存；S2与SO32在钠、钾盐时可共存,但在酸性条件下则不能共存。 (2)酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱(OH)、强酸(H)共存。如： HCO3OHCO32H2O (HCO3遇碱时进一步电离) HCO3HCO2H2O发生复分解反应、有气体产生。H+与CO32、HCO3、SO32、HSO3、S2、HS等不能共存如CO32-、S2-、HS-、HSO3-、等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存，主要是由于CO32-2H+CO2H2O、HS-H+H2S。、有沉淀生成。SO42与Ba2+、Ca2+、Ag+等不能共存；CO32与Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+、Cu2+、Zn2+等不能共存；S2与Cu2+、Pb2+、Fe2+、Hg2+、Ag+等不能共存；OH与Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Zn2+等不能共存；AlO2与HCO3不能大量共存：AlO2+HCO3+H2O=Al(OH)3+CO32Mg2+不能与SO42-大量共存主要是由于Ba2+CO32-CaCO3、Ca2+SO42-CaSO4（微溶）；Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存也是因为Cu2+2OH-Cu(OH)2，Fe3+3OH-Fe(OH)3等。、有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO-等与H+不能大量共存，主要是由于OH-H+H2O、CH3COO-H+CH3COOH；一些酸式弱酸根不能与OH-大量共存是因为HCO3-OH-=CO32-H2O、HPO42-OH-PO43-H2O、NH4+OH-=NH3H2O等。、一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的。如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在；如Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。如3AlO2-3Al3+6H2O=4Al(OH)3等。(二)、由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存H+与OH、AlO2、SiO32、ClO、F、PO43、HPO42、H2PO4、CH3COO、C6H5O等不能大量共存；OH与H+、NH4+、HCO3、HSO3、HS、H2PO4、HPO42等不能大量共存；若是酸性溶液，所有弱酸根离子和OH-不能大量共存。在中学化学中不能在酸性溶液中共存的离子有：OH-、AlO2-、CO32-、HCO3-、SiO32-、SO32-、HSO3-、S2O32-、S2-、HS-、ClO-、F-、PO43-、H2PO4-、C6H5O-、CH3COO-、-OOC-COO-、C6H5COO-、CH3CH2O-、SCN-、H2N-CH2-COO-等；若是碱性溶液，则所有弱碱阳离子及H+均不能大量共存。在中学化学中不能在碱性溶液中大量共存的是：H+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Zn2+、Mg2+、Al3+、NH4+、HCO3-、HPO42-、H2PO4-、HSO3-、HS-、HOOC- COO-等。 、具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如I-和Fe3+不能大量共存是由于2I-2Fe3+=I22Fe2+。、在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。（1）在酸性条件下NO3与I、Br、Fe2+、S2、HS、SO32、HSO3等不能共存；S2与SO32等不能共存；（碱性条件下可以共存）MnO4与I、Br、Cl、S2、HS、SO32、HSO3、Fe2+等不能共存；ClO与Fe2+、I、S2、HS、SO32、HSO3等不能共存；（2）Fe2+与S2、HS、SO32、HSO3、I等不能共存；如NO3-和I-在中性或碱性溶液中可以共存，但在有大量H+存在情况下则不能共存；SO32-和S2-在碱性条件下也可以共存，但在酸性条件下则由于发生2S2-SO32-6H+3S3H2O反应不能存在。(三)、由于形成络合离子，离子不能大量共存（1）Fe3+和SCN-、C6H5O-不能共存；（2）Ag+与NH4+在碱性条件下不能共存。如Fe3+与SCN-不共存；Ag+与NH3H2O分子不共存；Ag+与CN-不共存。由于Fe3+SCN- Fe(SCN)2+等络合反应而不能大量共存。(四)、能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存。例：Al3和HCO3-，Al3和S等双水解（1）Al3+与AlO2、HCO3、CO32、HS、S2、SO32、HSO3、SiO32、ClO、C6H5O等不能共存；（2）Fe3+与AlO2、HCO3、CO32、SiO32、ClO等不能共存；（3）NH4+与AlO2、SiO32等不能共存；Al3+与CO32-、SO32-、HCO3-、HSO3-、HS-、AlO2-不共存；AlO2-与Fe3+、Fe2+、Zn2+、Cu2+、Ag+、NH4+不共存；SiO32-与NH4+不共存。 (1)由于水解和电离的相互影响而不能大量共存。AlO2-与HCO3-虽然均属于弱酸根离子，水溶液因水解呈碱性，但H3AlO3的酸性太弱，AlO2-的水解能力太强，含有AlO2-的水溶液中OH-较大，能直接与HCO3-作用生成Al(OH)3沉淀和CO32-。故AlO2-与HCO3-不能共存于同一溶液中。 与其类似的还有AlO2-与HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等。 (2)具有氧化性的某些含氧酸根离子(如NO3-)若不是在酸性溶液中，则能与某些还原性较强的离子(如S2-、I-、Fe2+等)共存。因为这些含氧酸根离子只有在酸性条件下才能表现出强氧化性。又如：MnO4-在碱性条件下能氧化SO32-、S2O32-、S2-、I-，但不能氧化Cl-、Br-；在酸性条件下，MnO4-的氧化性很强，常温下就能氧化Cl-、Br-。 (3)水解能力弱的弱碱阳离子与弱酸根离子(如Mg2+与HCO3-、Mg2+与HSO3-等)，可以不考虑它们之间的双水解，能共存于同一溶液中。限制酸性溶液的条件1. PH=1的溶液2.使紫色石蕊溶液呈红色3.使甲基橙呈红色4.加镁粉放氢气5.c(oH-)为十的负十四次方隐含有H- 限制碱性的条件1.PH=14的溶液2.使pH变蓝3.使红色石蕊变蓝4.酚酞呈红色5.甲基橙呈黄色6.c(H+）为十的负十四次方隐含有OH-可酸可碱的条件1.水电离c(OH-)或者c(H+)浓度为十的负N次方摩尔每升2.加入铝粉有氢气产生3.HCO3-离子不能稳定存在的溶液审题时应注意题中给出的附加条件 酸性溶液（H）、碱性溶液（OH）“与Al反应能放出H2的某溶液”，可能是强酸性溶液（其中不可能含NO3），也可能是强碱溶液。、由水电离出的H+或OH-=110-10mol/L的溶液等。 有色离子MnO4，Fe3，Fe2+，Cu2，Fe（SCN）2。如：Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄色）、Cu2+（蓝色）、MnO4（紫红色）、Fe(SCN)2+(血红色)、Fe(C6H5O)63（紫色）等。 MnO4，NO3等在酸性条件下具有强氧化性。 S2O32在酸性条件下发生氧化还原反应： S2O322HSSO2H2O 注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。 审题时还应特别注意以下几点： 与酸碱指示剂颜色变化有关的信息。（1）注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如：Fe2与NO3能共存，但在强酸性条件下(即Fe2、NO3、H相遇)不能共存；MnO4 与Cl在强酸性条件也不能共存；S2与SO32在钠、钾盐时可共存,但在酸性条件下则不能共存。 (2)酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱(OH)、强酸(H)共存。如： HCO3OHCO32H2O (HCO3遇碱时进一步电离) HCO3HCO2H2O离子共存之三 在溶液中离子共存问题的实质是哪些离子之间不能发生反应。能够发生反应的离子就不能共存，不能够发生反应的离子才可以共存。 （1）离子间能直接结合生成难溶性物质时，则这些离子不能大量共存。如SO42与Ba2+、Ag+；OH与Cu2+、Fe3+、Mg2+、Al3+；Ag+与Cl、Br、I、CO32、SO32-、S2；Mg2+、Ba2+、Ca2+与CO32、SO32、PO43；S2与Cu2+、Pb2+等不能大量共存。 （2）离子间能结合生成难电离物质时，则这些离子不能大量共存。 如OH、ClO、CH3COO、HPO42、H2PO4与H；HCO3、HS、HSO3、H2PO4、HPO42-、H与OH等不能大量共存。 （3）离子间能结合生成挥发性物质时，则这些离子不能大量共存。 如CO32、SO32-、HCO3、HSO3、S2、HS与H；NH4与OH等不能大量共存。 （4）离子之间能发生氧化还原反应时