第1单元2讲 氧化还原反应.ppt

第二讲氧化还原反应 一 氧化还原反应的基本概念及相互关系1 氧化还原反应的实质是电子的得失或电子对的偏移 特征是反应前后元素化合价的升降 判断某反应是否属于氧化还原反应可根据反应前后化合价是否发生了变化这一特征 2 基本概念 1 氧化反应 电子 化合价 的反应 2 还原反应 电子 化合价 的反应 3 氧化剂 被还原 电子的物质 所含元素化合价降低的物质 4 还原剂 被氧化 电子的物质 所含元素化合价升高的物质 5 氧化产物 失电子后对应的产物 包含化合价升高的元素的产物 6 还原产物 得电子后对应的产物 包含化合价降低的元素的产物 失去 升高 得到 降低 得到 失去 还原剂 氧化剂 3 氧化还原反应的表示方法 1 双线桥法箭头必须由反应物指向生成物 且两端对准 元素 箭头方向不代表电子转移方向 仅表示电子转移前后的变化 在 桥 上标明电子的 得 与 失 且得失电子总数应 同种 相等 2 单线桥法箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素 箭头方向表示 在 桥 上标明转移的 氧化剂 还原ne 剂还原产物 氧化产物二 氧化性 还原性及其强弱比较氧化性 得电子能力 得到电子越容易 氧化性越 还原性 失电子能力 失去电子越容易 还原性越 物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的 与得失电子的数目无关 如 Na Mg Al的还原性强弱依次为Na Mg Al 浓HNO3 稀HNO3的氧化性强弱依次为 浓HNO3 稀HNO3 电子转移的方向 电子总数 强 强 难易程度 1 根据氧化还原反应的方向氧化性 还原性 2 根据元素的化合价如果物质中某元素具有最高价 该元素只有 物质中某元素具有最低价 该元素只有 物质中某元素具有中间价态 该元素既有 又有 3 根据金属活动性顺序表在金属活动性顺序表中 位置越靠前 其还原性就 其阳离子的氧化性就 氧化剂 氧化产物 氧化剂 还原剂 还原剂 还原产物 还原剂 氧化剂 氧化性 还原性 氧化性 还原性 越强 越弱 4 根据元素周期表同周期元素 随着核电荷数的递增 氧化性逐渐 同主族元素 随着核电荷数的递增 氧化性逐渐 还原性逐渐 5 根据反应的难易程度氧化还原反应越 进行 表现为反应所需条件越低 则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越 不同的还原剂 或氧化剂 与同一氧化剂 或还原剂 反应时 条件越易或者氧化剂 或还原剂 被还原 或被氧化 的程度 则还原剂 或氧化剂 的还原性 或氧化性 就越 增强 还原性逐渐减弱 减弱 增强 容易 强 越大 强 6 其他条件一般溶液的酸性越强或温度越高 则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越 反之则越弱 三 氧化还原反应规律1 价态变化规律 1 归中规律 含同种元素不同价态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 这里的中间价可以相同 谓之 靠拢 也可以不同 但此时必是高价转变成较高中间价 低价转变成较低中间价 谓之 不相交 如 IO 5I 6H 3I2 3H2O 碘盐中碘元素的检验 H2S H2SO4 浓 S SO2 2H2O 强 2 歧化规律 同一种物质中的同一元素部分化合价升高 另一部分化合价降低 发生自身的氧化还原反应 如 Cl2 H2O HCl HClO 2NO2 2NaOHNaNO3 NaNO2 H2O2 优先规律在同一溶液里存在几种不同的还原剂且浓度相差不大时 当加入氧化剂时 还原性 的还原剂优先被 同时存在几种不同的氧化剂且其浓度相差不大时 当加入还原剂时 氧化性 的氧化剂优先被 如 把少量Cl2通入FeBr2溶液中 Fe2 先失电子 把少量Cl2通入FeI2溶液中 I 先失电子 强 还原 氧化 强 3 得失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 对于氧化还原反应的计算 利用得失电子守恒规律 抛开烦琐的反应过程 可不写化学方程式 能更快 更便捷地解决有关问题 相等 氧化还原反应 氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物的判断 例1 2010 安徽 亚氨基锂 Li2NH 是一种储氢容量高 安全性好的固体储氢材料 其储氢原理可表示为Li2NH H2LiNH2 LiH 下列有关说法正确的是 A Li2NH中N的化合价是 1B 该反应中H2既是氧化剂又是还原剂C Li 和H 的离子半径相等D 此法储氢和钢瓶储氢的原理相同 解释 A选项中Li2NH中氮的化合价为 3 C选项中Li 半径小于H D选项钢瓶储氢是物理过程 而该方法为化学方法 B 迁移训练1 用高铁酸钠 Na2FeO4 对河水和湖水消毒是城市饮用水处理的新技术 已知反应 Fe2O3 3Na2O22Na2FeO4 Na2O 下列说法正确的是 A Na2O2既是氧化剂又是还原剂B Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物C 3molNa2O2发生反应 有12mol电子转移D 在Na2FeO4中Fe为 4价 具有强氧化性 能消毒杀菌 解释 Na2O2中氧元素化合价降低 为氧化剂 Fe2O3中铁元素的化合价升高 为还原剂 Na2FeO4中既有铁元素的升高又有氧元素的降低所以既是氧化产物又是还原产物 3molNa2O2发生反应 有6mol电子转移 Na2FeO4中Fe为 6价 B 氧化性 还原性比较 例2 嘉兴二模 R X Y和Z是四种元素 其常见化合价均为 2价 且X2 与单质R不反应 X2 ZX Z2 Y Z2 Y2 Z 这四种离子被还原成0价时表现的氧化性强弱符合 A R2 X2 Z2 Y2 B X2 R2 Y2 Z2 C Y2 Z2 R2 X2 D Z2 X2 R2 Y2 解释 据X2 ZX Z2 知氧化性 X2 Z2 据Y Z2 Y2 Z知氧化性 Z2 Y2 由X2 与单质R不反应推知氧化性 R2 X2 A 迁移训练2 已知I Fe2 SO2 Cl 和H2O2均具有还原性 它们在酸性溶液中的还原性的强弱顺序依次是Cl Fe2 H2O2 I SO2 则下列反应中不能发生的是 A 2Fe3 SO2 2H2O2Fe2 SO 4H B H2O2 H2SO4SO2 O2 2H2OC SO2 I2 2H2OH2SO4 2HID 2Fe3 2I 2Fe2 I2 解释 由还原性Fe2 SO2可知反应A可以发生 由还原性H2O2 SO2可知反应B不可以发生 由还原性I SO2可知反应C可以发生 由还原性Fe2 I 可知反应D可以发生 B 氧化还原反应的规律应用 例3 向NaBr NaI Na2SO3混合液中通入一定量氯气后 将溶液蒸干并充分灼烧 得到固体剩余物质的组成可能是 A NaCl Na2SO4B NaBr Na2SO4C NaCl Na2SO4 I2D NaCl NaI Na2SO4 A 解释 向NaBr NaI Na2SO3混合液中 通入一定量氯气后 发生反应的次序分别为Na2SO3 Cl2 H2ONa2SO4 2HCl 2NaI Cl22NaCl I2 2NaBr Cl22NaCl Br2 将溶液蒸干则HCl Br2 Cl2挥发 灼烧I2升华 若通入的氯气是过量的 得到固体剩余物质的组成是NaCl Na2SO4 若通入的氯气是不足量的 则还有可能留下NaBr 迁移训练3 在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为 3SnCl2 12Cl 2H3AsO3 6H 2As 6M 关于该反应的说法中正确的组合是 氧化剂是H3AsO3 还原性 Cl As 每生成7 5gAs 还原剂失去的电子为0 3mol M为OH 是氧化产物A B C D A 解释 方程式中Sn元素从 2价上升至 4价 SnCl2是还原剂 是氧化产物 As元素从 3价下降到0价 H3AsO3是氧化剂 As是还原产物 Cl元素化合价没有发生变化 不能推出还原性 Cl As 每生成7 5gAs 还原剂失去电子的物质的量为 根据质量守恒和电荷守恒推知M应为H2O 氧化还原反应的配平将 Zn OH H2ONH3 Zn OH 配平后 离子方程式中H2O的化学计量数是 A 2B 3C 6D 8 解释 用化合价升降法配平得方程式 4Zn 7OH 6H2ONH3 4Zn OH C 迁移训练4 杭州市二模 NH4 2SO4在高温下分解 产物是SO2 H2O N2和NH3 在该反应的化学方程式中 化学计量数由小到大的产物分子依次是 A SO2 H2O N2 NH3B N2 SO2 H2O NH3C H2O NH3 SO2 N2D N2 SO2 NH3 H2O 解释 用化合价升降法配平得方程式 3 NH4 2SO4N2 3SO2 4NH3 6H2O D 1 将nmolCu2S与足量的稀硝酸反应 生成硝酸铜 硫酸 一氧化氮和水 则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量是 A 4nmolB 10nmolC 10n 3molD 2n 3mol 解释 利用得失电子守恒 Cu元素由 1价升高到 2价 S元素由 2价升高到 6价 N元素由 5价降低到 2价 nmolCu2S共失去10nmol电子 所以被还原的硝酸的物质的量为10n 3mol C 2 金华二模 氮化铝 AlN Al和N的相对原子质量分别为27和14 广泛应用于电子 陶瓷等工业领域 在一定条件下 AlN可通过反应Al2O3 N2 3C2AlN 3CO合成 下列叙述正确的是 A 上述反应中 N2是还原剂 Al2O3是氧化剂B 上述反应中 每生成1molAlN需转移3mol电子C AlN中氮元素的化合价为 3D AlN的摩尔质量为41g 解释 N的化合价 0 3 化合价降低 N2作氧化剂 C的化合价 0 2 化合价升高 C作还原剂 Al的化合价无改变 所以Al2O3既不是氧化剂也不是还原剂 AlN的摩尔质量为41g mol 1 B 高温 3 2010 全国大联考考前预测题 对下列氧化还原反应中转移电子数的判断 不正确的是 A H2S H2SO4 浓 S SO2 2H2O 6e B 3Cl2 6KOH5KCl KClO3 3H2O 5e C 2Na2O2 2H2O4NaOH O2 2e D 2H2S SO23S 2H2O 4e A 解释 本题考查氧化还原反应的规律 选项A中 S元素的化合价变化应该是从H2S中的 2价到0价 从H2SO4中的 6价到 4价 转移电子数为2 故A错 B是歧化反应 反应物中的6个0价的Cl原子 有5个降至 1价 1个升至 5价 转移电子数5 故B正确 同理分析C也是正确的 D是一个归中反应 H2S中2个 2价的S升至0价 SO2中1个 4价的S降至0价 转移电子数为4 故D正确 4 物质的量之比为2 5的锌与稀硝酸反应 若硝酸被还原的产物为N2O 反应结束后锌没有剩余 则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是 A 1 4B 1 5C 2 3D 2 5 解释 设2molZn参与反应 因Zn无剩余 则最终生成了2molZn NO3 2 显然含有4molNO 这部分是没有参与氧化还原反应的HNO3 根据得失电子守恒有 2 n Zn n HNO3 4 则n HNO3 1mol 即有1molHNO3被还原 A 5 某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质 S H2S HNO3 NO H2O 已知水是反应产物之一 1 该反应中的还原