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文档简介

1、、概念1、氧化反应:元素化合价升高的反应还原反应:元素化合价降低的反应氧化还原反应:凡有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应2、氧化剂和还原剂(反应物)氧化剂:得电子(或电子对偏向)的物质-氧化性:氧化剂具有的得电子的能力还原剂:失电子(或电子对偏离)的物质-还原性:还原剂具有的失电子的能力3、氧化产物:氧化后的生成物还原产物:还原后的生成物。4、被氧化:还原剂在反应时化合价升高的过程被还原:氧化剂在反应时化合价降低的过程5、氧化性:氧化剂具有的得电子的能力还原性:还原剂具有的失电子的能力正愿齐(It反应物!氧化剂央电子化合侦开有程电子化合价降低1被氧化发生氧化反应一氧化产物_ttt3素兀

2、素或物质生成物11V被还原-发生区质反应A正原产枷6、氧化还原反 应的实质:电子的转 移(电子的得失或共 用电子对的偏移口诀:失电 子,化合价升.高,被氧化(氧化反应),还原剂;得电子,化合价降低,被还原(还原反应),氧化剂;7、氧化还原反应中电子转移(或得失)的表示方法(1)双线桥法:表示同种元素在反应前后得失电子的情况。用带箭头的连线从化合价升高的元素开始,指向化合价降低的元素,再在连线上方标出电子转移的数目.化合价降低+ne 被还原氧化剂 + 还原剂 =还原产物 + 氧化产物化合价升高 -ne 被氧化(2)单线桥法:表示反应物中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数目。在单线桥法中,因此不能

3、再在线桥上写失”箭头的指向已经表明了电子转移的方向, 字样.二、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。氧化性”得电子性,得到电子越容易 “氧化性越强 还原性“失电子性,失去电子越容易 “还原性越强由此,金属原子因其最外层电子数较少,通常都容易失去电子,表现出还原性,所 以,一般来说,金属性也就是还原性;非金属原子因其最外层电子数较多,通常都容易 得到电子,表现出氧化性,所以,一般来说,非金属性也就是氧化性1 .两表一规律(1)根据金属活动性顺序 表判断:一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原 成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离

4、子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。(2)根据元素周期表来判断同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,单质的氧化性逐渐增强同主族从上到下元素的金属逐渐增强,单质的还原性逐渐增强(3)根据元素周期律来判断非金属对应的最高价水化物的酸性越强,对应单质的氧化性越强如酸性:HC1O 4 H2SO4 H3PO4 H2CO3 H2SQ3单质氧化性:Cl2S PCSi金属对应的最高价氧化物水化物的碱性越强,对应单质的还原性越强如碱性:NaOH Mg(OH)2 Al(OH) 3单质还原性:NaMgAl2 .根据非金属活动性顺序来判断:一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易

5、,其阴离子失电子 氧化成单质越难,还原性越弱。3 .根据氧化还原反应发生的规律来判断:氧化还原反应可用如下式子表示:规律:反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性,反应物中还原剂 的还原性强于生成物中还原产物的还原性。4 .根据反应条件来判断:当氧化剂(还原剂)与同一还原剂(氧化剂 )反应时,反应越容易进行,对应的氧化 剂(还原剂)的氧化性(还原性)越强 如MnO2和HCl(浓)反应需要加热才能进行,KMnO4和HCl(浓)反应不需加热就能进 行,所以KMnO 4的氧化性比 MnO 2强5 .根据反应剧烈程度来判断 :(1)金属单质与水化合(酸)的剧烈程度越强,对应的单质的还原性越强

6、,如Na与水反应非常剧烈,Mg与水反应要加热才看到有气泡产生,Al与水加热现象也不明显,所以还原性:Na MgAl6 .根据同一物质被氧化或被还原的价态高低来判断:在相同条件下,同一物质(变价单质元素)被氧化的价态越高,对应的氧化剂的氧化性越 强 如_ & _ & 一2Fe + Cl2 = 2FeCl3 , Fe + S = FeS氧化性:Cl2S7 .根据反应剧烈程度来判断 :同一元素,一般来说,化合价越高氧化性越高,元素处于最高价态,只有氧化性,化合 价越低还原性越强;元素处于最低价只有还原性,元素处于中间价;既有氧化性又有还 原性,当遇较强还原性物质,其表现还原性,当遇到较强还原性,其表

7、现氧化性,或者 自身发生氧化还原如氧化性:HNO3HNO2,还原性:H2S S SO2(SO32-)例1.已知2KMnO7 + 16HC1 2KCl + 2MnCl 2 + 5cI2 + 8H2OK2CrO7 + 14HC 2KCl + 2CrCl 3 + 3cI2 + 7H2O AMnO2 + 4HCl = MnCl2 + CI2 + 2H2O其中,KMnO 7和一般浓度的盐酸即可反映,K2CrO7和较浓的盐酸(浓度大于6 mol/L)才反应,MnO2需要和浓度为8 mol以上的盐酸加热才反应,根据以上信息,下列结论错误的是()A.上述反应都是氧化还原反应B.生成1 mol CI2转移的电子

8、数均为2Na(Na代表阿伏伽德罗常数)C.氧化性:KMnO7K2CrO7 Cl2MnO2D.盐酸的浓度越大,Cl-的还原性越强变式1.下列能说明氯元素的非金属性比硫元素的强的是 氯气通入硫氢酸溶液中出现浑浊现象加热条件下S、Cl2和Cu反应,产物CU2S、CuCl2浓度相等的H2SO4溶液和HCl溶液,前者pH大于后者加热条件下S和Cl2反应生成SCl2氯气通入BaSO3溶液生成白色沉三、常见的氧化剂还原剂常见氧化剂(1)非金属性较强的单质:F2、Cl2、B/2、I2、。3、O2等(2)变价元素中高价态化合物:KClO3、KMnO 4、Fe3+盐、a2。7、浓 H2SO4、HNO 3等(3)其

9、它由 +一& (NOG? + 酱 0 + h2oHClO、MnO2、Na2O2、H2O2、NO2 等常见还原剂(1)金属性较强的单质 K、Na、Mg、Al、Fe、Zn (2)某些非金属单质:H2、C、Si等(3)变价元素I、Fe2+及盐,SO2 等2HgO3-Oi(bT03)3 NO-i H3O中某些低价态化合物:H2S、HBr、H氧化性F2C 2 +CuI22- (SO42)MnO4mLTHNBfflSSHIsr还原性F.2 + MnClNO,NO2(SO2)Br匚2 +FeCuI2- SO2,SO32氧化性SH +Pb2+匚2 +Fe2+ZnAl3+.2 + MgNa+Ca2+K +还原性

10、S2H2PbFeZnAlMgNaCaK常见氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)由强到弱顺序关于SO2、SO32还原性的说明:由于在溶液中 SO2、SO32一的氧化产物是稀硫酸而不是浓硫酸,再者,由 反应I2+SO2+2H2O=2HI + H2SO4可得,还原性I-7;Y单质是一种黄色晶体; R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。Y、Z分别与钠元 素可以形成化合物 Q和J, J的水溶液与AgNO 3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L;Z与氢元素形成的化合物与 G反应生成M。?青回答下列问题:?1)M固体的晶体类型是?2)Y基态原子的核外电子排布式是 ?2?; G分子中X原子的杂化轨

11、道的类型是 ?3)L的悬浊液加入 Q的溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀,其原因是?R的一种含氧酸根 RO42一具有强氧化性,在其钠盐中加入稀硫酸,溶液变为黄色,并有无色气体产生,该 反应的离子方程式是? ?【变式1】磷单质及其化合物的.有广泛应用.(1)同磷灰石主要成分在高温下制备黄磷 (P4)的热化学方程式为:4Ca5(PO4) 3F(s)+21SiO 2=3P4(g)+2OCaSiO 3+SiF4(g) H上述反应中.副产物矿渣可用来已知相同条件下:4Ca3(PO4) 2F(s)+3SiO 2(s)=6Cas3(PO4)2(s)+2CaSiO 3(s)+SiF 4(g) H12Ca3(PO4)

12、 2 + 10C(s尸P4(g) + 6CaO(s) + 10CO(g) H2CaO(s) + SiO 2(s尸CaSiO 3(s) H3用 H1、 H2 和 H3 表示 H=三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸的结构式如图)之间脱去两个分子产物,其结构式为三聚磷酸钠是常用的水处理剂.其化学式为(3)次磷酸钠(NaH 2PO2)可用于化学镀银NaH 2P02中 P元素的化合价为: 化学镀银的溶液中含有Ni2+和H2P02在酸性等条件下发生下述反应:(a) Ni2+ + H 2P02-+ - Ni+ + H2PO3- +(b)6H 2P02-+ 2H+ =2P+4H 2PO3+3H 2 T请在答题卡

13、上写出并配平反应式(a)利用中反应可在塑料镀件表面沉积银-磷合金.从而达到化学镀银的目的.这是一种常见的化学镀.请从以下方面比较化学镀与电镀方法上的不同点: 原理上的不同点:化学镀的优点:2、若题目说明是在碱性条件下发生氧化还原反应。也可能有两种情况:反应物有碱参与反应,则生成物中有H2O生成(这种情况在试题中经常出现)。要么反应物有 H2O参与反应,则生成物中有碱生成(当用第一种情况不能配平时就考虑第二种情况)。【例1】(2014届成都二诊)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高教净水剂。某实验小组用下列两种方法制取。I,次氯酸钾氧化法,已知:C12+ 2KOH 冷 KC1O+ H2O3C12+6

14、KOH (浓)5KC1+KC1O 3+3H2O(含K2FeO4)。该反应的离子方程式项 ,(1)开始阴极有气体产生,其电极反应式为紫红色消失,出现红褐色沉淀。针对紫红色消失的原因: 甲小组做了如图所示实验: 则该小组提出的假设可能是乙小组认为,可能是随着卜已澹逐KSCN溶液.反应京的1溶液n(1) a仪器的名称是 ;物质X是o(2)开关K可多次关闭,请筒述其中一次的作用(3)将D中试管驭出,依次加入KOH溶液、90%Fe (NO3) 3溶液,充分振荡并水浴加热,溶液变紫红色(2)开始时阳极有紫红色物质生成,一段时间后阳极变细,为验证该假设,请尝试从控制变量的角度设计实验简案。(可用试剂:1 m

15、o1/L K 2FeO4 溶液、1 mol/L , H2SO4、溶液、4 mol,/L H 2SO4溶液、l mo1/L KOH 溶液 8 mol/LKUH溶液)实验的主要步骤: ;需要记录的现象及数据: O3、若题目不说明是酸 (碱)性条件下发生氧化还原反应,那么可能是H2O参与反应,有酸(碱)生成或者酸(碱)参加反应,有H2O生成。性条件下共存。这时要充分注意电荷守恒、质量守恒以及方程式中的离子是在酸性条件下共存还是在碱KMnO4 + _KNO 2 +=_MnSO4 +_K2SO4 +_KNO 3- -MnO 4+ C+=_Mn2+ +Cl2 T + _H2OP +_KOH +=._KH

16、2PO4+ _PH3-MnO 4+ _NO 2-+=_ 2-_MnO 4_ +_NO3+ _H2OKI +_KIO 3 +=_I2 + _K 2sO4 +_H2O五、氧化还原反应的几个基本规+H2O1、“两强两弱”规律:对于自发的氧化还原反应(除高温、电解条件),总是强氧化性物质和强还原性物质反应生成弱氧化性物质和弱还原性物质。即氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性。氧化性:氧化剂 氧化产物还原性:还原剂 还原产物应用1、判断微粒氧化性、还原性的相对强弱。应用2、判断氧化还原反应能否发生。2、“高氧、低还、中兼”规律对于同种元素不同价态的原子而言,最高价态只具

17、有氧化性,最低价态只具有还原性,中间价态既具有氧化性又具有还原性。例如:S元素化合价:2、0、+ 4、+ 6代表物:H2S、S、SO2、H2SO4(浓)S元素的性质:还原性、既有氧化性又有还原性、氧化性3、“单强离弱、单弱离强”规律1、金属单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱;反之金属单质的还原性越弱,对应阳离子的氧化性就越强。K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+、(H +)、Cu2+、Hg2+、Fe3+、Ag +氧化性逐渐增强2、非金属单质的氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱;反之非金属单质的氧化性越弱, 对应阴离子的还原性就越强。F2、(O

18、 2)、Cl 2 B2、I2、S 氧化性逐渐减弱F、(OH )、Cl、Br、I、S 还原性逐渐增强利用此规律可比较微粒氧化性、还原性的相对强弱。4、“价态归中,互不交叉”规律“价态归中”是指同种元素不同价态原子间发生氧化还原反应,总是从高价态与低价态反应后生成中间价态的物 质。(1)同种元素间不同价态的氧化还原反应发生的时候,其产物的价态既不相互交换,也不交错。如H2s和浓硫酸反应, H2S+H2SO4 (浓)=S+SO2T +2H2O0 H2S的氧化产 物是S, H2SO4的还原产物是SO2。(2)同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应;当存在中间价态时,同种元素的高价态物质和低价态物质才有可

19、能发生反应,若无中间价态则不能反应。如浓硫酸和SO2不能反应。(3)同种元素的高价态氧化低价态的时候,遵循的规律可简单概括为:高到高,低到低, 可以归中,不能跨越。a、利用此规律可准确确定氧化产物和还原产物。例如:2H 2S+SO2=3S+2H 2O, S元素的化合价从2价和+4价归中到0价。“互不交叉”是指,若反应后生成多种中间价态的产物,则遵从邻近变价,互不交叉的原则。例如:H2S+HO4(浓)=SJ +SO2T+2H2O, S元素的化合价应从2价变化为0价,从+ 6价变化为+ 4价。而不能认为是从 2-+ 4价,+6-0价。b、可判断同种元素不同价态的原子间能否发生氧化还原反应。若有中间

20、价态,则可能发生氧化还原反应,若无中间价态,则不能发生氧化还原反应。例如:SO2+H2SO4(浓),Fe2+Fe3+之间六、氧化还原反应的计算1、氧化还原反应中各中量比例的计算一般氧化还原的计算例1:在反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl力+3H2O中氧化产物和还原产物的物质的量之比为()A、1: 3 B、1: 5C、5: 1 D、1: 1变式1:在反应8NH3+3Cl2 = 6NH4C1 + N2中,被氧化的氨和未被氧化的氨的质量比是()A. 3 : 1B. 1 : 3C. 1 : 1D. 3 : 8歧化反应的计算例1: C12在强碱条彳下与 NaOH的反应如下:3c12 + 6NaOH

21、 5NaCl + NaCLO 3 + 3H2O ,氧化剂和还原剂的物质的量之比为()A、1: 3 B、1: 5C、5: 1 D、1: 1变式1 : Na2O2与水反应的方程:2Na202 + 2H 20 4NaOH + O 2 T ,氧化剂和还原剂的物 质的量之比为()A、1: 3 B、1 : 2 C、2: 1D、1 : 1变式2.工业制漂白粉的化学方程:2Ca(OH)2+4C12 CaC12 + Ca(ClO) 2 +2 H 20氧化剂和还原剂的物质的量之比为()A、1 : 3 B、1: 2 C、2: 1 D、1: 12 .氧化还原的顺序问题计算例1:某溶液中Cl BJ、三者个数之比是 1:

22、2:3,通入一定量的 C12,当反应完成后,该比值变为 321,则反应的C12与原溶液中 的个数之比是()A . 1:2B, 1:3C, 1:4D . 1:6变式1.在100mL含等物质的量的HBr和H2SO3的溶液里通入 0.01mo1 Cl2 ,有一半Br-变为B、(已知b2能氧化H2SO3)。原溶液中 HBr和H2SO3的浓度都等于()3 .氧化还原滴定计算例1: (2015高考全国卷二) 二氧化氯(C1O2 ,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,答下列 问心C1O2 :(2)实验室用NH4C1、盐酸、NaC1O2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备(1)工业上可用 KC1O3与

23、Na2SO3在H2SO4存在下制得 C1O2 ,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比 为。电解时发生反应的化学方程式为溶液X中大量存在的阴离子有 。除去C1O2中的NH3可选用的试剂是(填标号)。a.水b.碱石灰C.浓硫酸 d.饱和食盐水(3)用下图装置可以测定混合气中C1O2的含量:I.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用 50 mL水溶解后,再加入 3 mL稀硫酸:n.在玻璃液封装置中加入水.使液面没过玻璃液封管的管口;m.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;W.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中:V.用0.1000 mol L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(l2+2S2O32-= 2I +

24、S4O62-),指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中:锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 玻璃液封装置的作用是V中加入的指示剂通常为滴定至终点的现象是 测得混合气中 ClO2的质量为 1g(4) O2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物庾最适宜的是 填标号)a.明矶b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁4 .电子守恒的应用例1: (2015重庆卷)我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值,但出土的青铜器大多受到环境腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。(1)原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第 周期。(2)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g,则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比 为。(3)研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述正确的是 ()A.降低了反应的活化能B.增大了反应的速率;C.降低了反应的始

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