范文一:氧化还原反应的实质与特征
氧化还原反?应的实质与?特征,氧化剂与还?原剂、氧化反应与?还原反
应、氧化产物与?还原产物的?判断。
氧化还原反?应电子转移?的表示方法?、物质氧化性?与还原性的?强弱
比较。
常见的氧化?剂与还原剂?;氧化还原反?应方程式的?配平、氧化还原
反?应的相关计?算。
[知识回顾一?]:
1.氧化还原反?应的判断依?据是什么,氧化还原反?应的特征、实质是什么?,
判断某反应?是否是氧化?还原反应,看反应前后?元素的化合?价是否有变?化。
氧化还原反?应的特征是?:反应前后元?素的化合价?发生变化,且元素升高?的总价数与?下降的总价?数相等。
氧化还原反?应的实质是?:电子的转移?(得失或偏移?)。
2.氧化剂具有?氧化性、化合价降低?、得电子、被还原、发生还原反?应,生成的产物?是还原产物?。
还原剂具有?还原性、化合价升高?、失电子、被氧化、发生氧化反?应,生成的产物?是氧化产物?。
3.四种基本类?型反应与氧?化还原反应?的关系:
有机化学反?应中,凡是得氧或?去氢的反应?称为氧化反?应;凡是得氢或?去氧的反应?称为还原反?应。
4.怎样表示氧?化还原反应?电子转移,
氧化还原反?应中的电子?转移的表示?方法:
?双线桥法:从反应前某?变价元素指?向反应后的?该元素,该方法表示?了反应前后?元素化合价?升降和电子?转移的关系?。对于自身氧?化还原反应?用该方法方?法表示较为?明了。
?单线桥法:从失电子的?元素指向得?电子的元素? :
[知识回顾二?]:
1.判断氧化性?与还原性强?弱的方法
?根据化学反?应方程式
氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物
?根据元素的?化合价
一般价态越?高其氧化性?越强,价态越低其?还原性越强?,中间价态既?有氧化性又?有还原性。如H2S中?的硫有强还?原性,浓H2SO?性,而S和SO?性又有还原?性。若某物质中?既有高价元?素又有低有强氧化?既有氧化?42
价?元素,则其既有氧?化性又有还?原性。如盐酸既有?酸的氧化性?,又可被KM?nO4氧化?为Cl。 2
?据与同一物?质反应被氧?化或被还原?的程度不同?比较
如Fe分别?与S、Cl2共热?生成FeS?、FeCl3?可知氧化性?S
3+2+2+3+2+ 由Cu+2Fe=Cu+2Fe 3Zn+2Fe=3Zn+2Fe可知?还原性Cu?
?据反应的条?件(如温度)、难易程度(或剧烈程度?或放热的多?少)比较
如根据与C?u的反应条?件和难易程?度可知氧化?性:浓HNO3?>稀HNO3? 浓H2SO?>稀H2SO?。再如44金属原?子失电子时?吸收的能量?越少,形成的阴离?子越稳定,该金属越易?失电子,其还原性越?强;非金属原子?形成阴离子?时,放出能量越?多,其阴离子越?稳定,则该金属原?子越易得电?子,其氧化性越?强。
?与浓度、酸碱性等有?关(对同一物质?而言)
一般浓度大?的氧化性或?还原性强,酸性条件下?物质的氧化?性或还原性?强。
?由元素的金?属性和非金?属性比较(金属活泼性?顺序、金属阳离子?的活泼性顺?序)
2————2—— 在水溶液中?通过实验可?发现非金属?离子的还原?性:S>I>Br>Cl>O>F
非金属单质?的氧化性:F>Cl>O>Br>I> S 22222
?据元素周期?表理论
同周期元素?从左向右,其单质的氧?化性渐强而?还原性渐弱?其阳离子氧(?化性渐强而?阴离子还原?性渐弱);同主族元素?从上到下,其单质的氧?化性渐弱而?还原性渐强?其阳离子氧(?化性渐弱而?阴离子还原?性渐强)。
?电化学法
在原电池中?,负极物质的?还原性强于?正极的物质?;在电解池中?,先放电的阳?离子的氧化?性强,先放电的阴?离子还原性?强。
2.常见的氧化?剂:
?非金属单质?:F、Cl、Br、I、O 22222
?变价元素中?高价态化合?物:KMnO4?、K2Cr2?O、HNO、KClO3?、浓H2SO? 734
+ ?其他:H、HClO及?其盐、Na2O2、?HO、银氨溶液、新制Cu(OH)悬浊液。 222
常见的还原?剂:
?活泼金属:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe等。
?某些非金属?单质:H、C、S等。 2
2+—— ?变价元素低?价态的化合?物: CO、NH、HS、SO2及亚?硫酸盐、Fe盐、Fe(OH)、Cl、Br、322—I等。
3.氧化还原方?程式的配平?:
?先找出价态?变化的元素?并标出其价?态升降的数?目。
?最小公倍数?法使升降化?合价相等。
?先配平价态?变化元素,再据原子守?恒配平价态?未变的元素?。
对于氧化还?原反应离子?方程式的配?平,在上述基础?上,要据电荷守?恒的方法配?平;对于缺项(即
未知物的?判断),应据原子守?恒来确定。
4.氧化还原反?应类的计算?:一般据电荷?守恒法或变?价元素升降?价相等。
1.同一元素不?同价态的化?合物发生氧?化还原反应?时,化合价不交?叉不越位、至
多只能相?等。同种元素,相邻价态间?不发生氧化?还原反应。
2.整体法氧化?还原反应方?程式的配平?:氧化还原反?应中若某物?质中元素的?化合价都发?生变化,则把它当成?一个整体来?分析。
如:FeS+O-Fe2O3?+SO2中反?应物FeS?化合价都升?高,则把它视两元素的222?
为?一个整体,Fe由+2升至+3、S由-1升为+4价,两个-1价的S共?升高10价?,FeS2共?升高11价?,而O2中的?两个氧原子?化合价均下?降,共降4价,然后再据最?小公倍数法?配平为4F?eS+11O=2Fe2O?+8SO。 2232
再如P+CuSO4?+HO—CuP+H3PO4?+H2SO4?中可把Cu?体。 视为整233P?
例1.制备氰氨基?化钙的化学?方程式为: CaCO3? +2HCN = CaCN2? + CO + H + 2CO 2
在该反应中?,下列说明正?确的是( )
A.氢元素被氧?化,碳元素被还?原 B.HCN既是?氧化剂又是?还原剂
C.CaCN2?是还原产物?,H2是氧化?产物 D.CO为氧化?产物,H2为还原?产物 [解析]
HCN中H?元素化合价?降低,C元素化合?价升高,故HCl既?是氧化剂又?是还原剂。
[答案]B
例2.已知常温下?,在溶液中可?发生.如下两个反?应:
4+2+3+3+2+3+4+2+Ce + Fe = Ce + Fe Sn + 2Fe = Sn + 2Fe
2+3+2+由此可以确?定:Fe 、Ce 、Sn三种离子的?还原性由强?到弱的顺序?为( )
2+2+3+2+3+2+ A. Sn、 Fe 、 Ce B. Sn、Ce 、Fe
3+2+ 2+ 2+2+3+ C. Ce 、Sn、 Fe D. Fe 、Sn 、Ce
[解析]根据氧化剂?的氧化性大?于氧化产物?,还原剂的还?原性大于还?原产物判断? [答案]A
例3.已知硫酸锰?(MnSO4?)和过硫酸钾?(K2S2O?)两种盐溶液?在银离子催?化8
下可发生?氧化还原反?应,生成高锰酸?钾、硫酸钾和硫?酸。
?请写出并配?平上述的化?学方程式
?此反应的还?原剂是 ,它的氧化产?物是
?此反应的离?子方程式可?表示为
?若该反应所?得的硫酸锰?改为氧化锰?,当它跟过量?的过硫酸钾?反应时,除了高锰酸?钾、硫酸钾、硫酸生成外?其它的生成?物还有
[解析]
先据电子守?恒得2 MnSO4?~5K2S2?O,再根据质量?守恒写出产?物及系数;由8 2—于氧化能?力为S2O? 8
——> MnO > Cl所以K将把?Cl氧化为Cl? 42 2
[答案]
?2MnSO?+5K2S2?O+8HO 2KMnO?+4K2SO?+8H2SO? 482444
?MnSO4?、KMnO4 ?
2+2——2—+ 2Mn+5S2O8?+8HO 2MnO4?+10SO4?+16H 2
?Cl(HClO、HClO3?) 2
— 例4.在氯氧化法?处理的含C?N的产物过程?中,液氯在碱性?条件下,可以将氰化?物氧化成氰?酸盐(其毒性仅为?氰化物的千?分之一),氰酸盐进一?步氧化成无?毒物质
—1 ?某厂废水中?含KCN,其浓度为6?50mg?L,现用氯氰氧?化法处理,发生如下反?应(其中N均为?—3价)KCN + 2KOH +Cl = KOCN + 2KCl +H2O被氧?化2
的元素是?
?投入过量液?氯,可将氰酸盐?进一步氧化?为氮气,请配平下列?化学方程式?
KOCN + KOH + Cl ––– CO + N + KCl + HO 2222
?若处理上述?废水20L? 使KCN完?全氧化为无?毒物质,至少需要液?氯 g
[解析]
?分析价态,只有碳元素?价态升高,故氧化的为?碳元素,?照准变价元?素,根据电子守?恒配平?20L废水?含KCN 0.2mol,据2KCN?––5Cl2求?得氯气0.5mol,即35.5g
[答案]
?碳 ?2KOCN?+4KOH+3Cl =2CO+N+6KCl+2HO ?35.5 3222
1.下列反应右?,不属于氧化?还原反应原?是
A、3CuS+8HNO3?=3Cu(NO)+2NO+3S+4HO 322
B、3Cl+6KOH=5KCl+KClO3?+3HO 22
C、3H2O2?+2HCrO?+2KOH=2K2Cr?O+4HO 242
D、3CCl4?+K2CrO?=2CrO2?Cl+3COCl?+2KCl 422
2.对于反应X?eF+2CH-CH=CH?2CH3C?H2CHF?+Xe,下列说法正?确的是 4322
A(XeF4既?是氧化剂又?是还原剂 B(XeF4被?氧化
C(该反应是非?氧化还原反?应 D(CH-CH=CH2是还?原剂 3
3.制备氰氨基?化钙的化学?方程式为:CaCO3?+2HCN=CaCN2?+CO?+H?2+CO?,在反应中 2
A.氢元素被氧?化,碳元素被还?原
B.HCN既是?氧化剂又是?还原剂
C.CaCN2?是氧化产物?, H2是还原?产物
D.CO为氧化?产物, H2为还原?产物
4.某金属单质?跟一定浓度?的硝酸反应?,假定只产生?单一的还原?产物。当参加反应?的单质与被?还原硝酸的?物质的量之?比为2:1时,还原产物是?
A(NO B(NO C(NO D(N 222
5.在反应Zn?+2HNO3?+NH4NO?=N?+3HO+ Zn(NO)中,每溶解1m?olZn,32232
电子转移了?
A. 2mol B. 3mol C. 4mol D. 5mol
6.在含有ag?HNO3的?稀硝酸中,加入bg铁?粉,反应生成N?O,铁全部溶解?。已知反应中?有1/4的HNO?被还原,则a:b不可能是? 3
A.4:1 B.3:1 C.2:1 D.9:2
7.在化合、分解、置换、复分解四类?基本类型的?反应中,可能生成水?的反应有
A.一类 B.二类 C.三类 D.四类
8.配平下列氧?化还原反应?方程式
? KMnO4?+ H2C2O?+ H2SO4?— K2SO4?+ MnSO4?+ CO+ HO 422
? (NH)— Pt+ NH4Cl?+ HCl+ N 42PtCl?62
? Na2Sx?+ NaClO?+ NaOH—— Na2SO?+ NaCl+ HO 42
? HO+ Cr(SO)+__ _____?__— K2SO4?+ K2CrO+ H?O 2224342
————— ? Cr(OH)+ OH+ ClO— CrO42?+ Cl+ HO 42
? CrI+ Cl+__ _____?— K2CrO+ KIO?+ KCl+ HO 32442
—— ? A+ B—— B+ A nxmy
9.若不慎使用?白磷粘在皮?肤上,可涂上Cu?SO4溶液?,所发生的化?学反应为:
P+ CuSO4?+ HO—— CuP+ H3PO4?+ H2SO4?,则1mol?CuSO4?能氧化P23
的?质量
A.12.4g B.68.2g C.6.2g D.10.23g
——2— 10.将 NO+ Zn+ OH+ HO? NH+ Zn(OH)配平后,离子方程式?中3234
H2O的?系数是
A(2 B(4 C(6 D(8
—2+—n— 11.R2O8n?离子在一定?条件下能把?Mn氧化为Mn?O若反应后R?O转化,428—2为RO?。又知反应中?氧化剂与还?原剂的物质?的量之比为?5:2,有关叙述正?确的4
是
A.n值为2 B.n值为3
C.氧化剂与氧?化产物的物?质的量之比?为2:1
D.氧化产物与?还原产物的?物质的量之?比为1:5
12.化合物Br?FX与水按?物质的量之?比3:5发生反应?,其产物为溴?酸、氢氟酸、单质溴和氧?气。
?、BrFX中?,x=_____?。
?、该反应的化?学方程式是?:_____?_____?_____?_____?_____? __。
?、此反应中的?氧化剂和还?原剂各是什?么?
13.KClO3?和浓盐酸在?一定温度下?反应会生成?绿黄色的易?爆物二氧化?氯。其变化可表?述为:
口KClO?+口HCl(浓)一口KCl?+口ClO2??+口Cl?+口 32
(1)请完成该化?学方程式并?配平(未知物化学?式和系数填?人框内)。
(2)浓盐酸在反?应中显示出?来的性质是?_____?__(填写编号,多选倒扣)。
?只有还原性? ?还原性和酸?性
?只有氧化性? ?氧化性和酸?性
(3)产生0.1molC?l,则转移的电?子的物质的?量为___?__mol?。 2
(4)ClO2具?有很强的氧?化性,因此常被用?作消毒剂,其消毒的效?率(以单位质量?得到的电子?数表示)是Cl2的?_____?__倍
3+ 14.已知NaB?iO3是黄?色不溶于水?的固体,Bi为无色离子?。将NaBi?O3加入用?稀硫酸酸化?的硫酸锰溶?液中,加热,得到紫色的?混合溶液。试完成此反?应的离子方?程式:_____?_____?_____?_____?__。
15.高锰酸钾和?氢溴酸溶液?可以发生如?下反应:
KMnO4?+HBr?Br+MnBr2?+KBr+H2O其中?还原剂是_?_____?_。若消耗0.1mol2
氧?化剂,则被氧化的?还原剂的物?质的量是_?_____?__mol?。
16.下列叙述中?正确的是
A、含最高价元?素的化合物?,一定具有强?氧化性
B、阳离子只有?氧化性,阴离子只有?还原性
C、失电子越多?,还原性越强?
D、金属阳离子?被还原不一?定得到金属?单质
17.某温度下,将Cl2通?人NaOH?溶液中,反应得到N?aCl、NaClO?、NaClO?3——,经测定Cl?O与ClO3?的浓度之比?为1:3,则Cl2与?NaOH溶?液反应时被的混合液?
?还原的氯元?素与被氧化?的氯元素的?物质的量之?比为
A(21:5 B(11:3 C(3:1 D(4:1
18.24ml浓?度为0.05mol?/L的Na2?SO3溶液?恰好与20?ml浓度为?0.02mol?/L的K2C?r2O7溶?液完全反应?,则Cr元素?在还原产物?中的化合价?是
A.+6 B.+3 C.+2 D.0
答案
1.D 7.D 2.D 3.BC 4.C 5.D 6.C 8.
?.2 5 3 1 2 10 8
?.3 3 2 16 2
?.1 3x+1 2x-2 x 3x+1 x-1
?.3 1 10KOH? 3 2 8 ?.2 2 3 2 3 5
?.2 27 64KOH? 2 6 54 32 ?.mx mny ny mnx。
9.C
10.C
11.AD
12.
?3 ?3BrF3?+5HO=HBrO3?+9HF+Br+O? ?BrF H2O和B?rF 22233
13.
?2 4 2 2 1 2HO ?? ?0.2 ?2.63 2
+2++3+—14.5NaBi?O+14H+2Mn=5Na+5Bi+7HO+2MnO4? 32
15.HBr 0.5
16.D
17.D
18.B
范文二:氧化还原反应的本质和特征
考点名称:氧化还原反应的本质和特征
?
氧化还原反应的本质:
电子的转移(得失或偏移)
氧化还原反应的特征:
化合价升降(某些元素化合价在反应前后发生变化,是氧化还原反应判别的依据)
? 氧化还原反应的发展史: 1.
物质与氧气发生的反应属于氧化反应,含氧化合物中氧被夺去的反应属于还
原反应。 2. 3.
有化合价升降的反应属于氧化还原反应。 有电子得失或偏移的反应属于氧化还原反应。
对物质的认识存在发展的过程,从最初的隔离开的氧化反应、还原反应,到从表面上看化合价变化的氧化还原反应,把氧化与还原统一在一个概念下,再透过现象看本质,化合价的变化是有电子得失或偏移引起的。
? 氧化还原反应中应注意的几个问题:
1、氧化剂氧化性的强弱,不是看得电子的多少,而是看得电子的难易; 还原剂还原性的强弱,不是看失电子的多少,而是看失电子的难易。 eg:氧化性:浓HNO3>稀HNO3还原性:Na>Al
2、有新单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应 eg:C(金刚石)==C(石墨);3O2==2O3(放电);P4(白磷)==4P(红磷)
3、任何元素在化学反应中,从游离态变为化合态,或由化合态变为游离态,均发生氧化还原反应(比如置换反应,化合反应,分解反应)
4、置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应;有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。
5、元素具有最高价的化合物不一定具有强氧化性! eg.H3PO4、H2SiO3(或H4SiO4)两酸均无强氧化性但硝酸有强氧化性。
? 氧化还原的表示可用单线桥也可用双线桥:
一、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或原子团。
标变价 明确标出所有发生氧化还原反应的元素的化合价,不变价的元素不标化合价。
连双线 将标化合价的同一元素用直线加箭头从反应物指向生成物(注意:箭头的起止一律对准各元素)
标得失 1.标电子转移或偏离数 明确标出得失电子数,格式为“得/失发生氧化还原反应原子个数×单位原子得失电子数”
2.标化合价变化 一律标出化合价的变化,只有“化合价升高”“化合价降低”这两种写法,不可写为“升价”“降价”等
3.标出元素反应类型 一律标出元素所发生的反应,“被氧化”或“被还原”,其余写法均不正确
4.检查得失电子守恒 检查得失电子数是否相等,如不相等则重新分析。
例如:
二、单线桥法:
在氧化还原反应中,有电子发生转移(得失或偏移),也就是在反应物中有元素电子发生得失或偏移,这时用一条带箭头的曲线从失去电子的元素指向得到电子的元素,并在“桥”上标出转移的电子数,这种表示方法叫单线桥法。
(1)标价态明确标明发生氧化还原反应的元素的化合价
(2)连单线连接方程式左边的氧化剂与还原剂,箭头一律指向氧化剂
(3)不注得失标出转移的电子的总数,这里不用像双线桥那样,仅需直接标出电子总数
例如:
注意事项:
(1)不得标明
(2)箭头表示电子转移的方向,指向氧化剂注意:为了规范起见,单线桥法最好不用于自身氧化还原的反应,因为那样标记会使反应中的电子去向不明确,故在自身氧化还原的反应方程式中最好用双线桥法表示电子转移。
考点名称:氧化还原反应的定义
? 氧化还原反应:
有电子转移(得失或偏移)的反应;(无电子转移(得失或偏移)的反应为非氧化还原反应)
反应历程:
氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应;氧化数降低的反应,称为还原反应。氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。
? 氧化还原反应中存在以下一般规律:
强弱律:氧化性:氧化剂>氧化产物; 还原性:还原剂>还原产物。
价态律:元素处于最高价态,只具有氧化性;元素处于最低价态,只具有还原性;处于中间价态,既具氧化性,又具有还原性。
转化律:同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的氧化数只接近而不交叉,最多达到同种价态。
优先律:对于同一氧化剂,当存在多种还原剂时,通常先和还原性最强的还原剂反应。守恒律:氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。
氧化还原性的强弱判定:
物质的氧化性是指物质得电子的能力,还原性是指物质失电子的能力。物质氧化性、还原性的强弱取决于物质得失电子的能力(与得失电子的数量无关)。从方程式与元素性质的角度,氧化性与还原性的有无与强弱可用以下几点判定:
(1)从元素所处的价态考虑,可初步分析物质所具备的性质(无法分析其强弱)。最高价态——只有氧化性,如H2SO4、KMnO4中的S、Mn元素;最低价态,只有还原性,如Cl-、S2-等;中间价态——既有氧化性又有还原性,如Fe、S、SO2等。
(2)根据氧化还原的方向判断:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。 (3)根据反应条件判断:当不同的氧化剂与同一种还原剂反应时,如氧化产物中元素的价态相同,可根据反应条件的高、低进行判断,如是否需要加热,是否需要酸性条件,浓度大小等等。
? 电子的得失过程:
其过程用核外电子排布变化情况可表示为:
考点名称:氧化产物、还原产物
?
氧化产物:
在氧化还原反应中,还原剂在反应中失电子(或偏移离子)后被氧化后的产物,与还原产物相对应,是发生氧化反应的产物,与氧化元素对应。
例:WO3+H2——W+H2O,H2O即氧化产物。
还原产物:
在氧化还原反应中,氧化剂得电子被还原后的产物,与氧化产物相对应,是发生还原反应的产物,还原元素对应。
例:WO3+3H2——W+3H2O,W即还原产物。
氧化剂:
(1)定义:得到电子(或电子对偏向)的物质,在反应时所含元素的化合价降低。 (2)常见的氧化剂:
①活泼非金属单质:如 Cl2、Br2、O2等。 ②某些高价氧化物,如SO3、MnO2等。
③氧化性含氧酸,如 浓H2SO4、HNO3、HClO等
④元素(如Mn、Cl、Fe等)处于高化合价时的盐,如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、FeCl3等。
⑤过氧化物,如Na2O2、H2O2等。 ⑥某些金属阳离子:如Ag+、Fe3+等 还原剂:
(1)定义:失去电子(或电子对偏离)的物质,在反应时所含元素的化合价升高。 (2)常见的还原剂:
①活泼金属单质:如 Na、A1、Zn、Fe等。 ②低价态的金属阳离子:如Fe2+等; ③某些非金属单质:如 H2、C等。
④元素(如C、S等)处于低价时的氧化物,如CO、NO、SO2等。
⑤元素(如Cl
、S等)处于低化合价时的氢化物:如 H2S、HCl、HI、NH3等 。 ⑥元素(如S、Fe等)处于低化合价时的盐或酸,如Na2SO3、H2SO3、H2C2O4、FeSO4等。
? 易错易混点:
(1)金属单质只具有还原性,金属最高价阳离子只具有氧化性,处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性;
(2)非金属单质常作氧化剂,某些非金属单质也是较强的还原性物质,比如H2、C等等 (3)元素化合价的变化:
①元素最低价只有还原性,最高价只有氧化性,中间价态既有氧化性又有还原性 ②同一元素在反应中化合价发生变化,只能接近不能交叉。 例如:
? 常见的氧化剂及对应的还原产物:
? 常见的还原剂及对应的氧化产物:
?
考点名称:氧化还原反应的配平
? 配平简介:
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。
? 配平原则:
(1)电子守恒原则:反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等 (2)电荷守恒原则:若为离子反应,反应前后离子所带正负电荷总数相等 (3)质量守恒原则:反应前后各元素的原子个数相等
配平步骤:
(1)一标:标明反应前后化合价有变化的元素的化合价 (2)二等:通过求最小公倍数使化合价升降总值相等 (3)三定:确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数 (4)四平:用观察法配平其他物质的化学计量数 (5)五查:检查质量与电荷、电子是否分别守恒
配平技巧:
(1)逆向配平法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法,即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平(一般从反应物很难配平时,可选用逆向配平法)
例:
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。 例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平 (3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。
再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法:当某元素的原子在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体对待,根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。 例:S+Ca(OH)2→CaSx+Ca2S2O3+H2O
生成物CaSx、Ca2S2O3中的Sx、S2作为一个整体标价为-2、+4价,则化合价升降关系为: Sx 0→-2 降2×2
S2 0→+4 升4×1 即可配平。
(5)缺项配平法:一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数,再通过比较反应物与生成物,确定缺项(一般为H2O、H+或OH-),最后观察配平。 (6)有机氧化还原反应的配平:有机物中元素的化合价一般来讲,氢元素显+1价,氧元素显-2价,然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。
? 氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤: 1. 2.
一般方法:从左向右配。
步骤:标变价,找变化,求总数,配系数。
o 标出元素化合价变化的始态和终态
o 求升价元素或降价元素化合价的变化数
o 求化合价变化数的最小公倍数,分别作为氧化剂或还原剂的系数
o 配平变价元素
o 用观察法配平其他元素
o 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律(离子方程式还要看电荷是否守
恒)
如:
特殊技巧:
配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降,若从左向右配平较困难,可以采用从右向左配平,成为逆向配平法。
考点名称:氧化性、还原性强弱的比较
?
氧化性:
是指物质得电子的能力。处于高价态的物质一般具有氧化性。 还原性:
是指物质失电子的能力,一般低价态的物质具有还原性。
? 氧化性,还原性强弱的比较方法:
(1)根据氧化还原反应方程式判断
氧化性:氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性 还原性:还原剂的还原性>还原产物的还原性
(2)根据金属(非金属)活动性顺序判断 ①金属活动性顺序
②非金属活动性顺序
(3)根据与同一物质反应的难易(条件)判断:
当不同氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化产物价态相同,可根据反应条件高低来进行判断。 例:
三个反应还原剂都是浓盐酸,氧化产物都是氯气,氧化剂分别是高锰酸钾、二氧化锰、氧气,有反应方程式可得,反应条件越来越难,可得结论:氧化性KMnO4> MnO2> O2
(4)根据氧化产物的价态高低判断
当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态高低来判断氧化剂氧化性的强弱。
例如:,,可得:氧化性Cl2>S
注:不能通过氧化剂化合价降低的多少来判断氧化性的强弱。
(5)根据元素周期表判断
①同周期主族元素从左→右,金属单质还原性逐渐减弱(对应的阳离子的氧化性逐渐增强),非金属单质氧化性逐渐增强(对应的阴离子的还原性逐渐减弱);
同主族元素从上→下,金属单质还原性逐渐增强(对应的阳离子的氧化性逐渐减弱),非金属单质氧化性逐渐减弱(对应的阴离子的还原性逐渐增强)。
注:元素在周期表中越是位于左下方,其单质的还原性越强,其阳离子的氧化性越弱;元素在周期表中越是位于右上方,其单质的氧化性越强,其阴离子的还原性越弱。
(6)根据原电池、电解池的电极反应判断氧化性、还原性的强弱 (根据这个规律也可判断原电池、电解池电极)
①两种不同金属构成原电池的两级:负极:金属电子流出,正极:金属电子流入 还原性:负极>正极
②用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
(7)根据物质浓度的大小比较:
具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,反之,其氧化性(还原性)越弱。例如:氧化性HNO3(浓)>HNO3(稀);还原性 HCl(浓)>HCl(稀)
(8)根据氧化剂、还原剂性质的影响因素判断
①温度:一般温度高氧化剂的氧化性强(浓H2SO4与Cu常温不反应,加热则反应)。 ②酸碱性:一般在酸性条件下氧化剂的氧化性增强。如KMnO4在酸性条件下氧化能力更强;KClO3能氧化浓盐酸中的Cl- → Cl2,而不能氧化NaCl中的Cl-;又如在中性溶液中Fe2+与NO3-可共存但在H+存在的条件下Fe2+与NO3-不共存等。
? 知识扩展:
一般来说,同种元素形成的物质,元素价态越高,氧化性越强。例如:氧化性 KMnO4>MnO2,但是,也不完全按这个规律,比如 HClO>HClO2>HClO3>HClO4,再有HNO2>HNO3 。这是因为:氧化性的强弱是看物质得失电子的难易程度,容易失电子的物质还原性强,容易得电子的物质氧化性强。次氯酸很不稳定,容易分解,得到盐酸和氧气
(2HClO==2HCl+O2),由此可知,次氯酸中氯元素很容易得电子,则氧化性强。亚硝酸只能存在于很稀的冷溶液中,溶液浓缩或加热时,很容易就分解成H2O和N2O3,故HNO2的氧化性更强
考点名称:离子反应
?
定义:
凡是有离子参加或离子生成的反应都是离子反应。
离子反应包括:复分解反应、氧化还原反应、络合反应、双水解反应
? 常见阳离子的检验方法:
?
常见阴离子的检验方法:
?
注意: 1.若SO42-与Cl-同时检验,需注意检验顺序。应先用Ba(NO3)2溶液将SO42-检出,并滤去BaSO4,然后再用AgNO3检验Cl-。
2.检验SO32-的试剂中,只能用盐酸,不能用稀硝酸。因为稀硝酸能把SO32-氧
化成SO42-。
3.若Ag+和Ba2+同时检验,也需注意检验顺序,应先用盐酸将Ag+检验出并滤去沉淀,然后再用稀硫酸检验Ba2+。
范文三:1氧化还原反应的实质是(
一、选择题
1. 氧化还原反应的实质是( )
A. 得氧和失氧 B.化合价的升降
C. 有无新物质生成 D.电子的转移
2. 氧化剂在反应中( )
A. 得电子 B.失电子
C. 被氧化 D.被还原
3. 下列反应一定属于氧化还原反应的是( )
A. 化合反应 B.置换反应
C. 分解反应 D.复分解反应 △ 4. 在反应2KMnO 4====K2MnO 4+MnO2+O2↑中,还原产物是( )
A.K 2MnO 4 B.MnO 2 C.O 2 D.KMnO 4
5. 某元素在化学反应中,由化合态变为游离态,则该元素( )
A. 一定被氧化 B.一定被还原
C. 可能被氧化,也可能被还原 D.化合价降低为0
6. 需加入适当的氧化剂才能实现的反应是( )
2+A.PCl 3→PCl 5 B.MnO 2→Mn
2 C .SO 2→SO 3 D.Fe →Fe 2O 3
7. 黑火药的爆炸反应为:2KNO 3+S+3C====K2S+N2↑+3CO2↑,其中被还原的元素是( )
A.N B.C C.N和S D.N和C
8. 有下列反应(其中A 、B 、C 、D 各代表一种元素) ( )
--①2A+B2====2B+A2
--②2A+C2====2C+A2
--③2B+C2====2C+B2
--④2C+D2====2D+C2
其中氧化性由强到弱的顺序为( )
A. D2>C2>B2>A2 B.A2>B2>C2>D2
C .C 2>A2>B2>D2 D .B2>D2>C2>A2
9. 下列反应中氯元素全部被氧化的是( ),全部被还原的是( ),部分被氧化的是( ),部分被还原的是( )。
△ A.4HCl+MnO2====MnCl2+Cl2↑+2H2O
电解 B.2NaCl====2Na+Cl2
C.2KClO 3====2KCl+3O2↑ △ MnO 2
D.Cl 2+H2O====HCl+HClO
10. 下列反应中,水只作氧化剂的是( )
A.2F 2+2H2O====4HF+O2 B.2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
电解 C.2H 2O====2H2↑+O2↑ D.Na2O+H2O====2NaOH
11. 下列反应属于非氧化还原反应的是( )
高温 △
A.Fe 2O 3+3CO====2Fe+3CO2 B.NH4NO 3====N2O ↑+2H2O
△ △ C.2NaHCO 3====Na2CO 3+CO2↑+H2O D.Cu2(OH)2CO 3====2CuO+CO2↑+H2O *12.CaH2常作生氢剂,其中氢元素呈-1价,其化学方程式为CaH 2+2H2O====Ca(OH)2+ 2H 2↑ 其中水是( )
A. 还原剂 B.氧化剂
C. 既是还原剂又是氧化剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂
*13.在氧化还原反应中3S+6KOH====K2SO 3+2K2S+3H2O 中,被氧化与被还原的硫原子数之比为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶1 D.3∶2
14. 下列各反应中,氧化反应与还原反应在同种元素中进行的是( )
MnO 2 A.Cl 2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O B.2KClO3====2KCl+3O2 △ △ 通电 C.2KMnO 4====K2MnO 4+MnO2+O2↑ D.2H2O====2H2↑+O2
15. 下列说法正确的是( )
+2+A. H的氧化性比Cu强 B.H2O 既可作氧化剂,又可作还原剂
C.CO 2既有氧化性又有还原性 D.Fe只能作还原剂
二、填空题
16. 在氧化还原反应中,氧化剂______电子,发生的反应是_________反应;还原剂________电子,发生的反应是____________反应。铁与氯气反应的方程式为_________,生成物中铁是_______价,铁与盐酸的反应式为________,生成物中铁是________价,事实证明,氯气的氧化性比盐酸的氧化性(填“强”“弱”)____________。
2+3+-+17. 在Fe 、Fe 、Fe 、Cl 2、Cl 、Na 几种粒子中,只有氧化性的是__________,只有
还原性的是_____________,既有氧化性又有还原性的是______________。
三、推断题
18. 分析下列氧化还原反应中化合价变化的关系,标出电子转移的方向和数目,并指出氧化剂和还原剂。
△ △ (1) 2KNO 3====2KNO2+O2↑ (2)Fe+H2SO 4====FeSO4+H2↑ △ △ (3)C+H2O====CO↑+H2↑ (4)Fe2O 3+3CO====2Fe+3CO2 点燃 (5)CH4+2O22O+CO2
19. 写出符合下列条件的化学方程式(各举一例)
(1)一种单质还原一种化合物
(2)一种单质氧化另一种单质
(3)一种化合物氧化另一种化合物
(4)一种非金属单质还原一种氧化物
(5)一种氧化物还原另一种氧化物
*20.已知过氧化氢(H 2O 2)中氧呈现-1价,试根据氧化还原反应中价态变化的规律,推测H 2O 2参加的氧化还原反应中的氧化产物和还原产物可能是什么物质?
参考答案:
一、1.D 2.AD 3.B 4.AB 5.C 6.AD 7.C 8.A 9.B C AD D 10.B 11.CD
12.B 13.A 14.A 15.BD
二、16. 得到 还原 失去 氧化
点燃
2Fe+3Cl2====2FeCl3+3Fe+2HCl====FeCl2+H2↑ +2 强
3++-2+17.Fe 、Na Fe、Cl Fe、Cl 2
三、
(
(还原剂) (氧化剂)
(还原剂) (
232
(氧化剂) (
(还原剂) (氧化剂)
△ 19.(1)C+CO2====2CO
点燃 (2)2Fe+3Cl2====2FeCl3
△ (3)Fe2O 3+3CO====2Fe+3CO2
△ (4)H2+CuO====Cu+H2O △
(5)CO+CuO====Cu+CO2 *20.
范文四:氧化还原反应的概念、本质和特征
教学过程
一、 课堂导入
之前我们已经学过四种基本的化学反应类型,但是随着学习的深入,我们不难发现,并不是所有的化学反应都能用四种基本反应类型来表示,如以前学过的天然气燃烧的化学方程式等。那么到高中以后我们要以新视角来看待化学反应的分类。
二、 复习预习
1、复习初中学过的四种基本反应类型与相应的实例。
2、复习初中化合价口诀并练习标注方程式中各物质的化合价
三、知识讲解
考点1: 氧化还原反应的概念
有元素化合价升降的反应叫做氧化还原反应。
还原剂在反应中表现为所含元素的化合价升高,实质上失电子。还原剂具有还原性,反应时本身被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物。
氧化剂在反应中表现为所含元素的化合价降低,实质上得电子。氧化剂具有氧化性,反应时本身被还原,发生还原反应,得到还原产物。
判断氧化还原反应的最佳判据是有无元素化合价的升降。
考点2: 氧化还原反应的本质
化合价的变化是由元素的原子或者离子间发生电子转移所决定的,故发生电子转移是氧化还原反应的实质。故从本质上说,有电子转移的化学反应叫做氧化还原反应。
考点3:常见的氧化剂和还原剂
常见氧化剂
a.某些活泼的非金属单质:如Br2,一般被还原为Br-。
b.元素处于高价态的物质:如浓硫酸,一般被还原为SO2。
c.过氧化物:如H2O2,一般被还原为H2O。
常见还原剂
a.活泼的金属单质:如Na,一般被氧化为Na+。
b.某些活泼的非金属单质:如H2,一般被氧化为H2O。
c.元素处于低价态的物质:如CO,一般被氧化为CO2。
具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。
考点4、氧化还原反应中电子转移的方法
1.双线桥法
双线桥法表示同一元素在反应前后的电子得失情况。箭头方向是从反应物中变价的元素指向生成物中的同一元素。 例如: 得到2e-
2
2O
失去2×e-
2.单线桥法
单线桥法表示不同元素在反应前后的电子转移情况。箭头方向是从失去电子的元素指向得到电子的元素。
2e-
例如:MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O
考点5、氧化还原反应方程式的配平
1.配平原则:电子守恒、原子守恒、电荷守恒
2.配平步骤(以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例):
①写出发生反应的反应物和生成物的化学式,并标出变价元素的化合价。如:
+7 ?1 +4 0
KMnO4+HCl —— KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O
②用双线桥法连接反应前后发生变价的元素,在桥上标出化合价升降数。找出化合价之间的最小公倍数,乘以相应系数,使化合价升降总数相等。
化合价↓ 5×②
KMnO42+Cl2↑+H2O
③根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。
2KMnO4+HCl —— KCl+2MnCl2+5Cl2↑+H2O
④利用元素守恒,用观察方法配平其他物质的系数,配平后,短线改为等号。
2KMnO4+16HCl 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
⑤检查方程式两边各原子的个数是否相等,离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等。
四、例题精析
【例题1】被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应:NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑,下列说法中正确的是(NaBH4
中H为-1价)
A.NaBH4既是氧化剂又是还原剂
B.NaBH4是氧化剂,H2O是还原剂
C.硼元素被氧化,氢元素被还原
D.被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1
【答案】D
【解析】分析四种元素价态的变化可以知道:Na的价态反应前后都是+1价,B反应前后都是+3价,O反应前后都是-2价,变价元素只有H,NaBH4中-1价氢被H2O中+1价氢氧化,发生归中反应生成H2。
【例题2】 某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质:S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是反应产物之一。
(1)该反应中的还原剂是____________。
(2)该反应中的还原产物是____________。
(3)写出该反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目:
________________________________________________________________________。
(4)若反应过程中转移了0.3 mol电子,则生成水的质量是__________________。
【答案】 (1)H2S (2)NO (3)3H2S+2HNO3===3S失3×2e-↓+2N得2×3e-O↑+4H2O (4)3.6 g
【解析】HNO3为常见的氧化剂,H2S为常见的还原剂,则NO为还原产物,S为氧化产物。S元素由-2价升高到0价,N元素由+5价降到+2价,运用得失电子守恒规律和观察法可配平化学方程式。由(3)中的化学方程式可知,当生成4 mol H2O时,转移6 mol电子,所以当转移0.3 mol电子时,生成0.2 mol H2O,质量为3.6 g。
五、课堂运用
【基础】 1、反应:Cr2O72-+3SO32-+aH+=2Cr3++3Y+4H2O下列说法不正确的是
A Y是SO42-
B a=8
C Cr2O72-被氧化成Cr3+
D生成1mol Cr3+时转移的电子数是3×6.02×1023
【答案】C
【解析】配平该反应方程式为:Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O,故A、B、D项正确;Cr2O72-被还原成Cr3+,C项错误
2、对于反应KMnO4+HCl→KCl+MnCl2+Cl2+H2O(未配平),若有0.1mol KMnO4参加反应,下列说法正确的是
A其转移电子0.5mol
B生成Cl20.5mol
C参加反应HCl为16mol
D Cl2是还原产物
【答案】A 【解析】配平该方程式为:2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O ,Mn由+7→+2,得到5电子,则0.1mol KMnO4参加反应消耗HCl为1.6mol,转移的电子为0.5mol,生成的Cl2为0.25mol,故A正确,B、C不正确;Cl2是氧化产物,故D不正确。
3、已知:①向KMnO4晶体滴加浓盐酸,产生黄绿色气体;②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色;③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色。下列判断正确的是( )
A.上述实验证明氧化性:MnO4->Cl2>Fe3+>I2
B.上述实验中,共有两个氧化还原反应
C.实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性
【答案】A
【解析】本题中的有关反应为①2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(生成的黄绿色气体为Cl2);②Cl2+2FeCl2= 2FeCl3(FeCl3溶液为黄色);③2FeCl3+2KI = 2FeCl2+2KCl+I2(I2遇淀粉变蓝色)。以上三个反应都属于氧化还原反应,根据氧化性:氧化剂>氧化产物的规律,可知A正确、B错误、C错误。实验②只能证明Fe2+具有还原性,D错误。
【巩固】 1、FeS2与硝酸反应产物有Fe3+和H2SO4,若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1∶8时,则HNO3的唯一还原产物是
A NO2
B NO
C N2O
D N2O3
【答案】B
【解析】分析:此题运用氧化还原关系式计算。反应中FeS2和HNO3的物质的量之比是1∶8,由于生成了Fe(NO3)3,则FeS2和被还原的HNO3的物质的量之比是1∶5。设N元素的变价为x,可列氧化还原关系式并解析出氮元素化合价为正二价,故选B。
2、已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是
A 3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
B Cl2+FeI2===FeCl2+I2
C Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D 2Fe3++2I-===2Fe2++I2
【答案】A
【解析】本题考查利用氧化性强弱判断反应的发生,由于Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,故Cl2可将Fe2+、I-氧化生成 Fe3+、I2,且先氧化I-,Co2O3可将Cl-氧化生成Cl2,Fe3+可将I-氧化生成I2,故A不正确
【拔高】 1、Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下:2FeSO4+
6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,下列说法中不正确的是
A Na2O2在上述反应中只作氧化剂
B Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物
C Na2FeO4处理水时,既能杀菌,又能在处理水时产生胶体净水
D 2 mol FeSO4发生反应时,共有10 mol电子发生转移
【答案】A
【解析】6 mol Na2O2中只有1 mol中的氧失去电子变成氧气,另外5 mol中的氧得到电子变成-2价的氧,A项错;2 mol Fe2+转化为+6价的铁时,转移8 mol电子,再加上生成1 mol O2时Na2O2失去的2 mol电子,反应中共转移10 mol电子,D项对
2、近日,我国科学家研发的比传统锌锰电池能量更高的铝锰电池已取得突破性进展。铝锰电池以NaCl和稀氨水混合溶液为电解质,铝和二氧化锰一石墨为两极,其电池反应为
Al+3MnO2+3H2O= 3MnO(OH)+Al(OH)3。下列有关该电池放电时的说法中正确的是
A MnO(OH)中只含有离子键
B MnO2在反应过程中失去电子
C该电池工作时从外吸收能量
D每消耗1mol H2O转移1 mol电子
【答案】D
【解析】引用新型材料或技术设题考查氧化还原反应、化学键、物质构成等基础知识点,引导学生关注化学与新技术的联系,体会化学对推动科技进步所起的作用。A. MnO(OH)中既有共价键又有离子键B. MnO2 中Mn为+4价MnO(OH)Mn为+3价,化合价降低发生还原反应,得电子C.电池工作向外释放电能,所以错误.
课程小结
1、本节课主要讲述了氧化还原反应的本质,特征
2、汇总了常见的氧化剂,还原剂
3、氧化还原反应方程式的配平技巧,
4、在书写的时候要注意化学方程式与离子方程式的不同,离子方程式中,可以用电荷守恒辅助配平,最后用原子守恒检验,且能够更直观的反映出参加反应的离子。
范文五:氧化还原反应的概念、本质和特征
氧化还原反应的概念、本质与特征
高中一年级 高中化学 适用学科 适用年级
60 人教版适用地区 适用区域 课时时长,分钟, 1、氧化还原反应的概念、本质与特征 知识点
2、氧化还原反应中电子转移的方法
3、常见的氧化剂和还原剂
4、氧化还原反应方程式的配平
知识与技能: 了解氧化还原反应的概念、本质与特征;了解常见的氧化剂,还原剂。
过程与方法: 引导学生发现自主学习的重要性,并且锻炼学生的分析推理能力。
情感态度与价值观:通过分析激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感,感受化学的发展对现代社会发教学目标
展的重要意义。
氧化还原反应的概念、本质与特征;常见的氧化剂和还原剂。 教学重点
氧化还原反应的概念、本质与特征;常见的氧化剂和还原剂。 教学难点
教学过程
一、 课堂导入
之前我们已经学过四种基本的化学反应类型,但是随着学习的深入,我们不难发现,并不是所有的化学反应都能用四种基本反应类型来表示,如以前学过的天然气燃烧的化学方程式等。那么到高中以后我们要以新视角来看待化学反应的分类。
二、 复习预习
1、复习初中学过的四种基本反应类型与相应的实例。
2、复习初中化合价口诀并练习标注方程式中各物质的化合价
三、知识讲解
考点1: 氧化还原反应的概念
有元素化合价升降的反应叫做氧化还原反应。
还原剂在反应中表现为所含元素的化合价升高,实质上失电子。还原剂具有还原性,反应时本身被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物。
氧化剂在反应中表现为所含元素的化合价降低,实质上得电子。氧化剂具有氧化性,反应时本身被还原,发生还原反应,得到还原产物。
判断氧化还原反应的最佳判据是有无元素化合价的升降。
考点2: 氧化还原反应的本质
化合价的变化是由元素的原子或者离子间发生电子转移所决定的,故发生电子转移是氧化还原反应的实质。故从本质上
说,有电子转移的化学反应叫做氧化还原反应。
考点3:常见的氧化剂和还原剂
常见氧化剂
,a(某些活泼的非金属单质:如Br,一般被还原为Br。 2
b(元素处于高价态的物质:如浓硫酸,一般被还原为SO。 2c(过氧化物:如HO,一般被还原为HO。 222
常见还原剂
,a(活泼的金属单质:如Na,一般被氧化为Na。 b(某些活泼的非金属单质:如H,一般被氧化为HO。 22c(元素处于低价态的物质:如CO,一般被氧化为CO。 2具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。
考点4、氧化还原反应中电子转移的方法
1(双线桥法
双线桥法表示同一元素在反应前后的电子得失情况。箭头方向是从反应物中变价的元素指向生成物中的同一元素。
,例如: 得到2e
MnO+4HCl MnCl+Cl?+2HO 2222
,失去2×e
2(单线桥法
单线桥法表示不同元素在反应前后的电子转移情况。箭头方向是从失去电子的元素指向得到电子的元素。
, 2e
例如:MnO+4HCl MnCl+Cl?+2HO 2222
考点5、氧化还原反应方程式的配平
1(配平原则:电子守恒、原子守恒、电荷守恒
2(配平步骤(以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例):
?写出发生反应的反应物和生成物的化学式,并标出变价元素的化合价。如:
+7 ?1 +4 0
KMnO+HCl KCl+MnCl+Cl?+HO —— 4222
?用双线桥法连接反应前后发生变价的元素,在桥上标出化合价升降数。找出化合价之间的最小公倍数,乘以相应
系数,使化合价升降总数相等。
化合价? 5×?
KMnO+2HCl KCl+MnCl+Cl?+HO —— 4222
化合价?2×?
?根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。
2KMnO+HCl —— KCl+2MnCl+5Cl?+HO 4222
?利用元素守恒,用观察方法配平其他物质的系数,配平后,短线改为等号。
2KMnO+16HCl 2KCl+2MnCl+5Cl?+8HO 4222
?检查方程式两边各原子的个数是否相等,离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等。
四、例题精析
【例题1】被称为万能还原剂的NaBH溶于水并和水反应:NaBH,2HO===NaBO,4H?,下列说法中正确的是(NaBH442224
中H为,1价)
A(NaBH既是氧化剂又是还原剂 4
B(NaBH是氧化剂,HO是还原剂 42
C(硼元素被氧化,氢元素被还原
D(被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1?1
【答案】D
【解析】分析四种元素价态的变化可以知道:Na的价态反应前后都是,1价,B反应前后都是,3价,O反应前后都是,2价,变价元素只有H,NaBH中,1价氢被HO中,1价氢氧化,发生归中反应生成H。 422
【例题2】 某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质:S、HS、HNO、NO和HO。已知水是反应产物之一。 232(1)该反应中的还原剂是____________。
(2)该反应中的还原产物是____________。
(3)写出该反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目:________________________________________________________________________。 (4)若反应过程中转移了0.3 mol电子,则生成水的质量是__________________。
,,【答案】 (1)HS (2)NO (3)3HS,2HNO===3S失3×2e?,2N得2×3eO?,4HO (4)3.6 g 2232【解析】HNO为常见的氧化剂,HS为常见的还原剂,则NO为还原产物,S为氧化产物。S元素由,2价升高到0价,32
N元素由,5价降到,2价,运用得失电子守恒规律和观察法可配平化学方程式。由(3)中的化学方程式可知,当生成4 mol
HO时,转移6 mol电子,所以当转移0.3 mol电子时,生成0.2 mol HO,质量为3.6 g。 22
五、课堂运用
【基础】
+3+2-2-1、反应:CrO+3SO+aH=2Cr+3Y+4HO下列说法不正确的是 2732
2-A Y是SO 4
B a=8 3+2-C CrO被氧化成Cr 273+23D生成1mol Cr时转移的电子数是3×6.02×10
【答案】C
+3+3+2-2-2-2-【解析】配平该反应方程式为:CrO+3SO+8H=2Cr+3SO+4HO,故A、B、D项正确;CrO被还原成Cr,C2734227
项错误
2、对于反应KMnO+HCl?KCl+MnCl+Cl+HO(未配平),若有0.1mol KMnO参加反应,下列说法正确的是 42224
A其转移电子0.5mol
B生成Cl0.5mol 2
C参加反应HCl为16mol
D Cl是还原产物 2
【答案】A
【解析】配平该方程式为:2KMnO+16HCl==2KCl+2MnCl+5Cl+8HO ,Mn由+7?+2,得到5电子,则0.1mol KMnO42224参加反应消耗HCl为1.6mol,转移的电子为0.5mol,生成的Cl为0.25mol,故A正确,B、C不正确;Cl是氧化产物,22故D不正确。
3、已知:?向KMnO晶体滴加浓盐酸,产生黄绿色气体;?向FeCl溶液中通入少量实验?产生的气体,溶液变黄色;42
?取实验?生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色。下列判断正确的是( )
,3+A(上述实验证明氧化性:MnO>Cl>Fe>I 422
B(上述实验中,共有两个氧化还原反应
C(实验?生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
2+D(实验?证明Fe既有氧化性又有还原性
【答案】A
【解析】本题中的有关反应为?2KMnO+16HCl2KCl+2MnCl+5Cl?+8HO(生成的黄绿色气体为Cl);?Cl+2FeCl== 42222222FeCl(FeCl溶液为黄色);?2FeCl+2KI 2FeCl+2KCl+I(I遇淀粉变蓝色)。以上三个反应都属于氧化还原反应,= 333222
2+根据氧化性:氧化剂,氧化产物的规律,可知A正确、B错误、C错误。实验?只能证明Fe具有还原性,D错误。
【巩固】
3+1、FeS与硝酸反应产物有Fe和HSO,若反应中FeS和HNO物质的量之比是1?8时,则HNO的唯一还原产物是 224233
A NO 2
B NO
C NO 2
D NO 23
【答案】B
【解析】分析:此题运用氧化还原关系式计算。反应中FeS和HNO3的物质的量之比是1?8,由于生成了Fe(NO),233则FeS和被还原的HNO3的物质的量之比是1?5。设N元素的变价为x,可列氧化还原关系式并解析出氮元素化合价2
为正二价,故选B。
,22、已知CoO在酸性溶液中易被还原成Co,CoO、Cl、FeCl、I的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能2323232
发生的是
A 3Cl,6FeI===2FeCl,4FeI 2233
B Cl,FeI===FeCl,I 2222
C CoO,6HCl===2CoCl,Cl?,3HO 23222,,,32,D 2Fe2I===2Fe,I 2
【答案】A
,2【解析】本题考查利用氧化性强弱判断反应的发生,由于CoO、Cl、FeCl、I的氧化性依次减弱,故Cl可将Fe、I232322
,,,,,,33氧化生成 Fe、I,且先氧化I,CoO可将Cl氧化生成Cl,Fe可将I氧化生成I,故A不正确 22322
【拔高】
1、NaFeO是一种高效多功能水处理剂。一种制备NaFeO的方法可用化学方程式表示如下:2FeSO,24244
6NaO===2NaFeO,2Na2O,2NaSO4,O?,下列说法中不正确的是 222422
A NaO在上述反应中只作氧化剂 22
B NaFeO既是氧化产物又是还原产物 24
C NaFeO处理水时,既能杀菌,又能在处理水时产生胶体净水 24
D 2 mol FeSO发生反应时,共有10 mol电子发生转移 4
【答案】A
【解析】6 mol NaO中只有1 mol中的氧失去电子变成氧气,另外5 mol中的氧得到电子变成,2价的氧,A项错;2 mol 22
,2Fe转化为,6价的铁时,转移8 mol电子,再加上生成1 mol O时NaO失去的2 mol电子,反应中共转移10 mol电222
子,D项对
2、近日,我国科学家研发的比传统锌锰电池能量更高的铝锰电池已取得突破性进展。铝锰电池以NaCl和稀氨水混合溶液为电解质,铝和二氧化锰一石墨为两极,其电池反应为
Al+3MnO2+3H2O= 3MnO(OH)+Al(OH)3。下列有关该电池放电时的说法中正确的是
A MnO(OH)中只含有离子键
B MnO2在反应过程中失去电子
C该电池工作时从外吸收能量
D每消耗1mol H2O转移1 mol电子
【答案】D
【解析】引用新型材料或技术设题考查氧化还原反应、化学键、物质构成等基础知识点,引导学生关注化学与新技术的联系,体会化学对推动科技进步所起的作用。A. MnO(OH)中既有共价键又有离子键B. MnO2 中Mn为+4价MnO(OH)Mn为+3价,化合价降低发生还原反应,得电子C.电池工作向外释放电能,所以错误.
课程小结
1、本节课主要讲述了氧化还原反应的本质,特征
2、汇总了常见的氧化剂,还原剂
3、氧化还原反应方程式的配平技巧,
4、在书写的时候要注意化学方程式与离子方程式的不同,离子方程式中,可以用电荷守恒辅助配平,最后用原子守恒
检验,且能够更直观的反映出参加反应的离子。
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