内容正文:
核心素养提升(一) 氧化还原反应的基本规律及其方程式的配平
一、氧化还原反应的四个基本规律
1.守恒规律
(1)内容:在一个氧化还原反应中,化合价升降总数相等,得失电子总数相等,即满足电子守恒规律;另外,还满足质量守恒、电荷守恒规律。
(2)应用:氧化还原反应方程式的配平和相关计算。
2.强弱规律
(1)内容:具有较强氧化性的物质能跟具有较强还原性的物质反应,生成具有弱还原性的物质和具有弱氧化性的物质,即一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
(2)应用:比较物质间氧化性或还原性的强弱和判断某氧化还原反应能否发生。[来源:学&科&网Z&X&X&K]
3.先后规律
(1)内容:一种氧化剂遇到多种还原剂时,首先与还原性最强的还原剂发生反应;同理,一种还原剂遇到多种氧化剂时,首先与氧化性最强的氧化剂反应。如:把氯气通入FeBr2和FeI2的混合溶液中时,由于还原性I->Fe2+>Br-,则氯气首先氧化I-,然后氧化Fe2+,最后再氧化Br-。
(2)应用:判断同一体系中氧化还原反应的先后顺序。
4.价态规律
(1)内容:①高低规律:元素处于最高价态(如Fe3+、KMnO4等),只有氧化性;元素处于最低价态(如S2-、I-等),只有还原性;元素处于中间价态(如Fe2+、SO2等),既有氧化性又有还原性。
②价态归中规律:在氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最易;同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉,遵循“高价+低价→中间价”的规律;同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
如:
(√)
(×)
(2)应用:判断元素或物质的氧化性、还原性和同种元素不同价态的物质间发生氧化还原的可能性。
二、氧化还原反应方程式的配平
1.配平原则
2.配平步骤
3.步骤示例
H2S+HNO3―→S↓+NO↑+H2O
第一步:标变价,H2O↑+H2O
↓+O3―→+H
第三步:求总数,从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。
故H2S的化学计量数为3,HNO3的化学计量数为2。
第四步:配系数,先配平变价元素,再利用原子守恒配平其他元素。
3H2S+2HNO3===3S↓+2NO↑+4H2O
第五步:查守恒,其他原子在配平时相等,最后利用O原子守恒来进行验证。
角度一 守恒规律的应用
Ⅰ.氧化还原反应的计算
1.在KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O的反应中,被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为( )
A.1∶6
B.6∶1
C.1∶5
D.5∶1
D [用双线桥法表示出该反应的电子转移情况为:
,
KClO3中Cl化合价降低,被还原,得5e-,HCl中Cl化合价升高,根据得失电子守恒应失5×e-,故反应中被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为5∶1。]
2.当溶液中X2O数目之比为1∶3时正好完全发生氧化还原反应,X在还原产物中的化合价为( )
与SO
A.+1价
B.+2价
C.+3价
D.+4价
C [根据电子转移守恒解答。由题意X2O在反应中应得到6个电子。设反应后X的化合价为a,则得到2×(6-a)个电子。根据上述分析,2×(6-a)=6,解得a=+3。]过程中每个离子失去2个电子,3个离子共失去6个电子,则1个X2O→SO在反应中做氧化剂,SO
3.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的个数之比为1∶16,则x的值为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
D [Na2l,得关系式1×(6-2/x)·x=16×2,x=5。故D项正确。]lO―→NaO4 Nax―→xNa2
Ⅱ.氧化还原反应方程式的配平
4.(1)正向配平类
①________HCl(浓)+________MnO2________Cl2↑+________MnCl2+________H2O
②________KI+________KIO3+__________H2SO4===________I2+________K2SO4+________H2O
③________MnO+________H++________Cl-===________Mn2++________Cl2↑+________H2O
答案 ①4 1 1 1 2 ②5 1 3 3 3 3 ③2 16 10 2 5 8
(2)逆向配平类
①________S+________KOH________K2S+________K2SO3+________H2O
②________P4+________KOH+________H2O===________K3PO4+________PH3
③________Cl2+____