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【口袋书】2021年高考化学考前回归教材必背知识手册
专题04 氧化还原反应 离子反应
一、氧化还原反应
(一)氧化还原反应的基本概念
1.氧化还原反应的概念之间的关系
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
2.四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示。
注意:有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应,如同素异形体之间的转变。
3.解答氧化还原反应概念辨析的“三步曲”
第一步:依据题意分析概念:“升失氧,降得还;剂性一致,其他相反。”
第二步:依据规律判断反应的合理性:化合价与氧化性和还原性的之间关系:“高价氧、低价还,中间价态两面转”。
第三步:利用电子守恒进行定量判断
4.辨析氧化还原反应基本概念常出现的“5个误区”
(1)误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。
(2)误认为元素由化合态变为游离态一定被还原,其实不一定。如HCl→Cl2,氯元素被氧化;CuO→Cu,铜元素被还原。
(3)误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原,其实不一定。如Cl2+H2OHCl+ HClO中,被氧化和被还原的都是氯元素。
(4)误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应,其实不一定。如SO2具有还原性,浓H2SO4具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。
(5)误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强,其实不一定。如HClO的氧化性高于HClO4。
(二)氧化还原反应的基本规律及应用
1.氧化性、还原性强弱判断
1)根据方程式:在氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物(>还原剂),还原性:还原剂>还原产物(>氧化剂)。
2)根据元素周期表:①同主族元素从上到下原子还原性增强(氧化性减弱),离子氧化性减弱(还原性增强)②同周期元素,从左向右原子还原性减弱,氧化性增强。
3)物质活动顺序表:(1)按照金属活动性顺序,排在前面的金属元素其原子的还原性强,排在后面的金属元素其阳离子的氧化性强。例如,还原性Na>Mg>AI, 氧化性Cu2+>H+>Zn2
(2)根据非金属活动性顺序比较.按F、 O 、CI、 Br 、I 、S的顺序从左向右原子氧化性减弱,而阴离子还原性增强。
4)根据反应条件:从是否加热、温度高低、浓度大小、有无催化剂等来比较。当不同的氧化剂(或还原剂)与相同的还原剂(或氧化剂)发生反应得到同样的氧化产物(或还原产物)时,反应条件越苛刻,说明越难发生[即氧化剂得(或失)电子越困难],则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越弱。
5)根据氧化产物的价态高低判断:不同氧化剂与同一还原剂反应,看还原剂被氧化的程度。使其呈高价态者氧化性强。同理可得:不同还原剂与同一氧化剂反应,看氧化剂被还原的程度。使其呈低价态者还原性强。
6)电化学原理;氧化性还原性可以根据电化学原理来判断:(1)原电池:作为负极的物质的还原性强于正极的物质。(2)电解池:先在阴极放电的阳离子的氧化性较强,先在阳极放电的阴离子的还原性较强。
7)根据物质的浓度大小比较判断:如MnO2只能与浓盐酸反应,与稀盐酸不反应,说明浓盐酸的还原性比稀盐酸强。故浓度越大,氧化性(或还原性)越强。
8)根据反应的剧烈程度:反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。
9)根据反应的能量变化;根据非金属元素的原子获得相同数目的电子放出的热量的多少,可以判断非金属原子的非金属性强弱,也就可以判断非金属原子氧化的强弱。当几种原子获得相同的电子数形成稳定结构的阴离子时,放出的能量越大或形成的离子稳定性越强,则该原子的氧化性越强,反之越弱;同理,当失去电子也一样。
10)根据溶液酸碱性的判断:溶液得酸碱度。一般在酸性环境下,氧化性较强,如酸性KMnO4或酸性K2CrO7
2.氧化还原反应的基本规律及应用
1)守恒规律:
(1)内容:化合价有升必有降,电子有得必有失。对于一个完整氧化还原反应,化合价升高的总数与降低的总数相等;氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数
(2)应用:①用于氧化还原反应的某些量的计算;②用于氧化还原反应方程式的配平;③判断反应是否属于氧化还原反应。
2)表现性质规律:
(1)内容:元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要呈现一种性质。物质若含有多种元素,其性质是这些元素的综合体现。
(2)应用:判断元素或物质氧化性或还原性的有无。
3)由强到弱规律:
(1)内容:氧化还原反应中,较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物,即同一反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物.
(2)应用:①在适宜条件下,用氧化性