内容正文:
第11讲 氧化还原反应的应用和计算
【学习目标】
1.会用电子转移的观点判断氧化还原反应,学会表示电子转移方向和数目的方法。
2.知道氧化还原反应的发生与氧化剂、还原剂的相对强弱的关系。
3.学会简单氧化还原反应方程式的配平及相关计算
【基础知识】
一、氧化性、还原性强弱的比较
1.物质的氧化性
(1)概念:物质________的能力,______剂所表现的性质。
(2)判断依据:反应后物质所含元素的化合价______。
(3)强弱判断:__________的能力越强,氧化性就越强。
2.物质的还原性
(1)概念:物质________的能力,______剂所表现的性质。
(2)判断依据:反应后物质所含元素的化合价______。
(3)强弱判断:__________的能力越强,还原性就越强。
3.氧化性和还原性强弱的比较
(1)根据金属活动顺序表
(2)根据反应的化学方程式判断
在同一个氧化还原反应中,一般遵循如下规律:
氧化性:____________>____________
还原性:____________>____________
1.金属原子失电子越多其还原性越强吗?得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强吗?
2.含有最高价元素的化合物一定具有强的氧化性吗?
3.金属阳离子在化学反应中只能作氧化剂吗?
4.具有氧化性的物质在反应中一定是氧化剂吗?具有还原性的物质在反应中一定是还原剂吗?
5.在化学反应中,难失电子的原子一定容易得电子吗?
二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法:表示在反应前后得失电子的数目或元素化合价的变化情况。
(1)箭头表示由反应前化合价发生变化的元素指向反应后的同一种元素。
(2)表示得失电子的数目,要使得失电子数相等。
(3)电子转移数以m×ne-的形式表示,m表示发生氧化还原反应的原子个数,n表示每个原子得到或失去电子的数目,当n=1时,要省略。
【巩固练习】
(1)2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
(2)3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
(3)2KMnO4MnO2+K2MnO4+O2↑
2.单线桥法:表示氧化剂和还原剂之间电子转移的数目
(1)箭头由失电子的元素指向得电子的元素。
(2)只标明得失电子总数,不标“得”或“失”。
【巩固练习】
(1)2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
(2)3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
(3)2KMnO4MnO2+K2MnO4+O2↑
3.氧化还原反应中转移电子数
(1)N(e-)=_______________=_______________
(2)反应中转移电子数与各物质的化学计量数成_____比
1.反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O转移的电子数为多少?
2.反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,转移的电子数为多少?若在标准状况下生成2.24LNO气体,则反应过程中转移的电子数为多少?
三、氧化还原反应的简单配平
1.方法:化合价升降法
2.典型实例
(1)普通型
Fe(NO3)3+
NaOH+
Cl2
Na2FeO4+
NaNO3+
NaCl+
H2O
HNO3+
Cu2O
Cu(NO3)2+
NO↑+
H2O
K2Cr2O7+
HCl
KCl+
CrCl3+
Cl2↑+
H2O
(2)歧化型
Cl2+
NaOH
NaCl+
NaClO3+
H2O
P4+
Ba(OH)2+
H2O
Ba(H2PO2)2+
PH3↑
(3)归中型
KI+
KIO3+
H2SO4
I2+
K2SO4+
H2O
NaNO2+
(NH4)2SO4
N2↑+
Na2SO4+
H2O
(4)多变价型
Cu2S+
HNO3
Cu(NO3)2+
NO↑+
H2SO4+
H2O
As2S3+
HNO3+
H2O
H2SO4+
NO+
H3AsO4
【考点剖析】
考点一:根据反应条件判断氧化性、还原性的强弱
例1.(2020·大连高一检测)下面三个方法都可以用来制氯气:
①4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
②4HCl(g)+O22Cl2+2H2O(g)
③2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
则三个方法中的三种氧化剂由强到弱的顺序是( )。
A.O2、MnO2、KMnO4 B.KMnO4、MnO2、O2
C.MnO2、KMnO4、O2 D.O2、KMnO4、MnO2
【解析】选B。本题主要考查通过三种不同氧化剂制取氯气的化学反应,综合分析氧化剂的氧化性的强弱。上面的三个反应中,HCl 都是还原剂,二氧化锰、氧气、高锰酸钾分别是氧化剂,