内容正文:
第8讲 氧化还原反应的基本概念和规律
(一)氧化还原反应的基本概念
1.本质和特征
2.有关概念与联系
对于反应C+2H2SO4(浓) ,2SO2↑+CO2↑+2H2O
(1)氧化剂是浓硫酸,发生还原反应,被还原,生成还原产物SO2。
(2)还原剂是C,发生氧化反应,被氧化,生成氧化产物CO2。
(3)C和浓硫酸在反应中分别表现还原性和氧化性。
(4)反应生成1 mol CO2,浓硫酸得4_mol电子,C失去4_mol电子,反应转移4_mol电子。
强调:
1.有机物中碳的化合价制定方法:
有机物中氧元素的化合价为-2,氢元素的化合价为+1。利用元素化合价代数和为零的规则确定碳元素的化合价。乙酸(C2H4O2)中满足2x+(+1)×4+(-2)×2=0,则x=0。
2.特殊物质中元素化合价判定:
、K2O4、Li2H、Al、Na2O3、O、H、。
课堂检测01
1.下列变化中,气体被还原的是( )
A.二氧化碳使Na2O2固体变白
B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
答案:B
【解析】CO2和Na2O2反应生成Na2CO3和O2,该反应中Na2O2发生自身的氧化还原反应,CO2中碳元素和氧元素的化合价均没有发生变化,故CO2没有被还原,A不符合题意;Cl2和KBr发生反应生成KCl和Br2,Cl2→Cl-,氯元素化合价降低,Cl2被还原,B符合题意;CH2===CH2和Br2发生加成反应生成CH2BrCH2Br,乙烯没有被还原,C不符合题意;NH3与AlCl3反应生成Al(OH)3和NH4Cl,NH3中氮元素和氢元素的化合价均没有发生变化,NH3没有被还原,D不符合题意。
2.实验室为监测空气中汞蒸气的含量,通常悬挂浸有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量,发生的反应为4CuI+Hg===Cu2HgI4+2Cu。下列有关说法正确的是( )
A.上述反应的产物Cu2HgI4中,Hg的化合价为+2
B.上述反应中CuI既是氧化剂,又是还原剂
C.上述反应中Hg元素与Cu元素均被氧化
D.上述反应中生成64 g Cu时,转移的电子数为2NA
答案:A
【解析】Cu2HgI4中Cu为+1价,Hg为+2价,I为-1价,A项正确;CuI中一部分Cu元素的化合价由+1降低到0,被还原,CuI为氧化剂,另一部分Cu元素的化合价未发生变化,B项错误;Cu元素的化合价降低,被还原,Hg元素的化合价升高,被氧化,C项错误;由题给方程式可知,上述反应中生成64 g Cu,即1 mol Cu时,转移1 mol电子,转移的电子数为NA,D项错误。
3.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物等。如:
(2)常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如:
(3)既可作氧化剂,又可作还原剂的物质或粒子
具有中间价态的物质或粒子既具有氧化性,又具有还原性,当与强还原剂反应时,作氧化剂,表现氧化性;当与强氧化剂反应时,作还原剂,表现还原性。常考物质或粒子归纳如下:
氧化产物物质或粒子还原产物
Fe3+
Fe2+
SO
H2O2
强调: Fe2+、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性
特别强调:
同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)不是一成不变的,而是决定于还原剂(或氧化剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介质的酸碱性等多种因素。如KMnO4在酸性溶液中的还原产物一般是Mn2+;在中性或碱性溶液中的还原产物一般是锰的较高价态的化合物,如MnO2、K2MnO4等。
4.四种基本反应类型和氧化还原反应的关系
强调:
1.有单质参加或生成的化学反应,不一定是氧化还原反应,如3O2,2O3。
2.某元素由化合态变为游离态时,该元素一定被还原。
某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原,也不一定被氧化。因为元素处于化合态时,其化合价可能为正,也可能为负。若元素由负价变为0价,则其被氧化,若元素由正价变为0价,则其被还原。
2.在氧化还原反应中,非金属单质一定只作氧化剂。
在氧化还原反应中,非金属单质不一定只作氧化剂,大部分非金属单质往往既具有氧化性又具有还原性,只是以氧化性为主。如在反应Cl2+H2O===HCl+HClO中,Cl2既表现氧化性又表现还原性。
3.物质氧化性或还原性的强弱取决于得失电子数目的多少。
物质氧化性或还原性的强弱取决于其所含元素原子得失电子的难易程度,与得失电子数目的多少无关。
4.所含元素价态越高,化合物的氧化性一定越强。