内容正文:
第05讲 氧化剂与还原剂 氧化还原反应规律
【学习目标】
1.知道常见的氧化剂、还原剂及其反应后的生成物。
2.了解氧化还原反应规律——价态律、强弱律、优先律、守恒律。
3.能初步配平氧化还原反应方程式。
【基础知识】
(1)为什么茶汤放置后会变色?
绿茶的水溶性色素是构成绿茶茶汤的主要物质,它们主要包括黄酮醇、花青素、黄烷醇和黄烷醇类。绿茶茶汤放置在空气中,茶汤中的黄烷醇会在有氧气条件下发生反应,使茶汤的颜色改变。
(2)苹果切开后为什么会变颜色?
当苹果削皮后,植物细胞中的酚类物质便在酚酶的作用下,与空气中的氧化合,产生大量的醌类物质。新生的醌类物质能使植物细胞迅速的变成褐色。
(3)月饼中的脱氧剂起何作用?
脱氧剂可吸收空气的氧气,从而避免月饼被氧化变质。
常见的氧化剂、还原剂有哪些?反应后转化为什么物质?
一、常见的氧化剂和还原剂
1.常见氧化剂
→→→→
2.常见还原剂
→→→→
(1)物质得电子能力越强,其氧化性就越强;失电子能力越强,其还原性就越强。
(2)物质的氧化性或还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度,与得失电子数目的多少无关。
如Na-e-=Na+,Al-3e-=Al3+,Al失去电子的数目较多,但Al的还原性却比Na弱。
方程式
双氧水性质(氧化性、还原性)
Cl2+H2O2=2HCl+O2↑
2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O
2H2O2H2O+O2↑
【答案】还原性(氧价态升高) 氧化性(氧价态降低) 氧化性和还原性(氧价态既升高又降低)
二、氧化还原反应规律
1.价态律
“高价氧化、低价还原、中间价态两头兼”即最高价时只有氧化性,最低价时只有还原性,中间价态时既有氧化性又有还原性。
①元素的化合价处于最高(最低)价态时,具有氧化(还原)性,但不一定具有强氧化(还原)性,如Na+(弱氧化性)、F-(弱还原性)。
②一般来说,同种元素价态越高,氧化性越强;价态越低,还原性越强。
为何苹果汁中加柠檬汁后就不变色了?——柠檬汁中某种与空气中的氧气发生了反应。
苹果汁中和柠檬汁中的某种物质都有还原性,哪一个还原性强?——柠檬汁的某种物质还原性更强。
2.强弱律
方程式
性质比较
氧化性
氧化剂>氧化产物
还原性
还原剂>还原产物
比较规律
比什么性,找什么剂,产物之性小于剂
物质氧化性、还原性的其他判据
根据元素的活动性顺序判断
根据反应条件的
难易判断
反应的条件越简单,反应就越容易发生,说明物质氧化性(或还原性)越强。如4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑、16HCl(浓)+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑,氧化性:KMnO4>MnO2。
根据元素被氧化或被还原的程度判断
某还原剂被不同氧化剂氧化时,元素化合价升得越高,说明氧化剂的氧化性越强。
2Fe+3Cl22FeCl3、Fe+SFeS,氧化性:Cl2>S。
同一物质在不同的条件下,其氧化性/还原性会有所不同。
(1)温度:①氧化性:浓硫酸(热)>浓硫酸(冷);②还原性:浓盐酸(热)>浓盐酸(冷)。
(2)浓度:HNO3(浓)>HNO3(稀)
(3)pH:①中性环境中NO3-不显氧化性,酸性环境中NO3-显强氧化性;②KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)
苹果汁中的酚类物质和柠檬汁中的维生素C都有还原性,哪一个先与空气中的O2反应?
维生素C的还原性比酚类强,维生素C先与空气中的O2反应。
3.优先先律
同时含有几种还原剂
按照还原性由强到弱的顺序依次与氧化剂反应
如在FeBr2溶液中(还原性Fe2+>Br-)通入Cl2时,Fe2+先与Cl2反应。
同时含有几种氧化剂
按照氧化性由强到弱的顺序依次与还原剂反应
如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入Fe粉,Fe粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。
在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入过量锌粉,反应的离子先后顺序是____________。
【答案】Ag+、Cu2+
下面两种双线桥的画法,哪种是正确的?
【答案】从离子方程式来判断。
,第二个正确。
4.价态互不换位律
同种元素的不同价态间发生氧化还原反应,其价态只靠拢不交叉,即价态向中看齐(最多变为同一价态,不可能发生交叉现象。)
相邻价态之间不发生氧化还原反应,如S与SO2、SO2与H2SO4、H2S与S之间均不反应。
实验室用反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O制备氯气,若参加反应的氧化剂为20个,则被氧化的还原剂的个数是多少?