内容正文:
第6讲 氧化还原反应的概念和规律
复习目标
1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应,了解氧化还原反应的本质是电子的转移。知道常见的氧化剂和还原剂。
2.认识元素在物质中可以具有不同价态,可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。
氧化还原反应的概念及相互关系
1.氧化还原反应的实质及特征
2.氧化还原反应的概念及相互关系
3.氧化还原反应中电子转移的表示方法
双线桥法
表示方法
注意事项
①箭头指向反应前后有化合价变化的同种元素的原子,且需注明“得到”或“失去”。
②箭头的方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化
应用举例
单线桥法
表示方法
注意事项
①线桥只出现在反应物中,箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。
②不标“得到”或“失去”,只标明电子转移的总数
应用举例
4.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
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、过氧化物等。例如,
(2)常见的还原剂
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。例如,
(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性
5.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
(1)某元素由化合态变为游离态,该元素可能被氧化,也可能被还原( √ )
(2)在Na2O2与CO2的反应中,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂( × )
(3)反应SO2+H2O2===H2SO4是化合反应,也是氧化还原反应( √ )
(4)在氧化还原反应中,物质失电子,发生氧化反应,所含元素化合价升高( √ )
(5)氧化还原反应中有一种元素被氧化,必定有另一种元素被还原( × )
考向1 氧化还原反应的概念及相互关系
【例1】(2022·浙江6月选考)关于反应Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是( )
A.H2SO4发生还原反应
B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D.1 mol Na2S2O3发生反应,转移4 mol电子
[思路剖析]
①
H2SO4―→Na2SO4,各元素化合价无变化H2SO4只体现酸性
②
Na2S2O3―→S↓+SO2↑,S元素:+2价→0价和+4价―→Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
③
推导产物:S是还原产物,SO2是氧化产物
B 解析:H2SO4―→Na2SO4,各元素化合价未变化,H2SO4没有发生还原反应,A错误;Na2S2O3中的S的化合价为+2价,其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价),故其既是氧化剂又是还原剂,B正确;氧化产物是SO2,还原产物为S,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1,C错误;根据S元素的化合价变化情况可知,1 mol Na2S2O3发生反应,要转移2 mol电子,D错误。
考向2 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
【例2】(双选)(2023·河北省衡水中学调研)2022年6月5日,陈冬等3名航天员搭乘神舟十四号载人飞船顺利进入“天宫”空间站核心舱并将在太空驻留3个月。处理空间站舱内的CO2通常包括富集、还原及电解水等步骤,反应为
①R1NHR2(s)+CO2+H2O===[R1NH2R2]HCO3(s)
②[R1NH2R2]HCO3(s)R1NHR2(s)+CO2↑+H2O
③4H2+CO2CH4+2H2O
④2H2O2H2↑+O2↑
下列说法正确的是( )
A.反应②、③均可看作“碳中和”反应
B.反应③是氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型
C.反应④属于分解反应,也是氧化还原反应
D.反应③每生成1 mol CH4转移4 mol e-
BC 解析:反应②释放CO2不利于“碳中和”,反应①、③消耗二氧化碳可看作“碳中和”反应,A错误;反应③中C、H元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,但不是四种基本反应类型,B正确;反应④中H、O元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,也是分解反应,C正确;反应③中碳元素化合价由+4价降低到-4价,氢元素化合价由0价升高到+1价,故每生成1 mol CH4转移 8 mol e-,D错误。
(1)分析氧化还原反应的方法思路:找变价→判类型→分升降→定其他。其中,“找变价”是关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。基本方法是先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
(2)氧化还原反应中的四个易错点
1.下列变化或应用中,与氧化还原反应无关的是( )
A.饱和(NH4