内容正文:
第04讲 氧化剂和还原剂 氧化还原反应的配平及规律
1.通过学习具体的实例识别常见的氧化剂和还原剂,理解氧化性、还原性强弱与价态及电子转移的关系
2.通过学习能够对生产、生活中常见的氧化还原反应加以分析,熟练氧化还原反应的判断方法。
3.通过学习具体的实例掌握氧化还原反应方程式的配平;
4.通过学习能够对生产、生活中常见的氧化还原反应加以分析,熟练氧化还原反应的基本规律。
一、氧化剂和还原剂
1.定义
氧化剂:元素化合价__________、得到电子的反应物;
还原剂:元素化合价_____,失去电子的反应物。
2.氧化性和还原性
(1)氧化性:表示物质得电子能力的强弱。氧化剂具有__________。
(2)还原性:表示物质失电子能力的强弱。还原剂具有__________。
3.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂:①活泼的__________:F2、O2、O3、Cl2等;
②含有__________的化合物:HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、浓H2SO4等;
③某些__________的高价态离子:Fe3+、Cu2+等;
④其它:H2O2、Na2O2、HClO等。
(2)常见的还原剂:①活泼的__________:K、Na、Fe、Mg等;
②含有__________的化合物:H2S、HI、CO2、SO2、H2SO3等;
③某些__________:H2、C等。
④某些__________:Fe2+、S2-、I-等。
【易错点拨】①具有氧化性的物质不一定是氧化剂,具有还原性的物质不一定是还原剂,应视具体反应而定。
②同一物质在不同条件下,其氧化性或还原性会有所不同。
③一般来说,最高价态物质只有氧化性,最低价态物质只有还原性,中间价态既具有氧化性又具有还原性。如:Fe3+只有氧化性,Fe只有还原性,Fe2+既有氧化性又有还原性。
④H2O2既具有氧化性又具有还原性,但主要表现氧化性,对应产物是H2O,故被称为“绿色氧化剂”。
二、氧化性、还原性强弱的判断方法
1. 依据反应原理判断
氧化性:__________;还原性:__________
2.根据金属的活动性顺序判断
【拓展】氧化性强弱:Ag+>Fe3+>Cu2+
3.根据非金属的活动性顺序判断
4.根据反应的条件判断
反应的条件越简单,反应就__________发生,说明物质氧化性(或还原性) __________。例如:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
从反应条件可以看出__________:KMnO4>MnO2。
5.根据变价元素被氧化或被还原的程度判断
不同氧化剂与相同还原剂作用时,还原剂化合价升高的数值越大,氧化剂的氧化性越强。例如:
注意:①氧化性、还原性的强弱与__________无关。如还原性:Na>Al。
②一般来说,__________,氧化性越强,如浓硫酸>亚硫酸>氢硫酸。但存在反常情况,如次氯酸>高氯酸。
【易错点拨】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)
三、氧化还原反应方程式的配平
由于在氧化还原反应里存在着__________的转移,因此元素的化合价必然__________,我们把化合价能升高的元素或含该元素的物质称还原剂;反之称为氧化剂。
1.配平三原则
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
(1)标价态:写出__________的化学式,标出发生氧化反应和还原反应的元素化合价。
+HO3(浓)―→O2↑+O2↑+H2O
(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化。
(3)求总数:依据__________守恒,使化合价升高和降低的总数相等。
(4)配化学计量数:用__________配平其他物质的化学计量数。
C+4HNO3(浓)―→4NO2↑+CO2↑+2H2O
(5)查守恒:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把箭头改成双线,标注反应条件。
C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
3. 氧化还原反应配平的特殊技巧。
(1)从右向左配平法
例1、Cu + HNO3(浓)- Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
【答案】Cu+4 HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2 NO2↑+2 H2O
(2)整体总价法(零价法)
适用范围:在氧化还原反应中,一种反应物中有两种或两种以上的元素化合价发生变化或几种不同物质中的元