内容正文:
第11讲 氧化还原反应的配平及应用
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.掌握氧化还原反应的规律。
一、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___________;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___________其他物质的化学计量数。
C+4HNO3(浓)―→4NO2↑+CO2↑+2H2O
(5)查守恒:检查电荷___________,原子个数是否___________,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素化合价经变化后同存在于一种产物中。
技巧:把该物质当成___________来考虑。
例2、FeS2 + O2 — Fe2O3 + SO2
Fe+2 →+3 S-1→+4
【答案】4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2.
(3)歧化归一法
适用范围:同种元素之间的歧化反应或归一反应。
技巧:第三种价态元素之前的系数等于另两种元素价态的差值与该价态原子数目的比值。
例3、Cl2 + KOH — KCl + KClO3 + H2O
分析:在氧化还原反应中,电子转移只发生在氯元素之间,属于歧化反应。
【答案】Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O
(4)缺项配平——判断未知物
顾名思义,在一个氧化还原反应中缺少反应物或生成物。
技巧:一般是把反应物和生成物中的所有原子进行比较,通过观察增加或减少了哪种元素:
①若增加的元素是除H、O以外的非金属,未知物一般是相应的酸;
②若增加的元素是金属,未知物一般是___________;
③若反应前后经部分配平后发现两边氢、氧原子不平衡,则未知物是水。
例4、H2O2+KMnO4+________=MnSO4+K2SO4+O2↑+H2O
分析:经比较发现,生成物中增加了S元素,则未知物是H2SO4
【答案】5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O
(5)单质后配法
适用范围:反应物或生成物中___________生成,如有机物的燃烧
都可用此法。
技巧:把游离态的那种元素放在最后来配。
例5、FeS2 + O2 — Fe2O3 + SO2
分析:反应物中有单质O2,我们可以把O元素放在___________。首先假定Fe2O3的系数为1,则FeS2的系数为2,那么SO2的系数为4,因此O2的系数为11/2,然后把每种物质前的系数都扩大2倍,即可配平。
4FeS2 +11 O2 =2 Fe2O3 +8 SO2
(6)加合法
技巧:把某个复杂的反应看成是某几个反应的___________而成。
例6、Na2O2 + H2O — NaOH + O2
分析:我们可把这个反应看成是以下两个反应的叠加:
Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2 ①
2H2O2 = 2H2O + O2 ②
把①× 2+ ②,最后我们得到:2Na2O2 +2 H2O = 4NaOH + O2
【归纳总结】1配平氧化还原反应方程式的关键是正确标出元素化合价,找准“1分子”氧化剂中元素化合价降低总数,“1分子”还原剂中元素化合价升高总数,在计算时,切记不要忽略氧化剂、还原剂中变价原子的个数。
2对于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应可采用逆向配平法,即先确定生成物的化学计量数,再确定反应物的化学计量数。
3对于残缺方程式,即某些反应物或生成物一般为化合价不发生变化的水、酸、碱等的化学式未写出,配平时不仅要配平化学计量数,还要写