内容正文:
第4讲 氧化还原反应的基本概念
任务目标
1.了解氧化还原反应的概念。
2.掌握氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
3.会用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目。
4.掌握氧化性、还原性强弱的比较及价态规律应用。
考点一 氧化还原反应及相关概念必备知识
1.氧化还原反应
(1)判断依据:反应前后有元素的化合价发生变化。
(2)本质:电子转移(得失或偏移)。
2.相关概念
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
3.氧化还原反应电子转移的表示方法
(1)双线桥法:①标变价,②画箭头,③算数目,④说变化。
(2)单线桥法:箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得”“失”字样。
4.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂及其还原产物
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3+
酸性KMnO4、K2Cr2O7
HClO
浓H2SO4
HNO3
H2O2
还原产物
Cl-(X-)
H2O/ O2-/ OH-
Fe2+/ Fe
Mn2+、Cr3+
Cl-
SO2
NO2/NO
H2O
(2)常见还原剂及其氧化产物
还原剂
金属单质
非金属单质
Fe2+
H2S/ S2-
HI/I-
NH3
CO
SO2/SO
氧化产物
金属离子
非金属
氧化物
Fe3+
S、SO2
I2
N2、NO
CO2
SO3、SO
(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。如:
其中:Fe2+、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
5.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系图示
必备知识要点突破
1.下列说法正确的是
A.氧化还原反应中一定有氧元素参加
B.得电子的物质是氧化剂,失电子的物质是还原剂
C.在一个氧化还原反应中,有一种元素被氧化,必有另一种元素被还原
D.某元素从游离态变为化合态,该元素一定被氧化
【答案】B
【解析】A.钠和氯气点燃条件下反应生成氯化钠,该氧化还原反应中没有O元素参加,故A错误;
B.得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂,故B正确;
C.中被氧化、被还原的元素都是Cl元素,故C错误;
D.氢气在氯气中点燃反应生成氯化氢,反应中氯气被还原、氢气被氧化,故D错误;
综上所述,答案为B。
2. 关于反应K2H3IO6+9HI=2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是( )
A. K2H3IO6发生氧化反应 B.KI是还原产物
C.生成12.7g I2时,转移0.1mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1
【答案】D
【解析】A项,反应中I元素的化合价降低,发生得电子的反应,发生还原反应,A错误;B项,KI中的I-由HI变化而来,化合价没有发生变化,KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;C项,12.7g I2的物质的量为0.05mol,根据反应方程式,每生成4mol I2转移7mol电子,则生成0.05mol I2时转移电子的物质的量为0.0875mol,C错误;D项,反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1mol K2H3IO6就有7mol HI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量的比为7:1,D正确;故选D。
3.三氧化砷,俗称砒霜,分子式As2O3,是最具商业价值的砷化合物及主要的砷化学开始物料。它也是最古老的毒物之一,无臭无味,外观为白色霜状粉末,故称砒霜。
(1)完成并配平下列化学方程式:___As2O3+___Zn+___H2SO4→___AsH3+___ZnSO4+___
(2)As2O3在上述反应中显示出来的性质是___。
A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.碱性
(3)若生成0.2molAsH3,则转移电子的物质的量为___mol。
(4)砷化氢AsH3是一种很强的还原性,在室温下它能在空气中自然,其氧化产物是砒霜,写出该反应的化学方程式___。
【答案】(1)1 6 6 2 6 6H2O (2) A (3) 0.6 (4) 2AsH3+3O2=As2O3+3H2O
【解析】(1)反应中AS2O3中的AS由+3价降为AsH3中的−3价,Zn由0价升高到+2价,要使化合价升降数相等则氧化砷系数为1,锌系数为6,结合原子个数守恒其方程式为:6Zn+6H2SO4+As2O3=6ZnSO4+3H2O+2AsH3;
(2)依据方程式可知,氧化砷在反应中砷元素化合价降低,所以氧化砷为氧化剂,表现为氧化性;
(3)依据方程式:6Zn+6H2SO4+As2O3=6ZnSO4+3H2O+2AsH3,反应中AS2O3中的AS由+3价降为AsH3中的−3价,可