内容正文:
第3讲 氧化还原反应
必备知识·整合
化学
一、氧化还原反应
1.特征与本质
元素的化合价发生
电子转移(得失或偏移 )
变化
2.相关概念与联系
还原
氧化
氧化
还原
还原
氧化
3.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。即
如用双线桥法标出MnO2与浓盐酸反应电子转移的方向和数目:
。
(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。即
如用单线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目:
。
4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)某元素从游离态变为化合态,则该元素一定被还原。( )
(3)在Na2O2与CO2反应中,生成1 mol O2时转移4 mol 电子。( )
(4)置换反应都是氧化还原反应,化合反应可能是氧化还原反应。( )
解析:(1)N2→NH3,氮元素被还原,H2→NH3,氢元素被氧化。
×
√
×
√
二、氧化剂和还原剂、氧化性和还原性的比较
1.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂。
常见的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。如:
Cl-
SO2
NO或
NO2
Mn2+
Fe2+
或Fe
Cr3+
(2)常见的还原剂。
常见的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。如:
Zn2+
H2O
CO2
Fe3+
S
I2
(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:
Fe
H2O
Fe3+
O2
还原
氧化
S
2.物质氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)依据强弱规律判断。
氧化性: ;
还原性: 。
(2)依据金属、非金属的活动性顺序。
氧化剂>氧化产物
还原剂>还原产物
逐渐增强
逐渐增强
(4)依据氧化还原反应的程度。
①相同条件下不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性强。
②相同条件下不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。
(5)依据反应条件判断。
越强
Na>Mg
浓度 同一种物质,浓度越大,氧化性(或还原性) 。如
氧化性:浓硫酸>稀硫酸,浓硝酸>稀硝酸;
还原性:浓盐酸>稀盐酸
温度 同一种物质,温度 其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强
越强
越高
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。( )
(2)合成氨反应中,N2作氧化剂,发生还原反应,故NH3只是还原产物。( )
解析:(2)合成氨反应中,NH3既是还原产物又是氧化产物。
×
×
√
√
三、氧化还原反应的价态规律与先后规律
1.价态规律
(1)升降规律:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值 。
交叉
相等
2.先后规律
(1)同时含有几种还原剂时,将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以 先与Cl2反应。
(2)同时含有几种氧化剂时,将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性: ,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
Fe2+
Fe3+>Cu2+>H+
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应。( )
解析:(1)强还原剂H2和强氧化剂Cl2可以共存,只有在点燃和光照条件下发生反应。
(2)同一元素不同价态的化合物中,元素的化合价越高,物质的氧化性越强。( )
解析:(2)氯的含氧酸中,HClO的氧化性最强。
(3)SO2的还原性较强,而浓硫酸具有很强的氧化性,不能用浓硫酸干燥SO2气体。
( )
解析:(3)同种元素,相邻价态不发生氧化还原反应。可以用浓硫酸干燥SO2气体。
(4)向FeI2溶液中滴加少量氯水,可能只氧化I-。( )
(5)NO2和NH3之间可能发生反应生成N2。( )
√
×
×
√
√
四、氧化还原反应的守恒规律及其应用
1.守恒规律
(1)质量守恒:反应前后元素的种类和质量不变。
(2)得失电子守恒:即氧化剂得电子的总数 还原剂失电