内容正文:
专题三 氧化还原反应
一、多角度认识氧化还原反应
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应
对于反应2CuO+C2Cu+CO2↑:
(1)氧化铜失去氧,发生还原反应,被碳还原。
(2)碳得到氧,发生氧化反应,被氧化铜氧化。
(3)结论:一种物质得到氧发生氧化反应,同时另一种物质失去氧发生还原反应的反应叫氧化还原反应。
2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
(1)对于有氧元素参加的反应CuO+H2Cu+H2O:
①铜元素化合价降低,发生还原反应。
②氢元素化合价升高,发生氧化反应。
(2)对于无氧元素参加的反应Fe+CuSO4Cu+FeSO4:
①铜元素化合价降低,发生还原反应。
②铁元素化合价升高,发生氧化反应。
(3)结论:凡是有元素化合价升降的反应,都是氧化还原反应。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)反应:2Na+Cl22NaCl
①氯元素化合价降低,是因为氯原子得到电子,Cl2发生还原反应,被还原。
②钠元素化合价升高,是因为钠原子失去电子,Na发生氧化反应,被氧化。
(2)反应:H2+Cl22HCl
①氯元素化合价降低,是因为共用电子对偏向氯原子,Cl2发生还原反应,被还原。
②氢元素化合价升高,是因为共用电子对偏离氢原子,H2发生氧化反应,被氧化。
结论:有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的反应是氧化还原反应。氧化还原反应的本质是电子转移。
【归纳提升】氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
1.置换反应都是氧化还原反应。
2.化合反应不都是氧化还原反应,有单质参加的化合反应是氧化还原反应。
3.分解反应不都是氧化还原反应,有单质生成的分解反应才是氧化还原反应。
4.复分解反应都不是氧化还原反应。
【例1】下列反应中,属于氧化还原反应的是
A.Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 B.CaO + H2O = Ca(OH)2
C.WO3+3H2=W+3H2↑ D.CaCO3 = CO2+CaO
【变式探究】下列反应中属于氧化还原反应的是
A.CaO+H2O=Ca(OH)2 B.Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
C.NH4ClNH3↑+HCl↑ D.HCl+NaOH=NaCl+H2O
二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
例 Fe2O3+3H22Fe+3H2O
(1)基本步骤
(2)注意事项
①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子;
②必须注明“得到”或“失去”;
③电子转移数用a×be-形式表示,a表示发生氧化反应或还原反应的原子个数,b表示每个原子得到或失去的电子数,当a=1或b=1时,要省略;
④被还原的物质和被氧化的物质得失电子数守恒。
2.单线桥法
表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。
例 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
(1)基本步骤
(2)注意事项
①不需要标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目;
②要用箭头标明电子转移的方向;
③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。
【归纳提升】
(1)有些物质在反应中参与反应的只有部分被氧化或被还原。如③④。
(2)归中反应:不同价态的同种元素间发生氧化还原反应后元素的价态向中间靠拢。如⑥。
(3)歧化反应:同一物质中,同一价态的同种元素发生氧化还原反应后部分升高部分降低,生成两种不同价态的物质。如⑤。
【例2】下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是
A.
B.
C.
D.
三、氧化剂、还原剂及相关概念
1.氧化还原反应中的相关概念
①氧化剂与还原剂
氧化剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价降低,即得到电子(或电子对偏向)的物质。
还原剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价升高,即失去电子(或电子对偏离)的物质。
②氧化产物与还原产物
氧化产物:还原剂失去电子被氧化的产物。
还原产物:氧化剂得到电子被还原的产物。
③氧化性与还原性
氧化性:物质得电子的性质,或物质得电子的能力。
还原性:物质失电子的性质,或物质失电子的能力。
2.常见氧化剂、还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼性较强的非金属单质:如Cl2、O2等。
②变价元素的高价态化合物:如KMnO4、FeCl3、HNO3等。
③过氧化物:如Na2O2、H2O2等。
④其他:如HClO、漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]、MnO2等。
(2)常见的还原剂
①活泼性较强的金属单质:如Al、Fe、Zn等。
②某些非金属单质:如H2、S、C等。
③含有较低价态元素的化合物:如CO、SO2等。
④其他:如浓盐酸、NH3等。
【归纳提升】理解氧化还原反应的相关概念,要抓住两条线:
(1)还原剂化合价升高→失去电子→发生氧化反应(被氧化)→生成氧化产物。