内容正文:
第6讲 氧化还原反应相关概念及规律
1.了解氧化还原反应的本质。
2.了解常见的氧化还原反应。
氧化还原反应及基本概念
1.本质和特征
2.基本概念及相互关系
以上概念关系可以概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
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。
如用双线桥法标出铜和浓硝酸反应的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“得到”“失去”字样。
如用单线桥法标出铜和稀硝酸反应的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
5.常见的氧化剂、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。
(2)常见的还原剂。
常见的还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。
(3)具有中间价态的物质既有氧化性又有还原性。
具有中间价
态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
Fe3+
Fe
S
S
S
H2O2
O2
H2O
[理解辨析] 判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应。( × )
提示:如同素异形体之间的转化属于非氧化还原反应。
(2)无单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应。( × )
提示:如H2O2+SO2H2SO4属于氧化还原反应。
(3)Na2O2和SO2的反应是氧化还原反应。( √ )
(4)某元素从游离态变为化合态,该元素可能被氧化也可能被还原。( √ )
(5)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。( × )
提示:如Cl2和NaOH反应,氯元素既被氧化,又被还原。
1.某种飞船以N2H4和N2O4为动力源,发生反应2N2H4+N2O43N2+4H2O,反应温度可高达 2 700 ℃,对于该反应,下列说法正确的是( D )
A.该反应属于置换反应
B.N2H4是氧化剂
C.N2O4是还原剂
D.N2既是氧化产物又是还原产物
解析:该反应的反应物中无单质,不属于置换反应;该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应,N2H4是还原剂,N2O4是氧化剂,N2既是氧化产物又是还原产物。
2.制取新型水处理剂ClO2的化学方程式为2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法错误的是( D )
A.KClO3在反应中得到电子
B.ClO2是还原产物
C.H2C2O4在反应中被氧化
D.1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
解析:反应中氯元素的化合价由+5降低为+4,则KClO3为氧化剂,在反应中得到电子,A项正确;因KClO3为氧化剂,在反应中被还原,则ClO2是还原产物,B项正确;反应中碳元素的化合价由+3升高到+4,则H2C2O4为还原剂,在反应中被氧化,C项正确;反应中氯元素的化合价由+5降低为+4,1 mol KClO3参加反应有1 mol×(5-4)=1 mol电子转移,D项错误。
分析氧化还原反应的方法思路
1.方法思路
找变价→判类型→分升降→定其他。
2.“找变价”是关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。基本方法是先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
3.一些特殊物质中元素的化合价
CuFeS2:Cu为+2、Fe为+2、S为-2;
Na2S2O3:S为+2;
HCN:C为+2、N为-3;
NaBH4:B为+3、H为-1;
H2C2O4(或C2):C为+3;
过二硫酸(H2S2O8)的结构式为
,则S为+6,氧为-1、-2。
物质氧化性、还原性强弱比较
1.氧化性、还原性的判断
(1)氧化性是指得电子的性质(或能力);还原性是指失电子的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。如Na-e-Na+,Al-3e-Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。
从元素的价态考虑:
最高价态——只有氧化性,如浓H2SO4、KMnO4等;
最低价态——只有还原性,如金属单质、Cl-、S2-等;
中间价态——既有氧化性又有还原性,如Fe2+、S、Cl2等。
2.氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)根据化学方程式判断。
氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
(2)根据反应条件和产物价态高低进行判断。
①与同一物质反应,一般越容易进