内容正文:
第三课时 氧化还原反应的应用
新知探究(一)——研究物质的性质
导学设计
H2O2的氧化性和还原性探究
预测
H2O2中氧元素的化合价为-1价,是氧元素的中间价态,由此可推测H2O2既有氧化性又有还原性
实验方案
证明H2O2具有还原性,需加入氧化剂,如酸性KMnO4溶液;证明H2O2具有氧化性,需加入还原剂,如KI溶液
实验内容
实验操作
实验现象
结论
向H2O2溶液中滴入酸性KMnO4溶液,有气泡产生,酸性KMnO4溶液紫红色褪去
H2O2被氧化为O2,表现还原性
向H2O2溶液中滴加KI溶液,溶液变黄色,再滴加淀粉溶液,溶液变蓝
H2O2可氧化KI生成I2,H2O2表现氧化性
[系统融通知能]
1.氧化性、还原性的理解
(1)根据物质所含元素化合价升高或降低的可能性,预测物质可能有氧化性或还原性。若所含元素的化合价有升高的趋势,说明该物质可能具有还原性;若所含元素的化合价有降低的趋势,说明该物质可能有氧化性。
(2)要证明物质有氧化性,则应选择还原剂,验证两者能否发生氧化还原反应;若证明物质有还原性,则应选择氧化剂,看两者能否发生氧化还原反应。
2.氧化性、还原性强弱的比较
(1)根据氧化还原反应的方向判断
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
(2)根据元素的活动性顺序判断
(3)根据反应条件来判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。
(4)根据氧化产物的价态高低判断
同种物质被不同氧化剂氧化后的价态越高,氧化剂的氧化性越强。判断还原剂还原性的原理类似。
[典例] (1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、I-、H+、S中,只有氧化性的是____________,只有还原性的是____________,既有氧化性又有还原性的是________。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)
①NO+HNO3―→N2O3+H2O
②NH3+NO―→HNO2+H2O
③N2O4+H2O―→HNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是__________(填序号)。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是________(填化学式,后同)。
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还可用上述反应中的________做氧化剂。
[解析] (1)根据元素化合价可知,处于最低价态的只有还原性,处于最高价态的只有氧化性,处于中间价态的既有氧化性又有还原性。只有氧化性的是Fe3+、Mg2+、H+,只有还原性的是 I-、S2-,既有氧化性又有还原性的是Fe2+、S。(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时,生成物中该元素的价态应介于两种反应物元素价态之间。氮元素-3 价与+2价之间应为0价或+1价,不可能出现+3价的氮,所以②式不能实现。(3)依据氧化还原反应规律,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。由①知氧化性:FeCl3>I2;由②知氧化性:Cl2>FeCl3;由③知氧化性:KMnO4>Cl2。由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2。KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,FeCl3只氧化I-。所以必须选择比Cl2氧化能力差而比I2氧化能力强的氧化剂FeCl3。
[答案] (1)Fe3+、Mg2+、H+ I-、S2- Fe2+、S (2)② (3)KMnO4 FeCl3
[题点多维训练]
1.在相同条件下,溶液中下列反应均可发生:①3S2O+2Cr3++7H2O===Cr2O+6SO+14H+,②Cr2O+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O,③Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+,④Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+。下列有关微粒的氧化性由强到弱的顺序正确的是( )
A.Cr2O>S2O>Cl2>Sn4+>Fe3+
B.S2O>Cr2O>Fe3+>Cl2>Sn4+
C.S2O>Fe3+>Sn4+>Cr2O>Cl2
D.S2O>Cr2O>Cl2>Fe3+>Sn4+
解析:选D 在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由①知,氧化性:S2O>Cr2O;由②知氧化性:Cr2O>Cl2;由③知氧化性:Cl2>Fe3+;由④知氧化性:Fe3+>Sn4+,所以氧化性强弱顺序为S2O>Cr2O>Cl2>Fe3+>Sn4+。
2.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反