内容正文:
第4讲 氧化还原反应
内容要求
1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应。
2.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。
3.知道常见的氧化剂和还原剂。
知识点1 氧化还原反应的相关概念
一、氧化还原反应的相关概念及表示方法
1.本质和特征
2.基于双线桥理解氧化还原反应相关概念之间的关系
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
3.两种电子转移的表示方法
(1)双线桥法:标变价→画箭头→标得失→定数目。
实例:用双线桥法标出铜和浓硝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“得到”“失去”字样。
实例:用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目。
二、氧化剂与还原剂
1.常见氧化剂
常见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:
2.常见还原剂
常见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:
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
其中Fe2+、S主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
1.有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。( )
2.Na2SO3和硫酸制备SO2的反应中硫酸为氧化剂。( )
3.S2-、I-、Fe2+只有还原性,没有氧化性。( )
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。( )
答案:1.× 2.× 3.× 4.√ 5.×
题点一 氧化还原反应基本概念
1.下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是( A )
A.向酸性K2Cr2O7溶液中加入乙醇,溶液由橙色变为绿色
B.将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去
C.KI溶液滴入AgCl悬浊液中,沉淀由白色逐渐变为黄色
D.KSCN溶液滴入FeCl3溶液中,溶液由黄色变为红色
2.(2023·宁波一模)关于反应:2KClO3+H2C2O4CO2↑+2ClO2↑+K2CO3+H2O,下列说法正确的是( C )
A.KClO3中的Cl被氧化
B.H2C2O4是氧化剂
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1
D.生成1 mol CO2时,反应共转移1 mol电子
解析:由化学方程式可知,反应中氯酸钾中氯元素化合价降低被还原,故A错误;由化学方程式可知,反应中碳元素的化合价升高被氧化,草酸是还原剂,故B错误;由化学方程式可知,二氧化氯是还原产物,二氧化碳和碳酸钾是氧化产物,由化学方程式可知,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1,故C正确;由化学方程式可知,反应中生成1 mol二氧化碳,共转移2 mol电子,故D错误。
题点二 电子转移的表示方法
3.下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是( D )
A.
B.
C.
D.
解析:A项(中)得失电子标反,且转移e-;B项中氧化产物与还原产物均为Cl2,且转移5e-;C项中用单线桥表示电子转移时不标“得到”。
4.三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有HF、NO和HNO3,请根据要求回答下列问题:
(1)反应过程中,被氧化与被还原的元素的物质的量之比为 。
(2)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:
,若反应中生成0.2 mol HNO3,转移的电子数目为
(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
答案:(1)1∶2 (2)+5H2O 9HF+2NO+HNO3 0.4NA
知识点2 氧化还原反应的规律与应用
1.氧化性、还原性的理解
2.氧化还原反应的规律与应用
规律
内容
应用
守
恒
律
对于氧化还原反应,化合价升降总数相等,电子得失总数相等
①判断产物价态;
②配平氧化还原反应化学方程式
强
弱
律
具有较强氧化性的氧化剂和具有较强还原性的还原剂反应,生成具有较弱还原性的还原产物和具有较弱氧化性的氧化产物
①判断氧化性、还原性相对强弱;
②判断氧化还原反应能否进行
先
后
律
一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,优先与还原性最强的还原剂发生反应;同理,一种还原剂同时遇到多种氧化剂时,优先与氧化性最强的氧化剂反应
可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序
价
态
律
元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性
判断物质是否具有氧化性、还原性
价态归中:含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不交叉”
①判断