内容正文:
专题06 氧化还原反应
【核心考点梳理】
考点一、氧化还原反应的基本概念
1.本质和特征
2.有关概念与联系
3.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
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等。如:
(2)常见的还原剂
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)既可作氧化剂,又可作还原剂的物质或粒子
具有中间价态的物质或粒子既具有氧化性,又具有还原性,当与强还原剂反应时,作氧化剂,表现氧化性;当与强氧化剂反应时,作还原剂,表现还原性。常考物质或粒子归纳如下:
氧化产物物质或粒子还原产物
Fe3+
Fe2+
SO
H2O2
说明:Fe2+、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性
同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)不是一成不变的,而是决定于还原剂(或氧化剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介质的酸碱性等多种因素。如KMnO4在酸性溶液中的还原产物一般是Mn2+;在中性或碱性溶液中的还原产物一般是锰的较高价态的化合物,如MnO2、K2MnO4等。
4.四种基本反应类型和氧化还原反应的关系
有单质参加或生成的化学反应,不一定是氧化还原反应,如3O22O3。
5.氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法——标变价,画箭头,算数目,说变化
请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目:
(2)单线桥法
氧化剂+还原ne-剂===还原产物+氧化产物
请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目:
转移电子数的计算思路
明确元素的变价―→找出所有氧化剂或还原剂的物质的量所有氧化剂或还原剂得或失的电子数―→确定转移电子数。[n(e-)=n(氧化剂)或n(还原剂)×N(变价原子数)×ΔN(化合价变化数)]
考点二、氧化还原反应基本规律及应用
物质氧化性、还原性强弱的判断
物质氧化性(得电子的能力)、还原性(失电子的能力)的强弱取决于物质得失电子的难易,与得失电子的数目无关,但也与外界因素(如反应条件、反应物浓度、酸碱性等)有关,具体判断方法如下。
1.依据氧化还原反应原理判断
(1)氧化性强弱:氧化剂>氧化产物。
(2)还原性强弱:还原剂>还原产物。
2.依据“二表、一律”判断
(1)依据元素周期表判断
①同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐渐增强。
②同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱,氧化性逐渐增强。
(2)依据金属活动性顺序表判断
(3)依据元素周期律判断
非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其对应单质的氧化性越强
如酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3,则氧化性:Cl2>S>P>C>Si
金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,其对应单质的还原性越强
如碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,则还原性:Na>Mg>Al
3.依据产物中元素价态的高低判断
(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。例如:
(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。例如:
4.依据反应条件判断
浓度
同一种物质,浓度越大,氧化性(或还原性)越强。如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3;还原性:浓HCl>稀HCl
温度
同一种物质,温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强
熟记常见物质氧化性、还原性顺序
(1)氧化性:KMnO4>Cl2>Br2>Fe3+>I2>S
(2)氧化性:>Fe3+
(3)还原性:Cl-<Br-<Fe2+<I-<<
氧化还原反应中的守恒规律
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等于还原剂失电子的总数,这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。
利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为初态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。
3.电荷守恒
离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+(错误),2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(正确)。
氧化还原反应中的价态转化规律
1.价态归中规律
含有不同价态的同种元素物质间发生氧化还原反应时,该元素的价态变化一定遵循“高价+低价―→中间价”,即“价态相邻能共存,价态相间能归中,归中价态不交叉,价升价降只靠拢。”如:
不会出现⑤中H2S和H2SO4反应