内容正文:
微专题三 氧化还原反应的基本规律
1.守恒规律
(1)内容:还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数;化合价升高总数=化合价降低总数。
(2)应用:氧化还原反应方程式的配平与计算。
2.价态规律
(1)内容:
元素价态
较低价态
较高价态
中间价态
变化趋势
有升高的趋势
有降低的趋势
既有降低的趋势又有升高的趋势
可能性质
还原性
氧化性
既具有氧化性又具有还原性
举例
Fe、Cu、Cl-、S2-等
HNO3、MnO、Fe3+等
Fe2+、H2O2、NO2等
(2)应用:判断物质的氧化性和还原性。
3.强弱规律
(1)内容:
氧化性:氧化剂>氧化产物,氧化剂>还原剂。
还原性:还原剂>还原产物,还原剂>氧化剂。
(2)应用:根据氧化还原反应方程式判断物质氧化性和还原性的强弱。
4.先后规律
(1)内容:
①同一种氧化剂与多种还原剂反应时,还原性强的先被氧化。如:
往含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2和HNO3的某溶液中,加入铁粉
氧化性:HNO3>Fe3+>Cu2+
则反应顺序为: HNO3、Fe3+、Cu2+
②同一种还原剂与多种氧化剂反应时,氧化性强的先被还原。如:
FeBr2溶液中通入Cl2反应,还原性:Fe2+>Br-
则反应顺序为: Fe2+、Br-
(2)应用:判断不同物质间发生氧化还原反应的先后顺序。
5.转化规律
(1)内容:
①归中反应——同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态→中间价态,即只靠拢,不交叉(注意:同种元素相邻价态间不反应)。如:
i.H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2+2H2O
ii.2H2S+SO2===3S↓+2H2O
②歧化反应——某种元素中间价态在适宜的条件下发生氧化还原反应时,元素价态同时向较高价态和较低价态转化,即中间价态→高价态+低价态。如:
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(2)应用:判断氧化还原反应能否进行及其反应产物。
在酸性条件下, 24 mL 0.05 mol·L的Na2SO3溶液,恰好与20 mL 0.02 mol·L的K2Cr2O7溶液完全反应 (已知S、Cr的最高价为+6价)。则:
(1) Cr元素在还原产物中的化合价是____________;
(2)写出并配平反应的离子方程式__________________________________。
解析 (1) 24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液失去电子的物质的量为0.024 L×0.05 mol·L-1×2=0.0024 mol, K2Cr2O7溶液中铬原子的物质的量为0.02 L×0.02 mol·L-1×2=0.0008 mol, 根据得失电子守恒,可知每个铬原子得到的电子数为:(0.0024 mol/0.0008 mol)=3,即铬元素的化合价降低3价,则Cr元素在还原产物中的化合价是+3价。
(2)根据原子守恒、电子转移守恒和电荷守恒,可写出其反应的离子方程式为3SO+Cr2O+8H+===3SO+2Cr3++4H2O。
答案 (1)+3价 (2)3SO+Cr2O+8H+===3SO+2Cr3++4H2O
在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是( )
A.Mg B.Cu
C.Ag D.H2
解析 由金属活动性顺序可知,Cu2+、Mg2+、Ag+、H+的氧化性由强到弱的顺序为Ag+>Cu2+>H+>Mg2+,故混合液加入锌粉时首先置换出Ag。
答案 C
(2020·辽宁辽阳期中)已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:3NaClO===2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )
A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3
C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4
解析 在热的碱性溶液中,NaClO发生歧化反应:3NaClO===2NaCl+NaClO3。Cl元素的化合价由+1价变为+5价和-1价。NaClO2也能发生类似的反应,则氯元素的化合价应既有升高,也有降低,选项A中化合价均降低,选项D中化合价均升高;选项B、C与题意相符,根据已知反应可知,选项C中NaClO不是最终产物,故B项正确。
答案 B
1.下列微粒:①Al3+ ②Cl- ③N2 ④S2- ⑤Cu ⑥H2O2 ⑦Fe2+。既具有氧化性又具有还原性的是( )
A.①④⑤⑦ B.③⑥⑦
C.④⑤⑥ D.①②③⑥
B [当物质所含元素处于中间价态时,既具有氧化性又具有还原性。Al3+的化合价最高,只有氧化性,Cl-、S2-、Cu的化合价最低,均只有还原性;N2、Fe2+、H2O2中N、Fe、O元素