内容正文:
微专题二 氧化还原反应的规律和应用
1.氧化还原反应中的价态转化的几种简单规律
(1)得失电子守恒规律。
氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,表现为元素化合价升高的总数等于元素化合价降低的总数。
(2)价态规律。
“高价氧化、低价还原、中间价态两头兼”即最高价时只有氧化性,最低价时只有还原性,中间价态时既有氧化性又有还原性。
(3)先强后弱规律。
(4)价态归中规律。
同种元素在不同的反应物中有两种不同的价态(高价、低价),反应后转化成中间价态,即其产物的价态既不相互交换,也不交错。如H2S和浓硫酸作用,H2S不可能被氧化成H2SO4,同样浓硫酸的还原产物也不可能为H2S。
[典型例题1] 几种氧化剂和还原剂相遇时,存在“争先恐后,强者优先”的现象。请预测,在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先被置换出来的是( )
A.Mg B.Cu
C.Ag D.H2
√
解析:阳离子的氧化性强弱顺序为Ag+>Cu2+>H+>Zn2+>Mg2+,
把锌粉加入Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,锌先与AgNO3反应置换出Ag,然后与Cu(NO3)2反应置换出Cu,锌粉不能与溶液中的Mg(NO3)2发生反应。
[跟踪训练1] 盐酸在不同的反应中可以分别表现出酸性、氧化性和还原性。现有如下四个反应,请写出盐酸在四个反应中分别表现什么性质。
酸性、氧化性
酸性
解析:(2)NaOH与HCl反应生成盐和水,发生中和反应,
HCl表现酸性。
氧化性、还原性
还原性、酸性
氧化还原反应中元素化合价变化的分析方法
元素化合价变化分析是解答一切氧化还原反应问题的前提和基础,正确标出各元素的化合价则是分析氧化还原反应的关键和突破口。具体方法是找变价,判类型;分升降,定其他。反应中一般相邻价态转化最容易;对同一反应中多种元素呈现出多种价态的分析,一般可本着“就近转化”原则。
2.氧化还原反应中的相关计算
(1)计算依据。
①氧化剂获得电子总数等于还原剂失去电子总数,即得失电子守恒。
②氧化剂中元素降价总数等于还原剂中元素升价总数,即化合价升降守恒。
(2)常见题型。
①求氧化剂与还原剂的粒子个数之比或质量之比。
②计算参加反应的氧化剂或还原剂的量。
③确定反应前后某一元素价态的变化。
√
守恒法解题的思维流程:
(1)找出氧化剂、还原剂及对应的还原产物、氧化产物。
(2)标准确变价元素的化合价。
(3)找准氧化剂、还原剂中变价的原子个数。
(4)列出等式并计算:N(氧化剂)×变价原子个数(氧化
剂)×|化合价变化值|(氧化剂)=N(还原剂)×变价原子个数(还原剂)×|化合价变化值|(还原剂)。
√
解析:KClO3中的氯元素由+5价被还原成0价,HCl中的氯元素部分由-1价被氧化成0价,由得失电子守恒知,被氧化的氯原子和被还原的氯原子的个数之比为5∶1。
1
2
3
4
5
1.下列反应是实验室制取Cl2的反应:
氧化剂和还原剂的质量之比是( )
A.1∶1 B.87∶73
C.1∶3 D.1∶4
√
解析:MnO2是氧化剂,HCl是还原剂,HCl参加反应,一半作还原剂,一半起酸的作用,故氧化剂和还原剂的质量之比是87∶73。
1
2
3
4
5
√
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
A.5∶3 B.5∶4
C.1∶1 D.3∶5
√
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
A.21∶5 B.11∶3
C.3∶1 D.4∶1
√
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
①试比较O2、I2、S三种单质的氧化性强弱: 。
O2>I2>S
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
②Cl2能否从Na2S中置换出硫单质? (填“能”或“不能”)。如能,请写出反应的化学方程式:
(如不能,则此空不必填写)。
能
1
2
3
4
5
(2)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是
(填化学式,下同)。
若溶质中Fe2+与I-共存,为了氧化I-而Fe2+不被氧化,应用上述反应中的 作氧化剂。
KMnO4
FeCl3
1
2
3
4
5
解析:(2)由①知氧化性FeCl3>I2,还原性I->Fe2+;由②知氧化性Cl2>FeCl3,还原性Fe2+>Cl-;由③知氧化性KMnO4>
Cl2,还原性Cl->Mn2+,由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>
Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。由以上分析可得,KMnO4的氧化性最强;KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,FeCl3只能氧化I-,所以必须选择比Cl2氧