内容正文:
第十四讲 氧化还原反应
知识梳理
· 考点一、氧化反应和还原反应
氧化性和还原性强弱的比较
(1)根据氧化还原反应发生的规律来判断:氧化还原反应可用如下式子表示:
(
→
)
规律:反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性,反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。
1.菜谱中记载:河虾不宜与西红柿同食。主要原因是河虾中含有五价砷,西红柿中含有比较多的维生素C,两者同食时会生成有毒的三价砷。下列说法错误的是
A.由此可知河虾中含有砷元素,不能食用
B.五价砷在维生素C作用下发生了还原反应
C.两者同食时发生的反应中维生素C作还原剂
D.可以推测有毒的砒霜(砷的某种氧化物)中砷元素化合价为+3
【答案】A
【解析】A.有毒的是三价砷,不是五价砷,所以只要不生成三价砷就可以使用,A错误;
B.砷的化合价降低,发生还原反应,B正确;
C.砷的化合价降低,作氧化剂,所以维生素C作还原剂,C正确;
D.三价砷有毒,所以应该为+3价,D正确;
答案选A。
2.和互为同素异形体,臭氧分子极性较小,利用臭氧的强氧化性可在pH约为8时,与废水中反应生成和两种气体;氨水、氧化锌悬浊液等均可以吸收废气中的;硫铁矿有、FeS等,其中FeS能溶于强酸;离子液体在室温或者稍高于室温会呈现液态,如盐的熔点只有12℃;分子间氢键广泛存在,如形成平面型多聚硼酸晶体等。下列反应离子反应方程式正确的是
A.臭氧去除废水中:
B.少量通入到氧化锌悬浊液:
C.足量通入到氨水中:
D.少量硫化氢气体通入到硫酸亚铁溶液:
【答案】A
【解析】A.臭氧与废水中反应生成碳酸氢根、氮气和氧气,由电子守恒、电荷守恒、原子守恒得,离子方程式为,A正确;
B.少量通入到氧化锌悬浊液中应生成亚硫酸锌,离子方程式为,B错误;
C.足量通入到氨水中生成亚硫酸氢铵,离子方程式为,C错误;
D.硫酸的酸性强于硫化氢,少量硫化氢气体通入到硫酸亚铁溶液中不发生反应,D错误;
故选A。
3.下列反应的离子方程式正确的是
A.Na2O2与H218O反应:2Na2O2+2H218O=4Na++4OH-+18O2↑
B.等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液三者混合:Mg2++2OH- =Mg(OH)2↓
C.Fe与稀硝酸反应:当n(Fe)∶n(HNO3)=1∶2时,3Fe+2NO+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O
D.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应:2NH+ SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+NH3·H2O
【答案】C
【解析】A. Na2O2与H218O反应:,A项错误;
B.等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液三者混合:,B项错误;
C. Fe与稀硝酸反应:当n(Fe)∶n(HNO3)=1∶2时,硝酸量不够,剩余的铁与Fe3+反应生成Fe2+,方程式为:,C项正确;
D.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应,和Fe2+都会和OH-反应,但是Fe2+先反应,把看成一份,反应方程式为:,D错误;
故选C。
· 考点二、半反应及氧化还原反应化学方程式的配平
1. 半反应
氧化还原反应的本质是反应物之间的电子转移,任何氧化还原反应都可以拆成一种物质失去电子而另一种物质获得电子的氧化反应和还原反应。这两个反应分别是氧化还原反应的一半,称为半反应。
例如Zn+CuSO4 = ZnSO4+Cu
Zn - 2e- = Zn2+
Cu2+ + 2e- =Cu2+
2. 氧化还原的配平
(1) 配平原则
由于在氧化还原反应里存在着电子的转移,因此元素的化合价必然有升有降,我们把化合价能升高的元素或含该元素的物质称还原剂;反之称为氧化剂。由氧化还原反应的知识我们不难得出配平原则:还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数,即还原剂(元素)化合价升高的总价数=氧化剂(元素)化合价降低的总价数。
(2) 氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤
一般方法:化合价升降法。
步骤:标变价、找变化、求总数、配系数。即
① 标出变化元素化合价的始态和终态:
C + HNO3(浓)→NO2 + CO2 + H2O
分析:标变价
C (0) + HN (+5)O3(浓)→ N (+4)O2 ↑+ C (+4)O2 ↑+ H2O
② 找变化: 始态 终态 变化的总价数 = 变化 × 系数
C (0) + HN (+5)O3(浓)→ N (+4)O2 ↑+ C (+4)O2 ↑+ H2O
即:N元素化合价由+5到+4 ,变化的价数为(5-4)=1,C元素化合价由0到+4 ,变化的价数为(4-0)=4[若为负价则用大数减小数(带符号相加减)]
最小公倍数=4×1=4
注