内容正文:
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
第5课时 氧化还原反应规律
学习目标
理解并掌握氧化还原反应的规律
重难点
守恒规律,价态规律,强者优先规律
一、氧化还原反应的规律
1
守恒规律:
同一氧化还原反应中,
还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数=转移的电子总数
元素化合价降低总数=元素化合价升高总数
应用:
① 有关氧化还原反应的计算
② 氧化还原反应方程式的配平
例2.某氧化剂,起氧化作用的是X2O72--,在溶液中2个X2O72--恰好能氧化6个SO32--(为SO42-),则X2O72--还原产物中X元素的化合价为( ) A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
C
例1.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和Pb2+,则Cr3+与PbO2反应的化学计量数之比为________。
例2.M2O7x-与S2-在酸性溶液中发生如下反应:M2O7x- + 3S2- + 14H+ = 2M3+ + 3S↓+ 7H2O,则M2O7x-中M的化合价是( )
A.+ 6 B.+ 1
C.+ 3 D.+ 4
A
电荷守恒
2
价态规律:
(1) 高低规律:
最低价
中间价
最高价
只有还原性
既有氧化性,又有还原性
只有氧化性
应用:
判断元素或物质的氧化性、还原性。
注意:元素的化合价处于最高(最低)价态时,具有氧化(还原)性,但不一定具有强氧化(还原)性。
常见元素化合价、最高价最低价的判断
H: -1——+1 O:-2—— N:-3——+5
S:-2——+6 C:-4——+4 Cl:-1——+7
Fe : 0 +2 +3 Cu : 0 +1 +2
C
B
下列各组微粒中只有还原性的是( )
A.F-、CO、Na
B.Na、I-、Zn
C.Fe3+、SO42-、NO
D.Fe3+、O2、H2O2
例4
(2) 价态归中规律:
中间价
应用:
标明电子转移的方向与数目,判断氧化产物、还原产物等。
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,元素的化合价
高价态+低价态→中间价态, 即:“只靠拢,不交叉” 。
H2S+ H2SO4 == S ↓+SO2↑ +2H2O
失去2e-
得到 2e-
-2
0
+6
+4
-2
0
+6
+4
价态相邻能共存,价态相间则归中;
归中时只靠拢不交叉,产物常为相邻价态
例.用双线桥法表示下列反应中电子的转移的情况。
(1) KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O
+5 -1 0 -1
失去5×e-
得到 5e-
(2) 5NH4NO3
2HNO3+4N2↑+9H2O
-3 +5 +5 0
失去5×3e-
得到 3× 5e-
归中反应
(3) SO2+2H2S=3S↓+2H2O
注意:
中间价
同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
如:Fe3+和Fe2+之间不发生氧化还原反应
浓硫酸和SO2 之间不发生氧化还原反应
强氧化性
强还原性
强氧化性
强还原性
(3) 歧化规律:
中间价态→高价态+低价态
同种物质的同种元素发生自身氧化还原反应时,该元素的化合价既升高又降低。
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
A
3
先后规律:
同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化
“强者优先”
思考:把锌粉铁粉加到硫酸铜溶液中,哪种物质与硫酸铜溶液先反应?
同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原
在含有Ag+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,铁粉先与 反应,再依次与 反应。
Ag+
Cu2+、H+
应用:
判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序
练习:已知Fe3+、Cu2+、Fe2+的氧化性依次减弱,向含Fe3+、Cu2+的溶液中加入Fe, 先被Fe还原为Fe2+再还原 。
Fe3+
Cu2+
注:
氧化性强弱:Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+>Fe2+
还原性强弱:S2- > SO32- > I- > Fe2+ > Br- > Cl- > F-
4
强弱规律:
还原剂 + 氧化剂 氧化产物 + 还原产物
(强还原性) (强氧化性) (弱氧化性) (弱还原性)
氧化性:氧化剂 > 氧化产物
还原性:还原剂 > 还原产物
应用:物质间氧化性(或还原性)的强弱比较或判断氧化剂和有还原性的物质在一定条件下是否发生反应。
ne-
练习:根据以下4个反应:
①H2S+I2===S↓+2I-+2H+,②SO2+2H2S===3S+2H2O,③2I-+Br2===I2+2Br-,④SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI。判断Br-、I-、H2S、SO2的还原性由强到弱的顺序是( )
A.SO2>H2S>I->Br- B.H2S>SO2>I->Br-
C.H2S>I->Br->SO2 D.I->Br->H2S>SO2
B
二、氧化还原反应应用——离子共存
氧化性离子[如Fe3+、NO3-(H+)、MnO4- 、ClO—等]与还原性离子[如S2- 、I-、Fe2+、SO32-等]不能大量共存。
例.下列离子在pH=1溶液中能大量共存的是( )
A.K+、 NO3- 、 Fe2+ 、 Na+
B.Fe3+、 SO42- 、I-、 K+
C.K+ 、 MnO4- 、OH-、 SO32-
D.Ba2+、NH4+、NO3-、Cl-
D
例.现有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若某溶液中含有Fe2+、Cl-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是( )
A.Cl2 B.KMnO4
C.FeCl3 D.HCl
C
B
练习:已知四种物质的氧化性W2>Z2>X2>Y2,下列说法不正确的是( )
A.Z2与Y-在水溶液中不能大量共存
B.还原性:Y->Z->W-
C.2NaW+Y2===2NaY+W2可以发生
D.Z2+2NaX===X2+2NaZ可以发生
C
练习:已知浓硫酸和硫化氢可以发生反应:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2+2H2O,下列说法正确的是( )
A.S为还原产物,SO2为氧化产物
B.水既不是氧化产物也不是还原产物
C.该反应既是氧化还原反应,也是置换反应
D.每一分子硫化氢被氧化转移4个电子
B
练习:已知G、Q、X、Y、Z均为含不同价态氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):
①G―→Q+NaCl ②Q+H2OX+H2↑
③Y+NaOH―→G+Q+H2O
④Z+NaOH―→Q+X+H2O
这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序是( )
A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X
练习 金属铜的提炼多从黄铜矿开始,黄铜矿的焙烧过程主要反应之一为2CuFeS2+O2+2FeS+SO2,若CuFeS2中Cu、Fe的化合价都为+2价,下列说法错误的是( )
A.方框中的物质是Cu2S
B.CuFeS2仅是还原剂
C.氧化性:O2>SO2
D.若有1个O2分子参加反应,则反应中有6个电子转移
$$