内容正文:
拓展与归类·专题研析(三) 氧化还原反应的四大规律及其应用
(见学生用书P31)1.守恒规律
氧化还原反应中,原子得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,即有关系式:
还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数。
元素化合价降低的总数=元素化合价升高的总数。
应用:氧化还原反应方程式的配平,氧化还原反应的相关计算。
2.价态规律
(1)高低规律
元素处于最高价态时,只有氧化性;元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性;元素处于最低价态时,只有还原性,即“高价氧,低价还,中间价态两边转”。
应用:判断物质的氧化性、还原性。
(2)归中规律
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”“就近变价”。
如
H2S中S元素为-2价,与产物中的单质S的0价近,所以H2S生成S。
3.强弱规律
+===+
还原性:还原剂>还原产物;氧化性:氧化剂>氧化产物。即“强制弱”或“前强后弱”。
应用:物质间氧化性(或还原性)强弱的比较或判断氧化剂(或还原剂)和有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。
4.先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化。例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,因为还原性:I->Fe2+,所以氯气的量不足时首先氧化I-。
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。例如,在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
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。
例题 已知:①2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O;②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-;③2Br-+Cl2===2Cl-+Br2。根据上述反应,判断下列结论正确的是( B )
A.反应②中,电子转移情况可表示为===2Fe3++2Br-
B.还原性:Fe2+>Br->Cl->Mn2+
C.氧化性:Br2>Fe3+>MnO>Cl2
D.溶液中可发生反应:2Fe3++2Cl-===2Fe2++Cl2↑
【解析】反应②中二价铁失去电子,单质溴得到电子,则电子转移情况可表示为===2Fe3++2Br-,A错误;根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性规律可知:①中还原性:Cl->Mn2+;②中还原性:Fe2+>Br-;③中还原性:Br-> Cl-;还原性:Fe2+>Br->Cl->Mn2+,B正确;氧化性:反应①中MnO>Cl2,反应②中Br2>Fe3+,反应③中Cl2>Br2,则氧化性为MnO>Cl2>Br2>Fe3+,C错误;因为氧化性:Cl2>Br2>Fe3+,所以溶液中可发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,D错误。
1.在反应KIO3+6HI===3I2+KI+3H2O中,氧化剂与还原剂的粒子个数之比为( C )
A.1∶1 B.1∶6
C.1∶5 D.5∶1
【解析】该反应属于氧化还原反应,KIO3中碘元素的化合价由+5价降到0价,HI中部分碘元素的化合价由-1价升到0价,KIO3是氧化剂,HI是还原剂,参加反应的每6个HI分子中有5个HI分子参加氧化还原反应转化为I2,1个HI分子起酸性作用转化为KI,故该反应中氧化剂和还原剂的粒子个数之比为1∶5,C正确。
2.2024·瑞安中学高一以下三个反应在相同实验条件下进行:
①Fe+CuCl2===FeCl2+Cu
②Cl2+2FeCl2===2FeCl3
③Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2
判断下列物质在此实验条件下氧化性最强的是( D )
A.CuCl2 B.FeCl2
C.FeCl3 D.Cl2
【解析】由氧化还原反应规律,氧化剂的氧化性强于氧化产物,可以得出氧化性:①CuCl2>FeCl2,②Cl2>FeCl3,③FeCl3>CuCl2,结合以上分析可知,氧化性强弱关系:Cl2>FeCl3>CuCl2>FeCl2,氧化性最强的是氯气。
3.2024·新昌中学高一已知:Br2+2Fe2+===2Fe3++2Br-;2Fe3++2I-===2Fe2++I2。则以下说法错误的是( C )
A.氧化性:Br2>Fe3+>I2
B.Br-和Fe2+在溶液中能大量共存
C.FeI2溶液中通足量氯气的离子方程式:
2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++4Cl-+I2
D.FeBr2溶液中通少量氯气的离子方程式:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
【解析】由反应Br2+2Fe2+===2Fe3++2Br-可知Br2是氧化剂,Fe3+是氧化产物,则氧化性:Br2>Fe3+,由反应2Fe3++2I-===2Fe2++I2可知,Fe3+是氧化剂,I2是氧化产物,则氧化性:Fe3+>I2,则氧化性:Br2>Fe3+>I2,A正确;根据两个反应可得还原性:I->Fe2+>Br-,Br-和Fe2+在溶液中能大量共存,B正确;向FeI2溶液中通入足量Cl2,离子方程式为2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++2I2+6Cl-,C错误;还原性:Fe2+>Br-,则通入少量氯气,氯气仅氧化亚铁离子,则反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,D正确。
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