内容正文:
氧化还原反应基本规律
一、守恒规律:氧化还原反应满足_______________守恒(升降价相等)、________守恒(原子反应前后不变)、 _____________守恒(一般离子方程式中考虑)。
例1:在一定条件下,RO₃n-和氟气可发生如下反应:RO₃n-+F₂+2OH⁻ === RO₄⁻+2F⁻+H₂O,
从而可知在RO₃n-中,元素R的化合价是( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
例2:金属锡的纯度可以通过下述方法分析:将试样溶于盐酸,反应的化学方程式为Sn+2HCl===SnCl2+H2↑,再加入过量的FeCl3溶液,发生如下反应:SnCl2+2FeCl3===SnCl4+2FeCl2,最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+,反应的化学方程式为6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl===6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。现有金属锡试样0.613 g,经上述反应后,共用去0.100 mol·L-1 K2Cr2O7溶液16.0 mL。求试样中锡的百分含量______________(假定杂质不参加反应,锡的相对原子质量为119)。
二 、价态规律
1、变价规律
(1)金属元素的最低价态为__________,非金属元素的最高价态为_________________,最低价态为 ________________
(2)一般地,元素处于最低价态时化合价只能________处于最高价态时只能_______
中间价态_________________
注1:不一定所有的最高价或最低价元素在反应中都会变价。如: H₂O、H+、OH⁻。
注2:价态确定后,要参考溶液中的其他离子确定最终形态。如+4价的碳,溶液pH 不同,可能为______________________________
例:利用元素的变价规律分析下列反应的产物
①H₂SO4(稀)与Zn的反应:降价的为______元素,处于最高价的S元素_____(变/不变)价
②H₂SO4(浓)与Zn的反应:降价的为______元素,处于最高价的H元素_____(变/不变)价
③HNO3受热分解产生红棕色气体,则分解产物为 ______________________________
④FeSO4受热分解产生红棕色固体,则产物中一定含有___________________________
⑤HClO4受热分解产生两种单质气体,则分解产物为____________________________
⑥酸性KMnO4与H2C2O4反应,变价元素为__________ , 产物为__________________
⑦酸性KMnO4与H2O2反应,变价元素为__________,产物为________________
⑧SO2通入Ba(NO3)2溶液中,变价元素为____________,产物为______________
2、价态不交叉原则
氧化还原反应中,同种变价元素只靠近,不交叉,能不变,则不变,要变价,_________变
例1:分析下列反应的变价
KClO₃+6HCl===KCl+3Cl₂↑+3H₂O
2KClO₃+4HCl(浓) ===2KCl+2ClO₂ ↑+Cl₂↑+2H₂O
2Na₂O₂+2C18O₂===2Na₂CO₃+O₂ Na₂CO₃中18O与O个数比________
例2:已知反应:2Cu(IO₃)2+24KI+12H₂SO₄===2CuI↓+13I₂+12K₂SO₄+12H₂O,其 中1 mol 氧化剂在反应中得到的电子为( )
A.10mol B.11mol C.12mol D.13mol
例3:2HNO₂+N₂H5+===N₂O↑+N₂↑+3H₂O+H+, 每生成0.1 molN2转移电子_________mol。
三、性质强弱比较规律
(1)氧还能力与得失电子____________无关,只与得失电子的__________程度有关!
例:还原性:Na _____Mg 氧化性:浓HNO₃______稀HNO₃ 氧化性:O₃ ____O₂
(2)根据方程式比较(“强强制弱弱”)
氧化性:氧化剂>氧化产物、还原剂
还原性:还原剂>还原产物、氧化剂
☆注意该规律只在特定的_________________下才能够成立,脱离环境的比较没有任何意义
例1:已知反应2FeCl₃+2KI===2FeCl₂+I₂+2KCl, H₂S+I₂===S+2HI ,2FeCl₂+Cl₂===2FeCl₃,
由此得出下列微粒氧化性由强到弱的顺序为( )
A.Cl₂>I₂>Fe³+>S B.Cl₂>Fe³+>I₂>S C.Fe³+>Cl₂>I₂>S D.S>I₂>Fe³+>C
例2:已知高铁酸钾的制备反应为3Cl₂+2Fe(OH)₃+10KOH===2K₂FeO₄+6KCl+8H₂O。
可知氧化性: Cl₂_____K2FeO4,而用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b, 取少量b, 滴加盐酸,有Cl2产生,证明氧化性Cl₂ ______ K₂FeO₄, 二者关系相反的原因是____________
例3:已知Pb₂O₃的组成可以表示为(PbO•PbO2)Pb₂O₃下列说法正确的是( )
Pb₂O₃与HNO₃溶液发生反应I:Pb₂O₃+2HNO₃ === Pb(NO₃)₂+PbO₂+H₂O,
PbO₂与酸化的MnSO₄ 溶液发生反应Ⅱ:5PbO₂+2MnSO₄+3H₂SO₄ === 2HMnO₄+5PbSO₄+2H₂O
A.在反应I中,Pb₂O₃ 既是氧化剂,又是还原剂
B.Pb₂O₃与盐酸反应:Pb₂O₃+2HCl===PbCl₂+PbO₂↓+H₂O
C.PbO与HNO₃溶液反应:PbO+2HNO₃===Pb(NO₃)2+H₂O
D.由反应I、Ⅱ可知氧化性:HNO₃>PbO₂>HMnO₄
四 、反应中的先后顺序规律
氧化还原反应中,氧化性和还原性差距越大的组合,越先发生反应。
例1:已知还原性:I->Fe²+>Br-。向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入足量Cl2, 被氧化的离子先后顺序为___________________
例2:人体中维生素C的作用是___________(维生素C本身的_________性强)
配制FeCl₂ 溶液时,加入稍过量铁粉的目的是___________________
TBHQ (叔丁基对苯二酚)加入食用油中的作用为___________和_____________
1.将0.1 mol Cl2通入100 mL含等物质的量的HBr与H2SO3的混合溶液中,有一半的HBr被氧化,则下列说法正确的是( )
A.物质的还原性:HBr>H2SO3>HCl
B.HBr与H2SO3的物质的量浓度均为0.6 mol·L-1
C.通入0.1 mol Cl2发生反应的离子方程式为5Cl2+4H2SO3+2Br-+4H2O===4SO+Br2+10Cl-+16H+
D.若再通入0.02 mol Cl2,恰好能将HBr和H2SO3完全氧化
2.向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况
B.原混合溶液中c(FeBr2)=6 mol·L-1
C.当通入Cl2 2 mol溶液中发生的离子反应可表示为
2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3
3、几种含碘粒子之间的转化关系如图所示,下列说法正确的是
A.I2、和的氧化性强弱:
B.为增大的产量,反应②可以加过量NaHSO3
C.将淀粉KI溶液逐滴滴入新制氯水中,溶液颜色先变浅后变蓝
D.产生等量的I2,反应④消耗的H+与反应②产生的H+的量相等
4、纯净物状态下的标准电极电势可用来比较对应氧化剂的氧化性强弱。现有六组标准电极电势数据如表所示:下列分析正确的是
A.氧化性:Cl2>Br2>Sn4+>Fe3+
B.往含有KSCN的FeBr2溶液中滴加少量氯水,溶液变红
C.往淀粉-KI溶液中加入过量SnCl4溶液,溶液变蓝
D.FeCl2溶液与足量酸性KMnO4溶液反应的离子方程式:MnO4-+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O
5、常用电极电势表示一定条件下微粒得失电子能力,电极电势越高氧化性越强。标准状态下,氧化型电极反应2H++2e- ===H2↑Eθ(H+/H2)=0V O2+4e- +4H+===2H2OEθ(O2/H2O)=+1.299V,则O2的氧化性比H+强。含钴微粒的电极电势随pH的变化如图所示,两条虚线分别表示“氧线”和“氢线”。下列说法错误的是
A.单质Co溶于稀硫酸能置换出H2
B.氧气的氧化性与溶液的酸碱性有关
C.一定条件下Co3+转化为Co(OH)3,氧化能力减弱
D.酸性条件下,反应O2+4Co2++4H+===4Co3++2H2O难以进行
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