内容正文:
第三节 氧化还原反应
课时3 氧化反应规律及配平
第一章 物质及其变化
氧化还原反应的规律
2. 价态高低规律
1. 强弱规律
3.价态归中规律
4.价态歧化规律
5. 反应先后规律
6. 守恒规律
2
氧化还原反应的规律
(1)处于最高价态的元素 → 只有 性;
(2)处于最低价态的元素 → 只有 性;
(3)处于中间价态的元素 → 性。
氧化
还原
既有氧化性又有还原
2. 价态高低规律
一般来说,同种元素价态越高,氧化性越强;价态越低,还原性越强。
如氧化性:Fe3+ > Fe2+ > Fe,SO3 > SO2;
(特例:HClO4 <HClO3 < HClO2 < HClO)
还原性:H2S > S > SO2。
3
典例精讲
【例】下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是
A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2
C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H2O
A
【例】已知锰元素的最高化合价为+7价,下列对KMnO4推测或判断错误的是
A.物质分类属于盐 B.在反应中易表现氧化性
C.在反应中易表现还原性 D.可用于实验室制O2
C
4
3.价态归中规律
1、同种元素的不同价态间发生氧化还原反应时,高价态和低价态变成它们相邻的中间价态,即元素的化合价遵循"只靠近,不交叉" "就近变价"的原则。
-1 +1 +1 0
化合价升高, 失去1×2e-, 被氧化
化合价降低, 得到2×e-, 被还原
-1 +1 +1 0
化合价升高, 失去1×e-, 被氧化
化合价降低, 得到1×e-, 被还原
甲同学
乙同学
×
√
归中反应
氧化还原反应的规律
KClO3 + 6HCl = KCl+3Cl2 ↑ + 3H2O
+5 -1 -1 0
得到5e-
失去5×e-
KClO3 + 6HCl = KCl+3Cl2 ↑ + 3H2O
+5 -1 -1 0
失去6×e-
得到6e-
最低价
最高价
中间价
最低价
最高价
中间价
中间价
归中反应
氧化还原反应的规律
√
3.价态归中规律
典例精讲
【例】对反应:2H2S + SO2 = 3S + 2H2O,
被氧化的硫原子与被还原的硫原子的个数之比为( )
A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.1:2
B
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典例精讲
【例】一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为
5NH4NO3 = 2HNO3 + 4N2 +9H2O
在反应中被氧化与被还原的氮原子的个数之比是( )
A.5:3 B.5:4 C.1:1 D.3:5
A
8
H2S + H2SO4(浓)= S ↓+ SO2↑ + 2H2O
-2 +6 0 +4
失去2e-
得到2e-
最低价
最高价
中间价
中间价
归中反应
氧化还原反应的规律
3.价态归中规律
2NaN3 + 2HNO2 = 3N2↑ + 2NO↑ + 2NaOH
-1/3 +3 0 +2
失去6×1/3e-
得到2×e-
氧化还原反应的规律
3.价态归中规律
2、同种元素的相邻价态之间不发生氧化还原反应。
①SO2具有还原性,浓H2SO4具有氧化性,但SO2气体可以用浓H2SO4来干燥。
②Fe3+和Fe2+可以共存,但是Fe3+和Fe不能共存,会发生氧化还原反应。
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
③Na+和Na可以共存。
4.价态歧化规律
同一反应物中同种元素原子的化合价既升高又降低,
即中间价态 → 高价态 + 低价态
Cl2 + 2NaOH= NaCl + NaClO + H2O
0 -1 +1
失去1×e-
得到1×e-
+4 +5 +2
失去2×e-
得到1×2e-
歧化反应
氧化还原反应的规律
典例精讲
【例】在热的碱性溶液中,NaClO发生反应:3NaClO = 2NaCl + NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )
A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3
C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4
B
-1 +1
+1
-1 +3
+1 +5
+5 +7
+3
-1
+5
一个化学反应中,有元素化合价的升高,必有元素化合价的降低。
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5. 反应先后规律
(1)当一种氧化剂遇到几种还原剂,若均能反应,先跟还原性强的反应。
(2)当一种还原剂遇到几种氧化剂,若均能反应,先跟氧化性强的反应。
例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,
当把氯气通入FeBr2溶液时,氯气首先氧化 ;
把氯气通入FeI2溶液时,氯气首先氧化 。
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 反应,然后再依次与 反应。
氧化还原反应的规律
Fe2+
I-
Fe3+
Cu2+、H+
氧化剂得电子总数 = 还原剂失电子总数
化合价降低总数 = 化合价升高总数
应用:①有关氧化还原反应的计算
②配平氧化还原反应方程式
得2×2e-
失去1×4e-
0
+4
+2
0
C + 2CuO
CO2↑ + 2Cu
高温
氧化还原反应的规律
6. 守恒规律
氧化剂得电子总数 = 还原剂失电子总数
化合价降低总数 = 化合价升高总数
【例】X2O72-和SO32-离子数目之比为1:3,恰好完全反应,X在还原产物中的化合价为( )
氧化还原反应的规律
6. 守恒规律
X2O72- + 3SO32- =
X是还原产物,意味着X2O72- 是氧化剂还是还原剂?
氧化剂
X2O72- 是氧化剂,意味着SO32-是还原剂。
SO32- 中S元素的化合价一定会升高,升高到+6
+4
氧化还原反应配平基本原则
基本反应类型
电子守恒原则
质量守恒原则
电荷守恒原则
氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数
反应前后,元素种类和原子个数守恒
反应前后,阴阳离子所带电荷总数守恒
氧化还原反应方程式的配平
氧化还原反应方程式的配平
2.配平步骤
列变化
标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
求总数
通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
配系数
确定氧化剂与还原剂的化学计量数
配系数
观察法配平其他物质的化学计量数
检查元素、原子、电荷是否守恒
查守恒
2.配平方法
(1)正向配平法
适用于反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。先确定氧化剂和还原剂的化学计量数,然后再确定还原产物和氧化产物的化学计量数。
NH3 + O2 = NO + H2O
-3 0 +2 -2 -2
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
(1)正向配平法
适用于反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。先确定氧化剂和还原剂的化学计量数,然后再确定还原产物和氧化产物的化学计量数。
KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + Fe2(SO4)3+ H2O
+7 +2 +2 +3
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
(1)正向配平法
适用于反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。先确定氧化剂和还原剂的化学计量数,然后再确定还原产物和氧化产物的化学计量数。
C + HNO3(浓) = CO2↑ + NO2↑ + H2O
0 +5 +4 +4
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
(1)正向配平法
适用于反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。先确定氧化剂和还原剂的化学计量数,然后再确定还原产物和氧化产物的化学计量数。
MnO2 + HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + H2O
△
+4 -1 +2 0
氧化还原反应方程式的配平
部分作为氧化剂
部分体现酸性
2.配平方法
(1)正向配平法
适用于反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。先确定氧化剂和还原剂的化学计量数,然后再确定还原产物和氧化产物的化学计量数。
KMnO4 + HCl = KCl + MnCl2 + Cl2↑ + H2O
+7 -1 +2 0
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
(1)正向配平法
适用于反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。先确定氧化剂和还原剂的化学计量数,然后再确定还原产物和氧化产物的化学计量数。
Cu + HNO3(稀) = Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O
0 +5 +2 +2
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
(1)正向配平法
适用于反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。先确定氧化剂和还原剂的化学计量数,然后再确定还原产物和氧化产物的化学计量数。
CuS + HNO3 = Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO↑ + H2O
-2 +5 +6 +2
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
(1)正向配平法
适用于反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。先确定氧化剂和还原剂的化学计量数,然后再确定还原产物和氧化产物的化学计量数。
Zn + HNO3 = Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
0 +5 +2 -3
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
(1)正向配平法
适用于反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。先确定氧化剂和还原剂的化学计量数,然后再确定还原产物和氧化产物的化学计量数。
Cu + HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + NO2↑ + H2O
0 +5 +2 +4
氧化还原反应方程式的配平
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定氧化产物和还原产物的化学计量数,然后确定还原剂和氧化剂的化学计量数。
0 -1 +1
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
Cl2 + NaOH = NaCl + NaClO + H2O
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定氧化产物和还原产物的化学计量数,然后确定还原剂和氧化剂的化学计量数。
0 -1 +1
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
Cl2 + NaOH = NaCl + NaClO3 + H2O
△
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定氧化产物和还原产物的化学计量数,然后确定还原剂和氧化剂的化学计量数。
0 -2 +4
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
S + NaOH = Na2S + Na2SO3 + H2O
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定氧化产物和还原产物的化学计量数,然后确定还原剂和氧化剂的化学计量数。
+5 -2 +4 0
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
Al(NO3)3 = Al2O3 + NO2↑ + O2 ↑
2.配平方法
MnO2 + HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + H2O
△
+4 -1 +2 0
氧化还原反应方程式的配平
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定氧化产物和还原产物的化学计量数,然后确定还原剂和氧化剂的化学计量数。
2.配平方法
KMnO4 + HCl = KCl + MnCl2 + Cl2↑ + H2O
+7 -1 +2 0
氧化还原反应方程式的配平
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定氧化产物和还原产物的化学计量数,然后确定还原剂和氧化剂的化学计量数。
2.配平方法
C + HNO3(浓) = CO2↑ + NO2↑ + H2O
0 +5 +4 +4
氧化还原反应方程式的配平
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定氧化产物和还原产物的化学计量数,然后确定还原剂和氧化剂的化学计量数。
2.配平方法
Cu + HNO3(稀) = Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O
0 +5 +2 +2
氧化还原反应方程式的配平
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定氧化产物和还原产物的化学计量数,然后确定还原剂和氧化剂的化学计量数。
2.配平方法
Cu + HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + NO2↑ + H2O
0 +5 +2 +4
氧化还原反应方程式的配平
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定氧化产物和还原产物的化学计量数,然后确定还原剂和氧化剂的化学计量数。
MnO4- + ____+ H2C2O4 = Mn2++ CO2↑ + ____
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
+7 +3 +2 +4
(3)缺项配平法
缺项的方程一般根据环境配H+、OH-、H2O,且电荷守恒。
若反应物一边缺正电荷,一般加H+,生成物一边加水;
若反应物一边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水
(3)缺项配平法
缺项的方程一般根据环境配H+、OH-、H2O,且电荷守恒。
若反应物一边缺正电荷,一般加H+,生成物一边加水;
若反应物一边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水
MnO4- + ____ + SO2 = Mn2+ + SO42-+ ____
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
+7 +4 +2 +6
ClO- + Fe(OH)3 + ____ = Cl- + FeO42- + ____
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
+1 +3 -1 +6
(3)缺项配平法
缺项的方程一般根据环境配H+、OH-、H2O,且电荷守恒。
若反应物一边缺正电荷,一般加H+,生成物一边加水;
若反应物一边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水
(4)整体配平法
同一物质中多种元素变价,采用整体配平法。
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
FeS + O2 = Fe2O3 + SO2
+2 -2 0 +3 -2 +4 -2
高温
(4)整体配平法
同一物质中多种元素变价,采用整体配平法。
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
Ag + NaClO + H2O = AgCl + O2↑ + NaOH
0 +1 -2 +1 -1 0
(4)整体配平法
同一物质中多种元素变价,采用整体配平法。
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
P4O + Cl2 = POCl3 + P2Cl6
+1/2 0 +5 -1 +3 -1
(5)离子方程式配平法(更好配平)
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
MnO4- + H+ + H2O2 = Mn2++ O2↑ + H2O
+7 -1 +2 0
多了个电荷守恒原则
(5)离子方程式配平法
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
Cr2O72- + H+ + Fe2+ = Cr3++ Fe3+ + H2O
+6 +2 +3 +3
(5)离子方程式配平法
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
Mn2+ + ClO3- + H2O = MnO2 + Cl2↑ + H+
+2 +5 +4 0
↑
(5)离子方程式配平法
氧化还原反应方程式的配平
2.配平方法
+3 +4 +2 +4
Fe3+ + SO2 + H2O = Fe2+ + SO42-+ H+
氧化还原反应方程式的配平
+5 +4 +3 +4
Fe3C + HNO3 = CO2↑+ Fe(NO3)3 + NO2↑ + H2O
氧化还原反应的应用
氧化还原反应是一类重要的化学反应类型,广泛存在于日常的生产生活中。
1.有的反应是有益于人类活动的
燃料的燃烧
金属的冶炼
光合作用
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2.有的反应对人类活动是有害的
钢铁的锈蚀
食物的腐败
我们应该深入学习化学反应的规律,趋利避害使之更好的服务于社会。
氧化还原反应的应用
下课,同学们!
$