内容正文:
第
氧化还原反应的基本规律2
12
天
价变规律,守恒规律
任务一
探学新知
知识点1
价态转化规律
1,元素价态规律
价态变化:
(X)
处于最高价态:只有氧化性(如K2FeO4、
+5
反应前反应后
摇
元
KMnO4、HNO,等)
处于中间价态:既有氧化性又有还原性(如
H,d2、50,等)
(2)H,S+H,S0,(浓)—S+S02个
律
处于最低价态:只有还原性(如金属单质、
2H2O
(/)
KNH等)
2.歧化反应规律:中间价→高价十低价
具有多种价态的元素(如氯、硫、氨、磷、锰
价态变化:
()
等)的单质或化合物可能发生歧化反应,如:
-2
反应前反应后
低价态
中间价态
高价态
4.部分氧化还原反应规律
[示例]
氧化剂或还原剂只有一部分被还原或被
得到e
氧化的一类反应称为部分氧化还原反应。如:
Cl2+2NaOH-
NaCl +NaC1O+H2O
失去e
MnO2十4HCI(浓)△MnCl,+Cl2↑+
3.归中反应规律
2H2O
不同或相同物质中不同价态的同一元素
3Cu+8HNO3(稀)-3Cu(NO3)2+2NO↑
(氯、硫、氨、氢、铁等)之间发生氧化还原反应
+4H2O
生成其中间价态的单质或化合物的一类反应
称为归中反应。如:
知识键接业
正确:最低价态中间价态1中间价态2
部分氧化还原反应的特,点是氧化剂(或还原
最高价态
剂)未全部被还原(或被氧化)。
正确:最低价态中间价态1中间价态2最高价态
若酸作氧化剂(还原剂)且部分被还原(氧化),
错误:最低价态中间价态1中间价态2量商价态
则酸体现氧化性(还原性)和酸性,观察氧化剂(还
[示例]
原剂)和还原(氧化)产物,可判断被还原(氧化)与未
被还原(氧化)的氧化剂(还原剂)的物质的量之比。
+
(1)H2S+H2SO4(浓)
SO2个+
如反应4HCI(浓)+MnO,△MnC2+Cl2个
2H2O
+2H20中,4个HCI分子中有2个被氧化为C2,
(X)
49
重难点手册预备新高一
化学
HCI体现还原性和酸性;反应3Cu十8INO3(稀)
素显十6价,则x=2。
=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,8个HNO3
又如,由Na2SO3与NaClO3在H2SO4溶
分子中有2个被还原为NO,HNO3体现氧化性和
液中反应制取CIO2,十4价S被氧化时一定变
酸性。
为+6价,则Na2SO3被氧化成Na2SO4。那
么,1个Na2SO3失去2个电子,1个NaC1O
知识点2
守恒规律
得到1个电子,不需书写方程式,可直接判断
1.原子守恒
反应中Na2SO3与NaClO3的个数比为1:2,
反应前后各元素的原子个数守恒。
生成物中Na2SO4与ClO2的个数比为1:2,
2.电荷守恒
原子守恒得到配平的化学方程式为Na2SO3十
在属于离子反应的氧化还原反应中,离子
2NaCIO3+H2 SO=2Na2 SO4+2C102+
方程式两边的电荷总数一定相等。
H20。
3.电子守恒(化合价升降守恒)
氧化还原反应中,还原剂失电子总数=氧
知识链接!
依据电子守恒解题的一般步骤
化剂得电子总数;化合价升高总数=化合价降
(1)一找“两剂两物”
低总数。
分析化合价变化,确定氧化剂、还原剂及相应
守恒规律主要应用于氧化还原反应的有
的还原产物和氧化产物。
关计算。
(2)二定得失数目
例如,已知离子反应方程式:MO片十
依据化合价升高或降低的数目确定1个微粒
3S2-+14H=2M3++3S¥+7H20,由电
得到或失去的电子数(注意化学式中的原子个数,
荷守恒可确定x:一x一6+14=十6,x=2,
如S2O?、H2O2、Cr2O号、N2中的下标“2”等)。
MO号中M元素显十6价;由电子守恒也可
(3)三列关系式
确定x:3S2-→3S,失6e,则M2O→2M+
根据题中物质的量和得失电子守恒列出关系
式,依据关系式列出电子守恒的等式或方程组求解。
得6e,M的化合价降低3价,M2O
中M元
任务二
精研典例
题型1
价变规律的应用
+CL2个+2C1O2个+2H2O中,氧化产物和还
例]回答下列问题。
原产物的分子数之比是
(1)在Fe+、F2、H、H2O2中只
(4)在反应MnO,+4HCI(浓)-MnCla,
有氧化性的是
,只有还原性的
+C2个+2H2O中,若有14.6gHC1被氧化
是
既有氧化性又有还原性的是
则产生的C12的质量是
解析(1)氟元素没有正化合价,因此F2只有氧
(2)在反应3S+6KOH△2K2S+K,S0
化性;H中氢元素呈一1价,是最低价态,因此只有还
+3H2O中,氧化剂与还原剂的质量之比是
原性;Fe+中铁元素呈+2价,H2O2中的氧元素呈
一1价,是中间价态,因此Fe+、H2O2既有氧化性又
(3)在反应2KC1O3+4HC1(浓)△2KC1
有还原性。(2)氧化剂和还原剂都是S,3个S中有1个
第12天
氧化还原反应的基本规律2一价变规律,守恒规律
S被氧化成K2SO3,2个S被还原成K2S,所以氧化剂
C1O3+2M3++4H2O—M2O%-+CI-+
和还原剂的质量之比是2:1。(3)依据归中反应规
8H+。M2O?中M的化合价是(
+5
A.十4
B.+5
C.+6
D.+7
cd→c
,氧化产物是CL2,还原产物是ClO2,分子
解析方法一依据电荷守恒分析:一1十6=
n-1+8,n=2,M2O号中M元素的化合价是+6。
数之比是1:2。(4)参加反应的4个HC中只有2个
方法二依据电子守恒分析:
被氧化,2X36.5gHC被氧化则生成71gC2,所以,
若有14.6gHC1被氧化时(有0.4×36.5gHC1参加
设M2O?中M的化合价为十x,
失去2X(x-3)e
反应),生成14.2gC2。
答案(1)F2;H;Fe2+、H2O2。(2)2:1。
CIO:+2M++4H2 O
-M2O4+CI+8H+,
(3)1:2。
(4)14.2g。
得到6e
题型2
2X(x-3)=6,解得x=6,即M2Og中M元素
守恒规律在计算中的应用
的化合价是+6。
例2在酸性条件下,可发生如下反应:
答案C
任务三
自主测评
A基础练
A.+2
B.+3
C.+4
D.+5
4.某温度下,将C2通入KOH溶液中,反应后
1.交警查酒驾时所用仪器中橙红色的重铬酸
得到KCl、KCIO、KCIO3的混合溶液,经测
钾(K2Cr2O,)变为蓝绿色的铬离子的原理为
定,溶液中C1O与C1O3的个数比为1·2,
2Cr2O+3C2 H5 OH+16H+-4Cr3++
则反应中被还原的氯原子与被氧化的氯原
3 CHCOOH+11H2O,下列说法正确的是
子的个数比为(
)。
()。
ACr2O号发生氧化反应,C2HOH发生还
A.10:3B.11:3C.2:3
D.4:3
原反应
5.工业上一种制备Na2FeO4的化学原理可表
B.还原剂是CHOH,还原产物是CH COOH
示为CIOz+Fe3++OH厂—FeO+CI-+
C.每消耗1个乙醇分子,转移4个电子
H2O(未配平),已知每生成2个FeO,同
D.Cr2O号的氧化性小于CH COOH的氧
时消耗3个CIO,,则CIO,中x的值为
化性
(
)。
2.在氧化还原反应3S+6K0H△K2S0,十
A.1
B.2
C.3
D.4
2K2S十3H2O中,被氧化与被还原的硫原子
6.回答下列问题。
数之比为(
(1)氢化钙被称为“生氢剂”,它易与水反应
A.1:1
B.2:1
C.1:2
D.3:2
产生H2:CaH2+2H2O-Ca(OH)2+
3.KXO4溶液与H2O2溶液可发生氧化还原
2H2↑。
反应。XO4与H2O2个数比为2:5时,二
①CaH2中氢元素的化合价是
者恰好完全反应,则还原产物中X元素的化
②该反应中的氧化产物是
,还
合价是(
原产物是
51
重难点手预备新高一
化学
(2)二氧化氯用作饮用水消毒剂。标示出制
C.e、b、a、c、d
D.b、a、c、e、d
取C1O2的反应中电子转移的方向和
8.精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、
数目:
Ag、Au等多种元素。研究人员设计
了一种从铜阳极泥中分离提取金和
2KCIO3+4HCI(浓)-2KCI+C2↑+2C1O2个+2H2O
银的流程,如图所示。
(3)在反应3Cu十8HNO3(稀)一3Cu(NO3)2
Na,S,O
+2NO个+4H2O中,HNO3体现的性质
硫酸、H,0,盐酸、H,O,浸渣2
浸出液3
浸取3
电沉积Ag
极限反个
浸渣1
是
浸取2
浸出液2
还原→Au
浸出液1
B能力练
N.H.N.
(1)“浸出液1”中含有的金属离子主要是
7.a、b、c、d、e五种物质,分别是硫及其化合物,
已知在一定条件下有如下转化关系:a→
(2)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl
b+c+H2O,c+e→b+H2O,d+b→
c十HO,c十2十H2O→d十HI。则这些
的化学方程式为
物质中硫元素的化合价或平均化合价由低
到高的顺序是(
)。
(3)“还原”步骤中,被氧化的N2H4分子与
A.a、b、c、d、e
B.d、c、a、b、e
产物Au原子的个数之比为
52剩余的1个C2与2个Br反应,离子方程式为2Fe++
2Br+2Cl2 -2Fe++Br2 +4Cl
(3)Cl2过量时,Cl2将溶液中的Fe2+和Br全部氧化。
由于FeBr2中N(Fe+):N(Br)=1:2,因此离子方
程式为2Fe2++4Br+3C2-2Fe3++2Br2+6CI。
7.C【解析】该反应中的氧化反应是12→KIO3,l2是还
原剂,KIO3是氧化产物;还原反应是KCIO3→C2,
KC1O3是氧化剂,C12是还原产物。依据“剂强物弱”规
律,氧化性:KC1O3>KIO3,还原性:l2>C2,故A、B两
项错误,C项正确;氯元素的化合价降低5价,若生成
1个CL2分子,则转移10个电子,D项错误。
8D【解析】A项,反应I中H元素、O元素的化合价均
没有发生变化,则反应前后Pb元素的化合价也不发生
变化,1个PbO,与H反应生成2个Pb2+和1个
PbO2,说明PbO4中Pb(Ⅱ)和Pb(IV)的质量之比为
2:1,错误;B项,反应I中HNO3并没有将Pb+氧化
为PbO2,说明氧化性:PbO2>HNO3,反应Ⅱ中PbO2→
PbSO4,Pb的化合价降低,Mn+→MnOa,Mn的化合
价升高,PbO2作氧化剂,Mn2+作还原剂,MnO:为氧
化产物,则氧化性:PbO2>MnO4,错误;C项,+4价
的Pb的氧化性强于HNO3,则Pb与稀硝酸反应不会
生成Pb(NO3)4,错误;D项,反应Ⅱ中PbO2→PbSO4,
Pb元素化合价降低2价,故每生成1个PbSO4转移
2个电子,正确。
第12天氧化还原反应的基本规律2一
价变规律,守恒规律
1.C【解析】Cr2O号中铬元素的化合价降低,发生还原
反应,C2HOH中碳元素的化合价升高,发生氧化反
应,A错误;C2HOH中碳元素的化合价升高生成
CH3COOH,因此CH COOH是氧化产物,B错误;
C2HOH可写成C2H,O的形式用于判断碳元素的平
均价态,即碳元素由一2升高到0,因此每消耗1个乙
醇分子,转移2×2=4个电子,C正确;Cr2O号是氧化
剂,CH COOH是氧化产物,Cr2O号的氧化性大于
CH3COOH的氧化性,D错误。
2.C【解析】该反应中化合价发生变化的元素为硫,硫既
被氧化也被还原,发生歧化反应。2S→2K2S,S的化合
价降低;S→K2SO3,S的化合价升高。因此被氧化与被
还原的硫原子数之比为1:2。
3.A【解析】一找“两剂两物”:XO,作氧化剂,H2O2作
还原剂,则氧化产物是O2,设还原产物中X元素的化
合价为十a。
二定得失数目:X0,→又,化合价降低(7-a)价,得到
(7-a)e,H202→02,化合价升高2价,失去2e。
三列关系式:2个XO4与5个H2O2恰好完全反应,依
据得失电子数目相等有2×(7-a)=5×2,解得a=2.
4.B【解析】如图所示。
0失去e
共失去11e,被氧化
203失去2×5e
的氯原子数为3
依据得失电子守恒可知,C2必然得到11个电子,而每
生成1个C得到1个e,所以有11个C1原子被还原
为C1,被还原与被氧化的C原子的个数比为11:3。
5.A【解析】反应中铁元素的化合价由十3升高到十6。
每生成2个FeO,同时消耗3个ClO,,则根据得失
电子守恒及原子守恒,可得到关系式3C1O,~2Fe3+~
2FeO~3C1~6e,每个氯原子得到2个电子,氯元
素的化合价降低2价,则CO,中氯元素的化合价为
+1,x=1。
6(1)①-1。②H2;H2。
失去2×e
(2)2KC1O+4HC(浓)—2KCHd2↑+2CO2↑+2H0.
个
得到2×e
2e
或2KC1O3+4HC1(浓)=2KC+C2个+2C1O2个+2HO.
(3)氧化性和酸性。
【解析】(1)CaH2中Ca元素显十2价,H元素显-1价。
一1价的H与+1价的H发生归中反应,氧化产物和
还原产物都是H2。
(2)根据化合价“归中而不交叉”规律,反应中CI元素
的化合价变化如下图:
KC1o,i→Cio,
HCI
C、→CL,不是
),
9
氧化产物是C12,还原产物是C1O2,若4个HC1参与反
应,则2个HC1被氧化,转移2个电子。
(3)参加反应的8个HNO3(NO)中2个被还原,6个
未被还原而生成盐。故HNO3体现了氧化性和酸性。
7.C【解析】由c十L2十H2O→d十HI可知,c作还原
剂,d是氧化产物,因此S元素化合价:d>c;由d十b
→c十H2O可知,b、d发生归中反应,则S元素化合
价:dc>b;由c+e→b十H2O可知,c、e发生归中
反应,则S元素化合价:c>b>e;由a→b十c十H2O
可知,a发生歧化反应,则S元素化合价:c>a>b。综
上可知,S元素化合价:e<b<a<c<d,C正确。
8.(1)Cu2+。(2)2Au+3H2O2+8HC1-2 HAuCl+
6H20。(3)3:4。
【解析】(1)结合图示流程转化可知,Cu在酸性条件下
被H2O2氧化为Cu+,发生的反应为Cu十H2O2+
2H—Cu++2H2O,故“浸出液1”中含有的金属离
子主要是Cu+。
(2)“浸取2”步骤中,Au与盐酸、H2O2发生氧化还原
反应,氧化产物是HAuCl,还原产物是H2O,根据得
失电子守恒及质量守恒,可得反应化学方程式为2Au
+3H2 O2+8HCl-2HAuCl+6H2O.
(3)“还原”步骤中,HAuCl被还原为Au,Au元素化合
价由十3价变为0价,1个HAuCL得到3e,N2H4被
氧化为N2,N元素的化合价由一2价变为0价,1个
N2H4分子失去4e,根据得失电子守恒,被氧化的
N2H4分子与产物Au原子的个数之比为3:4。
第13天氧化还原反应化学方程式的配平
1.B【解析】该反应中Mn的化合价由+7降低到+2,C
的化合价由十3升高到十4,所以高锰酸钾是氧化剂,草
酸是还原剂,则发生氧化反应的是H2C2O4,A正确;
根据守恒规律,得离子方程式为2MnO4+5H2C2O,十
6H一10C02个十2Mm2+十8H2O,每消耗6个H,
转移10个电子,B错误,D正确;H2C2O4作还原剂,
M+作还原产物,根据还原剂的还原性大于还原产物
的还原性,得还原性:Mn2+<H2C2O4,C正确。
2.D【解析】根据得失电子守恒可列式2a=2十2,解得
a=2,根据原子守恒可知b=3,A、B、C正确;由上述分
析可知,Z是还原产物,CO既是氧化产物又是还原产
10
物,则氧化产物和还原产物的数目比为1:1,D错误。
3.D【解析】CH COOH、KI、KIO3反应生成2,2遇淀
粉显蓝色,A项正确;KI、KIO3发生归中反应生成2
需要在酸性条件下进行,所以乙酸的作用是提供H,
B项正确;KIO3中I的化合价由十5降为0,发生还原
反应,在反应中作氧化剂,C项正确;配平离子方程式
可得6 CH COOH+5IT+IO3-6CHC00+3L2
+3H2O,氧化产物(12)与还原产物(12)的分子数之比
为5:1,D项错误。
4.4FeS,十150,十2H,0细菌4Fe+十8S0十4H。
【解析】“细菌氧化”过程中,空气中的氧气将FS2氧化
为Fe3+和SO:FeS2十O2—Fe+十SO(未配平),
1个Fe和2个S共升高15价,1个O2中2个0共降
低4价,根据化合价升降总数相等,局部配平为4FS2+
15O2一4Fe3+十8S0,再用H+平衡电荷,则在右
边加上4个H+,最后加H2O配平原子,则在左边加
2个H2O。
5(1)2;2;2。
(2NaFe0,十2KOH低温KFe0,Y+2NaOH.
(3)K2FeOa中Fe为+6价,具有强氧化性。
【解析】(1)由方程式可知,Fe的化合价由+2升高至
+6,0的化合价一部分由一1升高至0,一部分由一1
降低至一2,结合得失电子守恒及原子守恒可配平该化
学方程式为2FeSO4十6Na2O2一2 NazFeO4+
2Na2SO4+2Na0+O2↑。
(2)由“低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和
时即可析出高铁酸钾”可知,Na2FeO4和KOH在低温
条件下反应生成K2FeO4,根据元素守恒可知,还有
NaOH生成,结合守恒原则可写出反应的化学方程式。
(3)K2FeO,中Fe为十6价,容易得到电子,具有强氧
化性,可用于饮用水的杀菌消毒。
6.(1)MnSO4(或Mn2+)。
(2)①2;5;16;2;10;8。②不能;酸性高锰酸钾能将
CI厂氧化为C2,故不能用盐酸代替硫酸。
【解析】(1)海藻中的碘元素以I厂形式存在,由于厂具
有还原性,故加入的MnO2和H2SO,可与T发生氧
化还原反应,I厂被氧化为l2,MnO2被还原为Mn2+,根