内容正文:
第一章
物质及其变化
第1讲 描述运动的基本概念
05 氧化还原反应的规律与应用
重难点
第1讲 描述运动的基本概念
1.氧化还原反应的实质是电子转移,特征是元素化合价的升降。
2.氧化还原反应有关概念间的联系
第1讲 描述运动的基本概念
3.氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法:标出变价元素的价态,连双桥均是由反应物的变价元素原子指向生成物的同种元素原子,
并在桥上标出“得到”或“失去”及得到或失去的电子数目。如:
(2)单线桥法:由反应物失电子元素原子指向反应物得电子元素原子,标明转移的电子总数。如:
第1讲 描述运动的基本概念
4.元素化合价
(1)化合价规律:单质中元素的化合价为零;在化合物里,各元素正、负化合价的代数和为零。
(2)在化合物里,氢元素通常显+1价,氧元素通常显-2价,金属元素通常显正价(如Na、K、Ag显+1价,
Ca、Mg显+2价,Al显+3价等)。
(3)许多元素具有可变化合价。如Fe有+2、+3、+6价等;Cl有-1、0、+1、+4、+5、+7价等;S有-2、0、
+4、+6价等;N有-3、-2、0、+1、+2、+4、+5价等;Mn有+2、+3、+4、+6、+7价等。
第1讲 描述运动的基本概念
易错警示
除了同素异形体之间(如金刚石和石墨)的转化,有单质参加或生成的反应,均有元素化合价的改变,
均属于氧化还原反应。
巧学速记
1.“双线桥法”记忆口诀
先标化合价,再看价变化;起止同元素,桥上标变化。
2.“单线桥法”记忆口诀
先确定变价元素,再计算价态变化;桥上标明电子数,箭头还原到氧化。
第1讲 描述运动的基本概念
知识拓展
某些物质中元素的化合价:
NaH中H为-1价;NaBH4中H为-1价;Na2O2中O为-1价;HClO中Cl为+1价;HClO2中Cl为+3价;HClO3中
Cl为+5价;HClO4中Cl为+7价;K2FeO4中Fe为+6价;H2C2O4中C为+3价;CaC2中C为-1价;FeS2中Fe为+2价,S
为-1价;Cu2S中Cu为+1价,S为-2价。
若物质中元素处于较高价态,该物质通常作氧化剂;若物质中元素处于较低价态,该物质通常作还
原剂。
第1讲 描述运动的基本概念
1.守恒规律
还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数。
元素化合价降低总数=元素化合价升高总数。
2.强弱规律
在同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物。
例如:反应2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,氧化性:KMnO4>Cl2,还原性:
HCl>MnCl2。
第1讲 描述运动的基本概念
3.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”。
(2)归中规律
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,化合价“只靠拢,不交叉”“就近变价”,即高价态+
低价态 中间价态。如:
第1讲 描述运动的基本概念
(3)歧化规律
同一物质中处于中间价态的元素可以发生歧化反应,一部分失去电子被氧化,另一部分得到电子被
还原,该物质既是还原剂又是氧化剂,即中间价态 高价态+低价态。如:
+2NaOH Na +Na O+H2O
4.先后规律
(1)一种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-,所以氯气先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,因为还原性:I->Fe2+,所以
氯气先氧化I-。
(2)一种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,再依次与Cu2+、H+反应。
第1讲 描述运动的基本概念
特别提醒
得和失是同一个过程,氧化剂所得电子就是还原剂失去的电子,所以同一反应中氧化剂得到的电子
数目与还原剂失去的电子数目一定相等。
知识拓展
氧化剂的氧化性、还原剂的还原性不是固定不变的,其性质强弱可能与温度、浓度、酸碱性等有
关,如KMnO4在酸性条件下的氧化性强于中性或碱性条件下的。
第1讲 描述运动的基本概念
易错警示
1.氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。
2.只有氧化性的物质,氧化性不一定很强,只有还原性的物质,还原性不一定很强。
3.同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应,如Fe3+和Fe2+不反应,浓H2SO4和SO2不反应等。
特别提醒
“先后规律”可用于判断由多种物质组成的混合物中氧化还原反应的先后顺序,考试中多与离子
方程式的正误判断、离子共存等问题融合考查。
第1讲 描述运动的基本概念
典例 “84”消毒液的有效成分为次氯酸钠,是一种高效消毒剂,洁厕灵的主要成分是盐酸,若二者混
合使用,会产生对人体有害的气体,发生的反应为NaClO+2HCl NaCl+Cl2↑+H2O。下列说法中正确
的是 ( )
A.NaClO在参与的氧化还原反应中均体现氧化性
B.用双线桥法分析上述反应的电子转移情况如下:
C.若Cl2可以氧化Fe2+,则NaClO也可以氧化Fe2+
D.若Cl2+2Br- 2Cl-+Br2、Br2+2I- 2Br-+I2能发生,则向NaBr和NaI的混合溶液中通入少量Cl2,一定
能发生反应Cl2+2Br- 2Cl-+Br2
C
第1讲 描述运动的基本概念
思路点拨 标价态,分析反应,确定“两剂、两产物”→结合选项问题,联系相关规律,分析解答。
解析 NaClO中的Cl为+1价,处于中间价态,所以既有氧化性,也有还原性,A错误;利用“价态归中规
律”分析,氧化产物和还原产物均为氯气,用双线桥表示为 ,B错
误;根据题给化学方程式可知,次氯酸钠的氧化性强于氯气,所以若氯气可以氧化Fe2+,则NaClO也可以氧
化Fe2+,C正确;根据D中的两个方程式可知,还原性:I->Br->Cl-,则由“先后规律”可知,向NaBr和NaI的混
合溶液中通入少量Cl2,I-先被氧化,一定能发生的反应为Cl2+2I- 2Cl-+I2,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
思维建模 氧化还原反应规律的应用
(1)涉及“几种元素被氧化(或还原)”或“谁先被氧化(或还原)”的问题,一般用“先后规律”分析。
(2)涉及电子转移数或氧化剂(氧化产物)与还原剂(还原产物)比例问题,一般用“守恒规律”分析。
(3)涉及某个氧化还原反应能否发生,一般用“强弱规律”分析。
(4)涉及同种元素的不同价态的物质之间的反应时,一般用“价态归中规律”分析。
第1讲 描述运动的基本概念
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