内容正文:
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
第3课时 氧化还原反应规律及配平
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
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
析·典型范例
【例1】1,在反应 KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化产物与还原产物的质量之比为( )
A.1:6 B.6:1 C.1:5 D.5:1
D
【例2】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
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
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+
一、氧化还原反应中的规律
-1 +1 +1 0
化合价升高, 失1×e-, 被氧化
化合价降低, 得1×e-, 被还原
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
有关氧化还原反应的计算
配平氧化还原反应方程式
6. 守恒规律
含1.2×1020个Na2SO3的溶液恰好被含4×1019个K2Cr2O7的溶液氧化为Na2SO4,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是( )
A.+6 B.+3 C.+2 D.0
B
氧化反应:Na2SO3→Na2SO4 ↑2×1.2×1020
还原反应:K2Cr2O7→2(Cr?) ↓(6-x)×2×4×1019
二、配平三大原则
得失电子守恒
原子守恒
电荷守恒
失电子总数= 得电子总数
化合价升高总数=化合价降低总数
反应前后原子的种类和个数不变
反应前后阴、阳离子所带电荷总数相等
得失电子守恒、原子守恒(质量守恒)、电荷守恒
配平原则
请同学们一起探讨配平下列方程式。
①标价态——标出变化的元素化合价
Zn+ HNO3 Zn(NO3)2+ NO + H2O
0 +5 +2 +2
②列得失——标出化合价的变化值(双线桥法)
Zn+ HNO3 Zn(NO3)2+ NO + H2O
0 +5 +2 +2
得3e-
失2e-
③求总数——求出得失电子的最小公倍数
Zn+ HNO3 Zn(NO3)2+ NO + H2O
0 +5 +2 +2
得3e-
失2e-
×3
×2
④配系数——确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的系数,
再根据质量守恒配平其他物质
Zn+ HNO3 Zn(NO3)2+ NO + H2O
0 +5 +2 +2
得3e-
失2e-
×3
×2
3 2 3 2 4
⑤查守恒——检查电子、电荷、质量守恒
+5
没有变价的氮原子 2×3
+6
8
2.配平步骤
列变化
0
+5
+2
+2
化合价升高 2
化合价升高 3
求总数
化合价升高 2×3
化合价升高 3×2
0
+5
+2
+2
配系数
化合价升高 2×3
化合价升高 3×2
0
+5
+2
+2
查守恒
【例1】配平氧化还原反应的方程式
① I2 + KOH — KI + KIO3 + H2O
② NH3 + NO2 — N2 + H2O
③ C2H6 + O2 — CO2 + H2O
④ KMnO4 + HCl — KCl + MnCl2 + H2O + Cl2↑
答案:
① 1 I2 + 6 KOH — 5 KI +1 KIO3 + 3 H2O
② 8 NH3 + 6 NO2 —7 N2 + 12 H2O
③ 2 C2H6 +7 O2 — 4 CO2 + 6 H2O
④2KMnO4 +16HCl —2KCl + 2MnCl2 +8H2O +5Cl2↑
3.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+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑ + 2H2O
△
+4 -1 +2 0
失去2 ×e-,
得到1×2 e-,
3.配平方法
(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
失去 e-,
得到e-,
(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。
___MnO4-+____+___Cl- ==== ___Mn2++___Cl2↑+____
___MnO4-+____+___H2C2O4 ==== ___Mn2++___CO2↑+____
___MnO4-+____+___SO2 ==== ___Mn2++___SO42-+____
2 16H+ 10 2 5 8H2O
2 2H2O 5 2 5 4H+
2 6H+ 5 2 10 8H2O
一般步骤
①根据电子守恒配氧化剂、还原剂的系数
②根据原子守恒配氧化产物、还原产物的系数
③根据电荷守恒配缺项(一般根据环境配H+、OH-)
④根据原子守恒配H2O
3.配平方法
(4)整体配平法
同一物质中多种元素变价,采用整体配平法。
____FeS2+____O2====____Fe2O3+____SO2
____Ag+____NaClO+____H2O====____AgCl+____O2+____NaOH
____P4O+____Cl2====____POCl3+____P2Cl6
4 11 2 8
4 4 2 4 1 4
2 12 2 3
【例2】
1
1
1
2
3
8
3
2
4
5
1
3
3
3
3
2
16
配平下列氧化还原反应方程式。
(1)____HCl(浓)+____MnO2 eq \o(=====,\s\up19(△))____Cl2↑+____MnCl2+____H2O
(2)____Cu+____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2+____NO↑+____H2O
(3)____KI+____KIO3+____H2SO4===____I2+____K2SO4+____H2O
(4)____MnO eq \o\al(\s\up3(-),\s\do5(4))+____H++____Cl-===____Mn2++____Cl2↑+____H2O
(5)____S+____KOH eq \o(=====,\s\up19(△))____K2S+____K2SO3+____H2O
10
5
8
3
6
2
1
3
2
4
$