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 氧化还原反应的规律与配平
学习目标
1.理解氧化还原反应的基本规律
2.了解氧化还原反应的守恒规律及配平
思考:怎样减少了汽车尾气NO、CO排放所造成的空气污染?
汽车尾气系统中均安装了催化转化器。在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2,请写出上述反应的化学方程式。
如何写出上述反应的化学方程式呢?
氧化还原反应规律及配平
问题导学
观看
一、氧化还原反应的规律
1. 守恒规律
2. 强弱规律
3. 先后规律
4. 价态规律
5. 归中律
6. 歧化律
六大规律
1.价态规律
(1)高低规律:最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态
既有氧化性又有还原性。
(2)归中规律:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,元素的化合
价“只向中间靠拢不出现交叉”。例如,
点拨精讲
一、氧化还原反应的规律
5
(3)歧化规律
同种元素的中间价态可自身发生氧化还原反应,生成高价态和低价态,即
中间价 高价低价
如
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。
注意:同种元素相邻价态不发生氧化还原反应,如H2SO4与SO2不反应,Fe3+与Fe2+不反应。
6
1.已知氮元素有多种可变化合价,常见的有价、价、价、 价、
价等。某同学写出以下三个化学方程式(未配平)
根据价态规律,判断上述反应是否有可能实现,并说明判断的理由。
7
2.先后规律
(1)同一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:<m></m>,当把少量氯气通入<m></m>溶液中时,氯气首
先氧化<m></m>;把少量氯气通入<m></m>溶液中时,氯气首先氧化<m></m>。
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。例如,已
知氧化性:<m></m>,在含有<m></m>、<m></m>、<m></m>的溶液中加入铁
粉,铁粉先与<m></m>反应,再依次与<m></m>、<m></m>反应。
常见离子的还原性比较:
S2->SO32->I->Fe2+>Br->Cl-
8
3.守恒规律氧化还原反应中,原子得失电子总数相等,元素化合价升降
总数相等,即有关系式:
还原剂失去电子的总数=<m>+= 氧化剂得到电子的总数;
元素化合价升高的总数=<m>=元素化合价降低的总数。
9
C
1.在含有相等离子个数的Cu2+、Mg2+、Ag+的溶液中加入适量锌粉,首先被置换出来的是( )
A.Mg B.Cu
C.Ag D.H2
2.一定条件下,当溶液中与个数比恰好为时,溶液中 被
还原为较低价态,则 元素的化合价变为( )
A. B. C. D.
A
【练习】
3.已经M2O7x- + 3S2- +14H+ ═ 2M3+ +3S↓ +7H2O,则M2O7x-中的M的化合价为 。
4.在Fe + 4HNO3(稀) ═ Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O的反应中,被氧化的是 , 被还原的是 ,HNO3 表现了 性,生成2分子NO转移电子数为 个。
+6
Fe
HNO3
氧化性和酸
6
(1)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等
化合价升高总数=化合价降低总数。
(2)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等
二、氧化还原反应方程式配平的基本原则
H2S + HNO3=== S↓+ NO+H2O
根据电子得失守恒
化合价升降数目相等
配平关键
-2 +5 0 +2
化合价升降数目相等
标变价
列升降
求相等
定系数
查守恒
原子守恒、电荷守恒
2
3
×2
×3
3
2
2
3
氧化还原反应方程式配平的一般步骤
氧化还原反应方程式配平的基本方法
4
1
2
×1
×4
4
4
C + HNO3(浓) —— NO2↑+ CO2↑+ H2O
0 +5 +4 +4
1.正向配平法:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从左边反应物着手配平。
①完全氧化还原反应(变价元素全部变)
(1) NH3 + O2 —— NO + H2O
催化剂
-3
+2
0
-2
-2
5
2×2
4
5
4
6
(2) H2S+ O2 SO2+ H2O
==
2 3 2 2
×4
×5
——
1.正向配平法
几种氧化还原电位的配平技巧
②归中反应
(3) KI+ KIO3+ H2SO4 I2+ K2SO4+ H2O
5 1 3 3 3 3
1 3 4 1 6 1 7
K2Cr2O7+ H2C2O4+ H2SO4 === Cr2(SO4)3+ CO2↑+ K2SO4+ H2O
全变左边配
几种氧化还原电位的配平技巧
2.逆向配平法:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平
即得:3S+ 6 KOH = 2K2S+K2SO3+3H2O
Cl2+__NaOH = __NaCl+__NaClO3+__H2O
3
6
5
1
3
(2)逆向配平类——先配氧化产物、还原产物的系数
①部分氧化还原反应(变价元素部分被氧化或还原)
Cu + HNO3(稀) === Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O
3 8 3 2 4
②歧化反应:中间价 → 高价 + 低价
③自身氧化还原反应
KClO3==== KCl+ O2
2 2 3
自变右边配 部分变两边配
2 9 3 3 5
P4+ KOH+ H2O === K3PO4+ PH3
S+ KOH === K2S+ K2SO3+ H2O
3 6 2 1 3
Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O
氧化剂只是部分被还原
另一部分表现其他性质,如酸性
即一部分作氧化剂,表现氧化性
3.补加法:部分被氧化或被还原的反应可用补加法
几种氧化还原电位的配平技巧
Cu+ HNO3 → Cu(NO3) 2+ NO↑+ H2O
0
+5
+2
2
+2
3
Cu+ HNO3 → Cu(NO3) 2+ NO↑+ H2O
3
2
3
2
氧化性
酸性
6
3Cu+ HNO3 → 3Cu(NO3) 2+2NO↑+ H2O
8
4
几种氧化还原电位的配平技巧
×2
×3
____NH3+____Cl2 = ____NH4Cl+____N2
8 3 6 1
Mn + H++ Cl- Mn2++ Cl2↑+ H2O
2 16 10 2 5 8
部分变两边配
①先配氧化剂、还原剂及还原产物与氧化产物;
4.缺项配平
②再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子)
③最后观察配平其他物质系数。
Cr2O72— + Fe2+ + ( ) → Cr3+ + Fe3+ + H2O
6 2 6
+6 +2 +3 +3
14 H+ 7
几种氧化还原电位的配平技巧
若反应物缺正电荷,一般加H+,生成物一边加水;
若反应物缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水,然后进行两边电荷数配平。
×2
+7 +4 +2 +6
2
5
×5
缺项配平法
根据电荷守恒、质量守恒确定所缺物质的化学式
一般规律:酸性条件,补H+和H2O;碱性条件补OH-和H2O
MnO4- + SO2 +
Mn2++ SO42- +
2 5 2 5
2H2O
4H+
(1) ClO-+ Fe(OH)3+ Cl-
+ Fe + H2O
(2) Mn + H2O2+ Mn2+
+ O2↑+ H2O
3
2
4OH-
3
2
5
2
5
6H+
2
5
8
5.依据陈述信息书写方程式
1.向硫酸酸化的FeSO4溶液中加入10%H2O2溶液:(离子)
2.已知酸性高锰酸钾溶液能被双氧水(H2O2)还原为Mn2+,请写出离子方程式:
3.草酸(H2C2O4)是一种弱酸,利用硫酸酸化的草酸还原NaClO3,可较安全地生成ClO2,反应的离子方程式为
4.+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,反应的离子方程式为
5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O
H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
5H+ + 3HSO3- + Cr2O72- = 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O
2ClO3− + H2C2O4 + 2H+ = 2ClO2↑ + 2CO2↑ + 2H2O
课堂总结
氧化还原反应的配平
氧化还原反应的分类
一般氧化还原反应
氧化还原反应的配平
配平原则
配平步骤
自身氧化还原反应
部分氧化还原反应
电子守恒、质量守恒、电荷守恒
标变价、列得失
等升降、配系数
查守恒
配平技巧
全变左边配
自变右边配
部分变两边配
缺项配平
1、配平下列方程式
(1)____HCl(浓)+____MnO2 ____Cl2↑+____MnCl2+____H2O
(2)____Cu+____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2+____NO↑+____H2O
(3)____KI+____KIO3+____H2SO4===____I2+____K2SO4+____H2O
(4)____ +____H++____Cl-===____Mn2++____Cl2↑+____H2O
(5)______FeS2+______O2 ______Fe2O3+______SO2
(6)___ClO-+___Fe3++_______===___Cl-+___FeO42-+_____H2O。
4
1
1
1
2
3
8
3
2
4
5
1
3
3
3
3
2
16
10
2
5
8
3 2 10OH- 3 2 5
4 11 2 8
当堂检测
MnO
$