内容正文:
第一章 物质及其变化
第3讲 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应的概念与规律
1
1.理解氧化还原反应的概念,能正确识别氧化还原反应,会用“单、双线桥法”分析电子转移的方向和数目。
2.能运用氧化还原反应的规律,分析元素的价态变化、反应的先后顺序及氧化性或还原性的强弱。
【复习目标】
1.氧化还原反应的本质和特征
一、氧化还原反应及其概念之间的关系
大本P19
2.氧化还原反应相关概念之间的关系
氧化性是指物质得电子的能力,还原性是指物质失电子的能力
氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关
助记口诀:“升失氧化还原剂、降得还原氧化剂, 剂性一致、其他相反”。
大本P19
上述反应中氧化剂是 ,还原剂是HCl,氧化产物
是 ,还原产物是 ,MnO2发生 反应,HCl
发生 反应,生成1 mol Cl2时转移电子的数目为 ,
被氧化的HCl的物质的量是 。
MnO2
Cl2
MnCl2
还原
氧化
2 N A
2 mol
对于反应:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
【练习】
“升失氧化还原剂、降得还原氧化剂,
剂性一致、其他相反”
3.电子转移的表示方法——双线桥法与单线桥法
可用双线桥法和单线桥法表示反应中电子的转移情况,以Cu与稀硝酸反应为例:
(1)常见的氧化剂
常见的氧化剂包括某些非金属单质O2、Cl2、Br2、含有高价态元素的化合物、过氧化物H2O2、Na2O2等。如:
4.常见的氧化剂和还原剂
大本P19 右上角
(2)常见的还原剂
常见的还原剂包括活泼的金属单质Na、Al、Fe、非金属阴离子及含低价态元素的化合物I-、S2-、CO、低价金属阳离子Fe2+、某些非金属单质及其氢化物C、H2等。如:
(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。如:
其中:Fe2+、S 主要表现 性,H2O2主要表现
性。
还原
氧
化
5. 氧化还原反应与四种基本类型反应的关系
置换反应
复分解反应
氧化还原反应
反应
反应
分解
化合
有单质参的化合反应、有单质生成的分解反应是氧化还原反应
【思考1】有单质参加或生成的化学反应是否一定是氧化还原反应?
不一定,同素异形体之间的转化仅有单质参与,但元素化合价未发生变化,
属非氧化还原反应。
1.判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应。 ( )
(2)某元素从游离态变为化合态,则该元素一定被还原。 ( )
(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。 ( )
(4)向0.01 mol·L-1硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 H2O2溶液,溶液褪色,则H2O2具有氧化性。( )
√
×
×
×
(5)反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑与反应Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO均是以水作还原剂的氧化还原反应。 ( )
(6) 。( )
×
√
【对点训练】
大本P20
2.(2026·广东深圳一模)膦(PH3)可以用白磷(P4)与过量碱液反应制备,反应的化学方程式为P4+3KOH+3H2O===PH3↑+3KH2PO2。下列说法错误的是( )
A.KH2PO2为酸式盐
B.反应中氧化剂与还原剂物质的量比为1∶3
C.上述反应中PH3为还原产物
D.反应中每消耗1 mol P4共转移3 mol电子
A
大本P20 T2
3.从矿物学资料查得一定条件下自然界存在反应如下,则下列说法正确的是 ( )
14CuSO4+5FeS2+12H2O ===7Cu2S + 5FeSO4+12H2SO4
A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物
B.5 mol FeS2发生反应,有24 mol电子转移
C.产物中的S有一部分是氧化产物
D.FeS2只作还原剂
C
大本P20 T1
限时训练3 离子反应的应用
D
B
A
D
D
C
Mg2+ Al3+ NO3- SO42-
Fe2+ Ba2+ HCO3- I-
3Cu +2 NO3- +8H+ =3Cu2+ +2NO↑+4H2O
Mg2+ Ag+ Ba2+ SO42-
SiO32- +2H+ =H2SiO3↓
? 0.25 0.4 0
存在
0.8
二、氧化还原反应的主要规律及其应用
1.强弱规律及氧化性、还原性强弱的判断
(1)氧化还原反应(自发的):氧化剂+还原剂===还原产物+氧化产物。
氧化性:氧化剂______氧化产物;
还原性:还原剂_______还原产物。
>
>
口诀:比什么“性”找什么“剂”,
“产物”之“性”小于“剂”。
【练习】
大本P20 左下角
>
>
③根据金属、非金属的活动性顺序及元素周期表判断
大本P21 左侧
(3)常见的强弱顺序
氧化性:Mn(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>I2>稀硫酸(H+)>S;
还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2(S)<S2-。
(4)氧化性是指得电子的性质(或能力),还原性是指失电子的性质(或能力),其强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子的数目无关。
(5)物质还原性、氧化性的强弱还与反应环境中的许多因素有关,如温度、浓度、酸碱性。一般浓度越大,物质的氧化性或还原性越强;酸性增强时,氧化剂的氧化性增强。
大本P21 左侧
2.价态规律
(1)价态归中规律
含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。如:
又如图所示:
不会出现⑤中H2S和H2SO4反应,即H2S转化为SO2,H2SO4转化为S的情况。
大本P21 左侧
(2)歧化反应规律
同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时,该元素的价态变化遵循
“中间价态→高价态+低价态”。
如:
应用:可用于确定氧化还原反应中的氧化剂、还原剂以及氧化产物与还原产物。
大本P21 右侧
例:已知在热的碱性溶液中,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
大本P21 右侧
4.守恒规律
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,即得失电子守恒。。
应用:配平氧化还原反应方程式,进行氧化还原反应的计算
例. 在硫酸溶液中NaClO3和Na2SO3按2∶1的物质的量之比完全反应,生
成一种棕黄色气体X,其中Na2SO3被氧化为Na2SO4,则X为( )
A. ClO2 B. Cl2O
C. Cl2 D. Cl2O3
A
1.实验室制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
(1)制备K2FeO4的反应为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O,由此得出氧化性:Cl2__________ (填“>”或“<”)Fe。
(2)K2FeO4的性质探究:用KOH溶液将紫色K2FeO4固体溶出,得到紫色K2FeO4溶液。取少量该溶液,滴加盐酸,有Cl2产生。
该实验表明Cl2和Fe的氧化性强弱关系与(1)中相反,原因是________________。
>
溶液的酸碱性不同
【对点训练】
大本P21 右下角
2.验证氧化性强弱:Cl2>Br2>I2,设计
如下实验(已知:稀溴水呈黄色,浓溴水呈
红棕色,碘水呈棕黄色;忽略氧气的影响)。
下列说法不正确的是( )
A.实验①设计目的:排除实验②③④水稀释的影响
B.实验②发生反应为Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
C.实验③的现象可以证明氧化性:Cl2>I2
D.实验④能证明氧化性:Br2>I2
D
1.(2025·重庆卷)抗日战争时期,根据地物资紧缺,军民自力更生,就地取材,采用下列方法生产化工产品,其中利用了氧化还原反应原理的是( )
A.用石磨代替打浆机碾碎硝化棉
B.用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸
C.通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精
D.通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油
B
【综合训练】
大本P22
2.(2025·北京卷)下列反应中,体现N还原性的是( )
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
C.Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解
D.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀
B
大本P22
(2)其他比较氧化性和还原性强弱的方法
①根据反应条件及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。如:
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,
可判断氧化性:KMnO4______________MnO2。
②根据相同条件下产物中元素的价态高低判断
如2Fe+3Cl22FeCl3,Fe+SFeS,
则氧化性:Cl2____________S。
3.先后规律
①同时含有几种还原剂时按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:向FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以Cl2先与Fe2+反应。
②同时含有几种氧化剂时按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。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,然后依次为Cu2+、H+。
应用:用于确定多重氧化还原反应体系中反应的先后顺序。
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