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氧化还原反应“三大规律”的应用导学案(第1课时)
考点解读
1.守恒规律
(1)内容:氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子,且得电子总数等于失电子总数。或者说氧化还原反应中,有物质元素化合价升高必有物质元素化合价降低,且化合价降低总数必等于升高总数。
(2)应用:运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。
2.转化规律
(1)内容:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,其反应规律可总结为:“高价+低价―→中间价”,而不会出现交叉现象。
(2)应用:
运用转化规律可判断氧化还原反应能否进行及反应产物。
3.难易规律
(1)优先规律——氧化性(还原性)强者优先反应:
一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的优先发生反应(先强后弱)。一种还原剂与多种氧化剂相遇时,氧化性最强的优先发生反应(先强后弱)。
(2)应用:判断物质的稳定性及反应的先后顺序。
4、转化律的应用
(1)判断同种元素不同价态物质间发生氧化还原反应的可能性,如浓H2SO4与SO2不发生反应。
(2)根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HCl+NaClO3===NaCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化剂为NaClO3,还原剂为HCl,氧化产物和还原产物都为Cl2。
(3)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:在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。
(4)同时含有几种氧化剂时将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+。
考向分析
考向一、守恒规律的应用
典例1、己知在碱性溶液中可发生如下反应:
2R(OH)3 + 3C1O- + 4OH- = 2RO4n-+3Cl- +5H2O。则RO4n-中R的化合价是 ( )
A.+3 B. +4 C.+5 D.+6
【答案】D
【解析】根据离子反应中反应前后电荷守恒,可得3+4=2n+3,解得n=2,根据化合价规则判断RO42-中R的化合价为+6,选D。
方法指导:应用电子守恒解题的一般思路
(1)“一找各物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)“二定得失数”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。
(3)“三列关系式”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式:
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
考向二、物质氧化性、还原性强弱的应用
典例2、向含有a mol FeBr2的溶液中通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是( )
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2===Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2===2Br2+2Fe3++6Cl-
【答案】B
方法指导:
(1)在适宜条件下,用氧化性强的物质制备还原性弱的物质,用还原性强的物质制备氧化性弱的物质。
(2)比较物质间氧化性(或还原性)的强弱或判断氧化剂和还原剂在一定条件下是否发生反应。
考向三、多步反应中得失电子守恒
典例3.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L-1 NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是( )
A.60 mL B.45 mL
C.30 mL D.15 mL
解析:选A 由题意可知:Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)=2n(O2)=2×=0.06 L=60 mL。
=0.15 mol。根据NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式:n(NaOH)=2n[Cu(NO3)2]=2n(Cu)=0.3 mol,则V(NaOH)=
方法指导:
有些题目涉及氧化还原反应较多,数量关系较为复杂,用常规方法求解比较困难,若利用得失电子数相等这一关系,抓住反应物的始态与终态,删去中间过程,就会使题目变得简单。
如本题中的电子转移关系为:Cu失去电子,转移给HNO3NOx,氮的氧化物(NOx)再失去电子转移给O2,反应失去电