考点1 氧化还原反应
一、概念关系
定义:有电子转移(得失或偏移)的反应
氧化还原反应中概念间的对应关系:
①失电子 化合价升高 还原剂 还原性 被还原 氧化反应 氧化产物
②得电子 化合价降低 氧化剂 氧化性 被氧化 还原反应 还原产物
以上氧化还原反应中的概念对应关系我们可总结为一副对联:
升失氧化还原剂 降得还原氧化剂
二、常见的氧化剂
具有 B高价元素含氧酸盐:H2SO4 HNO3 HCIO
得电 KMnO4 KNO3 KCIO3等
子的 C某些(过)氧化物:MnO2 Na2O2 H2O2 SO3
能力 D高价金属阳离子:Fe3+ Cu2+ Ag+等
三、常见的还原剂
失电 B气体:CO H2 NH 3等
子的 C含低价或中间价元素化合物:H2S HI
能力 Na2SO3等
四、反应规律
1、“价性统一”规律 元素在物质中所处的价态,决定着该元素的氧化还原性。一般说来,“同种元素多种价,高价氧化低价还,中间价态两俱全”。即:
①某种元素处于最高价态时,则含有该元素的物质具有氧化性。如:KMnO4、H2SO4 、 HNO3 、FeCl3 等。
②某种元素处于最低价态时,则含有该元素的物质就具有还原性。如HCI、Na2S等。
③某元素处于中间价态时,则含有该元素的物质,即具有氧化性又具有还原性。如: S、Fe2+、SO2等。
此规律用于判断元素或物质是否有氧化性、还原性。
2、“强生弱”规律 在氧化还原反应中,虽然氧化剂、氧化产物都具有氧化性,还原剂、还原产物都具有还原性,但其氧化性与还原性的强弱有所不同。其氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物,即规律是“氧生还,还生氧,强强生弱弱”:
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 +氧化产物
(强氧化性) (强还原性) (弱还原性)(弱氧化性)
此规律用于制备物质或比较物质间氧化性、还原性的强弱。如:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,氧化性:
Fe3+>Cu2+,还原性:Cu>Fe2+。
H2S + H2SO4 = S + SO2 + 2H2O
4、“强先弱后”规律 一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时,氧化性强的物质先被还原,并按“强先弱后”的先后顺序依次发生反应。一种氧化剂同时与多种还原剂相遇时,还原剂也按由强至弱的顺序依次与氧化剂反应。如,将锌粉加入到含Cu2+、Fe2+的溶液中,铜将先被置换出来。根据这个规律,可判断氧化还原反应发生的先后次序,写出相应的化学方程式。如:把Cl2通入FeBr2溶液中:2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl—,
2Fe2+ + 4Br— +3Cl2 = 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl—。
5、“电子守恒”规律 在氧化还原反应的发生过程中,氧化剂所得电子完全来自于还原剂所失电子,即氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。
五、氧化性、还原性强弱比较
1、根据反应式比较 如反应规律2“强生弱”规律
2、根据活动性顺序比较
①金属活动性顺序:
还 原 性 渐 弱
氧 化 性 渐 强
②非金属活动顺序:
氧化性 F2> Cl2 > O2> Br2>I2>S> P>C>Si> H2
还原性 F-< Cl-< Br-<I-< SO2< S2-
3、根据元素周期表比较
同周期从左到右氧化性增强:Na<Mg<AI<Si<P<S<CI 同主族从上到下还原性增强:Li<Na<K<Rb<Cs
4、根据氧化产物的价态高低比较 如:2Fe+3CI2=2 Fe CI3 Fe+ S =FeS 氧化性:CI2> S
总的来说,比较氧化性和还原性强弱的根本依据在于得失电子能力的大小,即得失电子的难易,而绝不能以得失电子的数目多少判断。
5、根据原电池的两极和电解池两极的放电顺序判断:
原电池中:活拨性较强的金属为负极,活拨性较弱的金属为正极
电解池:
⑴阳极放电顺序: 金属>S2—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—(实际上在水溶液中的电解,OH—后面的离子是不可能放电的,因为水提供的OH—会放电)
⑵阴极放电顺序: 阴极上的阳离子放电顺序: Ag+>Fe3+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+(类似,在水溶液中的电解,H+后面的离子一般是不放电的,因为水提供的H+会放电)
六、反应条件对氧化-还原反应的影响.
1.浓度:可能导致反应能否进行或产物不同
4HNO3(浓)+Cu==2NO2↑+Cu(NO3)2+2H2O 3S+4 HNO3(稀)===3SO2+4NO↑+2H2O
2.温度:可能导致反应能否进行或产物不同
冷、稀4
高温
Cl2+2NaOH=====NaCl+NaClO+H2O
3Cl2+6NaOH=====5NaCl+NaClO3+3H2O
3.溶液酸碱性.
2S2- +SO32-+6H+=3S↓+3H2O 5Cl-+ClO3-+6H+=3Cl2↑+3H2O
S2-、SO32-,Cl-、ClO3—在酸性条件下均反应而在碱性条件下共存. Fe2+与NO3-在碱性条件下共存,但当酸化后即可反应.3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O 。 一般含氧酸盐作氧化剂,在酸性条件下,氧化性比在中性及碱性环境中强.故酸性KMnO4溶液氧化性较强.
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