8 氧化還原反應(yīng)

1、高三化學復(fù)習基本概念1 氧化還原反應(yīng)專題復(fù)習一、基本概念復(fù)習 1特征(判別依據(jù)) ： 2實質(zhì)：反應(yīng)前后元素化合價有變化的反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移 3概念體系 氧化劑 氧化性 被還原 還原反應(yīng) 還原產(chǎn)物 反應(yīng)物 表現(xiàn)性質(zhì) 變化過程 發(fā)生反應(yīng) 所得產(chǎn)物還原劑 還原性 被氧化 氧化反應(yīng) 氧化產(chǎn)物 得電子 失電子 24、與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系5、氧化還原反應(yīng)的表示方法： 雙線橋：表示同一元素得失電子變化情況。箭頭都是由反應(yīng)物指向生成物，在線橋上一定要注明“得”或“失”。單線橋： 表示氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。而且箭頭方向一定是由還原劑指向氧化劑36、氧化還原反應(yīng)的類型： 1、分子間氧化還原反應(yīng)2、分子

2、內(nèi)氧化還原反應(yīng) 氧化劑和還原劑為同一種反應(yīng)物，但被氧化、被還原的元素分別是不同的元素3、自身氧化還原反應(yīng)（或歧化反應(yīng)） 4、有些物質(zhì)部分作為氧化劑（或還原劑） 5、某種反應(yīng)物既不是氧化劑又不是還原劑。 4二常見的氧化劑和還原劑 氧化劑：(1)活潑的非金屬單質(zhì)：F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3等(2)金屬的高價陽離子或不活潑的金屬離子： Fe3+、Pb4+、 Sn4+、Ag+、Cu2+、Ag(NH3)2+等(3)某些含氧酸：濃H2SO4、HNO3、HClO、HClO3等 (4)某些含氧鹽：硝酸鹽(固) , 氯酸鹽(固) KClO3, Ca(ClO)2 NaClO、 KMnO4(H+)、K2

3、Cr2O7(H+)等 (5)具有OO結(jié)構(gòu)的過氧化物：Na2O2、H2O2 (6)某些高價氧化物：MnO2、N2O5、SO3、PbO2等 (7)其它：H+、王水(HNO3+3HCl)等5 還原劑： (1)金屬單質(zhì)(除Au、Pt) ：Na、K、Fe、Zn、Al、Cu等 (2)某些非金屬單質(zhì)：C、H2、S 等 (3)某些低價元素的物質(zhì)：CO、NH3、FeCl2、SnCl2、SO2、Na2SO3 AsH3、PH3、SiH4、H2S、Na2S2O3、H2C2O4等 (4)含有易失去電子的陰離子的物質(zhì)(非金屬的陰離子) S2-、I-、Br-、Cl-、SO32-等 (5)含醛基的有機物：甲醛、乙醛、葡萄糖、

4、甲酸、甲酸某酯等 氧化劑和還原劑具有相對性，不是一成不變的，要具體分析。62、遵循守恒原則: 原子守恒、電子守恒、電荷守恒 三、氧化還原反應(yīng)規(guī)律1、價態(tài)規(guī)律最低價, 只有還原性；最高價, 只有氧化性中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性 3、反應(yīng)順序規(guī)律： 同一氧化劑與多種還原劑反應(yīng)時，首先被氧化的是還原性較強的物質(zhì)； 同一還原劑與多種氧化劑反應(yīng)時，首先被還原的是氧化性較強的物質(zhì)。74. “價態(tài)歸中”原則- 同種元素的不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)價態(tài)“只靠攏，不交叉” FeS+H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+SO2+S+H2O 5、鄰位不反應(yīng) 同種元素不同價態(tài)物質(zhì)間需有中間價態(tài)物質(zhì)存在，氧化還原

5、反應(yīng)才能發(fā)生。 6、鄰位價態(tài)規(guī)律： 氧化還原反應(yīng)發(fā)生時，其價態(tài)一般先變?yōu)猷徫粌r態(tài)。 8一般有：中間價態(tài)物質(zhì)可以在堿液中歧化，而歧化產(chǎn)物又可以在酸液中發(fā)生歸中反應(yīng): 3S + 6OH- = 2S2- + SO32- + 6H+ =7、 歧化原則：中間價態(tài)高價態(tài) + 低價態(tài)高氧低還中兩性，歸中靠攏不交叉；歧化反應(yīng)價升降，相鄰價態(tài)不反應(yīng)。記憶口訣:2S2- + SO32- + 3H2O3S+ 3H2O98、 “二強”生成“兩弱”原則：氧化性: 氧化劑氧化產(chǎn)物還原性: 還原劑還原產(chǎn)物 氧化反應(yīng) ：- ne氧化劑還原劑 還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物 （弱還原性) （弱氧化性）還原反應(yīng)： + ne109、影響氧還反應(yīng)

6、發(fā)生和產(chǎn)物的因素：溫度、濃度、酸堿性、有無催化劑影響溫度因素 一般來說，升溫可增強氧化劑的氧化性和還原劑的還原性 HNO3(濃) + C(木炭)在常溫下不反應(yīng)，但在加熱時就劇烈反應(yīng) 4HNO3(濃) + C(木炭) CO2 + 4NO2 + 2H2O 又如：H2、C、CO 作還原劑時只有在加熱或高溫時才能顯時出來再如： Cl2+KOH？ Cl2+KOH(熱)？11濃度因素： 增大反應(yīng)物濃度能使氧化劑的氧化性增強 MnO2只與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2，不與稀鹽酸反應(yīng) 銅與濃硝酸反應(yīng)不需加熱就可進行，產(chǎn)物為NO2 銅與稀硝酸反應(yīng)需加熱才能進行，產(chǎn)物為NO Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr

7、 + H2SO4 2HBr + H2SO4(濃) = Br2 + SO2 + 2H2O 這二個反應(yīng)不矛盾，說明濃硫酸的氧化性大于稀硫酸的氧化性 稀硫酸不能氧化HBr。12SO32-+ S2- S ； H+OH- H+OH-XO3- + X- X2介質(zhì)酸堿性的影響: 含氧酸鹽作氧化劑時，在酸性條件下氧化性比在中性或堿性的條件下強 KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2 + 3H2O ； KClO3 +NaCl就不反應(yīng) KMnO4在酸性堿性中性解質(zhì)中的還原產(chǎn)物分別為Mn2+、MnO2、K2MnO4 NO3- 在酸性條件下顯氧化性，在中性溶液中不顯氧化性13左配法:Ag3AsO4+ Zn

8、+H2SO4Ag+AsH3+ZnSO4+H2O2 11 11 = 6 2 11 8 四、 氧化還原反應(yīng)配平技巧要求：多種變價，合并計算，常用144.1. 逆向配平（歧化反應(yīng)、歸中反應(yīng)、分解反應(yīng)、部分參加氧化還原反應(yīng)）:S+ KOH K2SO3 + K2S + H2OP4 + NaOH + H2O NaH2PO2 + PH3AgNO3 Ag + NO2 + O2Fe(NO3)3Fe2O3+ NO2 + O2Al + HNO3 Al(NO3)3+ N2O+ H2O15Fe3C + HNO3 =4.2. 價態(tài)復(fù)雜，定價為0:Fe(NO3)3 + CO2 + NO2 + H2O4.3. 缺項配平，缺啥

9、補啥 (酸、堿、水):Pt + HNO3 + HCl = H2PtCl6 + NO+162 2 = 1 1 2 OH- 人體內(nèi)的超氧離子 O2-對健康有害，使人過早衰老，但在催化劑SOD存在下可發(fā)生如下反應(yīng)，請完成并配平該離子反應(yīng)方程式：【鞏固】O2-+H2O H2O2 + O2+ 17An + Bx- = Bm + Ay-Na2Sx + NaClO + = NaCl+ Na2SO4+ H2O4.4. 字母配平，質(zhì)電守恒:1Fe(NO3)2 = 1C3H5NO9 =4. 5. 分解反應(yīng)，設(shè)“1”法。追蹤配平:1/2Fe2O3 + 2NO2 + 1/4O24 = 12 6 1 103CO2 +3

10、/2N2+ 1/4O2+5/2H2O 18依據(jù)“O”守恒列式可求得：a : b =15 : 44、 Pb(N3)2 + Cr(MnO4)2 = Cr2O3+ MnO2+ Pb3O4+ NOa bb/2 2b a/3 6a 4.5. 價配困難，待定系數(shù):、 1 P4O + a Cl2 3/2 P2Cl5 + 1 POCl34 21 = 6 4依據(jù)“Cl”守恒列式可求得：a =21/419 Ca(OH)2 + S = CaS5 + CaS2O3 + H2O NH4NO3 = N2 + HNO3 + H2O As2S3 + Na2CO3 + NaNO3= Na3AsO4+ Na2SO4 + N2 +

11、 CO2Fe3O4 + K2Cr2O7 + H2SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + Fe2(SO4)3 + H2OCu(IO3)2 + KI + H2SO4 = CuI + I2 + K2SO4 + H2O Fe3P + HNO3 = Fe(NO3)3 + NO + H2O + H3PO4 P4S3 + HNO3 + H2O = H3PO4 + H2SO4 + NO20原子半徑大，最外層電子數(shù)少,其單質(zhì)易失電子，還原性強。由此概括出金屬活動性順序表決定因素: 得失電子的難易，而非多少！五、氧化性、還原性相對強弱的判斷原子半徑小，最外層電子數(shù)多，其單質(zhì)易得電子，氧化性強。 由此概

12、括出非金屬活動性順序表1.原子結(jié)構(gòu) 判 據(jù)：21K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H2) Cu Hg AgK+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Hg2+ Ag+ 還原性減弱氧化性增強K+ Al3+ Fe2+ Cu2+ Fe3+ Ag+氧化性增強識記：金屬活動性順序表非金屬活動性順序表： F2 Cl2 Br 2 I 2 S (F -) Cl- Br- I- S2-氧化性減弱還原性增強22 2元素在周期表中的位置 同一周期：金屬性減弱(還原性減弱) ，非金屬性增強(氧化性增強) 同一主族：金屬性增強(還原性增強) ，

13、非金屬性減弱(氧化性減弱)3、反應(yīng)方向判據(jù)：氧化性: 氧化劑氧化產(chǎn)物還原性: 還原劑還原產(chǎn)物 氧化反應(yīng) ：- ne氧化劑還原劑 還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物 （弱還原性) （弱氧化性）還原反應(yīng)： + ne23 4根據(jù)反應(yīng)條件：反應(yīng)中是否加熱、溫度高低、又無催化劑等5比較反應(yīng)的次序： 同一還原劑(氧化劑)同時和不同的氧化劑(還原劑)反應(yīng)時，強還原劑與強氧化劑優(yōu)先反應(yīng)，再與弱的氧化劑(還原劑)反應(yīng)。2KMnO4+16HCl濃 = 5Cl2+2KCl+2MnCl28H2OMnO24HCl濃 = Cl2MnCl22H2O 所以氧化性：KMnO4MnO2O2 24例：在含等物質(zhì)的量濃度的Ag+、Fe3+、Cu2+、

14、Al3+等陽離子的溶液 中逐漸加入Zn粉，反應(yīng)如下。 2Ag+ + Zn = 2Ag + Zn2+ 、 2Fe3+ + Zn = 2Fe2+ + Zn2+ Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+ 、 Fe2+ + Zn = Fe+ Zn、 Al3+ Zn不反應(yīng) 結(jié)論：氧化性強弱： Ag+ Fe3+ Cu2+ Fe2+ Al3+例在含等物質(zhì)的量濃度的S2-、I-、Fe2+、Br-等陰離子的溶液中 逐滴滴入Cl2水，反應(yīng)如下。 S2- + Cl2 = S + 2Cl- 2I- + Cl2 = I2 + 2Cl- 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- 2Br- + Cl2 = B

15、r2 + 2Cl- 結(jié)論：還原性強弱： S2- I- Fe2+ Br- 25例已知：Cu + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+，Zn + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Zn2+ 現(xiàn)把等物質(zhì)的量CuSO4，F(xiàn)eCl3和Zn置于水中充分反應(yīng)，反應(yīng) 器中所得混和物除SO42-和Cl-外還含有Zn2+、Cu2+、Fe2+、Cu例I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2均有還原性，它們在酸性溶液中還 原性強弱順序為 Cl- Fe2+ H2O2 I- SO2，則下反應(yīng)不能 發(fā)生的是 ( ) (A) 2Fe3+ + SO2 +2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+ (B) H2O2

16、+ H2SO4 = SO2 + O2 + 2H2O (C)I2 + SO2 + 2H2O = H2SO4 + 2HI (D)2Fe2+ + I2 = 2Fe3+ + 2I- SO2 Fe2+ H2O2 SO2 錯誤 SO2 I-Fe2+ I- 錯誤 B、D266根據(jù)反應(yīng)進行的程度同一還原劑分別與不同氧化劑反應(yīng)，還原劑被氧化劑氧化得越徹低的(化合價升高越高) ，則氧化劑的氧化性越強。同一氧化劑分別與不同還原劑反應(yīng)，氧化劑被還原劑還原得越徹低的(化合價降低越低) ，則還原劑的還原劑越強。 HCl + H2SO4(濃) 不反應(yīng) 2HBr + H2SO4(濃) = Br2 + SO2 + 2H2O 8

17、HI + H2SO4(濃) = 4I2 + H2S + 4H2O 還原劑的還原性：HI HBr HCl 277、電極反應(yīng)判據(jù):活潑金屬作原電池負板，被氧化；電解池中還原性強離子在惰性陽極發(fā)生氧化原電池負極或電解池陽極： 強還原劑-ne =弱氧化產(chǎn)物原電池正極或電解池陰極： 強氧化劑+ne =弱還原產(chǎn)物288、穩(wěn)定性判據(jù)：HClO HClO2 HClO3 HClO4NaClO NaClO2 NaClO3 NaClO4酸性漸強穩(wěn)定性漸強氧化性漸弱9、根據(jù)微粒得失電子放出（或吸收）能量判斷： 當幾種原子得到相同的電子數(shù)形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的陰離子時，放出的能量越大或形成的離子穩(wěn)定性越強，則該原子的氧化性越強

18、。 當幾種原子失去相同的電子數(shù)形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的陽離子時，吸收的能量越小或形成的離子穩(wěn)定性越強，則該原子的還原性越強。29計算依據(jù):守恒原則(即配平原則)：電子得失守恒，左右電荷守恒，原子質(zhì)量守恒例1、在3BrF3 + 5H2O = HBrO3 + 9HF + O2+ Br2反應(yīng)中，若有7.5molH2O參加反應(yīng)，則被H2O還原的BrF3為 ( ) A. 1mol B. 2mol C. 3mol D. 4.5mol六、氧化還原反應(yīng)計算技巧30 練習：已知11P460CuSO496H2O20Cu3P24H3PO460H2SO4，若有9 mol的CuSO4參加反應(yīng)，則被硫酸銅氧化的磷有 ( ) A. 3/4 mol B. 9/20 mol C. 3/20 mol D. 9/10 molB31 實驗室里可通過以下反應(yīng)來制取碘: 2NO + O2 = 2NO2 ， 2H+ +2I- +NO2 = NO+I2+H2O在這過程中,每制取1mol I2時，所消耗氧化劑的質(zhì)量為（ ） A. 46g B. 32g C. 28g D. 16gD【思考】32例一定條件下硝酸銨受熱分解的未配平化學方程式為： NH4NO3 HNO3