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第二章化學物質及其變化第八課時氧化還原反應的規(guī)律及應用 高三化學第一輪復習 知識精講 1 氧化還原反應中氧化性 還原性比較及應用 1 氧化性是指得電子的性質 或能力 還原性是指失電子的性質 或能力 2 氧化性 還原性的強弱取決于得 失電子的難易程度 與得 失電子數(shù)目的多少無關 如 Na e Na Al 3e Al3 但根據金屬活動性順序表 Na比Al活潑 更易失去電子 所以Na比Al的還原性強 從元素的價態(tài)考慮 最高價態(tài) 只有氧化性 如Fe3 H2SO4 KMnO4等 最低價態(tài) 只有還原性 如金屬單質 Cl S2 等 中間價態(tài) 既有氧化性又有還原性 如Fe2 S Cl2等 3 元素金屬性 非金屬性與物質的還原性 氧化性之間既有區(qū)別又有聯(lián)系 并不是元素的價態(tài)越高 其氧化能力就越強 物質的氧化性還與物質的穩(wěn)定性有關 如在氯的含氧酸中 HClO的氧化性最強 穩(wěn)定性最差 知識精講 4 氧化性 還原性強弱取決于元素的原子得失電子的難易 與得失電子數(shù)目無關 如Na原子只能失1個電子 Al原子可失3個電子 但還原性Na Al 5 不能依據氧化劑或還原劑自身化合價的變化值的大小說明氧化性或還原性的強弱 如3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O和Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2O中氧化性 濃HNO3 稀HNO3 6 根據影響因素判斷氧化性 還原性強弱的方法 濃度 同一種物質濃度越大 氧化性 或還原性 越強 如氧化性 濃H2SO4 稀H2SO4 濃HNO3 稀HNO3 還原性 濃HCl 稀HCl 溫度 同一種物質 溫度越高其氧化性越強 如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強 酸堿性 同一種物質 所處環(huán)境酸 堿 性越強其氧化性 還原性 越強 如 酸性條件 2MnO4 6H 5SO32 2Mn2 5SO42 3H2O中性條件 2MnO4 H2O 3SO32 2MnO2 3SO42 2OH 堿性條件 2MnO4 2OH SO32 2MnO42 SO42 H2O其氧化性為KMnO4 酸性 KMnO4 中性 KMnO4 堿性 知識精講 特別提示 1 根據已知反應的化學方程式比較物質的氧化性 還原性時 首先應依據化合價判斷出氧化劑 氧化產物 還原劑 還原產物 然后依據規(guī)律進行判斷 2 同一氧化劑同時與同濃度的若干種還原劑反應 往往是還原性強的先被氧化 如 向FeBr2溶液中滴入少量氯水 Fe2 先被氧化 而向FeI2溶液中滴入少量氯水 I 先被氧化 知識精講 2 氧化還原反應基本規(guī)律及應用 1 價態(tài)律當元素具有可變化合價時 一般處于最高價態(tài)時只具有氧化性 處于最低價態(tài)時只具有還原性 處于中間價態(tài)時既具有氧化性又具有還原性 如 濃H2SO4的S只具有氧化性 H2S中的S只具有還原性 單質S既具有氧化性又具有還原性 2 強弱律在氧化還原反應中 強氧化劑 強還原劑 弱氧化劑 氧化產物 弱還原劑 還原產物 即氧化劑的氧化性比氧化產物強 還原劑的還原性比還原產物強 如由反應2FeCl3 2KI 2FeCl2 2KCl I2可知 FeCl3的氧化性比I2強 KI的還原性比FeCl2強 一般來說 含有同種元素不同價態(tài)的物質 價態(tài)越高氧化性越強 氯的含氧酸除外 價態(tài)越低還原性越強 如氧化性 濃H2S04 SO2 H2SO3 S 還原性 H2S S SO2 在金屬活動性順序表中 從左到右單質的還原性逐漸減弱 陽離子 鐵指Fe2 的氧化性逐漸增強 知識精講 3 優(yōu)先律在濃度相差不大的溶液中 同時含有幾種還原劑時加入氧化劑將按照還原性由強到弱的順序依次反應 如向FeBr2溶液中通入少量Cl2時 因為還原性Fe2 Br 所以Fe2 先與Cl2反應 同時含有幾種氧化劑時加入還原劑將按照氧化性由強到弱的順序依次反應 如在含有Fe3 Cu2 的溶液中加入鐵粉 因為氧化性Fe3 Cu2 所以鐵粉先與Fe3 反應 然后再與Cu2 反應 4 價態(tài)歸中規(guī)律含不同價態(tài)同種元素的物質間發(fā)生氧化還原反應時 該元素價態(tài)的變化一定遵循 高價十低價 中間價 而不會出現(xiàn)交錯現(xiàn)象 同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應時可總結為 價態(tài)相鄰能共存 價態(tài)相間能歸中 歸中價態(tài)不交叉 價升價降只靠攏 知識精講 5 歧化反應規(guī)律發(fā)生在同一物質分子內 同一價態(tài)的同一元素之間的氧化還原反應 叫做歧化反應 其反應規(guī)律是 所得產物中 該元素一部分價態(tài)升高 一部分價態(tài)降低 即 中間價 高價十低價 具有多種價態(tài)的元素 如氯 硫 氮和磷元素等 均可發(fā)生歧化反應 方法精講 1 氧化性 還原性強弱的判斷方法 1 根據金屬活動性順序來判斷 一般來說 越活潑的金屬 失電子氧化成金屬陽離子越容易 其陽離子得電子還原成金屬單質越難 氧化性越弱 反之 越不活潑的金屬 失電子氧化成金屬陽離子越難 其陽離子得電子還原成金屬單質越容易 氧化性越強 方法精講 2 根據非金屬活動性順序來判斷 一般來說 越活潑的非金屬 得到電子還原成非金屬陰離子越容易 其陰離子失電子氧化成單質越難 還原性越弱 方法精講 3 根據氧化還原反應發(fā)生的規(guī)律來判斷 氧化還原反應可用如下式子表示 規(guī)律 氧化性 氧化劑的氧化性 氧化產物的氧化性還原性 還原劑的還原性 還原產物的還原性 方法精講 4 根據氧化還原反應發(fā)生的條件來判斷 如 MnO2 4HCl 濃 MnCl2 C12 2H2O2KMnO4 16HCl 濃 2MnCl2 5C12 8H2O后者比前者容易 不需要加熱 可判斷氧化性KMnO4 MnO2 5 根據反應速率的大小來判斷 如 2Na2SO3 O2 2Na2SO4 快 2H2SO3 O2 2H2SO4 慢 2SO2 O22SO3 其還原性 Na2SO4 H2SO3 SO2 方法精講 6 根據被氧化或被還原的程度來判斷 如 Cu Cl2CuCl2 2Cu SCu2S 即氧化性 Cl2 S 7 根據原電池的正負極來判斷 在原電池中 作負極的金屬的還原性一般比作正極金屬的還原性強 8 根據電解池中溶液里陰 陽離子在兩極放電順序來判斷 如 Cl 失去電子的能力強于OH 還原性 Cl OH 9 根據元素在周期表中位置判斷 對同一周期金屬而言 從左到右其金屬活潑性依次減弱 如Na Mg Al金屬性依次減弱 其還原性也依次減弱 對同主族的金屬而言 從上到下其金屬活潑性依次增強 如Li Na K Rb Cs金屬活潑性依次增強 其還原性也依次增強 對同主族的非金屬而言 從上到下其非金屬活潑性依次減弱 如F Cl Br I非金屬活潑性依次減弱 其氧化性也依次減弱 方法精講 10 根據 氧化劑 還原劑 元素的價態(tài)進行判斷 元素處于最高價只有氧化性 最低價只有還原性 處于中間價態(tài)既有氧化又有還原性 一般來說 同種元素價越高 氧化性越強 價越低還原性越強 如氧化性 Fe3 Fe2 Fe S 6價 S 4價 等 還原性 H2S S SO2 但是 氧化性 HClO4 HClO3 HClO2 HClO 注意 物質的氧化性 還原性不是一成不變的 同一物質在不同的條件下 其氧化能力或還原能力會有所不同 如 氧化性 HNO3 濃 HNO3 稀 Cu與濃H2SO4常溫下不反應 加熱條件下反應 KMnO4在酸性條件下的氧化性比在中性 堿性條件下強 原子的氧化性一般都強于分子的氧化性 如 氧化性F F2 Cl Cl2 O O2等 方法精講 2 氧化還原反應規(guī)律的應用 1 反應先后規(guī)律的應用同一氧化劑與含多種還原劑 物質的量濃度相同 的溶液反應時 首先被氧化的是還原性最強的物質 同一還原劑與含多種氧化劑 物質的量濃度相同 的溶液反應時 首先被還原的是氧化性最強的物質 2 價態(tài)歸中規(guī)律思維模型含不同價態(tài)同種元素的物質間發(fā)生氧化還原反應時 該元素價態(tài)的變化一定遵循 高價 低價 中間價 而不會出現(xiàn)交叉現(xiàn)象 例如 不同價態(tài)硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應是 方法精講 如反應KClO3 6HCl KCl 3Cl2 3H2O中 轉移的電子數(shù)為5 而非6 3 歧化反應規(guī)律思維模型 中間價 高價 低價 具有多種價態(tài)的元素 如氯 硫 氮和磷元素等 均可發(fā)生歧化反應 如 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 典例精講 例1 已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2 Co2O3 Cl2 FeCl3 I2的氧化性依次減弱 下列反應在水溶液中不可能發(fā)生的是 A 2Fe3 2I 2Fe2 I2B Cl2 FeI2 FeCl2 I2C Co2O3 6HCl 2CoCl2 Cl2 3H2OD 3Cl2 6FeI2 2FeCl3 4FeI3 答案 D 解析 根據氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物分析 A 氧化劑是鐵離子 氧化產物是碘 性質強弱符合題意 能發(fā)生 不選A B 氧化劑為氯氣 氧化產物為鐵離子 符合題意 能發(fā)生 不選B C 氧化劑是三氧化二鈷 氧化產物為氯氣 符合題意 能發(fā)生 不選C D 氧化劑是氯氣 氧化產物為鐵離子 但是鐵離子能氧化碘離子 錯誤 選D 例2 某溶液中含有的溶質是FeBr2 FeI2 若先向該溶液中通入一定量的氯氣 再向反應后的溶液中滴加KSCN溶液 溶液變?yōu)榧t色 則下列敘述正確的是 原溶液中的Br 一定被氧化 通入氯氣之后原溶液中的Fe2 一定有部分或全部被氧化 不能確定通入氯氣后的溶液中是否存在Fe2 若取少量所得溶液 再加入CCl4溶液 靜置 分液 向上層溶液中加入足量的AgNO3溶液 只產生白色沉淀 說明原溶液中的I Fe2 Br 均被完全氧化A B C D 典例精講 答案 B 解析 在FeBr2和FeI2混合液中存在三種還原性不同的離子 還原性強弱順序是I Fe2 Br 向混合液中通入的氯氣首先與還原性最強的離子I 反應 當I 完全反應后 氯氣才與Fe2 反應 Fe2 被完全氧化后才與Br 反應 通入一定量氯氣后再滴加KSCN 溶液呈紅色 說明有Fe3 生成 I 已經反應完全 Fe2 被氧化 但不一定被全部氧化 因為沒有實驗現(xiàn)象說明Fe2 被完全氧化 同理 也沒有實驗現(xiàn)象說明Br 被氧化或被完全氧化 錯誤 正確 答案選B 典例精講 1 在常溫下發(fā)生下列反應 16H 10Z 2 2X2 5Z2 8H2O 2A2 B2 2A3 2B 2B Z2 B2 2Z 根據上述反應 判斷下列結論錯誤的是 A 溶液中可發(fā)生 Z2 2A2 2A3 2Z B Z2在 反應中為還原劑C 氧化性強弱的順序為 Z2 B2 A3 D X2 是的還原產物 考題精練 答案 B 解析 A Z2的氧化性強于B2 B2強于A3 溶液中可發(fā)生 Z2 2A2 2A3 2Z 正確 B Z2在 反應中分別為氧化產物和氧化劑 B錯誤 C 根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性 氧化性強弱的順序為 Z2 B2 A3 C正確 D 中X元素化合價由 7價降低到 2價 X2 是還原產物 D正確 答案選B 考題精練 2 氧化還原反應實際上包含氧化和還原兩個過程 1 向氯酸鈉的酸性水溶液中通入二氧化硫 該反應中氧化過程的反應式為 SO2 2H2O 2e SO42 4H 2 向亞氯酸鈉 NaClO2 固體中通入用空氣稀釋的氯氣 該反應中還原過程的反應式為 Cl2 2e 2Cl 在 1 和 2 反應中均會生成產物X 則X的化學式為 A NaClOB NaClO4C ClO2D HClO 考題精練 答案 C 解析 1 中S元素的化合價升高 則Cl元素的化合價降低 反應后Cl元素的化合價小于 5價 2 中還原過程的反應式為 Cl2 2e 2Cl 則亞氯酸鈉 NaClO2 Cl元素的化合價升高 反應后Cl元素的化合價大于 3價 又在 1 和 2 反應中均會生成產物X X中Cl元素的化合價在 3 5價之間 只有ClO2符合 其Cl元素的化合價為 4價 C正確 答案選C