第三节 氧化还原反应第1课时.docx
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第三节氧化还原反应第1课时
第二章化学物质及其变化
第三节氧化还原反应
【学习要求】
1.初步学会根据化合价变化、电子转移的观点判断、分析、理解氧化还原反应
2.了解氧化还原反应的本质是电子的转移
3.学会用双线桥、单线桥表示电子转移的方向和数目
【知识回顾】
标出下列物质中各元素的化合价
CuOFeSO4Cl2Na2SO3H2ONa2SO4Na2ONaOHMgCl2Al2S3O3
KClO3Na3PO4MnO2KMnO4K2MnO4CaCO3NH3NH4NO3
化合价口诀:
一价钾钠氢氯银;二价氧镁钙钡锌;
KNaHClAgOMgCaBaZn
三铝、四硅、五价磷;二、三铁来二、四碳;
AlSiPFeC
二、四、六硫都齐全;铜、汞二价最常见。
SCuHg
常见根价:
负一:
氢氧、硝酸根负二:
碳酸、硫酸根
OHNO3CO3SO4
正一价的是铵根
NH4
【自学质疑】
一.氧化还原反应
1.从得失氧的角度分析氧化还原反应
写出氢气还原氧化铜的反应方程______________________________
CuO____氧,发生了________反应,是________剂;
H2____氧,发生了_________反应,是____________剂。
定义:
________________________________________________氧化还原反应。
列举几个氧化还原反应,再分析反应中各元素的化合价在反应前后有无变化,如何变化。
2.从化合价变化的角度定义下列概念:
氧化反应:
_________________________________________________________。
还原反应:
_________________________________________________________。
氧化剂:
_________________________________________________________。
还原剂:
________________________________________________________。
氧化产物:
___________________________;
还原产物:
_______________________。
氧化还原反应:
________________________________________________________。
【思考】1、是否只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应?
举例说明
2、如何来判断一个反应是否是氧化还原反应?
氧化还原反应的特征:
________________________________________。
二.四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
1.分析下列方程式所属的基本反应类型、化合价有无变化、是否为氧化还原反应
①Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu②Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2⑦AgNO3+KCl=AgCl↓+KNO3
点燃
③H2+Cl2====2HCl④Na2O+H2O=2NaOH⑧HCl+NaOH=NaCl+H2O
△
MnO2、△
⑤2KClO3========2KCl+3O2↑⑥CaCO3==CaO+CO2↑
化合反应:
_______________分解反应:
_________________________
置换反应:
____________________复分解反应:
______________________
氧化还原反应:
__________________________
【针对性练习】
1.下列反应中,属于氧化还原反应的是()
A.Fe+CuSO4=FeSO4+CuB.Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HCl
MnO2、△
C.Na2O+H2O=2NaOHD.2KClO3==========2KCl+3O2↑
2、以上属于氧化还原反应的,指出氧化剂、还原剂,氧化产物、还原产物
3、下列变化过程一定是属于还原反应的是()
A、HCl→MgCl2B、Na→Na+C、CO→CO2D、Fe3+→Fe2+
4、下列变化中,加入氧化剂才能实现的是()
A、Ag→Ag+B、CuO→CuC、SO32―→SO42―D、HCl→H2
5、火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲,也永远会激励着我们去奋发图强。
黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:
2KNO3+3C+S===K2S+N2↑+3CO2↑。
其中被还原的元素是,被氧化的元素是,氧化剂是,还原剂是,氧化产物是,还原产物是。
6、下列说法完全正确的是()
A、有氧元素参加的反应一定是氧化还原反应B、没有氧元素参加的反应一定不是氧化还原反应
C、有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应D、复分解反应一定是氧化还原反应
3.从电子转移的角度分析氧化还原反应
(1)写出钠在氯气中燃烧的化学方程式:
__________________________________,
分析电子得失与化合价升降的关系
()e-
Na Na+
化合价(),被()
()e-
Cl Cl-
化合价(),被()
形成离子化合物时,
某元素原子失去电子→则该元素化合价________→含该元素的物质是________剂
→发生_______反应;
某元素原子得到电子→则该元素化合价_______→含该元素的物质是________剂→发生_______反应。
(2)写出氢气在氯气中燃烧的化学方程式:
__________________________________,
分析共用电子对偏移与化合价升降的关系
共用电子对()
H H(+1价)
化合价( ),被()
共用电子对()
Cl Cl(-1价)
化合价(),被()
形成共价化合物时
共用电子对偏离某元素,则该元素化合价________,含该元素的物质是________剂,发生_______反应;
共用电子对偏向某元素,则该元素化合价________,含该元素的物质是________剂,发生_______反应。
从电子转移的角度定义下列概念:
氧化剂________________________________________________________。
还原剂_________________________________________________________。
氧化性_________________________________________________________
还原性_______________________________________________________
氧化反应________________________________________________________;
还原反应_______________________________________________________。
氧化产物_____________________________________________________;
还原产物__________________________________________________________。
氧化还原反应_________________________________________________________。
【总结】
1.氧化还原反应的本质:
________________________________________;
2.氧化还原反应有关概念之间的关系
同时产生
氧化剂
同时存在
还原剂
规律口诀:
(化)升失(电子)(被氧化)氧(化反应)还(还原剂)(还原性),
(化)降得(电子)(被氧化)还(原反应)氧(氧化剂)(氧化性)
【练习】
1.下列说法中正确的是()
A.氧化剂本身发生氧化反应B.氧化还原反应一定有氧元素参加
C.氧化剂在反应中得电子,还原剂失去电子D.氧化反应一定先于还原反应发生
2.实现下列变化,一定要加入其他物质作氧化剂的是()
A.CaCO3→CO2B.NaCl→NaNO3C.Zn→ZnCl2D.CuO→CuSO4
3.氧化还原反应发生在同种元素之间的是()
A.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑B.2H2S+SO2=3S+2H2O
C.H2+CuO=Cu+H2OD.2H2O
2H2↑+O2↑
4.氢化钙可作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),反应方程式为:
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,其中水的作用是()
A.既不是氧化剂也不是还原剂B.是氧化剂
△
C.是还原剂D.既是氧化剂又是还原剂
5.在MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2+2H2O中,氧化剂与还原剂物质的量之比为________,若在标准状况下,收集到4.48L的Cl2,则参加反应的MnO2为_______mol,被氧化的HCl为______mol。
※※6、在氧化还原反应中3S+6KOH=K2SO3+2K2S+3H2O中,被氧化与被还原的硫原子数之比为()
A、1:
2B、2:
1C、1:
1D、3:
2
三.【拓展延伸】
(一).标注电子转移的方向和数目的方法
1.双线桥法2.单线桥法
(表示同种元素的原子或离子发生电子转移的结果)(表明反应过程中电子转移方向和电子转移总数)
要点:
①箭头指向②标“得或失”要点:
①箭头指向②不标“得或失”
③箭头表示反应前后变化,不表示电子转移方向
3CO+Fe2O3==2Fe+3CO23CO+Fe2O3==2Fe+3CO2
练习题:
下列是否为氧化还原反应,如是则用双线桥和单线桥法分别标注出电子转移的方向和数目
△
①KMnO4=======K2MnO4+MnO2+O2↑①KClO3
KCl+O2↑
△
②MnO2+HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+H2O②Na+H2O=NaOH+H2↑
③Cl2+Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+H2O③C+H2SO4(浓)
CO2↑+SO2↑+H2O
④Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HCl④Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+HCl
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
Fe+HCl=FeCl2+H2
FeCl3+Kl=FeCl2+KCl+I2
Cu+HNO3(稀)==Cu(NO3)2+NO↑+H2OH2+Fe2O3
H2O+Fe
Cu+HNO3(浓)==Cu(NO3)2+NO2↑+H2OKNO3+C+S=K2S+N2↑+CO2↑
、KMnO4+HCl(浓)=KCl+MnCl2+Cl2↑
(二).守恒规律:
(1)得失电子守恒:
分析:
找出氧化剂和还原剂,指出反应中得失电子数目
3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2
结论:
_______________________________
(2).得失电子守恒规律的计算:
在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。
1、求化合价
1.24mL浓度为0.05mol/L的Na2SO3溶液,恰好与20mL浓度为0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是()
A.+6B.+3C.+2D.0
2.用0.1mol/L的Na2SO3溶液30mL,恰好将2×10-3mol的
还原,则元素X在还原产物中的化合价是()
A.+1B.+2C.+3D.+4
3.已知某强氧化剂RO(OH)2+中的R元素被Na2SO3还原到较低价态。
如果还原2.4×10-3molRO(OH)2+至较低价态,需要60mL0.1mol/L的Na2SO3溶液。
那么,R元素被还原成的价态是()
A.1B.0C.+1D.+2
4.250mL24mol/L的Na2SO3溶液恰好把02mol的
还原,则X在还原产物中的化合价为多少?
2、求物质的量
1.将mmolCu2S和足量稀HNO3反应,生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O。
则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量是
A.4mmolB.10mmolC.
molD.
mol
2,硫酸铵在强热条件下分解,生成NH3、SO2、N2和H2O,反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是()
A.1∶3B.2∶3C.1∶2D.4∶3
3.在P+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)的反应中,7.5molCuSO4可氧化P的物质的量
为__________
4.在反应3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑,若有5molH2O作为还原剂时,被还原的BrF3的物质的量为()
A.3molB.2molC.
molD.
mol
5.往100mL溴化亚铁溶液中缓慢通入2.24L(标准状况)氯气,反应完成后溶液中有
的溴离子被氧化成溴单质。
求原溴化亚铁溶液的物质的量浓度。
6.某温度下,将Cl2通入KOH溶液中,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合液,经测定ClO和
个数比为1∶2,则Cl2与KOH溶液反应时,被还原的氯与被氧化的氯的物质的量之比为
7.取铁粉和氧化铁的混合物样品1488g,加入125mL稀硫酸,使之充分反应。
当固体粉末完全溶解时,收集到336L标准状况下测定气体,当向溶液中加KSCN溶液时,溶液不显红色。
再用5mol/L的氢氧化钠溶液中和过量的硫酸,并继续加碱溶液至150mL,恰好把溶液中的金属阳离子全部沉淀下来。
试求:
1原样品中氧化铁的质量分数;
2上述硫酸的物质的量浓度。
3、配平
1.在xR2++yH++O2=mR3++nH2O的离子反应中,化学计量数x=__________。
2.已知反应:
AgF+Cl2+H2O→AgCl+AgClO3+HF+O2↑,配平后,AgClO3系数为b,O2的化学计量数为c,则AgCl的化学计量数为_________。
4、求质量
1.在NxOy+NH3
N2+H2O未配平的氧化还原反应中,被还原的元素和被氧化的元素质量比是
A3x∶2yBx∶3yC5x∶2yD2x∶3y
2.把一铜片投入盛有浓硝酸的烧瓶中,充分反应后,将产生的气体全部吸收到一容器中。
反应完毕,把烧瓶中的溶液蒸干并加热使其完全分解,产生的气体也一并收集到前一容器中。
最后,将盛气体的容器倒立在盛水的水槽内,待反应完全后,测得容器内还余下一氧化氮气体0.448L(标准状况下体积)。
若在收集气体过程中,无别的物质进入容器,则参加反应的铜的质量为_________g。
5、多步反应中得失电子守恒法的妙用:
【例1】Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入100mL0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到224mLNO气体(标准状况)。
(1)写出Cu2O跟稀硝酸反应的化学方程式。
(2)求产物中硝酸铜的物质的量。
(3)如混合物中含0.01molCu,则其中Cu2O、CuO的物质的量分别为多少?
【例2】为了测定某Cu,Ag合金的成分,将30.3g合金溶于80mL13.5mol/L的浓HNO3中,待合金完全溶解后,收集到气体6.72L(标况),并测得溶液中H+的浓度为1mol/L。
假设反应后溶液的体积仍是80mL,试计算合金中Ag的质量分数。
巩固练习:
1.在Na2SO4和K2SO4的混和溶液中,如果[Na+]=0.2mol/L,[SO42-]=xmol/L,[K+]=ymol/L,则x和y的关系是()
A.x=0.5yB.x=0.1+0.5yC.y=2(x-0.1)D.y=2x-0.1
2.在K2SO4、Al2(SO4)3、KAl(SO4)2的混合溶液中,SO42-的浓度为0.2mol/L。
当加入等体积的0.2mol/LNaOH溶液时,生成的沉淀刚好完全溶解。
则反应后混合溶液中K+的浓度为()
A.0.125mol/LB.0.225mol/LC.0.250mol/LD.0.450mol/L
3.38.4g铜与一定量的浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集到气体22.4L(标准状况),则反应消耗的HNO3的物质的量为()
A.1molB.1.6molC.2.2molD.2.4mol
4.将一定量的钠、铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mLpH=14的溶液。
然后用1mol/L的盐酸滴定至沉淀最大量时,消耗盐酸40mL。
则原合金中钠的质量为()
A.0.92gB.0.69gC.0.46gD.0.23g
5.用1L1mol/LNaOH溶液吸收0.8molCO2,所得溶液中CO32-和HCO3-的物质的量浓度之比约为()
A.1:
3B.2:
1C.2:
3D.3:
2
6.将5.1g镁铝合金投入500mL2mol/L的盐酸中,完全溶解后加入4mol/L的NaOH溶液,若要得到最大量的沉淀,则加入的NaOH溶液的体积为()
A.500mLB.350mLC.300mLD.250mL
7.将8gFe2O3投入150mL某浓度的稀硫酸中,再投入7g铁粉,共收集到1.68LH2(标准状况),同时Fe和Fe2O3均无剩余。
向溶液中滴入KSCN溶液,未见颜色变化。
此后,为了中和溶液中过量的硫酸,且使Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀,共需消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。
则原硫酸溶液的物质的量浓度为()
A.1mol/LB.2mol/LC.3mol/LD.4mol/L
(三)性质强弱的规律(强弱律)
(1)比较强弱
根据化学方程式判断
氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物
(强氧化性)(强还原性)(弱氧化性)(弱还原性)
氧化性:
还原性:
氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;
还原剂的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。
例1、请指出反应Fe+CuCl2=FeCl2+Cu中有关物质的氧化性、还原性的强弱
氧化性:
CuCl2_____FeCl2还原性:
Fe_____Cu
2Na+Cl2=2NaCl氧化性__________________还原性_____________________
Fe+CuSO4===FeSO4+C还原性_________________氧化性___________________
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑还原性_______________氧化性_____________
[跟踪练习3]在3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2反应中,还原性最强的物质是()
A.Cl2B.NH3C.NH4ClD.N2
[跟踪练习4]已知下列两氧化还原反应:
O2+4HI====2I2+2H2ONa2S+I2====2NaI+S试比较三种单质的氧化性强弱顺序______________。
[跟踪练习5](1993年高考题)根据反应式:
(1)2Fe3++2I-=2Fe2++I2,
(2)Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+,可判断出离子的还原性从强到弱的顺序是( )。
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br- C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-
(2)根据金属活动顺序表比较判断。
例3、下列说法中正确的是[]
A、还原性强弱:
Fe>Cu>H2B、氧化性强弱:
Cu2+>H+>Fe3+
C、得电子越多的物质,氧化性越强D、夺电子越强的物质,氧化性越强
3、“强易弱难,先强后弱”规律(优先律)
当一种氧化剂遇到多种还原剂时,先氧化还原性强的,后氧化还原性弱的;
当一种还原剂遇到多种氧化剂时,先还原氧化性强的,后还原氧化性弱的。
例4、足量Fe加入Cu(NO3)2与AgNO3的混合液中,反应先后的顺序是什么?
为什么?
4、“价态归中,互不交叉”规律(转化律)
含同种元素不同价态的物质间发生氧化—还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”的规律。
即同种元素不同价态间发生氧化还原反应时,价态的变化“只靠拢,不交叉”。
(1)
归中反应:
KClO3+6HCl==KCl+3Cl2↑+3H2O
(2)歧化反应:
Cl2+H2O==HCl+HClO
应用:
(1)利用此规律可准确确定氧化产物和还原产物。
例如:
2H2S+SO2=3S+2H2O,S元素的化合价从-2价和+4价归中到0价。
“互不交叉”是指,若反应后生成多种中间价态的产物,则遵从邻近变价,互不交叉的原则。
例如:
H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O,S元素的化合价应从-2价变化为0价,从+6价变化为+4价。
而不能认为是从-2→+4价,+6→0价。
(2)可判断同种元素不同价态的原子间能否发生氧化还原反应。
若有中间价态,则可能发生氧化还原反应,若无中间价态,则不能发生氧化还原反应。
物质氧化性、还原性相对强弱的比较与判断规律
巩固练习:
___
△
2.已知某温度时发生如下反应:
①C+CO2==2CO;②C+H2O==CO+H2;
③CO+H2O==CO2+H2.
由此可以判断,在该温度下,C、CO、H2的还原性强弱的顺序是_____________________。
(2)依据金属活动顺
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- 第三节 氧化还原反应第1课时 三节 氧化 还原 反应 课时