初高中化学衔接 第7讲 氧化还原反应初升高化学Word文件下载.docx
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①.氧化剂与还原剂
氧化剂:
得到电子(或电子对偏向、化合价降低)的物质。
还原剂:
失去电子(或电子对偏离、化合价升高)的物质。
氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。
②.氧化性与还原性
氧化剂具有的得电子的性质称为氧化性;
还原剂具有的失电子的性质称为还原性。
③.氧化反应与还原反应
氧化反应:
失去电子(化合价升高)的反应。
还原反应:
得到电子(化合价降低)的反应。
④.氧化产物与还原产物
氧化产物:
还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物。
还原产物:
氧化剂在反应中得到电子后被还原形成的生成物。
小结:
氧化还原反应中各概念之间的相互关系
口诀:
升(化合价升高)失(失电子)氧(被氧化,发生氧化反应)还(做还原剂,本身具有还原性),
降(化合价降低)得(得电子)还(被还原,发生还原反应)氧(做氧化剂,本身具有氧化性)。
课堂练习2:
从氧化还原反应定性角度分析反应Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
氧化剂是:
还原剂是:
氧化产物是:
还原产物是:
被氧化的是:
被还原的是:
发生还原反应的是:
发生氧化反应的是:
课堂练习3:
某元素在化学反应中,由化合态变为游离态,则该元素()
A.一定被氧化B.一定被还原
C.可能被氧化,也可能被还原D.化合价降低为0
金属元素只能失电子,只有正价,所以金属单质只有还原性;
非金属元素既能得电子表现负价,又能失(偏离)电子表现正价,所以非金属单质多数既有氧化性又有还原性。
6.氧化还原反应的定量分析(电子转移的方向与数目)
(1).双线桥法——表示电子得失的结果
①标变价(元素):
两条桥线从反应物指向生成物,且对准同种元素;
②标得失:
要标明“得”“失”电子,且数目要相等;
一般在线桥上可不标明化合价的升降,如:
(2).单线桥法——表示电子转移情况
①一条桥线表示不同元素原子得失电子的情况;
②不需标明“得”“失”电子,只标明电子转移的数目;
③箭头表示电子转移的方向;
④单线桥箭头从还原剂指向氧化剂。
如:
课堂练习4:
标出下列反应的电子转移方向与数目。
(1)2KClO3
2KCl+3O2↑
(2)2H2S+3O2
2SO2+2H2O
问:
反应
(2)中氧化产物是,还原产物是,氧化产物与还原产物的物质的量之比为。
(3)KClO3+6KOH+3MnO2=3K2MnO4+KCl+3H2O
(4)4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O
①还原剂是 ,还原产物是 ,氧化剂是 ,氧化产物是 .
②氧化剂与还原剂的物质的量比是 .
③当有4molHCl被氧化时,氧化产物的物质的量为 ,反应中转移的电子数为 .生成的氯气的体积为多少L(标况)
(5)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
二、氧化还原反应的基本规律
1.化合价有升必有降,升降总数必相等规律
例1:
固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。
某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,推测其热分解的可能产物,提出如下4种猜想:
甲:
Mg(NO3)2、NO2、O2乙:
MgO、NO2、O2 丙:
Mg3N2、O2 丁:
MgO、NO2、N2
小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是。
2.元素价态规律(氧化性——得电子;
还原性——失电子):
同种元素具有多种价态时,最高价态的只有氧化性,最低价态的只有还原性,处于中间价态的既有氧化性又有还原性。
例2.下列变化,必须加入氧化剂才能发生的是—————————————()
A.CuO→CuSO4B.CO2→CO
C.KClO3→O2D.Fe→Fe3O4
3.性质强弱规律:
氧化性:
氧化剂>氧化产物;
还原性:
还原剂>还原产物。
例3.根据所给的4个反应,判断下列4种物质的氧化性由强到弱的正确顺序是( )
(1)Cl2+2KI=2KCl+I2
(2)2FeCl2+Cl2=2FeCl3(3)2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2
(4)H2S+I2=S↓+2HI.
A.
S>I2>Fe3+>Cl2
B.
Cl2>Fe3+>I2>S
C.
Fe3+>Cl2>S>I2
D.
Cl2>I2>Fe3+>S
【练习】.已知X和Y是两种单质,它们之间的反应是X+Y==X2++Y2-,现有下列叙述:
①X被氧化;
②X是氧化剂;
③Y2-是还原产物;
④X2+具有氧化性;
⑤Y2-具有还原性;
⑥Y单质的氧化性比X2+的氧化性强,在上述说法中正确的是()。
A.①②③B.①②⑥C.①③④⑤⑥D.①③④⑤
拓展:
氧化性和还原性相对强弱比较方法
1.根据氧化还原反应的方向判断:
氧化剂>
氧化产物,还原性:
还原剂>
还原产物
2.根据元素活动性顺序:
(1)根据金属活动性顺序:
(1)根据非金属活动性顺序:
3.从反应所需条件和反应的剧烈程度来比较:
一般地,一组反应中,反应条件要求越低,反应越剧烈,对应反应物的氧化性或还原性越强。
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,
从反应条件可以看出氧化剂的氧化能力:
KMnO4>
MnO2。
4.根据元素的价态:
①同种元素价态越高,一般,氧化性越强(如Fe3+>
Fe2+)。
但例外的,氧化性:
HClO>
HClO2>
HClO3>
HClO4。
②同种元素价态越低,还原性越强(如S2->
S>
SO2)。
③最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态兼具氧化性和还原性。
5.浓度、温度、酸碱性等:
例如:
浓HNO3的氧化性>
稀HNO3,加热时浓H2SO4的氧化性增强,
KMnO4溶液在酸性条件下氧化增强等。
4.强者优先规律:
在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂则首先与溶液中还原性最强的还原剂作用。
例如,FeBr2溶液中通入Cl2时,发生离子反应的先后顺序为:
先:
2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-,后:
2Br-+Cl2==Br2+2Cl-。
例4.X、Y、Z、M代表四种金属元素,金属X和Z放入稀硫酸中时,X溶解,Z不溶解;
若在含YSO4和ZSO4共存的溶液中,加入活泼金属a,Y先被置换出;
又知MSO4的氧化性强于YSO4,则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为—————()
A.X>Z>Y>MB.X>Y>Z>M
C.M>Z>X>YD.X>Z>M>Y
【练习】往AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后,发现有少量金属析出,过滤后往滤液中滴加盐酸有白色沉淀生成,则析出的少量金属可能含有的是—————————————————————————————()
A.Cu和AgB.CuC.AgD.无法判断
5.邻位转化规律
如果氧化还原反应发生在不同价态的同一种元素之间,一般说来反应物中高价态变成产物中的较高价态,反应物中的低价态变成产物中的较低价态,即高者仍高,低者仍低,不会出现价态的交叉,因为这样会消耗更多能量。
例5.请分析反应H2S+H2SO4=SO2↑+S↓+2H2O的氧化产物是?
还原产物是?
该反应转移的电子数是?
6.价态归中规律
含不同价态同种元素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”,而不会出现交错现象。
KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O
7.歧化反应规律
发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应,叫做歧化反应。
其反应规律是:
所得产物中,该元素一部分价态升高,一部分价态降低,即“中间价→高价+低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
7.电子得失守恒规律
在任何氧化还原反应中,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数,或者说氧化剂化合价降低总数值等于还原剂化合价升高总数值。
例6.当KXO4与H2O2的物质的量之比恰好按2:
5进行反应时,KXO4中的X元素被还原为较低价态,则反应完X元素的化合价变为
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
课后拓展:
常见的氧化剂、还原剂
1、常见的氧化剂:
在化学反应中易得电子被还原的物质。
(1)典型的非金属单质如:
O2、Cl2、Br2、I2、S…(其氧化性强弱与非金属活动性基本一致)。
(2)有变价元素的高价态化合物如:
、
、浓
…。
(3)金属阳离子如:
Fe3+、Cu2+、(H+)…(在金属与酸、盐溶液的置换反应,如反应
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu中,实质上是Cu2+离子氧化Fe原子,Cu2+作氧化剂,Fe是还原剂)。
2、常见还原剂:
在化学反应是易失电子被氧化的物质。
(1)典型的金属单质如:
K、Ca、Na、Mg…(其还原性强弱与金属活动性基本一致)。
(2)某些非金属单质及氧化物如:
H2、C、CO、SO2…。
(3)有变价元素的低价态化合物如:
H2S、HI、HBr、HCI、FeSO4、Na2SO3…。
(4)非金属阴离子如:
S2-、I-、Br-、CI-…。
课后巩固练习:
1.下列类型的反应,一定没有发生电子转移的是()。
A.化合反应B.分解反应C.置换反应D.复分解反应
2.随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。
为了延长食品的保质期,防止食品受潮及富脂食品氧化变质,在包装袋中应放入的化学物质是()
A.无水硫酸铜、蔗糖B.硅胶、硫酸亚铁
C.食盐、硫酸亚铁D.生石灰、食盐
3.苹果汁是人们喜爱的饮料.由于饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变成棕黄色.若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象的发生,这说明维生素C具有( )
A.氧化性 B.还原性C.碱性D.酸性
4.下列变化需要加入某种还原剂才能实现的是()
A.Cl﹣→Cl2B.H2→HClC.Fe3+→Fe2+D.CaCl2→CaCO3
5.下列叙述中正确的是()。
A.氧化还原反应中的反应物不是氧化剂就是还原剂
B.有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应
C.比较难失电子的原子,获得电子的能力一定强
D.氧化还原反应中有一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原
6.在化学上,常用CaH2作为制取氢气的药剂,有关反应的化学方程式为:
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,有下列四种判断,正确的是()
A.H2O是氧化剂B.CaH2中的氢元素被还原
C.H2只是氧化产物D.此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:
2
7.今有三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2==2FeCl3
③2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若溶液中有Fe2+和I-共存,要氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl-,可加入的试剂是()
A.Cl2B.KMnO4
C.FeCl3D.HCl
8.下列微粒中,只有氧化性的是( )
①S2- ②Fe2+ ③Fe3+ ④S ⑤H+ ⑥Na+ ⑦Mg
A.①⑦B.②④C.③⑤⑥D.②④⑤⑥
9.下列叙述正确的是()。
A.元素的单质一定由氧化或还原该元素的化合物制得
B.在化学反应中,失电子越多的还原剂,其还原性就越强
C.阳离子只能得到电子被还原,阴离子只能失去电子被氧化
D.含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性
10.下面三种方法都可以制得Cl2:
①MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+2H2O+Cl2↑
②2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
③O2+4HCl(g)
2H2O+2Cl2
这三种氧化剂的氧化性由强到弱的顺序是()
A.O2>
MnO2>
KMnO4B.KMnO4>
O2
C.MnO2>
O2D.O2>
MnO2
11.已知:
X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力W2>Z2>X2>Y2,下列氧化还原反应能发生的是()
A.2NaW+Z2=2NaZ+W2B.2NaX+Z2=2NaZ+X2
C.2NaY+W2=2NaW+Y2D.2NaZ+X2=2NaX+Z
12.G、Q、X、Y、Z五种物质均为氯的含氧化合物,现在不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下转化关系(未配平)
(1)G→Q+NaCl
(2)Q+H2O→X+H2(3)Y+NaOH→G+Q+H2O(4)Z+NaOH→X+Q+H2O
这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序是()
A.QGZYXB.GYQZXC.GYZQXD.ZXGYQ
13.用下列方法均可制取氧气:
2KCl+3O2↑
(2)2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
(3)2HgO
2Hg+O2↑(4)2KMnO4═K2MnO4+MnO2+O2↑
若要制得相同质量的氧气,反应中电子转移数目之比为( )
3:
2:
1:
4
1
14.在KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2+3H2O的反应中,当有10mol电子发生转移后,被氧化的氯原子与被还原的氯原子的物质的量之比是( )
5
5:
6:
6
15.一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO3=2HNO3+4N2↑+9H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( )
A.5∶4B.5∶3C.1∶1D.3∶5
16.分析:
在4Fe3++2H2O=4Fe2++4H++O2↑反应中,每生成标准状况下22.4LO2,电子转移的个数为( )
6.02×
1023
1.806×
1024
1.204×
2.408×
17.从下列各组反应对比中,判断哪种粒子的氧化性最强,哪种粒子的还原性最强。
(1)铁钉浸入CuSO4溶液后,表面会附有红色物质;
铜丝浸入AgNO3溶液后,表面会附有银白色物质。
则在Cu、Fe、Ag中,________的还原性最强;
在Cu2+、Fe2+、Ag+中,________的氧化性最强。
(2)铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质(FeCl3),而在盐酸中生成淡绿色溶液(FeCl2)。
则在氯气分子(Cl2)、氯离子、氢离子中,________具有氧化性,________的氧化性最强。
18.某学生为了验证氢气还原氧化铜的产物,设计了下图所示的实验装置。
⑴写出编号仪器的名称:
①_____________;
②_______________;
⑵浓H2SO4的作用是_________________;
⑶本实验需要加热的装置为_____(填字母编号)。
⑷写出装置C、D中可观察到的现象:
C___________________,D_______________________。
⑸D中反应每生成1mol水分子,转移的电子数为__________个。
18
(1)锥形瓶;
长颈漏斗
(2)除去氢气中的水蒸气(3)D
(4)白色固体变为蓝;
黑色粉末变为红色(5)2NA
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