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1、、氧化還原反應概念間的關系
|還心単I還慷性
發(fā)生
還原反應
生賤
4
壯主戦化反應
得曲子’化合價降低,餓還原
還原性:還原劑〉還原產物
在一個氧化還原反應中,有: 氧化性:氧化劑〉氧化產物
可總結為:比什么性,找什么劑,產物之性小于劑.
如在反應 MnO2+4HCl(濃)=====4nC12+C12T+2H2O;氧化性:MnO2>Cl2,還原性:HCl>Mn2+.
二、氧化還原反應的有關規(guī)律
1. 守恒律
化合價升高總數(shù)與降低總數(shù)相等,實質是反應中失電子總數(shù)與得電子總數(shù)相等?該規(guī)律可應用于氧化還原反應 方程式的配平及相關計算
2、等.
2?強弱律
氧化性:氧化劑〉氧化產物;還原性:還原劑〉還原產物.
強弱律的應用:在適宜條件下,用氧化性(還原性)較強的物質可制備氧化性(還原性)較弱的物質;用于比較物質 的氧化性或還原性的強弱.
3. 優(yōu)先律
當存在多種還原劑(氧化劑)時,氧化劑(還原劑)通常先和還原性(氧化性)最強的還原劑(氧化劑)反應?如向NaBr 和NaI的混合溶液中通入Cl2,因 I-的還原性強于Br-,則先發(fā)生反應:2I-+Cl2===2Cl-+l2,然后發(fā)生反應:2Br- + Cl2===2Cl-+Br2.
4. 價態(tài)律
有多種價態(tài)的元素,處于最高價態(tài)時只具有氧化性(如h2so4中的S元素),處
3、于最低價態(tài)時只具有還原性(如 H2S中的S元素),處于中間價態(tài)時既有氧化性又有還原性(如SO2中的S元素)?價態(tài)律可應用于判斷物質的氧化性、 還原性.
5. 轉化律
同種元素不同價態(tài)間發(fā)生歸中反應時,元素的化合價只接近而不交叉,最多達到同種價態(tài).
I思維建模I
如:H2S+H2SO4(濃)===S; + SO2t+2H2O(H2S2^S, H2+S5O4^S4O2)、5C1-+ClO-+6H+= =30^ + 3H2O.
解答氧化還原反應有關概念題的“三個步驟”
第一步:依據題意分析概念:“升失氧,降得還;劑性一致,其他相反?”“劑性一致”即氧化劑具有氧化性,還原劑 具有還原性.“
4、其他相反”即氧化劑被還原,發(fā)生還原反應,生成還原產物;還原劑被氧化,發(fā)生氧化反應,生成氧化產 物.
第二步:依據規(guī)律判斷反應的合理性| :氧化還原反應遵循化合價互不交叉規(guī)律、強弱規(guī)律等?同學們應掌握 化合價與氧化性的關系,“高價氧化低價還,中間價態(tài)兩俱全”.
第三步:利用電子守恒進行定量判斷| :有關氧化還原反應的定量問題,利用得失電子守恒法可以簡化計算過 程?對于生疏的或多步氧化還原反應,可直接找出起始的氧化劑、還原劑和最終的還原產物、氧化產物利用原子守 恒和電子守恒,建立已知量與未知量的關系,快速列等式求解.
三、氧化還原反應方程式的配平
1?配平依據:氧化還原反應中,元素化合價升
5、高的總數(shù)等于元素化合價降低的總數(shù).
2?配平方法
(1)一般氧化還原反應方程式的配平一化合價升降法
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(2) 缺項氧化還原反應方程式的配平 缺項方程式是指某些反應物或生成物的分子式沒有寫出來一般為水、酸或堿.
① 方法:
_先用“化合價升降法”配平含有變價元素的物質的化學計量數(shù),然后由原子守恒確定未知物,再根據原子守恒進 行配平.
② 補項原則:
條件
6、補項原則
酸性條件下
缺H(氫)或多0(氧)補H+,少0(氧)補H2O(水)
堿性條件下
缺H(氫)或多0(氧)補H2O(水),少O(氧)補OH-
I方法歸納I
1?解答有關缺項配平類題目的方法和步驟
(1) 先根據化合價升降相等的原則配平含變價元素物質前的化學計量數(shù)
(2) 再根據質量守恒和元素的原子或離子個數(shù)守恒配平其他物質.
(3) 最后通過觀察比較反應物、生成物增減原子或離子以確定未知物并配平.
2. 有離子參與的氧化還原反應方程式的配平順序
(1) 根據化合價升降,配平氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物的化學計量數(shù).
(2) 根據電荷守恒調節(jié)離子的化學計量數(shù).
7、
(3) 最后檢查原子守恒和電荷守恒.
真題練習
1. NaC102是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種生產工藝如下:
回答下列問題:
(1) NaClO2中Cl的化合價為 .
⑵寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式: .
(3) “電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時,為除去Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為 、 .“電
解”中陰極反應的主要產物是 .
(4) “尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2.此吸收反應中,氧化劑與還原劑的物質的量之比為 ,該
反應中氧化產物是 .
(5) “有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力
8、,其定義是:每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧
化能力.NaClO2的有效氯含量為 ?(計算結果保留兩位小數(shù))
2?某班同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質.
回答下列問題:
(1) 分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1 mol?L-1的溶液?在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是
(2) 甲組同學取2 mL FeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化.FeCl2溶液
與氯水反應的離子方程式為 .
(3) 乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹,該組同學在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再
9、于液面下依次加入幾
滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是 .
(4) 丙組同學取10 mL 0.1 mol?L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 mol?L-1 FeCl3溶液混合.分別取2 mL此溶液于3支試管中 進行如下實驗:
①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置,CC14層顯紫色;②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成
藍色沉淀;③第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅.
(填離
實驗②檢驗的離子是 (填離子符號);實驗①和③說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有
子符號),由此可以證明該氧化還原反應為 .
(5) 丁組同學
10、向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應的離子方程式為
3. (1)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途大量的碘富集在海藻中,用水浸取后濃縮,再向濃縮液 中加MnO2和H2SO4,即可得到I2?該反應的還原產物為 .
(2) 二氧化氯(C1O2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑.回答下列問題:
2'
① 工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,該反應氧化劑與還原劑物質的量之比為 ?
② 用如圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量:錐形瓶內ClO2與碘化鉀反應的離子方程式為 ?
氾脅7
KI. H
11、jSOj
4. (1)MnO2可以與KOH和KClO3,在高溫下反應,生成K2MnO4,反應的化學方程式為 ?
K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物質的量之比為 .
(2) ①PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應的化學方程式為 .
②PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得,反應的離子方程式為 .
熱點題型1氧化還原反應的概念、規(guī)律與應用
1?實驗室常用NaNO2和NH4Cl反應制取N2?下列有關說法正確的是()
A. NaNO2是還原劑 B. NH4Cl中N元素被還原
C.生成1 mol N2時轉移6 mol電子 D.氧化劑和還原劑的物質
12、的量之比是1:1
2?已知幾種陰離子的還原性強弱順序為OH-vC卜vBr-vI-VS2-,若某溶液含有相同濃度的OH-、C卜、Br-、I-、S2 -,當向其中逐滴滴入新制的飽和氯水直至過量時,最后被氧化的離子是()
A. Br- B. Cl- C. OH- D. S2-
3?將一定量的鐵粉加入到一定濃度的稀硝酸中,金屬恰好完全溶解,反應后溶液中存在:c(Fe2+):c(Fe3+) = 3:2,則參加 反應的Fe和HNO3的物質的量之比為()
A. 1:1 B. 5:16 C. 2:3 D. 3:2
4?有關反應 14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Ci2S+5FeSO4+1
13、2H2SO4 的下列說法中錯誤的是( )
A. FeS2既是氧化劑也是還原劑 B. CuSO4在反應中被還原
C. 14 mol CuSO4氧化了 1 mol FeS2 D.被還原的S和被氧化的S的質量之比為3:7
5.向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至過量,觀察到產生白色沉淀CuI,溶液變?yōu)樽厣?再向反應后的混合物中不斷通 入SO2氣體,溶液逐漸變成無色?下列分析正確的是()
A.
B.
C.
D.
上述實驗條件下,物質的氧化性:CU2+> I2>SO2
通入SO2時,SO2與I2反應,I2作還原劑
通入SO2后溶液逐漸變成無色,體現(xiàn)了 SO2的漂白性
滴加KI溶液時
14、,轉移2 mol e-時生成1 mol白色沉淀
熱點題型2特定條件下氧化還原反應方程式的書寫與配平
1. 高錳酸鉀(KMnO4)和過氧化氫(H2O2)是兩種常見的氧化劑.
(1) 下列物質中能使酸性KMnO4溶液褪色的是 (填字母).
a.臭堿(Na2S) b.小蘇打(NaHCO3)
(2)某強酸性反應體系中,參與反應的共有六種微粒:02、MnO-、H2O、Mn2 +、H2O2、H+.
①該反應中應選擇的酸是 (填字母).
c.水玻璃(Na2SiO3溶液)d?酒精(C2H5OH)
a.鹽酸 b.濃硫酸
c.稀硫酸d.稀硝酸
② 該反應中發(fā)生還原反應的過程是 一 ?
③
15、 寫出該反應的離子方程式:
④ 若上述反應中有6.72 L(標準狀況)氣體生成,則轉移的電子為 mol.
2?二氧化硒(SeO2)是一種氧化劑,其被還原后的單質硒可能成為環(huán)境污染物,通過與濃HNO3或濃H2SO4反應生成 SeO2以回收Se.完成下列填空:
(1)Se和濃HNO3反應的還原產物為NO和NO2,且NO和NO2的物質的量之比為1:1,寫出Se和濃HNO3反應的化 學方程式: .
(2) 已知:Se+2H2SO4(濃)===2Sqf + SeO2+2H2O;2SO2+SeO2+2H2O===Se+2SO2-+4 H+
SeO2、H2SO4(濃)、SO2的氧化性由強到弱的順
16、序是 .
(3) 回收得到的SeO2的含量,可以通過下面的方法測定:
① SeO2+KI+HNO3—Se+12+KNO3+H2O
② I2+2Na2S2O3===N電S4O6+2NaI
配平方程式①,標出電子轉移的方向和數(shù)目: .
(4) 實驗中,準確稱量SeO2樣品0.150 0 g,消耗了 0.200 0 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL,所測定的樣品中SeO2的質
量分數(shù)為 .
3?黃銅礦(CuFeS2)是一種銅鐵硫化物礦物,常含微量的金、銀等?黃銅礦是冶煉銅及制備鐵氧化物的重要礦藏?以黃 銅礦為主要原料生產銅、鐵紅(氧化鐵)的工藝流程如下所示:
r^Cu
17、
已知:CuFeS2中Cu為+2價.請回答下列問題:
(1) CuFeS2中Fe的化合價為 ?
(2) 寫出反應[的離子方程式: ,該反應的氧化劑是 ?
⑶CuCl難溶于水,但可與過量的C卜反應生成可溶于水的[CuCl2]-?該反應的離子方程式為 ?
(4) 反應I?W 4個反應中屬于非氧化還原反應的是反應 (選填“ I?W”).
(5) 反應V中Na[CuCl2]既是氧化劑,又是還原劑,由此可推知“溶液A”中的溶質為 (寫出化學式).
4.工業(yè)上用亞硫酸氫鈉與碘酸鈉反應可制備單質碘.
(1) 在 NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液,發(fā)生下列反應?請配平反應方程式,并
18、標出電子轉移的方向和數(shù)目.
| |NaIO? + | | NaHSO?=== |l2+ | Na2SO4+ | H2SO4+ | H2O
(2) 在NaIO3溶液中滴加過量NaHSO3溶液,反應完全后,推測反應后溶液中的還原產物為 (填化學式).
(3) 在含5 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液,加入NaIO3的物質的量和析出I2的物質的量的關系曲線如
圖所示?寫出反應過程中與AB段曲線對應的離子方程式: 當溶液中I-與
I2的物質的量之比為5:3時,加入的NaIO3為 mol.(小數(shù)點后保留兩位數(shù)字)
5?已知工業(yè)鹽中含有NaNO2,外觀和食鹽相似,有咸味,
19、人若誤食會引起中毒,致死量為0.3?0.5 g.已知NaNO2能發(fā)生 如下反應(方程式已配平):2NO,+xI-+yH+===2NOT+I2+zH2O,請回答下列問題:
(1) 上述反應中,x= ,y= ,z= ,氧化劑是 ?
(2) 某工廠廢切削液中含有2%?5%的NaNO2,直接排放會造成水污染,但加入下列物質中的某一種就能使N aNO2
轉化為不引起污染的N2,該物質是 ?
A. NaCl B. KMnO4
C.濃硫酸 D. NH4C1
(3) 飲用水中的NO亍對人類健康會產生危害,為了降低飲用水中NO亍的濃度,某飲用水研究人員提出,在堿性條件
下用鋁粉將NO亍還原為N2,
20、請配平化學方程式:OAlNaNO3 + | |NaOH=== | +| |N2? + | |
H2O,若反應過程中轉移0.5 mol電子,則生成標準狀況下的N2體積為 .
答案:
1. (1) + 3 (2)2NaC103 + SO2 + H2SO4===2ClC2 + 2NaHSO4 (3)NaOH 溶液 Na2CO3 溶液 CIO夕(或 NaC102)
(4) 2 : 1 O2 (5)1.57
2. (1)防止Fe2+被氧化⑵2Fe2 + + Cl2===2Fe ++2C1- (3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)
(4) Fe2 + Fe3+ 可逆反應(5)2Fe2 ++H2
21、O2+2 H+===2Fe3 ++2H2O
3. (1)MnSO4(或 Mn2+) (2)①':』②2ClO2+10I- + 8H+===2C卜+5I2+4H2O
4. (1)3MnO2+KClO3+6KOH宜亙3K2MnO4+KCl+3H2O 2 : 1
(2[①PbO2+4HCl(濃)=A==>bCl2+Cl2f+2H2O ②PbO+ClO-===Pbq+Cl-
熱點題型1氧化還原反應的概念、規(guī)律與應用
1-5 DABDA
熱點題型2特定條件下氧化還原反應方程式的書寫與配平
1. (1)ad (2)① c ② MnO- Mn2 + ③ 2MnO-+5H2O2+6H+===2M
22、ie + + 8H2O+5O2f ④ 0.6
2. (1)Se+2HNO3(濃)===H^O+SeO2+NOT+NO2T
(2)H2SO4(濃)>SeO2>SO2
⑶-k
+4HNO3===Se+ 2I2+4KNO3+2H2O
(4) 92.50%(或 0.925 0)
(4)11、W
3. (1) + 2 (2)CuFeS2+3Fe3 + + Cl-===4Fe + + CuCl+2S CuFeS2、FeCl3 (3)Cl- + CuCl===[CuCy
(5) CuC12、NaCl
20e'
4. (1) i八川 ===2I2+7Na2SO4+3H2SO4+2H2O (2)NaI (3)IO-+6H++5I-===3J2+3H2O 1.83
5. (1)2 4 2 NO- (2)D (3)10 6 4 10 NaAlO2 3 2 1.12 L