第四氧化还原反应(1.2)一.得失氧的角度分析氧化反应:凡是与氧发生的反应H2、C、CO二.元素化合价升降角度分析氧化反应:元素化合价升高的反应还原反应:元素化合价降低的反应三.氧化还原反应1.(1)定义:凡有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的反应叫氧化还原反应。(2)实质:有电子转移。(3)特征:概念拓展到无氧参与的反应如:实验室制取氢气判断一个反应是否是氧化还原反应,关键要看反应前后元素的化合价是否发生改变。AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2、基本概念及其之间的关系氧化剂还原剂氧化反应还原反应氧化性还原性氧化产物还原产物基本概念之间的关系:氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物(氧化性)(还原性)反应物所得产物价降低,氧化剂得电子被还原(价升高,还原剂失电子被氧化)思考:有单质生成的反应一定是氧化还原反应吗?4.电子转移的表示方法(1)双线桥法。得失电子分开注明,从反应物指向生成物(同种元素)注明得失及电子数。例:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)单线桥法。从被氧化(失电子,化合价升高)的元素指向被还原(得电子,化合价降低)的元素,标明电子数目,不需注明得失。例:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑得2e-——失2e-——2e-----——5、氧化还原反应的类型:(1)分子间氧化还原反应(2)分子内氧化还原反应(3)自身氧化还原反应(或歧化反应)如:Cl2与NaOH或NO2与H2O(4)有些物质部分作为氧化剂(或还原剂)如:MnO2与浓HCl铜与浓硫酸或硝酸;(5)某种反应物既不是氧化剂又不是还原剂。练习:1.判断下列哪些反应是氧化还原反应?理由?(1).Na2O+H2O=2NaOH(2).2Fe+Al2O3=2Al+Fe2O3(3).IBr+H2O=HBr+HIO(4).CH4+Cl2→CH3Cl+HCl(5).NaH+NH3=NaNH2+H2以(5)为例判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物2.钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,TiO2制取Ti的主要反应有:①TiO2+2C+2Cl2====TiCl4+2CO②TiCl4+2Mg====2MgCl2+Ti3.下列叙述正确的是()A.反应①是置换反应B.反应②是复分解反应C.反应①中TiO2是氧化剂D.反应②中金属镁是还原剂4.KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成易爆物二氧化氯,其变化可表述为KClO3+HCl(浓)→KCl+ClO2↑+Cl2↑+H2O(1)氧化剂是__,还原剂是__;氧化产物是__,还原产物是__。(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是__(填编号)。①只有还原性②还原性和酸性③只有氧化性④氧化性和酸性5.(2009·福建高考·6)下列类型的反应,一定发生电子转移的是()A.化合反应B.分解反应C.置换反应D.复分解反应6.下列叙述中,正确的是A含金属元素的离子不一定都是阳离子B在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂C某元素从化合态变成游离态时,该元素一定被还原D金属阳离子被还原不一定得到金属单质7.在一定条件下,RO3n-和氟气可发生如下反应:RO3n-+F2+2OH-=RO4-+2F-+H2O。从而可知在RO3n-中,元素R的化合价是A+4B+5C+6D+78.有水参加的下列氧化还原反应中,请指出水的“身份”2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2F2+2H2O=4HF+O22H2O=2H2↑+O2↑Cl2+H2O=HCl+HClO6.氧化性、还原性强弱的判断(1)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。如:从元素的价态考虑:最高价态___只有氧化性,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等;最低价态___只有还原性,如金属单质、Cl-、S2_等;中间价态___既有氧化性又有还原性,如Fe2+、S、Cl2等(2)常用判断方法①根据金属活泼性判断:非金属性越强,单质的氧化性越强,其对应离子的还原性越弱。③通过化学反应比较:氧化剂+还原剂氧化产物+还原产物氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物④通过与同一物质反应的产物比较:如:⑤由反应条件的难易比较:不同氧化剂与同一还原剂反应,反应条件越易,氧化性越强;如卤素单质与H2的反应⑥对同一元素而言,一般价态越高,氧化性越强,如Fe3+>Fe2+>Fe;价态越低,氧化性越弱,如S2―<S<SO2。(特例:氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4)⑦某些氧化剂的氧化性和还原剂的还原性与下列因素有关:温度:浓度:酸碱性:7.重要的氧化剂和还原剂重要的氧化剂:(1)活泼非金属单质,如F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3等。(2)高价含氧化合物,如浓H2SO4、HNO3、KMnO4、HClO、KClO3、MnO2、Na2O2、H2O2、K2Cr2O7等。(3)高价金属阳离子,如Ag+、Hg2+、Fe3+、Cu2+等。重要还原剂:(1)活泼金属及某些非金属单质,如Na、Mg、Al、H2、C、Si等;(2)低价态化合物,如CO、H2S、HCl、SO2、NH3等;(3)低价态的某些离子,如S2―、SO32―、Fe2+、I―等。8.氧化还原反应方程式的配平配平依据:化合价升降总数相等或电子转移总数相等。(1)一般氧化还原反应方程式Al+H2SO4=Al2(SO4)3+H2↑MnO2+HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+H2OKClO3+HCl(浓)→KCl+ClO2↑+Cl2↑+H2OCl2+KOH(浓)KCl+KClO3+H2OH2S+SO2=S+H2O(2)氧化还原反应离子方程式的配平如:MnO4―+H2S+H+——Mn2++S↓+H2O(3)缺项氧化还原方程式的配平缺项一般是水、酸、碱等。如:Cu2S+NO3―+——Cu2++S↓+NO↑+H2OPt+HNO3+HCl=H2PtCl6+NO↑+练习:9.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是AMgBCuCAgDH210.将NO3-+Zn+OH-+H2O→NH3+Zn(OH)42-配平后,离子方程式中H2O的系数是A2B4C6D811.R、X、Y和Z是四种元素,其常见化合价均为+2价,且X2+与单质R不反应;X2++Z=X+Z2+;Y+Z2+=Y2++Z。这四种离子被还原成0价时表现的氧化性大小符合AR2+>X2+>Z2+>Y2+BX2+>R2+>Y2+>Z2+CY2+>Z2+>R2+>X2+DZ2+>X2+>R2+>Y2+12.今有下列三个氧化还原反应:①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2②2FeCl2+Cl2=2FeCl3③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要除去I-而不影响Fe2+和Cl-,则可加入的试剂是。A、Cl2B、KMnO4C、FeCl3D、HCl13.化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:(l)在上述有编号的步骤中,需用还原剂的是,需用氧化剂的是(填编号)。(2)在上述循环中,既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是(填化学式)(3)完成并配平步骤①的化学方程式,标出电子转移的方向和数目:□Na2Cr2O7+□KI+□HCl→□CrCl3+□NaCl+□KCl+□I2+□14.在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650mg/L。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为-3价):KCN+2KOH+Cl2→KOCN+2KCl+H2O被氧化的元素是__________。(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目:KOCN+KOH+Cl2→CO2+N2+KCl+H2O(3)若处理上述废水20L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯g。氧化还原反应配平1.KMnO4+HCl浓===Cl2↑+KCl+MnCl2+H2O2.Ag3AsO4+Zn+H2SO4→Ag+AsH3↑+ZnSO4+H2O3.S+KOH——K2SO3+K2S+H2O4.P4+NaOH+H2O——NaH2PO2+PH3↑5.AgNO3——Ag+NO2↑+O2↑6.Fe(NO3)3——Fe2O3+NO2↑+O2↑7.Al+HNO3——Al(NO3)3+N2O↑+H2O8.Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2+NO2+H2O9.An+Bx-=Bm+Ay-10.As2S3+Na2CO3+NaNO3=Na3AsO4+Na2SO4+N2+CO211.Ca(OH)2+S=CaS5+CaS2O3+H2O12.NH4NO3=N2+HNO3+H2O13.Fe3O4+K2Cr2O7+H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+Fe2(SO4)3+H2O14.Cu(IO3)2+KI+H2SO4=CuI+I2+K2SO4+H2O15.Fe3P+HNO3=Fe(NO3)3+NO+H2O+H3PO416.人体内的超氧离子O2-对健康有害,使人过早衰老,但在催化剂SOD存在下可发生如下反应,请完成并配平该离子反应方程式:□O2-+□H2O→□H2O2+□O2↑+□□