高考二轮复习之氧化还原反应

氧化还原反应2012届高中化学第二轮复习河南省太康县第一高级中学----乔纯杰一、氧化还原反应1、定义：反应前后元素的化合价发生改变（有电子得失或偏移）的反应；2、本质：电子的转移；3、表现特征：化合价的升降；4、有关概念及其联系。反应物生成物氧化剂还原剂发生还原反应(被还原)还原产物(具有氧化性)得电子(化合价降低)(具有还原性)发生氧化反应(被氧化)失电子(化合价升高)氧化产物(具有还原性)(具有氧化性)表示方法单线桥双线桥表示电子转移的方向和数目（谁给谁，给多少），不跨过等号。表示电子转移后的结果（转移多少，生成什么），跨过等号。NaH+NH3=NaNH2+H2↑失e-得e-NaH+NH3=NaNH2+H2↑e-（6）其它如王水,Na2O2,H2O2等等。二、常见的氧化剂、还原剂1、常见的氧化剂（1）活泼的非金属单质，如O2,X2等（2）氧化性含氧酸，如HNO3，浓H2SO4,HClO等（3）高价含氧酸盐，如KMnO4,K2Cr2O7,KNO3,KClO3等（4）某些高价氧化物，如SO3,MnO2,NO2等（5）某些金属阳离子，如Ag+,Hg2+,Fe3+等（6）某些非金属单质，如C,Si,H2等。2、常见的还原剂（1）活泼的金属，如Na,Mg,Al,Zn,Fe等（2）含低价元素的化合物，如H2S,HI,HBr,NH3等（3）某些低价态氧化物，如CO,SO2,NO等（4）一些低价含氧酸及其盐，如H2SO3，Na2SO3,H2C2O4等（5）低价态的金属阳离子，如Fe2+,Sn2+等三、与其它反应类型间的关系置换反应电极反应化合反应分解反应有机反应复分解反应氧化还原反应【练习1】：判断正误1、有单质参加的化合反应都是氧化还原反应。2、有单质生成的分解反应都是氧化还原反应。3、有单质生成的反应都是氧化还原反应。4、有单质参加的反应都是氧化还原反应。5、有机反应都不是氧化还原反应。6、除同素异形体之间的转化外，有单质参加的反应都是氧化还原反应。7、除同素异形体之间的转化外，有单质生成的反应都是氧化还原反应。【练习2】：试判断下列反应是否为氧化还原反应。若是，请指出氧化剂、还原剂、氧化产物及还原产物，用单线桥标出电子转移情况。⑴Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO⑵2XeF2+2H2O=O2↑+2Xe↑+4HF⑶NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑⑷IBr+H2O=HBr+HIO⑸5PbO2+4H++2Mn2+=5Pb2++2MnO4-+2H2O⑹CH4+Cl2→CH3Cl+HCl四、氧化还原方程式的配平1、基本方法：化合价升降法（电子得失法）2、配平原则:化合价升高(失电子)总数=化合价降低(得电子)总数。1.Fe3C+HNO3→Fe(NO3)3＋NO2+CO2+H2OFe3C+22HNO3=2Fe(NO3)3＋3NO2+CO2+11H2O2.(NH4)2PtCl6→Pt+NH4Cl+HCl+N23(NH4)2PtCl6=3Pt+2NH4Cl+16HCl+2N23.NH4NO3→N2+HNO3＋H2ONH4NO3=4N2+2HNO3＋9H2O4.Pb(N3)3+Cr(MnO4)2→Cr2O3+MnO2+Pb3O4+NO15Pb(N3)3+44Cr(MnO4)2=22Cr2O3+88MnO2+5Pb3O4+90NO【例析】【练习3】：配平下列化学反应方程式（1）BrF3+H2O–HBrO3+HF+O2+Br2（2）P+CuSO4+H2O-Cu3P+H3PO4+H2SO4（3）S+Ca(OH)2---CaS2O3+CaSx+H2O（4）(NH4)2SO4---N2+NH3+SO2+SO3+H2O（1）9BrF3+15H2O=3HBrO3+27HF+3O2↑+3Br2（2）11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4（3）2(x+1)S+3Ca(OH)2=CaS2O3+2CaSx+3H2O（4）4(NH4)2SO4=N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3+7H2O【答案】：1、依据元素原子得失电子的能力（1）依据原子结构判断：一般而言，原子的半径越大，最外层电子数越少，则该原子的单质越易失电子，还原性强，但其阳离子的氧化性弱；原子的半径越小，最外层电子数越多，则该原子的单质越易得电子，氧化性强，但其阴离子的还原性弱；如：还原性：NaMgAl，Cl-Br-I-氧化性：Na+Mg2+Al3+，Cl2Br2I2〉〉〈〈〈〈〉〉五、氧化性、还原性强弱的判断（2）根据元素金属性（或金属活动顺序表）或非金属性相对强弱进行判断KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu单质的还原性逐渐减弱，对应阳离子的氧化性逐渐增强FOClBrS原子的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强（3）根据被氧化或被还原的程度不同进行判断【注意】：判断物质的氧化性或还原性强弱是依据电子转移的难易，而不是电子转移多少。如：Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3（稀）=Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O氧化性：浓硝酸＞稀硝酸2Cu+S=Cu2S如：Cu+Cl2=CuCl2△△2、依据反应方向判断氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物总有：氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物如：MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O氧化性：MnO2＞Cl2；还原性：HCl＞MnCl2我们可以依据反应方向判断氧化性、还原性强弱；同样可以由已知氧化性、还原性强弱，推断反应方向，只有符合强变弱律的反应才能进行。3、依据反应条件判断（1）浓度:一般来说，溶液浓度越大,氧化性（或还原性)就越强【氧化性】：浓硝酸稀硝酸,浓硫酸稀硫酸【还原性】：浓盐酸稀盐酸。（2）酸碱性：一般来说，酸性越强，氧化剂的氧化性就越强。如：KMnO4(H+)＞KMnO4(中性)＞KMnO4(OH－)Mn2+MnO2K2MnO4又如：KNO3如在溶液中只有在酸性条件下才有氧化性（3）温度：不同氧化剂（或还原剂）与同种还原剂（或氧化剂）反应，温度要求越高，则其氧化性（或还原性）就越弱。●氧化性：KMnO4＞MnO2如：2KMnO4+16HCl=2KCl+5Cl2↑+8H2OMnO2+4HCl==MnCl2+2H2O+Cl2↑△4、其它方面（1）相同条件下反应的激烈程度（2）电解池中电极反应的先后（3）组成原电池时的正负极（5）元素有变价时价态的高低：通常价态越高氧化性越强，价态越低还原性越强。【注意】氧化、还原能力还与物质的稳定性有关。氧化性的例外：HClOHClO4;H2SO3H2SO4(稀)（4）得失相同数目的电子时放出或吸收热量的多少六、氧化还原反应的规律1、氧化还原统一律在同一反应中，有物质被氧化，一定有物质被还原，反之氧化与还原一定同时存在，不可分开，它们是一对矛盾的对立统一体，相互以对方为存在条件。2、得失电子相等律在同一氧化还原反应中，氧化剂得到电子的总数与还原剂失去电子的总数一定相等（或者说化合价升高与降低的总数一定相等）。这是化合价升降法配平氧化还原反应方程式的原则，也是一切有关氧化还原计算的基础。3、强变弱律氧化剂＋还原剂＝还原产物＋氧化产物得e－、价降低、被还原失e－、价升高、被氧化氧化性：氧化剂＞氧化产物还原性：还原剂＞还原产物F2Cl2Br2I2F－Cl－Br－I－氧化性增强还原性减弱KCaNaMgAlZnFeHCuAgK+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+H+Cu2+Ag+氧化性减弱还原性增强4、归中律有变价的元素，其不同价态的原子间发生氧化还原反应时，化合价都往中间靠拢，但决不会超过中线而交叉，最多变成同一价态。H2S+H2SO4＝S↓＋SO2↑+2H2O失2e－得2e－6HCl+KClO3＝KCl＋3Cl2↑+3H2O失5e－得5e－5、歧化律同种元素同一价态的原子间发生氧化还原反应，若一部分原子失电子使化合价升高，必然有另一部分原子得电子使化合价降低。如：2Na2O2+2CO2==2Na2CO2+O2↑失2×e－得2×e－6、先强后弱律一种氧化剂氧化几种还原剂时，总是先氧化还原性强的，之后再氧化还原性弱的。几种氧化剂氧化同一种还原剂时，总是氧化性最强的先得电子，之后才是次强的得电子，依此类推。如，FeBr2与Ｃl2反应时，先氧化Fe2+,再氧化Br－，两者比例不同产物不同，方程式的写法也不同。7、高价氧化性，低价还原性，中间价两性有变价的元素，其最高价态只有氧化性，最低价态只有还原性，而中间价态则既有氧化性又有还原性。S-------S-------S--------S+6+40-2只有还原性只有氧化性既有氧化性又有还原性8、价态相邻共存律同种元素的原子，其高价态的虽然有强氧化性，低价态的虽然有强还原性，但如果它们之间无中间价态，则相互之间并不反应，可以共存。如，浓硫酸虽然有强氧化性，SO2虽然有强还原性，但由于它们之间无中间价的化合物，浓硫酸与SO2不反应，实验室常用浓硫酸干燥SO2。9、强度与温度、浓度等有关同一氧化剂，其氧化性强弱与温度、浓度、酸度等有关同一还原剂，其还原性强弱也与温度、浓度等有关。H2SO4与Cu反应，要用浓酸且要加热；二氧化锰与盐酸反应也同样。KMnO4,K2Cr2O7等在酸性环境中氧化性最强。七、氧化还原反应的有关计算（电子得失守恒）【解析】：根据得失电子守恒，Cu2S失电子总数n=0.3×(2+8)=3mol，故硝酸被还原1mol。例1、0.3molCu2S与足量的硝酸反应，生成硝酸铜,硫酸、一氧化氮和水，则参加反应的硝酸中被还原的硝酸物质的量为（）A.0.9molB.1molC.1.2molD.2.2molB例2、硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0ml0.100mol.L－1Na2S2O3溶液恰好把224ml（标准状况下）Cl2完全转化为Cl－，则S2O32－将转化为（）A.S2－B.SC.SO32－D.SO42－【解析】：据题意，Cl2与S2O32－反应，Cl2作氧化剂，S2O32－作还原剂，设反应后S最终价态为X,有：0.224/22.4×2=0.100×0.0250×(X－2)×2解得：X=6D谢谢！【设计说明】为2012届高三学生第二轮复习提供学习思路和方法，紧密联系高考，讲练结合，总结规律，提升能力。在使用过程中，本课件也需要取舍。根据学生的水平更换练习内容。