氧化还原反应-高三一轮复习

一种物质被氧化，同时另一种物质被还原的反应叫做氧化还原反应。氧化反应和还原反应两个相反过程既对立又统一。反应物氧化剂还原剂(被还原)发生还原反应还原产物生成物(具有氧化性)得电子(化合价降低)(具有还原性)(被氧化)发生氧化反应失电子(化合价升高)氧化产物(具有还原性)(具有氧化性)一、氧化还原反应的基本概念2Na＋Cl2＝2NaCl00＋1－1化合价升高，失去电子，被氧化化合价降低，得到电子，被还原H2＋Cl2＝2HCl00＋1－1化合价升高，电子对偏离，被氧化化合价降低，电子对偏向，被还原发生氧化反应发生氧化反应发生还原反应发生还原反应特征：有化合价升降变化的反应就是氧化还原反应电子转移（电子得失或偏移）化合价的升降变化本质：【基础回顾】表示方法：双线桥法和单线桥法判断依据：氧化还原反应的有关概念(1)氧化反应：电子(化合价)的反应。(2)还原反应：电子(化合价)的反应。(3)氧化剂(被)：电子的物质(所含元素化合价的物质)。(4)还原剂(被)：电子的物质(所含元素化合价的物质)。(5)氧化产物：失电子后的对应产物(所含化合价的元素的产物)。(6)还原产物：得电子后的对应产物(所含化合价的元素的产物)。失去升高得到降低还原得降低氧化失升高还原剂升高氧化剂降低升失氧，降得还；若说剂，两相反。化合价升高—失去电子—氧化反应—还原剂化合价降低—得到电子—还原反应—氧化剂【记忆口诀】课堂练习：对于反应：MnO2＋4HCl(浓)==MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(1)MnO2在反应中______电子，所含元素化合价_____，被______，发生______反应，作______剂，_______是还原产物。(2)HCl在反应中_______电子，所含元素化合价_______，被________，发生______反应，作______剂，_______是氧化产物。得到降低还原还原氧化失去MnCl2Cl2升高氧化氧化还原判断下列哪些反应是氧化还原反应？说明理由？1．Na2O+H2O=2NaOH2．2Fe+Al2O3=2Al+Fe2O33．IBr+H2O=HBr+HIO4.NaH+NH3=NaNH2+H2↑光△以4为例判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。还原剂氧化剂氧化产物还原产物+1-1-3+1+1-3+10【小试牛刀】氧化还原反应与四种基本类型的关系：用双线桥表示下列反应，并指明氧化剂、还原剂、转移电子的物质的量比.3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2On(氧化剂):n(还原剂):n(转移电子)=2:3:6【一展身手】发生氧化反应化合价降低，得到2×3e-，被还原0+5＋2+2化合价升高，失去3×2e-，被氧化发生还原反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O还原剂氧化剂氧化产物还原产物1、依据金属、非金属活动性顺序表金属：非金属：金属性越强，单质还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱非金属性越强，单质氧化性越强，对应阴离子的还原性越弱二、氧化性和还原性强弱的判断方法金属单质的还原性随金属性增强而增强，其离子的氧化性相应减弱非金属单质的氧化性随非金属性增强而增强，其离子的还原性相应减弱2、依据元素周期表3、依据元素的化合价一般而言，元素处于最高化合价态时，它的原子只能得电子，该元素只具有氧化性；元素处于最低化合价态时，它的原子只能失去电子，该元素只具有还原性；记忆：“高价氧化低价还，中间价态两边转”若元素处于中间价态时，则既能得到电子，又能失去电子，则该元素既有氧化性又有还原性。5、反应条件对氧化还原反应的影响:1.浓度：可能导致反应能否进行或产物不同2S2-＋SO32-＋6H+＝3S↓＋3H2O5Cl-＋ClO3-＋6H+＝3Cl2↑＋3H2OS2-、SO32-，Cl-、ClO3-在酸性条件下均反应而在碱性条件下共存.Fe2+与NO3-共存,但当酸化后即可反应.3Fe2+＋NO3-＋4H+＝3Fe3+＋NO↑＋2H2O一般含氧酸盐作氧化剂时,在酸性条件下,氧化性比在中性及碱性环境中强.故酸性KMnO4溶液氧化性较强.3.溶液酸碱性:例如:S2-＋SO32-＋H+＝Cl-＋ClO3-＋H+＝Fe2+＋NO3-＋H+＝总结:①在酸性介质中的反应，生成物中可以有H+、H2O，但不能有OH-②在碱性介质中的反应，生成物中无H+③在近中性条件，反应物中只能出现H2O，而不能有H+或OH-，生成物方面可以有H+或OH–6、依据反应的难易程度2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2OMnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O4HCl＋O22H2O＋2Cl2由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4MnO2O2。7、依据产物的稳定性8、依据电化学原理氧化剂还原剂活泼非金属单质：X2、O2、SNa、Mg、Al、Zn、Fe某些非金属单质：C、H2高价金属离子：Fe3+、Cu2+、Ag+其它：［Ag(NH3)2］+、新制Cu(OH)2低价金属离子：Fe2+、Cu+非金属的阴离子及其化合物：S2-、H2S、I-、HI、NH3、Cl-、HCl、Br-、HBr高价含氧化合物（氧化物、酸、盐）：MnO2、、HClO、HNO3、浓H2SO4王水、Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4过氧化物：Na2O2、H2O2低价含氧化合物（氧化物.酸.盐.有机物)CO、SO2、H2SO3、Na2SO3Na2S2O3H2C2O4、含-CHO的有机物：糖、麦芽糖等既可以做氧化剂也可以做还原剂的（中间价态）：S、SO32-、HSO3-、H2SO3、SO2、NO2-、Fe2+、H2O2等，及含-CHO的有机物指明氧化剂、还原剂、转移电子的物质的量比.3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2On(氧化剂):n(还原剂):n(转移电子)=2:3:6【一展身手】发生氧化反应化合价降低，得到2×3e-，被还原0+5＋2+2化合价升高，失去3×2e-，被氧化发生还原反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O还原剂氧化剂氧化产物还原产物结束三、氧化还原反应的基本规律1、价态决定性质规律2、强者生成弱者规律3、相邻价态转化规律4、强者优先反应规律5、电子得失守恒规律【重点突破】1、价态决定性质规律当元素具有可变化合价时,一般处于最高价态时只具有氧化性，处于最低价态时只具有原性，处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性，但两种性质有主次之分。如：浓H2SO4的S处于最高价只具有氧化性，H2S中的S处于最低价只具有还原性，单质S和SO2中的S处于中间价态既有氧化性又有还原性。S以氧化性为主，而SO2以还原性为主。(判断有无）“高价氧化低价还，中间价态两头转”。【例题1】在下列各组物质中，只有还原性的是（）A、Fe、Cl-、S2-B、Cl-、CO、Na+C、Fe2+、SO42-、NO3-D、Fe3+、O2、H2S【实际应用】A【重点突破】2、强者生成弱者规律氧化剂＋还原剂＝还原产物＋氧化产物（较强氧化性)（较强还原性）（较弱还原性)（较弱氧化性）（又叫“强制弱”规律）氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物应用一：可以根据方程式判断物质氧化性、还原性的强弱比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。【重点突破】3、相邻价态转化规律同种元素不同价态的物质之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，只能靠近而一定不会出现交叉现象，即“只靠拢，不交叉”原则。同种元素相邻价态不发生氧化还原反应。如：强氧化剂浓硫酸可以干燥强还原剂SO2。归中定律不同价态的同一元素的化合物间反应，遵循：高价降，低价升，只靠拢，不交叉，最多到同价。指出下列反应中的氧化产物和还原产物：⑴KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O⑵H2S+H2SO4（浓）=S↓+SO2↑+2H2O+5-10-1-2+60+4氧化产物还原产物氧化产物还原产物歧化律——处于中间价态的元素同时升降;【实际应用】分析判断氧化还原反应中的物质变化以及推测变化产物。【例题3】请用下列几组物质组成氧化还原方程式，（并加以配平和完善）(1)H2S（氢硫酸）、SO2、H2SO4(浓)、S、H2O(3)S、NO2、H2O、SO2、HNO3(浓)H2S+H2SO4(浓)=SO2↑+S↓+H2OS+HNO3(浓)=NO2↑+SO2↑+H2O【重点突破】4、强者优先反应规律溶液中同时含有几种还原剂，若加入氧化剂，则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用；同时含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用。应用：判断氧化还原反应的先后顺序【例题4】（已知还原性：I-Fe2+Br-Cl-）将少量氯气通入FeBr2的离子方程式为：将少量氯气通入FeI2的离子方程式为：【实际应用】2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2I-+Cl2=I2+2Cl-【重点突破】5、电子得失守恒规律在任何氧化还原反应中，氧化剂得电子（或共用电子对偏向）总数与还原剂失电子（或共用电子对偏离）总数一定相等。应用:有关氧化还原反应的计算【例题5】用0.1mol/L的SO32-溶液30mL，恰好将2×10-3mol的XO4-还原，则元素X在还原产物中的化合价是（）A、+1B、+2C、+3D、+4【实际应用】还原剂：SO32-SO42-失去2e-氧化剂：XO4-Xn+得到（7-n)e-则有0.1mol/L×30mL×2=2×10-3mol×（7-n)解得：n=4D计算方法——得失电子守恒法（1）找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化（2）找准一个原子或离子得失电子数。（注意化学（3）根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出n（氧化剂）×变价原子个数×化合价变化值（高价-低价）=n（还原剂）×变价原子个数×化合价变化值（高价—低价）。例114g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L(标准状况下)氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为()A．9.6gB．6.4gC．3.2gD．1.6g解析根据得失电子守恒规律可直接找出已知量(O2)与未知量(Cu、Ag)之间的物质的量关系。HNO3中的N＋5元素相当于电子的“二传手”，先得到Cu、Ag失去的电子，再传给O2，最后恢复原貌，Cu、Ag失去的电子最终传给了O2，所以根据得失电子守恒规律，得m(Cu)64g/mol×2＋14g－m(Cu)108g/mol＝1.12L22.4L/mol×4，解得：m(Cu)＝3.2g。C即时巩固2Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为()A．2B．3C．4D．5解析本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。得关系式1×6－－2x·xe－＝16×2e－，x＝5。D3、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。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为()A．＋2B．＋3C．＋4D．＋5解析氧化剂与还原剂恰好反应完全，其得失电子数相等，若还原产物中Cr的化合价为x，则Na2SO3——→－2e－Na2SO4，失电子的物质的量为：0.024L×0.05mol/L×2＝0.0024mol；K2Cr2O7————————→＋[(6－x)×2e－]2Cxr，得电子的物质的量为：0.02L×0.02mol/L×(6－x)×2，所以有0.02L×0.02mol/L×(6－x)×2＝0.024L×0.05mol/L×2，解得x＝3。B配平下列反应方程式：AsH3+AgNO3+H2O----As(OH)3+Ag+HNO3对象：较复杂的氧化还原反应原理：电子得失总数相等方法：化合价升降法步骤：标化价、列变化、求总数、配系数四、氧化还原反应方程式的配平：