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1、2022年高一化學(xué) 氧化還原反應(yīng)學(xué)案 新人教版
1、氧化還原反應(yīng)的重要概念
練習(xí)1:判斷下列那些為氧化還原反應(yīng),并說出理由
IBr + H2O = HBr + HIO
KOH+Cl2=KCl +KClO+H2O
NaH+H2O =NaOH+H2
CaO2+H2O =Ca(OH)2 +H2O2
5C2H5OH +2KMnO4+3H2SO4 →5CH3CHO +K2SO4+2MnSO4 +8H2O
氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是 ,
判斷氧化還原反應(yīng)的依據(jù)是
2、 。
小結(jié):氧化還原反應(yīng)發(fā)生規(guī)律和有關(guān)概念可用如下式子表示:
化合價(jià)升高、失電子、變成
化合價(jià)降低、得電子、變成
氧化劑+還原劑還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
練習(xí):練習(xí)1中是氧化還原反應(yīng)的,請(qǐng)指出氧化劑,還原劑,氧化產(chǎn)物,還原產(chǎn)物,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
2、物質(zhì)氧化性和還原性相對(duì)強(qiáng)弱的判斷方法
(1)根據(jù)金屬活動(dòng)順序進(jìn)行判斷
[說明]一般來說,越活潑的金屬,失電子氧化成金屬陽(yáng)離子越容易,其陽(yáng)離子得電子還原成金屬單質(zhì)越難,氧化性越弱;反之,越不活潑的金屬,失電子氧化成金屬陽(yáng)離子越難,其陽(yáng)離子得電子還原成金屬單質(zhì)越容易
3、,氧化性越強(qiáng)。如Cu2++2e→Cu遠(yuǎn)比Na+ +e→Na容易,即氧化性Cu2+>Na+,還原性Na> Cu
(2)根據(jù)非金屬活動(dòng)順序進(jìn)行判斷
(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的發(fā)生規(guī)律判斷
氧化還原反應(yīng)發(fā)生規(guī)律可用如下式子表示:
化合價(jià)升高、失電子、變成
化合價(jià)降低、得電子、變成
氧化劑+還原劑還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
氧化性:反應(yīng)物中的強(qiáng)氧化劑,生成物中的弱氧化劑
還原性:反應(yīng)物中的強(qiáng)還原劑,生成物中的弱述原劑
例:已知①2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl
②2FeCl2+C12=2FeCl3
由①知,氧化性F
4、e3+>I2,由②知,氧化性C12>Fe3+,綜合①②結(jié)論,可知氧化性Cl2>Fe3+
(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)條件的不同進(jìn)行判斷
如:Mn02十4HCl(濃)MnCl2+C12↑+2H20
2KMn04十16HCl(濃)=2MnCl2+5C12↑+8H2O
后者比前者容易(不需要加熱),可判斷氧化性 KMn04>Mn02
(5)根據(jù)被氧化或被還原的程度的不同進(jìn)行判斷
Cu十C12CuCl2
2Cu+S Cu2S
C12可把Cu氧化到Cu(+2價(jià)),而S只能把Cu氧化到 Cu(+1價(jià)),這說明氧化性Cl
5、2>S
(6)根據(jù)元素周期表判斷
①對(duì)同一周期金屬而言,從左到右其金屬活潑性依次減弱。如Na、Mg、A1金屬性依次減弱,其還原性也依次減弱。
②對(duì)同主族的金屬和非金屬可按上述方法分析。
3、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律
(1)表現(xiàn)性質(zhì)規(guī)律
當(dāng)元素具有可變化合價(jià)時(shí),一般處于最高價(jià)態(tài)時(shí)只具有氧化性,處于最低價(jià)態(tài)時(shí)只具有原性,處于中間價(jià)態(tài)時(shí)既具有氧化性又具有還原姓。如:濃H2SO4的S只具有氧化性,H2S中的S只具有還原性,單質(zhì)S既具有氧化性又具有還原性。
(2)性質(zhì)強(qiáng)弱規(guī)律
在氧化還原反應(yīng)中,強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑=弱氧化劑(氧化產(chǎn)物)+弱還原劑(還
6、原產(chǎn)物),即氧化劑的氧化性比氧化產(chǎn)物強(qiáng),還原劑的還原性比還原產(chǎn)物強(qiáng)。如由反應(yīng)2FeCl3+2KI=2FeC3+2KCl+I2可知, FeCl3的氧化性比I2強(qiáng),KI的還原性比FeCl2強(qiáng)。
一般來說,含有同種元素不同價(jià)態(tài)的物質(zhì),價(jià)態(tài)越高氧化性越強(qiáng)(氯的含氧酸除外),價(jià)態(tài)越低還原性越強(qiáng)。如氧化性:濃H2SO4,S02(H2S03),S;還原性: H2S>S>SO2。
在金屬活動(dòng)性順序表中,從左到右單質(zhì)的還原性逐漸減弱,陽(yáng)離子(鐵指Fe2+)的氧化性逐漸增強(qiáng)。
(3)反應(yīng)先后規(guī)律
同一氧化劑與含多種還原劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時(shí),首先被氧化的是還原性較強(qiáng)的物質(zhì)
7、;同一還原劑與含多種氧化劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時(shí),首先被還原的是氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)。如:將Cl2通人物質(zhì)的量濃度相同的NaBr和NaI的混合液中,C12首先與NaI反應(yīng);將過量鐵粉加入到物質(zhì)的量濃度相同的Fe2+、和Cu2+的混合溶液中,F(xiàn)e首先與Fe3+反應(yīng)。FeBr2 中通入Cl2 ,HBr和H2SO3 中通入Cl2
(4)價(jià)態(tài)歸中規(guī)律
含不同價(jià)態(tài)同種元素的物質(zhì)問發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),該元素價(jià)態(tài)的變化一定遵循“高價(jià)+低價(jià)一中間價(jià)”,而不會(huì)出現(xiàn)交錯(cuò)現(xiàn)象。
-6e-
+6e-
-5e-
+5e-
KClO3+6HCl =KCl+3Cl2+3H2O 而
8、不是KClO3+2HCl=KCl+3Cl2+3H2O
(5)歧化反應(yīng)規(guī)律
發(fā)生在同一物質(zhì)分子內(nèi)、同一價(jià)態(tài)的同一元素之間的氧化還原反應(yīng),叫做歧化反應(yīng)。其反應(yīng)規(guī)律是:所得產(chǎn)物中,該元素一部分價(jià)態(tài)升高,一部分價(jià)態(tài)降低,即“中間價(jià)→高價(jià)+低價(jià)”。具有多種價(jià)態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應(yīng),如:
Cl2十2NaOH=NaCl十NaClO十H20
5、有關(guān)計(jì)算
在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑與還原劑得失電子數(shù)相等。這是進(jìn)行氧化還原反應(yīng)計(jì)算的基本依據(jù)。
舉例:
1、在100mLFeBr2 中通入Cl2 2.24L(STP),充分反應(yīng)后,有 的Br-被
9、氧化,則原FeBr2 的濃度是多少mol·L-1 (分別用電子得失相等和電解質(zhì)溶液電荷守恒來解題)
2、物質(zhì)的量相等的HBr和H2SO3 溶液中,中通入0.1mol Cl2 ,結(jié)果有的Br-被氧化,求HBr的物質(zhì)的量?
有機(jī)物化合價(jià)升降的計(jì)算
(1)得氧或失氫被氧化,每得1個(gè)O原子或失去2個(gè)H原子,化合價(jià)升高2。
(2)失氧或得氫被還原,每失去1個(gè)O原子或得2個(gè)H原子,化合價(jià)降低2。
例:CH3CH20HCH3CHO CH3COOH
過程(1)是失氫,氧化過程,化合價(jià)升高1×2
過程(2)是得氧,氧化過程,化合價(jià)升高2×1
過程(3)是加氫,還原過程,化合
10、價(jià)升高1×24
練習(xí)3
1.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2都有還原性,它們?cè)谒嵝匀芤褐羞€原性的強(qiáng)弱順序?yàn)镃l-
11、 2CO2 B.CH4 + 2O2 點(diǎn)燃 CO2 + 2H2O
C.2KClO3 加熱 2KCl + 3O2↑ D.2Fe(OH)3 加熱 Fe2O3 +3H2O
3.關(guān)于C + CO2 點(diǎn)燃 2CO的反應(yīng),下列說法正確的是( )。
A.是化合反應(yīng),不是氧化還原反應(yīng)
B.CO既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
C.單質(zhì)C中C的化合價(jià)升高,被還原,是氧化劑
D.CO2中C的化合價(jià)降低,被氧化,CO2是還原劑
4.R、X、Y和Z是四種元素,其常見化合價(jià)均為+2價(jià),且X2+與單質(zhì)R不反應(yīng);
X2++ Z=X + Z2+;Y + Z2+=Y(jié)2+ +Z。這四種離子被還原成0價(jià)時(shí)表現(xiàn)的氧化性大小符合( )。
A. R2+>X2+>Z2+>Y2+ B. X2+>R2+>Y2+>Z2+
C. Y2+>Z2+>R2+>X2+ D. Z2+>X2+>R2+>Y2+
5.化合物BrFx與水按物質(zhì)的量之比3︰5 發(fā)生反應(yīng),其產(chǎn)物為溴酸、氫氟酸、單質(zhì)溴和氧氣。
(1)BrFx中,x= 。
(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是: 。
(3)此反應(yīng)中的氧化劑和還原劑各是什么
氧化劑是 ;還原劑是 。