第一篇:高考复习氧化还原
氧化还原反应中的概念与规律:
一、五对概念
在氧化还原反应中,有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是:
二、五条规律
1、表现性质规律
同种元素具有多种价态时,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还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。
2、性质强弱规律
3、反应先后规律
在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中最强的还原剂作用;同理,在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如,向含有FeBr2溶液中通入Cl2,首先被氧化的是Fe2+
4、价态归中规律
含不同价态同种元素的物质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。
5、电子守恒规律
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。
三、中学常见的氧化剂和还原剂及氧化性、还原性强弱的判断方法
(一)常见氧化剂与还原剂
1、氧化剂
(1)非金属性较强的单质:F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3等;(2)变价元素中高价态化合物:
KClO3、KMnO4、K2Cr2O7、浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3、固体硝酸盐等;(3)高价态金属阳离子:Fe3、Ag、Cu2等;
(4)能电离出H+的物质:稀H2SO4、稀HCl、NaHSO4溶液等;(5)其他:
HClO、漂白粉、MnO2、Na2O2、NO2、H2O2、银氨溶液、新制CuOH2等
2、还原剂
(1)金属性较强的单质:K、Na、Mg、Al、Fe、Zn等;(2)某些非金属单质:H2、C、Si等;(3)变价金属中某些低价态化合物:
CO、H2S及硫化物、Fe2盐、FeOH
2、HBr、HI及其盐、SO2及亚硫酸盐等;(4)其他:单质S、Sn2+盐、浓盐酸、NH3等
(二)氧化性、还原性强弱的常用判断方法(两种题型考法)
1、根据金属活泼性判断
金属的金属性越强,单质的还原性越强,其对应离子的氧化性越弱。(1)单质的还原性:按金属活动性顺序依次减弱。(强调顺序)(2)离子的氧化性:按金属活动性顺序依次增强(铁指Fe2+)如氧化性:AgHgFe3Cu2HFe2
2、根据非金属的活泼性判断
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。(1)单质的氧化性:F2Cl2Br2I2S(2)离子的还原性:S2IBrClF
3、通过元素周期表判断
4、通过化学反应判断 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。简记为:左>右。
5、通过相近的反应判断
如由FeCl2FeCl3,FeSFeS,可得出氧化性:Cl2S
6、有反应条件的难易比较
不同氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,氧化性越强;不同还原剂与同一氧化剂反应时,反应条件越易,还原性越强。如卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序反应条件越来越难,反应条件要求越来越高,则可得出氧化性:F2Cl2Br2I2。
7、对同一元素而言,价态越高,氧化性越强,如氧化性:FeFe2Fe3;价态越低,还原性越强,如还原性:SSO2
(特例:氧化性HClOHClO4;稀硫酸为什么不具有强氧化性
8、某些氧化剂的氧化性和还原剂的还原性与下列因素有关:
(1)温度:如浓硫酸具有强氧化性,热的浓硫酸比冷的浓硫酸氧化性强(2)浓度:如硝酸具有强氧化性,硝酸越浓其氧化性越强。浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸不具有强氧化性。
(3)酸碱性:如KMnO4的氧化性随溶液酸性的增强而增强(一般在酸性环境中,KMnO4的还原产物为Mn2;中性环境中,KMnO4的还原产物为MnO2;碱性环境中,KMnO4的还原产物为K2MnO4)
注意:物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易,与得失电子的多少无关。如还原性:
,氧化性:。
第二篇:氧化还原复习教案
示范教案一(复习课 1课时)●教学目标
1.通过复习使所学知识系统化。
2.通过针对性训练,使学生进一步理解有关概念的本质,提高综合应用知识的能力。
3.培养学生用发展、联系、全面辩证的观点分析和认识事物,从而了解事物的本质。
●教学重点
氧化还原反应和离子反应。
●教学难点
氧化还原反应的基本规律和离子方程式的书写。
●教学方法
启发讨论、问答、归纳整理、讲练结合。
●课时安排
一课时
●教学用具
投影仪、胶片
●教学过程
[引言]本章学习了化学反应及其能量变化,现将知识要点及要求投影如下,请大家思考讨论后进行归纳整理。
[投影]本章知识要点及要求
1.化学反应的类型
认识化学反应的不同分类方法及关系。
2.氧化还原反应的有关概念及联系
理解氧化还原反应的实质、特征、氧化与还原、氧化性与还原性、氧化剂与还原剂、氧化产物与还原产物等概念,掌握用双线桥法分析氧化还原反应的方法及氧化还原反应的基本规律。
3.离子反应
掌握离子反应概念、离子反应的条件、离子方程式的书写和离子大量共存的规律。
4.化学反应中的能量变化
建立化学反应中能量变化的观点,并能初步理解能量变化的原因。
[问]根据反应物和生成物的类别及种类可将化学反应分为哪些类型?
[答]化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。
[问]化学反应还可分为氧化还原反应和非氧化还原反应,其分类根据是什么呢?
[答]根据是反应中是否有电子的转移(得失或偏移)。
[讲述]一切化学反应可划分为两类,有电子转移的氧化还原反应,无电子转移的非氧化还原反应。因此,是否有电子转移是对化学反应的本质的研究。
[问]本章我们还学习了另一重要类型的反应,主要指电解质在溶液中进行的反应,其实质是……?
[答]离子反应。
[讲]根据反应中是否有离子参加,我们将有离子参加的反应称为离子反应。相反,可称非离子反应。中学阶段所学习的离子反应主要有溶液中进行的复分解反应和溶液中进行的++有离子参加的氧化还原反应(如Fe+Cu2====Fe2+Cu)。
[问]我们知道一个化学反应的发生一定有新物质产生,就是说化学反应中,必然伴随有物质变化,这势必导致另一种变化,是什么呢?
[答]能量变化。
[讲]化学反应中的能量变化,常常表现为热量的变化,根据反应中热量的变化情况又可将化学反应分为放热反应和吸热反应。
[投影总结]化学反应的类型。
[讲述]由此看来,化学反应从不同角度、不同层次可有不同的分类方法。即说从不同角度、不同层次可研究同一个整体。它们之间是有联系的。其中,是否有电子转移是对化学反应最深层次即最本质的研究。
[投影]氧化还原反应同四种基本反应类型的关系:
[问]结合图示,请用文字简要说明。
[答]化合反应、分解反应与氧化还原反应属交叉关系,置换反应包含于氧化还原反应中,是从属关系,而复分解反应与之不相关,非从属关系。
[问]离子反应与氧化还原反应有何关系呢?可举例说明?并用示意图表示。
[答]有些离子反应是氧化还原反应,如:Fe+2H====Fe2+H2↑
Fe+Cu
2+
++
-
+
+
=====Fe2+Cu等,还有些离子反应不属氧化还原反应,如OH+H====H2O SO24+Ba2====BaSO4↓等,因此两者属于交叉关系,可图示如右:
[投影]请看下列反应,并回答所设问题。+(1)C+CO2 2CO
高温(2)CaCO3CaO+CO2↑
高温(3)2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑
(4)2NaOH+H2SO4====Na2SO4+2H2O
[问题1]从不同角度说出以上四个反应的类型。
....[提问并回答](1)属化合反应;属氧化还原反应;属吸热反应;属非离子反应。
(2)属分解反应;属非氧化还原反应;属吸热反应;属非离子反应。
(3)属置换反应;属氧化还原反应;属放热反应;属离子反应。
(4)属复分解反应;属非氧化还原反应;属放热反应;属离子反应。
[问题2]反应(1)(3)为氧化还原反应,请用双线桥表示电子转移的方向和数目,并指出氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物。
[生]用双线桥表示反应(1)(3),并由一名学生板演。
C为还原剂,CO2是氧化剂,CO既是氧化产物也是还原产物。
Al为还原剂,HCl是氧化剂,AlCl3为氧化产物,H2是还原产物。
[讲]氧化还原反应的本质是电子的转移,由此而产生的其他概念及转化关系归纳如下:
[投影总结]氧化还原反应的有关概念及关系。
[说明]投影时先给出中间一行内容,然后根据氧化还原反应的相关概念,在老师提示下共同找出有关概念及关系。
[问题3]反应(3)(4)属离子反应,请写出离子方程式。
[学生板演]
++[评价](3)2Al+6H====2Al3+3H2↑
-+(4)OH+H====H2O [问题4]反应(3)(4)的离子方程式还能表示哪些物质间的反应?请各举一例写出化学方程式。
[学生]如2Al+3H2SO4(稀)====Al2(SO4)3+3H2↑
Ba(OH)2+2HCl====BaCl2+2H2O
[讲解]显然,离子方程式不仅可表示一定物质间的某个反应,而且表示所有同一类型的离子反应。
++-[问题5]请分析反应(3)中H,反应(4)中H和OH反应前后浓度的变化,说明离子反应的本质。
++-[学生]反应(3)中H转化为H2而减少,反应(4)中H与OH因结合成难电离的水而减少,显然,离子反应朝着使某些离子浓度减小的方向进行。
[小结]离子反应的本质:离子浓度的减小。
[问题6]哪些因素可使离子浓度减小呢?
[学生]生成难电离物或生成气体或生成难溶物。因氧化还原反应的发生也可使某些离子的浓度减小如以上反应(3)。
[投影总结]离子反应
[问题7]反应(4)为放热反应。试简要说明中和反应为什么全是放热反应,并用图表表示反应中反应物和生成物的能量变化。
+-[分析]中和反应的实质为由酸电离出的H跟由碱电离出的OH作用而生成难电离水+-+-的过程。即H+OH====H2O。由反应(4)是放热反应,说明:H与OH的能量总和大于水分子的总能量,当两者反应时,一部分能量会以热量形式释放出来,所以中和反应都是放热反应。可用图表示意如下:
[投影总结]化学反应中的能量变化。
[讲述]任何一个化学反应的发生,都必然伴随着物质变化和能量变化。
.........[本节小结]本章教材中介绍的氧化还原反应和离子反应等知识,都是中学化学的重要理论。本章概念较多,在学习中要在复习初中化学中有关知识的基础上,对其进行分类、归纳,掌握其中的规律。
●板书设计
第三篇:2018高考化学复习氧化还原反应基础对接高考
课时3 氧化还原反应基础
氧化还原反应概念间的联系
1.(2015·四川理综,1)下列物质在生活中应用时,起还原作用的是()A.明矾作净水剂 C.漂粉精作消毒剂
B.甘油作护肤保湿剂 D.铁粉作食品袋内的脱氧剂
解析 A项,明矾作净水剂是因为它溶于水生成的Al(OH)3胶体具有较大的表面积,能够吸附水中的悬浮物而沉降,错误;B项,甘油作护肤保湿剂是因为它具有吸湿性,错误;C项,漂粉精作消毒剂是因为它具有强氧化性,能够杀死水中的细菌和病毒,错误;D项,铁粉作食品袋中的脱氧剂是因为铁粉具有还原性,能够和氧气发生反应,降低食品袋中的氧气浓度,正确。答案 D
2-2-2.(2016·北京理综,10)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O7(橙色)+H2O2CrO4(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是()A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
-B.②中Cr2O27被C2H5OH还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
-解析 A项,①中在平衡体系中滴加70%H2SO4溶液,平衡向左移动,c(Cr2O27)-增大,橙色加深,③中滴加30%NaOH溶液,平衡向右移动,c(CrO24)增大,溶液变黄,正确;B项,②中重铬酸钾氧化乙醇,反应中重铬酸钾被乙醇还原,正确;C项,②是酸性溶液,④是碱性溶液,酸性溶液中能氧化乙醇,而碱性溶液中不能氧化乙醇,说明K2Cr2O7在酸性溶液中氧化性强,正确;D项,若向④溶液中加入70%的H2SO4溶液至过量,溶液由碱性变为酸性,K2Cr2O7在酸性溶液中氧化性强,可以氧化乙醇,溶液变绿色,错误。答案 D 氧化还原反应规律及应用
3.(2015·海南化学,6)已知在碱性溶液中可发生如下反应:
--n-2R(OH)3+3ClO-+4OH-===2ROn4+3Cl+5H2O,则RO4中R的化合价是()A.+
3C.+5
B.+4 D.+6
2-解析 根据反应前后电荷守恒,可得n=2,则RO4中R的化合价为+6价,即选D。答案 D 4.(2016·上海化学,13)O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2―→SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是()A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4 解析 A.O元素的化合价由反应前的+1价变为反应后的0价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,错误;B.在反应中O2F2中的O元素的化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而H2S中的S元素的化合价是-2价,反应后变为SF6中的+6价,所以H2S是还原剂,错误;C.外界条件不明确,不能确定HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,错误;D.根据反应化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量的比是1∶4,正确。答案 D 5.(1)[2016·课标全国卷Ⅱ,26(5)]联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是_____________________。(2)(2016·上海化学,26)(CN)2与Cl2的化学性质相似。(CN)2与NaOH溶液反应生成________、________和H2O。
(3)(2015·新课标全国卷Ⅰ)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为________。(4)(2015·新课标全国卷Ⅱ)ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是________(填标号)。a.明矾
c.盐酸
b.碘化钾 d.硫酸亚铁
答案(1)固体逐渐变黑,并有气泡产生(2)NaOCN NaCN(3)MnSO4(4)d
揭秘:近年的高考试题对这部分知识的考查更多的是集中在对氧化还原反应本质的理解与掌握上,即对电子得失能力的强弱判断、电子得失守恒,以及守恒规律在有关化学计算中的应用。相关内容在高考试题中一般以选择题和填空题的形式呈现。更多的是与其他化学原理知识进行综合,对一些判断或说法的正误进行分析。
第四篇:氧化还原反应教案
海豚个性化教案
1.掌握氧化还原反应基本概念 2.判断氧化性还原性的相对强弱
3.根据得失电子守恒,掌握氧化还原方程式配平并进行有关计算 基本概念
在无机反应中,有元素化合价升降,即电子转移(得失或偏移)的化学反应是氧化还原反应。在有机反应中,有机物引入氧或脱去氢的作用叫做氧化反应,引入氢或失去氧的作用叫做还原反应。
判断依据
无机反应时,得到了电子(或电子对偏向)的元素被还原,失去了电子(或电子对偏离)的元素被氧化。有机物反应时,把有机物引入氧或脱去氢的作用叫氧化,引入氢或失去氧的作用叫还原。
即应看其是失去了电子(或电子对偏离),还是得到了电子(或电子对偏向)或者看其化合价是升高了还是降低了。
在反应物中:
失去了电子(或电子对偏离)即为还原剂,其化合价升高。
得到了电子(或电子对偏向)即为氧化剂,其化合价降低。
在产物中:
被氧化的元素叫做氧化产物,其化合价在反应的过程中升高了。
被还原的元素叫做还原产物,其化合价在反应的过程中降低了。
一般来说,在氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物中,氧化剂的氧化性最强,还原剂的还原性最强。一.氧化还原反应的判断
(1)氧化还原反应的本质_______________特征________________判断依据:_______________________ 例1.下列反应属于氧化还原反应的是_____
A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
B.Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2
C.Cl2+H2O=HCl+HClO
D.ICl+H2O=HCl+HIO
E.CH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O
F.3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl(2)四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
辨析:A.有单质参加和有单质生成的反应一定是氧化还原反应
B.元素从化合态变为游离态一定被还原
C.复分解反应不一定是氧化还原反应
D.金属离子被还原一定得到金属单质
二.氧化还原反应的相关概念
还原剂—____电子—化合价_____—被_____—发生_____反应—得到_____产物(升失氧还)
氧化剂—____电子—化合价_____—被_____—发生_____反应—得到_____产物(降得还氧)
(反应物,物质)
(元素)
(元素)
(生成物,物质)例2.在Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2O反应中,海豚个性化教案
_______是氧化剂;_______是还原剂;______元素被氧化;_______元素被还原;_______是氧化产物;________是还原产物;电子转移总数为________。
例3.常温下,在溶液中可以发生反应:X+2Y3+==X2++2Y2+,则下列叙述:①X被氧化;②X是氧化剂;③X具有还原性;④Y2+是氧化产物;⑤Y2+具有还原性;⑥Y3+的氧化性比X2+要强。其中正确的是()
A.②④⑥
B.①③④
C.①③⑤⑥
D.②⑤ 辨析:氧化反应,被氧化,氧化产物,氧化剂,抗氧化剂 三.氧化还原反应的表示方法及电子转移数目
(1)双线桥:__________指向__________,__________指向__________(得失相等)
(2)单线桥:__________指向__________,(不计得失)例4.用两种方法表示氧化还原反应
2KClO3==2KCl+3O2
2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2 KClO3+ 6HCl== KCl+3Cl2+3 H2O
例5.(1)某反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)
3、H2O、H2O2,已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2
写出该反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目 _______________________________________________________。(2)某一反应体系有反应物和生成物共6种物质,浓HCl、Cl2、H2O、ClO2、KClO3、KCl,写出该反应方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目。________________________________________________________ 四.常见氧化剂与还原剂(单质、化合物、离子)
(1)常见氧化剂:
(2)常见还原剂:
例6.下列反应需要加入氧化剂才能实现的是()必须加入还原剂才能实现的是()A.Cl-→Cl2 B.S2-→H2S
C.Cl2→Cl-D.MnO4-→MnO42-
例7.下列离子,因发生氧化还原反应而不能共存的是
A.HCO3-、AlO2-、Na+、Cl-
B.Fe2+、H+、NO3+、Cl-C.Cu2+、Na+、S2-、SO42-
D.H+、K+、SO32-、S
氧化剂还原剂不是固定不变的,同一物质在不同反应中可以扮演不同角色。
例8.水参加的下列反应,哪些是氧化还原反应?这些反应中水分别起什么作用?
A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C.Na2O+H2O=2NaOH
D.3NO2+H2O=2HNO3+NO E.NaH+H2O=NaOH+H2↑
F.2F2+2H2O=4HF+O2 G.Cl2+H2O=HCl+HClO
H.SO2+H2O=H2SO3 小结:
五.氧化性还原性分析与比较
(1)根据价态分析氧化性还原性
例9.举例说明下列物质分别体现氧化性和还原性的反应 HCl SO2 FeCl2(2)氧化性还原性(得失电子能力)强弱比较
举例说明比较氧化性还原性的五种方法(金属非金属活动性、反应条件、氧化还原反
海豚个性化教案
应方程式、与变价元素反应产物的价态、电化学方法)氧化性比较: 还原性比较:
例10.已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,(1)比较Fe2+、I-、Br-的还原性。
(2)分别向FeI2、FeBr2中通入少量Cl2,写出反应的离子方程式。例11.已知反应Cu+Cl2==CuCl2 2Cu+S==Cu2S,回答:
①判断单质的氧化性:Cl2_____S
②完成反应:Cl2+H2S—— ③还有哪些事实可以用来比较Cl2与S的氧化性? 例12.将H2S气体通入四种不同浓度的硝酸溶液中,发生下列反应: ①3H2S+2HNO3 = 3S +2NO +4H2O
②4H2S+2HNO3 = 4S +NH4NO3 + 3H2O ③H2S+2HNO3 = S +2NO2 + 2H2O ④5H2S+2HNO3 = 5S +N2 + 6H2O 根据上述反应判断四种硝酸溶液的氧化性由强到弱的顺序是()。(A)④②①③
(B)③①④②
(C)②④①③
(D)①④②③
六.氧化还原反应的基本规律: 理解先强后弱规律、歧化归中规律、得失电子守恒规律等 例13.向HCl、FeCl3、CuCl2混合溶液中加入铁粉,依次写出反应的离子方程式
例14.G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平): ①GQ+NaCl
②Q+H2OX+H2 ③Y+NaOHG+Q+H2O
④Z+NaOHQ+X+H2O 这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为
A.QGZYX
B.GYQZX
C.GYZQX
D.ZXGYQ 例15.已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:
H2O2→H2OIO3-→I2MnO4-→Mn2+HNO2→NO,如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是()。
A.H2O2
B.IO3-
C.MnO4-
D.HNO2 七.氧化还原反应方程式配平(方法:化合价升降相等)
具体配平策略:从左边开始,或从右边开始,或从两边开始; 要点:以分子为单位计算化合价变化值
例16.FeS2+ O2=== Fe2O3+ SO2 S+NaOH=== Na2S+
Na2SO3+
H2O KMnO4+ HCl====KCl+ MnCl2+ Cl2+ H2O KMnO4+ H2C2O4+ H2SO4=== CO2+ MnSO4+ K2SO4+ H2O □KMnO4+□KNO2+□()====□MnSO4+□K2SO4+□KNO3+□H2O 有机物参加的氧化还原反应,变价元素往往有碳,可采用氢氧标碳标出碳元素化合价。缺项配平时,根据原子守恒进行判断,缺少的物质一般为__________________ 例17.单质铁溶于一定浓度的硝酸中反应的化学方程式如下:
a Fe+b NO3-+c H+==d Fe2++f Fe3++g NO↑+h N2O↑+k H2O(系数均为自然数)(1)c、g、h的关系式是_____________________________(原子守恒)(2)b、c、d、f的关系式是__________________________(电荷守恒)
(3)d、f、g、h的关系式是___________________________(得失电子守恒)八.氧化还原反应有关计算(得失电子守恒)
海豚个性化教案
计算公式:
n(氧化产物)×变价原子个数×化合价变化值==n(还原产物)×变价原子个数×化合价变化值 n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值==n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值 例18.硫酸铵在强热条件下分解,生成NH3、SO2、N2、H2O,反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是()。
A.1:
3B.2:3
C.1:
1D.4:3 例19、24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol/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.+2
B+
3C.+4
D.+5 例20.1.92克铜和一定量的浓硝酸反应,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色慢慢变浅,当铜反应完毕时,共收集到标况下的气体1.12 L(不考虑NO2与N2O4的转化),计算(1)参加反应的硝酸的物质的量(2)生成气体中各成分的物质的量(3)将生成的气体与多少mol O2混合溶于水,才能使气体全部被吸收? 九.氧化还原反应的应用
辨析:下列反应中,所述物质或过程全部发生氧化反应的是 A.HClO、H2O2、O3等具有很好杀菌消毒作用 B.橡胶老化,钢铁生锈,白磷自燃 C.铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化
D.在催化剂作用下,乙醇变为乙醛,乙醛变为乙酸
E.苯酚久置在空气中变为粉红色,Fe(OH)2露置在空气中最终变为红褐色。F.丙烯、油酸等使酸性KMnO4溶液、溴水褪色 G.为防食物变质,常加入VC等食品添加剂。
H.原电池负极发生的反应,电解池阴极发生的反应 I.SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、品红溶液褪色 J.植物光合作用,呼吸作用
K葡萄糖作为能源物质为人体提供能量。常见易错题
例1.一定量的KClO3中加入浓盐酸发生如下反应:KClO3+6HCl(浓)==KCl+3Cl2↑+3H2O,其中发生氧化反应的元素和发生还原反应的元素的质量之比为()
A.1:6
B.6:1
C.1:5
D.5:1
错解:选B项。错因是未准确理解和区分浓盐酸在反应中的作用。
解析:根据题设可判断出发生还原反应的元素是KClO3中的Cl,发生氧化反应的元素是HCl中的Cl;由“化合价邻位转化”规律可知HCl中有一部分Cl转入到KCl中、还有一部分Cl转入到Cl2中,再根据化学反应方程式中各物质的化学计量数可知答案为D项。
例2.在反应3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,有19.2 g Cu被氧化,则被还原的HNO3的质量为多少? 解析:根据元素化合价变化情况可知,题设反应中HNO3有一部分是作酸,转化为Cu(NO3)2,另一部分被还原,转化为NO,则被氧化的Cu与被还原的HNO3的关系式为3Cu~2HNO3,则。
二、防思维不严:严密思维是正确解题的保证。在解题过程中,对反应变化的不确定性、问题的开放性、隐含条件或知识的挖掘不力等,都会造成解题时思维不严,导致答案出现失误。
例3.下列变化过程需要加入还原剂的是()
A.KClO3→KCl
B.KCl→AgCl
C.H+→H2
D.C→CO2
海豚个性化教案
错解:选A、C项。错因是对KClO3→KCl的多种变化方式没有把握好。
解析:根据题意,“要加入还原剂实现”此变化,则说明各选项变化为氧化剂的变化,即变化中有元素化合价降低的情况,判断各项知A、C项符合这一点;但对于A项还要注意,实现KClO3→KCl的变化有多种方式,如KClO3受热分解也能得到KCl,即实现A项转化不一定要加入还原剂。故答案为C项。
例4.向NaBr、NaI和Na2SO3混合溶液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧(已知Br2易挥发,I2易升华),得到固体剩余物质的组成可能是()
A.NaCl、Na2SO4
B.NaCl、NaBr、Na2SO4
C.NaCl、Na2SO4、I2
D.NaCl、NaI、Na2SO4
错解:选A项或A、D项。一是未注意三种阴离子Br-、I-、SO32-与Cl2反应的先后顺序;二是未考虑已知Br2、I2的特殊性质。
解析:解答本题要考虑两个问题,一是三种阴离子Br-、I-、SO32-的还原性强弱顺序为SO32->I->Br-;二是Br2受热易挥发、I2具有升华特性。这样再考虑氯气的用量不同时的各种情况,可知答案为A、B项。
三、防审题不细:仔细审题是准确解题的重要前提。在某个氧化还原反应问题分析中,常常同时出现多个限制性条件,概念辨析中常出现“错误”、“正确”、“不一定”等词。例5.在下列反应中,水既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是()A.2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
B.C+H2O(g)==CO+H2 C.CaO+H2O==Ca(OH)2
D.Cl2+H2O==HCl+HClO
错解:选C、D项。错因是C项不是氧化还原反应。
解析:本题有两个限制性条件:一是“水既不作氧化剂又不作还原剂”,排除A、B项;二是“氧化还原反应”,排除C项。故答案为D项。
例6.在反应3NO2+H2O==2HNO3+NO中,氧化剂与还原剂的分子数之比为()
A.2:1
B.1:2
C.3:1
D.1:3
错解:选A项。在答题时将氧化剂与还原剂的量弄反了。
解析:本题涉及的反应为歧化反应,氧化剂与还原剂都是NO2。其中2NO2→2HNO3的变化为还原剂发生的反应,NO2→NO的变化为氧化剂发生的反应。通过其计量数可知答案为B项。
四、防方法不当:“好的方法是成功的一半”。在氧化还原反应有关问题分析中,用守恒法是最基本的方法,如电子得失守恒、质量守恒(主要是原子个数守恒)、电荷守恒(适用于有离子参与的氧化还原反应),更多的时候要联合应用上述守恒方法。
例7.若锌与稀硝酸反应时,其化学反应方程式为4Zn+10HNO3==aZn(NO3)2+bM+cH2O,则a、b、c、M可能分别为()
A.4、1、5、N2O
B.4、2、4、NO2
C.4、1、3、NH4NO3
D.4、3、5、NO
错解:选A项或A、B项。根据质量守恒定律,判断反应前后氮原子的个数相等,得结论。
解析:本题直接根据质量守恒定律可以求解,但繁琐易错,可将质量守恒与电子得失守恒结合求解。本题分两种情况讨论:
(1)M中N全部被还原。根据质量守恒定律得a=4(Zn守恒),故被还原的氮的原子数为(个)。设M中N的化合价为+n,由电子得失守恒有:,解得n=1,即M为N2O。
(2)M中N部分被还原(如NH4NO3)。a=4(Zn守恒),此时被还原的氮原子只有1个,且还原后其化合价为-3。反应中Zn失电子情况为,N得电子情况为,二者相等,故
海豚个性化教案
NH4NO3符合题意。
综上所述,答案为A、C项。
例8.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和Pb2+,则参加反应的Cr3+与PbO2的个数之比为()
A.1:3
B.2:3
C.1:1
D.4:3
错解:选A项。有些学生在解答此题时,出现以下失误情况:一是想写出PbO2与Cr3+反应生成Cr2O72-和Pb2+的化学反应方程式,通过判断化学计量数来选择答案,费时而且易错;二是认为Cr2O72-中Cr的原子数为2,算Cr3+的电子变化数时除以2而误选A项。
解析:本题的解题关键是认识到PbO2与Cr3+之间发生了氧化还原反应,利用电子得失守恒来进行计算,设参加反应的Cr3+的数目为x,PbO2的数目为y,则,解得x:y=2:3。故答案为B项。
点拨:除上述情形外,解题时常常还出现如氧化产物或还原产物判断不全或错误、电子得失数目确定不准等问题。在学习过程中要努力克服这些缺点,逐步提高知识掌握水平和应用能力,相信高考中的你一定会成功。
第五篇:氧化还原教学过程
[板书设计]
第三节 氧化还原反应
一、氧化还原反应
1、氧化还原反应的特征:元素化合价升降
2、氧化还原反应的本质:电子转移【板书】第三节 氧化还原反应
【复习】试写出氢气还原氧化铜的化学方程式;
我们初中学过氧化反应和还原反应,请以上述反应为例,从得氧、失氧角度分析氧化还原反应,指出氧化剂、还原剂。一个学生板书:
思考、回答:
H2夺取CuO中的氧与氧结合发生了氧化反应,CuO失去氧发生了还原反应。
在反应中,H2夺取氧是还原剂;CuO提供氧,是氧化剂。复习初中学过的知识,注重初、高中知识的衔接。(【思考、讨论】 氧化反应:2Mg + O2 = 2MgO 还原反应:CuO+H2== Cu+H2O 分类的标准:得失氧
Mg得到氧,发生氧化反应 CuO失去氧,发生还原反应
【讨论,回答】氧气失去氧,发生了还原反应;氢气得到氧,发生了氧化反应。)
一、氧化还原反应
【过渡】那么请大家再分析下列3个氧化还原反应: 2CuO + C = 2Cu + CO2↑ H2O + C = H2 + CO CuO + H2 = Cu + H2O(思考与交流】
化合价降低,发生还原反应
+2
0
0
+4 2CuO + C = 2Cu + CO2↑
化合价升高,发生氧化反应
化合价降低,发生还原反应 H2O + C = H2 + CO
化合价升高,发生氧化反应
化合价降低,发生还原反应 CuO + H2 = Cu + H2O 化合价升高,发生氧化反应)
在以上反应中各元素的化合价在反应前后有无变化,讨论氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系。【过渡】通过以上分析可以看出物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应,物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。
板书》1.氧化还原反应(oxidation-reduction reaction, 也作redox reaction)是在反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应。在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。((这种反应可以理解成由两个半反应构成,即氧化反应和还原反应。此类反应都遵守电荷守恒。在氧化还原反应里,氧化与还原必然以等量同时进行。两者可以比喻为阴阳之间相互依靠、转化、消长且互相对立的关系。有机化学中也存在氧化还原反应。))
那么我们再看下面反应: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu(【分析】
化合价升高
0
+2
+2
0 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
化合价降低)
【小结】可见,在反应Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu中虽然没有发生得氧失氧的情况,但其与上面我们刚刚分析的三个得失氧的反应有共同的特点:物质所含元素化合价发生了升降。由此,并非只有得失氧的反应才是氧化还原反应。①指出上述化学方程式中各元素的化合价。②你能否从化合价的变化认识氧化还原反应的特征? 思考、回答:
氧化还原反应的主要特征是元素的化合价在反应前后发生了改变。
板书】
1、氧化还原反应的特征:元素化合价升降
(也是判断依据)
【过渡】 为什么氧化还原反应前后元素化合价会发生变化?其本质原因是什么? 以反应2Na+Cl2 ====2NaCl为例,观看NaCl的形成过程的flash,分析元素化合价升降的本质原因。钠最外层一个电子,在化学反应中易失去一个电子达稳定结构,氯最外层七个电子在化学反应中易得一个电子达稳定结构。(【观看动画并回答】钠元素在反应后化合价升高是由于钠原子在反应中失去了一个电子,显+1价;氯元素在反应前后化合价降低是由于氯原子在反应中得到一个电子,显-1价。元素化合价升降是由元素得或失电子所引起的。
从NaCl的形成看化合价升降的根本原因是电子的得失
【过渡】再以H2 + Cl2 == 2HCl为例观看HCl的形成过程的flash,分析元素化合价升降的本质原因。】
H2 和Cl2化合时没有电子的得失,氢氯两原子通过共用电子对结合成共价化合物的分子由于原子吸引电子的能力有差别,造成共用电子对的偏移,且共用电子对偏向氯原子,偏离氢原子,即化合价的变化是由于共用电子对的偏移引起的。)【总结】电子得失
共用电子对偏移
【板书】
2、氧化还原反应的本质:电子转移(得失或偏移)
板书总结:氧化剂发生还原反应,得电子,化合价降低,有氧化性,被还原,生成还原产物。
还原剂发生氧化反应,失电子,化合价升高,有还原性,被氧化,生成氧化产物。
编辑本段与电化学(electrochemistry)的关系
每一个氧化还原反应都可以做成一个原电池。其中发生氧化反应的一极为原电池的负极,在金属做两极时,活泼性较强的金属常做负极;发生还原反应的一极为原电池的正极,在金属做两极时,活泼性较弱的金属常做正极。两个电极之间有电势差(电化学上通常叫电动势),因此反应可以进行,同时可以用来做功。
【引申】
根据上题进行填空:归纳氧化还原反应和四种基本反应类型的关系?
教师活动 学生活动 设计意图[思考与交流6] ①有没有氧化还原反应?若有,请找出来。
②你认为四种基本类型的反应与氧化还原反应的关系怎样?
化合反应
① CO2 + C高温 2CO ② SO2+H2O=H2SO3
分解反应
③CaCO3 高温 CaO + CO2↑
④2H2O 通电2H2↑+O2↑
置换反应
⑤Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ⑥2CuO + C高温 2Cu + CO2 ↑
复分解反应
⑦HCl+NaOH=NaCl+H2O ⑧BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓ ③有人说置换反应,有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部氧化还原反应。你认为这个说法正确吗?请说明你的理由。④尝试画出化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应与氧化还原反应的交叉分类示意图,并列举具体的化学反应加以说明。【引申练习】
[归纳与整理6] 从氧化还原反应的角度认识四种基本类型 置换反应全部属于氧化还原反应
有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应 复分解反应全部属于非氧化还原反应
有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应,但有单质参与的反应不一定是氧化还原反应(如石墨变成金刚石)。复分解反应则一定不是氧化还原反应。
对于不属于上述四种基本反应类型的化学反应,有属于氧化还原反应的(例如一氧化碳还原氧化铜),也有不属于氧化还原反应的(例如氧气在一定条件下反应变成臭氧)
归中反应,歧化反应可以看作是特殊的氧化还原反应
1、下列个反应是否为氧化还原反应 ①CaO + H2O == Ca(OH)2 ②2Na + Cl2 == 2NaCl ③CaCO3 == CaO + CO2↑ ④2H2O == 2H2↑+ O2↑
⑤Zn + H2SO4 ==ZnSO4+H2↑ ⑥Fe+CuSO4 == FeSO4 +Cu ⑦BaCl2+Na2CO3=BaCO3+2NaCl
2、判断题:
有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应;()有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应;()有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应()
【随堂练习】
判断下列反应是否属于氧化还原反应? ⑴ 2Mg + O2 ==2MgO ⑵ 2KClO3 == 2KCl+3O2↑
⑶ Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑ ⑷ Fe+2HCl== FeCl2 + H2↑ ⑸ Cu(OH)2 == CuO + H2O
【随堂练习】模仿课本分析2Na+Cl2 =2NaCl的模式分析下列氧化还原反应:(1)Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
(2)2H2O ==== 2H2↑+ O2↑
【课堂练习5】下列反应不是氧化还原反应的是
()A.2F2+2H2O==4HF+O2
B.I2+SO2+H2O==H2SO4+2HI C.2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
D.Na2O+H2O==2NaOH
【引言】氧化还原反应中,电子的得失或转移如何表示呢?
【板书】
二、氧化还原反应表示法
【设问】写出氢气还原氧化铜的化学方程式,并标出各元素的化合价。此反应中的电子转移如何表示呢? 一个学生板书:
编辑本段表示方法——双线桥法
表明反应前后同一元素原子间的电子转移情况
1.双线桥法的基本步骤
(1)标价态
明确标出各发生氧化还原反应的元素化合价。
(2)连双线
连一条线由氧化剂中化合价降低的元素指向还原产物中的相应元素,另一条线由还原剂中化合价升高的元素指向氧化产物中的相应元素。
(3)注得失
一律标出“失去”或“得到”的电子数,格式为“得或失 发生氧化还原反应的原子数×单位原子得失电子数”和该元素“被氧化”或“被还原”。)
【组织讨论】双线桥法可以表示什么?书写时应注意什么? 讨论后回答。
双线桥法可以表示出同一元素,在反应物和生成物之间原子或离子得失电子的结果。
注意: ①双箭号从反应物指向生成物;②
箭头,箭尾一律指向化合价变化的同种元素 ;③还原剂失去电子总数和氧化剂得到电子数总数相等(得失电子数目应相等。)(4)(一律在线上标出升降变化,如“化合价升高”“化合价降低”,不可标为“升价”或“降价”。一律注明“得”或“失”字样.数字表示该元素失去电子(也是另一元素得到)电子的总数
图示:
失 ne-电子
还 原 剂 +
氧 化剂
→
氧化产物
+ 还原产物
得ne-电子
【课堂练习1】
用双线桥表示下列氧化还原反应,标出电子转移的方向和数目 MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+2H2O+Cl2↑
2FeCl3+H2S==2FeCl2+S↓+2HCl 2FeCl3 + 2HI =2FeCl2 + 2HCl + I2
【设问】能否用其它的方法表示氧化还原反应呢?
编辑本段表示方法——单线桥法
表明反应前后不同元素原子间的电子转移情况
1.单线桥法的基本步骤
(1)标价态
明确标明发生氧化还原反应的元素的化合价
(2)连单线
连接方程式左边的氧化剂与还原剂,箭头一律指向氧化剂
(3)注得失
标出转移的电子的总数,这里不用像双线桥那样,仅需直接标出电子总数
2.注意事项
(1)不得标明“得”或“失”,否则是错的
(2)箭头表示电子转移的方向,指向氧化剂.数字表示该元素失去电子(也是另一元素得到)电子的总数.②箭号的出发点是失电子的元素。图示:
ne-
还 原 剂 +
氧 化剂
→
氧化产物
+ 还原产物
【课堂练习二】
【课堂练习2】溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似,能与大多数金属反应生成相应的氯化物,跟水反应的化学方程式为:IBr+H2O==HBr+HIO,下列有关IBr的叙述中,不正确的是
()A.很多反应中IBr是氧化剂
B.在IBr中碘和溴的化合价均为零
C.和水反应时,IBr既是氧化剂又是还原剂
D.和NaOH反应生成NaBr和NaIO
氧化还原反应五规律
一、表现性质的规律
1、价态律:元素处于最高价态,只具有氧化性;元素处于最低价态,只具有
还原性;处于中间价态,既具氧化性,又具有还原性
例1在下列物质中,既具有氧化性又具有还原性的是()。
A.铁
B.硫
C.铁和硫
D.氧和铁
答案:B。
二、性质强弱的规律
2、强弱律:反应中满足:氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物(一物质还原性很强=失电子的能力强
一个反应中,具有还原性的物质:
1、还原剂
2、还原产物
一个反应中,具有氧化性的物质:
1、氧化剂
2、氧化产物
金属性在本质上就是还原性,而还原性不仅仅表现为金属的性质。
非金属性在本质上就是氧化性,而氧化性不仅仅表现为非金属单质的性质。
一个粒子的还原性越强,表明它的氧化性越弱;粒子的氧化性越强,表明它的还原性越弱。
即在金属活动性顺序表中,排在前面的金属还原性强,排在后面的金属离子氧化性强
如:在元素周期表中,非金属性最强的非金属元素氟,它的氧化性最强,因此氟元素无正价。反之,金属性越强的元素,它的还原性也就越强。
一切氧化还原反应之中,还原剂的还原性>还原产物的还原性
一切氧化还原反应之中,氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性
还原性的强弱只与失电子的难易程度有关,与失电子的多少无关。
金属得电子不一定变为0价 例:2Fe+Cu=2Fe2+ + Cu2+,Fe3+—Fe2+)
例2(1993年高考题)根据反应式:(1)2Fe3++2I-=2Fe2++I2,(2)Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+,可判断出离子的还原性从强到弱的顺序是()。
A.Br-、Fe2+、I-
B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+
D.Fe2+、I-、Br-解析:反应(1)中还原剂是I-,还原产物是Fe2+,故还原性I->Fe2+;反应(2)中还原剂是Fe2+,还原产物是Br-,故还原性Fe2+>Br-。综合起来可知还原性I->Fe2+>Br-,应选(B)。
【课堂练习3】下列反应中,能说明卤素氧化性顺序是Cl>Br>I的是
()
①2HClO4+Br2==2HBrO4+Cl2
②2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2
③2KI+Cl2==2KCl+I2
④ 2KI+Br2==2KBr+I2 A.仅①②③
B.仅①②④
C.仅②③④
D.①②③④
【课堂练习4】根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是()
H2SO3 + I2 +H2O = 2HI + H2SO4
2FeCl3 + 2HI =2FeCl2 + 2HCl + I2
3FeCl2 + 4HNO3 = 2FeCl3 + NO↑ + 2H2O + Fe(NO3)3
A.H2SO3 > I-> Fe2+ > NO
B.I-> F e2+ > H2SO3 > NO
C.Fe2+ > I-> H2SO3 > NO
D.NO > Fe2+ > H2SO3> I-
三、反应先后的一般规律
3、优先律:在同一氧化还原反应中,氧化剂遇多种还原剂时,先和最强还原剂反应
在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧剂,则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用;同理,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。
例如1993年全国高考化学题中涉及到NaBr、H2SO4、MnO2之间发生的主要反应的化学方程式。我们知道,浓H2SO4,可氧化Br-,MnO2也可氧化Br-,究竟是发生反应2NaBr+3H2SO4(浓)+MnO2 2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Br2↑,还是2NaBr+3H2SO4(浓)=2NaHSO4+SO2↑+2H2O+Br2↑?这就要分析浓H2SO4、MnO2的氧化性哪个更强些。我们熟知浓H2SO4不能氧化Cl-而MnO2可氧化Cl-,说明MnO2的氧化性比浓H2SO4强,故前述两个反应中第一个是正确的。
四、价态归中的规律
4、转化律:同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的化合价只接近而不交叉,最多只能达到同种价态
含同种元素不同价态的物质间发生氧化—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。这里的中间价可以相同(谓之“靠拢”),也可以不同——但此时必是高价转变成较高中间价,低价转变成较低中间价(谓之“不相错”)。
例如不同价态硫之间可以发生的氧化—还原反应是:
五. 守恒律
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。
例3(1993年高考题)硫酸铵在强热条件下分解,生成氨、二氧化硫、氮气和水。反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是()。
A.1∶
3B.2∶3
C.1∶
1D.4∶3
设有n摩电子得失,则得到氧化产物N2为n/6摩,还原产物SO2为n/2摩,它们的物质的量之比n/6∶n/2=1∶3,故选(A)。
编辑本段范例氧化还原方程式的书写——碳与硝酸 1,写出反应物和生成物的化学式
C+HNO3→NO2+CO2+H2O 2,列出元素的化合价的变化
在反应物这边 在生成物这边 变化量
C化合价 0 +4 升高4
N化合价 +5 +4 降低1
3,使化合价的升高和降低的总数相等
C+4HNO3→4NO2+CO2+H2O 4,配平其他物质的系数 C+4HNO3=4NO2↑+CO2↑+2H2O
编辑本段配平方法1——电子守恒法
1、配平原理
发生氧化还原反应时,还原剂失去电子、氧化剂得到电子。因为整个过程的本质好比是还原剂把电子给了氧化剂,在这一失一得之间,电子守恒。故根据还原剂失去电子的数目和氧化剂得到电子的数目相等,结合二者化合价的改变情况,可以分别把氧化剂、还原剂的计量数计算出来,这样整个氧化还原反应就顺利配平了。
2、方法和步骤
①标出发生变化的元素的化合价,并确定氧化还原反应的配平方向。
在配平时,需要确定先写方程式那边物质的计量数。有时先写出方程式左边反应物的计量数,有时先写出方程式右边生成物的计量数。一般遵循这样的原则:
自身氧化还原反应→ 先配平生成物的计量数;
部分氧化还原反应 → 先配平生成物的计量数;
一般的氧化还原反应→既可先配平生成物的计量数,也可先配平反应物的计量数。
②列出化合价升降的变化情况。当升高或降低的元素不止一种时,需要根据不同元素的原子个数比,将化合价变化的数值进行叠加。
③根据电子守恒配平化合价变化的物质的计量数。
④根据质量守恒配平剩余物质的计量数。最终并根据质量守恒检查配平无误。
编辑本段配平方法2——离子-电子法
在水溶液中进行的氧化还原反应,除用化合价升降法配平外,一般常用离子?电子法配平。其配平原则是:反应过程中,氧化剂获得的电子总数等于还原剂失去的电子总数。现在结合以下实例说明其配平步骤。
在酸性介质中,KMnO4与K2SO3反应生成MnSO4和K2SO4,配平此化学方程式。
配平的具体步骤如下:
(1)根据反应写出未配平的离子方程式
MnO4+ SO3→ Mn+ SO4①
(2)写出两个半反应式,一个表示还原剂被氧化的反应,另一个表示氧化剂被还原的反应:
氧化反应 SO3→ SO4
式中产物的氧原子数较反应物中的多,反应又在酸性介质中进行,所以可在上式反应物中加H2O,生成物中加H,然后进行各元素原子数及电荷数的配平,可得:
SO3+ H2O → SO4+ 2H+ 2e-②
还原反应 MnO4→Mn
式中产物中的氧原子数减少,应加足够多的氢离子(氧原子减少数的2倍),使它结合为水,配平后则得:
MnO4+ 8H+5e-→ Mn+ 4H2O ③
(3)根据氧化剂和还原剂得失电子数相等的原则,在两个半反应式中各乘以适当的系数,即以②×5,③×2,然后相加得到一个配平的离子方程式。
(4)写出完全的反应方程式:
5K2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4=6K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O
化合价升降法是一种适用范围较广的配平氧化还原反应方程式的方法。离子?电子法虽然仅适用于溶液中离子方程式的配平,但它避免了化合价的计算。在水溶液中进行的较复杂的氧化还原反应,一般均用离子-电子法配平。这两种配平方法可以相互补充。
编辑本段配平方法3——待定系数法
1、配平原理
质量守恒定律告诉我们,在发生化学反应时,反应体系的各个物质的每一种元素的原子在反应前后个数相等。通过设出未知数(如x、y、z等均大于零)把所有物质的计量数配平,再根据每一种元素的原子个数前后相等列出方程式,解方程式(组)。计量数有相同的未知数,可以通过约分约掉。
2、方法和步骤
对于氧化还原反应,先把元素化合价变化较多的物质的计量数用未知数表示出来,再利用质量守恒把其他物质的计量数也配平出来,最终每一个物质的计量数都配平出来后,根据某些元素的守恒,列方程解答。
快速配平七步法:
步骤一:分析化合价升降
步骤二:交换升降价数的系数
步骤三:过桥(双线桥)
步骤四:找到没有参加氧化还原反应的元素,并加入系数中.除(氧、氢)
步骤五:配平氢
步骤六:检查氧是否平
步骤七:完善(加反应条件、加等号、加上下箭头、约公约数)
配平方法:化合价升降法
编辑本段配平的注意事项
1:“集合原子”应做到优先配平。
2:先拆后合的拆项配平法中,需要拆的项是那些在反应中化合价既升高又降低(既作氧化剂又作还原剂)的物质。
3:整体法配平法中,选择把哪第个化合价升降过程“捆绑”作为一个过程是关键,选择时一定要把在反应中存在固定物质的量之比的升降过程过程进行“捆绑”,不存在固定物质的量之比的升降过程就不能进行“捆绑”。如S+KNO3+C——K2S+CO2+N2
4:离子反应配平:关键在于能否充分利用“电荷守恒”
5:缺项配平:注意两点:★如果是化学后应方程式其缺项一般为:水、酸、碱。如果是离子反应方程式其缺项般为:水、H、OH。★在离子反应方程式配平其缺项时如有两种可能如(H2O、H)或(H2O、OH),还应考虑离子共存的问题如:
Cu+FeS2+囗____——Cu2S+SO4+Fe+囗____
可有两种选择:(14、5、12H2O、7、3、5、24H)或(14、5、24OH、7、3、5、12H2O)后一种配平由于OH与Cu不能共存所以不正确。
氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中的意义
我们所需要的各种各样的金属,都是通过氧化还原反应从矿石中提炼而得到的。如制造活泼的有色金属要用电解或置换的方法;制造黑色金属和别的有色金属都是在高温条件下用还原的方法;制备贵重金属常用湿法还原,等等。许多重要化工产品的制造,如合成氨、合成盐酸、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食盐水电解制烧碱等等,主要反应也是氧化还原反应。石油化工里的催化去氢、催化加氢、链烃氧化制羧酸、环氧树脂的合成等等也都是氧化还原反应。
在农业生产中,植物的光合作用、呼吸作用是复杂的氧化还原反应。
虽然需要有细菌起作用,但就其实质来说,也是氧化还原反应。土壤里铁或锰的氧化态的变化直接影响著作物的营养,晒田和灌田主要就是为了控制土壤里的氧化还原反应的进行。
我们通常应用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应,否则就不可能把化学能变成电能,把电能变成化学能。
人和动物的呼吸,把葡萄糖氧化为二氧化碳和水。通过呼吸把贮藏在食物的分子内的能,转变为存在于三磷酸腺苷(ATP)的高能磷酸键的化学能,这种化学能再供给人和动物进行机械运动、维持体温、合成代谢、细胞的主动运输等所需要的能量。煤炭、石油、天然气等燃料的燃烧更是供给人们生活和生产所必需的大量的能。
由此可见,在许多领域里都涉及到氧化还原反应,我们引导学生学习和逐步掌握氧化还原反应对他们今后参加生产和生活都是有意义的。
根据氧化剂跟还原剂的反应方式,氧化还原反应一般可以分成三种类型:分子间的氧化还原反应、分子内的氧化还原反应和自身氧化还原反应。
(1)分子间的氧化还原反应
这是一种最普遍的氧化还原反应。反应中,电子的得失或电子对的偏移发生在两种不同物质的分子之间。
例如:
(2)分子内的氧化还原反应
在这类反应中,电子的转移发生在同一分子内的不同原子之间。
例如:
(3)自身氧化还原反应
在这类反应中,电子的转移发生在同一分子里的同种价态、同种元素的原子上。这种反应又称为歧化反应。
例如:
在氧化还原反应的方程式里,有的箭号不跨过等号(又称单线桥),有的箭号跨过了等号(又称双线桥)。在许多书刊上,这两种表示方法都有采用。箭号不跨过等号的,一般用于表示电子转移的方向和数目,它表明了多少个电子从还原剂中某元素的原子转移给氧化剂中某元素的原子,电子数前不用标出“得到”或“失去”。箭号跨过了等号的,一般用于表示发生氧化还原的元素本身得、失电子的变化,在电子数前要标明“得到”还是“失去”。这两种方法,仅仅是表示形式不同,它们都是用于表示氧化还原反应中电子得失(或转移)情况的。
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