高考化學月刊 專題2 氧化還原反應及其配平專題5課件.ppt

2012氧化還原反應專題 5 一 基本概念復習 1 特征 判別依據 2 實質 反應前后元素化合價有變化的反應 電子轉移 3 概念體系 氧化劑氧化性被還原還原反應還原產物 反應物表現性質變化過程發(fā)生反應所得產物 還原劑還原性被氧化氧化反應氧化產物 得電子 失電子 4 與四種基本反應類型的關系 5 氧化還原反應的表示方法 雙線橋 表示同一元素得失電子變化情況 箭頭都是由反應物指向生成物 在線橋上一定要注明 得 或 失 單線橋 表示氧化還原反應中電子轉移的方向和數目 而且箭頭方向一定是由還原劑指向氧化劑 6 氧化還原反應的類型 1 分子間氧化還原反應 2 分子內氧化還原反應 氧化劑和還原劑為同一種反應物 但被氧化 被還原的元素分別是不同的元素 3 自身氧化還原反應 或歧化反應 4 有些物質部分作為氧化劑 或還原劑 5 某種反應物既不是氧化劑又不是還原劑 二 常見的氧化劑和還原劑 氧化劑 1 活潑的非金屬單質 f2 cl2 br2 i2 o2 o3等 2 金屬的高價陽離子或不活潑的金屬離子 fe3 pb4 sn4 ag cu2 ag nh3 2 等 3 某些含氧酸 濃h2so4 hno3 hclo hclo3等 4 某些含氧鹽 硝酸鹽 固 氯酸鹽 固 kclo3 ca clo 2naclo kmno4 h k2cr2o7 h 等 5 具有 o o 結構的過氧化物 na2o2 h2o2 6 某些高價氧化物 mno2 n2o5 so3 pbo2等 7 其它 h 王水 hno3 3hcl 等 還原劑 1 金屬單質 除au pt na k fe zn al cu等 2 某些非金屬單質 c h2 s等 3 某些低價元素的物質 co nh3 fecl2 sncl2 so2 na2so3ash3 ph3 sih4 h2s na2s2o3 h2c2o4等 4 含有易失去電子的陰離子的物質 非金屬的陰離子 s2 i br cl so32 等 5 含醛基的有機物 甲醛 乙醛 葡萄糖 甲酸 甲酸某酯等 氧化劑和還原劑具有相對性 不是一成不變的 要具體分析 2 遵循守恒原則 原子守恒 電子守恒 電荷守恒 三 氧化還原反應規(guī)律 1 價態(tài)規(guī)律 最低價 只有還原性 最高價 只有氧化性中間價態(tài) 既有氧化性 又有還原性 3 反應順序規(guī)律 同一氧化劑與多種還原劑反應時 首先被氧化的是還原性較強的物質 同一還原劑與多種氧化劑反應時 首先被還原的是氧化性較強的物質 4 價態(tài)歸中 原則 同種元素的不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應 價態(tài) 只靠攏 不交叉 fes h2so4 濃 fe2 so4 3 so2 s h2o 5 鄰位不反應 同種元素不同價態(tài)物質間需有中間價態(tài)物質存在 氧化還原反應才能發(fā)生 6 鄰位價態(tài)規(guī)律 氧化還原反應發(fā)生時 其價態(tài)一般先變?yōu)猷徫粌r態(tài) 一般有 中間價態(tài)物質可以在堿液中歧化 而歧化產物又可以在酸液中發(fā)生歸中反應 3s 6oh 2s2 so32 6h 7 歧化原則 中間價態(tài) 高價態(tài) 低價態(tài) 高氧低還中兩性 歸中靠攏不交叉 歧化反應價升降 相鄰價態(tài)不反應 記憶口訣 2s2 so32 3h2o 3s 3h2o 8 二強 生成 兩弱 原則 氧化性 氧化劑 氧化產物還原性 還原劑 還原產物 氧化反應 ne 氧化劑 還原劑 還原產物 氧化產物 弱還原性 弱氧化性 還原反應 ne 9 影響氧還反應發(fā)生和產物的因素 溫度 濃度 酸堿性 有無催化劑影響 溫度因素 一般來說 升溫可增強氧化劑的氧化性和還原劑的還原性 hno3 濃 c 木炭 在常溫下不反應 但在加熱時就劇烈反應 又如 h2 c co作還原劑時只有在加熱或高溫時才能顯時出來 再如 cl2 koh cl2 koh 熱 濃度因素 增大反應物濃度能使氧化劑的氧化性增強 mno2只與濃鹽酸反應生成cl2 不與稀鹽酸反應 銅與濃硝酸反應不需加熱就可進行 產物為no2銅與稀硝酸反應需加熱才能進行 產物為no br2 so2 2h2o 2hbr h2so4 2hbr h2so4 濃 br2 so2 2h2o 這二個反應不矛盾 說明濃硫酸的氧化性大于稀硫酸的氧化性稀硫酸不能氧化hbr 介質 酸堿性的影響 含氧酸鹽作氧化劑時 在酸性條件下氧化性比在中性或堿性的條件下強 kclo3 6hcl kcl 3cl2 3h2o kclo3 nacl就不反應 kmno4在酸性堿性中性解質中的還原產物分別為mn2 mno2 k2mno4 no3 在酸性條件下顯氧化性 在中性溶液中不顯氧化性 左配法 ag3aso4 zn h2so4 ag ash3 znso4 h2o 21111 62118 四 氧化還原反應配平技巧 要求 多種變價 合并計算 常用 4 1 逆向配平 歧化反應 歸中反應 分解反應 部分參加氧化還原反應 s koh k2so3 k2s h2o p4 naoh h2o nah2po2 ph3 agno3 ag no2 o2 fe no3 3 fe2o3 no2 o2 al hno3 al no3 3 n2o h2o fe3c hno3 4 2 價態(tài)復雜 定價為0 fe no3 3 co2 no2 h2o 4 3 缺項配平 缺啥補啥 酸 堿 水 pt hno3 hcl h2ptcl6 no 22 112oh 人體內的超氧離子o2 對健康有害 使人過早衰老 但在催化劑sod存在下可發(fā)生如下反應 請完成并配平該離子反應方程式 鞏固 o2 h2o h2o2 o2 an bx bm ay na2sx naclo nacl na2so4 h2o 4 4 字母配平 質電守恒 1fe no3 2 1c3h5no9 4 5 分解反應 設 1 法 追蹤配平 1 2fe2o3 2no2 1 4o2 4 126110 3co2 3 2n2 1 4o2 5 2h2o 依據 o 守恒列式可求得 a b 15 44 pb n3 2 cr mno4 2 cr2o3 mno2 pb3o4 no ab b 22ba 36a 4 5 價配困難 待定系數 1p4o acl2 3 2p2cl5 1pocl3 421 64 依據 cl 守恒列式可求得 a 21 4 ca oh 2 s cas5 cas2o3 h2o nh4no3 n2 hno3 h2o as2s3 na2co3 nano3 na3aso4 na2so4 n2 co2 fe3o4 k2cr2o7 h2so4 k2so4 cr2 so4 3 fe2 so4 3 h2o cu io3 2 ki h2so4 cui i2 k2so4 h2o fe3p hno3 fe no3 3 no h2o h3po4 p4s3 hno3 h2o h3po4 h2so4 no 原子半徑大 最外層電子數少 其單質易失電子 還原性強 由此概括出金屬活動性順序表 決定因素 得失電子的難易 而非多少 五 氧化性 還原性相對強弱的判斷 原子半徑小 最外層電子數多 其單質易得電子 氧化性強 由此概括出非金屬活動性順序表 原子結構判依據 kcanamgalznfesnpb h2 cuhgagk ca2 na mg2 al3 zn2 fe2 sn2 pb2 h cu2 hg2 ag 還原性減弱 氧化性增強 金屬活動性順序表 非金屬活動性順序表 f2cl2br2i2s f cl br i s2 氧化性減弱 還原性增強 2 元素在周期表中的位置 同一周期 金屬性減弱 還原性減弱 非金屬性增強 氧化性增強 同一主族 金屬性增強 還原性增強 非金屬性減弱 氧化性減弱 3 反應方向判據 氧化性 氧化劑 氧化產物還原性 還原劑 還原產物 4 根據反應條件 反應中是否加熱 溫度高低 又無催化劑等 5 比較反應的次序 同一還原劑 氧化劑 同時和不同的氧化劑 還原劑 反應時 強還原劑與強氧化劑優(yōu)先反應 再與弱的氧化劑 還原劑 反應 2kmno4 16hcl濃 5cl2 2kcl 2mncl2 8h2o 所以氧化性 kmno4 mno2 o2 例 在含等物質的量濃度的ag fe3 cu2 al3 等陽離子的溶液中逐漸加入zn粉 反應如下 2ag zn 2ag zn2 2fe3 zn 2fe2 zn2 cu2 zn cu zn2 fe2 zn fe zn al3 zn不反應 結論 氧化性強弱 ag fe3 cu2 fe2 al3 例 在含等物質的量濃度的s2 i fe2 br 等陰離子的溶液中逐滴滴入cl2水 反應如下 s2 cl2 s 2cl 2i cl2 i2 2cl 2fe2 cl2 2fe3 2cl 2br cl2 br2 2cl 結論 還原性強弱 s2 i fe2 br zn2 cu2 fe2 cu 例 i fe2 so2 cl h2o2均有還原性 它們在酸性溶液中還原性強弱順序為cl fe2 h2o2 i so2 則下反應不能發(fā)生的是 a 2fe3 so2 2h2o 2fe2 so42 4h b h2o2 h2so4 so2 o2 2h2o c i2 so2 2h2o h2so4 2hi d 2fe2 i2 2fe3 2i so2 fe2 h2o2 so2 錯誤 so2 i fe2 i 錯誤 b d 6 根據反應進行的程度 同一還原劑分別與不同氧化劑反應 還原劑被氧化劑氧化得越徹低的 化合價升高越高 則氧化劑的氧化性越強 同一氧化劑分別與不同還原劑反應 氧化劑被還原劑還原得越徹低的 化合價降低越低 則還原劑的還原劑越強 2hbr h2so4 濃 br2 so2 2h2o 8hi h2so4 濃 4i2 h2s 4h2o 還原劑的還原性 hi hbr hcl 7 電極反應判據 活潑金屬作原電池負板 被氧化 電解池中還原性強離子在惰性陽極發(fā)生氧化 原電池負極或電解池陽極 強還原劑 ne 弱氧化產物 原電池正極或電解池陰極 強氧化劑 ne 弱還原產物 8 穩(wěn)定性判據 hclohclo2hclo3hclo4naclonaclo2naclo3naclo4 9 根據微粒得失電子放出 或吸收 能量判斷 當幾種原子得到相同的電子數形成穩(wěn)定結構的陰離子時 放出的能量越大或形成的離子穩(wěn)定性越強 則該原子的氧化性越強 當幾種原子失去相同的電子數形成穩(wěn)定結構的陽離子時 吸收的能量越小或形成的離子穩(wěn)定性越強 則該原子的還原性越強 計算依據 守恒原則 即配平原則 電子得失守恒 左右電荷守恒 原子質量守恒 例1 在3brf3 5h2o hbro3 9hf o2 br2反應中 若有7 5molh2o參加反應 則被h2o還原的brf3為 a 1molb 2molc 3mold 4 5mol 六 氧化還原反應計算技巧 練習 已知11p4 60cuso4 96h2o 20cu3p 24h3po4 60h2so4 若有9mol的cuso4參加反應 則被硫酸銅氧化的磷有 a 3 4molb 9 20molc 3 20mold 9 10mol b 實驗室里可通過以下反應來制取碘 2no o2 2no2 2h 2i no2 no i2 h2o 在這 過程中 每制取1moli2時 所消耗氧化劑的質量為 a 46gb 32gc 28gd 16g d 思考 a 例 mg鐵和含ng溶質的稀硝酸恰好完全反應 若有n 4ghno3被還原為no 則m n可以是 a 1 5b 2 9c 1 3d 1 2 b c 分析 因鐵在反應中的化合價變化不知道 所以要進行討論 3 若fe一部分轉化為fe2 一部分轉