氧化還原反應(yīng)(上)

1、氧化還原反應(yīng)一、氧化還原反應(yīng)方程式的配平根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)配平氧化還原反應(yīng)的方程式。配平可按兩步討論，即首先是電子得失總數(shù)相等，和而后按物質(zhì)守恒湊平。舉例如下：【例1】配平方程式?！纠?】在中性條件下，反應(yīng)方程式的配平。許多在水溶液中的氧化還原反應(yīng)，在按得失電子總數(shù)相等后，可按反應(yīng)物和生成物比較有余或缺來(lái)湊平。表2-1 氧化劑、還原劑及其產(chǎn)物間多或少的配平原則反應(yīng)物方面多“”實(shí)例酸性近中性堿性“”=“”“”反應(yīng)物方面缺“”實(shí)例酸性近中性堿性“”“”“”*水液中的、能和“”結(jié)合；水液中、能提供“”?！纠?】配平方程式。二、氧化還原反應(yīng)方程式的推斷自主招生中氧化還原方程式配平的原理與中學(xué)化學(xué)的完全相同，

2、但難度較大，這是由于自主招生中的化學(xué)方程式經(jīng)常是“缺胳膊斷腿”的給出的反應(yīng)物和生成物常常不完整要求應(yīng)試人利用試題的信息和中學(xué)化學(xué)里學(xué)到的元素化合物知識(shí)“填空補(bǔ)缺”，可見(jiàn)，自主招生方程式配平難就難在：應(yīng)試者必須很好的掌握中學(xué)化學(xué)學(xué)過(guò)的元素化合物的基礎(chǔ)知識(shí)和有關(guān)氧化還原的基本概念及概念體系，還必須能夠靈活應(yīng)用中學(xué)化學(xué)知識(shí)理解試題給出的信息?！纠?】將高錳酸鉀溶液滴入NaOH溶液微熱，得到透明的綠色溶液，可寫(xiě)出怎樣的化學(xué)方程式？【分析與歸納】解此題最好先做實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，取得經(jīng)驗(yàn)。此題用現(xiàn)象得到綠色透明溶液來(lái)暗示反應(yīng)產(chǎn)物之一，可見(jiàn)錳酸根呈綠色是本題的必備知識(shí)基礎(chǔ)。錳酸根呈綠色在中學(xué)化學(xué)中是出現(xiàn)過(guò)的：

3、初中化學(xué)中通過(guò)加熱高錳酸鉀固體制取氧氣，產(chǎn)物之一是錳酸根，若讀者確實(shí)做過(guò)該實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后洗滌試管時(shí)可看到溶解錳酸根的洗滌水呈綠色。當(dāng)然，這只是化學(xué)課程中的一個(gè)細(xì)節(jié)，讀都不一定記得住。但此題可以考察讀者是否做過(guò)實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的現(xiàn)象是否注意。作為一個(gè)優(yōu)秀中學(xué)生，應(yīng)該有做實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的未知現(xiàn)象十分好奇并通過(guò)詢問(wèn)留下美好印象的素質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，我們就必然要問(wèn)：還原高錳酸根的還原劑是什么？從溶液的組成看，除了別無(wú)它物。又根據(jù)基本知識(shí)可以得知，在反應(yīng)中將被高錳酸根氧化，氧化產(chǎn)物除氧氣外別無(wú)它物(為什么不會(huì)是過(guò)氧化氫？)。因此可以寫(xiě)出：考慮到在水中不能大量存在，應(yīng)改寫(xiě)為或，由于該反應(yīng)是在堿性溶液里發(fā)

4、生的，若反應(yīng)物為水，產(chǎn)物中將出現(xiàn)，與堿性溶液矛盾，因此只能取反應(yīng)物為。此題是“缺胳膊斷腿”的自主招生方程式試題的典型例子?！疤羁昭a(bǔ)齊”需要靈活應(yīng)用中學(xué)化學(xué)的知識(shí)。若無(wú)綠色物質(zhì)是錳酸根，又不知道如何根據(jù)溶液的組成尋找還原劑，此題將不得解。又需指出，通常這類(lèi)反應(yīng)寫(xiě)成離子方程式較好，除非試題特別注明需要寫(xiě)“化學(xué)方程式”。若此式寫(xiě)“化學(xué)方程式”，將麻煩得多，因?yàn)榧尤肴芤旱氖菤溲趸c不是氫氧化鉀，化學(xué)方程式需寫(xiě)成：【你5】(2010·北大)在發(fā)煙硝酸H2SO4·SO3中，2mol I2和3mol I2O5生成I2(SO4)3，I2(SO4)3溶于水生成I2和I2O4，寫(xiě)出以上兩個(gè)方程

5、式?！纠?】(2010·北大)測(cè)定溶液中I的方法，當(dāng)I太少時(shí)可用增大倍數(shù)的方法，第一種：用氯氣將I氧化為HIO3，后除去多余氯氣，用KI還原HIO3后測(cè)定I的量；第二種：用IO4將I氧化為IO3，加入一種物質(zhì)阻止IO4和I反應(yīng)，用KI還原IO3后測(cè)定I的量。問(wèn)以上兩種方法分別將I擴(kuò)大了多少倍？【例7】受熱發(fā)生歧化反應(yīng)，若歧化完全，在產(chǎn)物的水溶液中加稀硫酸不會(huì)產(chǎn)生沉淀。歧化產(chǎn)物的水溶液的堿性明顯比強(qiáng)。寫(xiě)出該歧化反應(yīng)方程式?！纠?】汞與次氯酸(摩爾比)發(fā)生反應(yīng)，得到2種反應(yīng)產(chǎn)物，其一是水。該反應(yīng)的方程式為；反應(yīng)得到的含汞產(chǎn)物的中文名稱(chēng)為?！纠?】(09·北大)已知(A為酸根)受

6、熱分解是質(zhì)子轉(zhuǎn)移，若A為氧化性酸根，分解時(shí)還有氧化還原反應(yīng)。試寫(xiě)出、，分解的化學(xué)方程式。【例10】取兩份固態(tài)加熱，一份在180時(shí)失重10.0%，另一份在200時(shí)失重15.0%.請(qǐng)寫(xiě)出這兩個(gè)溫度下的熱分解反應(yīng)的方程式。【例11】保險(xiǎn)粉是的工業(yè)俗名，它的年產(chǎn)量高達(dá)30萬(wàn)噸，是產(chǎn)量最大的人造無(wú)機(jī)鹽之一，廣泛應(yīng)用于礦物浮選、染料合成、造紙、醫(yī)學(xué)等工業(yè)部門(mén).生產(chǎn)保險(xiǎn)粉的方法之一是：先將甲酸與溶于甲醇的水的混合溶劑里的NaOH混合，再通入氣體，就得到保險(xiǎn)粉。請(qǐng)回答：寫(xiě)出甲酸法生產(chǎn)保險(xiǎn)粉的化學(xué)方程式。你認(rèn)為此法中甲醇的作用是什么？保險(xiǎn)粉的用途之一是除去中性或堿性廢水里的離子，請(qǐng)寫(xiě)出配平的離子方程式.【總結(jié)】

7、物質(zhì)在堿中發(fā)生歧化反應(yīng)的機(jī)會(huì)要大一些，負(fù)價(jià)的中間價(jià)也可以發(fā)生自氧化還原反應(yīng)()。最高價(jià)只能當(dāng)氧化劑；最低價(jià)只能當(dāng)還原劑；中間價(jià)態(tài)既能當(dāng)氧化劑，又能當(dāng)還原劑，還能發(fā)生自氧化還原反應(yīng)(注意反應(yīng)條件：加熱、堿中、酸中)。三、氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷1根據(jù)金屬活潑性判斷；2根據(jù)非金屬活潑性判斷；3根據(jù)氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物、還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物判斷；4根據(jù)氧化同一物質(zhì)得到的氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)高低判斷；5根據(jù)反應(yīng)條件的難易判斷；6根據(jù)電極電勢(shì)判斷。【例12】已知某溫度時(shí)發(fā)生如下三個(gè)反應(yīng)：；。由此可以判斷，在該溫度下，C、CO、的還原性強(qiáng)弱順序是( )ABCD【例13】工業(yè)上從含的廢料中提取硒的方法，

8、是用硫酸和硝酸鈉處理廢料，獲得亞硒酸和少量硒酸，再與鹽酸共熱，硒酸轉(zhuǎn)化為亞硒酸：。最后通入足量的二氧化硫，析出單質(zhì)硒。據(jù)此判斷正確的是( )A氧化性：B氧化性：C還原性：D析出需練習(xí)：1配平和之間的化學(xué)反應(yīng)方程式2最近我國(guó)某高校一研究小組將、和裝入充滿蒸餾水的反應(yīng)釜中加熱到115，10小時(shí)后冷至室溫，用水洗凈可溶物后，得到難溶于水的金屬色晶體A?，F(xiàn)代物理方法證實(shí)A由銀和硒兩種元素組成，Se的質(zhì)量幾近原料的2/3；A的理論產(chǎn)量為0.39 g。寫(xiě)出合成A的化學(xué)方程式，標(biāo)明A是什么？3舞臺(tái)上產(chǎn)生煙幕的方法很多，其中一種方法是在硝酸銨上覆蓋一些鋅粉，溫?zé)嶂偌訋椎嗡?，即產(chǎn)生大量煙。已知參加反應(yīng)的和Z

9、n物質(zhì)的量之比為。寫(xiě)出該反應(yīng)的方程式。煙主要由組成。若不加水，是否有其他方法令反應(yīng)進(jìn)行？若有，寫(xiě)出方法。有趣的是，若硝酸銨和鋅粉潮濕，或滴加的水過(guò)多，實(shí)驗(yàn)又會(huì)失敗。分析原因。4世界環(huán)保聯(lián)盟全面禁止在自來(lái)水中加氯，取而代之的是安全高效的殺菌消毒劑。是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，熔點(diǎn)-59，沸點(diǎn)11.0。少量的可用飽和草酸()溶液與粉末在60時(shí)反應(yīng)制得。畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置(制備、收集、尾氣處理)簡(jiǎn)圖。寫(xiě)出制備和尾氣處理中的反應(yīng)方程式。為高效低毒的消毒劑，其消毒的效率是等物質(zhì)的量的倍。新型自來(lái)水消毒劑可由在存在下與甲醇反應(yīng)制備。寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)方程式。歐洲一些國(guó)家用氧化濃鹽酸來(lái)制取，同時(shí)有生成，且的體積為的

10、。寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)方程式。5航天飛機(jī)曾用金屬鋁粉和高氯酸銨混合物作為固體燃料。加熱鋁粉使其氧化并放出大量熱量，促使混合物中另一種燃料分解。高氯酸銨分解時(shí)除產(chǎn)生水蒸氣和氧氣外，其他組成元素均以單質(zhì)形式放出，因而產(chǎn)生巨大的推動(dòng)力。寫(xiě)出其中涉及的化學(xué)方程式。作為火箭燃料的重要氧載體，高氯酸銨在高壓、450的條件下迅速分解生成水蒸氣、氮?dú)?、氯化氫和氧氣。?xiě)出此反應(yīng)的化學(xué)方程式。反應(yīng)中生成的氧化物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是，每分解1 mol高氯酸銨，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是。6據(jù)報(bào)道，2002年某市一輛滿載砒霜的大貨車(chē)翻下山坡，少量砒霜散落河水中。有關(guān)部門(mén)緊急采取措施。已知砒霜的化學(xué)式為，劇毒，在低溫下微溶于水，溶

11、于水后生成亞砷酸，亞砷酸為三元弱酸。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：有關(guān)部門(mén)采取措施中加入一種物質(zhì)，這種物質(zhì)是(寫(xiě)名稱(chēng))，寫(xiě)出與亞砷酸在水中反應(yīng)的化學(xué)方程式。古時(shí)候確定人是否是砒霜中毒死亡。常用馬氏試砷法，其原理是：在含砒霜的物質(zhì)中加入Zn和稀，得到一種氣體A；加熱A，在試管中得到砷鏡。寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。砒霜與面粉、淀粉、味精及小蘇打極其相似，容易誤食中毒，急救方法之一：立即將中毒者移離現(xiàn)場(chǎng)，灌服氫氧化鐵膠體或懸濁液(12%硫酸亞鐵溶液與20%氧化鎂等量混合)并進(jìn)行催吐，再進(jìn)一步藥物處理，即可得救。寫(xiě)出制備氫氧化鐵膠體或懸濁液的反應(yīng)原理(用化學(xué)方程式表示)?！纠}答案】【例1】【解析】，由得失電子總數(shù)

12、相等得。而后按物質(zhì)守恒湊平，在酸性條件下，被還原時(shí)必有和其中原子結(jié)合成，所以配平的反應(yīng)方程式為：【例2】【解析】由的氧化態(tài)知，這是的自氧化還原反應(yīng)，(作為還原劑的)被氧化成失1個(gè)電子，(作為氧化劑的)被還原為得2個(gè)電子，由得失電子總數(shù)相等得：。而后按物質(zhì)守恒湊平，由得、，尚余，在近中性溶液中必和生成，所以配平的反應(yīng)方程式為：【例3】【解析】反應(yīng)中P即是還原劑又是氧化劑，配平過(guò)程先寫(xiě)2個(gè)P。因產(chǎn)物為，所以反應(yīng)物中有，反應(yīng)式為：生成失電子，生成得電子，所以氧化劑還原劑發(fā)生反應(yīng)后缺(指反應(yīng)物方面)24“”，需加24并湊平得【例4】【解析】【例5】【解析】15 H2SO4·SO3 2I2 3I2O5 5I2(SO4)3 15 H2SO44I2(SO4)3 12H2O I2 3 I2O4 12 H2SO4【例6】【解析】6倍；24倍【例7】【解析】【例8】【解析】堿式氯化汞(或氯氧化汞)注：也可寫(xiě)成或?！纠?】【解析】都是氧化還原反應(yīng)，都有氮?dú)夥懦觥！纠?0】【解析】【例11】【解析】，甲醇的作用是作溶液劑，降低保險(xiǎn)粉在水中的溶解度(甲醇的極性小于水)，有利于產(chǎn)品結(jié)晶析出?！纠?2】【解析】B【例13】【解析】B【練習(xí)解答】1【解析】2