單元氧化還原反應(yīng)

1、第1頁/共29頁 一、氧化還原反應(yīng)的基本概念及相互關(guān)系 1氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是電子的得失或電子對的偏移，特征是反應(yīng)前后元素化合價的升降；判斷某反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)可根據(jù)反應(yīng)前后化合價是否發(fā)生了變化這一特征。第2頁/共29頁2基本概念第3頁/共29頁(1)氧化反應(yīng)：_電子(化合價_)的反應(yīng)。(2)還原反應(yīng)： _電子(化合價_)的反應(yīng)。(3)氧化劑(被還原)： _電子的物質(zhì)(所含元素化合價降低的物質(zhì))。(4)還原劑(被氧化)： _電子的物質(zhì)(所含元素化合價升高的物質(zhì))。(5)氧化產(chǎn)物： _失電子后對應(yīng)的產(chǎn)物(包含化合價升高的元素的產(chǎn)物)。(6)還原產(chǎn)物： _得電子后對應(yīng)的產(chǎn)物(包含化合價降低的

2、元素的產(chǎn)物)。失去升高得到降低得到失去還原劑氧化劑第4頁/共29頁 3氧化還原反應(yīng)的表示方法 (1)雙線橋法箭頭必須由反應(yīng)物指向生成物，且兩端對準(zhǔn)_ 元素。箭頭方向不代表電子轉(zhuǎn)移方向，僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化。在“橋”上標(biāo)明電子的“得”與“失”，且得失電子總數(shù)應(yīng)_ 。同種相等第5頁/共29頁 (2)單線橋法箭頭必須由還原劑中失電子的元素指向氧化劑中得電子的元素。箭頭方向表示_ _ _ 。在“橋”上標(biāo)明轉(zhuǎn)移的_ _ 。氧化劑還原ne劑 還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物 二、氧化性、還原性及其強弱比較氧化性得電子能力，得到電子越容易氧化性越_ 。還原性失電子能力，失去電子越容易還原性越_ 。物質(zhì)的氧化性或還原性的

3、強弱只取決于得到或失去電子的_ _ ，與得失電子的數(shù)目無關(guān)。如：Na、Mg、Al的還原性強弱依次為NaMgAl；濃HNO3、稀HNO3的氧化性強弱依次為：濃HNO3稀HNO3。電子轉(zhuǎn)移的方向電子總數(shù)強強難易程度第6頁/共29頁 1根據(jù)氧化還原反應(yīng)的方向氧化性：_；還原性： _ 。 2根據(jù)元素的化合價如果物質(zhì)中某元素具有最高價，該元素只有_ ；物質(zhì)中某元素具有最低價，該元素只有_ ；物質(zhì)中某元素具有中間價態(tài)，該元素既有_又有_ 。 3根據(jù)金屬活動性順序表在金屬活動性順序表中，位置越靠前，其還原性就_ ，其陽離子的氧化性就_ 。氧化劑氧化產(chǎn)物，氧化劑還原劑還原劑還原產(chǎn)物，還原劑氧化劑氧化性還原性氧

4、化性還原性越強越弱第7頁/共29頁 4根據(jù)元素周期表 同周期元素，隨著核電荷數(shù)的遞增，氧化性逐漸_ ， _ _ ；同主族元素，隨著核電荷數(shù)的遞增，氧化性逐漸_ ，還原性逐漸_ 。 5根據(jù)反應(yīng)的難易程度 氧化還原反應(yīng)越_進(jìn)行(表現(xiàn)為反應(yīng)所需條件越低)，則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越_ 。 不同的還原劑(或氧化劑)與同一氧化劑(或還原劑)反應(yīng)時，條件越易或者氧化劑(或還原劑)被還原(或被氧化)的程度_ ，則還原劑(或氧化劑)的還原性(或氧化性)就越_ 。增強還原性逐漸減弱減弱增強容易強越大強第8頁/共29頁 6其他條件一般溶液的酸性越強或溫度越高，則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越_ ，反

5、之則越弱。 三、氧化還原反應(yīng)規(guī)律 1價態(tài)變化規(guī)律 (1)歸中規(guī)律：含同種元素不同價態(tài)的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價低價中間價”的規(guī)律。這里的中間價可以相同(謂之“靠攏”)，也可以不同，但此時必是高價轉(zhuǎn)變成較高中間價，低價轉(zhuǎn)變成較低中間價(謂之“不相交”)。如：IO5I6H 3I23H2O(碘鹽中碘元素的檢驗)；H2SH2SO4(濃) SSO22H2O。強第9頁/共29頁 (2)歧化規(guī)律：同一種物質(zhì)中的同一元素部分化合價升高，另一部分化合價降低，發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)。如：Cl2H2O HClHClO； 2NO22NaOH NaNO3NaNO2H2O 2優(yōu)先規(guī)律 在同

6、一溶液里存在幾種不同的還原劑且濃度相差不大時，當(dāng)加入氧化劑時，還原性_的還原劑優(yōu)先被 _ ；同時存在幾種不同的氧化劑且其濃度相差不大時，當(dāng)加入還原劑時，氧化性_的氧化劑優(yōu)先被_ 。如：把少量Cl2通入FeBr2溶液中，F(xiàn)e2先失電子；把少量Cl2通入FeI2溶液中，I先失電子。強還原氧化強第10頁/共29頁 3得失電子守恒規(guī)律 在任何氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)一定_ 。對于氧化還原反應(yīng)的計算，利用得失電子守恒規(guī)律，拋開煩瑣的反應(yīng)過程，可不寫化學(xué)方程式，能更快、更便捷地解決有關(guān)問題。相等第11頁/共29頁氧化還原反應(yīng)、氧化劑、還原劑、氧化還原反應(yīng)、氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物

7、、還原產(chǎn)物的判斷氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的判斷【例1】(2010安徽)亞氨基鋰(Li2NH)是一種儲氫容量高，安全性好的固體儲氫材料，其儲氫原理可表示為Li2NHH2 LiNH2LiH。下列有關(guān)說法正確的是()ALi2NH中N的化合價是1B該反應(yīng)中H2既是氧化劑又是還原劑CLi和H的離子半徑相等D此法儲氫和鋼瓶儲氫的原理相同【解釋】A選項中Li2NH中氮的化合價為3；C選項中Li半徑小于H；D選項鋼瓶儲氫是物理過程，而該方法為化學(xué)方法。B第12頁/共29頁【遷移訓(xùn)練1】用高鐵酸鈉(Na2FeO4)對河水和湖水消毒是城市飲用水處理的新技術(shù)。已知反應(yīng)：Fe2O33Na2O2 2Na2FeO4Na2O。下

8、列說法正確的是( ) ANa2O2既是氧化劑又是還原劑 BNa2FeO4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 C3 mol Na2O2發(fā)生反應(yīng)，有12 mol電子轉(zhuǎn)移 D在Na2FeO4中Fe為4價，具有強氧化性，能消毒殺菌【解釋】Na2O2中氧元素化合價降低，為氧化劑，F(xiàn)e2O3中鐵元素的化合價升高，為還原劑，Na2FeO4中既有鐵元素的升高又有氧元素的降低所以既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物。3 mol Na2O2發(fā)生反應(yīng)，有6 mol電子轉(zhuǎn)移，Na2FeO4中Fe為6價。B 第13頁/共29頁氧化性、還原性比較氧化性、還原性比較【例2】(嘉興二模)R、X、Y和Z是四種元素，其常見化合價均為2價，且X2與單質(zhì)

9、R不反應(yīng)；X2Z XZ2；YZ2 Y2Z。這四種離子被還原成0價時表現(xiàn)的氧化性強弱符合() AR2X2Z2Y2 BX2R2Y2Z2 CY2Z2R2X2 DZ2X2R2Y2【解釋】據(jù)X2Z XZ2知氧化性：X2Z2，據(jù)YZ2 Y2Z知氧化性：Z2Y2，由X2與單質(zhì)R不反應(yīng)推知氧化性：R2X2。A第14頁/共29頁【遷移訓(xùn)練2】已知I、Fe2、SO2、Cl和H2O2均具有還原性，它們在酸性溶液中的還原性的強弱順序依次是ClFe2H2O2ISO2，則下列反應(yīng)中不能發(fā)生的是( ) A2Fe3SO22H2O 2Fe2SO4H BH2O2H2SO4 SO2O22H2O CSO2I22H2O H2SO42H

10、I D2Fe32I 2Fe2I2【解釋】由還原性Fe2SO2可知反應(yīng)A可以發(fā)生，由還原性H2O2SO2可知反應(yīng)B不可以發(fā)生，由還原性ISO2可知反應(yīng)C可以發(fā)生，由還原性Fe2As；每生成7.5 g As，還原劑失去的電子為0.3 mol ；M為OH； 是氧化產(chǎn)物 A B C DA 2-6SnCl2-6SnCl第18頁/共29頁【解釋】方程式中Sn元素從2價上升至4價，SnCl2是還原劑， 是氧化產(chǎn)物；As元素從3價下降到0價，H3AsO3是氧化劑，As是還原產(chǎn)物。Cl元素化合價沒有發(fā)生變化，不能推出還原性：ClAs，每生成7.5 g As，還原劑失去電子的物質(zhì)的量為 。根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒推

11、知M應(yīng)為H2O。7.5g30.3 mol75g mol2-6SnCl第19頁/共29頁 氧化還原反應(yīng)的配平氧化還原反應(yīng)的配平 將 ZnOHH2O NH3Zn(OH)配平后，離子方程式中H2O的化學(xué)計量數(shù)是() A2 B3 C6 D8【解釋】用化合價升降法配平得方程式： 4Zn7OH6H2O NH34Zn(OH)。C3NO3NO第20頁/共29頁【遷移訓(xùn)練4】(杭州市二模)(NH4)2SO4在高溫下分解，產(chǎn)物是SO2、H2O、N2和NH3。在該反應(yīng)的化學(xué)方程式中，化學(xué)計量數(shù)由小到大的產(chǎn)物分子依次是( ) ASO2、H2O、N2、NH3 BN2、SO2、H2O、NH3 CH2O、NH3、SO2、N

12、2 DN2、SO2、NH3、H2O【解釋】用化合價升降法配平得方程式：3(NH4)2SO4 N23SO24NH36H2O。D第21頁/共29頁1.將nmolCu2S與足量的稀硝酸反應(yīng)，生成硝酸銅、硫酸、一氧化氮和水，則參加反應(yīng)的硝酸中被還原的硝酸的物質(zhì)的量是( ) A4n mol B10n mol C10n/3 mol D2n/3 mol 【解釋】利用得失電子守恒，Cu元素由1價升高到2價，S元素由2價升高到6價，N元素由5價降低到2價。n mol Cu2S共失去10n mol電子，所以被還原的硝酸的物質(zhì)的量為10n/3 mol。C第22頁/共29頁2.(金華二模)氮化鋁(AlN，Al和N的相

13、對原子質(zhì)量分別為27和14)廣泛應(yīng)用于電子、陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域。在一定條件下，AlN可通過反應(yīng)Al2O3N23C 2AlN3CO合成。下列敘述正確的是( ) A上述反應(yīng)中，N2是還原劑，Al2O3是氧化劑 B上述反應(yīng)中，每生成1 mol AlN需轉(zhuǎn)移3 mol電子 CAlN中氮元素的化合價為3 DAlN的摩爾質(zhì)量為41 g【解釋】N的化合價：03，化合價降低，N2作氧化劑，C的化合價：02，化合價升高，C作還原劑；Al的化合價無改變，所以Al2O3既不是氧化劑也不是還原劑；AlN的摩爾質(zhì)量為41 gmol1。 B高溫第23頁/共29頁3.(2010全國大聯(lián)考考前預(yù)測題)對下列氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子

14、數(shù)的判斷，不正確的是( )AH2SH2SO4(濃) SSO22H2O：6eB3Cl26KOH 5KClKClO33H2O：5eC2Na2O22H2O 4NaOHO2：2e D2H2SSO2 3S2H2O：4e A 第24頁/共29頁【解釋】本題考查氧化還原反應(yīng)的規(guī)律。 選項A中，S元素的化合價變化應(yīng)該是從H2S中的2價到0價，從H2SO4中的6價到4價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2，故A錯。 B是歧化反應(yīng)，反應(yīng)物中的6個0價的Cl原子，有5個降至1價，1個升至5價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)5，故B正確。 同理分析C也是正確的。 D是一個歸中反應(yīng)，H2S中2個2價的S升至0價，SO2中1個4價的S降至0價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4，

15、故D正確。第25頁/共29頁4.物質(zhì)的量之比為25的鋅與稀硝酸反應(yīng)，若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O，反應(yīng)結(jié)束后鋅沒有剩余，則該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是( ) A14 B15 C23 D25【解釋】設(shè)2 mol Zn參與反應(yīng)，因Zn無剩余，則最終生成了2 mol Zn(NO3)2，顯然含有4 mol NO，這部分是沒有參與氧化還原反應(yīng)的HNO3，根據(jù)得失電子守恒有：2n(Zn)n(HNO3)4，則n(HNO3)1 mol，即有1 mol HNO3被還原。A 第26頁/共29頁5.某一反應(yīng)體系中有反應(yīng)物和生成物共5種物質(zhì)：S、H2S、HNO3、NO、H2O。已知水是反應(yīng)產(chǎn)物之

16、一。(1)該反應(yīng)中的還原劑是_ 。(2)該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是_ 。(3)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目 _ _(4)若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子，則生成水的質(zhì)量是_ 。H2SNO3.6 g第27頁/共29頁【解釋】本題為一開放性試題，可根據(jù)常見的氧化劑和還原劑來判斷HNO3為氧化劑，H2S為還原劑，則NO為還原產(chǎn)物，S為氧化產(chǎn)物。S元素由2價升高到0價，N元素由5價降到2價，應(yīng)用得失電子守恒規(guī)律和觀察法配平化學(xué)方程式。當(dāng)生成4 mol H2O時轉(zhuǎn)移6 mol電子，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.3 mol電子時生成0.2 mol H2O，質(zhì)量為3.6 g。第28頁/共29頁第29頁/共29頁

17、 3氧化還原反應(yīng)的表示方法 (1)雙線橋法箭頭必須由反應(yīng)物指向生成物，且兩端對準(zhǔn)_ 元素。箭頭方向不代表電子轉(zhuǎn)移方向，僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化。在“橋”上標(biāo)明電子的“得”與“失”，且得失電子總數(shù)應(yīng)_ 。同種相等第5頁/共29頁 1根據(jù)氧化還原反應(yīng)的方向氧化性：_；還原性： _ 。 2根據(jù)元素的化合價如果物質(zhì)中某元素具有最高價，該元素只有_ ；物質(zhì)中某元素具有最低價，該元素只有_ ；物質(zhì)中某元素具有中間價態(tài)，該元素既有_又有_ 。 3根據(jù)金屬活動性順序表在金屬活動性順序表中，位置越靠前，其還原性就_ ，其陽離子的氧化性就_ 。氧化劑氧化產(chǎn)物，氧化劑還原劑還原劑還原產(chǎn)物，還原劑氧化劑氧化性還原性氧化性還原性越強越弱第7頁/共29頁 3得失電子守恒規(guī)律 在任何氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)一定_ 。對于氧化還原反應(yīng)的計算，利用得失電子守恒規(guī)律，拋開煩瑣的反應(yīng)過程，可不寫化學(xué)方程式，能更快、更便捷地解決有關(guān)問題。相等第11頁/共29頁氧化性、還原性比較氧化性、還原性比較【例2】(嘉興二模)R、X、Y和Z是四種元素，其常見化合價均為2價，且X2與單質(zhì)R不反應(yīng)；X2Z XZ2；YZ2 Y2Z。這四種離子被還原成0價時表現(xiàn)的氧化性強弱符合() AR2X