高中化学氧化还原反应

高三化学复习基本概念氧化还原反应专题复习一、基本概念复习1．特征(判别依据)：2．实质：反应前后元素化合价有变化的反应电子转移3．概念体系氧化剂氧化性被还原还原反应还原产物反应物表现性质变化过程发生反应所得产物还原剂还原性被氧化氧化反应氧化产物得电子失电子4、与四种基本反应类型的关系5、氧化还原反应的表示方法：双线桥：表示同一元素得失电子变化情况。箭头都是由反应物指向生成物，在线桥上一定要注明“得”或“失”。单线桥：表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。而且箭头方向一定是由还原剂指向氧化剂6、氧化还原反应的类型：1、分子间氧化还原反应2、分子内氧化还原反应氧化剂和还原剂为同一种反应物，但被氧化、被还原的元素分别是不同的元素3、自身氧化还原反应（或歧化反应）4、有些物质部分作为氧化剂（或还原剂）5、某种反应物既不是氧化剂又不是还原剂。二．常见的氧化剂和还原剂氧化剂：(1)活泼的非金属单质：F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3等(2)金属的高价阳离子或不活泼的金属离子：Fe3+、Pb4+、Sn4+、Ag+、Cu2+、[Ag(NH3)2]+等(3)某些含氧酸：浓H2SO4、HNO3、HClO、HClO3等(4)某些含氧盐：硝酸盐(固),氯酸盐(固)KClO3,Ca(ClO)2NaClO、KMnO4(H+)、K2Cr2O7(H+)等(5)具有－O－O－结构的过氧化物：Na2O2、H2O2(6)某些高价氧化物：MnO2、N2O5、SO3、PbO2等(7)其它：H+、王水(HNO3+3HCl)等还原剂：(1)金属单质(除Au、Pt)：Na、K、Fe、Zn、Al、Cu等(2)某些非金属单质：C、H2、S等(3)某些低价元素的物质：CO、NH3、FeCl2、SnCl2、SO2、Na2SO3AsH3、PH3、SiH4、H2S、Na2S2O3、H2C2O4等(4)含有易失去电子的阴离子的物质(非金属的阴离子)S2-、I-、Br-、Cl-、SO32-等(5)含醛基的有机物：甲醛、乙醛、葡萄糖、甲酸、甲酸某酯等氧化剂和还原剂具有相对性，不是一成不变的，要具体分析。2、遵循守恒原则:原子守恒、电子守恒、电荷守恒三、氧化还原反应规律1、价态规律最低价,只有还原性；最高价,只有氧化性中间价态，既有氧化性，又有还原性3、反应顺序规律：同一氧化剂与多种还原剂反应时，首先被氧化的是还原性较强的物质；同一还原剂与多种氧化剂反应时，首先被还原的是氧化性较强的物质。4.“价态归中”原则---同种元素的不同价态之间发生氧化还原反应——价态“只靠拢，不交叉”FeS+H2SO4(浓)＝Fe2(SO4)3+SO2↑+S↓+H2O5、邻位不反应同种元素不同价态物质间需有中间价态物质存在，氧化还原反应才能发生。6、邻位价态规律：氧化还原反应发生时，其价态一般先变为邻位价态。一般有：中间价态物质可以在碱液中歧化，而歧化产物又可以在酸液中发生归中反应:3S+6OH-=2S2-+SO32-+6H+=7、歧化原则：中间价态→高价态+低价态高氧低还中两性，归中靠拢不交叉；歧化反应价升降，相邻价态不反应。●记忆口诀:2S2-+SO32-+3H2O3S↓+3H2O8、“二强”生成“两弱”原则：氧化性:氧化剂＞氧化产物还原性:还原剂＞还原产物氧化反应：-ne氧化剂＋还原剂＝还原产物＋氧化产物（弱还原性)（弱氧化性）还原反应：+ne9、影响氧还反应发生和产物的因素：温度、浓度、酸碱性、有无催化剂影响●温度因素一般来说，升温可增强氧化剂的氧化性和还原剂的还原性HNO3(浓)+C(木炭)在常温下不反应，但在加热时就剧烈反应4HNO3(浓)+C(木炭)CO2+4NO2+2H2O▲又如：H2、C、CO作还原剂时只有在加热或高温时才能显时出来再如：Cl2+KOH→？Cl2+KOH(热)→？●浓度因素：增大反应物浓度能使氧化剂的氧化性增强MnO2只与浓盐酸反应生成Cl2，不与稀盐酸反应铜与浓硝酸反应不需加热就可进行，产物为NO2铜与稀硝酸反应需加热才能进行，产物为NOBr2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO42HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O这二个反应不矛盾，说明浓硫酸的氧化性大于稀硫酸的氧化性稀硫酸不能氧化HBr。SO32-+S2-S；H+OH-H+OH-XO3-+X-X2③●介质—酸碱性的影响:含氧酸盐作氧化剂时，在酸性条件下氧化性比在中性或碱性的条件下强KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O；KClO3+NaCl就不反应KMnO4在酸性碱性中性解质中的还原产物分别为Mn2+、MnO2、K2MnO4NO3-在酸性条件下显氧化性，在中性溶液中不显氧化性●左配法:Ag3AsO4+Zn+H2SO4→Ag+AsH3↑+ZnSO4+H2O21111=62118四、氧化还原反应配平技巧要求：多种变价，合并计算，常用4.1.逆向配平（歧化反应、归中反应、分解反应、部分参加氧化还原反应）:S+KOH——K2SO3+K2S+H2OP4+NaOH+H2O——NaH2PO2+PH3↑AgNO3——Ag+NO2↑+O2↑Fe(NO3)3——Fe2O3+NO2↑+O2↑Al+HNO3——Al(NO3)3+N2O↑+H2OFe3C+HNO3=4.2.价态复杂，定价为0:Fe(NO3)3+CO2+NO2+H2O4.3.缺项配平，缺啥补啥(酸、碱、水):Pt+HNO3+HCl=H2PtCl6+NO↑+22=112OH-人体内的超氧离子O2-对健康有害，使人过早衰老，但在催化剂SOD存在下可发生如下反应，请完成并配平该离子反应方程式：【巩固】□O2-+□H2O→□H2O2+□O2↑+□□An+Bx-=Bm+Ay-Na2Sx+NaClO+=NaCl+Na2SO4+H2O4.4.字母配平，质电守恒:1Fe(NO3)2=1C3H5NO9=4.5.分解反应，设“1”法。追踪配平:1/2Fe2O3+2NO2↑+1/4O24=1261103CO2↑+3/2N2↑+1/4O2↑+5/2H2O↑依据“O”守恒列式可求得：a:b=15:44⑴、Pb(N3)2+Cr(MnO4)2=Cr2O3+MnO2+Pb3O4+NO↑abb/22ba/36a4.5.价配困难，待定系数:⑵、1P4O+aCl2→3/2P2Cl5+1POCl3421=64依据“Cl”守恒列式可求得：a=21/4Ca(OH)2+S=CaS5+CaS2O3+H2ONH4NO3=N2+HNO3+H2OAs2S3+Na2CO3+NaNO3=Na3AsO4+Na2SO4+N2+CO2Fe3O4+K2Cr2O7+H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+Fe2(SO4)3+H2OCu(IO3)2+KI+H2SO4=CuI+I2+K2SO4+H2OFe3P+HNO3=Fe(NO3)3+NO+H2O+H3PO4P4S3+HNO3+H2O=H3PO4+H2SO4+NO●原子半径大，最外层电子数少,其单质易失电子，还原性强。由此概括出金属活动性顺序表决定因素:得失电子的难易，而非多少！五、氧化性、还原性相对强弱的判断●原子半径小，最外层电子数多，其单质易得电子，氧化性强。由此概括出非金属活动性顺序表1.原子结构判据：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H2)CuHgAgK+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+Cu2+Hg2+Ag+还原性减弱氧化性增强K+＜Al3+＜Fe2+＜Cu2+＜Fe3+＜Ag+氧化性增强识记：●金属活动性顺序表●非金属活动性顺序表：F2Cl2Br2I2S(F-)Cl-Br-I-S2-氧化性减弱还原性增强2．元素在周期表中的位置同一周期：金属性减弱(还原性减弱)，非金属性增强(氧化性增强)同一主族：金属性增强(还原性增强)，非金属性减弱(氧化性减弱)3、反应方向判据：氧化性:氧化剂＞氧化产物还原性:还原剂＞还原产物氧化反应：-ne氧化剂＋还原剂＝还原产物＋氧化产物（弱还原性)（弱氧化性）还原反应：+ne4．根据反应条件：反应中是否加热、温度高低、又无催化剂等5．比较反应的次序：同一还原剂(氧化剂)同时和不同的氧化剂(还原剂)反应时，强还原剂与强氧化剂优先反应，再与弱的氧化剂(还原剂)反应。2KMnO4+16HCl浓===5Cl2↑+2KCl+2MnCl2＋8H2OMnO2＋4HCl浓==Cl2↑＋MnCl2＋2H2O所以氧化性：KMnO4＞MnO2＞O2例：在含等物质的量浓度的Ag+、Fe3+、Cu2+、Al3+等阳离子的溶液中逐渐加入Zn粉，反应如下。2Ag++Zn=2Ag+Zn2+、2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+Cu2++Zn=Cu+Zn2+、Fe2++Zn=Fe+Zn、Al3++Zn不反应结论：氧化性强弱：Ag+﹥Fe3+﹥Cu2+﹥Fe2+﹥Al3+例．在含等物质的量浓度的S2-、I-、Fe2+、Br-等阴离子的溶液中逐滴滴入Cl2水，反应如下。S2-+Cl2=S+2Cl-2I-+Cl2=I2+2Cl-2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2Br-+Cl2=Br2+2Cl-结论：还原性强弱：S2-﹥I-﹥Fe2+﹥Br-例．已知：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+现把等物质的量CuSO4，FeCl3和Zn置于水中充分反应，反应器中所得混和物除SO42-和Cl-外还含有Zn2+、Cu2+、Fe2+、Cu例．I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为Cl-﹤Fe2+﹤H2O2﹤I-﹤SO2，则下反应不能发生的是()(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错误SO2﹥I-Fe2+﹥I-错误B、D6．根据反应进行的程度同一还原剂分别与不同氧化剂反应，还原剂被氧化剂氧化得越彻低的(化合价升高越高)，则氧化剂的氧化性越强。同一氧化剂分别与不同还原剂反应，氧化剂被还原剂还原得越彻低的(化合价降低越低)，则还原剂的还原剂越强。HCl+H2SO4(浓)不反应2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O8HI+H2SO4(浓)=4I2+H2S+4H2O还原剂的还原性：HI﹥HBr﹥HCl7、电极反应判据:活泼金属作原电池负板，被氧化；电解池中还原性强离子在惰性阳极发生氧化●原电池负极或电解池阳极：强还原剂-ne=弱氧化产物●原电池正极或电解池阴极：强氧化剂+ne=弱还原产物8、稳定性判据：HClOHClO2HClO3HClO4NaClONaClO2NaClO3NaClO4酸性渐强稳定性渐强氧化性渐弱9、根据微粒得失电子放出（或吸收）能量判断：当几种原子得到相同的电子数形成稳定结构的阴离子时，放出的能量越大或形成的离子稳定性越强，则该原子的氧化性越强。当几种原子失去相同的电子数形成稳定结构的阳离子时，吸收的能量越小或形成的离子稳定性越强，则该原子的还原性越强。计算依据:守恒原则(即配平原则)：电子得失守恒，左右电荷守恒，原子质量守恒例1、在3BrF3+5H2O=HBrO3+9HF+O2↑+Br2反应中，若有7.5molH2O参加反应，则被H2O还原的BrF3为()A.1molB.2molC.3molD.4.5mol六、氧化还原反应计算技巧练习：已知11P4＋60CuSO4＋96H2O＝20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4，若有9mol的CuSO4参加反应，则被硫酸铜氧化的磷有()A.3/4molB.9/20molC.3/20molD.9/10molB实验室里可通过以下反应来制取碘:2NO+O2=2NO2…①，2H++2I-+NO2=NO+I2+H2O…②在这－过程中,每制取1molI2时，所消耗氧化剂的质量为（）A.46gB.32gC.28gD.16gD【思考】例．一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为：NH4