氧化还原反应的基本规律及其应用

第3节氧化还原反应导学案（第3课时）-------------------氧化还原反应的基本规律及其应用【学习目标】知识与技能：1．学习氧化还原反应的规律，理解氧化还原反应中的得失电子守恒。过程与方法：通过对氧化还原反应规律的学习，练习归纳推理能力。情感态度与价值观：通过对氧化还原反应规律的学习，增强科学的态度、探索精神。【学习重点】氧化还原反应的规律【新课导学】《导入》将Zn片加入Cu(NO3)2与AgNO3的混合溶液中，按反应的先后写出离子方程式。一、强弱律：在同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。二、优先律：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1】已知：Fe3++2I－==2Fe2++I22Fe2++Br2==2Fe3++2Br－向含有1molFeI2和2molFeBr2的溶液中通入2molCl2，此时被氧化的离子及对应物质的量分别是___________。往FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪种离子先被氧化？若改为FeI2呢？答案由于还原性I－Fe2＋Br－，所以往FeBr2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是Fe2＋；向FeI2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是I－。三、价态律：同种元素具有多种价态时，一般处于最低价时只具有还原性，处于最高价时只具有氧化性，处于中间价时既具有氧化性又具有还原性。利用此规律可以帮助我们准确判断物质（微粒）可否作为氧化剂或还原剂；可否发生氧化还原反应。化合价－20＋4＋6代表物H2SSSO2H2SO4(浓)性质还原性既有氧化性又有还原性氧化性注意：①元素处于最高价，只具有氧化性，但不一定氧化性最强。②金属元素无负价，F、O无正价。【例2】下列微粒中：H＋、Cu2＋、Ag＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－、S2－、I－、Na，其中只有氧化性的是___________________________；只有还原性的是______________________；既有氧化性又有还原性的是________________________________。【练习】下列说法正确的是（）A．含有最高价态元素的化合物一定具有强氧化性B．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性C．元素原子在反应中失电子越多，还原性就越强D．反应中同一反应物可能既可发生氧化反应又可发生还原反应四、转化律：含同种元素不同价态的物质间发生氧化—还原反应时，化合价的变化遵循高价+低价→中间价，即“只靠拢，不交叉”（价态归中）；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应，SO2与H2SO4(浓)之间，Fe2+与Fe3+之间，由于无中间价态而不能发生氧化还原反应。（1）归中反应：KClO3+6HCl==KCl+3Cl2↑+3H2O（2）歧化反应：Cl2+H2O==HCl+HClO（3）利用此规律可准确确定氧化产物和还原产物。（4）【例3】H2S+H2SO4(浓)＝S↓+SO2↑+2H2O如反应KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，转移的电子数为5，而非6。KClO3＋6HCl(浓)===KCl得6e－＋3Cl失6e－2↑＋3H2O(错误)KClO3＋6HCl(浓)===KCl得5e－＋3Cl失5e－2↑＋3H2O(错误)3．歧化反应规律思维模型“中间价―→高价＋低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。深度思考1．往FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪种离子先被氧化？若改为FeI2呢？答案由于还原性I－Fe2＋Br－，所以往FeBr2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是Fe2＋；向FeI2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是I－。2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)向浓H2SO4中通入H2S气体，1mol浓硫酸转移电子数可能是6NA，也可能是2NA(√)解析H2SO4(浓)＋3H2S===4S↓＋4H2OH2SO4(浓)＋H2S===SO2↑＋S↓＋2H2O前一反应中1mol浓H2SO4转移6NA电子，后一反应中转移2NA电子。(2)1molCl2与Ca(OH)2完全反应，转移的电子数是2NA(×)解析Cl2既是氧化剂又是还原剂，1molCl2和Ca(OH)2反应，转移电子数应为NA。同种元素不同价态该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”的规律。即同种元素不同价态间发生氧化还原反应时，价态的变化“只靠拢，不交叉”。例：2H2S+SO2=3S+2H2O,S元素的化合价从－2价和＋4价归中到0价。“互不交叉”是指，若反应后生成多种中间价态的产物，则遵从邻近变价，互不交叉的原则。例：,S元素的化合价应从－2价变化为0价，从＋6价变化为＋4价。而不能认为是从－2→＋4价，＋6→0价。（5）可判断同种元素不同价态的原子间能否发生氧化还原反应。若有中间价态，则可能发生氧化还原反应，若无中间价态，则不能发生氧化还原反应。例：SO2与H2SO4(浓)之间，Fe2+与Fe3+之间，由于无中间价态而不能发生氧化还原反应。五、守恒律：质：质量守恒。电：电子转移的数目守恒。即在同一个氧化还原反应中，化合价升高总数=化合价降低总数；得电子总数=失电子总数。这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。例、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∶3C．1∶1D．4∶3[跟踪练习]在反应6KOH+3Cl2===KClO3+5KCl+3H2O中，失电子(被氧化)与得电子（被还原）的原子个数比是：()A．1:5B、1:4C．1:3D．1:2例2.在FeBr2溶液中通入Cl2，先看到溶液变为棕黄（Fe3＋），后看到溶液变为橙色（Br2），则还原性Fe2＋Br－。【例1】已知：Fe3++2I－==2Fe2++I22Fe2++Br2==2Fe3++2Br－向含有1molFeI2和2molFeBr2的溶液中通入2molCl2，此时被氧化的离子是___________。【例3】在一定条件下KClO3与I2按下式反应：2KClO3＋I2===2KIO3＋Cl2↑，下列判断正确的是()A．该反应属于置换反应B．氧化性：I2KClO3C．：KClO3I2D．还原剂为KIO3，氧化剂为I2【例1】已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为SO2＞I－＞Fe2＋＞H2O2＞Cl－，则下列反应不可能发生的是()A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋4H＋B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HIC．2Fe2＋＋I2===2Fe3＋＋2I－D．H2O2＋SO2===H2SO4【例3】将少量Zn片投入含Na＋、Mg、Cu2＋、Ag＋的溶液中，最先得到的金属是()A．NaB．MgC．AgD．Cu氧化还原反应规律1、表现性质的规律：“高氧、低还、中兼”规律（价态律）同种元素具有多种价态时，处于最低价时只具有还原性，处于最高价时只具有氧化性，处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。例如：S元素：化合价－20＋4＋6代表物H2SSSO2H2SO4(浓)S元素的性质还原性既有氧化性又有还原性氧化性2．守恒规律氧化还原反应中：化合价升高总数＝化合价降低总数，即失电子数＝得电子数。如：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑，在此反应中，当有1mol氯气生成时，有______mol电子发生转移，参加反应的MnO2的物质的量为______，参加反应的HCl与被氧化的HCl的物质的量之比为______。【例4】24mL0.05mol/LNa2SO3溶液恰好与20mL0.02mol/LK2Cr2O7溶液完全反应，则元素Cr在还原产物中的化合价为()A．＋6B．＋3C．＋2D．0【例5】锌与极稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为()A．2molB．1molC．0.5molD．0.25mol1．下列说法正确的是()A．含有最高价态元素的化合物一定具有强氧化性B．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性C．元素原子在反应中失电子越多，还原性就越强D．反应中同一反应物可能既可发生氧化反应又可发生还原反应2．下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是()A．F2KHClB．Cl2AlH2C．NO2NaBr2D．O2SO2H2O3．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＋H2SO42FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I23FeCl2＋4HNO3===2FeCl3＋NO↑＋2H2O＋Fe(NO3)3A．H2SO3I－Fe2＋NOB．I－Fe2＋H2SO3NOC．Fe2＋I－H2SO3NOD．NOFe2＋H2SO3I－4．mmolCu2S与足量的稀HNO3反应，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O。则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量为()A．4mmolB．10mmolC.10m3molD.2m3mol5．氮化铝(AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应Al2O3＋N2＋3C=====高温2AlN＋3CO合成。下列叙述正确的是()A．上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂B．上述反应中，每生成1molAlN需转移3mol电子C．AlN中氮元素的化合价为＋3D．AlN的摩尔质量为41g6．有下列三个氧化还原反应：①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3③2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑若溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要除去I－而不影响Fe2＋和Cl－共存，可加入的试剂是()A．Cl2B．KMnO4C．FeCl3D．HCl7．在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性比氧化产物强，还原剂的还原性比还原产物强，已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化性强弱顺序为：W2Z2X2Y2，则下列氧化还原反应能发生的是()A．2W－＋Z2===W2＋2Z－B．2Y－＋W2===Y2＋2W－C．2Z－＋X2===Z2＋2X－D．2X－＋Y2===X2＋2Y－8.有反应①2H2O＋Cl2＋SO2===H2SO4＋2HCl②2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。针对上述两个反应回答：(1)两反应中的氧化剂的氧化性强弱顺序为______，还原剂的还原性强弱顺序为________。(2)反应①中氧化产物和还原产物质量比为______。(3)反应②中氯化氢表现出的性质是________。a．还原性b．酸性c．氧化性1、表现性质的规律：“高氧、低还、中兼”规律（价态律）同种元素具有多种价态时，处于最低价时只具有还原性，处于最高价时只具有氧化性，处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。例如：S元素：化合价－20＋4＋6代表物H2SSSO2H2SO4(浓)S元素的性质还原性既有氧化性又有还原性氧化性例、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[跟踪练习]在Fe2+、Fe3+、Al3+、H+、S、S2-、Cl-等离子或原子中，只有还原性是：，只有的氧化性是，既有氧化性又有还原性的是。[跟踪练习]具有还原性的离子是（）A、MnO4－B、NO3－C、Br－D、Fe3＋2、性质强弱的规律（强弱律）（1）比较强弱根据氧化还原反应方