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氧化还原反应

氧化还原反应. 一 、有关概念 二、电子转移方向和数目的表示方法 三、氧化还原反应方程式的配平 四、物质的氧化性、还原性判断及强弱比较 吴县中学 黄志忠. 一、有关概念. 原子或离子失电子（化合价升高）的过程. 氧化 ： 还原 ： 氧化剂 ： 还原剂 ： 氧化产物 : 还原产物 ：. 原子或离子得电子（化合价降低）的过程. （指反应物）. 得到电子的物质，在反应时所含元素的化合价降低. （指反应物）. 失去电子的物质，在反应时所含元素的化合价升高. （指生成物）. 还原剂失去电子被氧化后的产物. （指生成物）.

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Presentation Transcript

  1. 氧化还原反应 • 一、有关概念 • 二、电子转移方向和数目的表示方法 • 三、氧化还原反应方程式的配平 • 四、物质的氧化性、还原性判断及强弱比较 • 吴县中学 黄志忠

  2. 一、有关概念 原子或离子失电子（化合价升高）的过程 氧化： 还原： 氧化剂： 还原剂： 氧化产物: 还原产物： 原子或离子得电子（化合价降低）的过程 （指反应物） 得到电子的物质，在反应时所含元素的化合价降低 （指反应物） 失去电子的物质，在反应时所含元素的化合价升高 （指生成物） 还原剂失去电子被氧化后的产物 （指生成物） 氧化剂得到电子被还原后的产物 氧化还原反应的特征: 在反应前后元素的化合价有变化，且升高价数一定等于降低价数。 氧化还原反应的实质： 在反应过程中发生电子转移，氧化剂得电子，还原剂失电子，且得失电子总数相等。

  3. 练习一、1.试判断下列反应是否为氧化还原反应。 若是，请指出氧化剂、还原剂、氧化产物及还原产物。 ⑴ 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O ⑵ Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓+ 2HClO ⑶ 2XeF2 + 2 H2O = O2↑+ 2Xe↑ + 4HF ⑷ NaBH4 + 2 H2O = NaBO2 + 4H2 ↑ ⑸ IBr + H2O = HBr + HIO ⑹ 8HNCO + 6NO2 = 7N2 + 8CO2 + 4H2O

  4. 2. G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物。我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系（未配平）。 ①G→Q + NaCl ② Q + H2O→X+H2 ③Y + NaOH→G + Q + H2O ④ Z + NaOH→Q + X + H2O 这五种化合物中 氯的化合价由低到高的顺序为： G Y Q Z X 3.(NH4)2Cr2O7是一种受热易分解的盐。下列各组对(NH4)2Cr2O7受热分解产物的判断，符合实际的是 （ ） A. CrO3 + NH3 + H2O B. Cr2O3 + NH3 + H2O C. CrO3 + N2 + H2O D. Cr2O3 + N2+ H2O D

  5. 常见的氧化剂、还原剂 •常见的氧化剂 活泼的非金属单质，如O2、X2等；氧化性含氧酸，如HNO3、浓H2SO4、HClO等；高价含氧酸盐，如KMnO4、K2Cr2O7、KNO3、KClO3等；某些高价氧化物，如SO3、MnO2等；某些金属阳离子，如Ag+、Hg2+、Fe3+、Sn4+等；还有王水、Na2O2等等。 •常见的还原剂 活泼的金属，如Na、Mg、Al、Zn、Fe等；含低价元素的化合物，如H2S、HI、HBr、NH3等；某些低价态氧化物，如CO、SO2、NO等；一些低价含氧酸及其盐，如H2SO3、Na2SO3、H2C2O4等；还有一些处于低价态的金属阳离子，如Fe2+、Sn2+等；某些非金属单质，如C、Si、H2等。

  6. 二、电子转移方向和数目的表示方法 练习二、标出下列化学方程式的电子转移方向和数目 • 2XeF2 + 2 H2O = O2↑+ 2Xe↑ + 4HF • 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O • NaBH4 + 2 H2O = NaBO2 + 4H2 ↑ • 2Fe3+ + SO2 + 2 H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+ • 8HNCO + 6NO2 = 7N2 + 8CO2 + 4H2O • 2NH4NO3 = 2N2 ↑ + 4H2O + O2↑ 1. 单线桥法： 表示反应物氧化剂和还原剂间电子转移的方向和数目 2. 双线桥法： 表示同种元素在反应前后得失电子的情况

  7. 三、氧化还原反应方程式的配平 配平的原则： 化合价升高(失电子)总数 = 化合价降低(得电子)总数 1.化合价升降法 此法是一种较普遍的方法，可直接利用化合价变化进行配平。 2.电子得失法 此法抓住了氧化还原反应的实质，可使配平过程简化。 3.观察法 有些氧化还原反应方程式用观察法配平更为方便 。 此法是用不同的未知数作为化学方程式中个物质的待定系数，并根据质量守恒定律，使物质反应前后个元素原子个数相等的原则，列出相应的方程式，求出个未知数。 4.待定系数法

  8. 练习三、配平下列方程式 • KMnO4 + KNO3 + H2SO4 —— MnSO4 + K2SO4 + KNO3 + H2O • KMnO4 + HCl —— MnCl2 + KCl + H2O + Cl2 • K2S + HNO3 —— KNO3 + S + NO + H2O • FeS2 + O2 —— Fe2O3 + SO2

  9. 四、物质的氧化性、还原性判断及强弱比较 1. 物质氧化性、还原性判断 ⑴单质： 金属——还原性； 非金属——氧化性，也有还原性 ⑵化合物：一种元素形成的不同的价态的化合物。 ① 处于最高价—— ② 处于中间价—— ③ 处于最低价—— 只有氧化性； 既有氧化性，又有还原性； 只有还原性。 ⑶反应： 氧化剂，氧化产物—— 体现氧化性 还原剂，还原产物—— 体现还原性 练习一、 B 下列微粒只有还原性的是 （ ） A. Fe2+ B. S2- C. ClO- D. S

  10. 2. 物质氧化性、还原性强弱判断 ⑴ 依据元素原子得失电子的能力 ① 依据原子结构判断： 一般而言，原子的半径越大，最外层电子数越少，则该原子的单质越易失电子，还原性强，但其阳离子的氧化性弱；原子的半径越小，最外层电子数越多，则该原子的单质越易得电子，氧化性强，但其阴离子的还原性弱； 如：还原性：Na Mg Al， Cl- Br- I- 氧化性：Na+ Mg2+ Al3+，Cl2 Br2 I2 〉 〉 〈 〈 〈 〈 〉 〉 ② 根据元素金属性（或金属活动顺序表）或非金属性相对强弱进行判断 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 单质的还原性逐渐减弱，对应阳离子的氧化性逐渐增强 F O Cl Br I S 原子的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强

  11. ③ 依据被氧化或被还原的程度不同进行判断 › 注：判断物质的氧化性或还原性强弱是依据电子转移的难易，而不是电子转移多少。 如：Cu + Cl2 = CuCl2 2Cu + S = Cu2S 氧化性：Cl2 S 如：Cu + 4HNO3（浓）= Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 3Cu + 8HNO3（稀）= Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O 氧化性： 浓硝酸 稀硝酸 › ⑵ 依据反应方向判断 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物 有如下关系：氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 如：MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O 氧化性： MnO2 Cl2；还原性：HCl MnCl2 › › 注：我们可以依据反应方向判断氧化性、还原性强弱； 同样可以由已知氧化性、还原性强弱，推断反应方向。

  12. 如：已知X2，Y2，Z2，W2四种物质的氧化性强弱为： W2> Z2> X2 >Y2,下列氧化还原反应能发生的是 ( ) A. 2W- + Z2 = 2Z- + W2 B. 2X- + Z2 = 2Z- + X2 C. 2Y- + W2 = 2W- + Y2 D. 2Z- + X2 = 2X- + Z2 BC ⑶ 依据反应条件判断 ① 浓度: 一般来说，溶液浓度越大,氧化性（或还原性)就越强 如：氧化性：浓硝酸>稀硝酸, 浓硫酸>稀硫酸 还原性：浓盐酸>稀盐酸。 ② 酸碱性：一般来说，酸性越强，氧化剂的氧化性就越强。 ③ 温度，催化剂：不同氧化剂（或还原剂）与同种还原剂（或氧化剂）反应，条件要求越高，则其氧化性（或还原性）就越弱。 如：2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 5Cl2 ↑+ 8H2O MnO2 + 4HCl = MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑ O2 + 4HCl = 2H2O + 2 Cl2 ↑ 氧化性：KMnO4 MnO2 O2 > >

  13. 练习二、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强弱的顺序为： Cl-< Fe2+< H2O2< I-< SO2，则下列反应不能发生的是： （ ）A.2Fe3++SO2+2H2O = 2Fe2++SO42-+4H+ B. SO2+ I2+2H2O = 2HI+H2SO4 C. H2O2+ H2SO4= SO2+ O2 + 2H2O D. 2Fe2++I2 = 2Fe3++ 2I- CD 2. 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 + H2SO4；2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + 2HCl + I2 3FeCl2 + 4HNO3 = 2FeCl3 + NO ↑+ 2 H2O + Fe(NO3)3 A. I- > Fe2+ > H2SO3 > NO B. Fe2+ > I- > H2SO3 > NO C. H2SO3 > I- > Fe2+ > NO D. NO > Fe2+ > H2SO3 > I- C • 3. 已知H2SeO3 + 2SO2 + H2O = Se + 2H2SO4结合所学的知识判断下列强 • 弱关系正确的是 （ ） • 还原性: TeO2 >SeO2>SO2 B. 氧化性: TeO2 >SeO2>SO2 • C. 还原性: H2Te>H2Se>H2S D. 酸性:H2SeO3>H2SO3 BC 4. 某FeCl2溶液中有FeI2，根据已知反应① 2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2KCl + I2；② 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3 ③F2 + 2KI(熔融) = 2KF + I2中的一些有关事实.要除 去其中的FeI2，应选用的试剂是 ( ) A. F2 B. 过量的Cl2 C. FeCl3 D. FeCl2 C

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