氧化還原反應

2022-12-23 21:54:02 字數 4404 閱讀 2465

考試說明

1.了解氧化還原反應的本質是電子的轉移。

2.了解常見的氧化還原反應,能判斷反應中的氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物。

3.能判斷氧化還原反應中電子轉移的方向和數目。

4.掌握物質氧化性、還原性強弱的比較方法。

5.能運用原子守恆、得失電子守恆、電荷守恆,進行氧化還原反應的有關計算。

一、氧化還原反應基本概念

1.有關概念及相互關係

氧化劑電子,化合價被 ,有性

還原劑電子,化合價被 ,有性

2.氧化還原反應的本質和判斷依據

(1)氧化還原反應的本質

(2)判斷依據

二、常見氧化劑和還原劑

1.常見的氧化劑

(1)非金屬單質:如等。

(2)含有**態元素的化合物等。

(3)某些金屬性較弱的金屬的**態離子等。

(4)過氧化物等。

2.常見的還原劑

(1)活潑金屬等。

(2)非金屬離子及低價態化合物等。

(3)低價陽離子等。

(4)非金屬單質及其氫化物等。

3.氧化性和還原性的強弱

(1)氧化性是指電子的性質(或能力);還原性是指電子的性質(或能力)。

(2)氧化性、還原性的強弱取決於電子的難易程度,與得、失電子數目的多少無關。如:na-e-===na+,al-3e-===al3+,但根據金屬活動性順序表,na比al活潑,更易失去電子,所以na比al的還原性強。

從元素的價態考慮:最**態——只有性,如fe3+、h2so4、kmno4等;最低價態——只有 ,如金屬單質、cl-、s2-等;中間價態——有如fe2+、s、cl2等。

【典例1】 製備氰氨基化鈣的化學方程式為caco3+2hcn===cacn2+co↑+h2↑+co2↑,在反應中(  )。

a.氫元素被氧化,碳元素被還原

b.hcn是氧化劑,caco3是還原劑

c.cacn2是氧化產物,h2是還原產物

d.co為氧化產物,h2為還原產物

【應用1】 (2011·淄博月考)被稱為萬能還原劑的nabh4溶於水並和水反應:nabh4+2h2o===nabo2+4h2↑,下列說法中正確的是(nabh4中h為-1價) (  )。

a.nabh4既是氧化劑又是還原劑

b.nabh4是氧化劑,h2o是還原劑

c.硼元素被氧化,氫元素被還原

d.被氧化的元素與被還原的元素質量之比為1∶1

考點2 比較法的應用——物質氧化性和還原性強弱的判斷

【典例2】 在常溫下,發生下列幾種反應:

①16h++10z-+2xo===2x2++5z2+8h2o

②2a2++b2===2a3++2b-

③2b-+z2===b2+2z-

根據上述反應,下列結論判斷錯誤的是(  )。

a.溶液中可發生:z2+2a2+===2a3++2z-

b.z2在①③反應中為還原劑

c.氧化性強弱的順序為:xo>z2>b2>a3+

d.x2+是xo的還原產物

【應用2】 (2012·臨沂模擬)(1)已知下列反應:

2fecl3+2ki===2fecl2+2kcl+i2①

2fecl2+cl2===2fecl3②

i2+so2+2h2o===h2so4+2hi③

判斷下列物質的還原能力由強到弱的順序是(  )。

a.i->fe2+>cl->so2b.cl->fe2+>so2>i-

c.fe2+>i->cl->so2d.so2>i->fe2+>cl-

(2)已知:x2、y2、z2、w2四種物質的氧化能力w2>z2>x2>y2,下列氧化還原反應能發生的是a.2naw+z2===2naz+w2

b.2nax+z2===2naz+x2

c.2nay+w2===2naw+y2

d.2naz+x2===2nax+z2

考點31.守恆律:對於乙個氧化還原反應,元素化合價公升高總數與降低總數相等;還原劑失電子總數與氧化劑得電子總數相等;反應前後電荷總數相等(離子反應)。

2.價態律:元素處於最**,只有氧化性(如fe3+、kmno4中n等);元素處於最低價,只有還原性(如s2-、i-等);元素處於中間價態,既有氧化性又有還原性(如fe2+、s、cl2)。

3.強弱律:強氧化性的氧化劑跟強還原性的還原劑反應,生成弱還原性的還原產物和弱氧化性的氧化產物。

氧化劑+ 還原劑 === 還原產物+氧化產物

強氧化性強還原性弱還原性弱氧化性

4.轉化律:氧化還原反應中,以元素相鄰價態之間的轉化最容易;同種元素不同價態之間發生反應,元素的化合價變化只靠近而不交叉;同種元素相鄰價態之間不發生氧化還原反應。

5.難易律:越易失電子的物質,失去電子後的陽離子就越難得電子,越易得電子的物質,得到電子後陰離子就越難失去電子。一種氧化劑同時和幾種還原劑相遇時,還原性最強的優先發生反應;同理,一種還原劑遇多種氧化劑時,氧化性最強的優先發生反應。

【典例3】 l、m、r、p、q分別代表五種含不同化合價的氮元素的物質。a、b分別代表兩種含不同化合價的氯元素的物質(每種物質中氮或氯元素的化合價只有一種)。又知物質m中的氮元素的化合價要比物質q中氮元素的化合價低。

在一定條件下,它們會發生如下的轉化(關係式未配平):

①p+a―→q+b ②l+o2―→m+h2o ③l+m―→r+h2o ④b+h2o―→a+o2

(1)若五種含氮元素的物質中,有一種是硝酸,則硝酸是理由是

(2)反應②必須在催化劑(鉑、氧化鐵等)作用下,加熱到一定溫度時方能發生,此反應在化工生產上有重要用途,據此推斷在同溫同壓下,若物質r的密度比空氣的密度小,則r的化學式為

(3)某學生寫出下面三個含氮的物質相互轉化的關係式:

ⅰ.m+p―→n2o3+h2o

ⅱ.n2o4+h2o―→p+q

ⅲ.m+l―→q+h2o

其中一定不可能實現的是理由是

4、某反應中反應物與生成物有:ash3、h2so4、kbro3、k2so4、h3aso4、h2o和

一種未知物質x。

(1)已知kbro3在反應中得到電子,則該反應的還原劑是________。

(2)已知0.2 mol kbro3在反應中得到1 mol電子生成x,則x的化學式為

(3)根據上述反應可推知________(填序號)。

a.氧化性:kbro3>h3aso4

b.氧化性:h3aso4>hbro3

c.還原性:ash3>x

d.還原性:x>ash3

(4)將氧化劑和還原劑的化學式及其配平後的係數填入下列方框中。+

考點4 氧化還原反應的綜合應用——配平和計算

一、氧化還原反應方程式配平的一般方法與步驟

1.步驟:標變價、找變化、求總數、配係數。

【典例4】 2023年8月雲南曲靖鉻渣汙染事件揭開了致癌鉻渣的治理困境。某課外小組欲降低廢水中重金屬元素鉻的含量,查閱資料知,可將cr2o轉化為cr(oh)3沉澱除去。

(1)將廢水中的cr2o轉化成cr3+。主要反應的離子方程式如下:

cr2o+hso+h+===cr3++so+,完成該離子方程式。

②fe2+與酸性溶液中的cr2o反應的離子方程式是

【應用4】 含氮廢水進入水體中對環境造成的汙染越來越嚴重。某校環保小組的同學認為可以用金屬鋁將水中的no還原成n2,從而消除汙染。

(1)配平以下有關的離子反應方程式:

no+al+h2o―→n2↑+al(oh)3+oh-

(2)以上反應中失電子的物質是________,還原產物是________,每生成1 mol這種還原產物,將有________電子發生轉移。

考向1 (5年6考)氧化還原反應的概念分析

1.(2011·上海)氧化還原反應中,水的作用可以是氧化劑、還原劑、既是氧化劑又是還原劑、既非氧化劑又非還原劑等。下列反應與br2+so2+2h2o===h2so4+2hbr相比較,水的作用不相同的是(  )。

a.2na2o2+2h2o===4naoh+o2↑

b.4fe(oh)2+o2+2h2o===4fe(oh)3

c.2f2+2h2o===4hf+o2

d.2al+2naoh+2h2o===2naalo2+3h2↑

2.(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:li2nh+h2 linh2+lih,下列有關說法正確的是(  )。

a.li2nh中n的化合價是-1

b.該反應中h2既是氧化劑又是還原劑

c.li+和h-的離子半徑相等

d.此法儲氫和鋼瓶儲氫的原理相同

3.(2009·上海)在下列變化:①大氣固氮,②硝酸銀分解,③實驗室製取氨氣中,按氮元素被氧化、被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列,正確的是(  )。

abcd.③①②

4.(2008·廣東)氮化鋁(aln,al和n的相對原子質量分別為27和14)廣泛應用於電子、陶瓷等工業領域。在一定條件下,aln可通過反應al2o3+n2+3c2aln+3co合成。下列敘述正確的是(  )。

氧化還原反應

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