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高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)第一講氧化還原反應(yīng)

2007-12-01 10:50:29  來源:網(wǎng)絡(luò) 文章作者:裴春曉

本節(jié)考點(diǎn):氧化還原反應(yīng)的基本概念;氧化性和還原性強(qiáng)弱的判斷;根據(jù)得失電子守恒推斷氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物;配平氧化還原反應(yīng)的方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

    一、氧化還原反應(yīng)的基本概念

    二、氧化性和還原性強(qiáng)弱的比較

    1.在同一氧化還原反應(yīng)中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。

    例3.根據(jù)反應(yīng):①I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI  ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3   

③2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl 可知:I-、Fe2+、Cl-、SO2的還原性由強(qiáng)到弱的順序是(   )
    A.I->Fe2+>Cl->SO2       B.Cl->Fe2+>SO2>I-  
    C.Fe2+>I->Cl->SO2       D.SO2>I->Fe2+>Cl-

    判斷一個氧化還原反應(yīng)能否進(jìn)行,也應(yīng)遵循“由強(qiáng)到弱”的規(guī)律,即反應(yīng)式中的物質(zhì)應(yīng)符合“氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物”。

    例4 已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有還原性,它們在酸性溶液中還原性的強(qiáng)弱順序?yàn)镃l-<Fe2+<H2O2<I-<SO2,則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是(  )

    A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+   B.I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI
    C.H2O2+H2SO4=SO2+O2+2H2O           D.2Fe2++I2=2Fe3++2I-

    2.根據(jù)元素周期表,同周期元素的單質(zhì)(或原子)從左到右還原性漸弱,氧化性漸強(qiáng)(稀有氣體元素除外),同主族元素單質(zhì)(或原子)從上到下還原性漸強(qiáng),氧化性漸弱。例如,氧化性:F2>Cl2>Br2>I2>S(含常識性知識),還原性:Na<K<Rb<Cs。對應(yīng)的簡單離子的還原性:F-<Cl-<Br-<I-<S2-,氧化性:Na+>K+>Rb+>Cs+

    3.根據(jù)金屬活動順序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au  
                    還         原        性         漸        弱
                    K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+(H+)Cu2+ Fe3+ Ag+
                    氧         化        性         漸        強(qiáng)

    4.①據(jù)原電池電極:負(fù)極金屬比正極金屬活潑(還原性強(qiáng));②據(jù)電解池中放電順序,先得(或失)電子者氧化性(或還原性)強(qiáng),其規(guī)律為:陽離子得電子順序(即氧化性強(qiáng)弱順序):參考3中規(guī)律。陰離子失電子順序(即還原性強(qiáng)弱順序):S2->I->Br->Cl->OH->NO3- 、SO42-等。

    5.同種元素價態(tài)越高,氧化性越強(qiáng)(如Fe3+>Fe2+),但例外地,氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4),較高價態(tài)只有氧化性;價態(tài)越低,還原性越強(qiáng)(如S2->S>SO2),較低價態(tài)只有還原性;中間價態(tài)兼具氧化性和還原性。

    6.反應(yīng)原理相似的不同反應(yīng)中,反應(yīng)條件要求越低,說明氧化劑或還原劑越強(qiáng)。[!--empirenews.page--]

   

    總的來說,比較氧化性和還原性強(qiáng)弱的根本依據(jù)在于得失電子能力的大小,而絕不能以得失電子數(shù)目的多少作為依據(jù)。

    三、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)及應(yīng)用

    氧化還原反應(yīng)的特征是化合價的升降,其本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,且得失電子數(shù)目相等,這既是氧化還原反應(yīng)方程式配平的原則,也是判斷氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物的依據(jù)。

    例6.據(jù)反應(yīng)式N2H5++4Fe3+→4Fe2++Y+…,其氧化產(chǎn)物可能是___________。

    例7.將3.48 gFe3O4完全溶解在100 mL 1mol/LH2SO4溶液中,然后加入K2Cr2O7溶液25 mL,恰好使溶液中的Fe2+全部反應(yīng)完,Cr2O72-全部轉(zhuǎn)化為Cr3+,則K2Cr2O7溶液的物質(zhì)的量濃度為(  )
    A.0.033mol/L    B.0.1mol/L    C.0.2mol/L    D.0.3mol/L

   

    例9.某金屬單質(zhì)和一定濃度的硝酸反應(yīng),假定只產(chǎn)生單一的還原產(chǎn)物,當(dāng)參加反應(yīng)的單質(zhì)與被還原硝酸的物質(zhì)的量之比為2∶1時,還原產(chǎn)物是( )
    A.NO2     B.NO     C.N2O     D.N2

    例10.在酸性溶液中,下列物質(zhì)氧化KI時,自身發(fā)生如下變化:Fe3+→Fe2+;MnO4-→Mn2+;Cl2→2Cl-;HNO2→NO。如果分別用等物質(zhì)的量的這些物質(zhì)氧化足量的KI,得到I2較多的是(   )
    A.Fe3+      B.MnO4-     C.Cl2       D.HNO2

    【思考】設(shè)計一個簡單的實(shí)驗(yàn)直觀地證明Zn與H2SO4的反應(yīng)確有電子轉(zhuǎn)移。

   、氧化還原反應(yīng)的規(guī)律和應(yīng)用

    1.一種氧化劑總是優(yōu)先氧化還原性更強(qiáng)的微粒,一種還原劑總是優(yōu)先還原氧化性更強(qiáng)的微粒。如:把Cl2通入含有Br-、I-、S2-的溶液中,依次置換出的是S、I2、Br2、而不是同時生成這三種物質(zhì)。再如:把Zn加入到含有Cu2+、Ag+的溶液中,首先置換出的是Ag,只有Ag+反應(yīng)完后,才能置換出單質(zhì)Cu。

    例11.FeCl2溶液中混有FeI2雜質(zhì),根據(jù)已知反應(yīng):①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2;②2FeCl2+Cl2=2FeCl3;③F2+2KI(固)=2KF+I2中的有關(guān)事實(shí),要除去其中的FeI2,應(yīng)選用的試劑是(  )
   
A.F2        B.過量Cl2     C.FeCl3       D.FeCl2

    例12.[!--empirenews.page--]將不同量的Cl2分別通入100 mL 1mol/L的FeBr2溶液和100 mL 1mol/L的FeI2溶液中,在空格處寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式:


   

    例13.G、Q、X、Y、Z均為氯的含氧化合物。我們不了解它們的化學(xué)式,但知道它們在一定條件下有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系(未配平):①G→Q+NaCl;②Q+H2O→X+H2;③Y+NaOH→G+Q+H2O;④Z+NaOH→Q+X+H2O。則這五種化合物中氯元素的化合價由低到高的順序?yàn)開___________________。

   

    氧化還原反應(yīng)配平的依據(jù)是兩個守恒:質(zhì)量守恒定律(反應(yīng)前后各元素原子個數(shù)守恒)和得失電子守恒(若為離子方程式,則離子所帶電荷也應(yīng)守恒)。配平的關(guān)鍵是找到作為配平出發(fā)點(diǎn)的基準(zhǔn)物質(zhì)。

    例14.配平下列化學(xué)反應(yīng)的方程式,并且標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
    (1)P4+   NaOH+   H2O=   PH3+   NaH2PO
    (2)Fe3O4+   K2Cr2O7+   H2SO4=   Fe2(SO4)3+   K2SO4+   Cr2(SO4)3+   H2O
    (3)H2C2O4+   KMnO4+   H2SO4=   CO2+   K2SO4+   MnSO4+   H2O
    (4) KI+   KIO3+   H2SO4=   K2SO4+   I2+   H2O
     (5)KMnO4+   KNO2+_________=   K2SO4+   MnSO2+   KNO3+   H2O

    例15.已知KMnO4和H2O2在一定條件下恰好完全反應(yīng),則其離子方程式應(yīng)為(  )
    A.2MnO4-+H2O2+6H+=2Mn2++3O2↑+4H2O
    B.2MnO4-+3H2O2+6H+=2Mn2++4O2↑+6H2O
    C.2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
    D.2MnO4-+7H2O2+10H+=2Mn2++5O2↑+12H2O

    價態(tài)歸中規(guī)律:同種元素的不同價態(tài)物質(zhì)之間反應(yīng),產(chǎn)物中該元素的化合價為反應(yīng)物的中間價態(tài),如2H2S+SO2=3S+2H2O;2FeCl3+Fe=3FeCl2等。若不能完全歸中,則化合價的升降不應(yīng)有交叉,如:
五、氧化還原反應(yīng)方程式的配平
    則以上三個反應(yīng)中氧化劑的氧化能力由強(qiáng)到弱的順序是_______________________。
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