高三化学二轮复习指导 第一部分 基本概念 专题六 氧化还原反应
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专题六 氧化还原反应
一、知识整理 1.概念
凡有电子得失或共用电子对偏移的一类反应称氧化还原反应,其特征是反应前后有元素化合价发生变化。氧化反应和还原反应同时发生,在任何一个氧化还原反应中,得失电子数必定相等。 2.物质的氧化性和还原性
(1)一般来说,强氧化剂与强还原剂反应后生成的产物,其还原性、氧化性较弱。 如 2
22I Cl 2Cl I -
-
+
=
+
强还原性 强氧化性 弱还原性 弱氧化性 据此判断:氧化性22Cl I > 还原性I Cl -->
(2)氧化性、还原性的强弱,取决于物质得失电子的难易,而不取决于得失电子的多少。物质越易得到电子,其氧化性越强,常见的氧化剂有金属阳离子、活泼的非金属单质以及含较高价态元素的物质,如2O 、2Cl 、3Fe +、4KMnO 、227K Cr
O 、浓24H SO 、3HNO 等。元素的最高价态物质只具有氧化性,最低价态物质只具有还原性,中间价态物质既具有氧化性,又具有还原性。
物质越易失电子,还原性越强,含较低价态元素的物质常作还原剂,常见的还原剂有金属单质、2H 、C 、CO 、2S -、I -、2Fe +等。
一般来说,元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强;金属的金属性(金属活动性)越弱,则该金属的阳离子的氧化性越强。
(3)同种元素间,价态相距越大,发生反应的可能性越大。 价态相近或相邻,则难以发生氧化还原反应。
如Fe 与3Fe +能反应,2Fe +与3Fe +、2SO 与24H SO (浓)之间不能发生反应。 含同种元素的还原剂、氧化剂的化合价升降不会出现交叉状态。 如出现如下情况是错误的:
例如:6
242H S O +(浓)2
4
2422Na S 2NaHSO SO S 2H O --+=+↑+↓+
6
4S S ++→而不是0
S
2
S S -→而不是4
2SO +
当一种氧化剂与几种还原剂接触时,一般是还原性强的还原剂首先与氧化性强的物质反应。
二、重点知识解析
1.氧化还原反应的实质 有电子得失或偏移(微观)。 特征:有化合价变化(升降)(宏观)。 2.有关氧化还原反应的一些基本概念
得电子→化合价下降→作氧化剂→发生还原反应→得到还原产物 失电子→化合价上升→作还原剂→发生氧化反应→得到氧化产物 3.氧化性、还原性强弱的判断 (1)根据微粒结构。
原子最外层电子数多、半径小→易得电子→氧化性强。 如同周期:F O N C >>>。 同主族:F Cl Br I >>>。
原子最外层电子数少、半径大→易失电子→还原性强。 如同周期:Na Mg Al >>。 同主族:Li Na K Rb Cs <<<<。 (2)根据化合价。
最高价元素只有氧化性,如4MnO -、浓24H SO 、3HNO 等。 最低价元素只有还原性,如2S -、Cl -、Br -、I -、金属单质等。
中间价态既有氧化性,又有还原性,如23SO -、S 、2Fe +等。
但是价态只是提供可能性,高价态(例如稀24H SO 中6
S +)不一定具有氧化性,低价态不一定具有还原性,还要看反应条件(酸度、浓度、温度等)。
注意:氧化性(还原性)的强弱与得(失)电子能力有关,与价态无必然关系。如24SO -
中S 为
6+价,当24SO -
在溶液中不体现出氧化性时,可和2S -共存。
再比如:HClO 中氯元素价态比4HClO 中氯元素价态低,但HClO 氧化性比4HClO 强,4HClO 氧化性较弱。
(3)根据反应方程式。 氧化性:氧化剂>氧化产物。 还原性:还原剂>还原产物。 (4)根据反应条件。
如2F 、2Cl 、2Br 、2I 均能和2H 反应生成气态氢化物。 22
F H 2HF +冷、暗、爆炸
22Cl H 2HCl +光照或点燃
22
Br H 2HBr +不断加热
22
HI I H 2HI +部分分解
△
但反应条件由22F I →越来越苛刻,说明氧化性由22F I →逐渐减弱。
(5)将变价物质氧化(还原)得越彻底,说明氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越强。
如:
2Cl 将Fe 、Cu 氧化成3
Fe +、2
Cu +,而S 将Fe 、Cu 氧化成2
Fe +、1
Cu +。
说明2Cl 的氧化性比S 强。 4.影响氧化性、还原性强弱的因素
(1)温度:通常温度升高,有利于氧化还原反应的发生或加速。如实验室制取2Cl 要在加热条件下进行,2H 和2Cl 在常温下共存等。
(2)浓度:如氧化性,浓3HNO >稀3HNO ,浓24H SO >稀24H SO 。 还原性:浓HCl >稀HCl (实验室用2MnO 制2Cl 必须选用浓HCl )。
(3)酸碱性:一般溶液酸性越强,氧化剂的氧化性越强。如3NO -、23SO -只有在(H +)条件下才有氧
化性,ClO -与Cl -在弱酸性条件下可共存,在强酸性条件下会发生氧化还原反应,不能共存等。 5.几类重要的氧化还原反应 (1)归中(归一)反应。
同种元素的不同价态之间发生电子转移,生成中间价态物质的反应。 如110
22Na H H O NaOH H -++=+↑ 5
1
232K ClO 6H Cl 3Cl KCl 3H O +-+=↑++
(2)歧化反应
同种元素的某价态内部发生电子转移,生成该元素多种变价物质的反应。 如0
1
1
22Cl H O H Cl H ClO -++=+ (3)置换反应
金属置换金属:如4Fe CuSO +;34Al Fe O +。 金属置换非金属:如A l +稀24H SO ;2Mg CO +。 非金属置换非金属:如22F H O +;2SiO C +。 非金属置换金属:如2CuO H +;23Fe O C +。 6.新情境氧化还原反应方程式的书写程序
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