氧化还原反应
氧化还原反应
氧化还原反应氧化-还原反应(oxidation-reduction reaction, 也作redox reaction)是化学反应前后,元素的氧化数有变化的一类反应。
氧化还原反应的实质是电子的得失或共用电子对的偏移。
氧化还原反应是化学反应中的三大基本反应之一(另外两个为(路易斯)酸碱反应与自由基反应。
自然界中的燃烧,呼吸作用,光合作用,生产生活中的化学电池,金属冶炼,火箭发射等等都与氧化还原反应息息相关。
研究氧化还原反应,对人类的进步具有极其重要的意义。
18世纪末,化学家在总结许多物质与氧的反应后,发现这类反应具有一些相似特征,提出了氧化还原反应的概念:与氧化合的反应,称为氧化反应;从含氧化合物中夺取氧的反应,称为还原反应。
随着化学的发展,人们发现许多反应与经典定义上的氧化还原反应有类似特征,19世纪发展化合价的概念后,化合价升高的一类反应并入氧化反应,化合价降低的一类反应并入还原反应。
20世纪初,成键的电子理论被建立,于是又将失电子的半反应称为氧化反应,得电子的半反应称为还原反应。
1948年,在价键理论和电负性的基础上,氧化数的概念被提出,1970年IUPAC对氧化数作出严格定义,氧化还原反应也得到了正式的定义:化学反应前后,元素的氧化数有变化的一类反应称作氧化还原反应。
氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。
根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应;氧化数降低的反应,称为还原反应。
氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。
反应中,发生氧化反应的物质,称为还原剂,生成氧化产物;发生还原反应的物质,称为氧化剂,生成还原产物。
氧化产物具有氧化性,但弱于氧化剂;还原产物具有还原性,但弱于还原剂。
一个化学反应,是否属于氧化还原反应,可以根据反应是否有氧化数的升降,或者是否有电子得失与转移判断。
如果这两者有冲突,则以前者为准。
化学氧化还原反应
化学氧化还原反应化学氧化还原反应(Redox Reaction)是化学反应中常见的一类反应类型,指的是在反应中,物质的电荷状态发生了改变,其中一个物质被氧化,失去电子,另一个物质被还原,获得电子。
氧化和还原两个反应是相互联系、相互作用的过程,是化学反应中重要的一环。
氧化反应是指物质失去电子并与氧原子(或者其他电子受体)结合的过程。
在氧化反应中,物质的氧化数增加,即物质带正电的能力增强。
例如常见的金属与氧气反应生成金属氧化物:4Na + O2 → 2Na2O还原反应是指物质获得电子并减少氧化数的过程。
在还原反应中,物质的氧化数减少,即物质带负电的能力增强。
例如二氧化锰与硫酸反应生成锰离子和二氧气:2MnO2 + 4H2SO4 → 2MnSO4 + 2H2O + O2↑氧化还原反应中的一个重要概念是氧化数(Oxidation Number),也称为氧化态或氧化值。
氧化数描述了原子在化合物或离子中的带电状态。
根据一定的规则,我们可以通过氧化数的变化来判断氧化还原反应的过程。
在氧化还原反应中,存在着一种重要的反应类型,即还原剂和氧化剂。
还原剂是指在反应中能够给予其他物质电子的物质,它自身被氧化。
而氧化剂是指在反应中能够从其他物质获得电子的物质,它自身被还原。
例如在以下反应中,氧化剂是铁离子(Fe3+),而还原剂是锌金属(Zn):2Fe3+ + 2e- → 2Fe2+Zn → Zn2+ + 2e-氧化还原反应在生活中有着广泛的应用。
例如,腐蚀反应中物质与氧气的反应被视为氧化还原反应。
电池的工作原理也是基于氧化还原反应。
此外,许多化学合成、分解、电解以及生物学中的代谢过程都与氧化还原反应密切相关。
在实际的化学实验中,我们可以通过观察氧化还原反应的发生来判断反应是否进行。
常用的实验方法有观察气体生成、溶液颜色变化、固体物质颜色变化等。
同时,我们也可以通过平衡氧化还原反应方程式来计算物质的反应量,从而实现定量分析。
氧化还原反应
氧化還原反應
氧化还原反应是化学中一种常见的反应类型,也是化学反应中最重要的一种。
在氧化还原反应中,通常涉及物质的电子转移过程,其中一种物质失去电子被氧化,另一种物质获得电子被还原。
这种电子的转移过程会导致物质的化学性质发生变化,产生新的物质。
氧化还原反应可以发生在各种化学物质之间,包括金属、非金属、离子等。
一个典型的氧化还原反应就是金属与非金属之间的反应。
例如,铁与氧气的反应就是一个氧化还原反应。
在这个反应中,铁的原子失去了电子,被氧气氧化成了铁氧化物,同时氧气获得了电子被还原成了氧化物。
氧化还原反应在我们日常生活中也有很多应用。
例如,电池就是利用氧化还原反应来产生电能的。
在电池中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应,通过电子在外部电路中流动,产生电流,从而驱动设备工作。
另外,氧化还原反应还广泛应用于金属冶炼、废水处理、化学合成等领域。
在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂是起着重要作用的两种物质。
氧化剂是一种能够接受电子的物质,因此在反应中氧化剂会被还原;而还原剂则是一种能够给予电子的物质,因此在反应中还原剂会被氧化。
氧化还原反应中,氧化剂和还原剂之间的电子转移是通过氧化还原反应的进行。
氧化还原反应是化学反应中一种非常重要的反应类型,它不仅在化学工业中有着广泛的应用,也在我们的日常生活中扮演着重要角色。
通过深入了解氧化还原反应的原理和机制,我们可以更好地理解化学反应的本质,为我们的学习和工作带来更多的启发和帮助。
希望通过本文的介绍,读者们能对氧化还原反应有更深入的了解。
氧化还原反应
得到2×e-,化合 价降低,被还原
(2)氢气和氯气反应(电子对偏移):
电子对远离,化合价升高,被氧化
0
0
+1 -1
Cl2:氧化剂
H2 + Cl2 == 2HCl
H2:还原剂
电子对靠近,化合价降低,被还原
归纳一、氧化还原反应
概念: 凡有电子转移(得失或偏移)的化学反应 特征: 化合价发生了变化 ( 判断依据) 本质: 电子转移
(5) Cu + HNO3 --- Cu(NO3)2 + NO2 + H2O (6) MnO2 + HCl --- MnCl2 + Cl2 + H2O
复习
失电子,化合价升高,被氧化
氧化剂+还原剂 ==== 还原产物 + 氧化产物
得电子,化合价降低,被还原
还原剂 具有还原性 失电子
化合价升高
氧化剂
被氧化 具有氧化性
⑷写出上述氧化还原反应方程式,并标出电子转移的方向和数
目:
化合价降低,得2×3e-,被还原
氧化剂___H_N_O__3____ 还原剂___C_u_______ 氧化产物_C__u_(N__O_3_)2__ 还原产物__N_O______ 转移的电子数____6_e_- ______
用双线桥表示下列氧化还原反应
得2e-
+4
-1
△ +2
0
(1)MnO2+4HCl(浓) == MnCl2+Cl2 ↑ +2H2O
复分解
6)HCl NaOH NaCl H2O
7)4HCl(浓)+MnO2 MnCl2 +Cl2 2H2O
8)Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O
氧化还原反应
在初中化学,我们学习了根据反应物与生成物的 种数、类别对化学反应分类有四种基本类型: 化合反应: A+B=AB 分解反应: AB=A+B 置换反应: A+BC=AC+B 复分解反应:AB+CD=AD+CB
指出下列反应的反应类型,
反应类型
·
举例 H2+Cl2 点燃 2HCl
化合 反应
分解 反应 置换 反应
Cr元素得电子,
降低 , K2Cr2O7 是氧化剂;
Cl 元素失电子,化合价 升高 , HCl 是还原剂;
K HCl 被氧化, 2Cr2O被还原。 7
氧化性、还原性与元素化合价的关系
元素处于最高价态-只有氧化性,只能做氧化剂。 元素处于最低价态-只有还原性,只能做还原剂。 元素处于中间价态-既有氧化性又有还原性, 既能做氧化剂又能做还原剂。
是否为氧化还原反应?
0 0 0 +2
1、H2+Cl2
== 2HCl
+2 0
点燃
+1 -1
2、Fe + CuSO4= FeSO4 + Cu
3、CaCO3
高温
CaO+CO2↑
氧化还原反应的特征:化合价的变化。
指出下列反应的反应类型,并判断 是否为氧化还原反应?
反应类型
·
举例 H2+Cl2 == 2HCl CaO+H2O=Ca(OH )2 2KClO3==KCl+3O2↑ 高温 CaCO3 ==CaO+CO2↑
==
CaO+H2O=Ca(OH )2
高温 2KClO3=KCl+3O2 CaCO3=CaO+CO2
化学氧化还原反应
一、氧化还原反应氧化还原反应是氧化反应和还原反应的总称,反应中氧化反应和还原反应同时发生同时结束,两者是不可分开的。
氧化反应:物质失去电子(或电子对偏离)的反应。
还原反应:物质得到电子(或电子对偏向)的反应。
氧化还原反应:发生电子转移(得失或偏移)的反应。
氧化还原反应的实质:发生电子转移。
氧化还原反应的特征:元素化合价的升降氧化还原反应中电子得失和化合价变化的关系:失去电子化合价升高,得电子化合价降低。
理解八个字:升失还氧降得氧还1.两种反应物氧化剂:得电子的物质,元素化合价降低,有氧化性,发生还原反应,生成还原产物。
还原剂:失电子的物质,元素化合价升高,有还原性,发生氧化反应,生成氧化产物。
2.两种产物氧化产物:含有化合价升高的元素组成的生成物。
还原产物:含有化合价降低的元素组成的生成物。
3.两种性质氧化性:得电子的性质,氧化剂和氧化产物都有氧化性,但氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强。
氧化性的强弱与得电子的多少无关,于难易有关。
还原性:失电子的性质,还原剂和还原产物都有还原性,但还原剂的还原性比还原产物的还原性强。
还原性的强弱与失电子的多少无关,与难易有关。
氧化性和还原性都是物质的化学属性,是由物质的结构决定的。
二、氧化还原反应的具体分析(1)失电子(本质)→化合价升高(特征)→氧化反应得电子(本质)→化合价降低(特征)→还原反应(2)定义:凡有化合价升降的反应就是氧化还原反应。
(特征)(3)形成离子化合物时,某元素原子失电子,则化合价升高,每失去一个电子化合价升高一价,某元素原子得电子,则化合价降低,每得到一个电子化合价降低一价。
(4)形成共价化合物时,共用电子对偏离某元素原子,该元素化合价升高被氧化,反之,被还原。
(5)化合价变化的本质——电子转移(得失或偏移)。
定义:有电子转移(得失或偏移)的化学反应就是氧化还原反应。
(本质)三、氧化还原反应中的基本变化规律(1)守恒律——化合价有升必有降,电子有得必有失。
最典型的氧化还原反应方程式
最典型的氧化还原反应方程式
氧化还原反应是一种化学反应,其中涉及电子的转移。
最常见的氧化还原反应类型包括金属与酸的反应、金属与水的反应、非金属与金属的反应等。
以下是一些典型的氧化还原反应方程式:
1.金属与酸的反应:
•铁与稀硫酸反应:Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
•镁与盐酸反应:Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
2.金属与水的反应:
•钠与水反应:2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
•钾与水反应:2K + 2H2O → 2KOH + H2↑
3.非金属与金属的反应:
•氯气与钠反应:2Na + Cl2 → 2NaCl
•氢气与铜氧化物反应:H2 + CuO → Cu + H2O
4.其他氧化还原反应:
•氢气与氧气反应:2H2 + O2 → 2H2O
•碳与氧气反应:C + O2 → CO2
这些反应都涉及电子的转移,其中一些物质被氧化(失去电子),而另一些物质被还原(获得电子)。
这些反应在日常生活中和工业生产中都有广泛的应用。
请注意,氧化还原反应可以非常复杂,涉及多种反应物和产物。
上述反应只是其中的一部分示例。
在理解和应用这些反应时,需要考虑具体的反应条件和反应物的性质。
氧化还原反应
例如:
5e-
KClO3+6HCl
KCl+3Cl2↑+3H2O
氧化剂
还原剂
分别用双线桥法,单线桥法表示下列反应的 电子转移方向和数目,并指出氧化剂、还原 剂、氧化产物、还原产物。 1)3Cu+8HNO3(稀)==∆=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
失去3 × 2e-
3Cu+8HNO3(稀)
∆
2)当反应物中变价元素的化合价在反应前后 变化不单一时(即同时有升高和降低或有部分 变化部分不变时)通常采用逆向配平法。(当 确定化合价升降的公倍数后,先确定产物氧化 产物和还原产物的系数,再根据质量守恒定律 确定其它物质的系数)多用于歧化反应或部分 氧化还原反应。
S + NaOH === Na2S + Na2SO3 + H2O
b、所有的 复分解反应都不是氧化还原反应; c、有单质参加的 化合 反应和有单质生成
的
反应分都解是氧化还原反应;
3、氧化还原反应相关概念
—氧化反应: 物质所含元素化合价 升高的过程 —还原反应: 物质所含元素化合价 降低的过程
—氧 化 性: 物质具有 —还 原 性: 物质具有
得到电的子性质或能力; 失去电的子性质或能力;
可以判断氧化性Cl2>S
g、其他因素
①浓度:浓度越大,
如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4 浓HNO3>稀HNO3
如还原性:浓HCl >稀HCl
②温度:如热的浓H2SO4比冷的浓H2SO4氧化性强
③酸碱性:如KMnO4溶液的氧化性随溶液的酸性 增强而增强。
A
C
7、下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量的关
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一、从不同角度分析氧化还原反应1.从得氧、失氧的角度认识氧化还原反应反应:2CuO+C 2Cu+CO2↑(1)CuO失氧,发生了还原反应,该物质是氧化剂。(2)C得氧,发生了氧化反应,该物质是还原剂。结论:从得氧、失氧的角度看,一种物质得到氧被氧化,另一种物质失去氧被还原的反应叫做氧化还原反应。
探究一
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D项,HgS中汞元素由+2价降到0价,转移2e-,O2中氧元素由0价降到-2价,转移2×2e-,且均为得电子,而HgS中硫元素化合价由-2价升高到+4价,失6e-,正确的表示方法为
探究一
探究二
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探究一
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1.古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富,下列诗句不涉及氧化还原反应的是( )A.野火烧不尽,春风吹又生B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干C.粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间D.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏答案C解析A 、B两项中均涉及物质燃烧,D项中有火药爆炸,都属于氧化还原反应;C项中反应为CaCO3 CaO+CO2↑,无元素化合价升降,属于非氧化还原反应。
探究一
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探究一
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深化拓展1.双线桥法和单线桥法的书写步骤(1)双线桥法的书写步骤:
探究一
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(2)单线桥法的书写步骤:
探究一
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2.用双线桥法表示电子转移的方向和数目时的注意事项(1)箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。(2)在“线桥”上标明电子“得到”或“失去”,且得到与失去的电子总数必须相等,电子对的偏移也按得失处理。(3)电子转移数以a×be-形式表示,a表示发生氧化还原反应的原子个数,b表示每个原子得到或失去的电子数,当a=1或b=1时,要省略。(4)箭头方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后粒子的变化。3.用单线桥法表示电子转移的方向和数目时的注意事项(1)单线桥必须画在反应物中。(2)箭头指向得电子原子,箭尾指向失电子原子。(3)“线桥”上只标电子转移的数目,不标“得”“失”字样。
化学氧化还原反应 (详解)
分析表示方法(补充作业)
■写出符合下列条件的化学方程式,标出电子转移, 指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 1)一种单质还原一种化合物的一种元素:
2e-
H2+CuO=Δ=Cu+H2O
4e-
氧 化 剂:CuO 还 原 剂:H2 氧化产物:H2O 还原产物:Cu 氧 化 剂:O2 还 原 剂:CO 氧化产物:CO2 还原产物:CO2
3O2=2O3这类反应中,无化合价变化,一定不是 氧化还原反应
2、根据方程式回答问题 MnO2+4HCl==MnCl2+2H2O+Cl2 1)上述反应产物MnCl2中,Mn元素显[ ]价。 2)以上反应中的氧化剂为[ ],当有10个MnO2 参加反应时,有[ ]个电子发生转移。
参考答案:(1)+1; (2)MnO2 ;5
0
+2
0
1、下列有关说法中,正确的是[ C ] A、非金属单质在反应中只作氧化剂
2H2+O2=2H2O反应中,H2是还原剂 B、MnO2+4HCl = MnCl2 + 2H2O + Cl2的氧化剂是Mn
氧化剂、还原剂指的是物质,被氧化、被还原指的是元 素,故氧化剂是MnO2
C、有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应 反应物是化合物,各元素有一定的价态,产物有单质, 元素呈0价,有化合价改变,是氧化还原反应 D、有单质生成的反应一定是氧化还原反应
四、氧化性、还原性强弱的比较
5、反应条件 [方法]反应条件越苛刻,体现的性质越弱 [注意]被比较物质要与同一物质反应;被比较的性质要是 被比较物质在反应中体现出的性质。 [例题]实验室用二氧化锰和浓盐酸加热反应来制取氯气; 用高锰酸钾跟浓盐酸在室温下也可以制氯气;历史上还曾 用“地康法”制氯气,这一方法是用CuCl2作催化剂,在 450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。比较以上 三个反应,可以认为氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序 为 . 参考答案:KMnO4 > MnO2 > O2
氧化还原反应
氧化还原反应氧化还原反应是一种化学反应类型,也被称为氧化-还原反应。
在氧化还原反应中,原子或者分子失去或者获得电子,因而其氧化态发生改变。
这种反应是化学中非常重要的一种类型,本文将从氧化还原反应的基本概念、特征、类型以及在日常生活中的应用等方面展开阐述。
氧化还原反应是化学反应中最常见的类型之一。
在氧化还原反应中,参与反应的物质发生电子的失去或者获得,导致其氧化态发生变化。
在氧化还原反应中,有两个基本概念:氧化和还原。
氧化是指物质失去电子,同时氧化数增加;还原是指物质获得电子,同时氧化数减少。
因此,在氧化还原反应中,氧化和还原是相互联系、相互制约的过程。
氧化还原反应有着明显的特征,其中最为重要的特征是电子的转移。
在氧化还原反应中,原子或者分子之间发生电子的转移,从而导致氧化数的变化。
另一个重要特征是反应物氧化数的变化。
在氧化还原反应中,反应物从一种氧化态变化为另一种氧化态,反映了反应过程中电子的流动和分配。
根据氧化还原反应的特征,可以将氧化还原反应分为许多类型。
其中,最为常见的类型包括单质氧化反应、还原反应、置换反应以及氧化-还原反应。
在这些类型中,单质氧化反应是指单质和氧气反应生成氧化物;还原反应是指氧化物与还原剂反应生成单质;置换反应是指两种金属离子置换生成两种金属的反应;氧化-还原反应是指物质发生氧化和还原同时进行的反应。
氧化还原反应在我们日常生活中有着广泛的应用。
在工业生产中,氧化还原反应被广泛应用于金属提取、焊接、电镀等领域。
在生活中,氧化还原反应也广泛存在于我们周围,比如食物的烹饪过程中就离不开氧化还原反应。
此外,氧化还原反应还被应用于环境保护、废水处理等方面,发挥着重要的作用。
总的来说,氧化还原反应是一种重要的化学反应类型。
通过本文的阐述,我们了解了氧化还原反应的基本概念、特征、类型以及在日常生活中的应用。
希望能加深对氧化还原反应的理解,进一步探索其在化学领域的应用前景。
氧化还原反应
一、概念
1、从得失氧的角度 氧化反应:物质得到氧的反应(H2、S、P、Fe与O2 反应) 还原反应:物质失去氧的反应(C、CO、 H2 与CuO反应) 2.从元素化合价升降的角度 特征:有元素化合价升降的反应就是氧化还原反应。
失去氧,被还原
CuO + H2 氧化剂 还原剂
Cu + H2O 还原产物
得到2e-
CuO +H2 = Cu+H2O
失去2×e-
+2
0
0
+1
2.化合价不能标错
3.线桥方向与位置,两个以上线桥时,尽量不交叉 4.原子个数×每个原子得失电子(用e-表示)数
例:用双线桥表示下列氧化还原反应的化合价升降 及电子转移情况。 (1)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (2)2H2 S+SO2=3S +2H2O (3) 2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2 ↑ MnO (4)2KClO3 = 2KCl+3O2↑ (5)2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
3.从电子转移角度
失电子,化合价升高,被氧化 0 0
+1 -1
2Na+Cl2 = 2Na Cl
得电子,化合价降低,被还原 电子对偏离,化合价升高,被氧化
0 0 H2 + Cl2
=
2 HCl
+1 -1
电子对偏向,化合价降低,被还原
化合价升降的本质是电子的转移(得 失或偏移)。氧化还原反应的特征是化 合价的升降;本质是电子的转移
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
氧化还原反应
氧化还原反应氧化-还原反应(oxidation-reduction reaction, 也作redox reaction)是化学反应前后,元素的氧化数有变化的一类反应。
[1]氧化还原反应的实质是电子的得失或共用电子对的偏移。
氧化还原反应是化学反应中的三大基本反应之一(另外两个为(路易斯)酸碱反应与自由基反应)[2]。
自然界中的燃烧,呼吸作用,光合作用,生产生活中的化学电池,金属冶炼,火箭发射等等都与氧化还原反应息息相关。
研究氧化还原反应,对人类的进步具有极其重要的意义。
反应历程氧化还原反应的实例——钠与氯气的反应氧化还原反应的实例——钠与氯气的反应氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。
根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应;氧化数降低的反应,称为还原反应。
[2]氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。
反应中,发生氧化反应的物质,称为还原剂,生成氧化产物;发生还原反应的物质,称为氧化剂,生成还原产物。
氧化产物具有氧化性,但弱于氧化剂;还原产物具有还原性,但弱于还原剂。
用通式表示即为:氧化还原反应的发生条件,从热力学角度来说,是反应的自由能小于零;从电化学角度来说,是对应原电池的电动势大于零。
判别一个化学反应,是否属于氧化还原反应,可以根据反应是否有氧化数的升降,或者是否有电子得失与转移判断。
如果这两者有冲突,则以前者为准,例如反应,虽然反应有电子对偏移,但由于IUPAC规定中,单质氧化数为0[1],所以这个反应并不是氧化还原反应。
有机化学中氧化还原反应的判定通常以碳的氧化数是否发生变化为依据[6]:碳的氧化数上升,则此反应为氧化反应;碳的氧化数下降,则此反应为还原反应。
由于在绝大多数有机物中,氢总呈现正价态,氧总呈现负价态,因此一般又将有机物得氢失氧的反应称为还原反应,得氧失氢的反应称为氧化反应。
类型根据作为氧化剂的元素和作为还原剂的元素的来源,氧化还原反应可以分成两种类型:分子间氧化还原反应、分子内氧化还原反应。
氧化还原反应
考点名称:氧化还原反应的定义∙氧化还原反应:有电子转移(得失或偏移)的反应;(无电子转移(得失或偏移)的反应为非氧化还原反应)反应历程:氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。
根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应;氧化数降低的反应,称为还原反应。
氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。
∙氧化还原反应中存在以下一般规律:强弱律:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
价态律:元素处于最高价态,只具有氧化性;元素处于最低价态,只具有还原性;处于中间价态,既具氧化性,又具有还原性。
转化律:同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的氧化数只接近而不交叉,最多达到同种价态。
优先律:对于同一氧化剂,当存在多种还原剂时,通常先和还原性最强的还原剂反应。
守恒律:氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。
氧化还原性的强弱判定:物质的氧化性是指物质得电子的能力,还原性是指物质失电子的能力。
物质氧化性、还原性的强弱取决于物质得失电子的能力(与得失电子的数量无关)。
从方程式与元素性质的角度,氧化性与还原性的有无与强弱可用以下几点判定:(1)从元素所处的价态考虑,可初步分析物质所具备的性质(无法分析其强弱)。
最高价态——只有氧化性,如H2SO4、KMnO4中的S、Mn元素;最低价态,只有还原性,如Cl-、S2-等;中间价态——既有氧化性又有还原性,如Fe、S、SO2等。
(2)根据氧化还原的方向判断:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
(3)根据反应条件判断:当不同的氧化剂与同一种还原剂反应时,如氧化产物中元素的价态相同,可根据反应条件的高、低进行判断,如是否需要加热,是否需要酸性条件,浓度大小等等。
电子的得失过程:其过程用核外电子排布变化情况可表示为:考点名称:氧化还原反应的本质和特征∙氧化还原反应的本质:电子的转移(得失或偏移)氧化还原反应的特征:化合价升降(某些元素化合价在反应前后发生变化,是氧化还原反应判别的依据)∙氧化还原反应的发展史:1.物质与氧气发生的反应属于氧化反应,含氧化合物中氧被夺去的反应属于还原反应。
氧化还原反应
氧化还原反应【基础知识梳理】一、氧化还原反应1.氧化还原反应的定义在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。
在氧化还原反应中,反应物所含元素化合价升高的反应称为氧化反应;反应物所含元素化合价降低的反应称为还原反应。
氧化反应和还原反应对立统一于一个氧化还原反应之中。
2.氧化还原反应的实质:元素化合价的变化是电子转移的外观表现,电子转移是氧化还原反应的实质。
3. 氧化还原反应的特征(判断依据)反应中是否发生元素化合价的变化4.氧化还原反应与四种基本类型反应之间的关系化合反应:有单质参加的是氧化还原反应。
分解反应:有单质生成的是氧化还原反应。
置换反应:全部是氧化还原反应。
复分解反应:都是非氧化还原反应。
二、氧化剂和还原剂1.氧化剂和还原剂的相关概念氧化剂: 的反应物;还原剂:的反应物。
三、氧化性、还原性强弱比较(1)根据氧化还原反应方程式强还原剂(A)+强氧化剂(B)=弱氧化产物(a)+弱还原产物(b)则氧化性:B>a,还原性:A>b氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性则越弱;还原剂的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性则越弱。
(2)根据金属活动性顺序表在金属活动性顺序表中,位置越靠前,其还原性就越强,其阳离子的氧化性就越弱。
(3)根据元素周期表同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱;同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。
(4)根据反应的难易程度氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越。
不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时,条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大,则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越;(5)其它条件一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越,反之则越弱。
注意:○1物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的 ,与得失电子的 无关。
什么是氧化还原反应
什么是氧化还原反应
氧化还原反应是指在化学反应中,物质失去电子的过程称为氧化,而获得电子的过程称为还原。
氧化和还原是相互联系的两个过程,它们共同构成了氧化还原反应。
这类反应在自然界、生物体以及工业领域中广泛存在,具有重要的理论和实际意义。
氧化还原反应的基本特征是电子的转移。
在反应过程中,氧化剂接受电子,而被氧化剂氧化的物质则失去电子。
氧化剂和还原剂之间的电子转移使得反应得以进行。
氧化还原反应可以分为酸性氧化还原反应和碱性氧化还原反应,取决于反应介质的环境。
氧化还原反应在化学领域具有广泛的应用,例如:电池、电化学、有机合成、金属腐蚀等。
在电池中,氧化还原反应产生电能,实现电能与化学能之间的转换。
电化学过程也涉及到氧化还原反应,如电解、电镀等。
此外,氧化还原反应在生物体内起着关键作用,如呼吸作用、光合作用等。
在工业领域,氧化还原反应被用于生产金属、处理废水、制备化学品等。
例如,钢铁行业的电弧炉炼钢、化学行业的氧化铝生产等过程均涉及氧化还原反应。
此外,氧化还原反应在环境保护、能源转换等领域也具有重要意义。
总之,氧化还原反应是化学领域中一种基本的反应类型,它在自然界、生物体以及工业领域中具有广泛的应用。
对氧化还原反应的研究和理解,有助于推动化学科学的发展,解决现实中的能源、环境等
问题。
氧化还原反应
标准氢电极装置图
4.电极电势的确定 电极电势的确定 有了标准氢电极作相对标准,就可以测量其它电极 的电极电势。 例:测 φθ(Zn2+/Zn) 用标准状态下的Zn电极与标准氢电极组成原电池:
(-)ZnZn2+(1.0molL-1)‖H+(1.0molL-1)H2(100kPa) Pt(+)
测原电池的电动势,可确定Zn电极的电势。 用类似的方法可测出其它电对的电极电势,表5-1 列出了一些电对的电极电势,详细的见书后附录十四。
离子电子法配平时很重要的一点是氧原子数的配平, 不同介质条件下,配平氧原子数的规则是:
介质条件 酸性 碱性 中性 多氧的一边 H+ H2O H+ 或 H2O 少氧的一边 H2O OHH2O OH-
在酸性条件下反应式中不应出现OH-;在碱性条 件下反应式中不应出现H子电子法配平: ClO- + CrO2- → Cl- + CrO42- (碱性介质中) 3× 2× ClO- + H2O + 2 e - = Cl- + 2 OHCrO2- + 4 OH- = CrO42- + 2 H2O + 3 e -
5.2.2 离子电子法
配平原则: (1) 得失电子数相等。即在反应中氧化剂得到的电 子数应等于还原剂失去的电子数; (2) 质量平衡。在反应式两边各种元素的原子总数 必须各自相等。 (3) 电荷平衡。反应式两边总的电荷数应相等。
配平 KMnO4 + H2C2O4 → Mn2+ + CO2 (1) 方程式写成离子方程式: MnO4- + C2O42- → Mn2+ + CO2 (2) 写出两个半反应式并配平: MnO4- + 8 H+ + 5 e - = Mn2+ + 4 H2O C2O42- = 2CO2 + 2 e (3) 根据得失电子数相等的原则,两个半反应乘以适 当系数再合并,得到配平的离子反应方程式。 2MnO4- + 5C2O42- + 16 H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8 H2O 离子电子法配平氧化还原反应方程式的特点: 配平时不需要知道元素的氧化值,得失电子数是根 据电荷平衡的原则确定的。
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金属钛,主要反应有:① TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO;
② TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti下列叙述不正确的是( ) A.反应① 中碳是还原剂 B.反应① 中 TiO2是氧化剂 C.反应② 表现了金属镁还原性比金属钛强 D.反应① 氧化剂与还原剂的物质的量的关系为 1:1 二、简答题 23.中国古代“四大发明”之一的黑火药,在爆炸时发生反应的化学方程 式是:S+2KNO3+3C = K2S+N2↑+3( )
B.硫酸亚铁片和维生素 C同时服用,能增强治疗缺铁性贫血的效果
C.小苏打是制作面包等糕点的膨松剂,苏打是治疗胃酸过多的一种药剂
D.乙醇、氯水、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
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7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.1.0L0.5mol/L的 Na2SO4水溶液中含有的氧原子数为 2NA B.用含有 0.2mol FeCl3的饱和溶液配制的氢氧化铁胶体中,胶粒数等 0.2NA C.1.0gH2O与D2O的混合物所含中子数为 0.5NA D.标准状况下,11.2L氯气与足量铁粉充分反应,转移的电子数为NA 8. 氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含 氯消毒剂的 4~5倍,下列有关氯胺(NH2Cl)的说法一定不正确的是( )
C.NO2只是还原剂
D.NO2既是氧化剂,又是还原剂
17.中国古代四大发明之一的黑火药,在爆炸时发生的反应为
S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑。下列判断正确的是 A.C在反应中为还原剂
B.KNO3在反应中被氧化
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C.S和 C在反应中均被还原 D.S、N两种元素在反应中表现还原性 18.古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富,下列诗句不涉及氧化还原反 应的是( ) A.野火烧不尽,春风吹又生 B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干 C.粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间 D.爆竹声中一岁除,春风送暖人屠苏 19.根据下列反应判断氧化剂的氧化性由强到弱的顺序正确的是( ) ① Cl2+2KI=I2+2KCl ② 2FeCl3+2HI=I2+2FeCl2+2HCl
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再加 CCl4萃取
CCl4层无色
Fe2+的还原性强 于 Br−
淀粉溶液中加人稀H2SO4,加热
D
几分钟,冷却后再加入新制
没有砖红色沉 淀粉没有水解生
淀Байду номын сангаас成
成葡萄糖
Cu(OH)2,加热
A.A
B.B
C.C
D.D
5. 化学与生产、生活密切相关,下列有关说法正确的是( )
A.高硬度的氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料
A.① ③
B.③ ④
21.下列叙述中,正确的是( )
C.① ②
D.① ③ ④
A.含金属元素的离子不一定是阳离子
B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂
C.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原
D.金属阳离子被还原一定得到金属单质
22.单质钛(Ti)的机械强度高,抗蚀能力强,有“未来金属”之称.以 TiO2制
(1)上式( )中的化学式为_________
(2)按反应中各物质的量的关系配制黑火药,27g黑火药中 C的物质的 量是 ______。
(3)上述反应中 C是 _______剂(填“氧化”或“还原”),被还原的元素
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是__________(填元素符号)。 (4)用双线桥法标出上述反应中电子转移的方向和数目。 (5)若发生上述反应生成 2.24L的氮气(标况下),则转移电子的数目是 _______。
③ 2FeCl2+Cl2=2FeCl3④ I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4.
A.Cl2>I2>Fe3+>H2SO4
B.Cl2>Fe3+>I2>H2SO4
C.Fe3+>Cl2>I2>H2SO4
D.Cl2>Fe3+>H2SO4>I2
20.下列各组物质:① Fe与 HCl溶液②
溶液 ③
④
溶液,由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是( )
B.SO2在反应中被氧化
C.H2SO4在反应中作氧化剂 D.1mol氧化剂在反应中得到 2mol电子 14.厨房中的化学知识很多,下面是有关厨房中的常见操作或者常见现象, 其中不属于氧化还原反应的是( ) A.烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹 B.用煤气灶燃烧沼气(主要成分为甲烷:CH4)为炒菜提供热量 C.牛奶久置变质腐败 D.用醋酸除去水垢[主要成分是 CaCO3、Mg(OH)2] 15.下列说法中,正确的是( ) A.物质得电子的反应是氧化反应 B.氧化剂是在反应中所含元素的化合价有降低的物质 C.氧化剂是在反应中失电子(或电子对偏离)的物质 D.在一个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂不可能是同一种物质 16.NO2与水的反应可表示为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,关于此反应中的 下列说法正确的是( ) A.氮元素的化合价没有发生变化 B.NO2只是氧化剂
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12.某元素在化学反应中,由化合态变为游离态,则该元素( )
A.一定被氧化
B.一定被还原
C.化合价降为零价
D.可能被氧化,也可能被还原
13.工业上制取 ClO2的化学反应:2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4, 下列说法中正确的是( )
A.NaClO3在反应中失去电子
A.0
B.32g
C.38.4g
D.48g
10.某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在H2O、ClO−、CN−、HCO−3、
N2、Cl−六种微粒,在反应过程中测得 ClO−和N2的物质的量随时间变化的曲 线如图所示。下列有关判断中正确的是
A.还原剂是 CN−,氧化产物N2和 HCO−3
B.氧化剂是 ClO−,还原产物是 HCO−3 C.配平后氧化剂与还原剂的计量系数之比为 1:2 D.标准状况下若生成 2.24LN2,则转移电子 0.5 mol
氧化还原单元测试题
一、单选题
1. 硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知 25.0mL0.200mol⋅L−1Na2S2O3溶液恰好 把 448mL (标准状况下)Cl2完全转化为 Cl−,则S2O23−将转化成
A.S2−
B.S
C.SO23−
2. 下列变化中,一定要加入氧化剂才能实现的是( )
A.氯胺的水解产物为 NH2OH(羟氨)和 HCl
B.氯胺的电子式为
C.氯胺中氯的化合价为+1价 D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似 9.足量铜溶于一定量浓硝酸,产生 NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体
若与 2.24LO2(标准状况)混合后通入水中,气体被水完全吸收.若向原所
得溶液中加入 10mol⋅L−1H2SO4溶液 100mL,则继续溶解的 Cu的质量为
D.SO24−
A.CO23−→CO2
B.KMnO4→MnO2
C.Cl2→HCl
D.Fe→FeCl2
3. 化学与生活、生产和社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是( ) A.高纯硅可用作计算机芯片的材料 B.硅胶、铁粉均可作为食品包装中的抗氧化剂 C.氯化铝是工业上电解法治炼金属铝的原料 D.“地沟油”回收利用后可重复食用
4.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项 实验操作
实验现象
结论
A
向盐酸酸化的 Ba(NO3)2溶液中 通入 SO2
有白色沉淀生 成
BaSO3难溶于酸
B
向溶液 X中滴加稀盐酸,将产生 的气体通入澄清石灰水中
石灰水变浑浊
原溶液中一定含 有 CO23−
C
向 FeBr2溶液中加人少量氯水,