人教版高中化学必修一第二章第三节知识点
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第三节 氧化还原反应
一.基本知识点 1.基本概念
⑴.氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
⑵.基本概念之间的关系:
氧化剂→有氧化性→化合价降低→得电子→被还原→发生还原反应→生成还原产物 还原剂→有还原性→化合价升高→失电子→被氧化→发生氧化反应→生成氧化产物
氧化还原反应的判断依据-----有元素化合价变化
失电子总数=化合价升高总数==得电子总数==化合价降低总数。 氧化还原反应的实质------电子的转移 2.基本规律
⑴. 标电子转移的方向和数目(双线桥法、单线桥法)
①单线桥法。从被氧化(失电子,化合价升高)的元素指向被还原(得电子,化合价降低)的元素,标明电子数目,不需注明得失。例:
MnO 2+4HCl (浓)
MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O
②双线桥法。得失电子分开注明,从反应物指向生成物(同种元素)注明得失及电子数。例: 得2e -——
2e -—
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
注意两类特殊的化学反应。
①歧化反应,同种元素同价态在反应中部分原子化合价升高,部分原子化合价降低。
②归中反应。不同价态的同种元素的原子在反应中趋于中间价态,解此类题最好将该元素的不同价态用数轴标出,变化的区域只靠拢,不重叠。
⑵. 物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。
氧化性→得电子性,得到电子越容易→氧化性越强
还原性→失电子性,失去电子越容易→还原性越强
①根据金属活动性顺序来判断:
一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。
②根据非金属活动性顺序来判断:
一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。
③根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示:
规律:反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性,反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。
④根据氧化还原反应发生的条件来判断:
如:Mn02+4HCl(浓) MnCl2+C12↑+2H20
2KMn04+16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O
后者比前者容易(不需要加热),可判断氧化性 KMn04>Mn02
⑤根据反应速率的大小来判断:
如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4(快), 2H2SO3+O2=2H2SO4(慢),
3
2
2
S O
2
O
S O
2
催化剂
∆
+,其还原性: Na2SO4>H2SO3>SO2
⑥根据被氧化或被还原的程度来判断:
如:
2
2
CuCl
Cl
Cu
点燃
+,S
Cu
S
Cu
2
2
∆
+,即氧化性:S
Cl
2
>。
又如:O
H
2
SO
Br
SO
H
HBr
2
2
2
2
)
(4
2
+
↑
+
∆
+
浓
,O
H
4
S
H
I4
S O
H
HI
8
2
2
2
)
(4
2
+
↑
+
=
+
浓
,即有还原性:HBr
HI>。
⑦根据元素在周期表中位置判断:
(1)对同一周期金属而言,从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na、Mg、A1金属性依次减弱,其还原性也依次减弱。
(2)对同主族的金属而言,从上到下其金属活泼性依次增强。如Li、Na、K、Rb、Cs金属活泼性依次增强,其还原性也依次增强。
(3)对同主族的非金属而言,从上到下其非金属活泼性依次减弱。如F、Cl、Br、I非金属活泼性依次减弱,其氧化性也依次减弱。
⑧根据(氧化剂、还原剂)元素的价态进行判断:
失2e-—
元素处于最高价只有氧化性,最低价只有还原性,处于中间价态既有氧化又有还原性。一般来说,同种元素价越高,氧化性越强;价越低还原性越强。如氧化性:Fe3+>Fe2+>Fe,S(+6价)>S(+4价)等,还原性:H2S>S>SO2,但是,氧化性:HClO4< HClO3< HClO2< HClO。
3.氧化还原方程式的配平
(1)配平依据:在氧化还原反应中,得失电子总数相等或化合价升降总数相等。
(2)配平步骤:“一标、二找、三定、四配、五查”,即标好价,找变化,定总数,配系数、再检查。”
①确定氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物的化合价
②用观察法找出元素化合价的变化值
③用化合价升降总数相等的原则确定化学计量数。
④调整计量数,用观察法确定化合价无变化的物质的计量数,同时将单线改成等号。
⑤检查核实各元素原子个数在反应前后是否相等。对于用离子方程式表示的氧化还原方程式还必须核对反应
前后离子的总电荷数是否相等。
(3)配平技法
①逆向配平法:即先确定生成物的化学计量数,然后再确定反应物的化学计量数。例如:
K2SO3+
由于S的化合价既升又降,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的计量数为1,然后再确定S的化学计量数为3。此类方法适宜歧化反应。
②零价法:配平依据是还原剂中各元素化合价升高总数等于氧化剂中各元素化合价降低总数,此法适宜于还
原剂中两种元素价态难以确定但均属于升高的氧化还原反应。例如:Fe3P+HNO3——Fe(NO3)3+NO+H3PO4+H2O,因Fe3P中价数不好确定,而把Fe、P皆看成零价。在相应的生成物中Fe为+3价,P为+5价,所以价态升高总数为3×3+5=14,而降低的价态为3,最小公倍数为42,故Fe3P的计量数为3,HNO3作氧化剂部分计量数为14,然后用观察法配平得到:3,41,9,14,3,16。
☆1:离子反应配平:关键在于能否充分利用“电荷守恒”
2:缺项配平:注意两点:★如果是化学后应方程式其缺项一般为:水、酸、碱。如果是离子反应方程式其缺项般为:水、H+、OH-。★在离子反应方程式配平其缺项时如有两种可能如(H2O、H+)或(H2O、OH-),还应考虑离子共存的问题如:
Cu2++FeS2+囗____——Cu2S+SO42-+Fe2++囗____
可有两种选择:(14、5、12H2O、7、3、5、24H+)或(14、5、24OH-、7、3、5、12H2O)后一种配平由于OH-与Cu2+不能共存所以不正确