2氧化还原反应

第二讲 氧化还原反应

教学目标：

1．理解氧化还原反应的本质，了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。

2．运用守恒思想，配平氧化还原反应方程式，判断氧化剂、还原剂，比较氧化性、还原性强弱。

典型例题：

例1．（2011上海高考题）氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br 2+SO 2+2H 2O=H 2SO 4+2HBr 相比较，水的作用不相同的是

A ．2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑

B ．4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3

C ．2F 2+2H 2O=4HF+O 2

D ．2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑ 例2．（2011年全国理综）某含铬（Cr 2O 72-）废水用硫酸亚铁铵[FeSO 4·(NH 4)2SO 4·6H 2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到nmolFeO·Fe y Cr x O 3。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误．．

的是 A ．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2－x)

B ．处理废水中的Cr 2O 72-的物质的量为nx/2

C ．反应中发生转移的电子数为3nxmol

D ．在FeO·Fe y Cr x O 3中，3x=y

例3．食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知：

氧化性：3IO -＞Fe 3＋＞I 2；还原性：223S O -＞I －

3I 2＋6OH －3IO -＋5I －＋3H 2O ；KI ＋I 2KI 3

（1）某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO 3、KI 、Mg 2＋、

Fe 3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为3份。第一份试液中滴加KSCN 溶液后显红色；第二份试液中加足量KI 固体，溶液显淡黄色，用CCl 4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO 3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。 ①加KSCN 溶液显红色，该红色物质是_________（用化学式表示）；CCl 4中显紫红色的物质是___________________（用电子式表示）。

②第二份试液中加入足量KI 固体后，反应的离子方程式为___________________________、______________________________________。

（2）KI 作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。写出潮湿环境下KI 与氧气反应的化学方程式：_____________________________。

将I 2溶于KI 溶液，在低温条件下，可制得KI 3·H 2O 。该物质作为食盐加碘剂是否合适？______（填“是”或“否”），并说明理由________________________________________。

（3）为了提高加碘盐（添加KI ）的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是___________________。

A ．Na 2S 2O 3

B ．AlCl 3

C ．Na 2CO 3

D ．NaNO 2

（4）对含Fe 2＋较多的食盐(假设不含Fe 3＋)，可选用KI 作为加碘剂。请设计实验方案，检验

该加碘盐中的Fe 2＋。_____________________________________________ 。

答案：

（1）①Fe(SCN)3

②IO3-＋5I－＋6H＋3I2＋3H2O 2Fe3＋＋2I―2Fe2＋＋I2。

（2）4KI＋O2＋2H2O2I2＋4KOH 否

KI3受热（或潮湿）条件下产生KI和I2，KI氧气氧化，I2易升华。

（3）AC。

（4）取足量该加碘盐溶于蒸馏水中，用盐酸酸化，滴加适量氧化剂（如：氯水、过氧化氢等），再滴加KSCN溶液，若显血红色，则该加碘盐中存在Fe2＋。

例4．(2010年上海市高考)向盛有KL溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。

完成下列填空：

1) 写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：

2)整个过程中的还原剂是___。

3)把KL换成KBr，则CCl4层变为__色：继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是______。

4)加碘盐中含碘量为20mg～50mg／kg。制取加碘盐(含HIO3的食盐)1000kg，若庄Kl与Cl2反应制HIO3，至少需要消耗Cl2________L(标准状况，保留2位小数)。

答案：

规律小结

1．氧化还原反应的一般规律

⑴得失电子守恒：氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等。

⑵元素呈最高价，一般只有氧化性；元素呈最低价，一般只有还原性；元素呈中间价，既有氧化性又有还原性。

⑶反应先后规律：如把Cl2通入FeBr2溶液中，由于还原性Fe2+>Br-，当通入有限量的Cl2时，根据先后反应规律，Cl2首先将Fe2+氧化，当Cl2足量时，方可将Fe2+、Br-一并氧化。

⑷价态归中规律：

如：

而不是

2．氧化性和还原性强弱的比较

⑴在同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。

⑵根据元素周期律，同周期元素（稀有气体除外）的单质从左到右还原性减弱，氧化性增强；同主族元素的单质从上到下还原性增强，氧化性减弱。例如，氧化性：F2>Cl2>Br2>I2>S；还原性：NaK+>Rb+>Cs+。

⑶根据金属活动性顺序：

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

还原性逐渐减弱

K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Fe3+ Ag+

氧化性逐渐增强

⑷原电池负极金属比正极金属活泼（还原性强）。电解池中放电顺序，阳离子得电子顺序（即氧化性强弱顺序）参考⑶，阴离子失电子顺序（即还原性强弱顺序）：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根等。

⑸同种元素价态越高，氧化性越强（如：Fe3+>Fe2+），最高价态只有氧化性；价态越低，还原性越强（如：S2->S>SO2），最低态只有还原性；中间价态兼具氧化性和还原性。

⑹反应原理相似的不同反应中，反应条件要求越低，说明氧化剂的氧化性或还原剂的还原性越强。

课堂练习