第一章化学反应及其能量变化专题复习_高三化学教案

第一节 氧化还原反应

1、氧化还原反应的重要概念

练习1：判断下列那些为氧化还原反应，并说出理由

ibr + h₂o = hbr + hio

koh+cl₂=kcl +kclo+h₂o

nah+h₂o =naoh+h₂

cao₂+h₂o =ca(oh)₂ +h₂o₂

5c₂h₅oh +2kmno₄+3h₂so₄ →5ch₃cho +k₂so₄+2mnso₄ +8h₂o

氧化还原反应的实质是                                                 ，

判断氧化还原反应的依据是                                     。

小结：氧化还原反应发生规律和有关概念可用如下式子表示：

   练习：练习1中是氧化还原反应的，请指出氧化剂，还原剂，氧化产物，还原产物，标出电子转移的方向和数目。

2、物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法

 （1）根据金属活动顺序进行判断

[说明]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。如cu²⁺+2e→cu远比na⁺ +e→na容易，即氧化性cu²⁺>na⁺,还原性na> cu

（2）根据非金属活动顺序进行判断

（3）根据氧化还原反应的发生规律判断

  氧化还原反应发生规律可用如下式子表示：

    氧化性：反应物中的强氧化剂，生成物中的弱氧化剂

    还原性：反应物中的强还原剂，生成物中的弱述原剂

    例：已知①2fecl₃+2ki=2fecl₂+i₂+2kcl

    ②2fecl₂+c1₂=2fecl₃

    由①知，氧化性fe³⁺>i₂，由②知，氧化性c1₂>fe³⁺，综合①②结论，可知氧化性cl₂>fe³⁺ 

   （4）根据氧化还原反应发生反应条件的不同进行判断

 如：mn0₂十4hcl(浓)稭ncl₂+c1₂↑+2h₂0

    2kmn0₄十16hcl(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）根据被氧化或被还原的程度的不同进行判断

    cu十c1₂稢ucl₂

2cu+s cu₂s

       c1₂可把cu氧化到cu(+2价)，而s只能把cu氧化到 cu(+1价)，这说明氧化性cl₂>s

    （6）根据元素周期表判断

    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对同主族的金属和非金属可按上述方法分析。

 3、氧化还原反应的基本规律

 （1）表现性质规律

  当元素具有可变化合价时,一般处于最高价态时只具有氧化性，处于最低价态时只具有原性，处于中间价态时既具有氧化性又具有还原姓。如：浓h₂so₄的s只具有氧化性，h₂s中的s只具有还原性，单质s既具有氧化性又具有还原性。

  （2）性质强弱规律

  在氧化还原反应中，强氧化剂+强还原剂=弱氧化剂(氧化产物)+弱还原剂(还原产物)，即氧化剂的氧化性比氧化产物强，还原剂的还原性比还原产物强。如由反应2fecl₃+2ki=2fec₃+2kcl+i₂可知， fecl₃的氧化性比i₂强，ki的还原性比fecl₂强。

    一般来说，含有同种元素不同价态的物质，价态越高氧化性越强(氯的含氧酸除外)，价态越低还原性越强。如氧化性：浓h₂so₄，s0₂(h₂s0₃)，s；还原性： h₂s>s>so₂。

    在金属活动性顺序表中，从左到右单质的还原性逐渐减弱，阳离子(铁指fe²⁺)的氧化性逐渐增强。

 （3）反应先后规律

  同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性较强的物质；同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性较强的物质。如：将cl₂通人物质的量浓度相同的nabr和nai的混合液中，c1₂首先与nai反应；将过量铁粉加入到物质的量浓度相同的fe²⁺、和cu²⁺的混合溶液中，fe首先与fe³⁺反应。febr₂ 中通入cl₂ ,hbr和h₂so₃ 中通入cl₂

 （4）价态归中规律 

    含不同价态同种元素的物质问发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价+低价一中间价”，而不会出现交错现象。

kclo₃+6hcl =kcl+3cl₂+3h₂o 而不是kclo₃+2hcl=kcl+3cl₂+3h₂o

 (5)歧化反应规律

    发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应，叫做歧化反应。其反应规律是：所得产物中，该元素一部分价态升高，一部分价态降低，即“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：

  cl₂十2naoh=nacl十naclo十h₂0

5、有关计算

  在氧化还原反应中，氧化剂与还原剂得失电子数相等。这是进行氧化还原反应计算的基本依据。

举例：

1、在100mlfebr₂ 中通入cl₂ 2.24l(stp),充分反应后，有 的br^-被氧化，则原febr₂ 的浓度是多少mol·l^-1  （分别用电子得失相等和电解质溶液电荷守恒来解题）

2、物质的量相等的hbr和h₂so₃ 溶液中，中通入0.1mol cl₂ ，结果有 的br^-被氧化，求hbr的物质的量？

有机物化合价升降的计算

    (1)得氧或失氢被氧化，每得1个o原子或失去2个h原子，化合价升高2。

    (2)失氧或得氢被还原，每失去1个o原子或得2个h原子，化合价降低2。

  例：ch₃ch₂0h ch₃cho ch₃cooh

过程(1)是失氢，氧化过程，化合价升高1×2

过程(2)是得氧，氧化过程，化合价升高2×1

过程(3)是加氢，还原过程，化合价升高1×24

练习3

1．已知i^-、fe²⁺、so₂、cl^-、h₂o₂都有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为cl^-<fe²⁺<h₂o₂<i^-<so₂。则下列反应不能发生的是(    )。     

Ａ．2fe³⁺ + so₂ +2 h₂o ＝ 2fe²⁺ + so₄^2- + 4h⁺

Ｂ．i₂ + so₂ + 2h₂o ＝ h₂so₄ + 2hi

Ｃ．h₂o₂ + h₂so₄ ＝ so₂ + o₂ + 2h₂o

Ｄ．2fe²⁺ + i₂ ＝ 2fe³⁺ + 2i^-            

2．下列反应中，不属于氧化还原反应的是(    )。

a．2co + o₂  ^点燃  2co₂         b．ch₄ + 2o₂  ^点燃   co₂ + 2h₂o

c．2kclo₃  ^加热   2kcl + 3o₂↑   d．2fe(oh)₃  ^加热  fe₂o₃ +3h₂o

3．关于c + co₂ ^点燃   2co的反应，下列说法正确的是(   )。

a．是化合反应，不是氧化还原反应

b．co既是氧化产物又是还原产物

c．单质c中c的化合价升高，被还原，是氧化剂

d．co₂中c的化合价降低，被氧化，co₂是还原剂

4．r、x、y和z是四种元素，其常见化合价均为+2价，且x^2＋与单质r不反应；

x^2＋＋ z＝x ＋ z^2＋；y ＋ z^2＋＝y^2＋ ＋z。这四种离子被还原成0价时表现的氧化性大小符合(    )。

a．  r^2＋＞x^2＋＞z^2＋＞y^2＋    b． x^2＋＞r^2＋＞y^2＋＞z^2＋

c．  y^2＋＞z^2＋＞r^2＋＞x^2＋    d． z^2＋＞x^2＋＞r^2＋＞y^2＋

5．化合物brf_x与水按物质的量之比3︰5 发生反应，其产物为溴酸、氢氟酸、单质溴和氧气。

（1）brf_x中，x＝     。

（2）该反应的方程式是：                                       。

（3）此反应中的氧化剂和还原剂各是什么?