氧化还原反应——学习导航

时间:2008-9-14 22:25:43  来源:不详   作者:佚名  (化学QQ群112020585(已满)群216408759


  考点要求
  1.了解化学反应有多种不同的分类方法,各种分类方法由于划分的依据不同而有不同的使用范围。

  2.会用化合价升降的观点及电子转移的观点来理解氧化还原反应,并会用双线桥法分析氧化还原反应。

  3.掌握氧化剂、还原剂等概念,学会用对立统一的观点认识事物。

  知识讲解
  一.化学反应的类型
  1.化学反应基本类型(依据反应物、生成物的类别和种类分类)
  化学反应

  2.氧化还原反应和非氧化还原反应(依据反应物有无电子转移或物质的相关元素在反应前后有无化合价改变分类)
  化学反应

  3.其它分类法
  a.依据反应的热效应分为:吸热反应,放热反应。
  b.依据反应进行的程度分为:可逆反应,非可逆反应。
  c. 依据反应中有无离子参与分为:离子反应,分子反应。

  4.氧化还原反应与基本反应类型的关系
  ⑴ 置换反应都是氧化还原反应;

  ⑵ 复分解反应都是非氧化还原反应;

  ⑶ 有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应均为氧化还原反应;若反应没有单质参与,则化合反应及分解反应均为非氧化还原反应。

  它们的关系可用下图表示。
  

  二、氧化还原反应
  特征:反应前后元素的化合价发生改变。

  实质:有电子转移(电子的得失或共用电子对的偏移)

  1.氧化还原反应概念
  ① 氧化与还原(指反应过程)

  ② 氧化剂与原还剂(指反应物质)

  ③ 氧化性与还原性(指物质的性质)

  注:
  物质的氧化性(或还原性)的强弱,指的是得(或失)电子的难易,不是指得(失)电子的多少。

  ④ 氧化产物与还原产物(指生成物)

  2.氧化还原反应概念间的关系。
  

  3.氧化还原反应中电子转移的表示方法之一——双线桥法。
  ① 用两条带箭头的线由反应物指向生成物,且对准同种元素。

  ② 要标明“得”“失”电子,且得失电子总数相等。

  ③ 箭头不代表电子转移的方向,而是指某元素从反应到产物时价态的变化。
  例如:
  注:
  氧化还原反应的另一种表示方法—-单线桥法(高三讲)
  例:

  4.常见的氧化剂和还原剂
  ① 常见的氧化剂有:
  a.高价或较高价的含氧化合物:MnO2  KMnO4  K2Cr2O7  HNO3  H2SO4(浓)
  b.高价金属阳离子:Cu2+、Fe3+、Ag+等。
  c.非金属单质:Cl2、Br2、I2、O2、S等。

  注:
  
具有最高价元素的物质,在氧化还原反应中该元素只能得到电子。

  ② 常见的还原剂有:
  a.活泼或较活泼的金属:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe等
  b.非金属阴离子:Cl、Br、I、S2-等。
  c.较低价的化合物:CO、H2S、NH3等。

  注:
  具有最低价元素的物质,在氧化还原反应中该元素只能失去电子。

  ③ 具有中间价态的化合物,在氧化还原反应中既能得到电子,又能失去电子,既可作氧化剂,又可作还原剂,它们既有氧化性,又有还原性,如Fe2+等。

  例1.下列反应属于氧化还原反应的是(  )
  A、H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HCl
  B、2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
  C、CaO+H2O==Ca(OH)2
  D、3CO+Fe2O32Fe+3CO2

  解析:
  
本题重点考查氧化还原反应与化学反应基本类型的关系,以及氧化还原反应的实质。A是复分解反应;B是有单质生成的分解反应;C是化合反应但没有单质参加;D不是置换反应,但存在元素化合价的改变(C由+2→+4,Fe由+3→0)。

  故本题答案是:B、D。

  例2.在Cl2+SO2+H2O=H2SO4+2HCl的反应中,__________是氧化剂,_________是还原剂;________元素被氧化,________元素被还原;__________有氧化性,_________有还原性;__________是氧化产物,________是还原产物。

  解析:
  
本题重点考查学生对氧化还原基本概念的理解,应从化合价入手,找出电子转移方向。
  
  再根据“氧化还原反应概念间的关系”作出判断:

  Cl2是反应物,在反应中得电子,化合价降低,是氧化剂;其被还原后生成的物质HCl是还原产物;SO2是反应物,在反应中失电子,是还原剂;其被氧化后对应的生成物H2SO4是氧化产物。SO2中的 被氧化,Cl2中的 被还原;Cl2有氧化性,SO2有还原性。

  三.物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法
  1.根据金属活动性顺序进行判断
      
  K、Ca、Na、……、Zn、Fe、……、Cu、Hg、Ag
    

  2.根据非金属活动性顺序判断
   
     F、O、Cl、Br、I、S
 

  3.根据化学方程式进行判断
  
  氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。

  4.根据氧化还原反应进行的难易程度(反应条件或剧烈程度)的不同进行判断。
  例如:
  
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,Mg+2H2O Mg(OH)2+H2
  前者比后者容易发生,可判断还原性:Na>Mg。

  5.根据使其它物质被氧化或被还原价态的不同进行判断。
  例如:
  Cu+Cl2CuCl2 , 2Cu+SCu2S,根据Cl2、S分别与Cu反应,使Cu氧化的程度不同(Cu2+, Cu+)可判断出单质的氧化性:Cl2>S

  6.同一元素最高价态只有氧化性,中间价态既有氧化性,又有还原性,最低价态只有还原性,一般同种元素高价态的氧化性强于低价态的氧化性。例如氧化性:Fe3+>Fe2+,H2SO4(浓)>H2SO3

  7.可根据元素周期律判断。(以后学习)

  例3.今有三个氧化还原反应:
  (1)2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
  (2)2FeCl2+Cl2===2FeCl3
  (3)KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

  若某溶液中有Fe2+和I共存,要氧化除去I离子而又不影响Fe2+和Cl可加入的试剂是(  )
  A、Cl2    B、KMnO4   C、FeCl3   D、HCl

  解析:
  本题主要考查根据化学方程式进行判断物质氧化性的强弱。
  由(1)知:FeCl3具有氧化性,它可以氧化I
  由(2)知:Cl2具有氧化性,且氧化性Cl2>FeCl3,Cl2可以氧化FeCl2
  由(3)知,KMnO4具有氧化性,且氧化性KMnO4>Cl2, KMnO4可以氧化Cl,故本题应加入的试剂应为FeCl3,选C。

  8.某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性还与下列因素有关:
  ①温度:如热的浓H2SO4的氧化性比冷的浓H2SO4的氧化性强。

  ②浓度:如氧化性:浓HNO3>稀HNO3,还原性:浓盐酸>稀盐酸。

  ③酸碱性:如KMnO4 溶液的氧化性随溶液的酸性的增强而增强。一般来讲,在酸性条件下KMnO4被还原为Mn2+,在中性条件下被还原为

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