氧化还原反应知识点归纳
(氧化还原反应中的概念与规律;氧化还原反应的表示方法及配平。)
氧化还原反应中的概念与规律:
一、 五对概念
在氧化还原反应中,有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是:
二、 五条规律
1、表现性质规律
同种元素具有多种价态时,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还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。
2、性质强弱规律
3、反应先后规律
在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中最强的还原剂作用;同理,在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如,向含有FeBr2溶液中通入Cl2,首先被氧
2+化的是Fe
4、价态归中规律
含不同价态同种元素的物质间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→中间价”的规律。
5、电子守恒规律
在任何氧化—还原反应中,氧化剂得电子(或共用电子对偏向)总数与还原剂失电子(或共用电子对偏离)总数一定相等。
三.物质氧化性或还原性强弱的比较:
(1)由元素的金属性或非金属性比较
<1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱
非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱
(2)由反应条件的难易比较
不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强。如:
前者比后者容易发生反应,可判断氧化性:
与同一氧化剂反应时,反应条件越易,其还原剂的还原性越强。
(3)根据被氧化或被还原的程度不同进行比较
当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强。如 ,根据铁被氧化程度的不同 , 。同理,不同的还原剂可判断氧化性: 。同理,当不同的还原剂与同一氧化剂反应时,氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性就越强。
(4)根据反应方程式进行比较
氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物
(5)根据元素周期律进行比较
一般地,氧化性:上>下,右>左;还原性:下>上,左>右。
(6)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关:
温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。 酸碱性:如中性环境中 不显氧化性,酸性环境中 显氧化性;又如 溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。
注意: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难易,与得失电子的多少无关。如还原性: ,氧化性:。
【注意】氧化还原反应中的不一定:
⑴含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性。如前述的氯元素的含氧酸及其盐,
是价
态越低,氧化性超强。H3PO4中+5价的P无强氧化性。
⑵有单质参加的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的转化。
⑶物质的氧化性或还原性与物质得到或掉失去电子的多少无关。
⑷得到电子难的元素失去电子不一定容易,例如:第ⅣA族的C,既难得到电子,又难失去电
子,与其它原子易以共价键结合。
⑸元素由化合态变为游离态不一定是是氧化反应,也可能是还原反应。
四、常见的氧化剂和还原剂
1、常见的氧化剂
(1)活泼的非金属单质:Cl2、Br2、O2、I2、S等
(2)元素处于高价时的氧化物:CO2、NO2、SO3、MnO2、PbO2等
(3)元素处于高价时的含氧酸:浓H2SO4、HNO3等
(4)元素处于高价时的盐:KClO3、KMnO4、FeCl3、K2Cr2O7等
(5)过氧化物:Na2O2、H2O2等
(6)次氯酸及其盐:HClO、Ca(ClO)2、NaClO等
2、常见的还原剂
(1)活泼的金属单质:Na、Mg、Al、Zn、Fe
(2)某些非金属单质:H2、C、Si
(3)元素处于低价时的氧化物:CO、、SO2
(4)元素处于低价时的酸:HCl、HI、H2S、H2SO3等
(5)元素处于低价时的盐:Na2S、KI、Na2SO3、FeSO4等
氧化还原反应的表示方法及配平
1、表示方法
2、 配平的方法和步骤:
写好化学式,标明化合价;画上双箭头,列出变化价;
升降化合价,公倍求相等;观察再配平,两边添系数。
步骤:(1)标出有变价的元素反应前后的化合价.
(2)用“双桥线”连接反应前后的元素并在桥上或桥下注明化合价升降数.
(3)找出化合价升降数之间的最小公倍数,再依据以上有关原则首先配平有关物
质前面的系数.
要求:(1)质量守恒:即反应前后各元素原子的种类和个数相等.
(2)氧化剂和还原剂之间电子转移关系正确.
(3)电荷守恒:反应物总电荷数与生成物总电荷数相等,且电性相同.
常见的氧化还原反应方程式的配平
(1)整体法的应用:
A.还原剂或氧化剂的所有元素完全被氧化或完全被还原,可以看成一个整体,在配平时按各元素的系数比考虑得失电子的总数.如
:
分析:H2C2O4中碳元素的平均价态为+3价,都被氧化到+4价,可考虑整体法 H2C2O4中
KMnO4中2C:?3??4?1?2?2 ×5指H2C2O4计量数为5 Mn:?7??2?5 ×2指KMnO4计量数为2
B.还原剂或氧化剂的元素部分被氧化或部分被还原,不能看成一个整体,要分别考虑.如:
Cl2?H2O______HCl?HClO
分析:氯气中的氯元素部分被还原,部分被氧化,分别考虑
Cl2中Cl:0??1(HCl)?1 ×1指HC1O计量数为1
Cl:0??1(HClO)?1 ×1指HC1计量数为1
(2)离子型氧化还原反应配平
离子型氧化还原反应配平时,遵循整体法配平的同时,还可从两边的电荷守恒出发.如
分析:Na2O2中的氧元素都被还原为-2价,可用整体法
Cr3?:?3??6?3 ×2指Cr3?计量数为2
Na2O2中2O:?1??2?1?2?2 ×3指Na2O2计量数为3
根据电荷守恒,用观察法配平其他化学计量数:
2Cr3?3Na2O2?4OH?
(3) 难点突破: 2CrO42??6Na??2H2O
1.缺项配平:
一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,在通过比较反应物与
??生成物,确定缺项(一般为H2O、H、OH),最后观察法配平.
3?将NaBiO3固体加入MnSO无色),反应的4的混合溶液里,加热后溶液显紫色(Bi
离子方程式如下:
试
完成并配平方程式.
分析:溶液显紫色说明由MnO4生成,H与NaBiO3的氧元素生成H2O,所以右边缺项为MnO4和H2O. ???
NaBiO3中Bi:?5??3?2 ×5指NaBiO3计量数为5
Mn2?:?2??7?5 ×2指Mn2?计量数为2
根据电荷守恒,用观察法配平其他化学计量数:
5NaBiO3?2Mn2??14H?
2.零价配平: ?5Na??5Bi3??2MnO4?7H2O
复杂的化合物中的化合价无法标出,且仅靠观察法也无法配平,此时可把不知(或难知)化合价的物质看成一个电中性的整体,假设其中所有的元素都为0价,在根据化合价升降配平方程式,不影响配平结果.但需要注意的是:按零价法分析的价态升降根据与该反应实际的价态升降不符,零价法只是配平的一种方法和技巧.
1Fe3C?HNO3_____Fe(NO3)3?13NO2??CO2??H2O分析:设Fe3C中各元素均为0价
×1指Fe3C计量数为1
×13指NO2计量数为13
HNO3中N:?5??4(NO2)?1
有观察法配平其他化学计量数:
1Fe3C?22HNO33Fe(NO3)3?13NO2??1CO2??11H2O
3.均价配平:
适用于有机氧化还原方程式的配平.根据氢元素为+1价,氧元素为-2价,确定碳元素的平均价态,在通过适当方法配平.
分析:C2H4O中2C:?1?0?1?2?2 ×5指C2H4O计量数为5
×2指KMnO4计量数为2 KMnO4中Mn:?7??2?5
用观察法配平其他化学计量数:
专题 一 氧化还原反应
考试大纲:理解氧化还原反应,了解氧化剂和还原剂等概念。掌握重要的氧化剂、还原剂之间常见的反应。能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目,并能配平反应方程式。
知识清单
一、氧化还原反应
1、氧化还原反应的本质:
升、失、氧化( )、还原( )、还原( )、氧化( )
降、得、还原( )、氧化( )、氧化( )、还原( )
2、氧化还原反应与四大基本反应的关系
二、常见氧化剂和还原剂
1、常见氧化剂 2、常见还原剂
(1)、活泼的非金属单质: 1)、单质(金属、非金属):
(2)、高价金属阳离子: 2)、低价金属阳离子:
(3)、高价含氧化合物: 3)、低价氧化物:
(4)、过氧化物: 4)、非金属阴离子及其低价化合物:
从元素化合价考虑,高价态只有氧化性,低价态只有还原性,中间价态既有氧化性又有
还原性。
注意:最高价元素的化合价不一定不低价化合物氧化性强,如氧化性HClO4<HClO
3、判断氧化性(还原性的方法)
氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关。
1)、金属活动顺序表
K Ca
Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属单质还原性减弱,对应阳离子氧化性增强
Zn2+<Cr3+<Fe2+<Ni2+<Sn2+<Pb2+<(H)<Cu2+<Hg2+3++非金属活动顺序
F Cl/O Br I S N P C Si H
非金属单质氧化性减弱,对应阴离子还原性增强
2)、根据在元素周期表中的位置
(1)同主族元素从上到下
非金属原子(或单质)氧化性逐渐减弱,金属原子还原性逐渐增强
周期元素从左到右,还原性减弱,氧化性增强。
专题 一 氧化还原反应
3)、元素最高价氧化物的水化物的酸性
HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3 氧化性:Cl2>S>P>C
4)、化学反应方向
氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物
5)、氧化产物价态高低
当含有变价元素的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性强弱。
6)、根据反应条件
当不同氧化剂分别于同一还原剂反应时,如果氧化产物价态相同,可根据反应条件的难易来判断。反应越容易,该氧化剂氧化性就强。
7)、根据物质的浓度大小
具有氧化性(或还原性)的物质浓度越大,氧化性(还原性)越强。
8)、电极反应判断
原电池: 其还原性:负极金属>正极金属
电解池:惰性电极电解,在阴极先放电的阳离子氧化性较强,在阳极先放点的阴离子还原性较强。
三、配平方法
1)、逆向配平法(部分氧化还原、自身氧化还原、歧化反应)
K2CrO7 + HCl(浓)------ KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O
2)、零价配平法(无法用常规方法确定其化合价)
Fe3C + HNO3 ------- Fe(NO3)3 + NO2 + CO2+ H2O
3)、整体标价法(当某一元素在某一化合物中有数个时,可将其看做一个整体) S + Ca(OH)2 ------- CaSx + CaS2O3 + H20
4)、缺项配平法(先配平含有变价的化合物,再通过比较观察配平)
H202 + Cr(SO4)3 + ------- K2SO4 + K2CrO4 + H2O
四、氧化还原计算
氧化剂的物质的量X变价元素原子个数X化合价的变化=还原剂的物质的量X变价元素原子个数X化合价的变化
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