微专题五 氧化还原反应的综合
一、氧化还原反应基本概念的关系
1.图示各概念的关系
2.预测物质氧化性或还原性
(1)元素处于最高价态时,只有氧化性;元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性;元素处于最低价态时,只有还原性。
(2)在化学反应中氧化剂表现氧化性,还原剂表现还原性。
3.氧化性或还原性的强弱及应用
(1)根据化学反应判断强弱
还原性:还原剂>还原产物;氧化性:氧化剂>氧化产物。
(2)常见氧化剂、还原剂及相应产物
氧化剂 还原产物 还原剂 氧化产物
NO(H+) NO或NO2 S2-或HS- S
MnO Mn2+或MnO2 SO或HSO SO
Fe3+ Fe2+ I- I2
ClO- Cl- Fe2+ Fe3+
1.现有下列几个离子反应:
①Cr2O+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
下列有关性质的比较正确的是( )
A.氧化性:Cr2O>Cl2>Fe3+
B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2O
C.还原性:SO2D.还原性:Cl->Cr3+>Fe2+
答案 A
解析 根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律推知:氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3+>SO;还原性强弱顺序为SO2>Fe2+>Br->Cl->Cr3+。
2.氧化亚铜(Cu2O)是一种鲜红色粉末状固体,几乎不溶于水,可在酸性溶液中发生反应,与硫酸、盐酸、硝酸反应如下:
①Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O
②Cu2O+4HCl===2HCuCl2+H2O
③3Cu2O+14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(1)HCuCl2中Cu的化合价为________。
(2)反应①中氧化剂为__________,还原剂为__________。
(3)反应②________(填“是”或“不是”)氧化还原反应,若是请说明转移电子情况,若不是请说明判断依据:__________________________________________________________。
(4)根据反应③判断稀硝酸表现出的性质有______________。
(5)反应③中若生成30 g还原产物,参加反应的硝酸的质量是________,未参加氧化还原反应的氮原子的质量是________。
答案 (1)+1 (2)Cu2O Cu2O (3)不是 反应前后没有元素化合价的改变 (4)氧化性、酸性 (5)441 g 84 g
解析 (1)HCuCl2中Cl元素的化合价为-1价, H为+1价,则Cu为+1价。
(2)反应①中只有Cu元素的化合价发生变化,Cu2O中部分Cu元素的化合价降低作氧化剂,部分Cu元素的化合价升高作还原剂。
(4)由反应③可知14个硝酸只有2个被还原,作氧化剂,其余12个硝酸未参与氧化还原反应,起到酸的作用。
(1)概念关系速记口诀
“升、失、氧、还,降、得、还、氧,电子守恒,常记心上。”升(化合价升高)、失(失去电子)、氧(氧化反应、被氧化、得到氧化产物)、还(还原剂);降(化合价降低)、得(得到电子)、还(还原反应、被还原、得到还原产物)、氧(氧化剂)。
(2)根据反应方程式比较物质氧化性、还原性强弱的思路
分析元素化合价氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
二、氧化还原反应的计算
1.基本原则
(1)原子守恒:利用反应物和生成物中原子守恒可以建立等式。
(2)电荷守恒:利用反应前后的电荷守恒可以建立等式。
(3)电子守恒:利用还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数可以建立等式。
2.计算方法
(1)找物质:找出反应过程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(2)定得失:确定一个原子或离子得失电子的个数,变价元素的原子总数。
(3)列关系:根据氧化剂和还原剂得失电子总数守恒列出关系式。
1.已知X2O能将SO氧化,当溶液中X2O与SO数目之比为1∶3时,恰好SO被氧化为SO,X在还原产物中的化合价为( )
A.+1价 B.+2价
C.+3价 D.+4价
答案 C
解析 N(得到电子数)=N(失去电子数),令X在还原产物中的化合价为a,1×2×(6-a)=3×1×(6-4),则a=+3。
2.反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,当有6个e-发生转移时,被氧化的物质与被还原的物质的分子个数之比为( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
答案 C
解析 在反应中3个NO2参与反应,其中2个NO2被氧化,1个被还原,不论有多少电子发生转移,被氧化与被还原的NO2的分子个数之比均为2∶1。
3.在酸性条件下,可发生如下反应:ClO+2M3++4H2O===M2O+Cl-+8H+,M2O中M的化合价是( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
答案 C
解析 根据电荷守恒可知n=2,故M2O中M的化合价为+6价。