(共33张PPT)
第三节 氧化还原反应
氧化还原反应的基本规律
第四课时
还原剂
我们是怎样比较氧化性还原性强弱的呢
一、价态规律
1. 价态高低规律
“高价氧,低价还,中间价态两头有。”
1、在Fe2+、Fe3+、S、Cl-、H+中只有氧化性的是 ,只有还原性的是_______,既有氧化性又有还原性
是 。
Fe 2+
S
H +
Cl-
Fe 3+
2.某元素在化学反应中由化合态(化合物)变为游离态(单质),则该元素( )
A.一定被氧化 B.一定被还原
C.可能被氧化,也可能被还原 D.以上都不是
C
练一练
一、价态规律
2. 价态归中规律
a. 同种元素相邻价态物质间不反应
b. 同种元素不同价态之间的氧化还原反应, “只靠拢,不交叉,”
或 “就近原则”。
判断下列反应能否进行、
SO2 + H2SO4 (浓)
1、用线桥表示电子的转移。
KClO3+6HCl(浓)══KCl+3Cl2↑+3H2O
即时演练
(1) 1个KClO3转移的电子数目:_____
(2) 被氧化的物质与被还原的物质的个数之比
[练习] H2SO4 + H2S = SO2↑+ S↓+ 2H2O
(1) 1个H2SO4转移的电子数目_____
(2) 被氧化的物质与被还原的物质的个数之比____
5个
5:1
2个
1:1
2、 (1)已知氯元素有-1、0、+1、+3、+5、+7等多种常见的化合价,氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下的反应:
① Cl2+KOH→KX+KY+H2O(未配平)
② KX→KY+KZ(氯元素歧化反应为配平)
KX、KY、KZ均是含氯元素的钾盐,Cl元素在a.KX、b.KY、c.KZ中化合价由高到低的顺序是________________
根据歧化反应得知X与Y其中一个是-1价,而另一个大于0价
根据歧化反应得知X肯定不是-1价,则推知Y是-1价,z的价态大于X的价态
c>a>b
二、性质强弱规律
1. 氧化性与还原性
氧化性:得电子的能力
还原性:失电子的能力
例如:Na - e- ===Na+,Al - 3e- ===Al3+,
Al失去电子的数目较多,但Na比Al的还原性比铝强。
物质氧化性、还原性的强弱
取决于元素得失电子的难易程度,
而与得失电子的数目无关。
2. 比较方法
(1)根据方程式判断——
氧化剂 + 还原剂 = 氧化产物 + 还原产物
氧化性:氧化剂 > 氧化产物
还原性:还原剂 > 还原产物
二、性质强弱规律
“剂 > 产物”(以强制弱原理)
即时演练
1、已知:
① 2FeCl3+2KI = 2FeCl2+2KCl+I2
② 2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3
根据①②两式判断各物质的氧化性由强到弱的顺序是( )
A.FeCl3 > Cl2 > I2 B.Cl2 > FeCl3 > I2
C.I2 > Cl2 > FeCl3 D.Cl2 > I2 > FeCl3
B
2. 已知I-、Fe2+、和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为: H2O2 < Fe2+ < I- < SO2。则下列反应不能发生的是( )
A 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+ +SO42-+4H+
B H2O2 +H2SO4=SO2+O2+2H2O
C I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI
D 2Fe3++2I-=2Fe2++I2
B
以强制弱原理
8.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为 Cl-< Fe2+ < H2O2< I- < SO2,则下列反应不能发生的是( )
A.2Fe3+ SO2+2H2O====2Fe2+ +SO42-+4H+
B.I2+SO2+2H2O====H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4====SO2↑+O2↑+2H2O
D.2Fe2+ +I2====2Fe3+ +2I-
CD
3. 已知下列反应:
①Cl2 + 2NaBr =2NaCl+Br2
②2KI + Br2= 2KBr + I2
③Na2S + I2 = 2NaI + S↓
(1)Cl-、Br-、I-、S2-的还原性由强到弱的顺序是________________
(2)Cl2 、Br2、I2、S的氧化性由强到弱的顺序是________________
(3)判断Cl2与Na2S能否反应?__________________
(4)判断I2与NaCl能否共存?______________
还原性
Br- > Cl-
I- > Br-
S2- > I-
S2- > I->Br- > Cl-
氧化性
Cl2 > Br2
Br2 > I2
I2 > S
Cl2 > Br2>I2 > S
能
能
二、性质强弱规律
(2)根据元素活动性顺序表比较
a. 金属活动顺序表(还原性表)
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
原子失电子能力逐渐减弱,单质还原性逐渐减弱
K+ Ca2+ Na+ Mg+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg2+ Ag+
离子得电子能力逐渐增强,离子氧化性逐渐增强
“单强离弱”
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
K+
Ca+
Na+
Mg+
Al3+
Zn2+
Fe2+
Sn2+
Pb2+
(H+)
Cu2+
Hg2+
Ag+
单质的还原性逐渐减弱
阳离子的氧化性逐渐增强
单质易失电子,
对应阳离子不易得电子
F2 Cl2 Br2 I2 S
F-
Cl-
Br-
I-
S2-
单质的氧化性逐渐减弱
即“易失不易得,易得不易失”
单质易得电子,
对应阴离子不易失电子
阴离子的还原性逐渐增强
二、性质强弱规律
(2)根据元素活动性顺序表比较
a. 金属活动顺序表
b. 非金属活动顺序表
“单强离弱”
F2 O2 Cl2 Br2 I2 S
得电子能力逐渐减弱,氧化性逐渐减弱
F- Cl- Br- I- S2-
失电子能力逐渐增强,还原性逐渐增强
b. 非金属活动顺序表
二、性质强弱规律
“单强离弱”
二、性质强弱规律
(3)根据被氧化或还原的程度比较
点 燃
Δ
元素化合价变化越大,说明物质的氧化性或者还原越强。
例如:2Fe+3Cl2══2FeCl3
Fe+S══FeS
氧化性:Cl2 > S
二、性质强弱规律
(2) 根据反应条件判断: 温度、浓度
例如:MnO2+4HCl(浓)══MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)══2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化性:KMnO4 > MnO2
Δ
浓HNO3 > 稀HNO3;
H2SO4(浓) > H2SO4(稀)
条件越简单,反应就越容易发生,
说明物质氧化性(或还原性)越强
同一种物质,浓度越大,
氧化性(或还原性)越强
例2、根据下列三个反应的化学方程式,下列关系式正确的是( )
①I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI
②2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2
③2FeCl2+Cl2=2FeCl3
A、氧化性:Fe3+>Cl2>H2SO4>I2
B、还原性:SO2>I->Fe2+>Cl-
C、2Fe+3I2 = 2FeI3
D、FeI2+Cl2=FeCl2+I2
B
例4.现有下列三个氧化还原反应存在:
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2;
②2FeCl2+Cl2=2FeCl3;
③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。
若某溶液中有Fe2+和I-共存,要氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl-。
下列试剂中,可加入的试剂是( )
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
C
三、反应先后规律
同一氧化剂与含多种还原剂的溶液反应时,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的溶液反应时,首先被还原的是氧化性较强的物质。
氧化性、还原性强者优先反应。
即时演练
如:将Zn和Fe同时投入稀HCl溶液中,谁先反应?
Zn先反应,因为还原性:Zn>Fe.
如:在含有Mg2+、Ag+、Fe2+的溶液中投入Zn,先析出哪种金属?
先析出Ag,因为氧化性:Ag+>Fe2+
例1. 向AgNO3和Cu(NO3)2 的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后,充分反应后,有金属析出,过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸,有无色气体放出,则滤液中一定存在 ( )
A.Fe2+ B.Cu2+、Fe2+
C.Ag+、Fe2+ D. Ag+、 Cu2+ 、Fe2+
A
四、守恒规律
1. 质量守恒
2. 电子守恒
得电子总数 = 失电子总数 = 转移电子数
3.化合价升降守恒
化合价升高总数 = 化合价降低总数
4. 电荷守恒
离子方程式中反应物中各离子的电荷总数等于生成物中各离子的电荷总数。
每个原子的转移电子数
×
原子个数
1、已知3个SO32-恰好将2个XO4- 还原,而SO32-被氧化为SO42-,则X元素在还原产物中的化合价是 ( )
A.+1 B.+2
C.+3 D.+4
D
n(氧化剂)×变价原子个数×每个原子化合价变化值
==
n(还原剂)×变价原子个数×每个原子化合价变化值
即时演练
2、Na2S在碱性溶液中与NaClO反应,而NaClO 被还原为NaCl,若反应中Na2S与NaClO的个数之比为1∶4,则反应后硫元素的化合价为( )
A.+2 B.+6
C.+4 D.0
变形. Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的个数之比为1:16,则x的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
D
B
3、M2O7x-和S2-在酸性溶液中发生反应:
M2O7x- +3S2-+14H+==2M3++3S↓+7H2O,
则M2O7x-中M的化合价是( )
A.+2 B.+3
C.+4 D.+6
D
4、每个R2O72-离子恰好能将溶液中的6个Fe2+完全氧化为Fe3+,则R元素在还原产物中的化合价为( )
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
B
解析:M2O7x-+3S2-+14H+===2M3++3S↓+7H2O中,S元素的价升高,M元素的化合价降低,设M2O7x-中M元素的化合价为n,由得失电子数相等可知,2×(n-3)=3×[0-(-2)],解得n=+6。
(2)已知Na2SO3溶液能与K2Cr2O7 溶液发生氧化还原反应,且Na2SO3被氧化为Na2SO4, Na2SO3 与K2Cr2O7 反应的化学计量数之比为3:1,则铬元素在还原产物中的化合价为:___________
Na2SO3
Na2SO4
K2Cr2O7
失电子 3╳2e-
得电子
3
1
3
未知含Cr物质
2
2╳(6-n)e-
+6
+n
+4
+6
失电子数=得电子数= 3╳2=2 ╳(6-n)
解得:n=3
+3
2. 24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7(重铬酸钾)溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则Cr在还原产物中的化合价为( )
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
B
3 在一定条件下,PbO2 与 Cr3+反应,产物是Pb2+ 和Cr2O72- ,则与1mol Cr3+ 反应需PbO2 的物质的量为 ( )
A. 3.0mol B. 1.5mol
C. 1.0mol D. 0.75mol
B
得失电子数守恒!
5. 24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7(重铬酸钾)溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则Cr在还原产物中的化合价为( )
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
6. ClO2遇浓盐酸会生成Cl2,反应方程式为2ClO2+8HCl(浓)===5Cl2+4H2O,该反应中若转移电子的数目为9.632×1023,则产生的Cl2在标准状况下的体积为( )
A.11.2 L B.33.6 L C.22.4 L D.44.8 L
1. 性质强弱规律
氧化性、还原性强弱比较法
2. 反应先后规律
3. 价态规律
4.守恒规律
课堂小结