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人教版必修第一册 第一章 物质及其变化
第三节
氧化还原反应
第4课时
氧化还原反应的基本规律
规律一 守恒规律(四大守恒)
1. 得电子总数=失电子总数=转移电子总数,即得失电子守恒。
2. 化合价降低总数=化合价升高总数=电子转移总数,即化合价升降守恒。
3. 反应前后各元素种类不变,各元素原子的数目不变,即质量守恒。
4. 在有离子参加的氧化还原反应中,反应前后离子所带电荷总数相等,即电荷守恒。
在KI和KIO3混合溶液中加入稀硫酸,发生反应,生成碘、硫酸钾和水。此反应中被氧化的KI与被还原的KIO3的个数比是
A.5∶1 B.2∶1 C.1∶3 D.1∶5
解析:
KI
失去1e-
I2
KIO3
得到5e-
I2
N(KI)
×
1
N(KIO3)
×
5
=
KI中碘被氧化,KIO3中碘被还原
N(KI)
∶
N(KIO3)
=
5∶1
应用
找物质
1
2
3
定得失
列关系
氧化剂→还原产物 还原剂→氧化产物
确定1个粒子得失电子数
化合价变化值×变价原子个数
三步曲
N(氧化剂)×1个粒子得电子数
N(还原剂)×1个粒子失电子数
应用
规律二 价态规律
高低规律
最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性。
2. 同种元素价态转化规律
a.歧化反应规律
“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+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
b.价态归中规律
含不同价态的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”。
c.只靠近不交叉规律
同元素价态的变化一定遵循“高价+低价―→中间价”。而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。
例如,不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是
注:⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
d. 邻位不反应
同种元素相邻价态间不会发生氧化还原反应。
口诀
高价氧化低价还,中间价态两具全,
中间变两边,两边变中间,
价态从不交叉变,相邻价态不氧还
规律三 强弱规律
氧化性、还原性的强弱取决于:物质得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物
像Fe、FeCl2、FeCl3和H2S、S、SO2这样的物质,一般来说,元素化合价高的氧化性强、还原性弱;元素化合价低的氧化性弱、还原性强。
1.根据元素的化合价判断
2.根据氧化还原反应方程式判断(在同一反应中比较)
1.(2022·玉溪澄江一中高一开学考)根据反应O2+2H2S===2S↓+2H2O,Na2S+I2===2NaI+S↓,4NaI+O2+2H2SO4===2I2+2Na2SO4+2H2O。判断下列物质的氧化性强弱,正确的是( )
A.O2>I2>S B.H2S>NaI>H2O
C.S>I2>O2 D.H2O>NaI>H2S
A
解析 在氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,在反应O2+2H2S===2S↓+2H2O中,氧化性:O2>S;在反应Na2S+I2===2NaI+S↓中,氧化性:I2>S;在反应4NaI+O2+2H2SO4===2I2+2Na2SO4+2H2O中,氧化性:O2>I2,因此,氧化性:O2>I2>S。
2.已知常温下,在溶液中发生如下反应:
D
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
K+
Ca2+
Na+
Mg2+
Al3+
Zn2+
Fe2+
Sn2+
Pb2+
(H +)
Cu2+
Hg2+
Ag+
金属活泼性依次减弱
单质的还原性依次减弱
金属
Na-e-=Na+
Al-3e-=Al3+
氧化性和还原性的强弱关系和得失电子的数目无关,只与物质得失电子的能力有关
阳离子的氧化性逐渐增强
Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
氧化性:Fe2+F
Cl
Br
I
S
F-
Cl-
Br-
I-
S2-
单质的氧化性依次减弱
非金属
阴离子的还原性依次增强
还原性:Fe>Cu
3.根据单质活动性顺序判断
4.依据影响因素判断
(1)浓度:同一种物质,浓度越大,氧化性(或还原性)越强。
如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3;
还原性:浓HCl>稀HCl。
(2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强。
如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。
氧化性:KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
规律四 先后规律-强者优先
同一体系中,当有多个氧化还原反应发生时,强者优先,总是氧化性强(还原性强)的物质优先反应。
例如:(1)向含相同物质的量浓度的S2-、I-、Br-溶液中,缓慢通入氯气,
还原性强的离子优先反应,先后顺序: ;
(2)向含等物质的量浓度的Fe3+、Cu2+、H+、Ag+溶液中,缓慢加入足量的铁粉,氧化性强的离子优先发生反应,先后顺序为
。
S2-、I-、Br-
Ag+、Fe3+、Cu2+、H+
1.多种氧化剂和还原剂相遇时,存在“争先恐后,强者优先”的现象。请预测,在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉,首先置换出来的是( )
A.Fe B.H2
C.Mg D.不能确定
解析 氧化性:H+>Fe2+>Zn2+>Mg2+,所以Zn粉先跟氧化性最强的H+发生置换反应,然后再与Fe2+发生置换反应。
2.同一还原剂与多种氧化剂在一起时,先与氧化性强的粒子反应,待氧化性强的粒子反应完后,再与氧化性弱的粒子反应,称为反应先后规律。已知氧化性:Fe3+>Cu2+,在溶有Fe2(SO4)3和CuSO4的溶液中加入铁粉,下列说法不正确的是( )
A.若铁粉有剩余,则不溶物中一定有铜
B.若铁粉有剩余,则溶液中的金属阳离子只有Fe2+
C.若铁粉无剩余,且溶液中有Cu2+,则溶液中一定无Fe3+
D.若铁粉无剩余,且溶液中无Cu2+,则溶液中一定有Fe2+,一定无Fe3+
C
1
2
3
氧化还原反应五规律
4
元素最低、最高及中间价考虑氧化性还原性
价态律
氧化性:氧化剂大于氧化产物
强弱律
谁的性强,则先反应
先后律
氧化剂与还原剂得失电子数相等
守恒律
总结