微专题2 氧化还原反应的基本规律及应用 课件(共25张PPT) 人教版高中化学必修1

(共25张PPT)
第一章
微专题2　氧化还原反应的基本规律及应用
专题阐释
1.守恒规律及应用
(1)守恒规律
(2)守恒规律在计算中的思维流程
(3)守恒规律在方程式配平中的应用
氧化还原反应配平的基本步骤
示例:分析并配平下列化学方程式
第三步:求总数,从而确定氧化剂和还原剂的化学计量数
故H2S的化学计量数为3,HNO3的化学计量数为2。
第四步:配系数,先配平变价元素原子,再利用原子守恒配平其他元素原子(如H)。
3H2S+2HNO3 ══ 3S↓+2NO+4H2O
第五步:查守恒,部分元素原子(S、N、H)在配平时已符合守恒要求,最后利用其他元素原子(O)守恒来进行验证。
例1 在一定条件下,PbO2与Cr3+恰好完全反应,产物是Pb2+和 ,则PbO2与Cr3+的个数之比为(　　)
A.3∶2 B.2∶3
C.3∶1 D.1∶3
A
解析 1个Cr3+失去3个电子生成 ,1个PbO2得到2个电子生成Pb2+,根据得失电子守恒可知,PbO2与Cr3+的个数之比为3∶2。
例2 铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药等行业,但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强,必须进行处理。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染:
(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是　　　　　(填序号)。
(2)第①步,含 的废水在酸性条件下用绿矾(FeSO4·7H2O)处理,写出并配平反应的离子方程式: 　。
(3)纯净的K2Cr2O7可与HI发生如下反应,请配平:
①④
+6Fe2++14H+ === 2Cr3++6Fe3++7H2O
1
6
14
3
2
7
解析 (1)①中铬元素由+6价降至+3价,④中铬元素由+3价升至+6价。(2)亚铁离子具有还原性,与重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子,反应的离子方程式为 +6Fe2++14H+ ══ 2Cr3++6Fe3++7H2O。(3)反应中Cr的化合价由+6价到+3价,降低3价,I的化合价由-1价到0价,升高1价,根据得失电子守恒, 的化学计量数为1,I-的化学计量数为6,由Cr、I原子守恒可知,Cr3+的化学计量数为2,I2的化学计量数为3,再由电荷守恒可知H+的化学计量数为14,最后根据H原子守恒确定水的化学计量数为7。
2.强弱规律与先后规律
规律 强弱规律 先后规律
内容 在一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物 在浓度相差不大的溶液中:
(1)含有几种还原剂(或氧化剂)时,加入氧化剂(或还原剂),将按照还原性(或氧化性)由强到弱的顺序依次反应
应用 比较物质间氧化性或还原性的强弱;推断氧化还原反应的产物;判断氧化还原反应能否发生 判断氧化性、还原性强弱和判断反应的先后顺序
例3 已知:2Fe3++2I- ══ I2+2Fe2+,Cl2+2Br- ══ Br2+2Cl-,2Fe2++Br2 ══ 2Fe3++2Br-。
(1)上述反应中微粒的氧化性顺序是　 。
(2)在FeI2和FeBr2混合溶液中,通入一定量Cl2,溶液中存在的离子不合理的是(　　)
A.Fe3+、Br-、Cl-
B.I-、Br-、Cl-
C.Fe2+、Cl-、Br-
D.Fe2+、Br-、Cl-、I-
Cl2>Br2>Fe3+>I2
B
解析 (1)根据氧化还原反应中的“强弱规律”可知氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2。
(2)根据已知方程式可知,各离子的还原性顺序为I->Fe2+>Br-,则发生的反应依次为Cl2+2I- ══ I2+2Cl-、2Fe2++Cl2 ══ 2Fe3++2Cl-、Cl2+2Br- ══ Br2+2Cl-。溶液中存在Fe3+、Br-、Cl-,说明I-、Fe2+被完全氧化,符合反应发生的先后顺序,A正确;溶液中存在I-、Br-、Cl-,说明I-没有被完全氧化,溶液中还应存在Fe2+,不符合反应发生的先后顺序,B错误;溶液中存在Fe2+、Cl-、Br-,说明I-被完全氧化,符合反应发生的先后顺序,C正确;溶液中存在Fe2+、Br-、Cl-、I-,说明I-没有被完全氧化,则Fe2+、Br-未被氧化,符合反应发生的先后顺序,D正确。
3.价态规律
(1)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)“价态归中,互不交叉”规律:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为
价态相邻能共存,价态相间能归中,
归中价态不交叉,价升价降只靠拢。
“价态归中,互不交叉”的三种情况:
应用:可判断氧化还原反应能否进行及反应产物。
(3)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。
例4 一定量的KClO3中加入浓盐酸发生如下反应:KClO3+6HCl(浓) ══ KCl+3Cl2↑+3H2O,其中发生氧化反应的元素和发生还原反应的元素的质量之比为(　　)
A.1∶6 B.6∶1 C.1∶5 D.5∶1
D
解析 根据题设可判断出发生还原反应的元素是KClO3中的Cl,发生氧化反应的元素是HCl中的Cl;由“化合价邻位转化”规律可知,HCl中有一部分Cl转入KCl中,还有一部分Cl转入Cl2中,再根据化学反应方程式中各物质的化学计量数判断,可知答案为D项。
专题精练
1.已知反应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 判断依据是氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性;在第一个反应中氧化性O2>S;在第二个反应中氧化性I2>S;在第三个反应中氧化性O2>I2,因此氧化性:O2>I2>S。
2.在酸性条件下,可发生如下反应:
中M的
化合价是(　　)
A.+4价 B.+5价 C.+6价 D.+7价
C
解析 根据离子方程式中,反应前后离子所带电荷总数相等,即6-1=8-n-1,解得n=2,从而得出 中M的化合价为+6价。也可根据得失电子守恒计算。
Ⅲ:2KMnO4+16HCl(浓) ══ 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列推断正确的是(　　)
D
解析 由反应Ⅰ可知,Pb3O4中Pb(+2价)和Pb(+4价)含量之比为2∶1,A错误;反应Ⅰ中HNO3未将Pb2+氧化,可证明氧化性HNO3 ,根据反应Ⅲ可知氧化性: >Cl2,故Pb3O4可与盐酸发生氧化还原反应,故D正确。
4.对下列氧化还原反应中转移电子数的判断,不正确的是(　　)
A
解析 根据“只靠拢、不交叉”,反应H2S+H2SO4(浓) ══ S↓+SO2↑+2H2O中,S元素的化合价由H2S中的-2价升至S中的0价,S元素的化合价由浓硫酸中的+6价降至SO2中的+4价,转移2e-,A错误;反应3Cl2+6KOH 5KCl+KClO3+3H2O中,Cl元素的化合价部分由0价升至KClO3中的+5价,部分由0价降至KCl中的-1价,转移5e-,B正确;反应2Na2O2+2H2O ══ 4NaOH+O2↑中,Na2O2中O元素的化合价部分由-1价升至0价,部分由-1价降至-2价,转移2e-,C正确;反应2H2S+SO2 ══ 3S+2H2O中,S元素的化合价由H2S中的-2价升至0价,S元素的化合价由SO2中的+4价降至0价,转移4e-,D正确。
5.(2024·山东枣庄高一检测)已知I-、Fe2+、SO2和Br-均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为SO2>I->Fe2+>Br-。则下列反应不能发生的是(　　)
D
6.配平下列方程式:
(1)　　NaBO2+　　SiO2+　　Na+　　H2 ══ 　　NaBH4+
　　Na2SiO3
(2)　　H2S+　　KMnO4+　　H2SO4 ══ 　　K2SO4+　　MnSO4+
　　S↓+　　H2O
(3)　　(NH4)2Cr2O7 ══ 　　N2+　　Cr2O3+　　H2O
(4)
1
2
4
2
1
2
5
2
3
1
2
5
8
1
1
1
4
2
5
6H+
2
5
3