第一章化學(xué)反應(yīng)及其能量變化專題復(fù)習(xí)

第一節(jié) 氧化還原反應(yīng)

1、氧化還原反應(yīng)的重要概念

練習(xí)1：判斷下列那些為氧化還原反應(yīng)，并說(shuō)出理由

IBr + H₂O = HBr + HIO

KOH+Cl₂=KCl +KClO+H₂O

NaH+H₂O =NaOH+H₂

CaO₂+H₂O =Ca(OH)₂ +H₂O₂

5C₂H₅OH +2KMnO₄+3H₂SO₄ →5CH₃CHO +K₂SO₄+2MnSO₄ +8H₂O

氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是                                                 ，

判斷氧化還原反應(yīng)的依據(jù)是                                     。

小結(jié)：氧化還原反應(yīng)發(fā)生規(guī)律和有關(guān)概念可用如下式子表示：

化合價(jià)升高、失電子、變成

化合價(jià)降低、得電子、變成

氧化劑+還原劑 還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物

   練習(xí)：練習(xí)1中是氧化還原反應(yīng)的，請(qǐng)指出氧化劑，還原劑，氧化產(chǎn)物，還原產(chǎn)物，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

2、物質(zhì)氧化性和還原性相對(duì)強(qiáng)弱的判斷方法

 （1）根據(jù)金屬活動(dòng)順序進(jìn)行判斷

 

[說(shuō)明]一般來(lái)說(shuō)，越活潑的金屬，失電子氧化成金屬陽(yáng)離子越容易，其陽(yáng)離子得電子還原成金屬單質(zhì)越難，氧化性越弱；反之，越不活潑的金屬，失電子氧化成金屬陽(yáng)離子越難，其陽(yáng)離子得電子還原成金屬單質(zhì)越容易，氧化性越強(qiáng)。如Cu²⁺+2e→Cu遠(yuǎn)比Na⁺ +e→Na容易，即氧化性Cu²⁺>Na⁺,還原性Na> Cu

（2）根據(jù)非金屬活動(dòng)順序進(jìn)行判斷

（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的發(fā)生規(guī)律判斷

  氧化還原反應(yīng)發(fā)生規(guī)律可用如下式子表示：

化合價(jià)升高、失電子、變成

化合價(jià)降低、得電子、變成

氧化劑+還原劑 還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物

    氧化性：反應(yīng)物中的強(qiáng)氧化劑，生成物中的弱氧化劑

    還原性：反應(yīng)物中的強(qiáng)還原劑，生成物中的弱述原劑

    例：已知①2FeCl₃+2KI=2FeCl₂+I₂+2KCl

    ②2FeCl₂+C1₂=2FeCl₃

    由①知，氧化性Fe³⁺>I₂，由②知，氧化性C1₂>Fe³⁺，綜合①②結(jié)論，可知氧化性Cl₂>Fe³⁺ 

   （4）根據(jù)氧化還原反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)條件的不同進(jìn)行判斷

 如：Mn0₂十4HCl(濃)?MnCl₂+C1₂↑+2H₂0

    2KMn0₄十16HCl(濃)=2MnCl₂+5C1₂↑+8H₂O

    后者比前者容易(不需要加熱)，可判斷氧化性 KMn0₄>Mn0₂

    （5）根據(jù)被氧化或被還原的程度的不同進(jìn)行判斷

    Cu十C1₂?CuCl₂

2Cu+S ? Cu₂S

       C1₂可把Cu氧化到Cu(+2價(jià))，而S只能把Cu氧化到 Cu(+1價(jià))，這說(shuō)明氧化性Cl₂>S

    （6）根據(jù)元素周期表判斷

    ①對(duì)同一周期金屬而言，從左到右其金屬活潑性依次減弱。如Na、Mg、A1金屬性依次減弱，其還原性也依次減弱。

    ②對(duì)同主族的金屬和非金屬可按上述方法分析。

 3、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律

 （1）表現(xiàn)性質(zhì)規(guī)律

  當(dāng)元素具有可變化合價(jià)時(shí),一般處于最高價(jià)態(tài)時(shí)只具有氧化性，處于最低價(jià)態(tài)時(shí)只具有原性，處于中間價(jià)態(tài)時(shí)既具有氧化性又具有還原姓。如：濃H₂SO₄的S只具有氧化性，H₂S中的S只具有還原性，單質(zhì)S既具有氧化性又具有還原性。

  （2）性質(zhì)強(qiáng)弱規(guī)律

  在氧化還原反應(yīng)中，強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑=弱氧化劑(氧化產(chǎn)物)+弱還原劑(還原產(chǎn)物)，即氧化劑的氧化性比氧化產(chǎn)物強(qiáng)，還原劑的還原性比還原產(chǎn)物強(qiáng)。如由反應(yīng)2FeCl₃+2KI=2FeC₃+2KCl+I₂可知， FeCl₃的氧化性比I₂強(qiáng)，KI的還原性比FeCl₂強(qiáng)。

    一般來(lái)說(shuō)，含有同種元素不同價(jià)態(tài)的物質(zhì)，價(jià)態(tài)越高氧化性越強(qiáng)(氯的含氧酸除外)，價(jià)態(tài)越低還原性越強(qiáng)。如氧化性：濃H₂SO₄，S0₂(H₂S0₃)，S；還原性： H₂S>S>SO₂。

    在金屬活動(dòng)性順序表中，從左到右單質(zhì)的還原性逐漸減弱，陽(yáng)離子(鐵指Fe²⁺)的氧化性逐漸增強(qiáng)。

 （3）反應(yīng)先后規(guī)律

  同一氧化劑與含多種還原劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時(shí)，首先被氧化的是還原性較強(qiáng)的物質(zhì)；同一還原劑與含多種氧化劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時(shí)，首先被還原的是氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)。如：將Cl₂通人物質(zhì)的量濃度相同的NaBr和NaI的混合液中，C1₂首先與NaI反應(yīng)；將過(guò)量鐵粉加入到物質(zhì)的`量濃度相同的Fe²⁺、和Cu²⁺的混合溶液中，F(xiàn)e首先與Fe³⁺反應(yīng)。FeBr₂ 中通入Cl₂ ,HBr和H₂SO₃ 中通入Cl₂

 （4）價(jià)態(tài)歸中規(guī)律 

    含不同價(jià)態(tài)同種元素的物質(zhì)問(wèn)發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，該元素價(jià)態(tài)的變化一定遵循“高價(jià)+低價(jià)一中間價(jià)”，而不會(huì)出現(xiàn)交錯(cuò)現(xiàn)象。

-5e^-

+5e^-

-6e^-

+6e^-

 

 

KClO₃+6HCl =KCl+3Cl₂+3H₂O 而不是KClO₃+2HCl=KCl+3Cl₂+3H₂O

 

 

 (5)歧化反應(yīng)規(guī)律

    發(fā)生在同一物質(zhì)分子內(nèi)、同一價(jià)態(tài)的同一元素之間的氧化還原反應(yīng)，叫做歧化反應(yīng)。其反應(yīng)規(guī)律是：所得產(chǎn)物中，該元素一部分價(jià)態(tài)升高，一部分價(jià)態(tài)降低，即“中間價(jià)→高價(jià)+低價(jià)”。具有多種價(jià)態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應(yīng)，如：

  Cl₂十2NaOH=NaCl十NaClO十H₂0

5、有關(guān)計(jì)算

  在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑與還原劑得失電子數(shù)相等。這是進(jìn)行氧化還原反應(yīng)計(jì)算的基本依據(jù)。

 

舉例：

1、在100mLFeBr₂ 中通入Cl₂ 2.24L(STP),充分反應(yīng)后，有 的Br^-被氧化，則原FeBr₂ 的濃度是多少mol·L^-1  （分別用電子得失相等和電解質(zhì)溶液電荷守恒來(lái)解題）

2、物質(zhì)的量相等的HBr和H₂SO₃ 溶液中，中通入0.1mol Cl₂ ，結(jié)果有 的Br^-被氧化，求HBr的物質(zhì)的量？

有機(jī)物化合價(jià)升降的計(jì)算

    (1)得氧或失氫被氧化，每得1個(gè)O原子或失去2個(gè)H原子，化合價(jià)升高2。

    (2)失氧或得氫被還原，每失去1個(gè)O原子或得2個(gè)H原子，化合價(jià)降低2。

  例：CH₃CH₂0H CH₃CHO CH₃COOH

過(guò)程(1)是失氫，氧化過(guò)程，化合價(jià)升高1×2

過(guò)程(2)是得氧，氧化過(guò)程，化合價(jià)升高2×1

過(guò)程(3)是加氫，還原過(guò)程，化合價(jià)升高1×24

練習(xí)3

1．已知I^-、Fe²⁺、SO₂、Cl^-、H₂O₂都有還原性，它們?cè)谒嵝匀芤褐羞�原性的強(qiáng)弱順序?yàn)镃l^-<Fe²⁺<H₂O₂<I^-<SO₂。則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是(    )。     

Ａ．2Fe³⁺ + SO₂ +2 H₂O ＝ 2Fe²⁺ + SO₄^2- + 4H⁺

Ｂ．I₂ + SO₂ + 2H₂O ＝ H₂SO₄ + 2HI

Ｃ．H₂O₂ + H₂SO₄ ＝ SO₂ + O₂ + 2H₂O

Ｄ．2Fe²⁺ + I₂ ＝ 2Fe³⁺ + 2I^-            

2．下列反應(yīng)中，不屬于氧化還原反應(yīng)的是(    )。

A．2CO + O₂  ^{點(diǎn)燃}  2CO₂         B．CH₄ + 2O₂  ^{點(diǎn)燃}   CO₂ + 2H₂O

C．2KClO₃  ^加熱   2KCl + 3O₂↑   D．2Fe(OH)₃  ^加熱  Fe₂O₃ +3H₂O

3．關(guān)于C + CO₂ ^{點(diǎn)燃}   2CO的反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是(   )。

A．是化合反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)

B．CO既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物

C．單質(zhì)C中C的化合價(jià)升高，被還原，是氧化劑

D．CO₂中C的化合價(jià)降低，被氧化，CO₂是還原劑

4．R、X、Y和Z是四種元素，其常見(jiàn)化合價(jià)均為+2價(jià)，且X^2＋與單質(zhì)R不反應(yīng)；

X^2＋＋ Z＝X ＋ Z^2＋；Y ＋ Z^2＋＝Y(jié)^2＋ ＋Z。這四種離子被還原成0價(jià)時(shí)表現(xiàn)的氧化性大小符合(    )。

A．  R^2＋＞X^2＋＞Z^2＋＞Y^2＋    B． X^2＋＞R^2＋＞Y^2＋＞Z^2＋

C．  Y^2＋＞Z^2＋＞R^2＋＞X^2＋    D． Z^2＋＞X^2＋＞R^2＋＞Y^2＋

5．化合物BrF_x與水按物質(zhì)的量之比3︰5 發(fā)生反應(yīng)，其產(chǎn)物為溴酸、氫氟酸、單質(zhì)溴和氧氣。

（1）BrF_x中，x＝     。

（2）該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：                                       。

（3）此反應(yīng)中的氧化劑和還原劑各是什么?

氧化劑是             ；還原劑是            。

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