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第三节 氧化剂和还原剂(一). 0. +1. +2. 0. 得到氧,被氧化. H 2 + CuO = Cu + H 2 O. 还原剂. 还原产物. 氧化剂. 氧化产物. 失去氧,被还原. 化合价升高 ( 失电子 ). 被氧化. H 2 + CuO = Cu + H 2 O. 还原剂. 还原产物. 氧化剂. 氧化产物. 化合价降低 ( 得电子 ). 被还原. 有 元素化合价升降 (电子得失或偏移)的化学反应就是氧化还原反应。. 一、定义:.
E N D
0 +1 +2 0 得到氧,被氧化 H2 + CuO = Cu + H2O 还原剂 还原产物 氧化剂 氧化产物 失去氧,被还原 化合价升高(失电子) 被氧化 H2 + CuO = Cu + H2O 还原剂 还原产物 氧化剂 氧化产物 化合价降低(得电子) 被还原
有元素化合价升降(电子得失或偏移)的化学反应就是氧化还原反应。有元素化合价升降(电子得失或偏移)的化学反应就是氧化还原反应。 一、定义: 判断化学反应是否属于氧还反应的依据 氧—还反应中概念的判断依据: 失电子,化合价升高,被氧化 氧化剂 + 还原剂 ===== 还原产物 + 氧化产物 得电子,化合价降低,被还原
二、氧化还原反应的有关基本概念(共5对):二、氧化还原反应的有关基本概念(共5对): 升失氧 降得还 若说剂 两相反 得到电子的物质; 氧化剂: 还原剂: 失去电子的物质; 指化合价升高的元素; 被氧化: 被还原: 指化合价降低的元素; 得电子的性质,其单质易得电子氧化性强; 氧化性: 还原性: 失电子的性质,其单质易失电子还原性强; 物质失去电子的反应; 氧化反应: 还原反应: 物质得到电子的反应; 还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物; 氧化产物: 还原产物: 氧化剂在反应中得到电子后被还原形成的生成物;
例 从化合价升降的角度判断下列反应是否属于 氧化还原反应, 1.NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O↑ 2.CaCl2+Na2CO3= CaCO3↓+2NaCl 3.Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 4.2FeCl2+Cl2=2FeCl3 5.2Na+2H2O=2NaOH+H2
例、请指出氧化剂、还原剂、氧化产物及还原产物。例、请指出氧化剂、还原剂、氧化产物及还原产物。 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 氧化剂 HNO3 、还原剂 Cu、氧化产物Cu(NO3)2、还原产物NO。
5KI+KIO3+3H2SO4 = 3K2SO4+3I2+3H2O 的反应中,被氧化的碘元素和被还原的碘元素的质量比是 (A)1 ︰3 (B)1 ︰4 (C)5 ︰1 (D)4 ︰1 C
三、电子转移的表示方法 1.双线桥法: 表示同一元素的原子或离子得失电子的结果 失 2e -1 +2 0 +4 注 意 MnO2 + 4 HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O 双箭号跨过等号,从反应物指向生成物,起止为同一元素 得 2e 失1e 注明失去或得到电子的总数,得或失两字不能省略。 0 -1 +1 Cl2 + H2O = HCl + HClO 得 1e
三、电子转移的表示方法 2.单线桥法: 表示不同种元素的原子或离子间得失电子 的情况 2e 注 意 -1 +2 0 +4 MnO2 + 4 HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O 箭号不跨过等号, 起点为失电子元素,终 点为得电子元素。 0 -1 +1 Cl2 + H2O = HCl + HClO e 只标电子转移总 数,不标得与失。 Cl- Cl + H2O = HCl + HClO
0 +1 -1 0 2 Na + Cl2 = 2 NaCl 用双线桥表示同种元素的电子得失。 失2e 双箭号从反应物指向生成物 且起止为同一元素。 0 +1 -1 0 2 Na + Cl2 = 2 NaCl 注明得与失。 得2e 用单线桥表示不同种元素的电子转移。 2e 箭号起点为失电子元素, 终点为得电子元素。 不标得与失。
小结 用双线桥表示同种元素的电子得失。 双箭号从反应物指向生成物且起止为同一元素。 注明得与失。 用单线桥表示不同种元素的电子转移。 箭号起点为失电子元素,终点为得电子元素。 不标得与失。 两种方法都应注意:箭头、箭尾一定要对准 物质中的某元素。
得15e- 得15e- 例.标出反应的电子转移方向和数目(Cu3P中Cu为+1价) 11P+15CuSO4+24H2O==5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 该反应中氧化剂为_______,还原剂为___________,1mol CuSO4能氧化P原子的物质的量是__________ 。1molP能氧化molP。 失30e- P P、CuSO4 0.2mol 0.6mol
四、中学常见的氧化剂和还原剂 1、重要的氧化剂 (1)活泼非金属单质:F2 、Cl2、 Br2、I2、 O2、O3 (2)高价氧化物:MnO2、PbO2、 Bi2O5、 CO2(高温) (3)高价态酸:HNO3、HClO3、HClO4、浓H2SO4 (4)高价态盐:KNO3(H+)、 KMnO4(酸性、中性、碱性)、 KClO3、FeCl3、K2Cr2O7(酸性、中性、碱性) (5)过氧化物:H2O2、Na2O2、 CaO2、 BaO2、 K2O2 (6)其它:HClO、NaClO、漂白粉、NO2、KO2、 (7) 弱氧化剂:能电离出H+的物质、银氨溶液、新制的 Cu(OH)2
2、重要的还原剂 (1)金属单质:IA、IIA、金属活动性顺序表 (2)非金属单质:H2、C、Si (3)变价元素中元素低价态氧化物:SO2、CO (4)变价元素中元素低价态的酸、阴离子 H2S、 S2—、HS—、HBr、Br—、HI、I—、 浓HCl、Cl—、H2SO3 、HSO3— (5)变价元素中元素低价态时的盐、碱 Na2SO3、Na2S、FeSO4、Na2S2O3、Fe(OH)2 (6)其它:S、Sn2+、NH3
3、0.2mol的X2O72-离子恰好能使0.6mol的SO32-完全氧化,则还原产物中X的化合价是:3、0.2mol的X2O72-离子恰好能使0.6mol的SO32-完全氧化,则还原产物中X的化合价是: 解:0.2×2(6-x)=0.6(6-4) x=3即+3价
3、根据化学方程式:自发进行的氧化还原反应3、根据化学方程式:自发进行的氧化还原反应 已知:5PbO2+4H++2Mn2+=5Pb2++2MnO4-+2H2O根据方程式判断氧化性强弱。 氧化性:PbO2 > MnO4- • 对于任何氧化还原反应,都满足下列规律: 强氧化剂 + 强还原剂 = 弱还原剂 + 弱氧化剂 氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性: 还原剂>还原产物
常见物质的比较 氧化性:KMnO4>Cl2(O2)>Br2>Fe3+>I2>SO2>S 还原性:Cl—<Br—<Fe2+<I—<SO32—<S2—
C 例. 根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是 ( ) H2SO3 + I2 + H2O = 2HI + H2SO4; 2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + 2HCl + I2 3FeCl2 + 4HNO3 = 2FeCl3 + NO ↑+ 2 H2O + Fe(NO3)3 • I- > Fe2+ > H2SO3 > NO • B. Fe2+ > I- > H2SO3 > NO C. H2SO3 > I- > Fe2+ > NO D. NO > Fe2+ > H2SO3 > I-
六、氧化还原反应方程式配平 1、什么是氧化还原反应?氧化还原反应的本质是? 有化合价升降的化学反应叫氧化还原反应 其本质是有电子的得失 降低 还原 2、氧化剂具有 性,化合价 , 电子被 ,生成 还原剂具有 性,化合价 , 电子被 ,生成 还原产物 得 氧化 氧化产物 升高 还原 氧化 失 3、氧化还原反应中化合价变化有什么特征? 化合价升降总数相等
氧化还原反应方程式配平——化合价升降法配平氧化还原反应方程式配平——化合价升降法配平 1、配平原则: ①化合价升降(得失电子)守恒 ②质量守恒 2、配平步骤: ① 标价态 ②列变化 ③等升降 ④平两边 升4 ×1 0 +5 +4 +4 C+HNO3-----CO2 + NO2 + H2O 2 4 1 1 4 降1 ×4 +7 +3 +6 +6 Fe2O3KMnO4K2MnO4K2Cr2O7
氧化还原反应方程式配平——化合价升降法配平氧化还原反应方程式配平——化合价升降法配平 1、配平原则: ①化合价升降(得失电子)守恒 ②质量守恒 2、配平步骤: ① 标价态 ②列变化 ③等升降 ④平两边 练习 配平下面方程式 3 Cu+HNO3-------Cu(NO3)2+NO+H2O 8 3 2 4 3、注意: ①只有部分反应物参与反应 MnO2+HCl(稀)------- MnCl2+Cl2 + H2O 4 2
练习 P4+HNO3+ H2O -------H3PO4+ NO 氧化还原反应方程式配平——化合价升降法配平 1、配平原则: ①化合价升降(得失电子)守恒 ②质量守恒 2、配平步骤: ① 标价态 ②列变化 ③等升降 ④平两边 3、注意: ①只有部分反应物参与反应 MnO2+HCl(稀)------- MnCl2+Cl2 + H2O 4 2 ②物质的下脚标: 3 20 8 12 20
氧化还原反应方程式配平——化合价升降法配平氧化还原反应方程式配平——化合价升降法配平 小结 1、配平原则: ①化合价升降(得失电子)守恒 ②质量守恒 2、配平步骤: ① 标价态 ②列变化 ③等升降 ④平两边 3、注意: ①只有部分反应物参与反应 ②物质的下脚标:
化合价升高 5 ×2 0 0 -1 +5 5 Br2 + P+ H2O H3PO4 + HBr 2 8 2 10 化合价降低 2 ×5
4 C+ HNO3 NO2 + CO2 + H2O 1 ×1 0 +5 +4 +4 4 4 2 ×4
P4+ HNO3(浓)= H3PO4+ NO2 + H2O 5×4 0 +5 +5 +4 P4+20HNO3(浓)=4H3PO4+20NO2 +4H2O 1×20
S+ HNO3(浓) H2SO4+ NO2 +H2O 6×1 0 +5 +6 +4 S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2 +2H2O 1×6
化合价升高6 ×1 0 -3 +1 +3 3 AsH3 + AgNO3 + H2O---- As(OH)3 + Ag + HNO3 1 6 1 6 6 × 6 化合价降低1
配平练习 0 -2 +4 3 S + KOH — K2S + K2SO3 + H2O 6 2 3 2 2 4 1 +6 -1 6 K2Cr2O7 + HCl — KCl + CrCl3 + H2O + Cl2↑ 14 8 +3 0 2 2 7 3 32 1 12 3
配平练习 -1 +5 0 3 Cl2 + KOH — KCl + KClO3 + H2O 6 5 3 1 5 5 1 +7 -1 KMnO4 + KI + H2SO4 — MnSO4+ 5I2+ 5KIO3+ K2SO4+ H2O 8 15 17 0 +5 +2 8 9 17 5 8 10 30 40 1
配平练习 11 P4+ CuSO4+ H2O — Cu3P+ H3PO4+ H2SO4 60 96 20 24 60
- -4 +5 13 Fe3C + HNO3 — Fe(NO3)3 + CO2↑+ NO2↑+ H2O 22 9 1 13 13 1 +4 +3 +4 3 13 11
思考:能否有更简单的方法配平: 0 0 +5 13 Fe3C + HNO3 — Fe(NO3)3 + CO2↑+ NO2↑+ H2O 22 9 1 13 13 1 +4 +3 +4 3 13 11 +4 0 0 +3 附注: Fe3C → Fe(NO3)3 + CO2 价升:3 x3 +4 = 13
CrO3 + CH3CH2OH + H2SO4 Cr2(SO4)3 + CH3CHO + H2O [例]对于司机酒后驾车,可对其呼出的气体进行检验而查出,所利用的化学反应如下: (1)配平; (2)被检测的气体成分是; (3)其中氧化剂是,氧化产物是; (4)若生成1molCr3+离子,转移电子数为。 2 3 3 1 3 6 C2H5OH CrO3 CH3CHO 3NA