四、氧化还原反应规律
1、强强生弱规律(强制弱)
氧化剂与还原剂在一定条件下若能反应,一般是生成相对弱的还原剂和相对弱的氧化剂,即可用氧化性强的物质制取氧化性弱的物质,或用还原性强的物质制取还原性弱的物质。
2、优先规律
一种氧化剂同时遇几种还原剂,则优先与最强的还原剂反应,反之亦然。
如溴化亚铁与氯水的反应中,氯优先氧化,Fe2+,而后才氧化Br。
【例9】现有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2
(1)若某溶液中有Fe2+、I―、Cl―共存,要除去I―而不影响其它离子的存在,可加上述反应物中的试剂是
(2)在强酸溶液中,将MnO4―、Fe2+、Fe3+、I―四种离子混在一起,充分反应后:
若溶液中有I―余,则溶液中一定无;一定还有;
练:
已知:
Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2Br2+2KI=2KBr+I2反应中微粒还原性由强到弱的顺序是:
_______________,现把少量Cl2通入含NaBr和KI的混和溶液中,写出首先发生的反应方程式是____________________。
3.价态归中规律.
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,产物价态居于二者之间,且高价对高价,低价对低价。
不同价态的同种元素之间若不存在中间价态,则不可能发生氧化原还反应。
如SO2与浓H2SO4不会反应。
因此,浓H2SO4是可以用来干燥SO2的.
[练11]X、Y、Z、W、Q均为含氮的化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下有如下转换关系(未配平):
(1)X→W+O2;
(2)Z+Y+NaOH→H2O+W(3)Y+SO2→Z+SO3(4)Q+Y→Z+H2O
(5)X+Cu+H2SO4(浓)→Cu2++Y+SO42-
则这五种化合物中氮的化合价由高到低的顺序为
A.XYZWQB.XZYQWC.XYWZQD.WXZQY
4、电子守恒规律
在同一个氧化还原反应中,化合价升高总数=化合价降低总数;得电子总数=失电子总数。
应用该规律巧解氧化还原反应计算题、配平氧化还原反应方程式。
【例11】120个Na2SO3分子恰好与40个K2Cr2O7分子完全反应,则元素Cr在被还原的产物中的化合价为_____价。
[练12]R2O8n-离子在一定条件下能把Mn2+氧化为MnO4-,若反应后R2O8n-转化为RO42-。
又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:
2,有关叙述正确的是()
A.n值为2B.n值为3
C.氧化剂与氧化产物的物质的量之比为2:
1
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:
5
[练13]、0.1mol/L的Na2SO3溶液30ml,恰好把0.002mol的XO4-还原,则X在产物中的化合价为()
A、+1B、+2C、+3D、+4
氧化还原反应方程式的配平
氧化还原反应的实质:
得失电子守恒
方程式配平原则:
质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒(离子方程式)
配平方法:
化合价升降法(电子得失法)
配平步骤:
1、标价态:
列出发生氧化和还原反应的元素的化合价;
2、列变化:
列出元素得失电子数(元素的化合价的变化);。
3、定系数:
使得失电子总数(化合价的升高和降低)相等;
4、配其他:
利用观察法,配平其它物质的系数,把单线改成等号。
【例1】:
C+HNO3——CO2↑+NO2↑+H2O
【例2】:
NH3+O2——NO+H2O
【例3】:
H2S+HNO3——H2SO4+NO2+H2O
配平技法:
1、全变左边配:
某元素化合价完全变化,先配氧化剂或还原剂的系数
①KNO3+FeCl2+HCl——KCl+FeCl3+NO↑+H2O
②Pt+HNO3+HCl——H2PtCl4+NO2↑+H2O
2、部分变两边配:
某元素化合部分变,含该元素的物质先配生成物。
①Mg+HNO3——Mg(NO3)2+NH4NO3+H2O
②KMnO4+HCl——MnCl2+Cl2↑+KCl+H2O
3、自变右边配:
自身的氧化还原反应(包括歧化反应)先配氧化产物和还原产物
①NO2+H2O——HNO3+NO
②Cl2+NaOH——NaCl+NaClO3+H2O
③AgNO3——Ag+NO2↑+O2↑
4、多变整体配:
某物质所含元素化合价同时升高或同时降低时,将这种物质当作一个整体来计算化合价变化数
【例4】:
FeS2+O2——Fe2O3+SO2
①Cu2S+HNO3——Cu(NO3)2+NO↑+H2SO4+H2O
②P4+CuSO4+H2O——Cu3P+H3PO4+H2SO4
5、零价法:
将某物质中价态难确定时,可假设其中各元素化合价均为零价。
【例5】:
FeSi+HNO3——H4SiO4+Fe(NO3)3+NO↑+H2O
①Fe3C+HNO3——CO2↑+Fe(NO3)3+NO2↑+H2O
②Fe3P+HNO3——Fe(NO3)3+NO↑+H3PO4+H2O
6、离子方程式的配平(可利用电荷守恒进行配平)
①Cr(OH)4-+OH-+ClO-——CrO42-+Cl-+H2O
②MnO4-+Cl-+H+——Mn2++Cl2↑+H2O
③MnO4-+H2O2+H+——Mn2++O2↑+H2O
7.关于有缺项的方程式的配平:
(缺项一般是酸、碱或水)
【例6】:
KMnO4+KNO2+_______——MnSO4+K2SO4+KNO3+H2O
①Mn2++S2O82-+H2O——SO42-+MnO4-+________
② Zn+ H++ NO3-——Zn2++NH4++_________
③KMnO4+K2SO3+________——K2MnO4+K2SO4+H2O
8.关于字母型方程式的配平
①Clm+OH-——Cl-+ClOn-+H2O
②NaSx+NaClO+NaOH——Na2SO4+NaCl+H2O
氧化还原反应方程式的配平练习
① KI+KMnO4+H2SO4——I2+K2SO4+MnSO4+H2O
② As2S3+H2O2+NH3.H2O——(NH4)2AsO4+(NH4)2SO4+H2O
③ Fe2O3+KClO3+KOH——K2FeO4+KCl+H2O
④ MnO4-+Cl-+H+——Mn2++Cl2↑+H2O
⑤ FeS+HNO3——Fe(NO3)3+H2SO4+NO↑+H2O
⑥ K2Cr2O4+SO2+H2SO4——Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O
⑦ P+HClO3+H2O——HCl+H3PO4
⑧ BrO3-+Br-+ ______——Br2+H2O
⑨ Cr2(OH)4+ClO-+OH-——CrO42-+Cl-+H2O
⑩ CrI3+Cl2+ ______—— K2CrO4+KIO4+KCl+H2O
【链接高考】
1.若
在强热时分解的产物是
、
、
和
,则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为
A.1:
4B.1:
2C.2:
1D.4:
1
2(山东卷13)下列推断合理的是
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.金刚石是自然界中硬度最大的物质,不可能与氧气发生反应
C.浓H2SO4有强氧化性,不能与Cu发生剧烈反应
D.将SO2通入品红溶液,溶液褪色后加热恢复原色;将SO2通入溴水,溴水褪色后加热也能恢复原色
3.(09全国卷Ⅰ8)下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误的是
A.
B.
C
D.
4.
(09全国卷Ⅱ6)物质的量之比为2:
5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是
A.1:
4B.1:
5C.2:
3D.2:
5
5.(09全国卷Ⅱ13)含有amolFeBr2的溶液中,通入xmolCl2。
下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
6.(16分)
实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:
软锰矿和过量的固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4;滤去MnO2沉淀,浓缩溶液,结晶得到深紫色的针状KMnO4。
试回答:
(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是
;
(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是
;
7.(NH4)2SO4在高温下分解,产物是SO2、H2O、N2和NH3,在该反应的化学方程式中,化学计量数由小到大的产物分子依次是
A.SO2、H2O、N2、NH3B.N2、SO2、H2O、NH3
C.N2、SO2、NH3、H2OD.H2O、NH3、SO2、N2
8.(09上海卷24)某反应中反应物与生成物有:
AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是。
(2)已知0.2molKBrO3在反应中得到1mol电子生成X,则X的化学式为。
(3)根据上述反应可推知。
a.氧化性:
KBrO3>H3AsO4b.氧化性:
H3AsO4>KBrO3
c.还原性:
AsH3>Xd.还原性:
X>AsH3
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目:
9.(08天津卷)
(1)配平氧化还原反应方程式:
__C2O42-+__MnO4-+__H+=__CO2+__Mn2++__H2O
10、配平下面的化学方程式(将有关的化学计量数填入答题卡的横线上):
□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O
11(08上海卷)某反应体系的物质有:
NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
(1)请将Au2O3之外谁反应物与生成物分别填入以下空格内。
(2)反应中,被还原的元素是_______,还原剂是____________。
(3)将氧化剂与还原剂填入空格中,并标出电子转移的方向和数目。
(4)纺织工业中常用氯气作漂