专题四氧化还原反应配平与得失电子守恒计算3课时Word下载.docx
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Li2NH中N;
LiNH2中N;
AlN中N;
HCN中CN;
Si3N4中SiN;
NOx中N;
Fe3O4中Fe;
FeO
中Fe。
常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆:
一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银;
二价氧、钙、钡、镁、锌;
三铝、四硅、五价磷;
说变价也不难,二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;
铜汞二价最常见。
(2)氧化还原反应的有关概念
反应物
反应中化合价的变化
反应中电子的得失
反应物具有的性质
反应中反应物自身的变化
反应后
的生成物
氧化剂
所含元素化合价
的物质
在反应过程中
电子的物质
氧化性
被还原
产物
还原剂
还原性
被氧化
判断氧化反应、还原反应及氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物时可抓住下表中的关系:
变化特点
生成物
失、高、氧---氧化反应
氧化产物
得、低、还---还原反应
还原产物
理清下列网络关系:
(3)四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示:
【例题1】
(必修1P96-7)在NO2与水的反应中
A.氮元素的化合价不发生变化B.NO2只是氧化剂
C.NO2只是还原剂D.NO2既是氧化剂,又是还原剂
【变式1-1】
(必修1P38-5)下列有关氧化还原反应的叙述中,正确的是
A.一定有氧元素参加B.氧化剂本身发生氧化反应
C.氧化反应一定先于还原反应发生D.一定有电子转移(得失或偏移)
【变式1-2】
(必修1P38-7)在下列反应中,HCl作还原剂的是
A.NaOH+HCl=NaCl+H2OB.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
C.MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+2H2O+Cl2↑D.CuO+2HCl=CuCl2+H2O
活动二:
常见氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂
。
一般被还原为:
。
(2)常见还原剂
一般被氧化为:
【例题2】被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应:
NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,下列说法中正确的是(NaBH4中H为-1价)
A.NaBH4既是氧化剂又是还原剂B.NaBH4是氧化剂,H2O是还原剂
C.硼元素被氧化,氢元素被还原D.被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1
【变式2】ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。
实验室中可通过以下反应制得:
2KClO3+H2C2O4+H2SO4
2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。
下列说法不正确的是
A.CO2是氧化产物B.H2C2O4在反应中被氧化
C.H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性D.ClO2作水处理剂时,利用了其强氧化性
活动三:
氧化还原反应中电子转移的表示方法(注意两种表示方法之间的差异)
(1)单线桥法:
表示氧化剂与还原剂之间电子转移的方向和总数。
ne-
还原剂+氧化剂=氧化产物+还原产物
注意事项
①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素
②箭头方向表示电子转移的方向
③在“桥”上标明转移的是电子总数。
(2)双线桥法:
表示氧化剂及其还原产物、还原剂及其氧化产物之间电子转移情况。
注意事项:
①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。
②箭头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转移前后的变化。
【例题3】某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质:
S、H2S、HNO3、NO和H2O。
已知水是反应产物之一。
(1)该反应中的还原剂是。
(2)该反应中的还原产物是。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:
。
(4)若反应过程中转移了0.3mol电子,则生成水的质量是。
【例题3】
(1)H2S
(2)NO(3)
(4)3.6g
【解析】本题为一道开放性试题,可根据常见的氧化剂和还原剂来判断。
HNO3为常见的氧化剂,H2S为常见的还原剂,则NO为还原产物,S为氧化产物。
S元素由-2价升高到0价,N元素由+5价降到+2价,运用得失电子守恒规律和观察法可配平化学方程式。
由(3)中的化学方程式可知,当生成4molH2O时,转移6mol电子,所以当转移0.3mol电子时,生成0.2molH2O,质量为3.6g。
【变式3】
(2009上海)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(填序号)。
a.氧化性:
KBrO3>H3AsO4b.氧化性:
H3AsO4>HBrO3
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。
+
(1)AsH3
(2)Br2 (3)ac (4)
【解析】
(1)该反应为氧化还原反应,KBrO3在反应中得电子,作氧化剂。
通过分析各物质
化合价知:
AsH3中As的化合价升高,AsH3作还原剂。
(2)KBrO3中溴的化合价为+5,0.2molKBrO3得到1mol电子,1个KBrO3得到5个电子,
化合价降低5价,为0,故X为Br2。
(3)反应中KBrO3是氧化剂,Br2为还原产物,AsH3为还原剂,H3AsO4为氧化产物,在
同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大于还原产物,
可推知a、c正确。
(4)根据氧化还原反应中得失电子数相等,可配平该反应为:
4H2SO4+5AsH3+8KBrO3=5H3AsO4+4Br2+4H2O+4K2SO4。
【课堂训练】
1.在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为
A.1∶1∶l
B.2∶2∶1
C.2∶3∶l
D.4∶3∶2
2.(2010安徽理综)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为Li2NH+H2
LiNH2+LiH,下列有关说法正确的是
A.Li2NH中N的化合价是-1B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C.Li+和H-的离子半径相等D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
3.(2013安徽理综)我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:
HCHO+O2
CO2+H2O。
下列有关说法正确的是
A.该反应为吸热反应B.CO2分子中的化学键为非极性键
C.HCHO分子中既含α键又含π键D.每生成1.8gH2O消耗2.24LO2
4.(必修1P42-3)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。
该反应中还原剂是,氧化剂是。
4.C S、KNO3
5.对于8NH3+6NO2=7N2+12H2O,回答下列问题:
(1)氧化剂是,还原剂是,氧化产物是,还原产物是,发生氧化反应的物质是。
(2)如果参加反应的NH3为8mol,则氧化产物比还原产物多mol。
(3)如果把NH3与NO2气体共10mol混合,充分反应后氧化产物比还原产物多0.5mol,那么原有NH3的物质的量为多少?
5.
(1)NO2 NH3 N2 N2 NH3
(2)1 (3)4mol或7mol
【问题反馈与反思】
第二课时氧化性或还原性强弱比较与判断
1.学会氧化性或还原性强弱比较与判断
2.了解氧化还原反应中一些规律的思维模型
氧化性或还原性强弱比较与判断
(1)根据元素的化合价
如果物质中某元素具有最高价,该元素只有性,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等;
物质中元素具有最低价,该元素只有性,如金属单质、Cl-、S2-等;
物质中元素具有中间价态,该元素既有又有性,如Fe2+、S、Cl2等。
对于同一种元素,价态越高,则性越强,价态越低,则性越强。
(2)根据氧化还原反应方程式
强还原剂(A)+强氧化剂(B)=弱氧化产物(a)+弱还原产物(b)
则氧化性:
B>a,还原性:
A>b。
氧化剂的氧化性越强,则其对应的产物的还原性则越;
还原剂的还原性越强,则其对应的产物的氧化性则越。
(3)利用金属活动顺序表或非金属活动顺序判断
氧化性强弱:
Cl2>Br2>Fe3+>I2>S
还原性强弱:
Cl-<Br-<Fe2+<I-<S2-
(4)根据元素周期表
同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐,还原性逐渐;
同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐,还原性逐渐。
(5)根据反应的难易程度
氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越。
不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时,条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大,则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越。
(6)根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
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。
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。
酸碱性:
同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。
如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
氧化还原反应中一些规律的思维模型
(1)反应先后规律的思维模型
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是
最强的物质;
同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是
最强的物质。
(2)化合价互不交叉规律思维模型或归中反应思维模型
含不同价态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―→价”,而不会出现交叉现象。
如反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中,转移的电子数非6为5。
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