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氧化还原反应
氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
①置换反应都是氧化还原反应; ②复分解反应都不是氧化还原反应; ③有单质生成的分解反应是氧化还原反应;
④有单质参加的化合反应也是氧化还原反应。
从数学集合角度考虑:
氧化还原反应的概念
1.基本概念
.氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 概念 定义 注意点 物质失去电子的外部表现为化合价的升高 物质得到电子的外部表现为化合价的降低 元素失去电子的外部表现为化合价的升高 元素得到电子的外部表现为化合价的降低 氧化还原反应中,氧化产物、还原产物可以是同一种产物,也可以是不同产物,还可以是两种或两种以上的产物。如反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中,Fe2O3和SO2均既为氧化产物,又为还原产物。 常见氧化剂:(1)活泼的非金属单质;如卤素单质氧化剂 得到电子的反应物 (X2)、O2、S等(2)高价金属阳离子;如Fe、Cu3+2+氧化反应 物质失去电子的反应 还原反应 物质得到电子的反应 被氧化 被还原 氧化产物 元素失去电子的过程 元素得到电子的过程 通过发生氧化反应所得的生成物 通过发生还原反应所得的生成物 还原产物 等(3)高价或较高价含氧化合物;如MnO2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等(4)过氧化物;如Na2O2、H2O2等 常见还原剂:①活泼或较活泼的金属;如K、Na、还原剂 失去电子的反应物 Zn、Fe等②一些非金属单质;如H2、C、Si等③较低态的化合物;CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4 氧化性 还原性 得到电子的能力 失去电子的能力 物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关,与得失电子的数目无关。 2.基本概念之间的关系:
氧化剂
有氧化性
化合价降低
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得电子
被还原
发生还原反应
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生成还原产物 还原剂
有还原性
化合价升高
失电子
被氧化
发生氧化反应
生成氧化产物
[例1]金属钛(Ti)性能优越,被称为继铁、铝制后的“第三金属”。工业上以金红石为原料
制取Ti的反应为:
aTiO2+bCl2+cCaTiCl4+cCO ……反应① TiCl4+2MgTi+2MgCl2 ……反应②
关于反应①、②的分析不正确的是( )
①TiCl4在反应①中是还原产物,在反应②中是氧化剂; ②C、Mg在反应中均为还原剂,被还原;
③在反应①、②中Mg的还原性大于C,C的还原性大于TiCl4; ④a=1,b=c=2;
⑤每生成19.2gTi,反应①、②中共转移4.8mol e-。
A.①②④ B.②③④ C.③④ D.②⑤
标电子转移的方向和数目(双线桥法、单线桥法)
①单线桥法。从被氧化(失电子,化合价升高)的元素指向被还原(得电子,化合价降低)的元素,标明电子数目,不需注明得失。例:
2e-MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4HCl(浓)
②双线桥法。得失电子分开注明,从反应物指向生成物(同种元素)注明得失及电子数。例:
得2e-——
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
—
两类特殊的化学反应失2e-
—
①歧化反应,同种元素同价态在反应中部分原子化合价升高,部分原子化合价降低。例:
得5×e
KClO3+5KCl+3H2O
3Cl2+6KOH
②归中反应。不同价态的同种元素的原子在反应中趋于中间价态,解此类题最好将该元素的
失5e
不同价态用数轴标出,变化的区域只靠拢,不重叠。例: 得5e-
KClO3+6HCl3Cl2+ 6KCl↑ +3H2O
物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较
失5×e- 氧化性→得电子性,得到电子越容易→氧化性越强 还原性→失电子性,失去电子越容易→还原性越强
由此,金属原子因其最外层电子数较少,通常都容易失去电子,表现出还原性,所以,一般来说,金属性也就是还原性;非金属原子因其最外层电子数较多,通常都容易得到电子,
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表现出氧化性,所以,一般来说,非金属性也就是氧化性。
1.根据金属活动性顺序来判断:
一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。
2.根据非金属活动性顺序来判断:
一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。
3.根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示:
规律:反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性,反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。
4.根据氧化还原反应发生的条件来判断: 如:Mn02+4HCl(浓) MnCl2+C12↑+2H20 2KMn04+16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O
后者比前者容易(不需要加热),可判断氧化性 KMn04>Mn02 5.根据反应速率的大小来判断:
如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4(快), 2H2SO3+O2=2H2SO4(慢), 2SO2其还原性: Na2SO4>H2SO3>SO2
6.根据被氧化或被还原的程度来判断: 如:Cu?Cl2点燃?O2催化剂?2SO3 ,
CuCl2,2Cu?S?Cu2S, 即氧化性:Cl2?S。
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