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氧化还原反应的基本规律及其应用

第3节氧化还原反应导学案(第3课时)-------------------氧化还原反应的基本规律及其应用【学习目标】知识与技能:1.学习氧化还原反应的规律,理解氧化还原反应中的得失电子守恒。

过程与方法:通过对氧化还原反应规律的学习,练习归纳推理能力。

情感态度与价值观:通过对氧化还原反应规律的学习,增强科学的态度、探索精神。

【学习重点】氧化还原反应的规律【新课导学】《导入》将Zn片加入Cu(NO3)2与AgNO3的混合溶液中,按反应的先后写出离子方程式。

一、强弱律:在同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;还原剂的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。

二、优先律:在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用;同理,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用。

【例1】已知:Fe3++2I-==2Fe2++I22Fe2++Br2==2Fe3++2Br-向含有1molFeI2和2molFeBr2的溶液入2molCl2,此时被氧化的离子及对应物质的量分别是___________ 。

往FeBr2溶液入少量Cl2,哪种离子先被氧化?若改为FeI2呢?答案由于还原性I->Fe2+>Br-,所以往FeBr2溶液入少量Cl2,首先被氧化的是Fe2+;向FeI2溶液入少量Cl2,首先被氧化的是I-。

三、价态律:同种元素具有多种价态时,一般处于最低价时只具有还原性,处于最高价时只具有氧化性,处于中间价时既具有氧化性又具有还原性。

利用此规律可以帮助我们准确判断注意:①元素处于最高价,只具有氧化性,但不一定氧化性最强。

②金属元素无负价,F、O无正价。

【例2】下列微粒中:H+、Cu2+、Ag+、Fe2+、Fe3+、Cl-、S2-、I-、Na,其中只有氧化性的是___________________________;只有还原性的是______________________;既有氧化性又有还原性的是________________________________。

【练习】下列说确的是()A.含有最高价态元素的化合物一定具有强氧化性B.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性C.元素原子在反应中失电子越多,还原性就越强D.反应中同一反应物可能既可发生氧化反应又可发生还原反应四、转化律:含同种元素不同价态的物质间发生氧化—还原反应时,化合价的变化遵循高价+低价→中间价,即“只靠拢,不交叉”(价态归中);同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应,SO2与H2SO4(浓)之间,Fe2+与Fe3+之间,由于无中间价态而不能发生氧化还原反应。

(1)归中反应:KClO3 + 6HCl == KCl+ 3Cl2↑+ 3H2O(2)歧化反应:(3)利用此规律可准确确定氧化产物和还原产物。

(4)【例3】H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O如反应KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O中,转移的电子数为5,而非6。

KClO3+6HCl(浓)===KCl得6e-+3Cl失6e-2↑+3H2O(错误)KClO3+6HCl(浓)===KCl得5e-+3Cl失5e-2↑+3H2O(错误)3.歧化反应规律思维模型“中间价―→高价+低价”。

具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。

深度思考1.往FeBr2溶液入少量Cl2,哪种离子先被氧化?若改为FeI2呢?答案由于还原性I->Fe2+>Br-,所以往FeBr2溶液入少量Cl2,首先被氧化的是Fe2+;向FeI2溶液入少量Cl2,首先被氧化的是I-。

2.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(1)向浓H2SO4入H2S气体,1 mol浓硫酸转移电子数可能是6N A,也可能是2N A(√)解析H2SO4(浓)+3H2S===4S↓+4H2OH2SO4(浓)+H2S===SO2↑+S↓+2H2O前一反应中1 mol浓H2SO4转移6N A电子,后一反应中转移2N A电子。

(2)1 mol Cl2与Ca(OH)2完全反应,转移的电子数是2N A(×)解析Cl2既是氧化剂又是还原剂,1 mol Cl2和Ca(OH)2反应,转移电子数应为N A。

同种元素不同价态该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”的规律。

即同种元素不同价态间发生氧化还原反应时,价态的变化“只靠拢,不交叉”。

例:2H2S+SO2=3S+2H2O,S元素的化合价从-2价和+4价归中到0价。

“互不交叉”是指,若反应后生成多种中间价态的产物,则遵从邻近变价,互不交叉的原则。

例:,S元素的化合价应从-2价变化为0价,从+6价变化为+4价。

而不能认为是从-2→+4价,+6→0价。

(5)可判断同种元素不同价态的原子间能否发生氧化还原反应。

若有中间价态,则可能发生氧化还原反应,若无中间价态,则不能发生氧化还原反应。

例:SO2与H2SO4(浓)之间,Fe2+与Fe3+之间,由于无中间价态而不能发生氧化还原反应。

五、守恒律:质:质量守恒。

电:电子转移的数目守恒。

即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。

这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。

例、硫酸铵在强热条件下分解,生成氨、二氧化硫、氮气和水。

反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是()。

A.1∶3B.2∶3 C.1∶1D.4∶3[跟踪练习]在反应6KOH+3Cl2===KClO3+5KCl+3H2O中,失电子(被氧化)与得电子(被还原)的原子个数比是:()A.1:5 B、1:4 C.1:3 D.1 : 2例2.在FeBr2溶液入Cl2,先看到溶液变为棕黄(Fe3+),后看到溶液变为橙色(Br2),则还原性Fe2+Br-。

【例1】已知:Fe3++2I-==2Fe2++I22Fe2++Br2==2Fe3++2Br-向含有1molFeI2和2molFeBr2的溶液入2molCl2,此时被氧化的离子是___________ 。

【例3】在一定条件下KClO3与I2按下式反应:2KClO3+I2===2KIO3 +Cl2↑,下列判断正确的是( )A.该反应属于置换反应B.氧化性:I2>KClO3C.:KClO3>I2D.还原剂为KIO3,氧化剂为I2【例1】已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为SO2>I->Fe2+>H2O2>Cl-,则下列反应不可能发生的是( ) A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO2-4+4H+B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HIC.2Fe2++I2===2Fe3++2I-D.H2O2+SO2===H2SO4【例3】将少量Zn片投入含Na+、Mg、Cu2+、Ag+的溶液中,最先得到的金属是( )A.Na B.Mg C.Ag D.Cu 氧化还原反应规律1、表现性质的规律:“高氧、低还、中兼”规律(价态律)同种元素具有多种价态时,处于最低价时只具有还原性,处于最高价时只具有氧化性,处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。

例如:S元素:化合价-2 0 +4 +6代表物H2S S SO2H2SO4(浓) S元素的性质还原性既有氧化性又有还原性氧化性2.守恒规律氧化还原反应中:化合价升高总数=化合价降低总数,即失电子数=得电子数。

如:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑,在此反应中,当有1 mol氯气生成时,有______mol电子发生转移,参加反应的MnO2的物质的量为______,参加反应的HCl 与被氧化的HCl的物质的量之比为______。

【例4】24 mL 0.05 mol/L Na2SO3溶液恰好与20 mL 0.02 mol/L K2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在还原产物中的化合价为( )A.+6 B.+3 C.+2 D.0【例5】锌与极稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。

当生成1 mol 硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为( )A.2 mol B.1 mol C.0.5 mol D.0.25 mol1.下列说确的是( )A.含有最高价态元素的化合物一定具有强氧化性B.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性C.元素原子在反应中失电子越多,还原性就越强D.反应中同一反应物可能既可发生氧化反应又可发生还原反应2.下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是( )A.F2K HCl B.Cl2Al H2C.NO2Na Br2D.O2SO2H2O3.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+H2SO42FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I23FeCl2+4HNO3===2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3A.H2SO3>I->Fe2+>NO B.I->Fe2+>H2SO3>NOC .Fe 2+>I ->H 2SO 3>NOD .NO>Fe 2+>H 2SO 3>I -4.m mol Cu 2S 与足量的稀HNO 3反应,生成Cu(NO 3)2、H 2SO 4、NO 和H 2O 。

则参加 反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量为( )A .4m molB .10m mol C.10m 3 mol D.2m 3mol 5.氮化铝(AlN ,Al 和N 的相对原子质量分别为27和14)广泛用于电子、瓷等工业 领域。

在一定条件下,AlN 可通过反应Al 2O 3+N 2+3C=====高温2AlN +3CO 合成。

下列 叙述正确的是( )A .上述反应中,N 2是还原剂,Al 2O 3是氧化剂B .上述反应中,每生成1 mol AlN 需转移3 mol 电子C .AlN 中氮元素的化合价为+3D .AlN 的摩尔质量为41 g6.有下列三个氧化还原反应:①2FeCl 3+2KI===2FeCl 2+2KCl +I 2 ②2FeCl 2+Cl 2===2FeCl 3③2KMnO 4+16HCl===2KCl +2MnCl 2+8H 2O +5Cl 2↑若溶液中有Fe 2+、I -、Cl -共存,要除去I -而不影响Fe 2+和Cl -共存,可加入的试剂是( )A .Cl 2B .KMnO 4C .FeCl 3D .HCl7.在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性比氧化产物强,还原剂的还原性比还原产物强, 已知X 2、Y 2、Z 2、W 2四种物质的氧化性强弱顺序为:W 2>Z 2>X 2>Y 2,则下列氧化 还原反应能发生的是( )A .2W -+Z 2===W 2+2Z -B .2Y -+W 2===Y 2+2W -C .2Z -+X 2===Z 2+2X -D .2X -+Y 2===X 2+2Y -8.有反应①2H 2O +Cl 2+SO 2===H 2SO 4+2HCl②2KMnO 4+16HCl===2KCl +2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O 。

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