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氧化还原反应的相关规律.

氧化还原反应的相关规律
一、就近原则
eg: KClO3 + 6HCl ===KCl + 3Cl2↑+ 3H2O
反应中KClO3中的氯元素为+5价,而HCl中的氯元素为-1加价,产物中KCl中的氯元素为-1价,Cl2中的氯元素为0价,那么究竟是由+5到-1、还是由+5到0呢?在这里就运用了就近原则,因+5离0比+5离-1要近,所以应为+5到0;
其中+5价的氯只有一个,而0价的氯有6个,说明6个0价的氯中只有一个是由+5价得电子而转化为0价,其余的5个则必然是由-1价转化而来的。

习题:H2SO4 + H2S ===== S + SO2↑+2H2O
应为:+6价的硫→+4价的硫
-2价的硫→0价的硫
转移电子总数为2个电子
二、①、同种元素的不同种价态,最高价的元素只有氧化性,最低价的元素只有还原性,处于中间价
态的元素既有氧化性又有还原性。

Eg:Cl 有-1 0 +1 +5 +7 五种价态
当处于-1价时则只有还原性当处于+7价是则只有氧化性
而处于0 +1 +5 价态是既有氧化性又有还原性
*只限于元素、而不是物质:eg: HCl中H为+1价,是氢元素的最高价,从而导致HCl具有一定的氧化性,而氯则为-1价,处于最低价态,又致使HCl具有一定的还原性,所以HCl既有氧化性又有还原性,不能单纯的看其中某一种元素。

而在物质中某元素处于中间价态时,我们就能说这种物质既有氧化性又有还原性
eg:SO2
硫元素处于中间价态(+4价),既有氧化性,又有还原性。

②、0、+1 、+5 、+7 均具有一定的氧化性(无-1价,-1价只有还原性,无氧化性)
-1、0、+1、+5均具有一定的还原性(无+7价)
化合价越高,该价态的元素所具有的氧化性越强;反之价态越低该元素的还原性越强
也就是说氯的氧化性:+7>+5>+1>0
还原性:-1>0>+1>+5
*通常只适用于元素,而不是物质
eg:HClO4(高氯酸)中氯元素为+7价高于HClO中氯元素的+1价,但氧化性却是HClO> HClO4三、左大于右(氧化剂、氧化产物具有氧化性;还原剂、还原产物具有还原性)
即氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性
还原剂的还原性强于还原产物的还原性
eg:2HBr + H2SO4(浓) Br2 + SO2↑+ 2H2O
氧化剂:化合价降低H2SO4(浓) 氧化产物:化合价升高得到的产物Br2
还原剂:化合价升高HBr 还原产物:化合价降低得到的产物SO2
氧化性:H2SO4(浓)> Br2
还原性:HBr> SO2
习题:
判断有关物质还原性强弱顺序
I2 + SO2 +2H2O ==== H2SO4 + 2HI
2FeCl2 + Cl2 ====2FeCl3
2FeCl3 + 2HI =====2FeCl2 + 2HCl + I2
A、I->Fe2+>Cl->SO2
B、Cl->Fe2+ >SO2>I-
C、Fe2+>I- >Cl- >SO2
D、SO2>I- >Fe2+ >Cl-
四、不同种氧化剂氧化同种还原剂时,价态变化越大,对应的氧化剂的氧化性越大
eg: Fe + 2HCl ===FeCl2 + H2 ①
2Fe + Cl2 ==== FeCl3②
相应的氧化性:因①式中Fe由0价到+2价,而②中是由0到+3变化了三价,所以
氧化性:Cl2> HCl
还原性比较亦然。

五、反应条件的影响
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
2KMnO4 +16HCl(浓) ====2KCl + 2MnCl2 +5 Cl2↑+ 8H2O
同样是浓盐酸、前者条件是加热、后者是常温
而:氯元素都是由-1价到0价,被氧化,变化的价态相同

条件越复杂,反应越难进行,相应的氧化剂的氧化性越弱
即:
氧化性:KMnO4> MnO2
六、金属活动性顺序
金属活动性顺序越靠前,因金属无负价,所以金属单质0价是处于最低价,只有还原性,其还原性越强
对应的金属阳离子处于最高价,只有氧化性,金属越靠前,其金属阳离子的氧化性越弱。

即:
还原性:K>Mg
则:
氧化性:Mg2+> K+
与离子所带的电荷的多少无关,只与得电子或失电子的难以程度有关
相应的对于非金属:
氧化性:Cl2> I2
则:
还原性:I->Cl-
七、判断反应的进行
①判断反应能否发生
强氧化性的物质可制得弱氧化性的产物
强还原性的物质可制得弱还原性的产物
即:
强氧化剂+ 强还原剂==== 弱氧化产物+ 弱还原产物
反之:
反应则不能进行
②同种元素处于不同种价态时
如果存在中间价态,则该反应就能在一定的条件下进行
eg:
Cl元素:+7价和-1价存在中间价态+5、+1、0,则该反应就能在一定条件下发生
HClO4与HCl就能发生反应,而且反应向相邻价态转化的趋势强,
即:
由+7→+5;-1→0
eg::S 有-2、0、+4、+6价
H2SO4 + H2S === S + SO2 +2H2O
由+6→+4;-2→+4
SO2与H2S之间能进行反应生成S
由此我们即可推断反应能否进行,由可推测反应的生成物是什么?
Eg:S与SO2之间无论在什么条件下均不能反应;S与H2S之间也是如此。

③判断反应进行先后
在反应条件一定时,同种氧化剂氧化若干种还原剂时,先与最强的反应,反之亦然!
Eg:FeBr2→Cl2时,因还原性:Fe2+>Br-
∴Cl2不足时,先将Fe2+→Fe3+
当Cl2足量时,才能继续将Br-→Br2
习题:
1、某氧化剂XO(OH)2+被亚硫酸钠还原到低价态,如果还原24个XO(OH)2+到较低价态,需
要用含60个SO32-的溶液,那么X元素的最终化合价是?
解:∵XO(OH)2+被还原,则Na2SO3被氧化,元素化合价升高
即:S :+4→+6 一个硫原子升高2价
60个总共升高120
化合价升高总数=化合价降低总数=120
那么一个X原子降低:120/24=5
即:一个X降低5价
在XO(OH)2+中X元素为+5价
∴X元素最终化合价为0价。

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