氧化还原反应的配平方法一. 教学要求:1. 掌握氧化-还原反应的本质、氧化(被氧化)和还原(被还原)、氧化剂和还原剂,氧化性(氧化能力)和还原性(还原能力)、氧化产物和还原产物等氧化-还原反应的有关概念。
2. 能用正负化合价升降法配平氧化-还原反应化学方程式,并能规范地表达。
二. 教学重点、难点:化合价升降法配平氧化-还原反应化学方程式的依据和配平步骤是本部分内容的重点,也是本部分内容的难点。
三. 教学过程:引言:今天,我们学习一种适用于氧化-还原反应的新的配平方法:化合价升降法。
提问:氧化-还原反应的本质是什么?根据什么特征判断氧化-还原反应?本质是参加反应的原子或离子间的电子转移(即电子的得失)或电子对的偏移(即共用电子对的偏向),其特征是元素化合价的变化。
(一)氧化-还原反应方程式的配平依据1. 还原剂失电子总数和氧化剂得电子总数必相等。
2. 反应前后各元素的原子数必相等。
(二)配平步骤1. 先写出反应物和生成物的分子式,并标出氧化和还原元素的正负化合价(标好价);2. 列出反应前后元素的化合价变化(列变化);3. 使化合价升高和降低的总数相等(求总数);4. 用观察的方法配平其它物质的系数(配系数)。
说明:初学者必须按照这四步认真完成。
氧化-还原反应一.氧化剂:1. 物质具有氧化性的一般规律(1)非金属单质和金属阳离子一般都具有氧化性。
如:_ '(2)组成化合物的元素中,价态高的元素一般具有氧化性。
如.■ ■'v-.'i -:厂八二.r;(3)凡在分解过程中,有氧放出的反应物均具氧化性。
如:卤素的含氧酸、过氧化物、硝酸盐等。
2. 氧化性强弱的规律:(1)非金属单质的氧化性与其元素的非金属性是一致的。
如.Si< P < S <C C 7> H F >/(2)金属阳离子的氧化性随对应金属单质的金属性减弱而增强如:同周期" •,同族金属活动性顺序表:'1■(3)同一种元素所处价态越高,其氧化性越强。
如:(4 )对氯元素的不同价态的含氧酸及其盐,热稳定性越差,氧化性越强。
如: HCiO L HC® JICiO. HCIOWg MQ© MCfQ. ME热稳定性减弱,氧化性强。
(5)氧化剂的氧化性大于氧化产物。
如.'■ ■ '亠:X -■二了护「:::巴耳启(6)不同的氧化剂与同一还原剂反应越易发生,则氧化性越强如.+ 4心t CL ^2H.OIK^nO.十16//C/= 2A r C/+ 2 AfnCA 十5CL□ +8/^0 0^2CL□十1 1 J二.还原剂:1. 金属单质,非金属的简单阴离子一般具有还原性。
X、_V J. (S s'、门、如:2. 组成化合物的元素中,价态低的一般具有还原性。
如:―' '■3. 非金属的氢化物一般具有还原性。
如.2网+心=足+ 6 HC!.影响氧化一还原反应的因素:1.氧化剂和还原剂的相对强弱上左、下右可反应”隔之愈远愈易行”2. 浓度的影响浓度越大,氧化性愈强。
如浓、稀''''''的氧化性3. 酸、碱条件影响(//*) Mn t M H/ *4儿伽呻中性M OT J W/J就性Mit t A//;4. 温度的影响Kl^fnO. \ A I JJ -+Vn+ V/zi【典型例题】[例1]3Cu+ ((5 + 2)咖QI 轉)■ 3Of(A!C\) + 22/01Tg C-^+2 ■亦I卍是晏引吩蹄也是曙蚊乩再-勲+Je | X2 甄匕一还產的配平累铀1.g +2尽&二见0+話g:用皿xi也趴3 - 2 0 - 2? X22.厂2KCtO3M J)O2 2 KCl+ 3O aCi +5-^-1 # 220 -2^0 +2ex23.2KAJnO」+ 16/Zt7(;?c) 2KC!卜2;V/n£72+ 5TA □ +fe//20A^/Jr 4 7 —> + 22Clt -1-^06 FeS04+ K, Cr O f4-7 //. S04= 3 F© (SOJ、+ Cr?(S04 , + K. S04+ 7 // (7 4.5+ 0,^2 比 Q ■ 4 Fe( 0H\ 戈4-14M7「2KC 事2CrC! . + 7H.O+ 3「人6.7$ NQ.4 "J 曲6 •忖0R.V// 4 3CA = 6 NIL Ci* A\ 8.3甩。
+ 10 HNO J M) = + NO dHg9.2F^ + Ch- :!/>" +10.4 w4 1 】q 川‘ 2 g G+ 850[例2]INa O, +2CO2二2\a:CO, + O1ANNQgg +2ILQ-2” 23S^ 6 KOH = 2K:S+ & 型4- 3 H. O£: 0 t -2 + 2e x 2S:0 —+4 —4(A x ICA + 20*厂=cr + CJO~ 4 H.Q【模拟试题】1.M'川、3氧化能力由强到弱的顺序为______________________________________七十宀FKf、\ C1.■2 FtCl,.2F^Cf.+ 2/C/ = 2 Ac€7 + 2 AC/ + /,2.有反应、厶,由此判断氧化剂由强到弱的是________________________________________3.将…混和后,加入’一\(1)若反应后有"剩余,则一定无,可能有。
(2)若反应后有R剩余,则一定无,可能有。
(3)若反应后有1剩余,则一定无,可能有。
(4)若反应后有「人剩余,则一定无,可能有。
2S【试题答案】1.2.3.( 1) (2)(3) ' " ( 4)氧化还原反应习题课.知识分析:1.氧化还原反应的几种配平方法""型参加的反应(1)零化合价法月貝丄+ = H, + H ,6 + TV。
if ()分析:配平时先设A和B的化合价为零价”配平时最终结果: 1 , 28, 2, 3, 28, 8分析:在有机物中,一般来说, H 为 价,O 为 价例2:D -1 二戸T 心得一 匚 -配平时最终结果: 14, 1 , 20, 28, 2, 3(2)整体配平法 一一’ 型离子参加的反应分析:配平时将' 中3个「’看作一个整体参与反应・ ,失,:■'■ ■. ':'得.一 -i配平时最终结果:5, 1, 48, 15, 1, 24(3 )凑数法:FcSO i =0, + SO 、+ O ;例4:—— 1分析:配平时,先将’" 的系数定为1,则' 就为 ,'‘’也为1,再根据O 原子守恒,1为「。
最后方程式的两边 -,则最后结果为:4, 2, 4 , 1(4)表观化合价法 一一有机物参加的氧化还原反应C 丿扎寸 KMnO , >//, sa, ■ CJIO. »例5:— K.SO.卜 \fnSO, +H.0分析:xl失弭x 2 2Ke貨阮3■卡<4・厂"Q 失4c?- x 51' . i 得-最后配平结果:5, 4, 6, 5, 4, 2, 6(5 )特殊反应的特殊方法:K、(y、a + KJO. + KI = K、CrO」+ 打例6:—分析:•:T -无变价I : ■得二I : ■ ” 失.在配平" ''和"’'前面系数时,由于K、;、O数目相互影响的原因,不方便配平。
可以设:''——r - ——「,则有= b廿=3h ■ 2fi ft - 6最后的配平结果:3,1,5,6,32.氧化还原反应的传递关系氧化剂(A)+还原剂(B)=还原产物()+氧化产物(,3)例7:根据下列反应:⑺、' 匚' 茫.口 -一芒勺.伫2FeCf.4 1H1 = IFeCi^ 4 ^HC!+ 匚iFeCf:+ 璋HNQ, - IfeCi+ NO、、小NO,).判断有关物质还原性由强到弱的顺序()分析:因为还原剂的还原性大于还原产物的。
第一个反应中'' ■';第二个反应■Hif A斤\第三个反应,用” > “°,综上,还原性顺序比伦> 1:'用、3.氧化还原反应的变化规律(1)邻位转化规律:当氧化剂为弱的氧化剂,以及不足量的氧化剂时,还原剂只变成其相邻价态的化合物。
(还原剂同前)如:心彳=斥* // .2—SO - 3E+ 2//?O(2 )跳位转化规律:当氧化剂为强氧化剂或过量的氧化剂时,还原剂变成比其相邻价态更高的化合物。
如「•和浓’•‘ 反应://. V+ H、SO,(氓)=Si+2^0(^滋)H.S+ 3H.SOA浓〕工450, +4乩/过hhA M 1 ■■A打厂厲过最)十fhSO,三4总丄+4//, (9(3)互不换位规律:同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
如. 可被浓’ 干燥而不反应。
和’不反应。
(4)两边转向规律:处于中间价态的物质,当遇到了更强的氧化剂时它作还原剂,遇到更强的还原剂时它作氧化剂。
如:例8: - • ■'浓度为0.05mol/L '- 恰好与-■浓度为0.02mol/L ' '溶液完全反应,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是()A.亠 &B.C. ''D. 0分析:根据氧化还原反应中得失电子数相等原则。
设还原产物中Cr为••价,则:24nrf x 0.05nx?/ / f «(6- 4)= «0,02 wwf / i x (6- n)x2n = 3例9:38.4gCu和适量浓HNO3反应,铜全部作用后,共收集到气体22.4mL(S.P.T),反应消耗的HNO3的物质的量可能是()A] .0 x 10 '血%】E WC 2.2 x 10 ■山D2.4M IG 仃皿刈分析:HNO3在此反应中的作用有两个:(1)成盐而生成''';(2)氧化剂作用。
对于生成的22.4mL气体(S.P.T)不知是NO还是NO2,但这并没有关系,因为根据N原子守恒有:叩刀(气体)4 »10 y10 "L64^ /TW/ 122冲£丿叶#-2.2 «1()' /1W选C。
【模拟试题】配平下列氧化还原反应方程式:氏心 V/?O; + = Fc u+ A/川丄 + CO.□ t H、O1 _ 二_____ + _______ ______ _______ ________ ■ _____ -P+ CuSO, + //:O=CH. - CH. + KMQ』K. SO X+ M^SO, + HCOOH + J/.OA ANN。