2.常用判断方法
(1)依据元素在同期表的位置判断
从左到右:金属单质的还原性依次减弱,非金属单质的氧化性逐渐加强。
从上到下:金属单质的还原性依次增强,非金属单质的氧化性逐渐减弱。
单质氧化性:F2>Cl2>Br2>I2>S
离子还原性:S2_>I->Br->Cl->F-
单质还原性:Na>Mg>Al
离子氧化性:Al3+>Mg2+>Na+
(2)根据金属的活动性顺序表来判断
(3)通过氧化还原反应比较:氧化剂+还原剂氧化产物+还原产物
氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物
(4)通过与同一物质反应的产物比较:如:2Fe+3Cl2 ======2FeCl3 ,Fe+S======FeS ,可得出氧化性Cl2 >S。
(5)反应原理相似的不同反应中,反应条件要求越低,说明氧化剂或还原剂越强。
如卤素单质与H2的反应,按F2、Cl2、Br2、I2的顺序反应越来越难,反应条件要求越来越高,则可得出氧化性F2>Cl2 >Br2 >I2 。
(6)对同一元素而言,一般价态越高,氧化性越强,如Fe3+>Fe2+>Fe;价态越低,氧化性越弱,如S2―<S<SO2。(特例:氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4 )
(7)据原电池电极:负极金属比正极金属活泼(还原性强);据电解池中放电顺序,先得(或失)电子者氧化性(或还原性)强,其规律为:阳离子得电子顺序(即氧化性强弱顺序):参考②中规律。阴离子失电子顺序(即还原性强弱顺序):S2->I->Br->Cl->OH->NO3- 、SO42-等。
说明:氧化性与还原性受外界因素的影响。
温度:温度高时,氧化剂的氧化性和还原剂的还原性均增强。如浓H2SO4具有强氧化性,热的浓H2SO4比冷的浓H2SO4氧化性要强。
浓度:浓度大时,氧化剂的氧化性和还原剂的还原性均增强。如浓H2SO4具有强氧化性,稀硫酸只有H+显示弱氧化性。
酸碱性:如KMnO4的氧化性随溶液酸性的增强而增强。在酸性环境中,KMnO4的还原产物为Mn2+;在中性环境中,KMnO4的还原产物为MnO2;在碱性环境中,KMnO4的还原产物为K2MnO4 。在使用高锰酸钾作为氧化剂检验或除杂一些还原性物质时,为了现象明显,反应快速。往往使用酸性高锰酸钾溶液。
例1.常温下,在下列溶液中发生如下反应: ①16H+十10Z-十2XO4-=2x2+十5Z2十8H2O ②2A2++B2=2A3+十2B- ③2B-十Z2=B2十2Z- 由此判断下列说法错误的是( ) A.反应Z2十2A2+=2A3+十2Z-可以进行 B.Z元素在①③反应中均被还原 C.氧化性由强到弱的顺序是XO4-、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+ 解析:根据规律,在同一反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,得出:氧化性XO4->Z2>B2>A3+,还原性A2+>B->Z->X2+。
答案:B
1.氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。如:Na-e_-------Na+, Al-3e――――Al3+,但Na比Al活泼,失去电子的能力强,所以Na比Al的还原性强。
从元素的价态考虑:最高价态---只有氧化性,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等;
最低价态---只有还原性,如金属单质、Cl-、S2_等;
中间价态---既有氧化性又有还原性,如Fe2+、S、Cl2等
5. 反应先后的一般规律
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。
说明:越易失电子的物质,失后就越难得电子;越易得电子的物质,得后就越难失电子。
4.转化规律
氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最容易;同种元素不同价态之间的氧化反应,化合价的变化遵循“只靠拢,不交叉”(即价态归中);同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。即是:歧化律--处于中间价态的元素同时升降;归中律--同种元素不同价态反应时,化合价向中间靠拢,且一般符合邻位转化和互不换位规律。例如:
3.价态表现性质的规律
元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要呈现一种性质;物质若含有多种元素,其性质是这些元素性质的综合体现。简单表述为“高价氧化低价还,中间价态两头转”。
例4.在下列物质中,既具有氧化性又具有还原性的是( )。
A.铁 B.硫 C.铁和硫 D.氧和铁
答案:B。
2.守恒规律
化合价有升必有降,电子有得必有失.对于一个完整的氧化还原反应,化合价升高总数与降低总数相等,失电子总数(或共用电子对偏离)与得电子总数(或共用电子对偏向)相等。
1. 性质强弱的规律
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例3.根据反应式:(1)2Fe3++2I-=2Fe2++I2,(2)Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+,可判断出离子的还原性从强到弱的顺序是( )。
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-
解析:反应(1)中还原剂是I-,还原产物是Fe2+,故还原性I->Fe2+;反应(2)中还原剂是Fe2+,还原产物是Br-,故还原性Fe2+>Br-。综合起来可知还原性I->Fe2+>Br-。
答案:B
4. 电子转移的表示方法
(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:
MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
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MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
说明:注意两类特殊的化学反应。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:
3Cl2+6KOH
KClO3+5KCl+3H2O
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不同价态用数轴标出,变化的区域只靠拢,不重叠。例:
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KClO3+6HCl
3Cl2+ 6KCl↑
+3H2O
Cl
Cl
Cl
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若理解为右图则错了。
Cl
Cl
Cl
3. 氧化还原反应
氧化还原反应与四种基本类型反应之间的关系
化合反应:有单质参加的是氧化还原反应。
分解反应:有单质生成的是氧化还原反应。
置换反应:全部是氧化还原反应。
复分解反应:都是非氧化还原反应。
(如图)
氧化还原反应的基本类型:
(1)自身氧化还原反应:同一种物质的分子内,同种元素(不同价态)或不同种元素的原子(离子)之间发生电子转移的氧化还原反应。
说明:自身氧化还原反应中氧化剂和还原剂必须是同一种物质。
(2)歧化反应:同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子(或离子)发生电子转移的氧化还原反应。如:
C12+2NaOH=2NaCl+NaCl0+H20
3N02+H20=2HN03+NO
说明:①歧化反应是自身氧化还原反应的特例;②歧化反应的特点:某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低价态转化。
(3)归中反应:同种元素由不同价态(高价态和低价态)转变为中间价态的氧化还原反应。如:
6HCl+KCl03=KCl+3C12↑+3H20
2FeCl3+Fe=3FeCl2
2H2S+S02=3S+2H20
(4)部分氧化还原反应:不同物质之间,部分被氧化或部分被还原的氧化还原反应。
Mn02+4HCl(浓)=MnCl2+2H20+C12↑
2.常见的氧化剂和还原剂
(1)重要的氧化剂:
①活泼非金属单质:F2 、 Cl2、 Br2 、I2 、 O2、O3
②高价氧化物:MnO2、PbO2、 Bi2O5、 CO2(高温)
③高价态酸:HNO3、HClO3、HClO4、浓H2SO4
④高价态盐:KNO3(H+)、 KMnO4(酸性、中性、碱性)、 KClO3、FeCl3、K2Cr2O7(酸性、中性、碱性)
⑤过氧化物:H2O2、Na2O2、 CaO2、 BaO2、 K2O2
⑥其它:HClO、NaClO、漂白粉、NO2、KO2
⑦弱氧化剂:能电离出H+的物质、银氨溶液、新制的Cu(OH)2
(2)重要的还原剂:
①金属单质:IA、IIA、金属活动性顺序表靠前的金属
②非金属单质:H2、C、Si
③变价元素中元素低价态氧化物:SO2、CO
④变价元素中元素低价态的酸、阴离子:H2S、 S2-、HS-、HBr、Br-、HI、I-、浓HCl、Cl-、H2SO3 、HSO3-
⑤变价元素中元素低价态时的盐、碱:Na2SO3、Na2S、FeSO4、Na2S2O3、Fe(OH)2
⑥其它:S、Sn2+、NH3
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