(3)根据非金属活动性顺序判断
3.根据元素的价态
3+2+
(1)同种元素价态越高,一般氧化性越强(如Fe>Fe)。但例外的,氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4。
2-
(2)同种元素价态越低,还原性越强(如S>S>SO2)。
(3)最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态兼具氧化性和还原性。 4.依据反应条件及反应的剧烈程度
反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。
例如:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
△
Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O 氧化性:浓硝酸>浓硫酸
→还原性Na>Mg
5.依据氧化还原反应的程度 相同条件下:
(1)不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性强。
6
例如:→氧化性Cl2>S
(2)不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。
例如:→还原性Zn>Cu
6.依据“三度”判断(“三度”即:浓度、温度、酸碱度)
一般地,浓度越大,温度越高,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强;酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素。
例如,①KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸反应制取氯气;②HNO3(浓)的氧化性大于HNO3(稀)的氧化性;③HNO3(热)的氧化性大于HNO3(冷)的氧化性。
7.依据电化学原理
(1)原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的电极,其还原性:负极>正极。 (2)电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
特别提示:(1)判断氧化性或还原性的强弱,依据的是得失电子的难易程度,而不是得失电子数目的多少。
(2)对于一种物质既作氧化剂、又作还原剂的反应,如Cl2+H2OHClO+HCl,不能根据反应方程式判断物质氧化性、还原性的强弱。
(3)元素的高价态氧化性不一定比低价态强,如HClO的氧化性大于HClO4,另外最高价态的物质也不一定都表现氧化性,如H3PO4。
(4)强弱规律及应用
-
氧化剂(较强氧化性)+还原剂(较强还原性)===还原产物(弱还原性)得到ne,被还原
-
+氧化产物(弱氧化性)失去ne,被氧化。
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。
应用:①在适宜条件下,用氧化性强的物质制备还原性弱的物质;用还原性强的物质制备氧化性弱的物质;②比较物质间氧化性(或还原性)的强弱或判断氧化剂和还原剂在一定条件下是否发生反应。
【例2-1】已知:①向KMnO4晶体滴加浓盐酸,产生黄绿色气体;②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色;③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝。下列判断正确的是( )。
-3+
A.上述实验证明氧化性:MnO4>Cl2>Fe>I2 B.上述实验中,共有两个氧化还原反应
C.实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
2+
D.实验②证明Fe既有氧化性又有还原性 【例2-2】下列叙述正确的是( )。
A.元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得 B.得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强 C.阳离子只能得到电子被还原,只能作氧化剂 D.含有最高价元素的化合物一定具有强的氧化性 三、关于氧化还原反应的三条规律模型 1.反应先后规律的思维模型
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性最强的物质;
同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性最强的物质。
2.价态归中规律思维模型
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价
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+低价―→中间价”,而不会出现交叉现象。例如,不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是
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。
2+-3+++
【例3】(2012兰州质检)有Fe、NO3、Fe、NH4、H和H2O六种微粒,分别属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物,下列叙述错误的是( )。
+
A.还原产物为NH4
B.该反应可以设计为原电池
--
C.若有1 mol NO3参加反应,则转移8 mol e D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶1 四、氧化还原反应方程式的配平和有关计算 1.氧化还原方程式的配平方法步骤
氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移,而氧化剂得电子的总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数),根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式配平。
配平的步骤:
(1)标变价:标出反应前后变价元素的化合价。
(2)列变化:列出变价元素化合价升高和降低的数目。
(3)求总数:通过求最小公倍数使元素化合价升高与降低的数目相等。
(4)定系数:配平所含元素化合价有变化的物质的化学计量数。然后用观察法配平其他化学计量数。
(5)查守恒:满足原子守恒、电子守恒、电荷守恒。
特别提示:配平原则是“化合价升降总数相等”或“得失电子总数相等”。 2.氧化还原反应方程式的有关计算方法——得失电子守恒法 解题的一般步骤为:
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中粒子的个数) (3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
【例4】(2012新课标理综部分)(1)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________
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________________________________________________________________________。 (2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
关于物质氧化性还原性的实验探究
【探究背景】在综合考试的背景下,把氧化还原反应的知识、元素化合物的知识及相关实验知识综合在一起考查学生的综合应用能力是必然的发展方向。
氧化还原反应的知识在实验中的应用主要有如下三个方面。 1.利用某些实验手段证明物质具有氧化性或还原性。 2.利用某些实验手段比较物质氧化性与还原性的强弱。 3.物质的氧化性和还原性对化学实验的影响。 【实验典例】
空气中的氧气具有一定的氧化性,易被氧化的物质在空气中进行实验时,要防止被氧气氧化。如NO的收集、Fe(OH)2的制备、有关Na2SO3的实验等。化学实验的微型化可有效地减少污染,实现化学实验绿色化的要求。某学生按下列操作做一个实验:在一块下衬白纸的
-1
玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1 mol·L的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeCl2(含KSCN)溶液各1滴,每种液滴彼此分开,围成半径小于表面皿的圆形(如图所示),在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体,向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸,再立即将表面皿盖好。[已知2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O]
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(1)e处反应的离子方程式为________。该反应中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(2)b处的实验现象:________。d处的实验现象:________。 (3)c处反应的化学方程式为__________________________________________________。
标准状况下,当有0.224 L Cl2被NaOH溶液吸收后,转移电子的物质的量为________ mol。 (4)通过该实验能否比较Cl2、FeCl3、KMnO4三种物质氧化性的强弱?________(填“能”或“不能”)。若能,其氧化性由强到弱的顺序是____________________________。
1.(高考组合题)下列叙述中正确的是________。 A.(2012山东理综)化合反应均为氧化还原反应
B.(2012广东理综)1 mol Fe与过量的稀HNO3反应,转移2NA个电子
C.(2012全国新课程理综)能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色的物质一定是Cl2
---
D.(2012江苏化学)用KIO3氧化酸性溶液中的KI:5I+IO3+3H2O===3I2+6OH
3+
E.(2012广东理综改编)因Fe有氧化性,故FeCl3溶液可用于回收旧电路板中的铜 2.(双选)氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是( )。
A.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ B.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 C.2F2+2H2O===4HF+O2
D.2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
n-n-
3.(2012山东省实验中学第三次测试)在一定条件下,RO3和氟气发生如下反应:RO3+---n-
F2+2OH===RO4+2F+2H2O,从而可知在RO3中,元素R的化合价是( )。
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7 4.下列叙述正确的是( )。
A.物质N(NO2)3既有氧化性又有还原性
B.1 mol Cl2与足量的铁反应,转移的电子数为3NA C.二氧化氯具有还原性,可用于自来水杀菌消毒
1
D.对于2Na+O2===Na2O和2Na+O2===Na2O2两反应生成等物质的量的产物,转移的电子
2
数不同
5.现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾。钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为原料按下列过程进行的,请完成下列化学方程式:
900 ℃
① FeTiO3+ C+ Cl2===== TiCl4+ FeCl3+ CO
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