高三化学一轮复习 2_8 氧化还原反应的规律及应用课件

第 二 章 化 学 物 质 及 其 变 化 第 八 课 时 氧 化 还 原 反 应 的 规 律 及 应 用高 三 化 学 第 一 轮 复 习 【 知 识 精 讲 】 1、 氧 化 还 原 反 应 中 氧 化 性 、 还 原 性 比 较 及 应 用（ 1） 氧 化 性 是 指 得 电 子 的 性 质 (或 能 力 )； 还 原 性 是 指 失 电 子 的 性 质 (或 能 力 )。 （ 2） 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 根 据 金 属 活 动 性 顺 序 表 ， Na比 Al活 泼 ， 更 易 失 去 电 子 ， 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、 K MnO4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 Fe 2 、 S、 Cl2等 。 （ 3） 元 素 金 属 性 、 非 金 属 性 与 物 质 的 还 原 性 、 氧 化 性 之 间 既 有 区 别 又 有 联 系 ， 并 不 是 元 素 的 价 态 越 高 ， 其 氧 化 能 力 就 越 强 。 物 质 的 氧 化 性 还 与 物 质 的 稳 定 性 有 关 ， 如 在 氯 的 含 氧 酸 中 ， HClO的 氧 化 性 最 强 ， 稳 定 性 最 差 。 【 知 识 精 讲 】 （ 4） 氧 化 性 、 还 原 性 强 弱 取 决 于 元 素 的 原 子 得 失 电 子 的 难 易 ， 与 得 失 电 子 数 目 无 关 ， 如 Na原 子 只 能 失 1个 电 子 ， Al原 子 可 失 3个 电 子 ， 但 还 原 性 NaAl。 （ 5） 不 能 依 据 氧 化 剂 或 还 原 剂 自 身 化 合 价 的 变 化 值 的 大 小 说 明 氧 化 性 或 还 原 性 的 强 弱 。 如 3Cu+8HNO3(稀 )=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O和 Cu+4HNO3(浓 )=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O中 氧 化 性 ： 浓 HNO3稀 HNO3。 （ 6） 根 据 影 响 因 素 判 断 氧 化 性 、 还 原 性 强 弱 的 方 法 浓 度 ： 同 一 种 物 质 浓 度 越 大 ， 氧 化 性 (或 还 原 性 )越 强 。 如 氧 化 性 ： 浓 H 2SO4稀 H2SO4， 浓 HNO3稀 HNO3， 还 原 性 ： 浓 HCl稀 HCl。 温 度 ： 同 一 种 物 质 ， 温 度 越 高 其 氧 化 性 越 强 。 如 热 的 浓 硫 酸 的 氧 化 性 比 冷 的 浓 硫 酸 的 氧 化 性 强 。 酸 碱 性 ： 同 一 种 物 质 ， 所 处 环 境 酸 (碱 )性 越 强 其 氧 化 性 (还 原 性 )越 强 。 如 ： 酸 性 条 件 ： 2MnO4 6H 5SO32=2Mn2 5SO42 3H2O 中 性 条 件 ： 2MnO4 H2O 3SO32=2MnO2 3SO42 2OH 碱 性 条 件 ： 2MnO4 2OH SO32=2MnO42 SO42 H2O 其 氧 化 性 为 K MnO4(酸 性 )K MnO4(中 性 )K MnO4(碱 性 ) 【 知 识 精 讲 】 【 特 别 提 示 】（ 1） 根 据 已 知 反 应 的 化 学 方 程 式 比 较 物 质 的 氧 化 性 、 还 原 性 时 ， 首 先 应 依 据 化 合 价 判 断 出 氧 化 剂 、 氧 化 产 物 、 还 原 剂 、 还 原 产 物 ， 然 后 依 据 规 律 进 行 判 断 。（ 2 ） 同 一 氧 化 剂 同 时 与 同 浓 度 的 若 干 种 还 原 剂 反 应 ， 往 往 是 还 原 性 强 的 先 被 氧 化 。 如 ： 向 FeBr 2 溶 液 中 滴 入 少 量 氯 水 ， Fe2 先 被 氧 化 。 而 向 FeI2 溶 液 中 滴 入 少 量 氯 水 ， I 先 被 氧 化 。 【 知 识 精 讲 】 2、 氧 化 还 原 反 应 基 本 规 律 及 应 用（ 1 ） 价 态 律 当 元 素 具 有 可 变 化 合 价 时 ， 一 般 处 于 最 高 价 态 时 只 具 有 氧 化 性 ， 处 于 最 低 价 态 时 只 具 有 还 原 性 ， 处 于 中 间 价 态 时 既 具 有 氧 化 性 又 具 有 还 原 性 。 如 ： 浓 H2 SO4 的 S只 具 有 氧 化 性 ， H2 S 中 的 S只 具 有 还 原 性 ， 单 质 S既 具 有 氧 化 性 又 具 有 还 原 性 。 （ 2 ） 强 弱 律 在 氧 化 还 原 反 应 中 ， 强 氧 化 剂 +强 还 原 剂 =弱 氧 化 剂 (氧 化 产 物 )+弱 还 原 剂 (还 原 产 物 )， 即 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 。 如 由 反 应 2 FeCl 3 +2 KI=2 FeCl2 +2 KCl+I2 可 知 ， FeCl3 的 氧 化 性 比 I2 强 ， KI的 还 原 性 比 FeCl2 强 。 一 般 来 说 ， 含 有 同 种 元 素 不 同 价 态 的 物 质 ， 价 态 越 高 氧 化 性 越 强 (氯 的 含 氧 酸 除 外 )， 价 态 越 低 还 原 性 越 强 。 如 氧 化 性 ： 浓 H2 S0 4 SO2 （ H2 SO3 ) S； 还 原 性 ： H2 SSSO2 。 在 金 属 活 动 性 顺 序 表 中 ， 从 左 到 右 单 质 的 还 原 性 逐 渐 减 弱 ， 阳 离 子 (铁 指 Fe2 +)的 氧 化 性 逐 渐 增 强 。 【 知 识 精 讲 】 （ 3 ） 优 先 律 在 浓 度 相 差 不 大 的 溶 液 中 ： 同 时 含 有 几 种 还 原 剂 时 加 入 氧 化 剂 将 按 照 还 原 性 由 强 到 弱 的 顺 序 依 次 反 应 。 如 向 FeBr2溶 液 中 通 入 少 量 Cl2时 ， 因 为 还 原 性 Fe2 Br ， 所 以 Fe2 先 与 Cl2反 应 。 同 时 含 有 几 种 氧 化 剂 时 加 入 还 原 剂 将 按 照 氧 化 性 由 强 到 弱 的 顺 序 依 次 反 应 。 如 在 含 有 Fe3 、 Cu2 的 溶 液 中 加 入 铁 粉 ， 因 为 氧 化 性 Fe3 Cu 2 ， 所 以 铁 粉 先 与 Fe3 反 应 ， 然 后 再 与 Cu2 反 应 。 （ 4 ） 价 态 归 中 规 律 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 十 低 价 中 间 价 ” 而 不 会 出 现 交 错 现 象 。 同 种 元 素 不 同 价 态 之 间 发 生 氧 化 还 原 反 应 时 可 总 结 为 ： 价 态 相 邻 能 共 存 ， 价 态 相 间 能 归 中 ， 归 中 价 态 不 交 叉 ， 价 升 价 降 只 靠 拢 。 【 知 识 精 讲 】 （ 5 ） 歧 化 反 应 规 律 发 生 在 同 一 物 质 分 子 内 、 同 一 价 态 的 同 一 元 素 之 间 的 氧 化 还 原 反 应 ， 叫 做 歧 化 反 应 。 其 反 应 规 律 是 ： 所 得 产 物 中 ， 该 元 素 一 部 分 价 态 升 高 ， 一 部 分 价 态 降 低 ， 即 “ 中 间 价 高 价 十 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 。 【 方 法 精 讲 】 1 、 氧 化 性 、 还 原 性 强 弱 的 判 断 方 法（ 1 ） 根 据 金 属 活 动 性 顺 序 来 判 断 : 一 般 来 说 ， 越 活 泼 的 金 属 ， 失 电 子 氧 化 成 金 属 阳 离 子 越 容 易 ， 其 阳 离 子 得 电 子 还 原 成 金 属 单 质 越 难 ， 氧 化 性 越 弱 ； 反 之 ， 越 不 活 泼 的 金 属 ， 失 电 子 氧 化 成 金 属 阳 离 子 越 难 ， 其 阳 离 子 得 电 子 还 原 成 金 属 单 质 越 容 易 ， 氧 化 性 越 强 。 【 方 法 精 讲 】 （ 2 ） 根 据 非 金 属 活 动 性 顺 序 来 判 断 : 一 般 来 说 ， 越 活 泼 的 非 金 属 ， 得 到 电 子 还 原 成 非 金 属 阴 离 子 越 容 易 ， 其 阴 离 子 失 电 子 氧 化 成 单 质 越 难 ， 还 原 性 越 弱 。 【 方 法 精 讲 】 （ 3） 根 据 氧 化 还 原 反 应 发 生 的 规 律 来 判 断 : 氧 化 还 原 反 应 可 用 如 下 式 子 表 示 ： 规 律 ： 氧 化 性 ： 氧 化 剂 的 氧 化 性 氧 化 产 物 的 氧 化 性 还 原 性 ： 还 原 剂 的 还 原 性 还 原 产 物 的 还 原 性 【 方 法 精 讲 】 （ 4） 根 据 氧 化 还 原 反 应 发 生 的 条 件 来 判 断 : 如 ： MnO2+4HCl(浓 ) MnCl2+C12+2H2O 2K MnO4+16HCl(浓 )=2MnCl2+5C12+8H2O 后 者 比 前 者 容 易 (不 需 要 加 热 )， 可 判 断 氧 化 性 K MnO4MnO2 （ 5） 根 据 反 应 速 率 的 大 小 来 判 断 : 如 ： 2Na2SO3+O2=2Na2SO4（ 快 ） ， 2H2SO3+O2=2H2SO4（ 慢 ） ， 2SO 2+O2 2SO3， 其 还 原 性 ： Na2SO4H2SO3SO2 【 方 法 精 讲 】 （ 6） 根 据 被 氧 化 或 被 还 原 的 程 度 来 判 断 : 如 ： Cu+Cl2 CuCl2， 2Cu+S Cu2S， 即 氧 化 性 ： Cl2S。 （ 7） 根 据 原 电 池 的 正 负 极 来 判 断 ： 在 原 电 池 中 ， 作 负 极 的 金 属 的 还 原 性 一 般 比 作 正 极 金 属 的 还 原 性 强 。 （ 8） 根 据 电 解 池 中 溶 液 里 阴 、 阳 离 子 在 两 极 放 电 顺 序 来 判 断 。 如 ： Cl-失 去 电 子 的 能 力 强 于 OH-， 还 原 性 ： Cl-OH-。 （ 9） 根 据 元 素 在 周 期 表 中 位 置 判 断 ： 对 同 一 周 期 金 属 而 言 ， 从 左 到 右 其 金 属 活 泼 性 依 次 减 弱 。 如 Na、 Mg、 Al 金 属 性 依 次 减 弱 ， 其 还 原 性 也 依 次 减 弱 。 对 同 主 族 的 金 属 而 言 ， 从 上 到 下 其 金 属 活 泼 性 依 次 增 强 。 如 Li、 Na、 K、 Rb、 Cs金 属 活 泼 性 依 次 增 强 ， 其 还 原 性 也 依 次 增 强 。 对 同 主 族 的 非 金 属 而 言 ， 从 上 到 下 其 非 金 属 活 泼 性 依 次 减 弱 。 如 F、 Cl、 Br、 I非 金 属 活 泼 性 依 次 减 弱 ， 其 氧 化 性 也 依 次 减 弱 。 【 方 法 精 讲 】 （ 10） 根 据 （ 氧 化 剂 、 还 原 剂 ） 元 素 的 价 态 进 行 判 断 ： 元 素 处 于 最 高 价 只 有 氧 化 性 ， 最 低 价 只 有 还 原 性 ， 处 于 中 间 价 态 既 有 氧 化 又 有 还 原 性 。 一 般 来 说 ， 同 种 元 素 价 越 高 ， 氧 化 性 越 强 ； 价 越 低 还 原 性 越 强 。 如 氧 化 性 ： Fe3+Fe2+Fe,S(+6价 )S(+4价 )等 ， 还 原 性 ： H2SSSO2， 但 是 ， 氧 化 性 ： HClO4 HClO3 HClO2F2、 ClCl2、 OO2等 【 方 法 精 讲 】 2、 氧 化 还 原 反 应 规 律 的 应 用（ 1） 反 应 先 后 规 律 的 应 用 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 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 【 方 法 精 讲 】 如 反 应 K ClO3 6HCl=K Cl 3Cl2 3H2O中 ， 转 移 的 电 子 数 为 5， 而 非 6。 （ 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。 【 典 例 精 讲 】 【 例 1】 已 知 Co2O3在 酸 性 溶 液 中 易 被 还 原 成 Co2+， Co2O3、 Cl2、 FeCl3 、 I2的 氧 化 性 依 次 减 弱 。 下 列 反 应 在 水 溶 液 中 不 可 能 发 生 的 是 （ ） A、 2 Fe3+ +2 I = 2 Fe2+I2 B、 Cl2+FeI2= FeCl2 I2 C、 Co2O3 6 HCl=2 CoCl2 Cl2 3 H2O D、 3 Cl2+6 FeI2=2 FeCl3 4 FeI3 【 答 案 】 D【 解 析 】 根 据 氧 化 还 原 反 应 中 氧 化 剂 的 氧 化 性 大 于 氧 化 产 物 分 析 。 A、 氧化 剂 是 铁 离 子 ， 氧 化 产 物 是 碘 ， 性 质 强 弱 符 合 题 意 ， 能 发 生 ， 不 选 A； B、氧 化 剂 为 氯 气 ， 氧 化 产 物 为 铁 离 子 ， 符 合 题 意 ， 能 发 生 ， 不 选 B； C、 氧 化剂 是 三 氧 化 二 钴 ， 氧 化 产 物 为 氯 气 ， 符 合 题 意 ， 能 发 生 ， 不 选 C； D、 氧 化 剂 是 氯 气 ， 氧 化 产 物 为 铁 离 子 ， 但 是 铁 离 子 能 氧 化 碘 离 子 ， 错 误 ， 选 D。 【 例 2】 某 溶 液 中 含 有 的 溶 质 是 FeBr2、 FeI2， 若 先 向 该 溶 液 中 通 入 一 定 量 的氯 气 ， 再 向 反 应 后 的 溶 液 中 滴 加 K SCN溶 液 ， 溶 液 变 为 红 色 ， 则 下 列 叙 述正 确 的 是 （ ） 原 溶 液 中 的 Br 一 定 被 氧 化 ； 通 入 氯 气 之 后 原 溶 液 中 的 Fe2+一 定 有 部分 或 全 部 被 氧 化 ； 不 能 确 定 通 入 氯 气 后 的 溶 液 中 是 否 存 在 Fe2+； 若 取少 量 所 得 溶 液 ， 再 加 入 CCl4溶 液 ， 静 置 、 分 液 ， 向 上 层 溶 液 中 加 入 足 量的 AgNO3溶 液 ， 只 产 生 白 色 沉 淀 ， 说 明 原 溶 液 中 的 I-、 Fe2+、 Br-均 被 完 全氧 化 A B C D 【 典 例 精 讲 】 【 答 案 】 B【 解 析 】 在 FeBr2 和 FeI2 混 合 液 中 存 在 三 种 还 原 性 不 同 的 离 子 ： 还 原 性 强 弱 顺序 是 I- Fe2 + Br-， 向 混 合 液 中 通 入 的 氯 气 首 先 与 还 原 性 最 强 的 离 子 I-反 应 ，当 I 完 全 反 应 后 ， 氯 气 才 与 Fe2 +反 应 ， Fe2 +被 完 全 氧 化 后 才 与 Br-反 应 。 通入 一 定 量 氯 气 后 再 滴 加 KSCN， 溶 液 呈 红 色 ， 说 明 有 Fe3 +生 成 ， I-已 经 反 应完 全 ， Fe2 +被 氧 化 ， 但 不 一 定 被 全 部 氧 化 ， 因 为 没 有 实 验 现 象 说 明 Fe2 +被完 全 氧 化 ， 同 理 ， 也 没 有 实 验 现 象 说 明 Br 被 氧 化 或 被 完 全 氧 化 ， 错 误 ， 正 确 ， 答 案 选 B。 【 典 例 精 讲 】 1 在 常 温 下 发 生 下 列 反 应 ： 16H 10Z 2 =2X2 5Z2 8H2O 2A2 B2=2A3 2B 2B Z2=B2 2Z根 据 上 述 反 应 ， 判 断 下 列 结 论 错 误 的 是 （ ） A 溶 液 中 可 发 生 ： Z2 2A2 =2A3 2Z B Z2在 反 应 中 为 还 原 剂 C 氧 化 性 强 弱 的 顺 序 为 ： Z2B2A3 D X2 是 的 还 原 产 物【 考 题 精 练 】 【 答 案 】 B【 解 析 】 A. Z2 的 氧 化 性 强 于 B2 ， B2 强 于 A3 ， 溶 液 中 可 发 生 ： Z2 +2 A2 +=2 A3 +2 Z-，正 确 ； B、 Z2 在 反 应 中 分 别 为 氧 化 产 物 和 氧 化 剂 ， B错 误 ； C、 根 据 氧 化 剂的 氧 化 性 大 于 氧 化 产 物 的 氧 化 性 ， 氧 化 性 强 弱 的 顺 序 为 ： Z2 B2 A3 ,C正确 ； D、 中 X元 素 化 合 价 由 +7 价 降 低 到 +2 价 ， X2 +是 还 原 产 物 ， D正 确 ， 答 案选 B。 【 考 题 精 练 】 2 氧 化 还 原 反 应 实 际 上 包 含 氧 化 和 还 原 两 个 过 程 。（ 1 ） 向 氯 酸 钠 的 酸 性 水 溶 液 中 通 入 二 氧 化 硫 ， 该 反 应 中 氧 化 过 程 的 反 应 式 为 ： SO2 +2 H2 O 2 e SO4 2 + 4 H+;（ 2 ） 向 亚 氯 酸 钠 (NaClO2 )固 体 中 通 入 用 空 气 稀 释 的 氯 气 ， 该 反 应 中 还 原 过 程 的 反 应 式 为 ： Cl2 + 2 e 2 Cl。 在 （ 1 ） 和 （ 2 ） 反 应 中 均 会 生 成 产 物 X， 则 X的 化 学 式 为 （ ） A NaClO B NaClO4 C ClO2 D HClO【 考 题 精 练 】 【 答 案 】 C【 解 析 】 （ 1 ） 中 S元 素 的 化 合 价 升 高 ， 则 Cl元 素 的 化 合 价 降 低 ， 反 应 后 Cl元素 的 化 合 价 小 于 +5 价 ； （ 2 ） 中 还 原 过 程 的 反 应 式 为 ： Cl 2 +2 e-2 Cl-， 则 亚 氯酸 钠 （ NaClO2 ） Cl元 素 的 化 合 价 升 高 ， 反 应 后 Cl元 素 的 化 合 价 大 于 +3 价 ， 又在 （ 1 ） 和 （ 2 ） 反 应 中 均 会 生 成 产 物 X， X中 Cl元 素 的 化 合 价 在 +3 +5 价 之 间 ，只 有 ClO2 符 合 ， 其 Cl元 素 的 化 合 价 为 +4 价 ， C正 确 ， 答 案 选 C。