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化学竞赛辅导--氧化还原反应的规律和应用.ppt

上传人:无敌 文档编号:1369819 上传时间:2018-07-05 格式:PPT 页数:61 大小:620.50KB
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资源描述

1、要求:氧化还原的基本概念和反应的书写与配平。,氧化还原反应基本规律和应用,氧化还原反应和基本反应的关系,氧化还原反应特征:,元素化合价的升降,氧化还原反应实质:,电子的得失与偏移,关于氧化还原反应概念,还原反应,价降低,得电子,(氧化性),(还原性),氧化反应,价升高,失电子,还原剂,还原产物,氧化剂,氧化产物,相等,相等,四组概念,一个守恒,1、 四组概念,氧化剂与还原剂,(1)活泼非金属单质:如 Cl2、Br2、O2等。(2)元素(如Mn等)处于高化合价时的氧化物,如MnO2等。(3)元素(如S、N等)处于高价时的含氧酸,如 浓H2SO4、HNO3 等(4)元素(如Mn、Cl、Fe等)处于

2、高化合价时的盐,如KMnO4、KClO3、FeCl3等。(5)过氧化物,如Na2O2、H2O2等。,重要的氧化剂,(1)活泼金属单质:如 Na、A1、Zn 、 Fe等(2)某些非金属单质:如 H2、C、Si 等。(3)元素(如C、S等)处于低价时的氧化物如CO、SO2等。(4)元素(如Cl、S等)处于低化合价时的酸:如 H2S、HCl等 。(5)元素(如S、Fe等)处于低化合价时的盐,如Na2SO3、FeSO4等。,重要的还原剂,氧化还原反应的重要规律,1、基本规律:,元素化合价升高,失去电子,本身作还原剂,反应中被氧化剂氧化,发生氧化反应生成氧化产物元素化合价降低,得到电子,本身作氧化剂,反

3、应中被还原剂还原,发生还原反应生成还原产物,氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性,例、把SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,这时若滴入BaCl2溶液,会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中,最终被还原的是ASO2 BCl - CFe3+ DNO3 -,D,例、相等物质的量的KClO3分别发生下述反应:有MnO2催化剂存在时,受热分解得到氧气;若不使用催化剂,加热至470左右,得到KClO4和KCl。下列关于和的说法不正确的是A. 都属于氧化还原反应 B. 发生还原反应的元素不同C. 发生氧化反应的元素相同 D. 生成KCl的物质的量不同,C,对于自发的氧化

4、还原反应(除高温、电解条件等),总是强氧化性物质和强还原性物质反应生成弱氧化性物质和弱还原性物质。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。,二、强弱规律,1、前强后弱规律,I- Fe2+ Br-,例:已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均具有还原性,它们在酸性溶液中还原性强弱的顺序为Cl-Fe2+H2O2I-+6价的W的化合物)。上述蓝色化合物是AW10O21 BW8O22 CW10O27 DW5O14,C,解:设蓝色化合物的分子式为:xW2O5yWO3,则:由质量守恒,由得失电子守恒:,2x+y=0.990/330=0.003mol,2x(6-5)N

5、A=0.0440.0082(7-2)NA,x/y=3/4,故蓝色化合物的分子式为:W10O27,D,解、由原子守恒可得:x=2 y+z=10,由得失电子守恒可得:,若10molFeSO4中被1molK2Cr2O7氧化的Fe元素为amol,则:,12(6-3)NA=a1(3-2)NA,故: x=2 y=6 z=4,例、一定体积的KMnO4溶液恰好能氧化一定质量的KHC2O4H2C2O42H2O。若用0.1000mol/LNaOH溶液中和相同质量的KHC2O4H2C2O42H2O,所需NaOH溶液的体积恰好为KMnO4溶液的3倍,则KMnO4溶液的浓度(molL-1)为( )0.0088890.0

6、80000.12000.2400,B,10KHC2O4H2C2O48KMnO417H2SO4 8MnSO49K2SO4+40CO2+32H2O,例、(2007福建卷)已知氧化还原反应:2Cu(IO3)224KI12H2SO42CuI13I212K2SO412H2O其中1mol氧化剂在反应中得到电子A、10molB、11molC、12mol D、13mol,B,例、羟氨(NH2OH)是一种还原剂,将25.00mL 0.049moL/L的羟氨酸性溶液与足量硫酸铁在煮沸条件下反应,生成的Fe2+又恰好被24.50mL0.020moL/L的酸性KMnO4溶液氧化。在上述的反应中,羟氨的氧化产物为A、N

7、O2 B、NO C、N2O D、N2,C,例、硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0mL 0.100 molL-1 Na2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl离子,则S2O32将转化成AS2 BS CSO32 DSO42,D,例、将纯铁丝5.21g溶于过量的稀硫酸中,在加热下用2.53gKNO3去氧化溶液中的 Fe2+,待反应完全后,剩余的Fe2+尚需12.0mL0.3mol/L的KMnO4溶液方能完全氧化(已知MnO4-的还原产物是Mn2+),请确定NO3-的还原产物A、N2O B、NO C、NO2 D、NH3,B,例、某化学反应的反应物和产物如下:KMnO4 + K

8、I+ H2SO4 MnSO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O1、该反应的氧化剂是_ 2、如果该反应方程式中I2和KIO3的系数都是5KMnO4的系数是_在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目:KMnO4 + KI + H2SO4 (3)如果没有对该方程式中的某些系数作限定,可能的配平系数有许多组。原因是?,KMnO4,8,解:(1)由反应方程式可知KMnO4中7价的锰元素得电子还原成MnSO4中2价的锰元素,故KMnO4为氧化剂,(2)若I2和KIO3系数均为5,则KI中1价I元素的化合价共升高:5256=40;则KMnO4中7价Mn元素化合价必共降低40价,即KMnO4

9、前系数为8。,电子转移方向和总数可表示为:,(3)由化学反应方程式可知还原剂KI有两种氧化产物I2和KIO3,两者的比例和氧化剂KMnO4的用量都可发生变化,故有多组系数。,氧化还原反应的配平,基本方法:,反应中还原剂失去电子总数和氧化剂得到电子总数相等 。,反应中元素化合价升高总数和元素化合价降低总数相等 。,标变价 算变化 使相等 配系数 调系数 查守恒,P+HNO3(浓) H3PO4+ NO2+ H2O,5,1,1,5,0 +5 +5 +4,第一步:标变价,第二步:算变化,第三步:使相等(最小公倍数法),P+5HNO3(浓)=H3PO4+ 5NO2+ H2O,第四步:配系数,Cu+HNO

10、3(稀)Cu(NO3)2+NO+H2O,第一步:标变价,0 +5 +2 +5 +2,2,3,第二步:算变化,第三步:使相等(最小公倍数法),3,2,第四步:配系数,3Cu+2HNO3(浓)= 3Cu(NO3)2+2NO+H2O,第五步:调系数,3Cu+2+6HNO3(浓)= 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,例、铁与稀硝酸的反应如下:a Fe + b HNO3 = c Fe(NO3)3 + d Fe(NO3)2 + e NO + f H2O若 a = 16,请填写下表(可以填满,也可以填不满),11,14,13,12,15,16,已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液

11、在银离子催化下可发生氧化还原反应,生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。,请写出并配平上述化学方程式;此反应的还原剂是 ,,2MnSO4+5K2S2O8+8H2O= 2KMnO4+4K2SO4+8H2SO4,MnSO4,分解反应的配平(可以采用从后向前配平的方法)NH4NO3 HNO3 +N2 +H2O(NH4)2SO4 NH3 +SO2 +H2O +N2 NH4ClO4HCl + O2 +H2O +N2 ,歧化反应的配平(可以采用从后向前配平的方法)NO2 +H2O HNO3 +NOS + Ca(OH)2CaS5 + CaS2O3 +H2OP +NaOH +H2O NaH2PO4 +PH3MnO42-

12、 + H2O MnO4- +MnO2 +OH ,含未知数的方程式的配平 KI x +Cl2 + H2O KCl +HIO3 +HClHClO x + P4 +H2O HCl + H3PO4Na 2S x +NaClO +NaOH Na2SO4 +NaCl +H2O,Pt+HNO3 + H2PtCl6 + NO + H2OKMnO4 +H2S + MnSO4 +K2SO4 +S+H2OMnO4 - +I - + Mn2+ + H5IO6 + H2OFe3O4 + Cr2O7 2- + Cr3+ + Fe3+ +H2OHgS+HNO3+ H2HgCl4+S+NO+H2O,缺项的方程式配平:A、可能

13、缺的项:一般是反应介质,通常是酸、碱或水,它们参与反应,但其中元素化合价不变;B、确定方法:先配出氧化还原系数,后根据离子电荷和原子个数守恒确定。,常见氧化还原方程式的配平Cu2S+HNO3Cu(NO3)2+H2SO4+NO+H2OP+CuSO4+H2OCu3P+H2SO4+H3PO4 Fe3P+HNO3Fe(NO3)3+H3PO4+NO+H2OKI+KIO3+H2SO4K2SO4+I2+H2OP4S3+HNO3+H2OH3PO4+H2SO4+NO,较难配平的氧化还原方程式KI+KIO3+H2SK2SO4+I2+H2OAgNO3+I2AgI+AgIO3+NO2FeS2+CuSO4+H2OCu2

14、S+FeSO4+H2SO4P2I4+P4+H2OPH4I+H3PO4,最后的方法(待定系数法),KMnO4 + FeS + H2SO4K2SO4+ MnSO4+ Fe2(SO4)3+ S+ H2O,根据各原子守恒,可列出方程组: a=2d (钾守恒)a=e(锰守恒)b=2f(铁守恒) b+c=d+e+3f+g(硫守恒)4a+4c=4d+4e+12f+h(氧守恒) c=h(氢守恒),a,b,c,d,e,f,g,h,a=6,b=10,d=3,e=6,f=5,g=10,h=24。,KMnO4 + FeS + H2SO4K2SO4+ MnSO4+ Fe2(SO4)3+ S+ H2O,10,24,10,24,谢谢,2008、12、07,

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