>

7.漂白粉在空气中放置失效的化学方程式�

学生活动:先看书自学分别将答案写在纸上,后小组合作学习,小组记录员负责将本

组合作后的答案写在小白板上以便交流.重点讨论第3题:反应中Cl�2的化合价既升高到+1价,也降低到-1价,说明Cl�2既有氧化性又有还原性.�

设计意图:充分调动学生的参与性(以生为本),通过设置问题来激发学生学习兴趣:自学看书能培养认真阅读习惯,小组讨论培养合作意识,训练用化学学科思维解决问题的能力.�

四、小组展示讨论结果、组间互评�

学生活动:小组代表到前面展示本组的讨论结果并作出解释(展示前先说明自己是代表第几小组展示,以增强团队意识),一人发言时,其他学生注意倾听、记录,其它组成员对展示结果作出评价(优点和不足,不足之处提出改进方案)�

设计意图:展示和评价环节更是本节的重点,也是学生充分展现自己的平台,既要培养学生积极参与、踊跃发言的习惯;又要培养学生认真倾听他人发言的习惯.通过组间互评解决学生展示中的问题(充分发挥学生的能动性,学生发现问题并解决问题)�

五、知识应用(小组合作、展示互评)�

问题1:

人们在清洁厕所时,时常会用到两种化学用品――洁厕灵和84消毒液.因为洁厕灵(成分含HCl)能快速除去便盆(马桶)内的污渍和异味,而84消毒液(成分含NaClO)却能有效杀灭真菌和一些细菌繁殖体.有些人为了省事,想当然地认为,倘若将二者混合使用,就会达到既去污又消毒的效果.事实果真如此吗?(提示从氯的化合价角度分析必要时可展示图片帮助理解)�

学生活动:分组讨论,小组记录员负责将本组合作后的答案写在小白板上,然后组间交流.�

设计意图:与课堂导入相呼应,结合实例,了解含氯物质生活中很常用.如NaCl、HCl、NaClO等,一旦使用不当会产生有毒气体――氯气,危害身体健康,但氯气并不可怕,只要我们储备相关化学知识,定能利用它造福人类(渗透德育意思),体现化学源于生活用于生活.�

问题2:某工厂在山坡坑道的仓库里贮有氯气钢瓶.某天,有一只贮有氯气的钢瓶损坏,造成氯气泄漏,在场工人采取以下措施,请选择填充并简述理由.�

(1)处理钢瓶的方法正确的是,简述理由:.�

(A) 钢瓶推到坡下的小河里

(B) 把钢瓶丢到深坑里,用石灰填埋�

(C) 把钢瓶扔到农田中�

(2)钢瓶处理后,工人应立即,简述理由.�

(A)转移到坡下 (B) 转移到坡上�

(3)若在场工人没有防毒面具,可以用浸有某种物质的一定浓度水溶液的毛巾捂住鼻子.最适宜采用的物质是.�

(A) NaOH (B) NaCl(C)Ca(OH)�2 (D) Na�2CO�3

氧化还原反应的规律及其应用

【高频考点解读】

1.掌握常见氧化还原反应方程式的简单配平方法。 2.能利用电子守恒的原理进行相关计算。 【热点题型】

题型一 “三种守恒”规律

2

例1、已知离子方程式:As2S3+H2O+NO3―→AsO34+ SO4+NO↑+________(未配平),下列说法错误的是( )

A.配平后水的化学计量数为4 B.反应后溶液呈酸性

2C.配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28 D.氧化产物为AsO34和SO4

【提分秘籍】

氧化还原反应遵循以下三个守恒关系

(1)质量守恒:反应前后元素的种类和质量不变。

(2)电子守恒:即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。

(3)电荷守恒:离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒,如Fe3+Cu===Fe2+Cu2(错误) ,2Fe3+Cu===2Fe2+Cu2(正确)。

【举一反三】

若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O,则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为( )

A.1∶4

B.1∶2 C.2∶1 D.4∶1

题型二 “价态归中,互不交叉”规律

例2、在KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O的反应中, 被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为( ) A.1∶6

B.6∶1 C.1∶5 D.5∶1

【提分秘籍】

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,低升高降只靠拢。

-2

+6

0+4

如:H2S +H2S O4(浓)===S 得6e↓+S 失6eO2↑+2H2O(错误)

-2

+6

0+4

H2S +H2S O4(浓)===S 失2e↓+S 得2eO2↑+2H2O(正确) 【举一反三】

已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):

电解

①G―→Q+NaCl ②Q+H2O――→X+H2 ③Y+NaOH―→G+Q+H2O ④Z+NaOH―→Q+X+H2O

这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( ) A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、Y C.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X 题型三 “强易弱难,先强后弱”规律

例3、含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是( )

A.x=0.4a,2Fe2+Cl2===2Fe3+2Cl B.x=0.6a,2Br+Cl2===Br2+2Cl

C.x=a,2Fe2+2Br+2Cl2===Br2+2Fe3+4Cl D.x=1.5a,2Fe2+4Br+3Cl2===2Br2+2Fe3+6Cl

【提分秘籍】

在浓度相差不大的溶液中:

加入氧化剂

(1)同时含有几种还原剂时――――→将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。

如在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。

- 1 -

加入还原剂

(2)同时含有几种氧化剂时―――――→将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。

如在含有Fe3、Cu2、H的溶液中加入Fe粉,因为氧化性Fe3>Cu2>H,所以Fe粉先与Fe3反应,然后依次为Cu2

、H。

【举一反三】

在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01 mol的酸性混合溶液中加入0.01 mol铁粉,经搅拌后发生的变化

应是( )

A.铁溶解,析出0.01 mol Ag和0.005 mol Cu B.铁溶解,析出0.01 mol Ag并放出H2

C.铁溶解,析出0.01 mol Ag,溶液中不再有Fe3 D.铁溶解,析出0.01 mol Ag,溶液中不再有Cu2

题型四 电子守恒在氧化还原反应计算中的应用

例4、 某温度下将Cl2通入KOH溶液里,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,经测定ClO与ClO3的物质的量浓度之比为11∶1,则Cl2与KOH反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的物质的量之比为( )

A.1∶3 B.4∶3 C.2∶1 D.3∶1 【提分秘籍】

应用电子守恒法解题的思维流程

(1)“一找各物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 (2)“二定得失数”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。 (3)“三列关系式”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式:

n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。 【举一反三】

24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7

氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为( )

A.+2 B.+3 C.+4 D.+5 【高考风向标】

1.【2014年高考福建卷第23题】(15分)元素周期表中第VIIA族元素的单质及其化合物的用途广泛。 (1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为 。

(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是 (填序号)。 a.Cl2、Br2、I2的熔点 b. Cl2、Br2、I2的氧化性 c.HCl、HBr、HI的热稳定性 d. HCl、HBr、HI的酸性 (3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:

NaCl

溶液 NaClO3

溶液KClO3晶体

①完成I中反应的总化学方程式:□NaCl+□H2O=□NaClO3+□ 。

②II中转化的基本反应类型是 ,该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是 。

(4)一定条件,在水溶液中1 mol Cl、ClO(x=1,2,3,4)的能量(KJ)相对大小如右图所示。

①D是 (填离子符号)。

②B→A+C反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。

2. (2014·上海,16)含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。

- 2 -

若砷的质量为1.50 mg,则( )。

A.被氧化的砒霜为1.98 mg B.分解产生的氢气为0.672 mL C.和砒霜反应的锌为3.90 mg D.转移的电子总数为6×105NA

3.【2014·江苏,21B】磷酸铁(FePO4·2H2O,难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料,实验室可通过下列实验制备磷酸铁。

(1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反应一段时间后过滤。反应加热的目的是_______________________。

(2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2 。为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中 的Fe2,离子方

233

程式如下: Cr2O27+6Fe+14H===2Cr+6Fe+7H2O

① 在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、________和________。

② 若滴定x mL滤液中的Fe2,消耗a mol·L1 K2Cr2O7标准溶液b mL,则滤液中c(Fe2)=________mol·L1。

③ 为使滤液中的Fe2完全被H2O2氧化,下列实验条件控制正确的是________(填序号)。

A.加入适当过量的H2O2溶液 B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌 C.加热,使反应在较高温度下进行 D.用氨水调节溶液pH=7

4.【2013·上海化学,16】已知氧化性Br2>Fe3。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为:

aFe2+bBr+cCl2―→dFe3+eBr2+fCl

下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是( )。 A.2 4 3 2 2 6 【高考押题】

1.实验室利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O,关于该反应的下列说法正确的是( ) A.NaNO2是氧化剂 B.每生成1 mol N2转移的电子的物质的量为6 mol C.NH4Cl中的氮元素被还原 D.N2既是氧化剂,又是还原剂

2.已知下列分子或离子在酸性条件下都

http://fanwen.wenku1.com/article/32848111.html
能氧化KI,自身发生如下变化:H2O2―→H2O IO3―→I2 MnO4―→Mn2

B.0 2 1 0 1 2

C.2 0 1 2 0 2 D.2 2 2 2 1 4

HNO2―→NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是( )

A.H2O2

B.IO3 C.MnO4 D.HNO2

3.已知在热的碱性溶液中,NaClO发生反应:3NaClO===2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )

A.NaCl、NaClO

B.NaCl、NaClO3 C.NaClO、NaClO3

D.NaClO3、NaClO4

4.高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的反应的离子方程式为Fe(OH)3

+ClO+OH―→FeO24+Cl+H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是( )

A.由上述反应可知,Fe(OH)3的氧化性强于FeO24

B.高铁酸钾中铁显+6价

C.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2

D.用K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,而且生成的Fe3水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质

5.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.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3 B.Cl2+FeI2===FeCl2+I2

C.Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O D.2Fe3+2I===2Fe2+I2

6

A.由表中①组的信息可知通入Cl2的量不同,氧化产物可能不同

- 3 -

B.反应①中,当只有少量Cl2时,反应可表示为Cl2+ Fe2===Fe3+ 2Cl

C.表中②组反应的还原产物是KCl,电子转移数目是6e

D.表中③组反应的离子方程式为2MnO4+ 3H2O2+6H===2Mn2+ 4O2↑+ 6H2O

2

7.水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2+2S2O23+O2+aOH===Y+S4O6+2H2O,下列有关说法不正确的是

( )

A.a=4 B.Y的化学式为Fe2O3 C.S2O23是还原剂 D.每32 g O2参加反应,转移电子的物质的量为4 mol

8.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KSCN溶液,溶液变为红色,则下列叙述正确的是( )

①原溶液中的Br一定被氧化 ②通入氯气之后原溶液中的Fe2一定有部分或全部被氧化 ③不能确定通入氯气后的溶

液中是否存在Fe2 ④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.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④

9.关于反应11P+15CuSO4+24H2O===5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4的说法正确的是( ) A.P既是氧化剂又是还原剂,CuSO4只是还原剂 B.Cu3P既是氧化产物又是还原产物

C.1 mol CuSO4可以氧化1/5 mol P D.若有11 mol P参加反应,转移电子的物质的量为60 mol

10.向含有Fe2、I、Br的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。有关说法不正确的是(

)

A.线段BC代表Fe物质的量的变化情况

3+

B.原混合溶液中c(FeBr2)=6 mol/L

C.当通入Cl2 2 mol时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2+2I+2Cl2===2Fe3+I2+4Cl

D.原溶液中n(Fe2)∶n(I)∶n(Br)=2∶1∶3

11.L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下,它们会发生如下的转化(关系式未配平):

①P+A―→Q+B ②L+O2―→M+H2O ③L+M―→R+H2O ④B+H2O―→A+O2

(1)若五种含氮元素的物质中,有一种是硝酸,则硝酸是________,理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下,加热到一定温度时方能发生,此反应在化工生产上有重要用途,据此推断在同温同压下,若物质R密度比空气的密度小,则R的化学式为________。

(3)某同学写出下面三个含氮的物质相互转化的关系式: Ⅰ.M+P―→N2O3+H2O Ⅱ.N2O4+H2O―→P+Q Ⅲ.M

L―→Q

H2O

________

由是

________________________________________________________________________。

12.含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来越严重。某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的NO3还原成N2,从而消除氮污染。

(1)配平以下有关的离子反应方程式: NO3+Al+H2O―→N2↑+Al(OH)3+OH

(2)以上反应中失电子的物质是__________,还原产物是________,每生成1 mol还原产物,将有________电子发生转移。 (3)现需除去1 m3含氮0.3 mol的废水中的NO3(设氮元素都以NO3的形式存在),则至少需要消耗金属铝的物质的量为

________。

- 4 -

答案:例1【答案】C【举一反三】【答案】B 例2【答案】D 【举一反三】 C

例3【答案】B 【举一反三】【答案】C 例4【答案】B 【举一反三】【答案】B 【高考风向标】 1【答案】

⑴ ⑵b、c

2O

3

②复分解反应 室温下,氯酸钾在水中的溶解度明显小于其它晶体 ⑷①ClO 4

②3ClO(aq)=ClO 3 (aq)+2Cl(aq),ΔH=-117KJ·mol1

2【答案】C

3【答案】(1)加快铁与稀硫酸反应速率

(2)①用蒸馏水洗净 用K2Cr2O7标准溶液润洗2~3次 ②4【答案】B 【高考押题】 1-5ABBAA 6-10ABBCB

11【答案】(1)P P中氮元素的化合价最高 (2)N2 (3)Ⅲ 根据氧化还原反应规律,M、L这两种物质反应,不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质(其他合理答案也可)

12【答案】(1)6 10 18 3 10 6 (2)Al N2 10 mol (3)0.5 mol

6ab

③AB x

- 5 -

第2讲氧化还原反应的规律和应用

第3讲 氧化还原反应的规律和应用

一、单项选择题(本题包括6个小题,每小题3分,共18分)

1.用硫酸酸化的三氧化铬(CrO3)遇酒精后,其颜色由红色变为蓝绿色(反应如下),用此反应现象可测得司机是否是酒后驾车。此反应的氧化剂是( )

2CrO3+3C2H5OH+3H2SO4===Cr2(SO4)3+3CH3CHO+6H2O

A.H2SO4 B.CrO3

C.Cr2(SO4)3 D.C2H5OH

2.在3BrF3+5H2O===HBrO3+Br2+9HF+O2反应中,若有

5molH2O作)

6.做实验时不小心使皮肤上粘了一些高锰酸钾,形成的黑斑很久才能消除,如果用草酸(乙二酸)的稀溶液洗涤,黑斑可以迅速褪去,其离子方程式为:

+2-2+MnO-4+C2O4+H===CO2↑+Mn+□。下列有关叙述正确的是( )

-A.发生还原反应的是C2O24

B.该离子方程式右侧方框内的产物是OH-

C.10molH+参加反应时,电子转移5mol

D.1mol草酸分子中含有9mol共用电子对

二、不定项选择题(本题包括6个小题,每小题6分,共36分)

1

7.奥运会上发令枪所用“火药”的主要成分是氯酸钾和红磷,撞击时发生的化学反应为5KClO3+6P===3P2O5+5KCl。下列有关该反应的叙述,正确的是( )

A.反应中红磷是氧化剂

B.发令时产生的白烟只有KCl固体颗粒

C.“火药”中的红磷可用白磷代替

D.反应中消耗3molP时,转移电子的物质的量为15mol

8.在KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为( )

A.1∶6 B.1∶5 C.6∶1

D.5∶1

9断不正确的是( )

-A.氧化性:ClO->SO24>I2

BCD

10顺序是( )

①向FeCl3KICCl4振荡,CCl4层呈紫红色 ②向FeCl2溶液呈红色 ③向KMnO4溶液中加入3+A.I2>Cl2>3+ B.MnO-4 4>Cl2>Fe>I2

C.Cl23- D.Fe3+>MnO-4 4>Cl2>I2

113)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环3+5H2O===2NO+HNO3+9HF。下列有关该反应的说法)

3

B.NF3是氧化剂,H2O是还原剂

C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1

D.若生成0.2molHNO3,则转移0.2mol电子

12.用高铁酸钠(Na2FeO4)对河湖水消毒是城市饮水处理的新技术。已知反应Fe2O3+3Na2O2===2Na2FeO4+Na2O,下列说法正确的是( )

A.Na2O2既是氧化剂又是还原剂

B.Fe2O3在反应中失去电子

C.3molNa2O2发生反应,有12mole-转移

2<

http://fanwen.wenku1.com/article/32848111.html
/p>

D.Na2FeO4能消毒杀菌是因其具有强氧化性

三、非选择题(本题包括4个小题,共46分)

13.(15分)某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,振荡后溶液呈黄色。

(1)提出问题:Fe3+、Br2哪一个的氧化性更强?

(2)猜想

①甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含(填化学式,下同)所致。

-被原剂来看,该反应的特点是,

从元素化合价的变化来看,该反应的特点是。

(2)用液氯作为自来水的杀菌剂,起作用的是HClO,所以液氯加入水中后含氯的物质有氯单质、HClO和,其中氯单质可以从水中挥发,这正是我们有时打开自来水管能够闻到刺激性气味的原因,HClO也可以分解产生氧气和HCl。在液氯中加入少量液氨,生成NH2Cl,NH2Cl比HClO稳定。在HClO浓度大的时候发生的反应是NH3+HClO===H2O+NH2Cl,在HClO浓度小的时候发生的反应是H2O+NH2Cl===NH3↑+HClO,所以这种方法可以缓慢的放出HClO,

3

起杀菌、消毒的作用,减少了氯的流失。以上两个反应的反应类型是(填序号)。

A.氧化还原反应 B.非氧化还原反应

C.置换反应 D.复分解反应

15.(10分)(2009·上海,24)某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。

(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。

(2)已知0.2molKBrO3在反应中得到1mol电子生成X,则X的化学式为。

(3)根据上述反应可推知(填序号)。

2其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的倍。

答案

1.B2.D 3.B 4.D 5.D6.D 7.D 8.B9.AD 10.B11.AC

12.BD 13.(2)①Br2 ②Fe3+ (3)d 溶液呈血红色 b CCl4层呈无色

(4)①2Fe2++Br2===2Fe3++2Br- ②1.2mol/L

14.(1)H2O+Cl2 HCl+HClO Cl2 Cl2 氧化剂和还原剂是同一种物质 同种元素的化合价既升高又降低 (2)HCl BD

15.(1)AsH3 (2)Br2 (3)ac(4) 16.(1)AC (2)①还原性和酸性 ②2.63 4

5

氧化还原反应的规律及应用

氧化还原反应的规律及应用

一、氧化还原反应的类型

(1)普通的氧化还原反应 如:Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑

Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O

(2)自身氧化还原反应 如:2KClO3=2KCl+3O2↑

(3)归中反应 如:SO2+2H2S=3S+2H2O

(4)歧化反应 如:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

二、氧化还原反应的基本规律

(1)守恒律:化合价有升必有降,电子有得必有失。对于一个完整氧化还原反应,化合价升高得总数与降低的总数相等。

应用:有关氧化还原反应的计算及配平。

(2)价态律: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,其性质是这些元素的综合体现。

应用:判断元素或物质氧化性或还原性的有无。

(3)强弱律: 较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。

应用:在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质。也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。

(4)转化律: 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若发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉;

同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。

应用:分析判断氧化还原反应能否发生。

(5)难易律: 越易失电子的物质,失去后就越难得电子,

越易得电子的物质,得到后就越难失电子,

一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强得优先发生反应;同理,一种还原剂同时和几种氧化剂相遇时,氧化性最强得优先发生反应

三、氧化还原反应的应用

1、判断物质氧化性和还原性强弱

(1)根据金属活动顺序进行判断

K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Sn,Fe,Pb,(H),Hg,Pt,Au 金属的活动性逐渐减弱(还原性逐渐减弱)



[说明]一般来说,越的金属,失电子氧化成金属阳离子越,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。如Cu2++2e→Cu远比Na+ +e→Na容易,即氧化性Cu2+>Na+,还原性Na> Cu

(2)根据非金属活动顺序进行判断 K,Ca2,Na,Mg2,Al3,Zn2,Sn2,Fe2,Pb,(H),Hg2,Ag氧化性逐渐增强

 

(3)根据氧化还原反应的发生规律判断

氧化还原反应发生规律可用如下式子表示:

化合价升高、失电子、变成 F,O,Cl,Br,I,S氧化性逐渐减弱F,Cl,Br,I,S2还原性逐渐增强

+ +

化合价降低、得电子、变成

例:已知①2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl

②2FeCl2+C12=2FeCl3

由①知,氧化性Fe3+>I2,由②知,氧化性C12>Fe3+,综合①②结论,可知氧化性3+

(4)根据氧化还原反应发生反应条件的不同进

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行判断

如:Mn02十4HCl(浓)MnCl2+C12↑+2H20

2KMn04十16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O

后者比前者容易(不需要加热),可判断氧化性 (5)根据被氧化或被还原的程度的不同进行判断

Cu十C12==CuCl2 2Cu+S==Cu2S

C12可把Cu氧化到Cu(+2价),而S只能把Cu氧化到 Cu(+1价),(6)根据元素周期表判断 ①对同一周期金属而言,从左到右其金属活泼性依次。如Na、Mg、A1金属性依次减弱,其还原性也依次减弱。

②对同主族的金属和非金属可按上述方法分析。

(7)根据元素最高价氧化物的水化物酸碱性强弱比较

例如:酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3,可判断氧化性:。 (8)根据物质的浓度大小比较判断 具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大,其还氧化性(或还原性)越强,反之,其氧化性(或还原性)越弱。如:氧化性:HNO3(浓)>HNO3(稀)

2、氧化还原反应的配平 (1)常规配平:其关键是确定每分子还原剂(或氧化剂)化合价升高(或降低)总数,这就必须弄清还原剂(或氧化剂)分子中有几种元素变价,每一种元素有几个变价原子。

配平的原则:化合价升降总数相等。

下面以硫与浓硝酸反应为例,说明配平的一般步骤:

标变价:标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物中价变元素的化合价。

SHNO3——H2SO4NO2H2O

求总数:求得失电子数的最小公倍数,以确定氧剂、还原剂、氧化产物和还原产物4种物质

的化学计量数。

配化学计量数:观察配平两边其他物质的化学计量数,并进行检查。

S+6HNO3=H2SO4+6NO2↑+2H2O

(2)缺项配平:一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,再通过比较反应物与生成物,确定缺项(一般为H2O、H+或OH-),最后观察配平

3、氧化还原反应的计算

氧化还原反应比较典型的计算有:求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,列出守恒关系式求解。从试题的变化趋势来看,有一类题目已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比,计算确定产物。计算公式如下:氧化剂物质的量变价元素的个数化合价的变化值=还原剂物质的量变价元素的个数化合价的变化值。

对于氧化还原反应的计算,一般采用守恒法解,即依据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,列出守恒关系式求解。

例:在氧化还原反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O中,当生成0.5molCl2时,氧化产物和还原产物的物质的量之比为___________

A、5:1 B、3:1 C、1:3 D、1:5

0564

氧化还原反应的综合应用

氧化还原反应的综合应用

考纲解读:

1、能根据化合价的升降总数相等,配平氧化还原反应方程式(重点是信息型方程式的配平)。

2、能根据电子守恒规律,进行氧化还原反应的简单计算。

【课堂导入】

黑火药是我国古代四大发明之一,其反应的方程式为:

S+2KNO3+3C ===3CO2↑+N2↑+K2S

试问:从化学反应原理的角度考虑,原料的配比关系是如何确定的? 考点一 氧化还原反应方程式的配平

1.配平的三原则

2.配平的四种方法技巧

【方法点拨】

1、做实验时不小心使皮肤上粘了一些高锰酸钾,形成的黑斑很久才能消除,如果用草酸(乙二酸)的稀溶液洗涤,黑斑可以迅速褪去,其离子方程式为 MnO4- + H2C2O4 + H+→ CO2↑+ Mn2++

________

2、把图b的碎纸片补充到图a中,可得到一个完整的离子方程式。

则此离子方程式为

________________________________________________________________。

【题组训练】

1.碘盐中碘元素的测定:

H2O

2. (2011·福建高考节选)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节

3+pH≈3,Ce通过反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式: Ce3++ H2O2+ H2O=== Ce(OH)4↓+ ________

3.某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有:Al2O3、

C、N2、AlN、CO。

请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。 + + ―→AlN+

【方法点拨】

3.(2014·天津高考)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 ℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:

________________________________________________________________。

【题组训练】

4.(1)在NaOH的环境中,Cl2与NaI反应,每l mol NaI完全反应转移6 mol

电子,写出反应的化学方程式:

________________________________________________________________。

(2)FeCl3溶液与草酸(H2C2O4)反应,得到澄清溶液,同时生成一种能使石灰水变浑浊的气体,此反应的离子方程式为

________________________________________________________________。

--- (3)已知:①MnO4+e→ MnO24(绿色)(强碱性条件)

-+-②MnO4+8H+5e→Mn2+(无色)+4H2O(强酸性条件)

将KMnO4溶液滴入NaOH溶液中微热,得到透明的绿色溶液,写出反应的离子方程式

________________________________________________________________。 考点二、氧化还原反应的计算方法——电子守恒法

【方法点拨】

1.1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液反应,转移电子的物质的量是多少?

KI+ KIO3+ H2SO4=== I2+ K2SO4+

2.6.4 g铜与足量的稀硝酸反应,将产生的NO与适量的O2混合作用于水,气体恰好完全溶解,你能确定通入O2的物质的量吗?

【题组训练】

1.24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02

-mol·L1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为( )

A.+2 B.+3http://fanwen.wenku1.com/article/32848111.html

>

C.+4 D.+5

2.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为( )

A.2 B.3

C.4 D.5

3.U常见化合价有+4和+6,硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生如下分解:

[UO2(NO3)2]——UxOy+NO2↑+O2↑(未配平),将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中,气体全部被吸收,水充满试管。则生成的铀的氧化物化学式是( )

A.UO2 B.2UO2·UO3

C.UO3 D.UO2·2UO3

【学后反思】通过本节课的学习,你学会了什么?

当堂检测

1、在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72- 和Pb2+,则与1mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为 ( )

A.3.0 mol B.1.5 mol

C. 1.0 mol D.0.75 mol

2.若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O,则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为( )

A.1∶4 B.1∶2 C.2∶1 D.4∶1

3、[2015.新课标全国卷,28(1)]

工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为( )

4、二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。

完成下列填空:

(1)Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1∶1,写出Se和浓HNO3的反应方程式____________________。

(2)回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:

①SeO2+KI+HNO3―→Se+I2+KNO3+H2O

②I2+2Na2S2O3===Na2S4O6+2NaI

配平方程式①,标出电子转移的方向和数目。

(3)实验中,准确称量SeO2样品0.1500 g,消耗了0.2000 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为________。列式并计算。

5.(1)(2014·上海高考节选)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应,在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式:

_______________________________________________________________。 (2)(2014·新课标全国卷Ⅱ节选)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为

_________________________________________________________________。. (3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为

_______________________________________________________________。

氧化还原反应配平技巧的应用及拓展

从实施新课程以来,高考试题从对元素化合物考查转移到偏重于化学基本理论考查,而氧化还原反应理论首当其冲,并贯穿于高中三年化学教学实践中。不仅如此,氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中应用很广。从制取新物质,矿石中提炼金属到植物的光合作用和呼吸;从干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池到人和动物生存;从煤炭、石油、天然气等燃料的燃烧到合成生活中必需的物质,在许多领域里都涉及氧化还原反应。合适有效的学习和掌握氧化还原反应,对学生今后参加生产和生活都有重要的意义。所以有关氧化还原反应的知识考查,高考每年都不会少。  在实践学习过程中,学生对氧化还原反应中的规律和变化掌握得比较到位,但对配平氧化还原反应方程式特别是离子方程式、缺项化学方程式的配平存在着一定障碍。在整个高中的教学和学习中,氧化还原反应是贯穿于整个高中学习的最基本的理论,而它对知识的学习、性质的判断、物质的预测等诸多方面都有非常好的应用价值。配平则是学好氧化还原反应的重要环节,是中学化学教学中要培养学生的一项基本技能,同时也一直是高考考查的热点。且考查氧化还原反应配平的试题,一般其难度都不低。  化学教材虽然介绍了用化合价升降法配平氧化还原方程式,但在教学中发现:学生运用此方法进行配平时,常感到困惑和无从下手。因此,掌握较好的解题方法,快速、准确地进行配平是解决这类问题的关键。  怎样才能快速、准确配平呢?  我们先来比较一下普通氧化还原反应方程式与氧化还原反应离子方程式配平要遵循的原则:  普通氧化还原反应方程式:  (1)电子守恒,即得失电子总数相等;  (2)质量守恒,即反应前后各元素的原子个数相等。  氧化还原反应离子方程式:  (1)电子守恒,即得失电子总数相等;  (2)电荷守恒,即离子方程式中反应前后离子所带电荷总数相等;  (3)质量守恒,即反应前后各元素的原子个数相等。  显然方程式遵循的等量原则越多,配平就越容易,就越能准确。所以对于方程式的配平要善于将普通方程式转化为离子方程式,配平起来就简单快速了。  例1.配平  KMnO4+HClMnCl2+ KCl+Cl2 +H2O  第一步:找出反应前后有化合价变化的主要离子  MnO4-+Cl-Mn 2++Cl2  第二步:利用化合价升降法配平有化合价变化的离子(逆向配平)  MnO4-+Cl-2Mn 2++5Cl2  第三步:利用质量守恒配平主要离子  2MnO4-+10Cl-2Mn 2++5Cl2  第四步:根据化学方程式和反应实质,利用电荷守恒配平其他离子  2MnO4-+10Cl-+16H+2Mn 2++5Cl2 +8H2O  第五步:还原为化学方程式,根据质量守恒完成并检查配平  2

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KMnO4+16HCl= 2MnCl2+ 2KCl+5Cl2 +8H2O  将化学方程式转化为离子方程式,多了一种关系:电荷守恒。这就使得配平的角度多了一层,配平起来就准确、方便的多。而且这种化学方程式转化为离子方程式的方法不仅能解决普通方程式的配平,还能判断反应产物。  例2.缺项配平的应用展示  完成下列方程式的配平:  KMnO4+KNO2+  MnSO4+ K2SO4+ KNO3+ H2O  第一步:MnO4-+ NO2-Mn2++ NO3-  第二步:2 MnO4-+ 5NO2-Mn2++ NO3-(正向配平)  第三步:2 MnO4-+ 5NO2-2Mn2++ 5NO3-  第四步:(根据题干中产物有SO42-、H2O,可判断为方案①当溶液中有酸时,前加氢离子,后加水)  2 MnO4-+ 5NO2- + 6H+2Mn2++ 5NO3-+3H2O  第五步:还原、整理  2KMnO4+5KNO2+3H2SO42MnSO4+ K2SO4+5KNO3+3H2O  氧化还原反应不仅能解决离子方程式中的“缺项”配平,还能解决电极方程式特别是燃料电池负极方程式的配平。  氧化还原反应是电流产生的重要途径,在电化学中更是重中之重。而负极电极方程式的书写更是学生头痛的难点之一,但如果明白电极方程式其实质就是离子方程式,若能利用以上方法便可使燃料电池的负极反应配平迎刃而解。  例3.配平在电化学中的应用  写出以KOH为电解质溶液的甲烷燃料电池的负极反应方程式。  第一步:CH4 CO2  第二步:CH4 CO2 + 8e-(正向配平)  第三步:CH4 +8OH-CO2 + 8e-+6H2O  第四步:CH4 - 8e-+8OH-CO2 +6H2O  当然正确书写负极电极方程式的方法,不单此一种,但该技巧和方法则是最容易掌握和应用的。  氧化还原反应虽高考中必出,而配平又是考查重点,但高考中相关试题难而不怪。运用好准确的方法和技巧,这类试题必是囊中之物,不仅可以节省时间,而且能提高命中率。要配平的准确、快速,首先要夯实氧化还原反应的理论基础,明白反应的实质及关系,只有在多次重复练习和体会中才能找到属于自己的便捷准确的方法、技巧和规律。

2整理__氧化还原反应的应用

专题二:氧化还原反应

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

二、氧化还原反应的相关计算

原理是:氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。

例2.硫酸铵在强热条件下分解,生成氨、二氧化硫、氮气和水.反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是( )

A.1:3 B.2:3 C.1:1 D.4:3

解析:首先判断氧化产物是氮气,还原产物是二氧化硫。每生成1摩尔氮气需要失去6摩尔电子,每生成1摩尔二氧化硫需要得到2摩尔电子。根据得失电子相等的原理,氧化产物和还原产物的物质的之比应为1:3。 答案:A 。

三、氧化还原反应方程式的配平 1.常见配平方法

例3.由硫可制得多硫化钠Na2Sx,x值一般为2—6,已知Na2Sx与NaClO反应的化学方程式如下:

例4. 在氯氧化法处理含CN的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。

-1

(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650mg·L现用氯氧化法处理,发现如下反应(其中N均为-3价):KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O被氧化的元素是_________。

(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目:

KOCN+ KOH+Cl2 →C02+ N2+______KCl+ ______ H2O

解析: (1)在反应KCN+2KOH+C12→KOCN+2KCl+ H20中,碳元素的化合价从+2上升到+4,失电子被氧化。 (2)从:KCN+KOH+C12→CO2+N2+KCl+ H20可知,N、C两元素的化合价从-3、-2分别升至0、+4,而C1元素的化合价从0降至-1,根据氧化还原反应中元素化合价升降数相等的规律,即可配得2KCN+4KOH+3C12→2C02+N2 +6KCl+2H20 答案:(1)碳(或C);(2)2;4、3、2、1、6、2 (3)自身氧化还原反应方程式的逆向配平法 例如:配平Cl2+KOH——KCl+KClO3+H2O

-

[过关训练] 一、单项选择题

1.在含有Cu(NO3)3、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是( ) A.Mg B.Cu C.Ag D.H2

2. 某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定﹣﹣

ClO与ClO3的浓度之比为1︰3,则氯气与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为( )

A.21 ︰5 B.11 ︰3 C.3 ︰1 D.4 ︰1

-1

3. 向50mL 18 mol·LH2SO4溶液中加入足量的铜片并加热.充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量( )

A.小于0.45 mol B.等于0.45 mol C.在0.45 mol和0.90 mol之间 D.大于0.90 mol

4.已知KMnO4和H2O2在一定条件下恰好完全反应,则其离子方程式应为( )

-+2+

A.2MnO4+H2O2+6H=2Mn+3O2↑+4H2O

-+2+

B.2MnO4+3H2O2+6H=2Mn+4O2↑+6H2O

-+2+

C.2MnO4+5H2O2+6H=2Mn+5O2↑+8H2O

-+2+

D.2MnO4+7H2O2+10H=2Mn+5O2↑+12H2O

5.某金属硝酸盐受热分解的产物为金属氧化物、二氧化氮和氧气。若生成二氧化氮和氧气的物质的量之比为8:1,则金属元素在反应过程中化合价的变化是( )

A 升高 B 降低 C 不变 D无法确定

6.根据离子反应:N2H5+4Fe=4Fe+aY+„„(a是配平后的计量数),判断该反应的氧化产物是( )

2+

A.H2 B.NH3 C.N2 D.Fe

3+—2+2+3+—

9.已知有如下反应:①2Fe+2I=2Fe+ I2②2Fe+ Br2=2Fe+ 2Br

4—3——

③2Fe (CN ) 6+ I2= 2Fe (CN ) 6+2I,试判断氧化性强弱顺序正确的是( )

3+3— 3+3—

A.Fe>Br2>I2>Fe (CN ) 6 B.Br2>I2>Fe>Fe (CN ) 6

3+3—3— 3+

C.Br2>Fe>I2>Fe (CN ) 6 D.Fe (CN ) 6>Fe>Br2>I2

3+-2+2+-3+

10.根据反应式:①2Fe+2I=2Fe+I2,②Br2+2Fe=2Br+2Fe,可判断出离子的还原性从强到弱的顺序是( )

-2+- -2+-A.Br、Fe、I B.I、Fe、Br --2+ 2+--C.Br、I、FeD.Fe、I、Br

--3-12.用Na2SO3还原MnO4,如果还原含有2.4×10molMnO4的溶液时,消耗30mL0.2mol/LNa2SO3

溶液,则Mn元素在还原产物中的化合价是( )

A.+1 B.+2 C.+4 D.+5

13.一定条件下,在一个具有活塞的密闭容器中充入NH3和Cl2,恰好反应完全,若反应生成物中只有N2和HCl气体,则反应前后的气体体积比为( )

A.5:7 B.7:5 C.7:11 D.11:7

15.某金属单质跟一定浓度的HNO3反应生成二价阳离子,假定只产生单一的还原产物,当参加反应的单质与被还原的HNO3的物质的量之比为2:1,还原产物是( ) A.NO2 B.NO C.N2O D.N2

--3+

16. 用48mL 0.1mol·L的FeSO4溶液,恰好还原2.4×10mol[RO(OH)2]离子,则R元素的最终价态为( )

A.+2 B.+3 C.+4 D.+5

17.有一种生产碘的方法,是用亚硫酸氢钠和碘酸钾反应制备,每还原出1mol碘理论上需

+

3+

2+

用去亚硫酸氢钠( )

A.1mol B.2mol C.3mol D.5mol

18.Fe3O4粉末能与稀HNO3反应生成硝酸铁和一种无色气体,当溶解1molFe3O4时,被还原硝酸的物质的量为( )

A. mol B. mol C.1mol D

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.3mol 三、非选择题 填空

43. 0.1 mol Cu2S与HNO3反应,若生成Cu(NO3)2 、NO、S、H2O,则参加反应的硝酸中,未被还原的硝酸是 mol。 44. 某化学反应的反应物和产物如下:

KMnO4+ KI+ H2SO4→ MnSO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O (1)该反应的氧化剂是 ____________。

(2)如果该反应方程式中I2和KIO3的化学计量数都是5 ①KMnO4的化学计量数是________________ ②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 ________________________________________________________________。 45. 配平以下氧化还原反应方程式

当KMnO4消耗0.05mol时,产生的CO2的体积为________ L。(标准状况)。

46. 铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它有强氧化性,本身在反应

3+

中被还原为Fe离子。

(1)配平制取铁酸钠的化学方程式:

反应中_______元素被氧化,转换电子总数为_______。

(48. 实验室为监测空气中汞蒸气的含量;往往悬挂涂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量,其反应为:4CuI+Hg→Cu2HgI4+2Cu (1)上述反应产物Cu2HgI4中,Cu元素显 价。

(2)以上反应中的氧化剂为 ,当有1molCuI参与反应时,转移电子 mol。

2+-

(3)CuI可由Cu与I直接反应制得,请配平下列反应的离子方程式。

2+--

Cu+ I→ CuI+ I3 实验

49.(1)某反应池中,发生“生物硝化过程”,如果不考虑过程中硝化细菌的增殖,其净反应如下式所示:

① 配平上面化学方程式,将系数填入方框中。

② 将铵态氮中的1mg氮转化成硝酸根中的氮,需氧气多少毫克? ③ 为什么在反应中需要不断添加碱?

(2)3级反应池中发生的“生物反硝化过程”,通常需要外加甲醇,净反应如下所示:

配平上面化学方程式,将系数填入方框中。

50. 已知反应:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,2Fe3++2I-=2Fe2++I2。现有含Br-、I-的盐溶液,欲只将其中的碘元素提取出来,而将Br-留在溶液中,在下面所给的试剂中,必须使用的是___________,其理由是__________________________________。

供选试剂:①氯水;②FeCl3溶液;③KI溶液;④酒精;⑤CCl4;⑥溴水⑦碘水;⑧稀硫酸。 计算推断题

52. 为了测量水中有机物等还原性污染物的含量,通常把1L水样与强氧化剂完全作用时消

—1

耗氧化剂的量,折算成以氧气为氧化剂时的质量(O2mg·L)来表示。称为该水样的化学耗

—1

氧量(COD)。我国明文规定:COD>500mg·L的污水不得直接排放。

—1

为了测定某工业废水的COD,实验如下:量取废水样品20.00mL,加入0.100mol·LKMnO4

—1

溶液10.00mL和少量稀H2SO4,在一定条件下充分反应后,再用0.200 mol·L的草酸钠(Na2C2O4)溶液滴定过量的KMnO4,达到滴定终点时消耗Na2C2O4溶液11.00mL。

2+

(1)写出酸性介质中KMnO4(被还原为Mn)与Na2C2O4(被氧化为CO2)反应的离子方程式_________________________________________________________。 (2)计算该水样的COD

。【例1】在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为

A.1︰1︰l B.2︰2︰1 C. 2︰3︰l D.4︰3︰2

【例2】在含有0.078 mol FeSO4的溶液中通入0.009 mol Cl2,再加入含有0.01 mol X2O72−的溶液后,Fe2+恰好完全转化为Fe3+,则反应后X元素的化合价为

A. +2 B. +3 C. +4 D. +5

选择题

43. 0.4 mol 44. (1)KMnO4

(2) ① 8 ②

(3)该反应式含两种氧化产物,两者的比例和氧化剂的用量都可发生变化 45. 2,5,3,10,1,2,8。 5.6L

46. (1)2,16,3;2,6,6,8。 Fe(或铁) 6e

3+

(2)还原产物Fe能发生水解反应生成Fe(OH)3胶体,吸附水中杂质

—2+—

47. ①I ②c mol ③Fe ④2(c—a)mol ⑤Br ⑥(2c—3a—b)mol 48 (1)+1 (2)CuI 0.5 (3)2 5 2 1

+

49 (1)①1 2 ﹣1 2 1 ②4.57mg ③反应时产生H,而本反应要求溶液保持碱性。 (2)

3+

-2+

-

50. ②⑤;因为氧化性Br2﹥Fe﹥I2,还原性I﹥Fe﹥Br必须选择FeCl3将I-氧化成I2,而将Br-保留在溶液中,进一步分离是根据I2在CCl4中溶解度大于其在水中的溶解度,故可用CCl4将I2萃取出来。

51. (1)NO2:2.24L;NO:4.48L (2)0.3mol (3)10.8g

—2—+2+

52. (1)2MnO4+5C2O4+16H=2Mn+10CO2↑+8H2O

—1

(2)240mg·L (2)

—2—+2+

2MnO4+ 5C2O4+16H=2Mn+10CO2↑+8H2O

2mmol 5mmol

n(KMnO4) 11mL×0.2mol/L求得n(KMnO4)=0.88mmol

所以,20mL水样消耗KMnO4为10.00mL×0.100mol/L—0.88mmol=0.12mmol 4MnO4

~ 5O2

4m mol 160mg 0.12mmol m(O2) 求得m(O2)=4.8mg

氧化还原反应在生活中的应用

氧化还原反应在生活中的应用

高一零班 唐婧琳 46号

氧化还原反应,作为化学中一种重要的化学反应,并不仅仅用于高深的实验室当中,不是只有书本上才会出现电子、原子、分子类的词,在我们周围的环境里,氧化还原反应确实占了极大的分量,可以说是推动整个生物圈的原动力,任何生命的持续过程都少不了它。氧化还原反应,其本质便是元素电子的转移,是反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应,电子转移在我们身边微妙的生活中随处可见,氧化还原反应并没有想象中的那么远,它是一类重要的化学反应,在工农生产、科学技术和日常生活中都有广泛的应用。

所谓的生物圈是指地球上所有生命的部分,其中包含着各种不同的化合物,主要是由碳、氧、氮、氢四种元素所组成。这些化合物在自然界中不断的生成、消耗及互相转变,永远保持着一种连绵不绝的循环状态,使得生物圈本身就像是一个巨大的循环系统,由能量的同化与异化作用,和涉及上述四种元素的种种氧化还原反应,构成了整个的生命现象。此外,在我们日常生活的许多小事里,也都可以看到这类最基本的化学反应。

通常切好的水果在桌上放一段时间,便会有变色的现象,这个现象也恰恰属于氧化还原反应。水果的剖面会有褐色的斑斑点点,是因为苹果中含有Fe2+和酚类物质,氧气和酚氧化酶将两者氧化,颜色加深。若削皮后浸在冷水里,使其与空气中的氧隔绝,这样酚就不易被氧化为醌。或放在沸水中烫几分钟,使酚氧化酶失去活性,不易将酚催化为醌。

常食用富含维生素C的水果、蔬菜会年轻又健康,维生素C是氧自由基的克星,是卓越的抗氧化剂,能抑制细胞基本成分的氧化,可以帮助减少自由基对皮肤的伤害,加速自由基消除,减缓皮肤衰老。维生素C还能使难以吸收的Fe3+还原为 Fe2+,促进Fe2+的吸收,使得皮肤红润,健康。

饮用水的杀菌消毒、用Cr2O3检验司机酒后驾车等都是依据其中的氧化还原反应。

你可曾注意到教室外面花基上的植物,它们也和人一样无时无刻不在呼吸,在农业生产中,它们的光合作用和呼吸作用实际上也是一种复杂的氧化还原反应。绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化为有机物,储存能量,释放氧气,反应原理:6H20+6CO2=C6H12O6+6O2。植物的呼吸通过体内消耗氧和碳水化合物来产生二氧化碳和水,同时释放能量,用来推进身体各项机能,反应原理:C6H12O6+6O2=6O2+6H2O+能量。

摄影中也存在氧化还原反应。1838年,法国发明家达盖尔成功地制作了第一张照片,将照相机中的影像固定在一块抛光的有银层的铜板上。现代照相胶片,塑料涂片上涂有感光层(溴化银颗粒),摄影时,快门按下,基片感光,在感光的过程中,银离子变成了银原子,元素的化学价发生了变化。冲洗的时候,将曝光后的银原子变成金属银,将多余的溴离子、溴化银去掉。感光最强的,金属银

最多,底片最暗;感光最弱或无感光时,无金属银,底片明亮。

在火山爆发的易发地区,火山喷发出大量的地球内部的硫化物

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,并在火山口附近沉积出大量的硫磺,在这个时候,硫化氢会和二氧化硫反应生成硫和水,这个时候硫元素有了电子的转移,而在这里硫元素既被还原又被氧化。

不纯的金属与电解质溶液接触,会直接发生原电池反应,作为负极的金属失去了电子,被氧化而腐蚀,这种腐蚀叫电化学腐蚀。最常见的电化学腐蚀是钢铁腐蚀,根据钢铁表面的水膜的酸碱性,可发生两种电化腐蚀:析氢腐蚀和吸氧腐蚀,根据金属发生电化腐蚀的特点,金属的防护主要从两方面考虑:一是防止金属与水膜接触,二是使被保护金属与更活泼的金属形成原电池。

燃烧是发光发热的剧烈反应,爆炸是急剧产生大量气体的剧烈燃烧,而这些反应通常也是氧化还原反应。再有的就是,我们通常在用干电池、蓄电池以及在空间技术上用的高能电池都发生着氧化还原反应,否则就不可能把电能转变为化学能,把化学能再转换为电能。

在碳的循环过程里,大气中或溶解在水里的二氧化碳,经由光合作用转变为植物或浮游生物体内的还原态含碳化合物,并释放出氧气。陆地或海洋中的动物摄取这些含碳化合物作为食物;而在生物呼吸或生物遗体的分解中,则又消耗氧而产生二氧化碳,并释出能量。至于在深海之中,二氧化碳溶于水内产生了碳酸根离子CO32-,与钙离子Ca2+结合,以碳酸钙沈淀的方式积存于海底。此外,一些生物遗体也可在缺氧的状态下逐渐沈积下来,最后转变成煤或石油的沈积层,而经人类开采并在空气中燃烧利用后,又再生二氧化碳。在碳的循环中,光合作用与呼吸作用是两类最重要的氧化还原反应,正好说明了氧化还原的过程和我们的生存有多么密切的关系。

并不是所有的东西都只有好的一面,对于一个东西我们应该持有辨证的态度去研究,所以氧化还原反应同样也能带来一些不好的结果。厕净精是用盐酸兑成的,氯离子的含量较高,而漂白粉中含有次氯酸,所以当厕净精与漂白粉合用或漂白粉与含氯类清洁剂合用时就会发生化学反应,产生有毒的氯气,轻度中毒者会感到眼、鼻、喉不舒服,重者还会伤及心肺,当有毒气体在空气中弥漫到一定浓度时甚至会置人于死地。

由此可见,在许多领域都涉及到氧化还原反应,我们应该通过进一步对各种反应的了解,更深层地研究它们的规律从而有效地控制和使用它们,将他们所有的功能最大程度发挥而避免负面的影响。

氧化还原反应实际上就在我们身边,并没有想象中的那么遥远,每一个反应都控制着一个领域的不同事项,等它们有效地被利用起来的时候,人类或许又能攻破一个又一个的难关,发现我们从未想过的更深层的东西。

浅谈狭义氧化还原反应的应用_李先斌

中国校外教育中旬刊

课程探索

浅谈狭义氧化还原反应的应用

◆李先斌

(江西省广昌一中)

氧化还原反应在高中阶段的基本概念、基本理论中占有非常重要的地位,是高中化学的重点也是难点。而这部分内容涉及的概

念多、易混淆,规律多、难理解,稍不留心就会出现错误

高中化学

教学方法

氧化还原反应

氧化,生成含Cr

3+

氧化还原反应是重要的反应类型,概念经过由狭义到广义,具体到抽定性到定量的演变,氧化还原反应是同时发生的,但我们注意到,在某象,

些反应中,如有机物的氧化、还原反应,常要针对分析有机物是发生氧化反应还是发生还原反应,并且有机物中的碳的氧化数或化合价不好确定,中学生难以掌握,用化合价来配平相关反应难以进行,这时用狭义氧化、还原很实用。反应分析反而很方便,

《有机化学基础》(选修5)中提到:在有机化学中,人教版通常把有机物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应叫做氧化反应,与氧化反应相反,有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应叫做还原反应,显然也如何用于定量分析和配适用于无机反应。不过教材只是定性介绍和应用,

平这类氧化还原反应,没有涉及。本文尝试把狭义和广义氧化还原,定性和定量分析结合起来,成为一个有效的方法。

的溶液呈灰绿色,可用于检验酒后开车的初检

例4.

写出甲烷碱性燃料电池的电极反应式

--

负极:CH4+10OH-8e=CO32-+7H2O--

正极:2(O2+2H2O+4e=4OH)

总反应的离子方程式:CH4+2O2+2OH=CO32-+3H2O

(CH3)2N-例5.“我国长征三号甲”运载火箭第一级采用偏二甲肼[NH2]为燃料,四氧化二氮为氧化剂,试写出其完全燃烧时的化学方程式

例1.CH4

完全燃烧的化学方程式

例6.新型纳米材料ZnFe2O13/4在常温下能使工业废气中的非金属氧化NO2、SO2等的分解),物分解而除去(如NO、现该材料2mol可分解物质的量之比为3∶2的NO2和NO混合气的体积(标准状况)是多少

例2.烃CnHm

完全燃烧的化学方程式

V(混合气)=3/16×5mol×22.4mol/L=21L

例3.重铬酸钾(K2Cr

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2O7)酸性溶液是一种常用的氧化剂,乙醇能被其

必须注意该方法使用还是有适用范围的,并不是任何情况都可用

(上接第167页)和遇到的难题。教师的任务不在知识传授,而在于好好为学生准备学习单元。

1.资料并非总是十分合适。在前面引导文教学法实施过程中,我给学生提供的资讯信息包括大量的优秀网页布局图片,国内外优秀LOGO图片、优秀banner等,本意是想让学生通过欣赏并借鉴这些优秀资料,提升自己的设计水平,但是在过程中发现这样反而扼制了部分学生的想象力及创LOGO设计等就是简单的模仿、意思维,有些组的页面布局、套用,没有自己的特点。

2.学生滥用决定权。在引导文教学中,学生处于学习的主导地位,他们要独立处理信息,全面规划工作,独立执行工作计划,独立解决可能碰到的问题。这样有些组学生为了偷懒,简化工作任务,比如他们将网页布局简单化,以达到减少工作量的目的。为了尽量防止这种情况,我在设计引8、10、12步,导文中要求完成某些关键步骤后,如第5、必须与教师商讨,对于一些偷懒的简单化设计,要求他们进行修改,通过后才能执行下一步骤。

3.小组之间进度不一致。尽管在分组的时候,努力做到强弱结合,以

平均每组实力,但在实际执行过程中还是出现小组之间进度无法统一的问以确保全班各题。这时我尽量多关注进度较慢的小组并给予一定的压力,组之间的进度大致统一。

4.学生滥用行动自由

与其他行动导向型教学方法一样,学生的角色在很大程度上是自主学习、自发学习的。但在职业学校,几乎每班都有几个学习自觉性特别差的学生,他们在任务执行中,过分依赖小组其他成员,无所事事,滥用行动自由。

教学实践证明,引导文教学法能较好地带动学生的积极性和主动性,锻炼学生独立计划、实施、检查工作任务的能力及团队协作精神,并给予了教师更大的自由空间,使教师能够因材施教,将精力和时间用于各学习小组及组内的每位学生。

参考文献:

[1]教育部与GIZ北京项目协调中心.中职教学法培训手册.

11/2012133

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