从海水中获得的化学物质61(课件PPT).ppt 55页

'课时2　氧化还原反应 1.氧化还原反应的概念从电子转移的观点理解下列概念。(1)氧化反应：物质电子的反应。(2)还原反应：物质电子的反应。(3)氧化还原反应：反应中，有物质的反应。(4)氧化剂：的物质。(5)还原剂：的物质。失去得到得失电子得到电子失去电子 (6)氧化产物：的物质。(7)还原产物：的物质。(8)氧化剂―→电子―→化合价―→发生反应―→生成产物(9)还原剂―→电子―→化合价―→发生反应―→生成产物还原剂被氧化生成氧化剂被还原生成降低还原还原失升高氧化氧化得 2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系置换反应一定是反应；复分解反应一定是反应；化合反应和分解反应是氧化还原反应。有参加的化合反应及有生成的分解反应是氧化还原反应。氧化还原非氧化还原不一定单质单质 3．常见氧化剂和还原剂(1)常见氧化剂①活泼的非金属单质，如等。②含高价态元素的化合物，如等。③某些金属性较弱的高价金属阳离子，如等。④过氧化物，如等。O2KMnO4Fe3＋Na2O2 (2)常见的还原剂①活泼的金属单质，如等。②含有低价态元素的化合物，如等。③一些容易使电子偏离的物质，如等。(3)具有中间价态元素的化合物和大多数非金属单质既可做氧化剂又可做还原剂，如等。NaNa2S、KIH2、NaN2、S 4．电子转移表示法(1)双线桥法：在反应物和生成物之间表示电子转移情况，该法侧重于表示同一元素的原子(或离子)间的电子转移，如： 【注意】①线桥从方程式的左侧指向右侧的同一种变价元素；②箭头不表示方向，只表示变化；③一定要标明“得到”或“失去”。(2)单线桥法：在反应物中的还原剂与氧化剂之间，箭头指向氧化剂，具体讲是箭头从失电子的元素出发指向得电子的元素。【注意】强调方向和电子数目，不必注明得失，因为箭头指向中已包含了得失。 1．判断氧化性和还原性强弱常用方法：(1)根据方程式判断氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物氧化性：氧化剂>氧化产物还原性：还原剂>还原产物(2)根据物质活动性顺序(常见元素)金属性越强的元素，金属单质的还原性越强，对应阳离子氧化性越弱；非金属性越强的元素，单质的氧化性越强，而对应的阴离子的还原性就越弱。 (3)根据反应条件判断当不同的氧化剂作用同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可根据反应条件的高、低来进行判断。例如：16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑①由此我们可以得出结论：氧化性：KMnO4>MnO2>O2。 (4)根据氧化产物的价态高低判断当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。 (5)根据原电池、电解池的电极反应比较①两种不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出极，正极金属是电子流入极。其还原性：负极>正极。②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。(6)依据反应中能量变化判断H2＋X2===2HX；ΔH1<0H2＋Y2===2HY；ΔH2<0若ΔH1<ΔH2，则X2的氧化性比Y2的氧化性强；X－的还原性比Y－的还原性弱。 (7)其它因素①浓度：浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4浓HNO3>稀HNO3还原性：浓HCl>稀HCl②温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。③酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。 2．氧化还原反应的有关规律(1)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，化合价升降总数相等，得失电子总数相等。应用：有关氧化还原反应的计算技巧及配平氧化还原反应方程式的根本依据。 (2)强弱规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，还能比较物质间的氧化性或还原性的强弱。(3)价态规律元素处于最高价态，只有氧化性；处于最低价态，只有还原性；若处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但在一个反应中，主要表现一种性质。应用：判断元素或物质氧化性或还原性的有无。 (4)转化规律氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；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中的物质变化及推测变化产物。 (5)难易规律越易失电子的物质，失电子后就越难得电子，越易得电子的物质，得电子后就越难失去电子；一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，优先与还原性最强的还原剂发生反应；同理，一种还原剂遇到多种氧化剂时，与氧化性最强的氧化剂优先反应。应用：判断物质的稳定性及反应顺序。 [例1](2010·高考安徽卷7)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量器，安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NH＋H2＝LiNH2＋LiH。下列有关说法正确的是(　　)A．Li2NH中N的化合价是－1B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂C．Li＋和H－的离子半径相等D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同 [解析]根据化学反应方程式：Li2NH＋H2LiNH2＋LiH可知，在Li2NH中N的化合价为－3价，Li为＋1价，H为＋1价，而在LiH中Li的化合价为＋1价，H的化合价为－1价，在LiNH2中H的化合价为＋1价，故H2的化合价一部分由0价升高到＋1价，一部分由0价降低到－1价，即H2既作氧化剂又作还原剂，故A错，B正确；Li＋半径应小于H－的半径，C错；钢瓶储氢的原理是利用加压，把氢液化而储存在钢瓶中，故D也不正确。[答案]B [方法点拨]氧化还原反应中有关概念的关系氧化剂―→氧化性―→被还原―→还原反应―→还原产物得e－反应物―→表现性质―→变化过程―→发生反应―→所得产物失e－还原剂―→还原性―→被氧化―→氧化反应―→氧化产物 若要正确判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物及其量的关系须走好以下两步：一是明确概念。氧化剂：所含元素的化合价降低(得到电子或电子对偏向)的物质，被还原，发生还原反应。还原剂：所含元素的化合价升高(失去电子或电子对偏离)的物质，被氧化，发生氧化反应。氧化产物：反应物中的某元素发生氧化反应所对应的生成物。还原产物：反应物中的某元素发生还原反应所对应的生成物。同时要注意氧化还原反应中，氧化剂、还原剂可以是同一物质，氧化产物、还原产物也可以是同一物质。 关于氧化还原反应的下列说法正确的是(　　)A．被氧化的物质是还原剂B．氧化剂被氧化，还原剂被还原C．失去电子，化合价降低的物质是还原剂D．氧化剂失去电子，化合价升高[解析]在氧化还原反应中，氧化剂是指化合价降低的物质，是所含元素原子得电子的物质，化合价降低，被还原；相反还原剂化合价升高，失电子，被氧化。[答案]A 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．Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物C．3molNa2O2发生反应，有12mol电子转移D．在Na2FeO4中Fe为＋4价，具有强氧化性，能消毒杀菌 [解析]通过对题目中的反应方程式作氧化还原分析可知：Na2O2作氧化剂，氧元素由－1价降为－2价，进入Na2FeO4和Na2O中，A错。铁元素由Fe2O3中的＋3价升高到Na2FeO4中的＋6价，Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物，B正确，D错。C中3molNa2O2发生反应，有6mol电子转移。[答案]B [例2](2009·广东)常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O2Fe3＋＋H2O2＝2Fe2＋＋O2↑＋2H＋下列说法正确的是(　　)A．H2O2的氧化性比Fe3＋强，其还原性比Fe2＋弱B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降C．在H2O2分解过程中，Fe2＋和Fe3＋的总量保持不变D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2＋ [解析]考查氧化还原及催化剂的相关知识，反应①中，H2O2作氧化剂，Fe3＋为氧化产物，反应②中，H2O2作还原剂，Fe2＋为还原产物，根据氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物，所以氧化性H2O2>Fe3＋，还原性H2O2>Fe2＋(特别要注意此处H2O2既有氧化性又有还原性)，A错；两个方程可相加，即H2O2分解生成H2O和O2，Fe2＋实际作了H2O2分解的催化剂，C对；H2O2溶液呈弱酸性，随着反应进行，pH增大，B错；因为Fe2＋可导致H2O2分解，所以H2O2生产过程要避免混入Fe2＋，D对。[答案]CD [方法点拨]物质氧化性或还原性的强弱，主要决定于内因(即本身的组成、结构等)，但也与外因(即反应条件诸如反应物的浓度、温度、酸碱性环境等)有关。氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难易；而与得失电子数的多少无关。具体比较方法见“概括整合”部分。 (2010·石家庄一模)已知在酸性条件下有以下反应关系：①KBrO3能将I－氧化成KIO3，本身被还原为Br2；②Br2能将I－氧化为I2；③KIO3能将I－氧化为I2，也能将Br－氧化为Br2，本身被还原为I2。向KBrO3溶液中滴加少量KI的硫酸溶液后，所得产物除水外还有(　　)A．Br－、I2B．Br2、Br－、I2C．Br2、I2、IO3－D．Br2、IO3－ [解析]这是一道考查连续反应和过量分析的试题。由题意知氧化性顺序为BrO3－>IO3－>Br2>I2还原性顺序为I－>Br－>I2>Br2。假设KBrO3的量一定，依次加入KI的量由少到多，所得产物(除水外)依次为①Br2和IO3－，②Br2、I2和IO3－，③Br2和I2④Br2、Br－和I2，⑤Br2－和I2。②③④⑤所发生的反应分别是过量的I－与IO3－、Br2的反应(IO3－的氧化性比Br2的氧化性强)。[答案]D 常温下，在溶液中可以发生反应：X＋2Y3＋===X2＋＋2Y2＋，则下列解释：①X被氧化；②X是氧化剂；③X具有还原性；④Y2＋是氧化产物；⑤Y2＋具有还原性；⑥Y3＋的氧化性比X2＋要强。其中正确的是(　　)A．②④⑥B．①③④C．①③⑤⑥D．②⑤ [解析]根据氧化还原反应的基本概念可知，X的化合价升高，被氧化，具有还原性，是还原剂，X2＋是氧化产物，Y3＋的化合价降低，被还原，具有氧化性，是氧化剂，Y2＋是还原产物，氧化剂(Y3＋)的氧化性大于氧化产物(X2＋)的氧化性。[答案]C [例3](2010·上海，24,8分)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。完成下列填空：(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)： (2)整个过程中的还原剂是______。(3)把KI换成KBr，则CCl4层变为________色；继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是________________________。(4)加碘盐中含碘量为20mg～50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2________L(标准状况，保留2位小数)。 [解析](1)CCl4层变紫色说明有I2生成，继续滴加氯水，I2又被氧化生成HIO3，同时生成HCl。(2)首先KI被氧化后来I2又被氧化，所以整个过程中的还原剂有KI、I2。(3)Br2的CCl4溶液显红棕色；继续滴加氯水，CCl4层颜色没有变化，说明氯水能氧化I2但不能氧化Br2，结合第(1)问可得氧化性HBrO3>Cl2>HIO3。(4)KI被Cl2氧化成KIO3，对应关系式为 [答案](1)I2＋5Cl2＋6H2O―→2HIO3＋10HCl(2)KI、I2(3)红棕　HBrO3>Cl2>HIO3(4)10.58 [方法点拨]氧化还原反应计算的基本方法——电子守恒法对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等，即得失电子守恒。其解题的一般步骤为：(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)。 (2009·辽宁宁夏)将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为(　　)A．NO2B．N2O2C．N2OD．N2O4[解析]根据阿伏加德罗定律，相同状况下气体的体积之比等于物质的量之比，代入四选项中的气体，只有A项符合。[答案]A (2008·海南)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为(　　)A．2molB．1molC．0.5molD．0.25mol[解析]根据锌和稀硝酸反应的产物，可以写出该氧化还原反应方程式：4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O，由方程式知，每生成4mol硝酸锌，才有1mol硝酸被还原，故生成1mol硝酸锌时，有1/4molHNO3被还原，故答案为D。[答案]D 1．(2010·淄博模拟)下列叙述中，正确的是(　　)A．含金属元素的离子一定都是阳离子B．在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂C．某元素由化合态变为游离态时，该元素一定被还原D．金属阳离子被还原不一定得到金属单质[解析]MnO4－含有金属元素Mn，但它却是阴离子；Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中，氯气既是氧化剂，也是还原剂；2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O中三分之二的硫单质是被氧化而得。[答案]D 2．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液　③Zn与H2SO4溶液　④Fe与HCl溶液由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是(　　)A．①③　　B．③④C．①②　　D．①③④ [解析]①Cu与HNO3反应，随HNO3浓度变化，其生成物也有不同，HNO3浓度大时生成NO2，HNO3浓度小时产生NO等。②Zn与H2SO4反应，若H2SO4浓度较大时，H2SO4表现强氧化性，生成SO2；若为稀H2SO4，则与Zn反应释放出H2。②④组的物质其反应产物与它们的浓度无关。[答案]A 3．(2009·福建)下列类型的反应，一定发生电子转移的是(　　)A．化合反应B．分解反应C．置换反应D．复分解反应[解析]本题考查的知识点是氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系，只有置换反应中一定有电子转移，故选C。[答案]C 4．(2010·江苏，8)下列说法不正确的是(　　)A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加B．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的△H>0C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率D．相同条件下，溶液中Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋的氧化性依次减弱 [解析]本题考查了蓄电池工作原理、焓变、催化剂对反应速率的影响及与化学平衡的关系、离子的氧化性判断等知识点。铅蓄电池在放电过程中，负极Pb＋SO42－－2e－===PbSO4，极板质量增加，正极PbO2＋4H＋＋2e－＋SO42－===PbSO4＋2H2O，质量也增加，故A错；C(s)＋CO2(g)===2CO(g)是一个熵增加的反应。常温下，反应不能自发进行，则该反应的ΔH>0；催化剂可加快反应速率但对化学平衡没有影响。[答案]AC 5．据悉，奥运会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷，经撞击发出响声，同时产生白色烟雾。撞击时发生的化学反应方程式为：5KClO3＋6P===3P2O5＋5KCl，则下列有关叙述错误的是(　　)A．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶6B．白色烟雾是生成的P2O5白色固体小颗粒(烟)吸收空气中的水分，生成磷酸小液滴(雾)C．反应中消耗1molP时，转移电子的物质的量为5molD．因红磷和白磷互为同分异构体，所以上述火药中的红磷可以用白磷代替 [解析]A项，反应中氧化剂是KClO3，还原剂是P，二者物质的量之比为5∶6。B项，反应生成的P2O5易吸收空气中水分形成H3PO4小液滴而形成白色烟雾。C项，P元素从0价→＋5价，故消耗1molP时转移电子5mol。D项，白磷着火点较低，不能用其代替红磷。[答案]D 6．在稀硫酸中，KMnO4和H2O2能发生氧化还原反应：氧化反应：H2O2－2e－===2H＋＋O2↑还原反应：MnO4－＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O(1)写出该氧化还原反应的化学方程式：______________________。(2)反应中氧化剂是________；被氧化的元素是________；若有0.5molH2O2参加此反应，电子转移个数为________。 (3)若KMnO4的量不足，在Mn2＋的催化作用下，H2O2仍能分解，分解反应的化学方程式为：________________；这时若有0.5molH2O2发生分解，电子转移个数为________。[解析](1)氧化反应、还原反应分别改写为：5H2O2－10e－===10H＋＋5O2↑2MnO4－＋10e－＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O两式相加得5H2O2＋2MnO4－＋6H＋===5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O，则反应的化学方程式为：5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4===5O2↑＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。'