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氧化还原反应的重要规律
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作者:佚名 来源:文章中心 加入时间:2006-10-10 人气:979

氧化还原反应的重要规律
一、“两强两弱”规律:
对于自发的氧化还原反应(除高温、电解条件),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。应用有二:
1、判断微粒氧化性、还原性的相对强弱。
例如:(’93)根据反应式:(1)2Fe3++2I-=2Fe2++I2,(2)Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-
2、判断氧化还原反应能否发生。
例如: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-A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
B.I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4=SO2↑+O2↑+2H2O
D.2Fe2++I2=2Fe3++2I-
二、“高氧、低还、中兼”规律
对于同种元素不同价态的原子而言,最高价态只具有氧化性,最低价态只具有还原性,中间价态既具有氧化性又具有还原性。
例如:S元素
化合价 -2 0 +4 +6
代表物 H2S S SO2 H2SO4(浓)
S元素的性质 还原性 既有氧化性又有还原性 氧化性
三、“单强离弱、单弱离强”规律
1、 金属单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱;反之金属单质的还原性越弱,对应阳离子的氧化性就越强。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sb Pb (H) Cu Hg Ag
还原性逐渐减弱
K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+(H+)Cu2+Hg2+Fe3+Ag+
氧化性逐渐增强
2、 非金属单质的氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱;反之非金属单质的氧化性越弱,对应阴离子的还原性就越弱。
F2 (O2) Cl2 Br2 I2 S F- (OH-) Cl- Br- I- S2-
氧化性逐渐减弱 还原性逐渐增强
利用此规律可比较微粒氧化性、还原性的相对强弱。
四、“价态归中,互不交叉”规律
“价态归中”是指同种元素不同价态原子间发生氧化还原反应,总是从高价态与低价态反应后生成中间价态的物质。
1、 利用此规律可准确确定氧化产物和还原产物。
例如:2H2S+SO2=3S+2H2O,S元素的化合价从-2价和+4价归中到0价。
“互不交叉”是指,若反应后生成多种中间价态的产物,则遵从邻近变价,互不交叉的原则。
例如:H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O,S元素的化合价应从-2价变化为0价,从+6价变化为+4价。而不能认为是从-2→+4价,+6→0价。
2、 可判断同种元素不同价态的原子间能否发生氧化还原反应。若有中间价态,则可能发生氧化还原反应,若无中间价态,则不能发生氧化还原反应。
例如:SO2与H2SO4(浓)之间,Fe2+与Fe3+之间,由于无中间价态而不能发生氧化还原反应。
五、“强易弱难,先强后弱”规律
“强易弱难”是指:同一氧化剂(或还原剂)同时与不同还原剂(或氧化剂)反应,当还原剂(或氧化剂)的浓度差别不大时,总是先与还原性(或氧化性)强的反应,然后再与弱的反应。
例如:强氯气通人到含S2-、I-的溶液中,由于还原性S2->I-,所以,先发生Cl2+S2-=2Cl-+S↓,后发生Cl2+2I-=2Cl-+I2。
【练习】(’99)制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是
A.烧杯中有铜无铁 B.烧杯中有铁无铜
C.烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无
六、“质、电守恒”规律
质:质量守恒。电:电子转移的数目守恒。即氧化剂得电子的总数目=还原剂失电子的总数目。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。
例如:(’94)38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集到气体22.4Ml(标准状况),反应消耗的HNO3的物质的量可能是
A.1.0×10-3mol B.1.6×10-3mol C.2.2×10-3mol D.2.4×10-3mol
[学生练习]
1、已知:①2FeCl3+2Kl=2FeCl2+2KCl+I2②2FeCl2+Cl2=2FeCl3判断下列物质的氧化能力由大到小的顺序是
(A)Fe3+>Cl2>I2 (B)Cl2>Fe3+>I2 (C)I2>Cl2>Fe3+ (D)Cl2>I2>Fe3+
2、用0.1mol/L的Na2SO3溶液30mL,恰好将2×10-3mol的XO4-离子还原,则元素X在还原产物中的化合价是
(A)+1 (B)+2 (C)+3 (D)+4
3、下列各组中的两种物质通常都可作为还原剂使用的是
(A)SO2、H2SO4 (B)Cl2、FeCl3 (C)H2、CO (D)Br2、HNO3
4、下列方法可用于制备卤化氢气体的是
(A)NaCl与浓硝酸加热制备HCl (B)NaF与浓硫酸加热制备HF
(C)NaBr与浓磷酸加热制备HBr (D)NaI与浓硫酸加热制备HI
5、根据下列三个反应的化学方程式,判断有关物质的还原性的强弱顺序
I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2
(A)I->Fe2+>Cl->SO2 (B)Cl->Fe2+>SO2>I- (C)Fe2+>I->Cl->SO2 (D)SO2>I->Fe2+>Cl-
6、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
7、24毫升浓度为0.05摩/升的Na2SO3溶液,恰好与20毫升浓度为0.02摩/升的K2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是
A.+6 B.+3 C.+2 D.0
8、下列离子中最易给出电子的是( ). (A)Cl- (B)Cu2+ (C)Fe2+ (D)F-
9、下列叙述中,正确的是
(A)含金属元素的离子不一定都是阳离子 (B)在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂
(C)某元素从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
10、向50mL 18 mol·L-1H2SO4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
11、某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物.当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是
(A)NO2 (B)NO (C)N2O (D)N2
12、某温度下,将C12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Cl2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
13、在高温下用一氧化碳还原m克氧化铁得n克铁,氧的原子量为16,则铁的原子量为

14、Cu+在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧化-还原反应生成Cu2+和Cu.现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH试纸,而没有其它试剂.简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O.
15、试样X由氧化亚铁和氧化铜组成.取质量相等的两份试样按下图所示进行实验:


(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式.

(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为_____________.(用m表示)
16、铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe3+离子。
(1) 配平制取铁酸钠的化学方程式:Fe(NO3)+NaOH+Cl2─Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O
反应中 元素被氧化,转移电子总数为
(2) 铁酸钠之所以能净水,除了能消毒外,另一个原因是
17、高锰酸钾和氢溴酸溶液可以发生下列反应:
KMnO4+HBr→Br2+MnBr2+KB4+H2O
其中还原剂是_____。若消耗0.1mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是_____mol。
18、智利硝石矿层中含有碘酸钠,可用亚硫酸氢钠与其反应来制备单质碘。试配平该反应的化学方程式,并用短线标出电子转移方向及总数: NaIO3 + NaHSO3→ NaHSO4+ Na2SO4+ I2+ H2O
19、KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可个表述为:
□KClO3+□HCl→□KCl+□ClO2↑+□Cl2↑+□( )
(1) 请完成该化学方程式并配平(未知物化学和系数填入框内)
(2) 浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填写编号,多选倒扣)。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3) 产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的是为_________mol.
ClO2具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的_______倍
20、化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:

(l)在上述有编号的步骤中,需用还原剂的是 ,需用氧化剂的是 (填编号)。
(2)在上述循环中,既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是 (填化学式)
(3)完成并配平步骤①的化学方程式,标出电子转移的方向和数目:
□Na2Cr2O7+□KI+□HCl→□CrCl3+□NaCl+□KCl+□I2+□

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