化學氧化還原反應知識點
氧化還原反應原理是中學化學核心概念之一,是貫穿整個中學化學知識體系的一條思想主線,也是中學化學教學中的重點和難點。接下來學習啦小編為你整理了化學氧化還原反應知識點,一起來看看吧。
化學氧化還原反應知識點一、氧化還原反應各概念之間的關系
1、反應類型:
氧化反應:物質(zhì)所含元素化合價升高的反應。
還原反應:物質(zhì)所含元素化合價降低的反應。
氧化還原反應:有元素化合價升高和降低的反應。
2、反應物:
氧化劑:在反應中得到電子的物質(zhì)
還原劑:在反應中失去電子的物質(zhì)
3、產(chǎn)物:
氧化產(chǎn)物:失電子被氧化后得到的產(chǎn)物
還原產(chǎn)物:得電子被還原后得到的產(chǎn)物
4、物質(zhì)性質(zhì):
氧化性:氧化劑所表現(xiàn)出得電子的性質(zhì)
還原性:還原劑所表現(xiàn)出失電子的性質(zhì)
化學氧化還原反應知識點二、常見的氧化劑與還原劑
1、物質(zhì)在反應中是作為氧化劑還是作為還原劑,主要取決于元素的化合價。
(1)元素處于最高價時,它的原子只能得到電子,因此該元素只能作氧化劑,如+7價的Mn和+6價的S
(2)元素處于中間價態(tài)時,它的原子隨反應條件不同,既能得電子,又能失電子,因此該元素既能作氧化劑,又能作還原劑,如0價的S和+4價的S
(3)元素處于最低價時,它的原子則只能失去電子,因此該元素只能作還原劑,如-2價的S
2、重要的氧化劑
(1)活潑非金屬單質(zhì),如F2、Cl2、Br2、O2等。
(2)元素處于高價時的氧化物、高價含氧酸及高價含氧化酸鹽等,如MnO2,NO2;濃H2SO4,HNO3;KMnO4,KClO3,F(xiàn)eCl3等。
(3)過氧化物,如Na2O2,H2O2等。
3、重要的還原劑
(1)金屬單質(zhì),如Na,K,Zn,F(xiàn)e等。
(2)某些非金屬單質(zhì),如H2,C,Si等。
(3)元素處于低化合價時的氧化物,如CO,SO2等。
(4)元素處于低化合價時的酸,如HCl(濃),HBr,HI,H2S等。
(5)元素處于低化合價時的鹽,如Na2SO3,F(xiàn)eSO4等。
化學氧化還原反應知識點三、電子轉(zhuǎn)移的表示方法
電子轉(zhuǎn)移的表示方法有雙線橋法和單線橋法:
1、雙線橋法
要點:
(1)箭頭由反應物中化合價變化元素指向生成物中化合價已經(jīng)變化了的同一元素。(升高、降低各一根箭頭,越過方程式中間的等號)
(2)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目:化合價升高、失電子;化合價降低、得電子?;蟽r改變元素的原子個數(shù)m×每個原子得到(或失去)電子的個數(shù)ne-,即m×ne-。
2、單線橋法
要點:
(1)線橋從反應物中化合價升高的元素出發(fā),指向反應物中化合價降低的元素,箭頭對準氧化劑中化合價降低的元素,箭頭不過“=”
(2)在線橋上標明轉(zhuǎn)移電子總數(shù),不寫得到或失去。
化學氧化還原反應知識點四、氧化還原反應的反應規(guī)律
1、價態(tài)規(guī)律
同種元素,處于最高價態(tài)時只具有氧化性。處于最低價態(tài)時只具有還原性。處于中間價態(tài)時既有氧化性又有還原性。
2、歧化和歸中規(guī)律
價態(tài)歸中規(guī)律:同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應時,價態(tài)的變化“只靠攏,可相交,不相叉”。
3、反應先后規(guī)律
在濃度相差不大的溶液中:
(1)同時含有集中還原劑時,加入氧化劑后,還原性強的優(yōu)先被氧化。
(2)同時含有集中氧化劑時,加入還原劑后,氧化性強的優(yōu)先被還原。
4、守恒規(guī)律
在任何氧化還原反應中:化合價升高總數(shù) = 化合價降低總數(shù),還原劑失電子總數(shù) = 氧化劑得電子總數(shù)。并且反應前后電荷數(shù)相等。
化學氧化還原反應知識點五、氧化性與還原性的強弱判斷規(guī)律
1、根據(jù)氧化還原反應方程式的判斷
氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物
還原性:還原劑>還原產(chǎn)物
可總結(jié)為:比什么性,找什么劑,產(chǎn)物之性弱于劑。
2、根據(jù)金屬活動性順序判斷
K Ca Na Mg AlZn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
從左向右還原性逐漸減弱,對應離子的氧化性逐漸增強
3、根據(jù)反應條件和反應的劇烈程度
反應條件要求越低,反應越劇烈,對應物質(zhì)的氧化性或還原性越強。
4、根據(jù)氧化性還原反應的程度
相同條件下:
(1)不同氧化劑作用于同一種還原劑,氧化產(chǎn)物價態(tài)高的氧化性強。
(2)不同還原劑作用于同一種氧化劑,還原產(chǎn)物價態(tài)低的還原性強。
化學氧化還原反應知識點六、氧化還原反應方程式的配平
1、三個原則:得失電子守恒原則,原子守恒原則,電荷守恒原則
2、一般方法:化合價升降法聯(lián)合最小公倍數(shù)法
3、配平技巧:
(1)正向配平法:先從氧化劑和還原劑開始配平。
適用范圍:分子間的氧化還原反應,所有元素參與的氧化還原反應,生成物中物質(zhì)即是氧化物又是還原產(chǎn)物。
(2)逆向配平法:先從氧化還原產(chǎn)物開始配平。
適用范圍:自身氧化還原反應,反應物中某一部分被氧化或被還原
(3)整體配平發(fā):當某一元素的原子或原子團(多見于有機反應配平)在某化合物中有數(shù)個時,可將它作為一個整體對待,根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為零的原則予以整體標價。
(4)缺項配平法
如果所給的化學方程式中有反應物或生成物沒有寫出來,在配平時,如果所空缺的物質(zhì)不發(fā)生電子的得失,僅僅是提供一種發(fā)生反應的酸、堿、中性的環(huán)境,可先把有化合價升降的元素配平,最后根據(jù)電荷守恒和原子守恒確定缺項物質(zhì),配平。
(5)其他配平法
①奇偶配平法
這種方法適用于化學方程式兩邊某一元素多次出現(xiàn),并且兩邊的該元素原子總數(shù)有一奇一偶,例如:C2H2+O2→CO2+H2O。
此方程式配平從先出現(xiàn)次數(shù)最多的氧原子配起。
O2內(nèi)有2個氧原子,無論化學式前系數(shù)為幾,氧原子總數(shù)應為偶數(shù)。故右邊H2O的系數(shù)應配2(若推出其它的分子系數(shù)出現(xiàn)分數(shù)則可配4),由此推知C2H2前2,式子變?yōu)椋?C2H2+O2→CO2+2H2O,由此可知CO2前系數(shù)應為4,最后配單質(zhì)O2為5,把短線改為等號,寫明條件即可:2C2H2+5O2==4CO2+2H2O。
?、谟^察法配平
有時方程式中會出現(xiàn)一種化學式比較復雜的物質(zhì),我們可通過這個復雜的分子去推其他化學式的系數(shù),例如:Fe+H2O——Fe3O4+H2。
Fe3O4化學式較復雜,顯然,F(xiàn)e3O4中Fe來源于單質(zhì)Fe,O來自于H2O,則Fe前配3,H2O前配4,則式子為:3Fe+4H2O=Fe3O4+H2,由此推出H2系數(shù)為4,寫明條件,短線改為等號即可:3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2。
?、蹥w一法
找到化學方程式中關鍵的化學式,定其化學式前計量數(shù)為1,然后根據(jù)關鍵化學式去配平其他化學式前的化學計量數(shù)。若出現(xiàn)計量數(shù)為分數(shù),再將各計量數(shù)同乘以同一整數(shù),化分數(shù)為整數(shù),這種先定關鍵化學式計量數(shù)為1的配平方法,稱為歸一法。
做法:選擇化學方程式中組成最復雜的化學式,設它的系數(shù)為1,再依次推斷。
化學氧化還原反應知識點七、氧化還原反應的相關計算
1、計算依據(jù):氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)。
2、計算公式:氧化劑的物質(zhì)的量×變價元素原子的個數(shù)×化合價的變化值等=還原劑的物質(zhì)的量×變價元素原子的個數(shù)×化合價的變化值。
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