高中化學(xué) 第二章 元素與物質(zhì)世界 第3節(jié) 氧化劑和還原劑學(xué)案 魯科版必修1.doc

第3節(jié)氧化劑和還原劑1.氧化還原反應(yīng)(1)化學(xué)反應(yīng)與元素化合價(jià)的變化在化學(xué)學(xué)習(xí)和日常生活中，我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了許多化學(xué)反應(yīng)，如銅與氧氣的反應(yīng)、氧化銅與氫氣的反應(yīng)、鐵與CuSO4溶液的反應(yīng)、碳酸鈣高溫下的分解反應(yīng)、NaCl溶液與AgNO3溶液的反應(yīng)等。下面寫(xiě)出它們的化學(xué)方程式，分析參加反應(yīng)的各種物質(zhì)所含元素的化合價(jià)在反應(yīng)前后是否發(fā)生了變化？如何變化？2CuO22CuOFeCuSO4=FeSO4CuCuOH2CuH2OCaCO3CaOCO2NaClAgNO3=NaNO3AgCl分析：222，銅元素由0價(jià)升為2價(jià)，氧元素由0價(jià)降為2價(jià)。SO4=SO4，鐵元素由0價(jià)升為2價(jià)，銅元素由2價(jià)降為0價(jià)。O22O，銅元素由2價(jià)降為0價(jià)，氫元素由0價(jià)升為1價(jià)。32，反應(yīng)前后各元素的化合價(jià)均沒(méi)有發(fā)生變化。3=3，反應(yīng)前后各元素的化合價(jià)均沒(méi)有發(fā)生變化。由以上幾個(gè)反應(yīng)可知：從反應(yīng)過(guò)程中元素化合價(jià)有無(wú)變化的角度，可以將化學(xué)反應(yīng)分為兩類：一類是有元素化合價(jià)變化的反應(yīng)；一類是沒(méi)有元素化合價(jià)變化的反應(yīng)。在有元素化合價(jià)變化的化學(xué)反應(yīng)中，既有元素的化合價(jià)升高，又有元素的化合價(jià)降低。(2)氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)的定義在反應(yīng)過(guò)程中有元素化合價(jià)變化的化學(xué)反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)。在反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有元素化合價(jià)變化的化學(xué)反應(yīng)叫做非氧化還原反應(yīng)。談重點(diǎn) 判斷氧化還原反應(yīng)的依據(jù)判斷一個(gè)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)還是非氧化還原反應(yīng)，關(guān)鍵是分析反應(yīng)過(guò)程中有無(wú)化合價(jià)的變化。氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)物所含某種或某些元素化合價(jià)升高的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)；反應(yīng)物所含某種或某些元素化合價(jià)降低的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)。作為一個(gè)反應(yīng)，有化合價(jià)升高，必然有化合價(jià)降低，因而氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)中兩個(gè)對(duì)立統(tǒng)一的方面，在同一個(gè)反應(yīng)中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)必然同時(shí)發(fā)生?！纠?】 下列反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)的是()A3CuS8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NO3S4H2OB6KOH3Cl25KClKClO33H2OCBa(OH)2Na2SO4=BaSO42NaOHDFe2O32AlAl2O32Fe解析：判斷一個(gè)反應(yīng)是不是氧化還原反應(yīng)，關(guān)鍵是分析反應(yīng)前后元素的化合價(jià)有沒(méi)有變化。化學(xué)方程式中，不管有多少種元素，只要能找出其中某一種元素化合價(jià)有變化，這個(gè)反應(yīng)就是氧化還原反應(yīng)；反之，所有元素化合價(jià)都沒(méi)有發(fā)生變化的反應(yīng)，就是非氧化還原反應(yīng)。A中S元素由2價(jià)變成了0價(jià)，同時(shí)也有部分N元素由5價(jià)變成了2價(jià)；B中Cl元素化合價(jià)反應(yīng)前是0價(jià)，反應(yīng)后部分變?yōu)?價(jià)，部分變成5價(jià)；D中Al元素反應(yīng)前為0價(jià)，反應(yīng)后變?yōu)?價(jià)，同時(shí)Fe元素也由3價(jià)變成了0價(jià)。可見(jiàn)，它們都屬于氧化還原反應(yīng)。C項(xiàng)所有元素化合價(jià)都沒(méi)有發(fā)生變化，不屬于氧化還原反應(yīng)。答案：C2氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系(1)二者的關(guān)系可用具體實(shí)例來(lái)分析，詳見(jiàn)下表：氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)有元素化合價(jià)升降的反應(yīng)沒(méi)有元素化合價(jià)升降的反應(yīng)化合反應(yīng)22222有單質(zhì)參加CO2H2O=H2CO3Na2OH2O=2NaOH沒(méi)有單質(zhì)參加分解反應(yīng)2K 2K32有單質(zhì)生成CaCO3CaOCO2沒(méi)有單質(zhì)生成置換反應(yīng)2SO4=SO42SO4=SO4u2O 2u O2無(wú)復(fù)分解反應(yīng)無(wú)2NaOHH2SO4=Na2SO42H2OCaCO32HCl=CaCl2H2OCO2Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl(2)通過(guò)以上表格的分析，不難總結(jié)出氧化還原反應(yīng)和四種基本反應(yīng)類型的圖示關(guān)系，詳見(jiàn)下圖：置換反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)。復(fù)分解反應(yīng)一定不屬于氧化還原反應(yīng)。部分化合反應(yīng)和部分分解反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)?！纠?】 下列反應(yīng)都能發(fā)生，其中既是化合反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)的是()鐵與氯氣的反應(yīng)：2Fe3Cl22FeCl3氯氣通入NaBr溶液：Cl22NaBr=2NaClBr2氯化鈉固體與濃硫酸混合加熱：2NaClH2SO4(濃)Na2SO42HCl二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)：MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O氧化鈣與水反應(yīng)：CaOH2O=Ca(OH)2A只有B只有C只有 D只有解析：根據(jù)反應(yīng)物和生成物的種類可將反應(yīng)分為化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)四種基本反應(yīng)類型；氧化還原反應(yīng)必須有化合價(jià)的變化，題目中不屬于化合反應(yīng)，屬于化合反應(yīng)，但不是氧化還原反應(yīng)。答案：D3氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)(1)探究氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)應(yīng)用原子結(jié)構(gòu)理論探究氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)已知鈉和氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鈉：2NaCl22NaCl此反應(yīng)中由于鈉原子最外層只有1個(gè)電子，易失去1個(gè)電子而形成8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氯原子最外層有7個(gè)電子，易得到1個(gè)電子而形成8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。當(dāng)Na與Cl2反應(yīng)時(shí)，NaNa(帶一個(gè)單位正電荷)，ClCl(帶一個(gè)單位負(fù)電荷)，雙方均達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，形成的Na、Cl相互吸引，結(jié)合成了穩(wěn)定的離子化合物NaCl(如圖)。也就是說(shuō)，這個(gè)氧化還原反應(yīng)是通過(guò)電子轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)的。氯化鈉形成示意圖在化學(xué)反應(yīng)中，活潑的金屬元素(如Na、K)等易失去電子而達(dá)8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出正化合價(jià)，形成陽(yáng)離子?；顫姷姆墙饘僭卦?如Cl、O、F等)易得電子而達(dá)8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)負(fù)化合價(jià)，形成陰離子。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)原理分析：已知Zn和CuSO4的反應(yīng)方程式為ZnCuSO4=ZnSO4Cu，Zn的化合價(jià)由0價(jià)升到2價(jià)，Cu的化合價(jià)由2價(jià)降到0價(jià)，上述反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：按下圖連接好實(shí)驗(yàn)裝置，觀察電流計(jì)偏轉(zhuǎn)狀況以及石墨電極上發(fā)生的現(xiàn)象。鋅與CuSO4溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，石墨電極上附上了紅色的固體。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：紅色固體是Cu，它的生成說(shuō)明Zn與CuSO4溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路中有電流流過(guò)?？傊赯n與CuSO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)中有電子轉(zhuǎn)移。(2)結(jié)論通過(guò)以上探究表明，所有的氧化還原反應(yīng)中都存在著電子轉(zhuǎn)移，電子轉(zhuǎn)移是氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。談重點(diǎn) 氧化還原反應(yīng)中的守恒規(guī)律元素化合價(jià)升高是由于元素原子失去電子，元素化合價(jià)降低是由于元素原子得到電子，在氧化還原反應(yīng)中得、失電子相等，化合價(jià)升、降相等。(3)氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移方向與數(shù)目的表示方法雙線橋法。表明了物質(zhì)中某元素的原子在反應(yīng)前后的電子得失情況。單線橋法。表明反應(yīng)物之間在反應(yīng)過(guò)程中電子的轉(zhuǎn)移情況。單線橋法與雙線橋法的區(qū)別及聯(lián)系見(jiàn)下表：電子得失法(雙線橋)電子轉(zhuǎn)移法(單線橋)表示式(實(shí)例)分析同一元素在反應(yīng)中得失電子情況元素間電子轉(zhuǎn)移的方向和總數(shù)書(shū)寫(xiě)要領(lǐng)長(zhǎng)箭號(hào)從方程式的反應(yīng)物指向生成物，且指在同一種元素上，線橋跨越等號(hào)；電子數(shù)前注明得、失；得失電子數(shù)必相等長(zhǎng)箭號(hào)只在方程式左邊，即在反應(yīng)物間表示，線橋不跨越等號(hào)；長(zhǎng)箭號(hào)的箭頭與箭尾已表示電子的轉(zhuǎn)移和方向，不能也不必再注明得失長(zhǎng)箭號(hào)的含義箭尾在反應(yīng)物某元素處，箭頭在同一元素形成的生成物處；表示每一種元素得失電子的情況箭尾在反應(yīng)物中失去電子(或偏離)的元素一方，箭頭指在反應(yīng)物中得到電子(或偏向)的元素一方；表明元素間電子轉(zhuǎn)移的情況(方向和總數(shù))【例3】 已知KH和H2O反應(yīng)生成H2和KOH，反應(yīng)中1 mol KH()A失去1 mol電子 B得到1 mol電子C失去2 mol電子 D沒(méi)有電子得失解析：根據(jù)題干信息，KH和H2O反應(yīng)生成H2和KOH可寫(xiě)出該反應(yīng)的方程式：KHH2O=H2KOH(利用觀察法即可配平)。本反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，化合價(jià)發(fā)生變化的只有H元素，KH中H為1價(jià)，H2O中H為1價(jià)，反應(yīng)后變?yōu)镠2中的0價(jià)，因此該反應(yīng)中每有1 mol KH參加反應(yīng)，氫元素就失去1 mol電子。答案：A4氧化劑、還原劑(1)氧化劑、還原劑在氧化還原反應(yīng)中，所含的某種元素的化合價(jià)降低的反應(yīng)物，稱為氧化劑，所含的某種元素的化合價(jià)升高的反應(yīng)物，稱為還原劑。氧化劑反應(yīng)時(shí)本身被還原，具有氧化性；還原劑在反應(yīng)時(shí)本身被氧化，具有還原性。氧化劑被還原所得到的產(chǎn)物叫做還原產(chǎn)物，還原劑被氧化所得到的產(chǎn)物叫做氧化產(chǎn)物。氧化還原反應(yīng)中各概念之間的關(guān)系可表示為：【例41】 在泡沫橡膠的制造中，要利用下面反應(yīng)放出氧氣：2H2O22H2OO2，該反應(yīng)中的雙氧水()A僅為氧化劑B僅為還原劑C既是氧化劑又是還原劑D既不是氧化劑又不是還原劑解析：反應(yīng)物H2O2中氧元素的化合價(jià)為1價(jià)，反應(yīng)后一部分升高為0價(jià)(O2)，一部分降低為2價(jià)(H2O)，所以，H2O2既是氧化劑又是還原劑。答案：C(2)常見(jiàn)的氧化劑和還原劑【例42】 在S2KNO33C=K2SN23CO2的反應(yīng)中，_元素被氧化，_元素被還原；_元素的原子得到電子，_元素的原子失去電子；_是氧化劑，_是還原劑；_是氧化產(chǎn)物，_是還原產(chǎn)物。解析：解答有關(guān)氧化還原反應(yīng)的問(wèn)題，應(yīng)先從化合價(jià)的變化入手，找到電子轉(zhuǎn)移的情況：碳元素()化合價(jià)升高，失電子，被氧化，C是還原劑，CO2是氧化產(chǎn)物；硫元素()、氮元素()，化合價(jià)均降低，得電子，被還原，S、KNO3是氧化劑，K2S、N2是還原產(chǎn)物。答案：CS、NS、NCS、KNO3CCO2K2S、N25探究鐵及其化合物的氧化性或還原性(1)鐵元素的存在鐵元素在地殼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.65%，僅次于氧、硅和鋁。它在自然界里有單質(zhì)形態(tài)(如隕鐵)存在，更多的則是以2價(jià)和3價(jià)的化合態(tài)存在。鐵的化合物在自然界中主要以礦石的形式存在，如黃鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦等。(2)鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體鐵的價(jià)態(tài)2價(jià)3價(jià)的2價(jià)，的3價(jià)水溶性不溶不溶不溶穩(wěn)定性不穩(wěn)定，在空氣里加熱迅速被氧化穩(wěn)定穩(wěn)定與稀硫酸反應(yīng)FeO2H=Fe2H2OFe2O36H= 2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O共性高溫時(shí)，都能被C、CO、H2、Al等還原劑還原，還原過(guò)程中鐵的化合價(jià)逐漸降低，最終都生成單質(zhì)鐵(3)鐵的氫氧化物鐵的氫氧化物有兩種：Fe(OH)2、Fe(OH)3，它們都是不溶性弱堿。一般是通過(guò)可溶性的亞鐵鹽和鐵鹽分別與堿反應(yīng)制得的。如：FeCl22NaOH=Fe(OH)22NaClFeCl33NaOH=Fe(OH)33NaClFe(OH)2與Fe(OH)3的比較Fe(OH)3Fe(OH)2顏色、狀態(tài)紅褐色固體白色固體酸堿性弱堿性弱堿性對(duì)熱的穩(wěn)定性不穩(wěn)定2Fe(OH)3Fe2O33H2O不穩(wěn)定Fe(OH)2FeOH2O與非氧化性酸反應(yīng)Fe(OH)33HCl=FeCl33H2OFe(OH)22HCl=FeCl22H2O(現(xiàn)象：沉淀由白色灰綠色紅褐色)與氧氣反應(yīng)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制備鹽溶液與堿溶液反應(yīng)Fe33OH=Fe(OH)3Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NHFe22OH=Fe(OH)2Fe22NH3H2O=Fe(OH)22NH【例51】 在如圖所示裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備白色的Fe(OH)2沉淀。(1)在試管里加入的試劑是_。(2)在試管里加入的試劑是_。(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管和中加入試劑，打開(kāi)止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是_。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是_ _。解析：試管是開(kāi)口式，無(wú)法用產(chǎn)生的氣體將溶液壓入試管中，所以制取FeSO4應(yīng)放在試管中，而在試管中加入不含O2的NaOH溶液。當(dāng)Fe與稀H2SO4放入試管后，產(chǎn)生的H2可通過(guò)短管將試管內(nèi)的空氣排出，經(jīng)過(guò)打開(kāi)的止水夾通入試管中，再排盡試管內(nèi)的空氣。然后關(guān)閉止水夾，試管內(nèi)產(chǎn)生的H2無(wú)法逸出，H2產(chǎn)生的壓強(qiáng)將試管內(nèi)的FeSO4溶液通過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)管壓入試管內(nèi)。在壓液過(guò)程中，液體都處于H2環(huán)境中，從而避免了被空氣中的O2氧化，使得Fe(OH)2能保存較長(zhǎng)時(shí)間。答案：(1)稀H2SO4、鐵屑(2)NaOH溶液(3)檢驗(yàn)試管出口處排出的H2的純度，當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾(4)試管中反應(yīng)生成的H2充滿了試管和試管，使外界空氣不容易進(jìn)入(4)鐵及其化合物的氧化性和還原性實(shí)驗(yàn)試劑：鐵粉、稀硫酸、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、稀硝酸、KSCN溶液、鋅片、銅片。原理分析：鐵元素的化合價(jià)有0、2、3三種價(jià)態(tài)，0價(jià)鐵(即鐵單質(zhì))只有還原性，在與弱氧化劑(稀硫酸、FeCl3溶液)反應(yīng)時(shí)，可被氧化為Fe2；3價(jià)鐵(即Fe3)只有氧化性，在與還原劑(鐵粉、鋅片、銅片)反應(yīng)時(shí)，可被還原為Fe2；Fe2既有氧化性又有還原性，因而Fe2既可被氧化為Fe3，也可被還原為Fe。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)方程式鐵與稀鹽酸、稀硝酸、氯水的反應(yīng)(1)用3支試管分別取少量鐵粉(2)分別加入5 mL稀鹽酸、稀硝酸、氯水鐵與稀鹽酸的反應(yīng)，溶液顯淺綠色，有氣體產(chǎn)生鐵與稀硝酸、氯水的反應(yīng)，溶液顯黃色，有氣體產(chǎn)生Fe2HCl=FeCl2H2Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O(不要求掌握)Fe2HCl=FeCl2H22FeCl2Cl2=2FeCl3FeCl2與稀硝酸、氯水的反應(yīng)(1)用2支試管分別取FeCl2溶液5 mL(2)分別加入5 mL稀硝酸、氯水反應(yīng)后溶液顯黃色，加入KSCN后溶液顯血紅色3FeCl24HNO3(稀)=2FeCl3Fe(NO3)3NO2H2O(不要求掌握)2FeCl2Cl2=2FeCl3FeCl2與鋅的反應(yīng)(1)用1支試管取少量鋅(2)加入FeCl2溶液5 mL溶液顏色由淺綠色退為接近無(wú)色FeCl2Zn=ZnCl2FeFeCl3與鋅、鐵、銅的反應(yīng)(1)用3支試管分別取少量鋅、鐵、銅(2)分別加入FeCl3溶液5 mL反應(yīng)后溶液加入KSCN后溶液不再顯示血紅色2FeCl3Fe=3FeCl22FeCl3Zn=ZnCl22FeCl22FeCl3Cu=CuCl22FeCl2實(shí)驗(yàn)結(jié)果：Fe粉只具有還原性；FeCl2既具有氧化性又具有還原性；FeCl3只具有氧化性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可歸納整理如下：(5)Fe2、Fe3的檢驗(yàn)方法Fe3的檢驗(yàn)：方法一：可以通過(guò)溶液呈棕黃色來(lái)基本判定含有Fe3。方法二：滴加KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠t色，說(shuō)明Fe3存在。Fe33SCN=Fe(SCN)3(紅色)方法三：滴加NaOH溶液，若產(chǎn)生紅褐色沉淀，說(shuō)明有Fe3存在。Fe33OH=Fe(OH)3(紅褐色)Fe2的檢驗(yàn)：方法一：可以通過(guò)溶液呈淺綠色來(lái)基本判定含有Fe2。方法二：滴加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再加入新制氯水，溶液立即變成血紅色，說(shuō)明原溶液中有Fe2存在。方法三：滴加NaOH溶液，若滴入堿液后立即生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，則原溶液中含F(xiàn)e2。【例52】 要證明某溶液中不含F(xiàn)e3而可能含有Fe2，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)最佳順序?yàn)?)加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液ABC D解析：先加入少量KSCN溶液，若溶液不變紅，則證明無(wú)Fe3；再加入氯水，如有Fe2則被氧化為Fe3，與KSCN反應(yīng)生成血紅色物質(zhì)。KMnO4溶液也能氧化Fe2，但其本身是紫色，使顏色變化不易觀察。答案：C談重點(diǎn) 檢驗(yàn)Fe2的注意點(diǎn)(1)試劑加入的先后順序，防止Fe2被氧化成Fe3而干擾檢驗(yàn)。待測(cè)液不變色紅色(2)防止加入強(qiáng)氧化性物質(zhì)將Fe2氧化，如酸性的NO、酸性的ClO等。(3)防止加入一些有色溶液，如KMnO4溶液。6Fe、Fe2、Fe3的關(guān)系(“鐵三角”關(guān)系)將單質(zhì)Fe、亞鐵鹽(Fe2)、鐵鹽(Fe3)之間的相互轉(zhuǎn)化稱為“鐵三角”關(guān)系?！拌F三角”關(guān)系是鐵及其化合物的知識(shí)的核心，是考試的重點(diǎn)之一。單質(zhì)鐵只有還原性，F(xiàn)e2既有氧化性，又有還原性，但以還原性為主；Fe3有較強(qiáng)的氧化性。當(dāng)Fe、Fe2遇到較強(qiáng)的氧化劑時(shí)轉(zhuǎn)化成Fe3，當(dāng)Fe遇較弱氧化劑時(shí)，轉(zhuǎn)化成Fe2，當(dāng)Fe3遇較強(qiáng)還原劑時(shí)，轉(zhuǎn)化成Fe2或Fe。有關(guān)反應(yīng)方程式為：FeFe2：FeSFeS，F(xiàn)eI2FeI2，Cu2Fe=CuFe2，2HFe=Fe2H2，2Fe3Fe=3Fe2。FeFe3：2Fe3Cl22FeCl3,2Fe3Br22FeBr3,3Fe2O2Fe3O4，F(xiàn)e4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O。Fe2Fe3：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，2Fe2Br2=2Fe32Br，4Fe2O24H=4Fe32H2O,3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O,2Fe2H2O22H=2Fe32H2O,5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。Fe3Fe2：2Fe3Cu=2Fe2Cu2，2Fe3Zn=2Fe2Zn2(若Zn過(guò)量，則發(fā)生反應(yīng)：Fe2Zn=FeZn2)，2Fe3H2S=2Fe2S2H，2Fe32I=2Fe2I2,2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H。Fe2、Fe3Fe：Fe2O33CO2Fe3CO2，F(xiàn)e2Zn=FeZn2。【例6】鐵有如下變化：隔絕空氣加熱鐵粉與硫粉的混合物可發(fā)生反應(yīng)，得到黑色的硫化亞鐵A；把A投入稀鹽酸中，可發(fā)生反應(yīng)，放出無(wú)色有臭雞蛋氣味的H2S，得到淺綠色溶液B；向B中加入足量的NaOH溶液，迅速發(fā)生反應(yīng)，并得到白色沉淀C，此白色沉淀C在空氣中極不穩(wěn)定，會(huì)被O2氧化(發(fā)生反應(yīng))而迅速變?yōu)榛揖G色，且顏色逐漸加深，最終變?yōu)榧t褐色物質(zhì)D；D溶于鹽酸發(fā)生反應(yīng)，得到棕黃色溶液E。(1)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)上述反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的有_，其中鐵元素被氧化的是_。解析：根據(jù)鐵及其化合物的性質(zhì)判斷A、B、C、D、E的成分，完成化學(xué)方程式，然后根據(jù)元素化合價(jià)的變化做出相應(yīng)解答。由“白色沉淀C在空氣中變?yōu)榛揖G色且顏色逐漸加深，最終變?yōu)榧t褐色D”知C為Fe(OH)2，D為Fe(OH)3，而C是由BNaOH反應(yīng)而來(lái)，ABH2S，則B為FeCl2，A為FeS，F(xiàn)e(OH)33HCl=FeCl33H2O，則E為FeCl3，至此的化學(xué)方程式便可輕松寫(xiě)出：FeSFeSFeS2HCl=FeCl2H2SFeCl22NaOH=Fe(OH)22NaCl4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3Fe(OH)33HCl=FeCl33H2O逐一分析5個(gè)化學(xué)方程式中元素的化合價(jià)：無(wú)元素化合價(jià)變化。答案：(1)FeSFeSFeS2HCl=FeCl2H2SFeCl22NaOH=Fe(OH)22NaCl4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3Fe(OH)33HCl=FeCl33H2O(2)7判斷物質(zhì)的氧化性、還原性相對(duì)強(qiáng)弱的依據(jù)(1)概念氧化性：物質(zhì)具有得到電子的性質(zhì)或具有化合價(jià)降低的性質(zhì)。還原性：物質(zhì)具有失去電子的性質(zhì)或具有化合價(jià)升高的性質(zhì)。(2)元素的價(jià)態(tài)與氧化性、還原性的關(guān)系處于最高價(jià)態(tài)的元素對(duì)應(yīng)的物質(zhì)，只有氧化性，但氧化性不一定強(qiáng)。處于最低價(jià)態(tài)的元素對(duì)應(yīng)的物質(zhì)，只有還原性，但還原性不一定強(qiáng)。處于中間價(jià)態(tài)的元素對(duì)應(yīng)的物質(zhì)既有氧化性，又有還原性。析規(guī)律 價(jià)態(tài)規(guī)律以上幾點(diǎn)，我們可以用一句話來(lái)概括，以幫助記憶：“高價(jià)氧化、低價(jià)還、中間價(jià)態(tài)兩性全”。(3)物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行判斷說(shuō)明：Fe對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子為Fe2，F(xiàn)e3的氧化性介于Ag和Hg2之間，即氧化性：Hg2Fe3Ag，單質(zhì)的還原性減弱指原子失電子能力減弱，而該原子對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子得電子能力增強(qiáng)，所以上述規(guī)律可總結(jié)為“難失易得”，稱為“難易律”。由此可推廣：易得電子的非金屬原子得到電子變成陰離子后，難失電子；難得電子的非金屬原子得到電子變成陰離子后，易失電子。根據(jù)非金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行判斷根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式判斷a氧化還原反應(yīng)總是遵循以下規(guī)律(簡(jiǎn)稱“強(qiáng)弱律”)氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑還原產(chǎn)物。上述規(guī)律可總結(jié)為：比什么性，找什么劑，產(chǎn)物之性小于劑。b可根據(jù)同一反應(yīng)中的氧化劑、還原劑判斷例如：SO2SO2，氧化性：O2S根據(jù)被氧化或被還原的程度判斷例如：2Fe3Cl22FeCl3，F(xiàn)eSFeSCl2能將Fe氧化到3價(jià)，而S只能將Fe氧化到2價(jià)；因此，氧化性：Cl2S根據(jù)反應(yīng)條件判斷不同的氧化劑與同一種還原劑反應(yīng)，反應(yīng)越容易，說(shuō)明氧化劑的氧化性越強(qiáng)；不同的還原劑與同一種氧化劑反應(yīng)，反應(yīng)越容易，說(shuō)明還原劑的還原性越強(qiáng)。例如MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O2KMnO416HCl(濃)=2KCl2MnCl25Cl28H2O同是將濃鹽酸氧化為Cl2，MnO2必須在加熱的條件下才能進(jìn)行，而KMnO4在常溫下即可進(jìn)行，說(shuō)明氧化性：KMnO4MnO2。根據(jù)濃度大小判斷如氧化性：濃硫酸強(qiáng)于稀硫酸，濃硝酸強(qiáng)于稀硝酸?！纠?1】 根據(jù)下列反應(yīng)判斷有關(guān)物質(zhì)還原性由強(qiáng)到弱的順序是()H2SO3I2H2O=2HIH2SO42FeCl32HI=2FeCl22HClI23FeCl24HNO3=2FeCl3NO2H2OFe(NO3)3AH2SO3IFe2NOBIFe2H2SO3NOCFe2IH2SO3NODNOFe2H2SO3I解析：氧化還原反應(yīng)一般可以概括成如下形式：氧化劑還原劑=還原得到ne產(chǎn)物氧化失去ne產(chǎn)物這樣，根據(jù)反應(yīng)得物質(zhì)的還原性H2SO3I，由反應(yīng)得知物質(zhì)的還原性IFe2，由反應(yīng)得知物質(zhì)的還原性Fe2NO。由此得出這四種還原劑的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篐2SO3IFe2NO。答案：A【例72】 已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是()A3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3BCl2FeI2=FeCl2I2CCo2O36HCl=2CoCl2Cl23H2OD2Fe32I=2Fe2I2解析：由于Fe3氧化性強(qiáng)于I2，所以FeI3不存在，A中反應(yīng)不可能發(fā)生。B、C、D中反應(yīng)符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律，所以可以發(fā)生。例n(Cl2)n(FeI2)11時(shí)，即發(fā)生B項(xiàng)的反應(yīng)。答案：A【例73】 已知X和Y是兩種單質(zhì)，它們之間發(fā)生反應(yīng)：XY=X2Y2?，F(xiàn)有下列敘述，其中正確的是()X發(fā)生氧化反應(yīng)X是氧化劑Y2是還原產(chǎn)物X2具有氧化性Y2具有還原性Y單質(zhì)氧化性比X2強(qiáng)A BC D解析：由反應(yīng)方程式可知：XX2，YY2，所以X元素化合價(jià)升高，發(fā)生了氧化反應(yīng)，被氧化生成X2，故X是還原劑，具有還原性，X2是氧化產(chǎn)物，具有氧化性；同理，Y元素化合價(jià)降低，發(fā)生了還原反應(yīng)，被還原生成Y2，故Y是氧化劑，具有氧化性，Y2是還原產(chǎn)物，具有還原性。氧化劑(Y)的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物(X2)的氧化性。答案：C【例74】 某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物質(zhì)X。(1)已知KBrO3在反應(yīng)中得到電子，則該反應(yīng)的還原劑是_。(2)已知0.2 mol KBrO3在反應(yīng)中得到1 mol電子生成X，則X的化學(xué)式為_(kāi)。(3)根據(jù)上述反應(yīng)可推知_。a氧化性：KBrO3H3AsO4 b氧化性：H3AsO4KBrO3c還原性：AsH3X d還原性：XAsH3(4)將氧化劑和還原劑的化學(xué)式及其配平后的系數(shù)填入下列方框中，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：解析：(1)KBrO3在反應(yīng)中得到電子，則另外一種化合價(jià)變化的元素在反應(yīng)中失去電子被氧化，所給物質(zhì)中As元素化合價(jià)發(fā)生了變化，低價(jià)態(tài)的AsH3是還原劑。(2)0.2 mol KBrO3得到1 mol電子，說(shuō)明Br元素在反應(yīng)中降低了5價(jià)，所以X的化學(xué)式為Br2。(4)利用氧化還原反應(yīng)中電子得失相等的規(guī)律可配平該方程式為4H2SO4=4K2SO44Br25H3AsO44H2O答案：(1)AsH3(2)Br2(3)ac(4)