国二讲义--氧化还原.DOC

氧化與還原 一、活性:物質產生化學反應的容易與否，稱為此物質的活性。一般來說，我們以元素與_______反應容易與否，來比較元素的活性大小。例如鎂帶燃燒是劇烈的氧化反應，會發出強光和熱;但鐵卻不容易燃燒，因此鎂帶對氧的活性大，而鐵對氧的活性小。 二、活性大小:鉀鈉鈣鎂鋁碳鋅鐵錫鉛銅汞銀鉑金。 鉀、鈉的活性極大，放入水中便會劇烈燃燒，並產生氫氣。其新切面為銀白色光澤，但在室溫下很快與氧反應而失去光澤，因此平時必須要存放在石油中，與氧隔絕。鈉在空氣中受熱很容易燃燒，火焰呈黃色，燃燒後的產物溶於水呈________性。 銅受熱不會起火燃燒，僅在表面生成黑色物質，此即氧化銅。氧化銅難溶於水，故不使石蕊試紙變色。 鐵長期在空氣中，容易與氧作用而生鏽，因此博物館中的銅器收藏品遠多於鐵器，這是因為鐵對氧的活性比銅對氧的活性大，且氧化物容易鏽蝕而剝落的原因。 鋁、鋅的活性比鐵大，但是其氧化物卻慎密而不易脫落，有保護內部金屬不再氧化的功用。 三、狹義的氧化還原反應 (1)氧化：物質與氧相化合之過程稱為氧化作用 ??? 例 : 鎂在空氣中燃燒生成氧化鎂 : 2Mg + O2 → 2MgO? 稱Mg被氧化 ?????????氫與氧化銅作用 : H2 + CuO → H2O + Cu?? 稱H2 被氧化(2)還原：由物質奪去氧的反應，還原是氧化的逆反應。 氧化還原不一定限於與氧作用或奪取氧之作用，凡涉及易見或不易見的電子移轉，或氧化數變化之作用即為氧化還原反應。 (1)由電子移轉之觀念解釋： 氧化：失去電子的變化 例 : Zn (S) →? Zn 2+(aq) + 2e- 還原：獲得電子的變化 例 : Ni 2+(aq) + 2e- →? Ni (s) 但有些反應雖是氧化還原，但並無明顯的電子移轉。 (2)由氧化數(原子價)之變化解釋氧化還原： 氧化：反應後氧化數增加的反應。 還原：反應後氧化數減少的反應。 例： ()鐵屑與銅離子的反應： 把鐵屑或鐵絲浸入硫酸銅水溶液中，稍微加熱即有銅粉析出，即 ()鋅與稀酸(硫酸或鹽酸即可)的反應： 把金屬鋅放入稀酸中，即可觀察到金屬表面產生氫氣，金屬逐漸溶解，其反應為 (1)還原劑： 一般稱能使另一種物質還原之物質為還原劑。 本身失去電子之物質。 作用時本身氧化數增加，使他種物質氧化數減少。 (2)氧化劑： 能使另一物質氧化者稱為氧化劑。 本身由他種物質(還原劑)獲得電子作用之物質。 使他種物質氧化數增高，本身氧化數降低。 例： (1)必有氧化數之改變或電子之轉移。 (2)在化學反應中，氧化與還原同時發生，同時結束。 (3)在氧化還原反應中氧化劑被還原，還原劑被氧化。 (4)就電子得失而言，氧化劑所獲得之電子等於還原劑失去之電子數。故在整個過程中物系仍保持電中性。 (5)就氧化數而言，還原劑之氧化數增加等於氧化劑氧化數之減少。 (6)化劑與還原劑同時存在時，才能夠產生氧化還原反應。 下列哪一組金屬氧化時會在表面生成一層緻密的氧化層，可防止內部金屬繼續被氧化？　(A)鈉、鉀　(B)鎂、鋁　(C)鋅、鋁　(D)銅、鐵 下列哪一種元素可在二氧化碳中繼續燃燒？　(A)碳　(B)鋅　(C)鉛　(D)鎂 實驗室中常把鈉貯藏於石油中之理由是：　(A)鈉可與石油化合　(B)鈉對石油的活性較大　(C)可阻止與空氣接觸　(D)可增加與空氣接觸 三種金屬X、Y、Z，其活性的大小順序為X＞Y＞Z，而XO、YO、ZO分別為其氧化物，則下列哪一反應是正確的？　(A) XO+Y→X+YO　(B) YO+Z→Y+ZO　(C) XO+Z→X+ZO　(D) ZO+Y→Z+YO 假設A、B、C、D代表四種元素，AO、BO、CO、DO代表它們的氧化物，依據下列反應：A＋DO AO＋D，B＋CO → 無作用，AO＋B → A＋BO，則A、B、C、D四種元素對氧的活性最大的為　(A) A　(B) B　(C) C　(D) D 嘉嘉以燃燒匙取少量硫粉，用酒精燈點燃後，再放入氧氣瓶中燃燒。關於硫粉的燃燒情形，下列敘述何者正確？　(A)燃燒的硫粉放入氧氣瓶中，火焰立即熄滅　(B)黃色的硫粉，燃燒時產生黃色的火焰　(C)硫粉燃燒產生的氣體，可使溼石蕊試紙變藍　(D)硫粉燃燒的時候，會產生刺激性的臭味 小暘取鈉、鋅、銅三種金屬元素任意標示為甲、乙、丙並進行實驗，如附圖所示。根據小暘實驗的流程及觀察的結果，下列敘述何者正確？　(A)甲為銅，乙為鈉，丙為鋅　(B)甲為鋅，乙為銅，丙為鈉　(C)甲為銅，乙為鋅，丙為鈉　(D)甲為鋅，乙為鈉，丙為銅 七、氧化還原的應用一、金屬冶煉的原理：????(1)冶煉：自然界中，除了金、鉑等少數化學活性小的金屬，以元素狀態存在外，大多數的金屬（如鐵、鋁、銅等），都是以化合物的狀態存在於礦石中，從金屬礦提煉金屬的過程稱為冶煉。(2