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三、氧化还原反应中的规律
(1)常见的氧化剂与还原剂:
常见氧化剂:
①活泼的非金属单质:F2、Cl2、Br2、I2、O2、S、N2等;
②能电离出H+的物质:HCl、H2SO4、NaHSO4等,在氧化还原反应中起氧化剂作用的实际上是H+;
③不活泼金属的阳离子:Ag+、Cu2+、Fe3+等;
④某些含高价态元素的物质:MnO2、KMnO4、H2SO4(浓)、HNO3、KClO3等;
⑤过氧化物:Na2O2、H2O2等;
常见还原剂:①金属单质:Na、Mg、Al、Zn、Fe、K、Ca、Ba、Fe、Cu等;
②某些非金属单质:H2、C、P、S等;
③含较低价态元素的物质:CO、SO2、HCl、H2S、FeCl2、Na2SO3
= 6 \* GB3 ⑥氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。如:Na-e_-------Na+, Al-3e――――Al3+,但根据金属活动表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。
从元素的价态考虑:最高价态___只有氧化性,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等;
最低价态___只有还原性,如金属单质、Cl-、S2_等;
中间价态___既有氧化性又有还原性,如Fe2+、S、Cl2等
(2)常用判断方法
①根据金属活泼性判断:
金属性越强,单质的还原性越强,其对应离子的氧化性越弱。
单质还原性:按金属活动性顺序表的顺序依次减弱。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
金属越不活泼,其单质的还原性越弱
离子氧化性:按金属活动性顺序表的顺序依次增强(铁指Fe2+)。
K
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ Hg2+ Ag+
金属越不活泼,其阳离子的氧化性越强
如氧化性:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+
②根据非金属的活泼性判断:
非金属性越强,单质的氧化性越强,其对应离子的还原性越弱。
单质氧化性:F2>Cl2>Br2>I2>S
离子还原性:S2_>I->Br->Cl->F-
例:已知X2,Y2,Z2,W2四种物质的氧化性强弱为:W2 Z2 X2 Y2,下列氧化还原反应能发生的是 ( )A. 2W- + Z2 →2Z- + W2 B. 2X- + Z2 →2Z- + X2C. 2Y- + W2 → 2W- + Y2 D. 2Z- + X2 →2X- + Z2
③通过化学反应进行的方向比较:氧化剂+还原剂氧化产物+还原产物
氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物
④通过与同一物质反应的产物比较:如:2Fe+3Cl2 →2FeCl3 ,Fe+S→FeS ,可得出氧化性Cl2 >S。
⑤由反应条件的难易比较:
不同氧化剂与同一还原剂反应,反应条件越易,氧化性越强;不同还原剂与同一氧化剂反应,条件越易,还原性越强。如卤素单质与H2的反应,按F2、Cl2、Br2、I2的顺序反应越来越难,反应条件要求越来越高,则可得出氧化性F2>Cl2 >Br2 >I2 。注:判断物质的氧化性或还原性强弱是依据电子转移的难易,而不是电子转移多少。
Cu + 4HNO3(浓)→ Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
3Cu + 8HNO3(稀)→ Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
氧化性: 浓硝酸 稀硝酸
⑥对同一元素而言,一般价态越高,氧化性越强,如Fe3+>Fe2+>Fe;价态越低,氧化性越弱,如S2―<S<SO2。(特例:氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4 )
⑦某些氧化剂的氧化性和还原剂的还原性与下列因素有关:
浓度:一般来说,溶液浓度越大,氧化性(或还原性)就越强
如:氧化性:浓硝酸稀硝酸, 浓硫酸稀硫酸
还原性:浓盐酸稀盐酸。
酸碱性:如KMnO4的氧化性随溶液酸性的增强而增强。(一般地,在酸性环境中,KMnO4的还原产物为Mn2+;在中性环境中,KMnO4的还原产物为MnO2;在碱性环境中,KMnO4的还原产物为K2MnO4 。)例如:MnO4― +H2S +H+ → 2Mn2+ +5S↓+8H2O
温度,催化剂:不同氧化剂(或还原剂)与同种还原剂(或氧化剂)反应,条件要求越高,则其氧化性(或还原性)就越弱。
如:2KMnO4 + 16HCl →2KCl + 5Cl2 ↑+ 8H2O
MnO2 + 4HCl →MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑
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