高中第三节 氧化还原反应图片课件ppt

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1.守恒规律及应用(1)守恒规律
(2)守恒规律在计算中的思维流程
(3)守恒规律在方程式配平中的应用氧化还原反应配平的基本步骤
示例:分析并配平下列化学方程式
第三步:求总数,从而确定氧化剂和还原剂的化学计量数
故H2S的化学计量数为3,HNO3的化学计量数为2。
第四步:配系数,先配平变价元素原子,再利用原子守恒配平其他元素原子(如H)。3H2S+2HNO3 ══ 3S↓+2NO+4H2O第五步:查守恒,部分元素原子(S、N、H)在配平时已符合守恒要求,最后利用其他元素原子(O)守恒来进行验证。
例1 在一定条件下,PbO2与Cr3+恰好完全反应,产物是Pb2+和 ,则PbO2与Cr3+的个数之比为(　　)A.3∶2B.2∶3C.3∶1D.1∶3
解析 1个Cr3+失去3个电子生成 ,1个PbO2得到2个电子生成Pb2+,根据得失电子守恒可知,PbO2与Cr3+的个数之比为3∶2。
例2 铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药等行业,但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强,必须进行处理。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染:
(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是　　　　　(填序号)。 (2)第①步,含 的废水在酸性条件下用绿矾(FeSO4·7H2O)处理,写出并配平反应的离子方程式:  　。 (3)纯净的K2Cr2O7可与HI发生如下反应,请配平:
解析 (1)①中铬元素由+6价降至+3价,④中铬元素由+3价升至+6价。(2)亚铁离子具有还原性,与重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子,反应的离子方程式为 +6Fe2++14H+ ══ 2Cr3++6Fe3++7H2O。(3)反应中Cr的化合价由+6价到+3价,降低3价,I的化合价由-1价到0价,升高1价,根据得失电子守恒, 的化学计量数为1,I-的化学计量数为6,由Cr、I原子守恒可知,Cr3+的化学计量数为2,I2的化学计量数为3,再由电荷守恒可知H+的化学计量数为14,最后根据H原子守恒确定水的化学计量数为7。
2.强弱规律与先后规律
例3 已知:2Fe3++2I- ══ I2+2Fe2+,Cl2+2Br- ══ Br2+2Cl-,2Fe2++Br2 ══ 2Fe3++2Br-。(1)上述反应中微粒的氧化性顺序是　 。 (2)在FeI2和FeBr2混合溶液中,通入一定量Cl2,溶液中存在的离子不合理的是(　　)A.Fe3+、Br-、Cl-B.I-、Br-、Cl-C.Fe2+、Cl-、Br-D.Fe2+、Br-、Cl-、I-
Cl2>Br2>Fe3+>I2
解析 (1)根据氧化还原反应中的“强弱规律”可知氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2。(2)根据已知方程式可知,各离子的还原性顺序为I->Fe2+>Br-,则发生的反应依次为Cl2+2I- ══ I2+2Cl-、2Fe2++Cl2 ══ 2Fe3++2Cl-、Cl2+2Br- ══ Br2+2Cl-。溶液中存在Fe3+、Br-、Cl-,说明I-、Fe2+被完全氧化,符合反应发生的先后顺序,A正确;溶液中存在I-、Br-、Cl-,说明I-没有被完全氧化,溶液中还应存在Fe2+,不符合反应发生的先后顺序,B错误;溶液中存在Fe2+、Cl-、Br-,说明I-被完全氧化,符合反应发生的先后顺序,C正确;溶液中存在Fe2+、Br-、Cl-、I-,说明I-没有被完全氧化,则Fe2+、Br-未被氧化,符合反应发生的先后顺序,D正确。
3.价态规律(1)高低规律:最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性。(2)“价态归中,互不交叉”规律:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为价态相邻能共存,价态相间能归中,归中价态不交叉,价升价降只靠拢。“价态归中,互不交叉”的三种情况:
应用:可判断氧化还原反应能否进行及反应产物。
(3)歧化反应规律“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Cl2+2NaOH ══ NaCl+NaClO+H2O。
例4 一定量的KClO3中加入浓盐酸发生如下反应:KClO3+6HCl(浓) ══ KCl+3Cl2↑+3H2O,其中发生氧化反应的元素和发生还原反应的元素的质量之比为(　　)A.1∶6B.6∶1C.1∶5D.5∶1
解析 根据题设可判断出发生还原反应的元素是KClO3中的Cl,发生氧化反应的元素是HCl中的Cl;由“化合价邻位转化”规律可知,HCl中有一部分Cl转入KCl中,还有一部分Cl转入Cl2中,再根据化学反应方程式中各物质的化学计量数判断,可知答案为D项。
1.已知反应O2+2H2S ══ 2S↓+2H2O,Na2S+I2 ══ 2NaI+S↓, 4NaI+O2+2H2SO4 ══ 2I2+2Na2SO4+2H2O,判断下列物质的氧化性强弱,正确的是(　　)A.O2>I2>SB.H2S>NaI>H2OC.S>I2>O2D.H2O>NaI>H2S
解析 判断依据是氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性;在第一个反应中氧化性O2>S;在第二个反应中氧化性I2>S;在第三个反应中氧化性O2>I2,因此氧化性:O2>I2>S。
2.在酸性条件下,可发生如下反应:
A.+4价B.+5价C.+6价D.+7价
解析 根据离子方程式中,反应前后离子所带电荷总数相等,即6-1=8-n-1,解得n=2,从而得出 中M的化合价为+6价。也可根据得失电子守恒计算。
Ⅲ:2KMnO4+16HCl(浓) ══ 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列推断正确的是(　　)
解析 由反应Ⅰ可知,Pb3O4中Pb(+2价)和Pb(+4价)含量之比为2∶1,A错误;反应Ⅰ中HNO3未将Pb2+氧化,可证明氧化性HNO3 ,根据反应Ⅲ可知氧化性: >Cl2,故Pb3O4可与盐酸发生氧化还原反应,故D正确。
4.对下列氧化还原反应中转移电子数的判断,不正确的是(　　)
解析 根据“只靠拢、不交叉”,反应H2S+H2SO4(浓) ══ S↓+SO2↑+2H2O中,S元素的化合价由H2S中的-2价升至S中的0价,S元素的化合价由浓硫酸中的+6价降至SO2中的+4价,转移2e-,A错误;反应3Cl2+6KOH 5KCl+KClO3+3H2O中,Cl元素的化合价部分由0价升至KClO3中的+5价,部分由0价降至KCl中的-1价,转移5e-,B正确;反应2Na2O2+2H2O ══ 4NaOH+O2↑中,Na2O2中O元素的化合价部分由-1价升至0价,部分由-1价降至-2价,转移2e-,C正确;反应2H2S+SO2 ══ 3S+2H2O中,S元素的化合价由H2S中的-2价升至0价,S元素的化合价由SO2中的+4价降至0价,转移4e-,D正确。
5.(2024·山东枣庄高一检测)已知I-、Fe2+、SO2和Br-均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为SO2>I->Fe2+>Br-。则下列反应不能发生的是(　　)