理解概念抓本质,辨析原因判正误

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  一、有关氧化剂、还原剂概念及判断易错易混点归纳
  1.氧化还原反应中,非金属单质一定只作氧化剂。
  非金属元素既有正价又有负价,故氧化还原反应中,绝大多数非金属单质既可作氧化剂又可作还原剂,只是以氧化剂为主。活泼非金属单质与强还原剂反应时,活泼非金属单质作氧化剂;较不活泼非金属单质与强氧化剂反应时,不活泼金属单质作还原剂;某些非金属单质如CI2与热NaOH 浓溶液反应时,非金属单质既作氧化剂又作还原剂。
  2.反应物不是氧化剂就是还原剂。
  在氧化还原反应中,一定有氧化剂和还原剂,但氧化剂和还原剂可以是不同物质,也可以是同一种物质。如反应:
  Cl2 2NaOH=NaCI NaClO H2O
  Cl2既是氧化剂又是还原剂。
  3.有水参加的氧化还原反应,水不是氧化剂就是还原剂。
  很多有水参加的氧化还原反应中,水不是氧化剂,就是还原剂。但还有不少氧化还原反应,水只是反应物,既不是氧化剂又不是还原剂。如CI2与水反应、Na2O2与水反应等,水只作反应物。
  4.氧化还原反应中,氧化剂、还原剂(或氧化产物、还原产物)应是不同种类物质。
  大多数氧化还原反应,氧化剂、还原剂(或氧化产物、还原产物)一般都是不同种类的物质。但歧化反应中,氧化剂和还原剂为同一种物质;归中反应中,氧化产物和还原产物也为同一种物质。
  5.生成物来源于氧化剂或还原剂时,一定是氧化产物或还原产物。
  生成物来源于氧化剂或还原剂时,常常是还原产物或氧化产物,有时既是氧化产物又是还原产物。但也有特殊情况,如反应:
  2KI O3 H2O=2KOH I2 O2
  O2虽来源于氧化剂O3,但氧元素的化合价未变化,故O2不是还原产物。
  6.某些较复杂的氧化还原反应中,可根据电子、原子守恒判断氧化剂。还原剂对于反应:
  2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO2 3H2↑
  来说,很容易判断Al作还原剂,但根据电子守恒及原子守恒,不少学生会错误判断出氧化剂应是NaOH和H2O。而实际上这个反应可分为两个过程,第一个过程是Al与水微弱反应生成Al(OH)3。(此反应为氧化还原反应),NaOH与该反应生成的Al(OH)3发生非氧化还原反应生成NaAlO2,故氧化剂只能是水。此反应实际上应为:
  2A1 2NaOH 6H2O=2NaAIO2 3H2↑ 4H2O
  与之类似的还有Si与NaOH溶液反应。
  二、有关氧化还原反应概念及判断易错易混点归纳
  1.有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应。
  绝大多数有单质参加或生成的反应都属于氧化还原反应。但同素异形体(单质)之间的相互转化,反应中均有单质参加或生成,但元素的化合价始终为0,未发生化合价的变化,故这类反应并不属于氧化还原反应。上述说法未能考虑到同素异形体之间转化的特殊情况,故错误。
  2.无单质生成的分解反应一定不属于氧化还原反应。
  有单质生成的分解反应一定属于氧化还原反应,绝大多数无单质生成的分解反应都属于非氧化还原反应。但分解反应如:
  4Na2SO3 Na2S 3Na2SO4
  虽然没有单质生成,但反应前后硫元素却发生了化合价的变化,属于氧化还原反应,故上述说法错误。
  3.无单质参加的化合反应一定不属于氧化还原反应。
  有单质参加的化合反应一定属于氧化还原反应,绝大多数无单质参加的化合反应都属于非氧化还原反应。但有些化合反应如:SO2 H2O2=H2SO4 虽然没有单质参加,但S、O两种元素发生了化合价的变化,属于氧化还原反应,故上述说法错误。
  4.氧化还原反应一定都属于四大基本反应类型。
  绝大多数氧化还原反应都可划人四大基本反应类型中的某一类型中,但有些氧化还原反应与四大基本反应类型之间并没有关系。如CO还原某些金属氧化物、Na2O2与水或CO2反应等,虽属于氧化还原反应,但不属于四大基本反应类型中的任何一种反应。
  5.有强氧化性物质参加的反应一定属于氧化还原反应。
  浓、稀硝酸和浓硫酸都具有强氧化性,必须遇到强还原剂且发生化合价的变化才能体现它的强氧化性,该反应才属于氧化还原反应。但有些反应虽有强氧化性物质参加反应,但无化合价的变化,只能属于非氧化还原反应,如:Na2SO3 RSO4(浓)=Na2SO4 H2O SO2↑
  6.隐含于非氧化还原反应中的氧化还原反应。
  有些反应貌似非氧化还原反应,但实质发生的是氧化还原反应。如将SO2通入漂白粉溶液中,该反应并不是SO2 Ca(ClO)2=CaSO3↓ 2HClO实际上反应生成的HCIO具有强氧化性,CaSO3有强还原性,它们之间还要继续发生氧化还原反应,故上述反应应优先考虑氧化还原反应。类似的还有氢碘酸溶液与Fe(OH)3 反应、FeO与稀硝酸反应等,并不是简单的复分解反应,都隐含着氧化还原反应。
  7.氧化还原反应都能设计成原电池。
  构成原电池的反应一定属于氧化还原反应,但氧化还原反应并不一定都能设计成原电池。只有自发的、放热的氧化还原反应才能设计成原电池。而吸热、非自发进行的氧化还原反应不能设计成原电池。
  三、有关氧化性、还原性强弱概念及判断易错易混点归纳
  1.置换反应中,反应物中单质的还原性一定比生成物中单质的还原性强
  根据同一氧化还原反应还原性判断规律知,一般还原剂的还原性强于还原产物的还原性,故绝大多数置换反应都符合这一规律。但有些置换反应虽能进行,是依据平衡移动原理来进行,并不是依据还原剂的还原性强于还原产物的还原性。   如反应:
  2C SiO2 Si 2CO↑
  Mg 2CsCl MgCl2 2Cs↑
  等,是因为产生的CO或Cs气体逸出,降低了生成物的浓度,从而使平衡均正向移动,使得反应能够发生,并不是因为C的还原性强于Si,也不是因为Mg的还原性强于Cs。
  2.氧化还原反应中,所有的非金属单质都既有氧化性又有还原性。
  绝大多数非金属元素既有正化合价又有负化合价,故在氧化还原反应中既有氧化性又有还原性。但氟元素只有负价而无正价,故F2只具有氧化性,而无还原性。
  3.含高价态元素的化合物一定具强氧化性,含较低价态元素的化合物一定具弱氧化性。
  高价态元素的化合物具有氧化性,低价态元素的化合物具有还原性,中间价态的既有氧化性又有还原性。但氧化性或还原性的强弱与多种因素有关,价态只是影响因素之一,不能单纯依据价态的高低来判断氧化性或还原性的强弱。如H3PO3中的P处于最高价态,但H3PO3却无强氧化性;HClO中Cl的化合价为 1价,但HClO却有强氧化性。
  4.同种元素不同价态的化合物,高价态物质的氧化性一定比低价态物质的氧化性强。
  许多含氧酸,价态越高氧化性越强,如氧化性:HNO3>HNO2,浓H2SO4 >H2SO3等。但氯的含氧酸氧化性却与之相反,氯元素价态越高,氧化性越弱,如HClO>HClO3>HC1O4。因为化合物的氧化性强弱不仅与价态昀高低有关,而且还与分子的稳定性有关。
  5.氧化剂的氧化性一定大于氧化产物的氧化性。
  同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性应该大于氧化产物的氧化性。但同一物质在不同条件下氧化能力大小却有所改变,如:
  I2 SO2 2H2O=2HI H2SO4
  (氧化性:I2>稀H2SO4。)
  2HI H2SO4(浓)=I2 SO2 2H2O
  (氧化性:浓H2SO4>I2)
  这两个反应都能发生,但I2和H2SO4的氧化性强弱却截然相反,这主要是因为硫酸的氧化性强弱还与其浓度有关,应有浓H2SO4>I2>稀H2SO4。故在分析同一种物质氧化性强弱时还应考虑浓度、温度及溶液pH等对它的氧化能力的影响。
  6.根据任何氧化还原反应都能比较氧化性或还原性的强弱。
  同一氧化还原反应中,存在氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,故可据此判断氧化性或还原性的强弱。但并不能根据一些分解反应来判断氧化性或还原性的强弱,如分解反应2HI H2 I2若根据上述判断规律,有氧化性:HI> I2,而实际上I2的氧化性强于HI。
  7.为增强高锰酸钾溶液的氧化能力,可加入任何酸酸化高锰酸钾,可提高高锰酸钾溶液的氧化能力,但加入的酸不能使高锰酸钾的氧化能力丧失,故应加入没有强氧化性的稀硫酸,不能加入具有强氧化性的硝酸,更不能加入具有还原性的稀盐酸。
  四、有关元素被氧化、被还原概念及判断易错易混点归纳
  1.氧化还原反应中,一种元素被氧化,一定有另一种元素被还原。
  在氧化还原反应中,一定有被氧化和被还原的元素,但被氧化和被还原的元素可能是不同种元素,也可能是同一种元素,如歧化反应和归中反应,被氧化和被还原的元素都是同一种元素。
  2.某元素由化合态变为游离态,可能被氧化,也可能被还原某元素处于化合态时,其化合价可能为正价,也可能为负价。若该元素由正价变为0价,化合价降低被还原,如:Fe CuSO4=FeSO4 Cu
  若该元素由负价变为0价,化合价升高被氧化,如:
  Cl2 2KI=2KCl I2
  3.一种物质被氧化,一定有另一种物质被还原。
  若氧化剂和还原剂为不同物质时,氧化剂(变价元素)被还原时,还原剂(变价元素)应被氧化。但氧化剂和还原剂为同一物质时,被氧化和被还原的为同一种反应物。
  4.氧化还原反应中,元素被还原的价态越低,氧化剂的氧化性越强。
  氧化剂的氧化性强弱除了与它自身性质有关外,还与浓度、温度、溶液的pH等外界条件密切相关,但与还原产物的价态高低没有直接关系。如铜与浓硝酸、稀硝酸的反应,其还原产物分别为NO2、NO,其价态分别由 5价降低到 4、 2价,但其氧化性却是浓硝酸强于稀硝酸。
  总之,学习氧化还原反应一定要拨开问题看本质,分清楚题目中的概念,才能在该类型题目上享有绝对主导权。
  (作者单位:江苏省淮海中学)
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