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氧化还原反应的考试范围主要包括:了解氧化还原反应的本质是电子转移,了解常见的氧化还原反应,掌握常见氧化还原反应的配平和相关的计算。其核心考点主要包括:(1)氧化剂、还原剂,氧化产物、还原产物的判断;(2)氧化剂的氧化性或还原剂的还原性的相对强弱的判断;(3)氧化还原反应方面的种种计算,等等。为此,在复习中必须熟练掌握好这些核心知识,并努力做到从这些知识去挖掘隐含着的重要规律,学会运用这些规律去解决各种问题,最终达到真正掌握知识的目的。
案例某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现,在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,振荡后溶液呈黄色。
提出问题Fe3 和Br2的氧化性谁更强?
(1)猜想:①甲同学认为氧化性Fe3 >Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含______(填化学式,下同)听致。
②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3 ,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含______所致。
(2)设计实验并验证:丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂:a.酚酞试剂;b.四氧化碳;c.无水酒精;d.KSCN溶液。
请你在表1中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象(试剂填序号)。
(3)结论:氧化性:Br2>Fe3 。故在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黄色,发生的离子反应方程式为______。
(4)实验后的思考:
①根据上述实验推测,若在溴化亚铁溶液中通入氯气,首先被氧化的离子是______(填离子的化学式)。
②在100mL FeBr2溶液中通入2.24LCl2(标准状况),溶液中有1/2的Br-被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为______。
分析:这是一道涉及氧化还原反应知识的探究性试题,以“探究卤素单质的氧化性”为基础的系列实验,涉及氧化还反应的相关知识,有一定难度。解决这类问题的关键,就是要认真读题,用好课标知识,抓住次序规律与“量”的关系是解决问题的切入口。
在氧化还原反应中,一种氧化剂(或还原剂)与多种还原剂(或氧化剂)相遇时,总是依据还原性(或氧化性)强弱顺序先后被氧化(或被还原)。根据这个规律,可判断氧化还原反应发生的先后次序,写出对应的化学方程式。例如,把Cl2通人FeBr2溶液中,Cl2的强氧化性可将Fe2 、Br-氧化;由于还原性Fe2 >Br-,所以,当通人少量Cl2时,依据次序规律:Cl2首先将Fe2 氧化,当Cl2足量时,方可把Fe2 、Br-一并氧化。其离子反应方程式可分别表示为:
对策:结合上述对核心知识的分析,以及案例中给予的条件,可迅速解决试题中的各个问题。
(1)根据题意,在足量的氯化亚铁溶液中加入1~2滴溴水,若Fe2 氧化性强于Br2,则不发生氧化还原反应,溶液呈黄色是由于加入溴水引起的;若Br2氧化性强于Fe3 ,则发生反应2Fe2 Br2=2Fe3 2Br-,生成了Fe3 ,则溶液呈黄色是由Fe3 引起的。据此,①甲同学认为氧化性:Fe3 >Br2,不发生反
方案一:证明溶液中不存在Br2,依据题意,选择试剂四氯化碳来进行萃取实验,由于四氯化碳呈无色,密度大于水,与水不互溶,易溶解Br2,观察到的现象为出现分层现象,下层为四氯化碳,且呈无色,则证明方案一正确。
方案二:证明溶液中存在Fe3 。依据题意,选择试剂硫氰化钾溶液,观察到现象為溶液呈血红色,则证明方案二正确。方案一、方案二都正确,即可证明乙同学的观点确实正确。
总结:针对上述问题的解决,结合课本知识,通过讨论、交流,可总结出如下的规律及运用。
规律一:性质规律。
(1)某元素处于最高价态时,则该元素只具有氧化性。这是因为在氧化还原反应中,该元素的化合价只能降低,不可再升高。例如,
(2)某元素处于最低价态时,则该元素只具有还原性。这是因为在氧化还原反应中,该元素的化合价只能升高,不可能再降低。
(3)某元素处于中间价态时,则该元素既具有氧化性又具有还原性。这是因为在一定条件下,该元素的化合价可能升高或降低。例如,C0、S0等。
(4)一般来说,同一元素所处的价态越高,表现的氧化性越强,但有少数情况除外。例如,HClO氧化性强于HClO4。
(5)金属单质只具有还原性,非金属单质多数既具有氧化性又具有还原性,少数只具有氧化性。
(6)含同种元素相邻价态的两物质之间不发生氧化还原反应。例如,C与CO,CO与CO2,Cl2与HCl,浓H2SO4与SO2等均不能发生氧化不原反应。
根据这个规律,可以帮助我们准确判断物质(微粒)可否作为氧化剂.(或还原剂),可否发生氧化还原反应。
规律二:强弱规律。
氧化剂和还原剂发生氧化还原反应,就性质而言,氧化剂的产物(还原产物)具有一定的还原性,但比反应物中的还原剂弱;而还原剂的产物(氧化产物)具有一定的氧化性,但比反应物中的氧化剂弱。这种规律称之为活前强后弱”。利用这一规律,可对氧化还原反应中物质(微粒)氧化性、还原性的相对强弱进行判断。同一反应中有如下关系:
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物,
利用这个规律,可以帮助我们判断出氧化还原反应中各物质(微粒)的氧化性或还原性的相对强弱;帮助我们选择合适的氧化剂或还原剂;帮助我们判断一个氧化还原反应能否发生。
根据这个规律,可以准确判断氧化还原反应中的氧化产物和还原产物,标明电子转移的关系。
解析:根据题给反应方程式和所学相关知识,发生化合价变化的元素只有硫和铜,其中:
规律四:守恒规律。
在一个氧化还原反应中,氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目,或者说氧化剂化合价降低总数等于还原剂化合价升高总数。根据这个规律,可以进行氧化反应方程式的配平以及涉及氧化还原反应的各种计算。
例4 将铜、铁、锌3种金属粉末以等质量混合,取其混合物Wg加入FeCl3和盐酸的混合溶液中,充分反应(不考虑水电离出的离子)后。试回答:
(责任编辑 谢启刚)
案例某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现,在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,振荡后溶液呈黄色。
提出问题Fe3 和Br2的氧化性谁更强?
(1)猜想:①甲同学认为氧化性Fe3 >Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含______(填化学式,下同)听致。
②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3 ,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含______所致。
(2)设计实验并验证:丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂:a.酚酞试剂;b.四氧化碳;c.无水酒精;d.KSCN溶液。
请你在表1中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象(试剂填序号)。
(3)结论:氧化性:Br2>Fe3 。故在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黄色,发生的离子反应方程式为______。
(4)实验后的思考:
①根据上述实验推测,若在溴化亚铁溶液中通入氯气,首先被氧化的离子是______(填离子的化学式)。
②在100mL FeBr2溶液中通入2.24LCl2(标准状况),溶液中有1/2的Br-被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为______。
分析:这是一道涉及氧化还原反应知识的探究性试题,以“探究卤素单质的氧化性”为基础的系列实验,涉及氧化还反应的相关知识,有一定难度。解决这类问题的关键,就是要认真读题,用好课标知识,抓住次序规律与“量”的关系是解决问题的切入口。
在氧化还原反应中,一种氧化剂(或还原剂)与多种还原剂(或氧化剂)相遇时,总是依据还原性(或氧化性)强弱顺序先后被氧化(或被还原)。根据这个规律,可判断氧化还原反应发生的先后次序,写出对应的化学方程式。例如,把Cl2通人FeBr2溶液中,Cl2的强氧化性可将Fe2 、Br-氧化;由于还原性Fe2 >Br-,所以,当通人少量Cl2时,依据次序规律:Cl2首先将Fe2 氧化,当Cl2足量时,方可把Fe2 、Br-一并氧化。其离子反应方程式可分别表示为:
对策:结合上述对核心知识的分析,以及案例中给予的条件,可迅速解决试题中的各个问题。
(1)根据题意,在足量的氯化亚铁溶液中加入1~2滴溴水,若Fe2 氧化性强于Br2,则不发生氧化还原反应,溶液呈黄色是由于加入溴水引起的;若Br2氧化性强于Fe3 ,则发生反应2Fe2 Br2=2Fe3 2Br-,生成了Fe3 ,则溶液呈黄色是由Fe3 引起的。据此,①甲同学认为氧化性:Fe3 >Br2,不发生反
方案一:证明溶液中不存在Br2,依据题意,选择试剂四氯化碳来进行萃取实验,由于四氯化碳呈无色,密度大于水,与水不互溶,易溶解Br2,观察到的现象为出现分层现象,下层为四氯化碳,且呈无色,则证明方案一正确。
方案二:证明溶液中存在Fe3 。依据题意,选择试剂硫氰化钾溶液,观察到现象為溶液呈血红色,则证明方案二正确。方案一、方案二都正确,即可证明乙同学的观点确实正确。
总结:针对上述问题的解决,结合课本知识,通过讨论、交流,可总结出如下的规律及运用。
规律一:性质规律。
(1)某元素处于最高价态时,则该元素只具有氧化性。这是因为在氧化还原反应中,该元素的化合价只能降低,不可再升高。例如,
(2)某元素处于最低价态时,则该元素只具有还原性。这是因为在氧化还原反应中,该元素的化合价只能升高,不可能再降低。
(3)某元素处于中间价态时,则该元素既具有氧化性又具有还原性。这是因为在一定条件下,该元素的化合价可能升高或降低。例如,C0、S0等。
(4)一般来说,同一元素所处的价态越高,表现的氧化性越强,但有少数情况除外。例如,HClO氧化性强于HClO4。
(5)金属单质只具有还原性,非金属单质多数既具有氧化性又具有还原性,少数只具有氧化性。
(6)含同种元素相邻价态的两物质之间不发生氧化还原反应。例如,C与CO,CO与CO2,Cl2与HCl,浓H2SO4与SO2等均不能发生氧化不原反应。
根据这个规律,可以帮助我们准确判断物质(微粒)可否作为氧化剂.(或还原剂),可否发生氧化还原反应。
规律二:强弱规律。
氧化剂和还原剂发生氧化还原反应,就性质而言,氧化剂的产物(还原产物)具有一定的还原性,但比反应物中的还原剂弱;而还原剂的产物(氧化产物)具有一定的氧化性,但比反应物中的氧化剂弱。这种规律称之为活前强后弱”。利用这一规律,可对氧化还原反应中物质(微粒)氧化性、还原性的相对强弱进行判断。同一反应中有如下关系:
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物,
利用这个规律,可以帮助我们判断出氧化还原反应中各物质(微粒)的氧化性或还原性的相对强弱;帮助我们选择合适的氧化剂或还原剂;帮助我们判断一个氧化还原反应能否发生。
根据这个规律,可以准确判断氧化还原反应中的氧化产物和还原产物,标明电子转移的关系。
解析:根据题给反应方程式和所学相关知识,发生化合价变化的元素只有硫和铜,其中:
规律四:守恒规律。
在一个氧化还原反应中,氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目,或者说氧化剂化合价降低总数等于还原剂化合价升高总数。根据这个规律,可以进行氧化反应方程式的配平以及涉及氧化还原反应的各种计算。
例4 将铜、铁、锌3种金属粉末以等质量混合,取其混合物Wg加入FeCl3和盐酸的混合溶液中,充分反应(不考虑水电离出的离子)后。试回答:
(责任编辑 谢启刚)