氧化还原反应错误剖析

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  氧化还原反应是化学知识中的重要内容,它贯穿于中学化学的始终。对氧化还原反应中有关概念和理论的掌握是学好氧化还原反应的基础,下面通过对同学们在平时的学习中容易出现的错误观点进行剖析,以加深对有关概念和理论的理解与正确的运用。
  【错1】氧化还原反应的实质是电子的得失。
  剖析:上述观点错在对概念的理解不全面。很多时候物质间发生氧化还原反应生成共价化合物时,并无电子得失。如H2与Cl2反应生成HCl时,氯原子并未得到氢原子的电子,它们通过共用电子对形成HCl时,只是共用电子对发生偏移,即偏离氢原子,偏向氯离子。因此正确的说法应该是:氧化还原反应的实质是电子的转移(得失或偏移)。
  【错2】有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应。
  剖析: 一般情况下,有单质参加或生成的反应是氧化还原反应,这已成为很多同学判断氧化还原反应的一种方法。但有一种情况例外,即同素异形体之间的相互转化,不是氧化还原反应。如氧气(O2)在一定条件下转化为臭氧(O3)的反应,虽然既有单质参加反应,又有单质生成,但由于没有电子转移,因此不是氧化还原反应。
  【错3】Mg在反应中失2个电子,Al在反应中失3个电子,因此Al的还原性比Mg强。
  剖析:决定物质还原性强弱的并不是物质在反应中失电子数目的多少,而是失电子能力的大小,越容易失电子,其还原性越强。在元素周期表中,Mg与Al同处于第三周期,Mg位于Al前面,性质比Al活泼,反应时比Al容易失电子,因此还原性Mg比Al强。
  【错4】在氧化还原反应中,浓HNO3的还原产物一般是NO2,而稀HNO3的还原产物一般是NO,因此稀HNO3的氧化性比HNO3的氧化性强。
  剖析:HNO3的氧化性强弱是指其氧化其它元素的能力大小,而不是自身被氧化还原的程度,即不能以NO3-中氮元素得电子的多少来衡量其氧化性的强弱。浓HNO3与金属反应的速率比稀HNO3与金属反应的速率快得多,即使开始反应生成NO,由于浓HNO3的强氧化性,也会把起初反应生成的NO氧化为NO2,而稀HNO3不能做到这点,这就恰恰说明浓HNO3的氧化性强于稀HNO3的氧化性。同理,浓度极稀的HNO3与某些金属反应生成NH 4,但也更不能说极稀HNO3的氧化性是最强的。
  【错5】在铝与氢氧化钠溶液的反应中,氧化剂是NaOH和H2O。
  剖析:若单从化学方程式来看,很容易得出上述错误结论。然而铝与强碱反应的实质是:
  2Al 6H2O = 2Al(OH)3 3H2↑
  Al(OH)3 NaOH = NaAlO2 2H2O
  铝与NaOH并不直接反应,NaOH未起氧化剂作用,因此氧化剂只是H2O。
  【错6】下列化学方程式正确的是:2HIO3 H2O2 = I2 3O2 2H2O
  2HIO3 5H2O2 = I2 5O2 6H2O
  剖析:氧化还原反应方程式配平后不仅要满足原子个数守恒,还要满足电子转移数目相等。第一个化学方程式中,HIO3得电子数与H2O2失电子数不相等,因此是不正确的;第二个化学方程式中,HIO3得10个电子,H2O2失10个电子,二者相等,且原子守恒,因此是正确的。
  【错7】HClO4中Cl为 7价,HClO中Cl为 1价,因此HClO4氧化性比HClO强得多。
  剖析:一般情况下,同一元素价态越高,氧化性越强,价态越低,还原性越强。如氧化性:Fe3 > Fe2 ,还原性:H2S > S > SO2。但对同一元素不同价态的酸或盐来说,HClO很不稳定,分解2HClO=2HCl O2,而HClO4较稳定,因此HClO的氧化性反而比HClO4强。
  上面列举的只是几个较为典型的错误观点,其实容易出错的远不止这些。这就要求我们在学习的过程中,一定要加强对基础知识的理解,全面分析与正确地运用基础知识,特别要弄清楚一般与特殊的关系,只有这样才会避免出现上述错误观点。
  (作者单位:安徽省灵璧县黄湾中学)
  责任编校 李平安
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