高三化学教案:《氧化还原反应》教学设计
3.综合运用化合价和电子转移的观点,判断氧化还原反应中电子转移的方向与数目,并能进行一些简单的计算。
氧化产物通过发生氧化反应所得的生成物氧化还原反应中,氧化产物、还原产物可以是同一种产物,也可以是不同产物,还可以是两种或两种以上的产物。如反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中,Fe2O3和SO2均既为氧化产物,又为还原产物。
得到电子的反应物常见氧化剂:(1)活泼的非金属单质;如卤素单质(X2)、O2、S等(2)高价金属阳离子;如Fe3+、Cu2+等(3)高价或较高价含氧化合物;如MnO2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等(4)过氧化物;如Na2O2、H2O2等
失去电子的反应物常见还原剂:①活泼或较活泼的金属;如K、Na、Zn、Fe等②一些非金属单质;如H2、C、Si等③较低态的化合物;CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4
【例】(2010安徽卷,7)亚氨基羟(Li2NH)是一种储氢容量器,安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为Li2NH+H2=LiNH2+LiH。下列有关说法正确的是
解析:A选项中Li2NH中氮的化合价为-3;C选项中Li+半径小于H;D选项钢瓶储氢是物理过程,而该方法为化学方法。
【解析】本题涉及了氧化还原反应常见的基本概念方面的最易出错的问题。解题时,可以通过举例的方式判断其正误。对于A,例如:NaCl中钠元素处于最高价,但并没有强氧化性,再如H3PO4中,磷元素处于最高价,而磷酸氧化性的酸,没有强氧化性。对于B,例如:Fe2+为阳离式,就具有还原性,MnO4-为阴离子,就具有氧化性。对于C,氧化性还原性的强弱与物质得失电子的难易程度有关,而与得失电子的多少无关。如金属Na比Al活泼,但Na-e=Na+,Al3e=Al3+。对于D,一般情况下,强氧化剂与强还原剂之间相遇即可发生氧化还原反应,但有时还要满足一定的条件,否则就不能发生反应,如浓硫酸具有强氧化性,二氧化硫具有强还原性,但两者之间就不能发生反应,原因是两者之间无中间价态。
由此,金属原子因其最外层电子数较少,通常都容易失去电子,表现出还原性,所以,一般来说,金属性也就是还原性;非金属原子因其最外层电子数较多,通常都容易得到电子,表现出氧化性,所以,一般来说,非金属性也就是氧化性。
一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。
一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。
规律:反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性,反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。
(1)对同一周期金属而言,从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na、Mg、A1金属性依次减弱,其还原性也依次减弱。
(2)对同主族的金属而言,从上到下其金属活泼性依次增强。如Li、Na、K、Rb、Cs金属活泼性依次增强,其还原性也依次增强。
(3)对同主族的非金属而言,从上到下其非金属活泼性依次减弱。如F、Cl、Br、I非金属活泼性依次减弱,其氧化性也依次减弱。
一般来说,同种元素价越高,氧化性越强;价越低还原性越强。如氧化性:Fe3+Fe2+Fe,
注意:①物质的氧化性、还原性不是一成不变的。同一物质在不同的条件下,其氧化能力或还原能力会有所不同。如:氧化性:HNO3(浓)HNO3(稀);Cu与浓H2SO4常温下不反应,加热条件下反应;KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。
解析:此题看起来很复杂,但问题解决起来却非常简单,所依据的规律就是常说的“强制弱”规律。所谓的“强制弱”规律,指的是氧化性(还原性)强的物质可以把还原性(氧化性)弱的物质制出来,具体到某一个特定反应中的意思是说,具有氧化性的氧化剂(还原性的还原剂)可以把具有氧化性的生成物(还原性的生成物)制出来。由⑴可知,Cl2氧化性强于Fe3+,即Cl2Fe3+,由⑵可知,HClOCl2,由⑶可知,Fe3+Cu2+,由⑷可知,Cu2+Fe2+。由此可进一步推知,正确答案为B。
解析:B中元素不守恒,正确的离子方程式为:2Na2O2+2H2O==4Na++4OH-+O2;C中的HClO是弱酸,不能拆成离子形式;D的离子方程式本身没有问题,但KMnO4的强氧化性能将浓盐酸氧化,不能实现证明H2O2具有还原性的目的(还原性:HClH2O2,HCl先反应),D错。
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl、OH和SO.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响).
②设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3moLL-1H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中.
②加入硫酸的试管,若存在SO32-、ClO-,分别生成了H2SO3和HClO;在A试管中滴加紫色石蕊试液,若先变红后退色,证明有ClO-,否则无;在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液,若紫红色退去,证明有SO32-,否则无。
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3moLL-1H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中
②根据元素存在的实际形式调整发生了氧化还原反应的物质的系数,使之成1︰1的关系。如:+7-1+40
⑥检查方程式两边各原子的个数是否相等,离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等。
m为氧化产物与硫代硫酸钠中硫元素的化合价差,所以m=4,硫代硫酸钠中S的化合价为+2价,被氯气氧化后,上升4价,即+6价。答案为(D)SO42-。
得到电子的物质的量的计算方法是:氧化剂(或还原产物)物质的量×化学式中参加还原反应的原子个数×化合价的差值;失去电子的物质的量的计算方法是:还原剂(或氧化产物)物质的量×化学式中参加氧化反应的原子个数×化合价的差值。答案:D。
【例2】(2010福建卷,24题前2小题)硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:
(2)漂白粉的成分中含有次氯酸根,调节酸碱度后,具有较强的氧化性,能使+2价的铁离子氧化成+3价,氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元素的量,可以推测出另一种反应物为水,清楚了反应物,一般可以顺利的配平。
一.选择题(下列各题均只有一个合理答案,请将合理答案的序号填在第Ⅱ卷题首的答案栏内,填在其它地方无效)
1.人体血红蛋白中含有Fe2+,如果误食亚硝酸盐,会使人中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+转变为Fe3+,生成高铁血红蛋白而与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,这说明维生素C具有
3.过氧化氢俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。对于下列涉及H2O2的反应(未配平),H2O2仅体现氧化性的反应是
4.某种飞船是以N2H4和N2O4为动力源,反应式为:2N2H4+N2O4=3N2+4H2O,反应温度可高达2700℃,对于该反应,下列正确的说法是
6.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,下列反应在水溶液中不可能的是
7.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:
9.Na2O2、CaC2、CaH2、Mg3N2都能与水反应,且反应中都有气体放出。下列说法正确的是
11.将一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250mL、1.8mol/L的HNO3溶液中,当固体混合物完全溶解后,在标准状况成1.12LNO(HNO3的还原产物仅此一种),再向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,若要使铁元素完全沉淀下来,所加入的NaOH溶液体积最少应为
16.将几滴KSCN溶液(SCN-是“类卤离子”)加入酸性Fe3+溶液中,溶液立即变成红色①,将此红色溶液分为两份,一份中加入KMnO4溶液,红色褪去②;向另一份红色溶液中通入SO2时红色也消失③,再滴加KMnO4溶液,其紫色也褪去④,试解释以上画线四部分颜色变化的原因,并写出有关反应的离子方程式:
17.氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得的氧化铜以探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;当Fe2+完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是。
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶体。操作是,过滤,水浴加热烘干。水浴加热的特点是。
①取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡。结论是。
18.(1)请将5种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
A.加NaOH溶液B.加盐酸C.加硝酸D.加热E.加AgNO3溶液F.加水过滤G.加MnO2H.置于空气中(填序号,可以重复选择)
(2)亚硝酸钠NaNO2可用作水泥施工的抗冻剂。它易溶于水,有碱味,有氧化性,也有还原性。在酸性溶液中它能氧化碘离子、亚铁离子。它能将人体内血红蛋白里所含有亚铁离子氧化为三价铁离子使人中毒,在建筑工地上多次发生把硝酸钠误作食盐使用,导致民工中毒的事件。亚硝酸钠和酸反应应生产亚硝酸,亚硝酸是不稳定的弱酸,它只存于冷的稀溶液中,易发生如下分解反应。
3HNO2=2NO+HNO3+H2O从醋酸、氨水、纯碱、稀盐酸、碘化钾淀粉溶液中选择适当的物质做试剂,用两种简单的化学实验方法来鉴别亚硝酸钠和氯化钠。
(2)方法一:稀盐酸;加盐酸后微热,若有气泡产生,且气体遇空气后变红棕色则为亚硝酸钠,无现象则为氯化钠。
方法二:取适量试样于试管中,加入KI淀粉溶液和醋酸,若溶液变蓝色,则为NaNO2,无现象则为氯化钠。
同类文章排行
- 怎样制作一个简易的超声波清洗机?
- 五金件除油应该注意哪些
- !超声波洗眼镜机终于有了家庭版
- 模具注塑机温度过高会造成那些后果?
- cleanlaser激光清洗机哪里有卖? 用于轮胎模具的清
- 超声波清洗机的价格为什么相差大
- 注塑模具清洗方法有哪些?
- 洗衣机什么牌子好 洗衣机品牌排行榜【详超声波
- 养猪场水泥漏粪板模具需要定期进行清洁
- 铝材喷淋清洗剂KEM-1025 铝喷淋清洗剂高效解决商