華雪瑩
氧化還原反應是化學知識中的重要內容,它貫穿于中學化學的始終。對氧化還原反應中有關概念和理論的掌握是學好氧化還原反應的基礎,下面通過對同學們在平時的學習中容易出現的錯誤觀點進行剖析,以加深對有關概念和理論的理解與正確的運用。
【錯1】氧化還原反應的實質是電子的得失。
剖析:上述觀點錯在對概念的理解不全面。很多時候物質間發生氧化還原反應生成共價化合物時,并無電子得失。如H2與Cl2反應生成HCl時,氯原子并未得到氫原子的電子,它們通過共用電子對形成HCl時,只是共用電子對發生偏移,即偏離氫原子,偏向氯離子。因此正確的說法應該是:氧化還原反應的實質是電子的轉移(得失或偏移)。
【錯2】有單質參加或生成的反應一定是氧化還原反應。
剖析: 一般情況下,有單質參加或生成的反應是氧化還原反應,這已成為很多同學判斷氧化還原反應的一種方法。但有一種情況例外,即同素異形體之間的相互轉化,不是氧化還原反應。如氧氣(O2)在一定條件下轉化為臭氧(O3)的反應,雖然既有單質參加反應,又有單質生成,但由于沒有電子轉移,因此不是氧化還原反應。
【錯3】Mg在反應中失2個電子,Al在反應中失3個電子,因此Al的還原性比Mg強。
剖析:決定物質還原性強弱的并不是物質在反應中失電子數目的多少,而是失電子能力的大小,越容易失電子,其還原性越強。在元素周期表中,Mg與Al同處于第三周期,Mg位于Al前面,性質比Al活潑,反應時比Al容易失電子,因此還原性Mg比Al強。
【錯4】在氧化還原反應中,濃HNO3的還原產物一般是NO2,而稀HNO3的還原產物一般是NO,因此稀HNO3的氧化性比HNO3的氧化性強。
剖析:HNO3的氧化性強弱是指其氧化其它元素的能力大小,而不是自身被氧化還原的程度,即不能以NO3-中氮元素得電子的多少來衡量其氧化性的強弱。濃HNO3與金屬反應的速率比稀HNO3與金屬反應的速率快得多,即使開始反應生成NO,由于濃HNO3的強氧化性,也會把起初反應生成的NO氧化為NO2,而稀HNO3不能做到這點,這就恰恰說明濃HNO3的氧化性強于稀HNO3的氧化性。同理,濃度極稀的HNO3與某些金屬反應生成NH+4,但也更不能說極稀HNO3的氧化性是最強的。
【錯5】在鋁與氫氧化鈉溶液的反應中,氧化劑是NaOH和H2O。
剖析:若單從化學方程式來看,很容易得出上述錯誤結論。然而鋁與強堿反應的實質是:
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑
Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
鋁與NaOH并不直接反應,NaOH未起氧化劑作用,因此氧化劑只是H2O。
【錯6】下列化學方程式正確的是:2HIO3 + H2O2 = I2 + 3O2 + 2H2O
2HIO3 + 5H2O2 = I2 + 5O2 + 6H2O
剖析:氧化還原反應方程式配平后不僅要滿足原子個數守恒,還要滿足電子轉移數目相等。第一個化學方程式中,HIO3得電子數與H2O2失電子數不相等,因此是不正確的;第二個化學方程式中,HIO3得10個電子,H2O2失10個電子,二者相等,且原子守恒,因此是正確的。
【錯7】HClO4中Cl為+7價,HClO中Cl為+1價,因此HClO4氧化性比HClO強得多。
剖析:一般情況下,同一元素價態越高,氧化性越強,價態越低,還原性越強。如氧化性:Fe3+ > Fe2+,還原性:H2S > S > SO2。但對同一元素不同價態的酸或鹽來說,HClO很不穩定,分解2HClO=2HCl+O2,而HClO4較穩定,因此HClO的氧化性反而比HClO4強。
上面列舉的只是幾個較為典型的錯誤觀點,其實容易出錯的遠不止這些。這就要求我們在學習的過程中,一定要加強對基礎知識的理解,全面分析與正確地運用基礎知識,特別要弄清楚一般與特殊的關系,只有這樣才會避免出現上述錯誤觀點。
(作者單位:安徽省靈璧縣黃灣中學)
責任編校 李平安