



氧化還原反應的考試范圍主要包括:了解氧化還原反應的本質是電子轉移,了解常見的氧化還原反應,掌握常見氧化還原反應的配平和相關的計算。其核心考點主要包括:(1)氧化劑、還原劑,氧化產物、還原產物的判斷;(2)氧化劑的氧化性或還原劑的還原性的相對強弱的判斷;(3)氧化還原反應方面的種種計算,等等。為此,在復習中必須熟練掌握好這些核心知識,并努力做到從這些知識去挖掘隱含著的重要規律,學會運用這些規律去解決各種問題,最終達到真正掌握知識的目的。
案例某校化學實驗興趣小組在“探究鹵素單質的氧化性”的系列實驗中發現,在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,振蕩后溶液呈黃色。
提出問題Fe3+和Br2的氧化性誰更強?
(1)猜想:①甲同學認為氧化性Fe3+>Br2,故上述實驗現象不是發生化學反應所致,則溶液呈黃色是含______(填化學式,下同)聽致。
②乙同學認為氧化性:Br2>Fe3+,故上述實驗現象是發生化學反應所致,則溶液呈黃色是含______所致。
(2)設計實驗并驗證:丙同學為驗證乙同學的觀點,選用下列某些試劑設計出兩種方案進實驗,并通過觀察實驗現象,證明了乙同學的觀點確實是正確的。
供選用的試劑:a.酚酞試劑;b.四氧化碳;c.無水酒精;d.KSCN溶液。
請你在表1中寫出丙同學選用的試劑及實驗中觀察到的現象(試劑填序號)。
(3)結論:氧化性:Br2>Fe3+。故在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黃色,發生的離子反應方程式為______。
(4)實驗后的思考:
①根據上述實驗推測,若在溴化亞鐵溶液中通入氯氣,首先被氧化的離子是______(填離子的化學式)。
②在100mL FeBr2溶液中通入2.24LCl2(標準狀況),溶液中有1/2的Br-被氧化成單質Br2,則原FeBr2溶液中FeBr2的物質的量濃度為______。
分析:這是一道涉及氧化還原反應知識的探究性試題,以“探究鹵素單質的氧化性”為基礎的系列實驗,涉及氧化還反應的相關知識,有一定難度。解決這類問題的關鍵,就是要認真讀題,用好課標知識,抓住次序規律與“量”的關系是解決問題的切入口。
在氧化還原反應中,一種氧化劑(或還原劑)與多種還原劑(或氧化劑)相遇時,總是依據還原性(或氧化性)強弱順序先后被氧化(或被還原)。根據這個規律,可判斷氧化還原反應發生的先后次序,寫出對應的化學方程式。例如,把Cl2通人FeBr2溶液中,Cl2的強氧化性可將Fe2+、Br-氧化;由于還原性Fe2+>Br-,所以,當通人少量Cl2時,依據次序規律:Cl2首先將Fe2+氧化,當Cl2足量時,方可把Fe2+、Br-一并氧化。其離子反應方程式可分別表示為:
對策:結合上述對核心知識的分析,以及案例中給予的條件,可迅速解決試題中的各個問題。
(1)根據題意,在足量的氯化亞鐵溶液中加入1~2滴溴水,若Fe2+氧化性強于Br2,則不發生氧化還原反應,溶液呈黃色是由于加入溴水引起的;若Br2氧化性強于Fe3+,則發生反應2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,生成了Fe3+,則溶液呈黃色是由Fe3+引起的。據此,①甲同學認為氧化性:Fe3+>Br2,不發生反
方案一:證明溶液中不存在Br2,依據題意,選擇試劑四氯化碳來進行萃取實驗,由于四氯化碳呈無色,密度大于水,與水不互溶,易溶解Br2,觀察到的現象為出現分層現象,下層為四氯化碳,且呈無色,則證明方案一正確。
方案二:證明溶液中存在Fe3+。依據題意,選擇試劑硫氰化鉀溶液,觀察到現象為溶液呈血紅色,則證明方案二正確。方案一、方案二都正確,即可證明乙同學的觀點確實正確。
總結:針對上述問題的解決,結合課本知識,通過討論、交流,可總結出如下的規律及運用。
規律一:性質規律。
(1)某元素處于最高價態時,則該元素只具有氧化性。這是因為在氧化還原反應中,該元素的化合價只能降低,不可再升高。例如,
(2)某元素處于最低價態時,則該元素只具有還原性。這是因為在氧化還原反應中,該元素的化合價只能升高,不可能再降低。
(3)某元素處于中間價態時,則該元素既具有氧化性又具有還原性。這是因為在一定條件下,該元素的化合價可能升高或降低。例如,C0、S0等。
(4)一般來說,同一元素所處的價態越高,表現的氧化性越強,但有少數情況除外。例如,HClO氧化性強于HClO4。
(5)金屬單質只具有還原性,非金屬單質多數既具有氧化性又具有還原性,少數只具有氧化性。
(6)含同種元素相鄰價態的兩物質之間不發生氧化還原反應。例如,C與CO,CO與CO2,Cl2與HCl,濃H2SO4與SO2等均不能發生氧化不原反應。
根據這個規律,可以幫助我們準確判斷物質(微粒)可否作為氧化劑.(或還原劑),可否發生氧化還原反應。
規律二:強弱規律。
氧化劑和還原劑發生氧化還原反應,就性質而言,氧化劑的產物(還原產物)具有一定的還原性,但比反應物中的還原劑弱;而還原劑的產物(氧化產物)具有一定的氧化性,但比反應物中的氧化劑弱。這種規律稱之為活前強后弱”。利用這一規律,可對氧化還原反應中物質(微粒)氧化性、還原性的相對強弱進行判斷。同一反應中有如下關系:
氧化性:氧化劑>氧化產物
還原性:還原劑>還原產物,
利用這個規律,可以幫助我們判斷出氧化還原反應中各物質(微粒)的氧化性或還原性的相對強弱;幫助我們選擇合適的氧化劑或還原劑;幫助我們判斷一個氧化還原反應能否發生。
根據這個規律,可以準確判斷氧化還原反應中的氧化產物和還原產物,標明電子轉移的關系。
解析:根據題給反應方程式和所學相關知識,發生化合價變化的元素只有硫和銅,其中:
規律四:守恒規律。
在一個氧化還原反應中,氧化劑得到電子的數目等于還原劑失去電子的數目,或者說氧化劑化合價降低總數等于還原劑化合價升高總數。根據這個規律,可以進行氧化反應方程式的配平以及涉及氧化還原反應的各種計算。
例4 將銅、鐵、鋅3種金屬粉末以等質量混合,取其混合物Wg加入FeCl3和鹽酸的混合溶液中,充分反應(不考慮水電離出的離子)后。試回答:
(責任編輯 謝啟剛)