大师作文网化学氧化还原反应的解题过程
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/11/16 22:06:32
化学氧化还原反应的解题过程
不好意思啊.我忘了打上"配平"两个字..我要氧化还原反应的配平方法.
不好意思啊.我忘了打上"配平"两个字..我要氧化还原反应的配平方法.
考点阐释
1.掌握氧化还原反应有关的概念.氧化还原反应的概念包括氧化和还原、氧化性和还原性、氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等.命题多以选择题或填空题的形式出现.
2.综合应用化合价变化和电子转移的观点分析判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目,配平氧化还原反应方程式.命题常以填空题的形式出现,有时还需要判断反应物或生成物.
3.会比较物质氧化性或还原性的强弱,其主要依据是：氧化(或还原)剂的氧化(或还原)性强于氧化(或还原)产物的氧化(或还原)性.
命题趋向与应试策略
(一)重视基础 形成知识规律
1.常见的氧化剂、还原剂
2.反应是否发生的规律
(1)强氧化剂与强还原剂相遇时,一般都会发生氧化还原反应.
如：H2SO4(浓)与金属,H2S、S2－、HI、HBr、I－、Br－、Fe2＋、P.
Cl2与金属,H2S、S2－、HI、I－、HBr、Br－、Fe2＋、P、H2、SO2、H2SO3、SO .
HNO3与金属,H2S、S2－、HI、I－、HBr、Br－、Fe2＋、P、SO2、H2SO3、SO .
O2与金属,H2S、S2－、HI、I－、Fe2＋、Si、P、H2.
(2)同种元素间不同价态相遇时,若无中间价态,不反应；若发生反应,则生成物中该元素价态必介于反应物中该元素两种价态之间.
如：H2SO4＋SO2 不反应
H2S＋SO2 只能生成S
ClO－＋Cl－ 只能生成Cl2
NH3＋NO 只能生成N2
3.守恒规律
(1)原子个数守恒：反应前后同种元素的原子个数相等,这也是所有化学反应必须遵循的.
(2)电子守恒：失电子总数等于得电子总数,氧化还原反应才遵守且必须遵守.
(3)电荷守恒：反应前后离子所带正负电荷总数相等,离子方程式必须遵守.
4.氧化性或还原性强弱比较规律
(1)由元素的金属性或非金属性比较.
金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱,如下列四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序是Ag＋>Cu2＋>Al3＋>K＋.
非金属阴离子的还原性随其单质氧化性的增强而减弱,如下列四种卤素离子还原性由强到弱的顺序是I－>Br－>Cl－>F－.
(2)由反应条件的难易比较.
不同氧化剂与同一还原剂反应,反应条件越易,氧化性越强.如F2和H2混合在暗处就能剧烈化合而爆炸,而I2与H2需在不断加热的情况下才能缓慢化合,因而F2的氧化性比I2强.
不同还原剂与同一氧化剂反应,反应条件越易,还原性越强.如有两种金属M和N均能与水反应,M在常温下能与水反应产生氢气,而N需在高温下才能与水蒸气反应,由此判断M的还原性比N强.
(3)由氧化还原反应方向比较.
还原剂A＋氧化剂B＝氧化产物a＋还原产物b,则：氧化性B>a,还原性A>b
如：由2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－可知,氧化性Br2>Fe3＋,还原性Fe2＋>Br－.
(4)当不同的还原剂与同一氧化剂反应时,可根据氧化剂被还原的程度不同来判断还原剂还原性的强弱,一般规律是氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性越强.同理,当不同氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强.如氯气、硫两种氧化剂分别与同一还原剂铁起反应,氯气可把铁氧化为FeCl3,而硫只能把铁氧化为FeS,由此说明氯气的氧化性比硫强.
(5)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关：
温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强.
浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强.
酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强.
5.氧化还原反应方程式的配平方法技巧
(1)原则及顺序 ①电子得失守恒；②离子电荷守恒；③原子个数守恒.
(2)方法和技巧 ①顺配法：先从氧化剂或还原剂开始配平.适用范围：a.分子间的氧化还原反应；b.所有元素参与的氧化还原反应；c.生成物中物质既是氧化产物,又是还原产物.
②逆配法：先从氧化还原反应产物开始配平.适用范围：a.自身氧化还原反应(含歧化反应)；b.反应物中某一部分被氧化或还原.
(3)几类反应配平的技巧
①缺项类：a.可能缺的项：一般是反应介质,通常是酸、碱或水,它们参与反应,但其中元素化合价不变；b.确定方法：先配出氧化还原系数,后根据离子电荷守恒和原子个数守恒确定.
②多变类：a.有两种以上元素价态改变；b.存在一种物质,其中两种元素价态均同时升高或降低.
配平技巧：整体＋零价法(即：把有多种元素价态改变的分子作为整体或把整体中各元素化合价当做0).
如P＋CuSO4＋H2O H3PO4＋Cu3P＋H2SO4可看作：
根据电子得失相等,分别乘以系数5和6,合并得P原子总数,即可配平：
11P＋15CuSO4＋24H2O===6H3PO4＋5Cu3P＋15H2SO4
(二)分析热点 把握命题趋向
氧化还原反应在生产实践中应用极为广泛,它贯穿于中学化学的全过程,是高考命题的热点之一.在命题中经常涉及的知识及题型有：①从氧化还原反应的角度来分析反应类型；②判断化学反应中的氧化剂和还原剂、电子转移方向和数目；③比较氧化性或还原性的强弱,判断氧化还原反应的可能性及反应产物；④配平氧化还原反应方程式；⑤氧化还原反应的有关计算.
解答此类题目要注意从氧化还原反应的实质即电子转移入手去正确理解有关的概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化及其升降这一氧化还原反应的特征入手.具体方法思路是：找变价、判类型、分升降、定其他.
氧化还原反应试题的解法规律性较强,也有一定的技巧,同时因涉及知识面广,会推出新的设问方式、新的题型,特别是与工农业生产、科研等实际相结合的知识,解题时要灵活作答.
［例题］在氯氧化法处理含CN－的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质.
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650 mg/L.现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为－3价)：KCN＋2KOH＋Cl2 KOCN＋2KCl＋H2O.被氧化的元素是___________.
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气.请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目：KOCN＋KOH＋Cl2 CO2＋N2＋KCl＋H2O
(3)若处理上述废水20 L,使KCN完全转化为无毒物质.至少需液氯 g.
解析：本题结合含CN－的废水处理,考查氧化还原反应的基本概念、配平、标出电子转移的方向和数目,根据方程式进行定量计算,属中等题.何种元素价态升高谁即被氧化,不难分析.要配平方程式,同样从元素价态的升降、电子得失守恒考虑.标电子转移方向和数目可用单线桥或双线桥表示,但必须区分两者,第(3)题可根据两个方程式找出KCN与Cl2的总量关系求出.
(1)在KCN＋2KOH＋Cl2 KOCN＋2KCl＋H2O反应中,氯元素价态降低,H、N、O、K四种元素的价态没变,只有碳元素的价态升高,故被氧化的为碳元素.
(2)氧化还原方程式的配平,首先要找准变价元素,再利用化合价升降法配平,反应物KOCN中N的价态升高,KOCN为还原剂,氯气为氧化剂.
mol,由两步反应的化学方程式得出关系式：2KCN~5Cl2,所以需氯气：0.2 mol× =0.5 mol,即35.5 g.
答案：(1)碳(或C)
(3)35.5
1.掌握氧化还原反应有关的概念.氧化还原反应的概念包括氧化和还原、氧化性和还原性、氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等.命题多以选择题或填空题的形式出现.
2.综合应用化合价变化和电子转移的观点分析判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目,配平氧化还原反应方程式.命题常以填空题的形式出现,有时还需要判断反应物或生成物.
3.会比较物质氧化性或还原性的强弱,其主要依据是：氧化(或还原)剂的氧化(或还原)性强于氧化(或还原)产物的氧化(或还原)性.
命题趋向与应试策略
(一)重视基础 形成知识规律
1.常见的氧化剂、还原剂
2.反应是否发生的规律
(1)强氧化剂与强还原剂相遇时,一般都会发生氧化还原反应.
如：H2SO4(浓)与金属,H2S、S2－、HI、HBr、I－、Br－、Fe2＋、P.
Cl2与金属,H2S、S2－、HI、I－、HBr、Br－、Fe2＋、P、H2、SO2、H2SO3、SO .
HNO3与金属,H2S、S2－、HI、I－、HBr、Br－、Fe2＋、P、SO2、H2SO3、SO .
O2与金属,H2S、S2－、HI、I－、Fe2＋、Si、P、H2.
(2)同种元素间不同价态相遇时,若无中间价态,不反应；若发生反应,则生成物中该元素价态必介于反应物中该元素两种价态之间.
如：H2SO4＋SO2 不反应
H2S＋SO2 只能生成S
ClO－＋Cl－ 只能生成Cl2
NH3＋NO 只能生成N2
3.守恒规律
(1)原子个数守恒：反应前后同种元素的原子个数相等,这也是所有化学反应必须遵循的.
(2)电子守恒：失电子总数等于得电子总数,氧化还原反应才遵守且必须遵守.
(3)电荷守恒：反应前后离子所带正负电荷总数相等,离子方程式必须遵守.
4.氧化性或还原性强弱比较规律
(1)由元素的金属性或非金属性比较.
金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱,如下列四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序是Ag＋>Cu2＋>Al3＋>K＋.
非金属阴离子的还原性随其单质氧化性的增强而减弱,如下列四种卤素离子还原性由强到弱的顺序是I－>Br－>Cl－>F－.
(2)由反应条件的难易比较.
不同氧化剂与同一还原剂反应,反应条件越易,氧化性越强.如F2和H2混合在暗处就能剧烈化合而爆炸,而I2与H2需在不断加热的情况下才能缓慢化合,因而F2的氧化性比I2强.
不同还原剂与同一氧化剂反应,反应条件越易,还原性越强.如有两种金属M和N均能与水反应,M在常温下能与水反应产生氢气,而N需在高温下才能与水蒸气反应,由此判断M的还原性比N强.
(3)由氧化还原反应方向比较.
还原剂A＋氧化剂B＝氧化产物a＋还原产物b,则：氧化性B>a,还原性A>b
如：由2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－可知,氧化性Br2>Fe3＋,还原性Fe2＋>Br－.
(4)当不同的还原剂与同一氧化剂反应时,可根据氧化剂被还原的程度不同来判断还原剂还原性的强弱,一般规律是氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性越强.同理,当不同氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强.如氯气、硫两种氧化剂分别与同一还原剂铁起反应,氯气可把铁氧化为FeCl3,而硫只能把铁氧化为FeS,由此说明氯气的氧化性比硫强.
(5)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关：
温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强.
浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强.
酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强.
5.氧化还原反应方程式的配平方法技巧
(1)原则及顺序 ①电子得失守恒；②离子电荷守恒；③原子个数守恒.
(2)方法和技巧 ①顺配法：先从氧化剂或还原剂开始配平.适用范围：a.分子间的氧化还原反应；b.所有元素参与的氧化还原反应；c.生成物中物质既是氧化产物,又是还原产物.
②逆配法：先从氧化还原反应产物开始配平.适用范围：a.自身氧化还原反应(含歧化反应)；b.反应物中某一部分被氧化或还原.
(3)几类反应配平的技巧
①缺项类：a.可能缺的项：一般是反应介质,通常是酸、碱或水,它们参与反应,但其中元素化合价不变；b.确定方法：先配出氧化还原系数,后根据离子电荷守恒和原子个数守恒确定.
②多变类：a.有两种以上元素价态改变；b.存在一种物质,其中两种元素价态均同时升高或降低.
配平技巧：整体＋零价法(即：把有多种元素价态改变的分子作为整体或把整体中各元素化合价当做0).
如P＋CuSO4＋H2O H3PO4＋Cu3P＋H2SO4可看作：
根据电子得失相等,分别乘以系数5和6,合并得P原子总数,即可配平：
11P＋15CuSO4＋24H2O===6H3PO4＋5Cu3P＋15H2SO4
(二)分析热点 把握命题趋向
氧化还原反应在生产实践中应用极为广泛,它贯穿于中学化学的全过程,是高考命题的热点之一.在命题中经常涉及的知识及题型有：①从氧化还原反应的角度来分析反应类型；②判断化学反应中的氧化剂和还原剂、电子转移方向和数目；③比较氧化性或还原性的强弱,判断氧化还原反应的可能性及反应产物；④配平氧化还原反应方程式；⑤氧化还原反应的有关计算.
解答此类题目要注意从氧化还原反应的实质即电子转移入手去正确理解有关的概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化及其升降这一氧化还原反应的特征入手.具体方法思路是：找变价、判类型、分升降、定其他.
氧化还原反应试题的解法规律性较强,也有一定的技巧,同时因涉及知识面广,会推出新的设问方式、新的题型,特别是与工农业生产、科研等实际相结合的知识,解题时要灵活作答.
［例题］在氯氧化法处理含CN－的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质.
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650 mg/L.现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为－3价)：KCN＋2KOH＋Cl2 KOCN＋2KCl＋H2O.被氧化的元素是___________.
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气.请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目：KOCN＋KOH＋Cl2 CO2＋N2＋KCl＋H2O
(3)若处理上述废水20 L,使KCN完全转化为无毒物质.至少需液氯 g.
解析：本题结合含CN－的废水处理,考查氧化还原反应的基本概念、配平、标出电子转移的方向和数目,根据方程式进行定量计算,属中等题.何种元素价态升高谁即被氧化,不难分析.要配平方程式,同样从元素价态的升降、电子得失守恒考虑.标电子转移方向和数目可用单线桥或双线桥表示,但必须区分两者,第(3)题可根据两个方程式找出KCN与Cl2的总量关系求出.
(1)在KCN＋2KOH＋Cl2 KOCN＋2KCl＋H2O反应中,氯元素价态降低,H、N、O、K四种元素的价态没变,只有碳元素的价态升高,故被氧化的为碳元素.
(2)氧化还原方程式的配平,首先要找准变价元素,再利用化合价升降法配平,反应物KOCN中N的价态升高,KOCN为还原剂,氯气为氧化剂.
mol,由两步反应的化学方程式得出关系式：2KCN~5Cl2,所以需氯气：0.2 mol× =0.5 mol,即35.5 g.
答案：(1)碳(或C)
(3)35.5