
第3课时 氧化还原反应的规律及应用
[核心素养发展目标] 1.能根据价态规律预测物质的性质及产物。2.能利用氧化性、还原性的强弱判断物质发生反应的先后及发生反应的可能性。3.能利用电子守恒规律进行简单的计算。
一、价态规律及应用
1.高低规律
(1)内容:元素在物质中所处的价态,决定该元素的氧化性或还原性,一般来说,元素处于最高价态时,只有氧化性(如KMnO4、HNO3等);元素处于最低价态时,只有还原性(如S2-、Br-等);元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性(如Fe2+、SO2等)。
(2)应用:预测物质的氧化性和还原性。
思考 预测微粒S2-、Fe2+、Mg2+、S、I-、H+的氧化性和还原性,并简单说明预测依据。
(1)Mg2+、H+只有 性,预测依据: 。
(2)只有还原性的是 ,预测依据: 。
(3)既有氧化性又有还原性的是 ,预测依据: 。
提示 (1)氧化 元素处于最高价态时只具有氧化性
(2)S2-、I- 二者分别是硫元素、碘元素的最低价态,只能失去电子表现还原性
(3)Fe2+、S Fe2+既可以得电子降为0价,也可以失电子升高到+3价,S可以得电子降为-2价,也可失电子升高到+4价或+6价
2.归中规律
(1)内容:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态中间价态,即“只靠拢,不交叉”“就近变价”。
(2)图示表达如下:
(3)应用:同种元素的物质间发生氧化还原反应时,氧化产物、还原产物的判断,电子转移总数的计算。
3.歧化规律
(1)内容:氧化还原反应中,有元素化合价升高,必然有元素化合价降低。歧化反应时,某元素的中间价态高价态+低价态。
(2)应用:判断反应物和产物中同种元素价态的高低,计算电子转移的数目。
1.指出下列归中反应中的氧化产物和还原产物,用双线桥标出电子转移的方向和数目。
(1)H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O
(2)KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O
答案 (1)S是氧化产物,SO2是还原产物
(2)Cl2既是氧化产物又是还原产物
解析 (1)H2S中S元素为-2价,与产物中单质S的0价接近,浓H2SO4中S元素为+6价,与SO2中的+4价接近。(2)KClO3中的Cl元素为+5价,与0价接近,因而不会转化为KCl中的-1价。
2.已知氮元素有多种可变化合价,常见的有-3、+2、+3、+4、+5价等。某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①NO+HNO3→N2O3+H2O
②NH3+NO→HNO2+H2O
③N2O4+H2O→HNO3+HNO2
根据价态规律,判断上述反应是否有可能实现,并说明判断的理由。
答案 ①可能,反应物中的氮元素为+2价、+5价,生成物中为+3价,符合归中反应规律。
②不可能,反应物中的氮元素为-3价、+2价,生成物中为+3价,N元素的化合价只升不降。
③可能,反应物中的氮元素为+4价,生成物中为+3价、+5价,符合歧化反应规律。