高中化学Word文档下载推荐.docx
《高中化学Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学Word文档下载推荐.docx（36页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
还原剂的还原性一定大于还原产物的还原性，氧化剂的氧化性一定大于氧化产物的氧化性。
概念
反应的本质是电子有转移或电子偏移，其特征为化合价的升降。
化合价升高，即失电子的半反应是氧化反应；
化合价降低，得电子的反应是还原反应。
化合价升高的物质还原对方，自身被氧化，因此叫还原剂，其产物叫氧化产物；
化合价降低的物质氧化对方，自身被还原，因此叫氧化剂，其产物叫还原产物。
记法
氧化还原反应概念
还原剂+氧化剂--->
氧化产物+还原产物
一般来说，同一反应中还原产物的还原性比还原剂弱，氧化产物的氧化性比氧化剂弱，这就是所谓“强还原剂制弱还原剂，强氧化剂制弱氧化剂”。
总结：
氧化剂发生还原反应，得电子，化合价降低，有氧化性，被还原,生成还原产物。
还原剂发生氧化反应，失电子，化合价升高，有还原性，被氧化,生成氧化产物。
记法1：
氧化还原不可分，得失电子是根本。
失电子者被氧化，得电子者被还原。
失电子者还原剂，得电子者氧化剂。
氧化剂还原剂，相依相存永不离。
记法2：
升失氧还氧，降得还氧还
解释：
1.化合价升高，失去电子，发生氧化反应，充当还原剂，生成物具有比反应物中的氧化剂氧化性弱的氧化性。
2.化合价降低，得到电子，发生还原反应，充当氧化剂，生成物具有比反应物中的还原剂还原性弱的还原性。
记法3：
升失被氧还
降得被还氧
1.化合价升高、失去电子、被氧化做还原剂。
2.化合价降低、得到电子、被还原做氧化剂。
记法4：
剥下伪装的外套（失去电子），真实面目被还原的是还原剂，还原剂当然发生氧化反应，电子为负价，失去电子负负得正，化合价升高
披上伪装的外套（得到电子），真实面目被氧化的是氧化剂，氧化剂当然发生还原反应，电子为负价，得到电子正负得负，化合价降低
记法5：
升高、失去、被氧化、氧化反应、还原剂，
降低、得到、被还原、还原反应、氧化剂。
（注：
升高、失去指化合价升高或降低，失去、得到指电子得失）
记法6：
失升氧化还原剂，得降还原氧化剂。
失电子，化合价升高，被氧化，是还原剂；
得电子，化合价降低，被还原，是氧化剂。
范例——氢气与氯气
氢气与氯气的化合反应，其总反应式如下：
H2+Cl2=点燃=2HCl
氧化还原反应范例
我们可以把它写成两个半反应的形式：
H2→2H++2e-
还原反应:
Cl2+2e-→2Cl-
单质总为0价。
第1个半反应中，氢元素从0价被氧化到+1价；
同时，在第2个半反应中，氯元素从0价被还原到-1价.（本段中，“价”指氧化数）
两个半反应加合，电子数消掉：
2e-+Cl2→2Cl-
H2+Cl2→2H++2Cl-
最后，离子结合，形成氯化氢:
2H++2Cl-→2HCl范例——碳与硝酸
1,写出反应物和生成物的化学式
C+HNO3→NO2+CO2+H2O
2,列出元素的化合价的变化
在反应物这边在生成物这边变化量
C化合价0+4升高4
N化合价+5+4降低1
3,使化合价的升高和降低的总数相等
C+4HNO3→4NO2+CO2+H2O
4,配平其它物质的系数
C+4HNO3=4NO2↑+CO2↑+2H2O范例——工业炼铁
Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2
这个反应中,三氧化二铁是氧化剂,而一氧化碳是大家熟悉的还原剂.三氧化二铁中的氧元素给了一氧化碳,使后者氧元素含量增加变为二氧化碳.铁由3价变为单质0价（降低,为氧化剂）,而碳由2价变为4价（升高,为还原剂）范例——复分解反应
另外,复分解反应一定不是氧化还原反应.因为复分解反应中各元素的化合价都没有变化.例如:
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓其中钠元素保持1价,碳酸根保持-2价,氯元素保持-1价,而钙元素保持2价.
与电化学（electrochemistry）的关系
每一个氧化还原反应都可以做成一个原电池。
其中发生氧化反应的一极为原电池的负极,在金属做两极时,活泼性较强的金属常做负极；
发生还原反应的一极为原电池的正极,在金属做两极时,活泼性较弱的金属常做正极。
两个电极之间有电势差（电化学上通常叫电动势），因此反应可以进行，同时可以用来做功。
氧化还原反应的两个性质
失电子的能力
氧化性；
得电子的能力
氧化还原反应的两个性质
例：
一物质还原性很强=失电子的能力强
一个反应中，具有还原性的物质：
1、还原剂2、还原产物
一个反应中，具有氧化性的物质：
1、氧化剂2、氧化产物
金属性在本质上就是还原性，而还原性不仅仅表现为金属的性质。
非金属性在本质上就是氧化性，而氧化性不仅仅表现为非金属单质的性质。
一个粒子的还原性越强，表明它的氧化性越弱；
粒子的氧化性越强，表明它的还原性越弱。
即在金属活动性顺序表中，排在前面的金属还原性强，排在后面的金属离子氧化性强
如：
在元素周期表中，非金属性最强的非金属元素氟，它的氧化性最强，因此氟元素无正价。
反之，金属性越强的元素，它的还原性也就越强。
一切氧化还原反应之中，还原剂的还原性＞还原产物的还原性
一切氧化还原反应之中，氧化剂的氧化性＞氧化产物的氧化性
还原性的强弱只与失电子的难易程度有关，与失电子的多少无关。
金属得电子不一定变为0价例：
2Fe+Cu=2Fe2++Cu2+，Fe3+—Fe2+
表示方法——双线桥法
表明反应前后同一元素原子间的电子转移情况
1.双线桥法的基本步骤
（1）标价态
明确标出各发生氧化还原反应的元素化合价。
（2）连双线
连一条线由氧化剂中化合价降低的元素指向还原产物中的相应元素，另一条线由还原剂中化合价升高的元素指向氧化产物中的相应元素。
一律在线上标出升降变化，如“化合价升高”“化合价降低”，不可标为“升价”或“降价”。
（3）注得失
一律标出“失去”或“得到”的电子数，格式为“得或失发生氧化还原反应的原子数×
单位原子得失电子数”和该元素“被氧化”或“被还原”。
2.注意事项
（1）箭头，箭尾一律指向化合价变化的同种元素
（2）一律注明"
得"
或"
失"
字样
（3）还原剂失去电子总数和氧化剂得到电子数总数相等
表示方法——单线桥法
表明反应前后不同元素原子间的电子转移情况
1.单线桥法的基本步骤
（1）标价态
明确标明发生氧化还原反应的元素的化合价
（2）连单线
连接方程式左边的氧化剂与还原剂，箭头一律指向氧化剂
标出转移的电子的总数，这里不用像双线桥那样，仅需直接标出电子总数
（1）不得标明"
，否则是错的
（2）箭头表示电子转移的方向，指向氧化剂
配平方法——电子守恒法
1、配平原理
发生氧化还原反应时，还原剂失去电子、氧化剂得到电子。
因为整个过程的本质好比是还原剂把电子给了氧化剂，在这一失一得之间，电子守恒。
故根据还原剂失去电子的数目和氧化剂得到电子的数目相等，结合二者化合价的改变情况，可以分别把氧化剂、还原剂的计量数计算出来，这样整个氧化还原反应就顺利配平了。
2、方法和步骤
①标出发生变化的元素的化合价，并确定氧化还原反应的配平方向。
在配平时，需要确定先写方程式那边物质的计量数。
有时先写出方程式左边反应物的计量数，有时先写出方程式右边生成物的计量数。
一般遵循这样的原则：
自身氧化还原反应→先配平生成物的计量数；
部分氧化还原反应→先配平生成物的计量数；
一般的氧化还原反应→既可先配平生成物的计量数，也可先配平反应物的计量数。
②列出化合价升降的变化情况。
当升高或降低的元素不止一种时，需要根据不同元素的原子个数比，将化合价变化的数值进行叠加。
③根据电子守恒配平化合价变化的物质的计量数。
④根据质量守恒配平剩余物质的计量数。
最终并根据质量守恒检查配平无误。
配平方法——待定系数法
质量守恒定律告诉我们，在发生化学反应时，反应体系的各个物质的每一种元素的原子在反应前后个数相等。
通过设出未知数（如x、y、z等均大于零）把所有物质的计量数配平，再根据每一种元素的原子个数前后相等列出方程式，解方程式（组）。
计量数有相同的未知数，可以通过约分约掉。
对于氧化还原反应，先把元素化合价变化较多的物质的计量数用未知数表示出来，再利用质量守恒把其他物质的计量数也配平出来，最终每一个物质的计量数都配平出来后，根据某些元素的守恒，列方程解答。
快速配平七步法：
步骤一:
分析化合价升降
步骤二:
交换升降价数的系数
步骤三:
过桥（双线桥）
步骤四:
找到没有参加氧化还原反应的元素,并加入系数中.除（氧、氢）
步骤五:
配平氢
步骤六:
检查氧是否平
步骤七:
完善（加反应条件、加等号、加上下箭头、约公约数）
配平方法：
化合价升降法
配平的注意事项
1：
“集合原子”应做到优先配平。
2：
先拆后合的拆项配平法中，需要拆的项是那些在反应中化合价既升高又降低（既作氧化剂又作还原剂）的物质。
3：
整体法配平法中，选择把哪第个化合价升降过程“捆绑”作为一个过程是关键，选择时一定要把在反应中存在固定物质的量之比的升降过程过程进行“捆绑”，不存在固定物质的量之比的升降过程就不能进行“捆绑”。
如S+KNO3+C——K2S+CO2+N2
4：
离子反应配平：
关键在于能否充分利用“电荷守恒”
5：
缺项配平：
注意两点：
★如果是化学后应方程式其缺项一般为：
水、酸、碱。
如果是离子反应方程式其缺项般为：
水、H、OH。
★在离子反应方程式配平其缺项时如有两种可能如（H2O、H）或（H2O、OH），还应考虑离子共存的问题如：
Cu+FeS2+囗____——Cu2S+SO4+Fe+囗____
可有两种选择：
（14、5、12H2O、7、3、5、24H）或（14、5、24OH、7、3、5、12H2O）后一种配平由于OH与Cu不能共存所以不正确。
氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中的意义
我们所需要的各种各样的金属，都是通过氧化还原反应从矿石中提炼而得到的。
如制造活泼的有色金属要用电解或置换的方法；
制造黑色金属和别的有色金属都是在高温条件下用还原的方法；
制备贵重金属常用湿法还原，等等。
许多重要化工产品的制造，如合成氨、合成盐酸、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食盐水电解制烧碱等等，主要反应也是氧化还原反应。
石油化工里的催化去氢、催化加氢、链烃氧化制羧酸、环氧树脂的合成等等也都是氧化还原反应。
在农业生产中，植物的光合作用、呼吸作用是复杂的氧化还原反应。
虽然需要有细菌起作用，但就其实质来说，也是氧化还原反应。
土壤里铁或锰的氧化态的变化直接影响着作物的营养，晒田和灌田主要就是为了控制土壤里的氧化还原反应的进行。
我们通常应用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应，否则就不可能把化学能变成电能，把电能变成化学能。
人和动物的呼吸，把葡萄糖氧化为二氧化碳和水。
通过呼吸把贮藏在食物的分子内的能，转变为存在于三磷酸腺苷（ATP）的高能磷酸键的化学能，这种化学能再供给人和动物进行机械运动、维持体温、合成代谢、细胞的主动运输等所需要的能量。
煤炭、石油、天然气等燃料的燃烧更是供给人们生活和生产所必需的大量的能。
说明：
强弱电解质的定义，初中课本上是说在水溶液下或者熔融状态下全部电离的物质就称之为强电解质，比如氯化银等水溶液难溶物或者微溶物，虽然溶解度小，但是凡是溶解了的都是全部电离的
强电解质：
硫酸铜、碳酸钙、氯化铁、氯化亚铁、氯化钠、氯化钾、硫酸钡、氯化银、硝酸钠、硝酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠
弱电解质：
碳酸、醋酸（乙酸）、氨水（标准的说法应该是一水合氨）、磷酸、氯化溴（氢溴酸）、氯化碘（氢溴酸），还有HClO、HCN、H2S等弱酸；
NH3·
H2O、Cu（OH）2、Fe（OH）2等弱碱；
Al（OH）3、Zn（OH）2等两性氢氧化物
强酸：
硫酸、盐酸、硝酸
弱酸：
碳酸、醋酸（乙酸）、HClO、HCN、H2S等弱酸
强碱：
氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡等
弱碱：
氢氧化亚铁、氨水、Cu（OH）2、Fe（OH）2等弱碱
盐：
硫酸铜、碳酸钙、氯化铁、氯化亚铁、氯化钠、氯化钾、硫酸钡、氯化银、硝酸钠、硝酸钾
离子共存之一
一般注意以下几点：
①在强酸性溶液中，不能大量存在弱酸根离子：
如CO32－、HCO3－、S2－、HS－、SO32－、SiO32－、AlO2－、F－等，也不能有大量的OH－。
②强碱性溶液中，不能大量存在弱碱金属离子。
如：
Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+及NH4＋等，也不能大量存在H＋及酸式根离子：
HCO3－、HSO3－、HS－、H2PO4－等。
③能发生氧化还原反应的离子也不能共存：
Fe3+与I－，Cu2+与I－，H+Fe2+与NO3－，H＋与S2O32－，ClO－与S2－，ClO－与Fe2+，H＋、I－与NO3－，H＋、I－与SO32－或S2－等。
④能形成络离子的也不能共存：
Fe3+与SCN－，Ag+与S2O32－，Fe3+与C6H5O－等。
离子共存之二
所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；
若离子之间能发生反应，则不能大量共存。
1．同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应，离子之间便不能在溶液中大量共存。
（1）生成难溶物或微溶物：
Ba2+与CO32－、Ag+与Br－、Ca2+与SO42－等不能大量共存。
（2）生成气体或挥发性物质：
如NH4＋与OH－，H＋与CO32－、HCO3－、SO42－、OH－、HSO3－、HCO3－等不能大量共存。
（3）生成难电离的物质：
如H＋与ch4cooh-1（即醋酸根离子）、CO32－、S2-、SO32－等生成弱酸；
OH－与NH4＋、Cu2+、Fe3＋等生成弱碱；
H＋与OH－生成水，这些离子不能大量共存。
（4）发生氧化还原反应：
氧化性离子（如Fe3+、NO3－、ClO－、MnO4－等）与还原性离子（如S2－、I－、Fe2+、SO32－等）不能大量共存。
注意Fe2+与Fe3+可以共存。
（5）形成络合物：
如Fe3+与SCN-反应生成络合物而不能大量共存。
2．附加隐含条件的应用规律：
（1）溶液无色透明时，则溶液中肯定没有有色离子。
常见的有色离子是Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4－等。
（2）强碱性溶液中肯定不存在与OH－起反应的离子!
（3）强酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子!
（4）离子能够大量共存，包括离子相互间不会发生化学反应，不会生成沉淀，不会生成气体挥发
限制酸性溶液的条件
1.PH=1的溶液。
2.使紫色石蕊溶液呈红色。
3.使甲基橙呈红色。
4.加镁粉放氢气。
5.c（oH-）为十的负十四次方。
隐含有H+。
限制碱性的条件
1.PH=14。
的溶液。
2.使红色石蕊试纸变蓝。
3.酚酞呈红色。
4.c（H+）为十的负十四次方。
可酸可碱的条件
1.水电离c（OH-）或者c（H+）浓度为十的负N次方摩尔每升。
2.加入铝粉有氢气产生。
3.HCO3-离子不能稳定存在的溶液。
离子共存之三
在溶液中离子共存问题的实质是哪些离子之间不能发生反应。
能够发生反应的离子就不能共存，不能够发生反应的离子才可以共存。
。
（1）离子间能直接结合生成难溶性物质时，则这些离子不能大量共存。
如SO42－与Ba2+、Ag+；
OH－与Cu2+、Fe3+、Mg2+、Al3+；
Ag+与Cl－、Br－、I－、CO32－、SO32-、S2－；
Mg2+、Ba2+、Ca2+与CO32－、SO32－、PO43－；
S2－与Cu2+、Pb2+等不能大量共存。
（2）离子间能结合生成难电离物质时，则这些离子不能大量共存。
如OH－、ClO－、CH3COO－、HPO42－、H2PO4－与H＋；
HCO3－、HS－、HSO3—、H2PO4－、HPO42-、H＋与OH－等不能大量共存。
（3）离子间能结合生成挥发性物质时，则这些离子不能大量共存。
如CO32－、SO32-、HCO3－、HSO3－、S2－、HS－与H＋；
NH4＋与OH－等不能大量共存。
（4）离子之间能发生氧化还原反应时，则这些离子不能大量共存。
一般说来，有氧化性的离子（如MnO4－、ClO－、Fe3+、NO3－等）与有还原性的离子（如S2－、Br－、I－、SO32－、Fe2+等）不能大量共存。
注意以下几种情况：
①在有H＋存在时，MnO4－、ClO－、NO3－的氧化性会增强。
②Fe3+与Fe2+可以共存，因为它们之间不存在中间价态。
Fe3+不能氧化Cl－。
③NO3－（有H＋时）不能氧化Cl－。
④还应注意题目是否给出溶液的酸碱性，是否给定是在无色溶液中。
在酸性溶液中除题给离子外，还应有大量H+；
在碱性溶液中除题给离子外，还应有大量OH-。
若给定溶液为无色时，则应排除Cu2+（蓝色）、Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄棕色）、MnO4－（紫红色）。
1.强酸（HClO4、HI、HBr、HCl、H2SO4、HNO3、H＋）可以和强酸的酸根离子共存；
但不能与弱酸根离子共存（F－、CO32－、ClO－、S2－、SiO32－等）
2强碱（KOH、NaOH、Ba（OH）2等）OH－与弱碱的阳离子（如Cu2＋、NH4＋、Al3+等）不能共存。
3弱酸的酸式根离子与H＋、OH－都不能共存，如HCO3－、HS－、HSO3－、HPO42－等。
但强酸的酸式根离子只与碱不能共存，如HSO4－。
4.相关离子的颜色：
MnO4－为紫色；
Fe3+为棕黄色；
Fe2+为浅绿色；
Cu2+为蓝色。
5.电解质溶液中至少有一种阳离子和一种阴离子。
复分解反应是有难溶物（微溶物）生成、难电离物质生成、易挥发物质生成。
由于难溶物、难电离物微粒之间有比较强的相互作用，分子难以电离成离子；
挥发性物质生成并从溶液中分离，都导致溶液中离子浓度降低，使离子不能大量共存。
如Cl－与Ag＋；
Ba2＋与SO42－；
CO32－、H＋；
H＋、OH－；
OH－与NH4＋；
H＋、CH3COO－等。
2.强氧化剂和强还原剂不能共存（但Fe3+、Fe2＋因没有中间价态可以共存）
常见强氧化剂：
硝酸；
浓硫酸；
MnO4－（H＋）溶液；
高铁离子（Fe3+）；
NO3－（H＋）溶液；
含有ClO－在酸、碱性的溶液中都有强氧化性。
常见强还原剂：
I－；
Fe2＋；
+2价硫（如S2－、HS－、H2S）；
+4价硫（SO2、SO32－、HSO3－）等。
3.发生双水解反应使离子浓度降低。
盐溶液中，弱酸的阴离子和弱碱的阳离子容易发生水解，某些离子相遇形成弱酸弱碱盐时，阴阳离子相互促进水解，使平衡向水解方向移动而水解完全，使溶液中的离子浓度迅速降低。
常见易发生双水解的阳离子有（Fe3+或Al3+）与（CO32－、HCO3－、AlO2－）的组合。
Al3+＋3HCO3－=Al（OH）3↓+3CO2↑
2Al3+＋3CO32－+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑
Al3+＋3AlO2－＋6H2O=4Al（OH）3↓
4.发生络合反应使离子浓度降低。
如Fe3+与SCN－等。
三、离子共存问题常见的典型问题
1.Al（OH）3有酸式电离和碱式电离：
，增加或OH－、Al3+浓度；
或者增加H＋、AlO2－离子浓度，都可以使平衡朝生成沉淀的方向移动。
因此OH－、Al3+；
H+、AlO2－不能共存，但OH－、AlO2－；
Al3+、H＋可以共存。
2.Fe2+、NO3－可以共存，但有H＋时不能共存，因为HNO3具有强氧化性。
3.某溶液与铝反应可以生成氢气，在该溶液中不一定存在与H＋或者OH－可以共存的离子。
4.常温下，某溶液中由水电离出的H＋为0.01mol/L，则该溶液可能是pH＝2或者pH＝12的溶液。
该溶液为酸性或碱性，有H＋或者OH－。
5.某种溶液中有多种阳离子，则阴离子一般有NO3－；
某种溶液中有多种阴离子，一般阳离子有K＋、Na＋、NH4＋中的一种或几种。
6.酸性条件下ClO—与Cl—不共存
离子共存问题（高考热点）
⒈离子在溶液中能否大量共存首先应看其能否发生以下反应：
⑴能发生复分解反应，即能够形成沉淀、易挥发性物质（气体）、弱电解质（如水、弱酸、弱碱等）的离子不能大量共存。
其中，微溶物如CaSO4等少量可以共存，大量不能共存。
例1、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（A）
（A）Na+、Ba2+、OH-、AlO2
升级会员 