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高中化学氧化还原反应解题技巧浅析

2015-05-30邵成霞

新课程学习·下 2015年4期
关键词:还原性化合价氧化剂

邵成霞

对于化学反应的分类方法有很多,初中从得失氧的角度把化学反应分为氧化反应和还原反应,但是到了高中这是不科学的,因为对于一个反应有氧化就有还原,既统一又对立。氧化还原反应也不一定有氧的得失,比如说钠在氯气中燃烧生成氯化钠,虽没氧的得失但属于氧化还原反应,所以研究氧化还原反应要抓住反应实质,即电子的转移。

电子转移的实质是元素化合价的变化,所以研究氧化还原反应可以归为研究元素化合价,我们可以把所学的内容与元素化合价联系起来。即氧化剂(具有氧化性)—降(化合价降低)—得(得电子)—还(被还原,发生还原反应,得到还原产物具有弱还原性),还原剂(具有还原性)—升(化合价升高)—失(失电子)—氧(被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物具有弱氧化性)。

一、研究元素化合价有三种情况

第一种情况:研究元素化合价升高还是降低。可以解决反应中谁是氧化剂谁是还原剂的问题、哪个元素被氧化哪个元素被还原,也能找到哪个物质是氧化产物,哪个物质是还原产物。同样也可以解决某物质具有氧化性还是具有还原性,例如二价铁,它的化合价既能升高又能降低,所以既有氧化性又有还原性;还能解决加入氧化剂(或还原剂)才能实现的反应,既找还原剂(或氧化剂)的变化过程,也就是找元素化合价升高(或降低)的物质的变化过程。

第二种情况:研究化合价发生变化的元素变化的个数。可以解决一个氧化还原反应中参加反应的物质有元素化合价变化时是否完全做氧化剂或还原剂,得到的产物是否都是氧化产物或还原产物。例如4HCl(浓)+MnO2=MnCl2+Cl2↑+2H2O,1 mol反应中有4 mol HCl参加反应,但作还原剂的只有2 mol.

第三种情况:研究元素化合价变化了几价。比如求1 mol钠在氧气中完全反应转移的电子数目。钠反应不管是生成氧化钠还是过氧化钠,还是既有氧化钠又有过氧化钠,钠在化合物中只有正一价,所以反应一个钠只能变化一价,1 mol钠也就转移1Na电子。

二、氧化还原反应的计算简单可以归为两类

第一类:利用方程式进行计算。即根據方程式找两个量(已知量和待求量)的关系,然后进行计算。例如完全中和1 mol氢氧化钠所需硫酸的物质的量是多少?根据反应方程式我们知道氢氧化钠与硫酸按2:1反应,那么完全中和1 mol氢氧化钠所需硫酸的物质的量就是0.5 mol。

第二类:根据得失电子守恒来做。例如用0.1 mol/L的SO2-3溶液30 mL,恰好将2×10-3 mol的XO4-还原,则元素X在还原产物中的化合价是( )

还原剂:SO32-——SO42-失去2e-;氧化剂:XO4-——Xn+得到(7-n)e-

则有0.1mol/L×30mL×2=2×10-3mol×(7-n) 解得:n=4

氧化还原反应还有一些规律需要理解和记忆了。总之,对于解决氧化还原反应的问题关键是抓住表观特征即化合价的变化,把解决的问题归为研究元素的化合价变化,很多问题都会迎刃而解。

编辑 李建军

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