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(1)反应的本质:电子转移,即反应物之间发生的得失电子.
得失电子是反应发生的原因和动力.
(2)反应的特征:元素化合价有升有降.
这是判断是否是氧化还原反应的依据.
氧化反应:还原剂失去电子的反应(化合价升高)
还原反应:氧化剂得到电子的反应(化合价降低)
氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数.
(3)"两强相遇"要反应.
常用的"两强"有:
强氧化剂:KMnO4,K2Cr2O7,浓H2SO4,HNO3,HClO4,Na2O2,Cl2,Br2,O2,Fe(3+)...
枪还原剂:H2S,S(2-),HI,I(-),NH3,SO2,H2SO3,SO3(2-),Fe(2+),CH3CH2OH,CH3CHO,C6H5OH,Na,Mg,Al,Fe,H2,CO,C...
例如:H2S,SO2,FeCl2,CH3CHO,C6H5OH等均能使酸性KMnO4溶液退色.H2S气体能被上述所有强氧化剂氧化.
(4)"无中间价"不反应,即价态归中原理.
两价态不同的同种元素之间的氧化-还原反应,该元素在生成物中的价态必须介于它在反应物中的两价态之间,若无中间价态则不能发生反应.例如:2H2S+SO2=3S+2H2O,电子转移发生在H2S中S(-2),SO2中S(+4)之间,生成物中S为0价,介于-2,+4之间.SO2气体虽然是强还原剂,浓H2SO4是强氧化剂,但SO2可以用浓H2SO4干燥而不会发生反应,就是因为在S的+4价与+6价之间无其他价态了.又如:Fe(3+)与Fe反应可生成中间价Fe(2+),而Fe(2+)与Fe(3+)(属两强相遇)就不可能反应.
例如:
CuO+Cu=Cu2O...(反应条件:加热)
NO+NO2=N2O3
(5)氧化性,还原性的强弱比较.
氧化剂氧化性(得电子能力)的强弱与还原剂还原性(失电子能力)的强弱是物质本身的一种属性.我们可借助物质结构,反应事实来分析这种性质的相对强弱.
1)与原子结构的关系.
原子半径大,最外层电子少,则该原子的单质易失电子,还原性强;原子半径小,最外层电子多,则该原子的单质易得电子,氧化性强.例如:在元素周期表中同周期元素和同主族元素原子结构与金属性,非金属性的关系就是如此.
2)与反应方向的关系.
氧化反应(失电子)
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强氧化剂+强还原剂-弱还原剂+弱氧化剂
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还原反应(得电子)
因此我们可以从任何一个已知的氧化还原反应中判断出两个顺序:氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性.
3)与浓度的关系.
一般地说,氧化剂的浓度越大,其氧化性就越强.例如:浓HNO3的氧化性强于稀HNO3,浓H2SO4有强氧化性,而稀H2SO4没有.还原剂的浓度越大,其还原性就越强.如浓HCl的还原性强于稀HCl,所以实验室制Cl2时,由于MnO2的氧化性不够强,需要增加还原剂的还原性,即用浓盐酸与MnO2共热.
4)与PH的关系.
硝酸的氧化性于[H(+)]有关,[H(+)]越大氧化性越强,当[H(+)]趋于10^-7mol/L时(即为硝酸盐的溶液),NO3(-)就失去了强氧化性.在有机物的性质实验中通常用"酸化的高锰酸钾溶液"来证明有机物的不饱和性或还原性(例如:CH2=CH2,CH≡CH,CH3CHO等均能使酸化的高锰酸钾溶液退色).这是因为高锰酸钾酸化之后氧化性增强,使实验现象迅速,明显.
5)与温度的关系.
许多氧化还原反应是在加热的条件下进行的,可见升温可增强氧化剂的氧化性,还原剂的还原性(有少数例外),特别是H2,CO,C这三种还原剂只有在加热或高温的条件下才能显示出他们的还原性,如用他们冶炼金属,制水煤气,氢气等.
3H2+WO=W+3H2O...(反应条件:加热)
3CO+Fe2O3=2Fe+2CO2...(反应条件:加热)
2C+SiO2=Si+2CO...(反应条件:高温)
C+H2O=CO+H2...(反应条件:高温)
CO+H2O=CO2+H2...(反应条件:加热,催化剂)
6)与电池的电极名称的关系,与电解时放电顺序的关系.
原电池的负极失电子能力大于正极,先放电的离子氧化性或还原性强.
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