1、小专题四 氧化还原反应规律及综合应用 考向 1 守恒规律氧化还原反应遵循以下三个守恒规律:(1)质量守恒:反应前后元素的种类和质量不变。(2)电子守恒:即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数,这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。(3)电荷守恒:离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒,如 Fe3Cu=Fe2Cu2(错误),2Fe3Cu=2Fe2Cu2(正确)。典例 1Na2Sx 在碱性溶液中可被 NaClO 氧化为 Na2SO4,而NaClO 被还原为 NaCl,若反应中 Na2Sx
2、与 NaClO 的物质的量之比为 116,则 x 的值为()。A.2 B.3 C.4 D.5解析:相关元素化合价变化情况:得关系式:162x xe162e,解得 x5。答案:D考向 2“价态归中,互不交叉”规律含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价低价中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。例如,不同价态硫元素之间可以发生氧化还原反应的是。注:中不会出现 H2S 转化为 SO2 而 H2SO4 转化为 S 的情况。典例 2已知 G、Q、X、Y、Z 均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):GQ NaCl;Q H2O 电解
3、X H2;Y NaOHGQH2O;ZNaOHQXH2O。这五种化合物中 Cl 元素化合价由低到高的顺序是()。A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、YC.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X解析:由得出 Q 价态高于 G,因为 G 价态必介于 Q 和1 价的 Cl 之间,1 价为氯元素的最低价;将该结论引用到,Y 价态介于 Q 与 G 之间,故有 Q 价态高于 Y,Y 价态高于 G;分析:H2O 中的 H 化合价降低,则 Q 中的氯元素转变为 X中的氯元素,化合价必升高,则得出 X 价态高于 Q;最后分析:Z 价态介于 Q、X 之间,则 X 价态高于 Z,Z 价态高于 Q。答案:A
4、考向 3 价态歧化规律同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时,该元素的价态变化一定遵循“中间价态高价态低价态”,不会出现“一边倒”的现象,即生成物中该元素的价态不能都比中间价态高或都比中间价态低。典例 3氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl2KOHKXKY(未配平),KX 在一定条件下能自身反应:KXKYKZ(未配平,KY 与 KZ 关系比为 13),以上KX、KY、KZ 均是一元酸的钾盐,由以上条件推知在 KX 中氯)。的化合价是(A.1C.5B.3D.7解析:反应:Cl2KOHKXKY 是 Cl2 的歧化反应,KX、KY 中的氯元素分别显正价和1 价;由于 KX 也发生歧
5、化反应:KXKYKZ,可断定 KY 为 KCl,化合价高低是Z 中 ClX 中 Cl(均为正价)。假设 KX 中 Cl 为a 价,KZ 中 Cl的化合价为b 价,依据化合价守恒原理及 KXKY3KZ,有 a13(ba)把 a1、a3、a5 代入上式讨论,可知 a5 时,b7 符合题意。则 KX 中 Cl 的化合价为5。答案:C考向 4“强易弱难,先强后弱”规律(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:在 FeBr2 溶液中通入少量 Cl2 时,因为还原性 Fe2Br,所以 Cl2 先与 Fe2反应。(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如:在含有 Fe3、Cu2、H的溶液中加入铁粉,因为氧化性 Fe3Cu2H,所以铁粉先与 Fe3反应,然后依次为 Cu2、H。典例4向含 S2、Fe2、Br、I各 0.1 mol 的溶液中通入Cl2,通入 Cl2 的体积(标准状况)和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的是()。ABCD解析:还原性:S2IFe2Br,所以发生反应的顺序:Cl2S2=S2Cl;Cl22I=I22Cl;Cl22Fe2=2Fe32Cl;Cl22Br=Br22Cl。答案:C