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高中一年级化学

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    制造太阳能电池需要高纯度的硅,工业上制高纯硅常利用以下反应来实现:
    (1)Si(粗硅)+3HClSiHCl3+H2
    (2)SiHCl3+H2Si(纯硅)+3HCl 对上述两个反应的下列叙述中,不正确的是
    [     ]

    A.两个反应都是置换反应
    B.两个反应中的H2均作还原剂
    C.两个反应都要在耐腐蚀的容器中进行
    D.两个反应都是氧化还原反应
    本题信息:2011年同步题化学单选题难度一般 来源:杨云霞
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本试题 “制造太阳能电池需要高纯度的硅,工业上制高纯硅常利用以下反应来实现:(1)Si(粗硅)+3HClSiHCl3+H2;(2)SiHCl3+H2Si(纯硅)+3HCl 对上述两个反应的下列叙述中...” 主要考查您对

氧化剂、还原剂

氧化还原反应的定义

置换反应

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 氧化剂、还原剂
  • 氧化还原反应的定义
  • 置换反应
氧化剂:

(1)定义:得到电子(或电子对偏向)的物质,在反应时所含元素的化合价降低。
(2)常见的氧化剂:
①活泼非金属单质:如 Cl2、Br2、O2等。
②某些高价氧化物,如SO3、MnO2等。
③氧化性含氧酸,如 浓H2SO4、HNO3、HClO等
④元素(如Mn、Cl、Fe等)处于高化合价时的盐,如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、FeCl3等。
⑤过氧化物,如Na2O2、H2O2等。
⑥某些金属阳离子:如Ag+、Fe3+

还原剂:

(1)定义:失去电子(或电子对偏离)的物质,在反应时所含元素的化合价升高。
(2)常见的还原剂:
①活泼金属单质:如 Na、A1、Zn、Fe等。
②低价态的金属阳离子:如Fe2+等;
③某些非金属单质:如 H2、C等。
④元素(如C、S等)处于低价时的氧化物,如CO、NO、SO2等。
⑤元素(如Cl、S等)处于低化合价时的氢化物:如 H2S、HCl、HI、NH3等 。
⑥元素(如S、Fe等)处于低化合价时的盐或酸,如Na2SO3、H2SO3、H2C2O4、FeSO4等。

常见的氧化剂及对应的还原产物:

氧化剂

还原产物

Cl2、ClO- Cl-
KMnO4(H+)、MnO2 Mn2+
HNO3 NOx、N2、NH4+
浓H2SO4 SO2
Ag+、Fe3+ Ag、Fe2+
H2O2 H2O

常见的还原剂及对应的氧化产物: 

还原剂

氧化产物

Na、K等金属单质

Na+、K+

某些非金属C、S

CO2、SO2

非金属的氢化物CH4、H2S、NH3

CO2、S/SO2、NO

某些低价态的氧化物CO、SO2

CO2、SO3

某些低价态的酸或盐H2SO3、Na2SO3

SO42-

某些低价态的阳离子Fe2+

Fe3+

H2O2

O2


易错易混点:

(1)金属单质只具有还原性,金属最高价阳离子只具有氧化性,处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性;
(2)非金属单质常作氧化剂,某些非金属单质也是较强的还原性物质,比如H2、C等等
(3)元素化合价的变化:
①元素最低价只有还原性,最高价只有氧化性,中间价态既有氧化性又有还原性
②同一元素在反应中化合价发生变化,只能接近不能交叉。
例如:



氧化还原反应:
有电子转移(得失或偏移)的反应;(无电子转移(得失或偏移)的反应为非氧化还原反应)

反应历程:
氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应;氧化数降低的反应,称为还原反应。氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。


氧化还原反应中存在以下一般规律:

强弱律:氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
价态律:元素处于最高价态,只具有氧化性;元素处于最低价态,只具有还原性;处于中间价态,既具氧化性,又具有还原性。
转化律:同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的氧化数只接近而不交叉,最多达到同种价态。
优先律:对于同一氧化剂,当存在多种还原剂时,通常先和还原性最强的还原剂反应。守恒律:氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。

氧化还原性的强弱判定:

物质的氧化性是指物质得电子的能力,还原性是指物质失电子的能力。物质氧化性、还原性的强弱取决于物质得失电子的能力(与得失电子的数量无关)。从方程式与元素性质的角度,氧化性与还原性的有无与强弱可用以下几点判定:
(1)从元素所处的价态考虑,可初步分析物质所具备的性质(无法分析其强弱)。最高价态——只有氧化性,如H2SO4、KMnO4中的S、Mn元素;最低价态,只有还原性,如Cl-、S2-等;中间价态——既有氧化性又有还原性,如Fe、S、SO2等。
(2)根据氧化还原的方向判断:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
(3)根据反应条件判断:当不同的氧化剂与同一种还原剂反应时,如氧化产物中元素的价态相同,可根据反应条件的高、低进行判断,如是否需要加热,是否需要酸性条件,浓度大小等等。


电子的得失过程:


其过程用核外电子排布变化情况可表示为:


置换反应:

单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应


发生置换反应的原理:

必须是活动性强的金属置换活动性弱的金属或H+溶液


根据元素性质分类:

1.金属单质置换金属单质:2Al+Fe2O3=高温=Al2O3+2Fe(铝热反应。Al还可与V2O5、CrO3、WO3、MnO2等发生置换);Fe+CuSO4=FeSO4+Cu   
2.金属单质置换非金属单质:Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2 ;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;2Mg+CO2=点燃=2MgO+C;3Fe+4H2O(g)=高温=Fe3O4+4H2   
3.非金属单质置换金属单质:H2+CuO=Δ=Cu+H2O ;C+FeO=Δ=Fe+CO↑     
4.非金属单质置换非金属单质:2F2+2H2O=4HF+O2 ;2C+SiO2=Si+2CO↑ ;C+H2O=高温=CO+H2 ;2H2+SiCl4=Si+4HCl ;Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl   


置换反应与氧化还原反应的关系:

置换反应一定属于氧化还原反应。


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