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高中三年级化学

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首页 高中三年级化学知识 氧化还原反应的配平 元素的性质 氧化还原反应的计算 试题正文
  • 填空题
    抗击“非典”期间，过氧乙酸（）是广为使用的消毒剂。它可由H2O2和冰醋酸反应制取，所以在过氧乙酸中常含有残留的H2O2。测定产品中过氧乙酸浓度c0。涉及下列反应：
    ① ___MnO4＋___H2O2＋___H+===___Mn2+＋___O2十___H2O
    ② H2O2＋2I-＋2H+===I2＋2H2O
    ③＋2I-＋2H+===CH3COOH＋I2＋H2O
    请回答以下问题：
    （l）配平反应①的离子方程式（配平系数填人以下方框内）：
    ___MnO4＋___H2O2＋___H+===___Mn2+＋___O2十___H2O
    （2）用Na2S2O3标准溶液滴定I2时（反应④）选用的指示剂是____________________。
    （3）取b0mL待测液，用硫酸使溶液酸化，再用浓度为a1mol·L的KmnO4标准溶液滴定其中的H2O2，耗用的KMnO4体积为b1mL（反应①，滴定过程中KmnO4不与过氧乙酸反应）。另取b0mL待测液，加入过量的KI，并用硫酸使溶液酸化，此时过氧乙酸和残留的H2O2都能跟KI反应生成 I2（反应②和③）。再用浓度为a2mol·的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，耗用Na2S2O3溶液体积为b2 mL。请根据上述实验数据计算过氧乙酸的浓度（用含a1、a2、b0、b1、b2的代数式表示）。 c0＝ ________________________。
    （4）为计算待测液中过氧乙酸的浓度c0，加入的KI的质量已过量但没有准确称量，是否影响测定结果 _______________（填是或否）
    本题信息：2004年高考真题化学填空题难度较难 来源:杨云霞
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本试题 “抗击“非典”期间，过氧乙酸（）是广为使用的消毒剂。它可由H2O2和冰醋酸反应制取，所以在过氧乙酸中常含有残留的H2O2。测定产品中过氧乙酸浓度c0。涉及下列反...” 主要考查您对

氧化还原反应的配平

元素的性质

氧化还原反应的计算

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  • 氧化还原反应的配平
  • 元素的性质
  • 氧化还原反应的计算

配平简介：
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律，书写化学反应方程式写出反应物和生成物后，往往左右两边各原子数目不相等，不满足质量守恒定律，这就需要通过配平来解决。


配平原则：
(1)电子守恒原则：反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则：若为离子反应，反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则：反应前后各元素的原子个数相等

配平步骤：
(1)一标：标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等：通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定：确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平：用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查：检查质量与电荷、电子是否分别守恒

配平技巧：
(1)逆向配平法：部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法，即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平（一般从反应物很难配平时，可选用逆向配平法）
例：
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降，确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3，然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法：设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1，其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例：P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1，Cl2的系数为x，则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ，再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法：先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使元素化合价升降总数相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例：Fe3C+HNO3＝Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析，无法确定其Fe和C的具体化合价，此时可令组成物质的各元素化合价为零价，根据化合价升降法配平。

再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法：当某元素的原子在某化合物中有数个时，可将它作为一个整体对待，根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例：S+Ca(OH)2→CaSx+Ca2S2O3+H2O
生成物CaSx、Ca2S2O3中的Sx、S2作为一个整体标价为-2、+4价，则化合价升降关系为：
Sx  0→-2  降2×2
S2  0→+4  升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法：一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数，再通过比较反应物与生成物，确定缺项（一般为H2O、H+或OH-），最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平：有机物中元素的化合价一般来讲，氢元素显+1价，氧元素显-2价，然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。



氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤：

  1. 一般方法：从左向右配。
  2. 步骤：标变价，找变化，求总数，配系数。
  • 标出元素化合价变化的始态和终态
  • 求升价元素或降价元素化合价的变化数
  • 求化合价变化数的最小公倍数，分别作为氧化剂或还原剂的系数
  • 配平变价元素
  • 用观察法配平其他元素
  • 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律（离子方程式还要看电荷是否守恒）
    如：

特殊技巧：

配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降，若从左向右配平较困难，可以采用从右向左配平，成为逆向配平法。



元素的性质：

由于核外电子排布的周期性变化，使元素表现出不同的性质。元素性质与原子结构密切相关，主要与原子核外电子排布，特别是最外层电子数有关。

碱金属元素的性质：

(1)元素性质同：均为活泼金属元素，最高正价均为+1价异：失电子能力依次增强，金属性依次增强
(2)单质性质同：均为强还原性（均与O2、X2等非金属反应，均能与水反应生成碱和氢气。），银白色，均具轻、软、易熔的特点异：与水（或酸）反应置换出氢依次变易，还原性依次增强，密度趋向增大，熔沸点依次降低，硬度趋向减小
(3)化合物性质
同：氢氧化物都是强碱。过氧化物M2O2具有漂白性，均与水反应产生O2；异：氢氧化物的碱性依次增强。
注： ①Li比煤油轻，故不能保存在煤油中，而封存在石蜡中。 ②Rb，Cs比水重，故与水反应时，应沉在水底。③与O2反应时，Li为Li2O；Na可为Na2O，Na2O2；K，Rb，Cs的反应生成物更复杂。

卤族元素的性质：

(1)相似性：
①卤素原子最外层都有七个电子，易得到一个电子形成稀有气体元素的稳定结构，因此卤素的负价均为－1价。氯、溴、碘的最高正价为+7价，有的还有+1、+3、+5价，其最高价氧化物及水化物的化学式通式分别为X2O7和HXO4(F除外)
②卤族元素的单质均为双原子分子(X2)；均能与H2化合：H2+X2=2HX；均能与水不同程度反应，其通式(除F2外)为：H2O+X2HX+HXO；均能与碱溶液反应；Cl2、Br2、I2在水中的溶解度较小(逐渐减小，但在有机溶剂中溶解度较大，相似相溶)。
(2)递变性：
①原子序数增大，原子的电子层数增加，原子半径增大，元素的非金属性减弱。
②单质的颜色逐渐加深从淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色，状态从气→气→液→固，溶沸点逐渐升高；得电子能力逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，与氢气化合由易到难，与水反应的程度逐渐减弱。
③阴离子的还原性逐渐增强。
④氢化物的稳定性逐渐减弱。
⑤最高正价含氧酸的酸性逐渐减弱(氟没有含氧酸)。
氧化还原反应的计算:

(1)比较典型的计算有：求氧化剂、还原剂物质的量之比或质量比，计算参加反应的氧化剂货还原剂的量，确定反应前后某一元素的价态变化等。
(2)计算的依据是：氧化剂得电子数等于还原剂失电子数，列出守恒关系式求解。

氧化还原反应的基本规律：

1．守恒规律
氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子，且失电子总数等于得电子总数。或者说氧化还原反应中，有元素化合价升高必有元素化合价降低，且化合价升高总数必等于降低总数。有关得失电子守恒(化合价守恒)的规律有如下应用：
(1)求某一反应中被氧化与被还原的元素原子个数之比，或求氧化剂与还原剂的物质的量之比及氧化产物与还原产物的物质的量之比。
(2)配平氧化还原反应方程式。
(3)进行有关氧化还原反应的计算：
2．强弱规律
较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。应用：在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质，或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质，也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。
3．价态规律
元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现一种性质。物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现。
4．转化规律
氧化还原反应中，以元素相邻价态之间的转化最容易；不同价态的同种元素之间发生反应，元素的化合价只靠近，不交叉；相邻价态的同种元素之间不发生氧化还原反应。如
 
5．难易规律
越易失去电子的物质，失去后就越难得到电子；越易得到电子的物质，得到后就越难失去电子。一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应，如向FeBr2溶液中通入Cl2时，发生离子反应的先后顺序为：。


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