什麼樣的化合反應和分解反映屬於氧化還原反應?(最好舉例說明)

時間 2021-09-03 07:08:19

1樓:匿名使用者

氧化還原反應 (oxidation-reduction reaction, 也作redox reaction)是在反應前後元素的化合價具有相應的升降變化的化學反應。在反應過程中有元素化合價變化的化學反應叫做氧化還原反應。這種反應可以理解成由兩個半反應構成,即氧化反應和還原反應。

此類反應都遵守電荷守恆。在氧化還原反應裡,氧化與還原必然以等量同時進行。兩者可以比喻為陰陽之間相互依靠、轉化、消長且互相對立的關係。

有機化學中也存在氧化還原反應。因為氧化還原反應中會發生電子轉移,也就是元素的化合價會發生變化,可以得知:   複分解反應都不是氧化還原反應   置換反應一定是氧化還原反應,化合和分解反應不一定是氧化還原反應。

  有單質參加的化合反應大部分是氧化還原反應(有例外,例如石墨在一定條件下變成金剛石,還包括其他同素異形體之間的轉換。)    感受氧化還原反應的實質 有單質生成的分解反應一定是氧化還原反應,而複分解反應則一定不是氧化還原反應。   對於不屬於上述四種基本反應型別的化學反應,有屬於氧化還原反應的(例如一氧化碳還原氧化銅),也有不屬於氧化還原反應的(例如氧氣在一定條件下反應變成臭氧)   歸中反應,歧化反應可以看作是特殊的氧化還原反應。

  氧化反應:   還原劑(反應物)→失eˉ或共同電子對偏離還原劑→化合價升高→被氧化→發生氧化反應→生成氧化產物(具有還原性)   還原反應:   氧化劑(反應物)→得eˉ或共同電子對偏向氧化劑→化合價降低→被還原→發生還原反應→生成還原產物(具有氧化性) [編輯本段]永恆規律   當某元素為最**次時,它只能做氧化劑。

  當某元素為最低價次時,它只能做還原劑。   當某元素為中間價次時,它既能做氧化劑,又能做還原劑。 [編輯本段]概念   反應的本質是電子有轉移(或電子偏移),其特徵為化合價的升降。

化合價升高,即失電子的半反應是氧化反應;化合價降低,得電子的反應是還原反應。化合價升高的物質還原對方,自身被氧化,因此叫還原劑,其產物叫氧化產物;化合價降低的物質氧化對方,自身被還原,因此叫氧化劑,其產物叫還原產物。 [編輯本段]記法    氧化還原反應 概念 還原劑 + 氧化劑 ---> 氧化產物 + 還原產物   一般來說,同一反應中還原產物的還原性比還原劑弱,氧化產物的氧化性比氧化劑弱,這就是所謂「強還原劑制弱還原劑,強氧化劑制弱氧化劑」。

  總結:氧化劑發生還原反應,得電子,化合價降低,有氧化性,被還原,生成還原產物。   還原劑發生氧化反應,失電子,化合價升高,有還原性,被氧化,生成氧化產物。

  記法1:氧化還原不可分,得失電子是根本。失電子者被氧化,得電子者被還原。

  失電子者還原劑,得電子者氧化劑。氧化劑 還原劑,相依相存永不離。   記法2:

升失氧還氧,降得還氧還   解釋:1.化合價升高,失去電子,發生氧化反應,充當還原劑,生成物具有比反應物中的氧化劑氧化性弱的氧化性。

  2.化合價降低,得到電子,發生還原反應,充當氧化劑,生成物具有比反應物中的還原劑還原性弱的還原性。   記法3:

升失被氧還   降得被還氧   解釋:1.化合價升高、失去電子、被氧化做還原劑。

  2.化合價降低、得到電子、被還原做氧化劑。   記法4:

  剝下偽裝的外套(失去電子),真實面目被還原的是還原劑,還原劑當然發生氧化反應,電子為負價,失去電子負負得正,化合價升高   披上偽裝的外套(得到電子),真實面目被氧化的是氧化劑,氧化劑當然發生還原反應,電子為負價,得到電子正負得負,化合價降低 [編輯本段]範例——氫氣與氯氣   氫氣與氯氣的化合反應,其總反應式如下:   h2 + cl2 =2hcl 氧化還原反應 範例   我們可以把它寫成兩個半反應的形式:   氧化反應:

  h2 → 2h+ + 2e-   還原反應:   cl2 + 2e- → 2cl-   單質總為0價。第1個半反應中,氫元素從0價被氧化到+1價;同時,在第2個半反應中,氯元素從0價被還原到-1價.

(本段中,「價」指氧化數)   兩個半反應加合,電子數消掉:   h2 → 2h+ + 2e-   2e- + cl2 → 2cl-   h2 + cl2 → 2h+ + 2cl-   最後,離子結合,形成***:   2h+ + 2cl- → 2hcl [編輯本段]範例——碳與硝酸   解∶1,寫出反應物和生成物的化學式   c+hno3→no2+co2+h2o   2,列出元素的化合價的變化   在反應物這邊 在生成物這邊 變化量   c化合價 0 +4 升高4   n化合價 +5 +4 降低1   3,使化合價的升高和降低的總數相等   c+4hno3→4no2+co2+h2o   4,配平其它物質的係數   c+4hno3=4no2↑+co2↑+2h2o [編輯本段]範例——工業鍊鐵   fe2o3+3co=高溫=2fe+3co2   這個反應中,三氧化二鐵是氧化劑,而一氧化碳是大家熟悉的還原劑.

三氧化二鐵中的氧元素給了一氧化碳,使後者氧元素含量增加變為二氧化碳.鐵由3價變為單質0價(降低,為氧化劑),而碳由2價變為4價(升高,為還原劑) [編輯本段]範例——複分解反應   另外,複分解反應一定不是氧化還原反應.因為複分解反應中各元素的化合價都沒有變化.

例如:   na2co3+cacl2=2nacl+caco3↓其中鈉元素保持1價,碳酸根保持-2價,氯元素保持-1價,而鈣元素保持2價. [編輯本段]與電化學(electrochemistry)的關係   每一個氧化還原反應都可以做成一個原電池。

其中發生氧化反應的一極為原電池的負極,在金屬做兩極時,活潑性較強的金屬常做負極;發生還原反應的一極為原電池的正極,在金屬做兩極時,活潑性較弱的金屬常做正極。兩個電極之間有電勢差(電化學上通常叫電動勢),因此反應可以進行,同時可以用來做功。 [編輯本段]氧化還原反應的兩個性質   還原性:

失電子的能力   氧化性;得電子的能力 氧化還原反應的兩個性質   例:一物質還原性很強=失電子的能力強   一個反應中,具有還原性的物質:1、還原劑2、還原產物   一個反應中,具有氧化性的物質:

1、氧化劑2、氧化產物   金屬性在本質上就是還原性,而還原性不僅僅表現為金屬的性質。   非金屬性在本質上就是氧化性,而氧化性不僅僅表現為非金屬單質的性質。   一個粒子的還原性越強,表明它的氧化性越弱;粒子的氧化性越強,表明它的還原性越弱。

  即在金屬活動性順序表中,排在前面的金屬還原性強,排在後面的金屬離子氧化性強   如:在元素週期表中,非金屬性最強的非金屬元素氟,它的氧化性最強,因此氟元素無正價。反之,金屬性越強的元素,它的還原性也就越強。

  一切氧化還原反應之中,還原劑的還原性>還原產物的還原性   一切氧化還原反應之中,氧化劑的氧化性>氧化產物的氧化性   還原性的強弱只與失電子的難易程度有關,與失電子的多少無關。   金屬得電子不一定變為0價 例:2fe+cu=2fe2+ + cu2+,fe3+—fe2+ [編輯本段]表示方法——雙線橋法   表明反應前後同一元素原子間的電子轉移情況   1.

雙線橋法的基本步驟   (1)標價態:正確標明氧化反應前後同一元素的化合價,判斷其升降.   (2)連雙線:

一條線由氧化劑中化合價降低的元素指向還原產物中的相應元素,另一條線由還原劑中化合價升高的元素指向氧化產物中的相應元素   (3)注得失:標出"失去"或"得到"的電子總數,註明該元素"被氧化"或"被還原"   2.注意事項   (1)箭頭,箭尾指向化合價變化的同種元素   (2)必須註明"得到"或"失去"字樣   (3)還原劑失去電子總數和氧化劑得到電子數總數相等 [編輯本段]表示方法——單線橋法   表明反應前後不同元素原子間的電子轉移情況   1.

單線橋法的基本步驟   (1)標價態:正確標明氧化反應前後同一元素的化合價,判斷其升降,進而確定得失電子的元素.   (2)連單線:

連線等式左邊的氧化劑與還原劑,箭頭指向氧化劑   (3)注得失:標出轉移的電子總數   2.注意事項   (1)不需標明"得"或"失"   (2)箭頭表示電子轉移的方向 [編輯本段]配平方法——電子守恆法   1、配平原理   發生氧化還原反應時,還原劑失去電子、氧化劑得到電子。

因為整個過程的本質好比是還原劑把電子給了氧化劑,在這一失一得之間,電子守恆。故根據還原劑失去電子的數目和氧化劑得到電子的數目相等,結合二者化合價的改變情況,可以分別把氧化劑、還原劑的計量數計算出來,這樣整個氧化還原反應就順利配平了。   2、方法和步驟   ①標出發生變化的元素的化合價,並確定氧化還原反應的配平方向。

  在配平時,需要確定先寫方程式那邊物質的計量數。有時先寫出方程式左邊反應物的計量數,有時先寫出方程式右邊生成物的計量數。一般遵循這樣的原則:

  自身氧化還原反應→ 先配平生成物的計量數;   部分氧化還原反應 → 先配平生成物的計量數;   一般的氧化還原反應→既可先配平生成物的計量數,也可先配平反應物的計量數。   ②列出化合價升降的變化情況。當升高或降低的元素不止一種時,需要根據不同元素的原子個數比,將化合價變化的數值進行疊加。

  ③根據電子守恆配平化合價變化的物質的計量數。   ④根據質量守恆配平剩餘物質的計量數。最終並根據質量守恆檢查配平無誤。

[編輯本段]配平方法——待定係數法   1、配平原理   質量守恆定律告訴我們,在發生化學反應時,反應體系的各個物質的每一種元素的原子在反應前後個數相等。通過設出未知數(如x、y、z等均大於零)把所有物質的計量數配平,再根據每一種元素的原子個數前後相等列出方程式,解方程式(組)。計量數有相同的未知數,可以通過約分約掉。

  2、方法和步驟   對於氧化還原反應,先把元素化合價變化較多的物質的計量數用未知數表示出來,再利用質量守恆吧其他物質的計量數也配平出來,最終每一個物質的計量數都配平出來後,根據某些元素的守恆,列方程解答。   快速配平七步法:   步驟一:

分析化合價升降   步驟二:交換升降價數的係數   步驟三:過橋(雙線橋)   步驟四:

找到沒有參加氧化還原反應的元素,並加入係數中.除(氧、氫)   步驟五:配平氫   步驟六:

檢查氧是否平   步驟七:完善(加反應條件、加等號、加上下箭頭、約公約數) [編輯本段]配平的注意事項   1:「集合原子」應做到優先配平。

  2:先拆後合的拆項配平法中,需要拆的項是那些在反應中化合價既升高又降低(既作氧化劑又作還原劑)的物質。   3:

整體法配平法中,選擇把哪第個化合價升降過程「**」作為一個過程是關鍵,選擇時一定要把在反應中存在固定物質的量之比的升降過程過程進行「**」,不存在固定物質的量之比的升降過程就不能進行「**」。如s+kno3+c——k2s+co2+n2   4:離子反應配平:

關鍵在於能否充分利用「電荷守恆」   5:缺項配平:注意兩點:

★如果是化學後應方程式其缺項一般為:水、酸、鹼。如果是離子反應方程式其缺項般為:

水、h、oh。★在離子反應方程式配平其缺項時如有兩種可能如(h2o、h)或(h2o、oh),還應考慮離子共存的問題如:   cu+fes2+囗____——cu2s+so4+fe+囗____   可有兩種選擇:

(14、5、12h2o、7、3、5、24h)或(14、5、24oh、7、3、5、12h2o)後一種配平由於oh與cu不能共存所以不正確。   氧化還原反應在工農業生產、科學技術和日常生活中的意義   我們所需要的各種各樣的金屬,都是通過氧化還原反應從礦石中提煉而得到的。如製造活潑的有色金屬要用電解或置換的方法;製造黑色金屬和別的有色金屬都是在高溫條件下用還原的方法;製備貴重金屬常用溼法還原,等等。

許多重要化工產品的製造,如合成氨、合成鹽酸、接觸法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食鹽水電解制燒鹼等等,主要反應也是氧化還原反應。石油化工裡的催化去氫、催化加氫、鏈烴氧化制羧酸、環氧樹脂的合成等等也都是氧化還原反應。   在農業生產中,植物的光合作用、呼吸作用是複雜的氧化還原反應。

  雖然需要有細菌起作用,但就其實質來說,也是氧化還原反應。土壤裡鐵或錳的氧化態的變化直接影響著作物的營養,晒田和灌田主要就是為了控制土壤裡的氧化還原反應的進行。   我們通常應用的乾電池、蓄電池以及在空間技術上應用的高能電池都發生著氧化還原反應,否則就不可能把化學能變成電能,把電能變成化學能。

  人和動物的呼吸,把葡萄糖氧化為二氧化碳和水。通過呼吸把貯藏在食物的分子內的能,轉變為存在於三磷酸腺苷(atp)的高能磷酸鍵的化學能,這種化學能再供給人和動物進行機械運動、維持體溫、合成代謝、細胞的主動運輸等所需要的能量。煤炭、石油、天然氣等燃料的燃燒更是供給人們生活和生產所必需的大量的能。

  由此可見,在許多領域裡都涉及到氧化還原反應,我們引導學生學習和逐步掌握氧化還原反應對他們今後參加生產和生活都是有意義的。

為什麼分解反應,化合反應,置換反應,複分解反應是基本反應

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