清北学堂2013暑期化学VIP班导学1无机化学之2氧化还原反应.pdfVIP

北京清北学堂教育科技有限公司 2013 暑期集训 《化学VIP 高端班》导学资料 1 无机化学 （2 ）氧化还原 氧化还原反应 （与电化学基础） 【竞赛要求】 1. 氧化态；氧化还原的基本概念；氧化数；氧化还原反应方程式的书写与配平。 2. 原电池；电极符号、电极反应、原电池符号、原电池反应。 3. 标准电极电势；用标准电极电势判断反应的方向及氧化剂与还原剂的强弱。 4. 电解池的电极符号与电极反应。 5. 电解与电镀；电化学腐蚀。 6. 常见化学电源。 7. pH 、络合剂、沉淀剂对氧化还原反应影响的说明。 8. Nernst 方程及有关计算：原电池电动势的计算；pH 对原电池的电动势、电极电势、 氧化还原反应方向的影响；沉淀剂、络合剂对氧化还原反应方向的影响；用自由能 计算电极电势和平衡常数或反之。 【知识梳理】 一、氧化还原反应的基本概念 1.氧化还原反应的基本规律网络图： 2. 氧化数： 在氧化还原反应中，由于发生了电子转移，导致某些元素带电状态发生变化。为了描述 元素原子带电状态的不同，人们提出了氧化数的概念。 1970 年，国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC ）对氧化数的定义是：氧化数是某元素 一个原子的荷电数，这个―荷电数‖是假设把每个化学键的电子指定给电负性更大的原子而求 得的。例如，在NaCl 中，钠的氧化数为 +1，氯的氧化数为 – 1。在SO2 中，硫的氧化数为 +4 ，氧的氧化数为 –2 。由此可见，氧化数是元素在化合状态时人为规定的形式电荷数。 确定氧化数的规则： （1）在单质中，元素的氧化数为零。 （2 ）在单原子离子中，元素的氧化数等于离子所带的电荷数。 （3 ）在大多数化合物中，氢的氧化数为 +1 ，只有在活泼金属的氢化物（如NaH,CaH ） 2 中，氢的氧化数为 – 1。 北京清北学堂教育科技有限公司 2013 暑期集训 《化学VIP 高端班》导学资料 1 无机化学 （2 ）氧化还原 （4 ） 通常，在化合物中氧的氧化数为 –2 ；但在过氧化物（如H O 、Na O 、BaO ） 2 2 2 2 2 中氧的氧化数为 – 1；而在OF 和O F 中，氧的氧化数分别为 +2 和 +1 。 2 2 2 （5 ）在所有氟化物中，氟的氧化数为 – 1。 （6 ） 碱金属和碱土金属在化合物中的氧化数分别为 +1 和 +2 。 （7 ）在中性分子中，各元素氧化数的代数和为零。在多原子离子中各元素氧化数的代 数和等于离子所带的电荷数。 根据上述原则，可以确定化合物中某元素的氧化数。 3.氧化还原电对： 在氧化还原反应中，元素氧化数升高的物质是还原剂，元素氧化数降低的物质是氧化剂。 氧化还原反应是由还原剂被氧化和氧化剂被还原两个 半反应 所组成的。例如： 2+ 2+ Zn(s) + Cu (aq) Zn (aq) + Cu(s) 是由 半反应 Zn(s) Zn2+ + 2e－ 和Cu2+ + 2e－ Cu(s) 所组成。 在 半反应 中，同一元素的两个不同氧化数的物种组成了电对，其中，氧化数较大的物 种称为氧化型，氧化数较小的物种称为还原型。通常电对表示成： / 还原型。 例如：氧化 还原反应是由两个电对构成的反应系统。可以表示为： 还原型（1）+氧化型（2 ） 氧化型（1）+ 还原型（2 ） 4.分析氧化还原反应过程的两种表示方法：  双线桥法：表示电子转移（得或失）与化合价的变化（降或升）及氧化还原反应的 过程和结果。例如：  单线桥法：表示电子转