張玉泉
1 同種元素不同價(jià)態(tài)氧化性與還原性強(qiáng)弱的判斷
通常情況下,同一種元素氧化性能是從低價(jià)態(tài)到高價(jià)態(tài),不斷加強(qiáng)的,而還還原性則是不斷降低的。同一元素從從高價(jià)態(tài)到低價(jià)態(tài),還原性是加強(qiáng),而氧化性是不斷降低的。比如說:NO2氧化性強(qiáng)于NO,而Fe的還原性比Fe2+的強(qiáng)。
Fe+2HCl=H2+FeCl2
同一元素不同價(jià)態(tài)化合物本身所具有的氧化性與還原性,是與其穩(wěn)定性相關(guān)的,比如說,HClO這一化合物當(dāng)中氯的價(jià)態(tài)是偏低的,然而,因?yàn)檫@種化合物本身是不穩(wěn)定的,所以,它的氧化性要比HClO4的氧化性強(qiáng)。
2 不同物質(zhì)間氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷
2.1 結(jié)合元素在周期表位置進(jìn)行判斷。在元素周期表中,從左至右,氧化性是不斷增強(qiáng)的,其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng),則其陰離子的還原性就越弱。同一主族,從上至下,還原性是不斷增強(qiáng)的,其單質(zhì)的還原性越強(qiáng),則其陽(yáng)離子氧化性就越弱。
2.2 根據(jù)與同一物質(zhì)反應(yīng)的情況判斷。如反應(yīng):
Fe+S=FeS、2Fe+3Cl2=FeCl3從以上兩個(gè)反應(yīng)中可知硫只能把鐵氧化到+2價(jià),而氯氣則能把鐵氧化到+3價(jià),說明氯氣的氧化性強(qiáng)于硫的氧化性。又如反應(yīng):
MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O
從以上反應(yīng)可知二氧化錳只有在加熱的條件下才能把鹽酸氧化成氯氣,而高錳酸鉀則不需要任何外部條件就可以把鹽酸氧化成氯氣,說明高錳酸鉀的氧化性比二氧化錳的氧化性強(qiáng)。
2.3 結(jié)合一氧化還原反應(yīng)進(jìn)行判斷。首先,需要確定反應(yīng)物當(dāng)中哪個(gè)是氧化劑,接著,根據(jù)生成物知道氧化產(chǎn)物,若是氧化劑有氧化性,則還原產(chǎn)物的還原性就會(huì)比較弱。故可知,在同一氧化還原反應(yīng)當(dāng)中有這樣的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式:
強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑=弱還原劑+弱氧化劑
如:Cl2+2KBr=2KCl+Br2
強(qiáng)氧化劑 強(qiáng)還原劑 弱還原劑 弱氧化劑
由此可以對(duì)比知道Cl2的氧化性大于Br2,Br-的還原性強(qiáng)于Cl-。
例如:根據(jù)下列反應(yīng)
(1)2H2S+SO2=3S↓+2H2O
(2)2FeCl2+Cl2=2FeCl3
(3)2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2
(4)I2+SO2+H2O=H2SO4+2HI
判斷各氧化劑的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是( )
A、Cl2>I2>Fe3+>SO2>S
B、Cl2>Fe3+>I2>SO2>S
C、Cl2>Fe3+>SO2>I2>S
D、Fe3+>Cl2>I2>SO2>S
解析:首先,需要明確反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。如(1)2H2S+SO2=3S↓+2H2O中,H2S是還原劑,SO2是氧化劑,氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物都是S,因此,可知SO2的氧化性強(qiáng)于S,依此類推可知(2)中Cl2的氧化性強(qiáng)于Fe3+,(3)中Fe3+的氧化性強(qiáng)于I2,(4)中I2的氧化性強(qiáng)于SO2,所以正確的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是Cl2>Fe3+>I2>SO2>S,選(B)。
學(xué)習(xí)的過程中要注意以下幾點(diǎn):
(1)氧化性、還原性強(qiáng)弱是由其得失電子難易而決定的,和得失電子具體數(shù)量是沒有關(guān)系的。如:
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
每摩爾濃HNO3在被還原為NO2時(shí)可得2mol電子,每mol稀HNO3被還原為NO時(shí),可得6mol電子,濃HNO3的氧化性是強(qiáng)于稀HNO3的。
(2)同一種元素相鄰價(jià)態(tài)微粒間是不會(huì)進(jìn)行氧化還原反應(yīng),而同種元素間隔價(jià)態(tài),高價(jià)態(tài)微粒則會(huì)和低價(jià)態(tài)微粒產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)。
如:Fe+FeCl2、FeCl2+FeCl3不反應(yīng),S+H2S、S+SO2不反應(yīng),所以可用濃H2SO4干燥SO2氣體。而相鄰價(jià)態(tài)間2FeCl2+Cl2=2FeCl3、H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2↑+2H2O
(3)同一種元素不同價(jià)態(tài)在進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的時(shí)候,價(jià)態(tài)改變所遵循的原則是“就近原則”,即既有氧化反應(yīng)又有還原反應(yīng)時(shí),化合價(jià)若是提高的話,就會(huì)提高到與其本身最接近的一個(gè)價(jià)態(tài),而化合價(jià)降低的也降低到它最接近的價(jià)態(tài)。
如:H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2↑+2H2O中H2S作為還原劑,S元素化合價(jià)升高,從-2價(jià)升高到和它最接近的0價(jià),而不是+4價(jià),濃H2SO4作為氧化劑,S元素的化合價(jià)降低,從+6價(jià)降低到和它最接近的+4價(jià),而不是單質(zhì)的0價(jià)。
以上是我個(gè)人總結(jié)出的一些經(jīng)驗(yàn),與各位同仁共同切磋,不當(dāng)之處,還請(qǐng)多多指教。
黑龍江省鐵力市第一中學(xué) (黑龍江省伊春市 152500)