教师招聘:化学反应条件及反应物的量对氧化还原反应的影响
教师招聘考试中,氧化还原反应的离子方程式是一个常考考点,也是考试中的难点。出题时会给出反应物及反应条件,让你根据所给信息,结合元素化合物的性质、氧化还原的规律,书写离子方程式或判断离子方程式是否正确。部分反应的反应条件或反应物的量不同时,离子方程式也会不同,这是考生最容易出错的地方。 一、反应条件对氧化还原反应的影响 1、浓度的影响 有些反应,浓度不同,产物就会不同。铜与稀硝酸反应生成的气体是NO,与浓硝酸反应生成的是NO2,离子方程式分别为: 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O(稀硝酸) Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O(浓硝酸) 2、温度的影响 部分反应,当温度不同时,产物就会不同。Cl2和NaOH在常温下生成的产物为NaCl、NaClO和H2O;在加热的条件下生成的是NaCl、NaClO3和H2O。离子方程式分别为: Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O(常温) 3Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O(加热) 3、酸碱性的影响 溶液的酸碱性不同,也会影响着反应,导致产物不同。如KMnO4与H2O2在中性或者碱性条件下,发生的反应为:2MnO₄⁻+3H2O2=2OH-+2MnO2+3O2↑+2H2O;在酸性条件下,发生的反应反应为:2MnO₄⁻+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O。一般情况下,高锰酸钾在酸性条件下还原产物为Mn2+、碱性条件下还原产物为MnO42-、中性条件下还原产物为MnO2。 此外,有些物质在中性溶液中,能够大量共存,在酸性条件因发生氧化还原反应而不能大量共存。如Fe2+与NO3-共存,但当酸化后即可反应.3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O。 二、反应物的量对氧化还原反应的影响 有些氧化还原反应的离子方程式和反应物的量是否充足有关,当某反应物充足时,是一种生成物,当该反应物不足时,生成另一种产物。如铁与稀硝酸反应,做题时,注意铁元素的价态变化,铁不充足时,因为硝酸的氧化性强,将铁氧化成Fe3+,铁充足时,铁与Fe3+反应生成Fe2+。故当铁充足时,发生的反应为3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,当铁不充足时,发生的反应变为:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O。 有些体系中存在两种及两种以上的还原剂,当向体系中通入氧化剂时,通入的量不同,发生的反应也不相同。如FeBr2溶液,Fe2+的还原性大于Br-,向溶液中通入Cl2,溶液中的Fe2+先与Cl2反应,Fe2+反应完全后,Br-再与Cl2反应,通入Cl2的量不同,发生的反应就会所不同。 (1)n(Cl2)/n(FeBr2)=1/2时,Fe2+全部被氧化,Br-未被氧化。发生的反应为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-; (2)n(Cl2)/n(FeBr2)=3/2时,Fe2+和Br-全部被氧化,发生的反应为:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2; (3)1/2 若将FeBr2溶液改为FeI2,由于I-的还原性大于Fe2+,向溶液中通入Cl2,溶液中的I-先与Cl2反应,I-完全反应后,Fe2+再与Cl2反应,通入Cl2的量不同,发生的反应也会有所不同。 (1)n(Cl2)/n(FeI2)=1时,Fe2+全部被氧化,Br-未被氧化。发生的反应为:2I-+Cl2=I2+2Cl-; (2)n(Cl2)/n(FeI2)=3/2时,Fe2+和Br-全部被氧化,发生的反应为:2Fe2++4I-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2I2; (3)1 综上所述,涉及氧化还原反应的离子方程式书写或者判断时,首先需要确定反应物和生成物,再确定反应条件和反应物的量,确认反应条件与反应物的量是否对反应有所影响,再根据元素化合物的性质及氧化还原反应规律进行书写或者判断。
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