華雪瑩
氧化還原反應(yīng)是化學(xué)知識(shí)中的重要內(nèi)容,它貫穿于中學(xué)化學(xué)的始終。對(duì)氧化還原反應(yīng)中有關(guān)概念和理論的掌握是學(xué)好氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ),下面通過對(duì)同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤觀點(diǎn)進(jìn)行剖析,以加深對(duì)有關(guān)概念和理論的理解與正確的運(yùn)用。
【錯(cuò)1】氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子的得失。
剖析:上述觀點(diǎn)錯(cuò)在對(duì)概念的理解不全面。很多時(shí)候物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成共價(jià)化合物時(shí),并無電子得失。如H2與Cl2反應(yīng)生成HCl時(shí),氯原子并未得到氫原子的電子,它們通過共用電子對(duì)形成HCl時(shí),只是共用電子對(duì)發(fā)生偏移,即偏離氫原子,偏向氯離子。因此正確的說法應(yīng)該是:氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移(得失或偏移)。
【錯(cuò)2】有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。
剖析: 一般情況下,有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),這已成為很多同學(xué)判斷氧化還原反應(yīng)的一種方法。但有一種情況例外,即同素異形體之間的相互轉(zhuǎn)化,不是氧化還原反應(yīng)。如氧氣(O2)在一定條件下轉(zhuǎn)化為臭氧(O3)的反應(yīng),雖然既有單質(zhì)參加反應(yīng),又有單質(zhì)生成,但由于沒有電子轉(zhuǎn)移,因此不是氧化還原反應(yīng)。
【錯(cuò)3】Mg在反應(yīng)中失2個(gè)電子,Al在反應(yīng)中失3個(gè)電子,因此Al的還原性比Mg強(qiáng)。
剖析:決定物質(zhì)還原性強(qiáng)弱的并不是物質(zhì)在反應(yīng)中失電子數(shù)目的多少,而是失電子能力的大小,越容易失電子,其還原性越強(qiáng)。在元素周期表中,Mg與Al同處于第三周期,Mg位于Al前面,性質(zhì)比Al活潑,反應(yīng)時(shí)比Al容易失電子,因此還原性Mg比Al強(qiáng)。
【錯(cuò)4】在氧化還原反應(yīng)中,濃HNO3的還原產(chǎn)物一般是NO2,而稀HNO3的還原產(chǎn)物一般是NO,因此稀HNO3的氧化性比HNO3的氧化性強(qiáng)。
剖析:HNO3的氧化性強(qiáng)弱是指其氧化其它元素的能力大小,而不是自身被氧化還原的程度,即不能以NO3-中氮元素得電子的多少來衡量其氧化性的強(qiáng)弱。濃HNO3與金屬反應(yīng)的速率比稀HNO3與金屬反應(yīng)的速率快得多,即使開始反應(yīng)生成NO,由于濃HNO3的強(qiáng)氧化性,也會(huì)把起初反應(yīng)生成的NO氧化為NO2,而稀HNO3不能做到這點(diǎn),這就恰恰說明濃HNO3的氧化性強(qiáng)于稀HNO3的氧化性。同理,濃度極稀的HNO3與某些金屬反應(yīng)生成NH+4,但也更不能說極稀HNO3的氧化性是最強(qiáng)的。
【錯(cuò)5】在鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)中,氧化劑是NaOH和H2O。
剖析:若單從化學(xué)方程式來看,很容易得出上述錯(cuò)誤結(jié)論。然而鋁與強(qiáng)堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是:
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑
Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
鋁與NaOH并不直接反應(yīng),NaOH未起氧化劑作用,因此氧化劑只是H2O。
【錯(cuò)6】下列化學(xué)方程式正確的是:2HIO3 + H2O2 = I2 + 3O2 + 2H2O
2HIO3 + 5H2O2 = I2 + 5O2 + 6H2O
剖析:氧化還原反應(yīng)方程式配平后不僅要滿足原子個(gè)數(shù)守恒,還要滿足電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等。第一個(gè)化學(xué)方程式中,HIO3得電子數(shù)與H2O2失電子數(shù)不相等,因此是不正確的;第二個(gè)化學(xué)方程式中,HIO3得10個(gè)電子,H2O2失10個(gè)電子,二者相等,且原子守恒,因此是正確的。
【錯(cuò)7】HClO4中Cl為+7價(jià),HClO中Cl為+1價(jià),因此HClO4氧化性比HClO強(qiáng)得多。
剖析:一般情況下,同一元素價(jià)態(tài)越高,氧化性越強(qiáng),價(jià)態(tài)越低,還原性越強(qiáng)。如氧化性:Fe3+ > Fe2+,還原性:H2S > S > SO2。但對(duì)同一元素不同價(jià)態(tài)的酸或鹽來說,HClO很不穩(wěn)定,分解2HClO=2HCl+O2,而HClO4較穩(wěn)定,因此HClO的氧化性反而比HClO4強(qiáng)。
上面列舉的只是幾個(gè)較為典型的錯(cuò)誤觀點(diǎn),其實(shí)容易出錯(cuò)的遠(yuǎn)不止這些。這就要求我們?cè)趯W(xué)習(xí)的過程中,一定要加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解,全面分析與正確地運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí),特別要弄清楚一般與特殊的關(guān)系,只有這樣才會(huì)避免出現(xiàn)上述錯(cuò)誤觀點(diǎn)。
(作者單位:安徽省靈璧縣黃灣中學(xué))
責(zé)任編校 李平安