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归中反应

归中反应,是指分子内同一元素不同价态间的氧化还原反应,属于氧化还原反应的一类。归中反应在根本上与其它类型的氧化还原反应一样都是电子的得失或转移,但各类氧化还原反应之间的区别也是明显而突出的,归中反应尤其在价态的变化上更是独树一枝。

规律

邻位转化规律

发生氧化还原反应时元素的化合价升高或者降低到相邻的价态。比如硫有-2,0,+4,+6价态,如果是0价参加反应时升高到临近的+4,降低到临近的—2。

跳位转化规律

一般都满足邻位规律,但是如果遇到的是强氧化剂或强还原剂则会被氧化为高价态或还原为低价态。

如-2价的S如果遇到一般的氧化剂,被氧化到0价,如果遇到强氧化剂,则可能被氧化到+6价。

含不同价态同种元素的物质在发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价一中间价”,不会出现交错现象。

例如2Na2S+二氧化硫====2Na2O+3S

此反应中,Na2S中的S是-2价,它跟SO2反应后生成S为0价的S。

不同价态的同种元素间发生氧化还原反应,其结果是两种价态只能相互靠近或最多达到相同的价态,而绝不会出现高价态变低、低价态变高的交叉现象。——归中反应规律

价态归中是指,高价态的化合价降低,低价态的化合价升高,但不可能低价态的元素最后升的比原来高价态化合价还高。

归中律:即同种元素的不同价态反应遵循“可靠拢不相交”。

价态归中规律

不同价态的同种元素间发生氧化还原反应,其结果是两种价态只能相互靠近或最多达到相同的价态,而绝不会出现高价态变低、低价态变高的交叉现象。

其中价态归中是指高价态的化合价降低,低价态的化合价升高,但不可能低价态的元素最后升的比原来高价态化合价还高,即同种元素的不同价态反应遵循“可靠拢不相交”。

中间价态规律

含有同一元素的不同价态的两种物质,只有当这种元素有中间价态时,才有可能发生归中反应。而且高低价态变化的结果是生成该元素的中间价态。

利用中间价态理论可以解释为什么二氧化硫可用硫酸干燥(因为不存在+5价的S)。

归中现象

1、氧化还原反应中的归中反应含有同一元素的不同价态的两种物质发生反应,生成只含有该元素中间价态的物质的反应叫做归中反应。发生归中反应的条件是要符合中间价态理论:含有同一元素的不同价态的两种物质,只有当这种元素有中间价态时,才有可能发生归中反应。而且高低价态变化的结果是生成该元素的中间价态。利用中间价态理论可以解释为什么二氧化硫可用浓硫酸干燥(因为不存在+5价的硫)。

C+CO2=2CO

二氧化硫+2H2S=3S↓+2H2O

亚硫酸+2H2S=3S↓+3H2O

硫化氢+3硫酸(浓)=4SO2+4H2O

Fe+2Fe3+=3Fe2+ (铁粉把铁离子还原为亚铁离子)

6HCl+氯酸钾=KCl+3Cl2↑+3H2O

5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O

ca(clo)2+4HCl(浓)=2Cl2↑+CaCl2+2H2O

CuO+Cu=Cu2O

2Na+Na2O2=2Na2O

2.、复分解反应中的归中反应复分解反应的归中反应是指碱与多元酸反应,正盐与对应的酸式盐或酸反应,酸与对应的酸式盐反应,其中的氢原子数出现的归中现象,从而生成一种酸式盐的一类反应。其中反映的归中规律正是酸式盐的形成条件。

(1) 碱与多元酸反应:当多元酸过量时可形成酸式盐

氢氧化钠+硫化氢=NaHS+H2O;

硫酸十NaOH=硫酸氢钠十H2O

(2) 多元酸与对应的正盐反应

Na2S+H2S=2NaHS

CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2

碳酸镁+H2O+CO2=Mg(HCO3)2

Na2SO4+H2SO4=2NaHSO4

(NH4)2so3+二氧化硫+H2O=2NH4HSO3

Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2

(3) 多元酸与对应的酸式盐

Na2HPO4+H3PO4=2磷酸二氢钠

(4) 正盐与对应的酸式盐

NaH2PO4+Na3PO4=2Na2HPO4

如果把正盐和碱中所含的可电离氢离子看成是零,那么,生成酸式盐的归中条件是:两种反应物组成上要相差两个或两个以上可电离的氢离子。如果两种反应物的组成相差两个以上可电离的氢离子(即三元酸与对应正盐或与碱反应),则生成物与反应物用量有关,但符合“显强性”原理,即生成物的组成接近于过量物的组成。

如 (注:n表示物质的量)

≤1,其反应为:H3PO4+氢氧化钠=磷酸二氢钠+H2O

在1—2之间,其反应为:2H3PO4+3NaOH=NaH2PO4+Na2HPO4+3H2O

=2,其反应为:H3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2O

在2—3之间,其反应为:2H3PO4+5NaOH=Na2HPO4+Na3PO4+5H2O

≥3,其反应为:H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O

又如

≥2,其反应为:2H3PO4+Na3PO4=3NaH2PO4

=1,其反应为:H3PO4+Na3PO4=磷酸二氢钠+Na2HPO4

lt;1 ,其反应为:H3PO4+2Na3PO4=3Na2HPO4

3.、双水解反应中的归中反应这类归中反应是指能形成两性化合物的元素所形成的两类盐溶液反应形成氢氧化物的一类反应。这是金属阳离子和该金属所生成的阴离子生成中性的氢氧化物沉淀的归中现象。如:

Al3++3O2+6H2O=4Al(OH)3↓

Zn2++O2+2H2O=2Zn(OH)2↓

“高价+低价→中间价”解释:

例:2H2S+二氧化硫===3S+2H2O。

此反应中,硫化氢中的S是-2价,SO2中的S是+4价,它们两者发生氧化还原反应后,生成0价的S和水。

原则

归中反应中,若一种元素化合价有数种,任意价转换后不能超过(大于或小于)中间价,可以根据此原则判断电子转移

如某元素化合价有-2,0,+1,+2,+5,那么-2价的元素只能转换为0或+1,+5价的元素只能转换为+2或+1,0价的元素只能转换为+1,+2价的元素只能转换为+1,即:

常见谣言

谣言:6HCl+氯酸钾=KCl+3Cl2↑+3H2O。

驳斥:该方程是错误的,氯酸盐绝对不能用来制备氯气,因为会生成大量难以分离且易爆炸的二氧化氯

基本介绍

“归中”即高值与低值同时向中间值靠拢。“归中反应”就是物质某种性质的高值与低值反应生成中间值。归中反应是中学化学中一类较为常见的反应,若能具备其思想,对于物质化学性质的掌握和化学方程式的书写将大有裨益。

示例

氧化还原反应中的归中反应。

含有同一元素的不同价态的两种物质发生反应,生成只含有该元素中间价态的物质的反应叫做归中反应。

双水解反应中归中反应

这类归中反应指:能形成两性化合物的元素所形成的两类盐溶液反应形成氢氧化物的反应。

这是金属阳离子和该金属所生成的阴离子生成中性的氢氧化物沉淀的归中现象。

参考资料

河南工人日报数字报