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1、 1 第 8 讲氧化还原反应的概念 考纲要求1 了解氧化还原反应的本质 2 了解常见的氧化还原反应 考点一用 双线桥 理解氧化还原反应的概念 1 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 1 氧化还原反应的本质与特征 本质 反应过程中有电子的转移 得失或偏移 特征 反应过程中有元素的化合价发生改变 2 四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示 示例 下列反应属于氧化还原反应的是 属于化合反应的是 属于分解反应的是 属于置换反应 的是 属于复分解反应的是 Cu2S O2 2Cu SO2 3O2 放电 2O3 Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2 2Na 2H2O 2NaOH H2 CaCO3
2、 高温 CaO CO2 2H2O2 MnO2 2H2O O2 SO3 H2O H2SO4 2Fe 3Cl2 点燃 2FeCl3 H2SO4 2NaOH Na2SO4 2H2O NaH H2O NaOH H2 IBr H2O HIO HBr 答案 2 2 氧化还原反应的概念之间的关系 概括为 升失氧 降得还 剂性一致 其他相反 实例 在Fe2O3 3CO 高温 2Fe 3CO2的反应中Fe2O3是氧化剂 CO是还原剂 C元素被氧化 Fe 元 素被还原 Fe2O3具有氧化性 CO具有还原性 CO2是氧化产物 Fe 是还原产物 3 氧化还原反应电子转移的表示方法 1 双线桥法 标变价 画箭头 算数目
3、 说变化 用双线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目 2 单线桥法 箭头由失电子原子指向得电子原子 线桥上只标电子转移的数目 不标 得 失 字样 用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目 答案 1 2 4 常见的氧化剂和还原剂 1 常见氧化剂 常见氧化剂包括某些非金属单质 含有高价态元素的化合物 过氧化物等 如 3 2 常见还原剂 常见还原剂包括活泼的金属单质 非金属阴离子及含低价态元素的化合物 低价金属阳离子 某 些非金属单质及其氢化物等 如 3 元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性 又有还原性 元素化合价处于中间价态的物质氧化产物还原产物 Fe 2 Fe 3 Fe SO 2
4、 3 H2SO3 SO 2 4S H2O2O2H2O 其中 Fe 2 SO2 3 H2SO3 主要表现还原性 H2O2主要表现氧化性 理解氧化还原反应的基本概念 1 有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应 2 金属阳离子一定只具有氧化性 3 NO2溶于水发生氧化还原反应 4 氧化还原反应中有一种元素被氧化时 一定有另一种元素被还原 5 氧化还原反应中的反应物 不是氧化剂就是还原剂 6 某元素从游离态变为化合态 该元素可能被氧化也可能被还原 7 浓硫酸具有强氧化性 不能干燥SO2 CO等还原性气体 8 置换反应一定是氧化还原反应 化合反应 分解反应不一定是氧化还原反应 9 NaHCO
5、3 H2 HCOONa H2O的反应中 NaHCO3被氧化 10 Na2O2与水的反应中 水是还原剂 反应 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O中 氧化剂是 还原剂是 氧化产物是 还原产物是 MnO2发生 反应 HCl 发生 反应 生成 1molCl2时转移电子数目为 被氧化的HCl 的物质的量是 mol 盐酸显示的 性质是 性和 性 4 答案MnO2HCl Cl2MnCl2还原氧化2NA2 还原酸 1 2016 上海 13 O2F2可以发生反应 H2S 4O2F2 SF6 2HF 4O2 下列说法正确的是 A 氧气是氧化产物 B O2F2既是氧化剂又是还原剂 C 若生成4 4
6、8LHF 则转移0 8mol 电子 D 还原剂与氧化剂的物质的量之比为1 4 答案D 解析A项 O元素的化合价由反应前的 1 价变为反应后的0 价 化合价降低 获得电子 所以 氧气是还原产物 错误 B项 在反应中O2F2中的 O元素的化合价降低 获得电子 所以该物质 是氧化剂 而H2S中的 S元素的化合价是 2 价 反应后变为SF6中的 6 价 所以 H2S是还原剂 错误 C项 外界条件不明确 不能确定HF的物质的量 所以不能确定转移电子的数目 错误 D项 根据反应化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量的比是1 4 正确 2 2018 烟台模拟 某种飞船以N2H4和 N2O4为动
7、力源 发生反应 2N2H4 N2O4 3N2 4H2O 反应 温度可高达2700 对于该反应 下列说法中正确的是 A 该反应属于置换反应 B N2H4是氧化剂 C N2O4是还原剂 D N2既是氧化产物又是还原产物 答案D 解析该反应的反应物中无单质 不属于置换反应 该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生 的归中反应 N2H4是还原剂 N2O4是氧化剂 N2既是氧化产物又是还原产物 3 偏二甲肼 CH3 2NNH2 与 N2O4是常用的火箭推进剂 二者发生如下化学反应 CH3 2NNH2 l 2N2O4 l 2CO2 g 3N2 g 4H2O g 反应中氧化剂是 答案N2O4 解析反应中 N2
8、O4中 N由 4 价变为 0 价 作为氧化剂 1 解决氧化还原反应概念的一般思路 找变价 判类型 分升降 定其他 其中 找变价 是非常关键的一步 特别是不同反应物中含 有同种元素的氧化还原反应 必须弄清元素化合价的变化情况 2 代数和法确定化合物中变价元素的化合价 先标出熟悉元素的化合价 再根据化合物中正 负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化 5 合价 如有机物中碳元素化合价 设为x 的确定方法 有机物中氧元素的化合价为 2 氢元素的 化合价为 1 利用元素化合价代数和为零的规则确定碳元素的化合价 乙酸 C2H4O2 中满足 2x 1 4 2 2 0 则x 0 考点二氧化性 还原性强弱的
9、判断 1 氧化性 还原性的判断 1 氧化性是指得电子的性质 或能力 还原性是指失电子的性质 或能力 2 氧化性 还原性的强弱取决于得 失电子的难易程度 与得 失电子数目的多少无关 如 Na e Na Al 3e Al3 但根据金属活动性顺序表 Na比 Al 活泼 更易失去电子 所以 Na比 Al 的还原性强 从元素的价态考虑 最高价态 只有氧化性 如 Fe 3 H 2SO4 KMnO4等 最低价态 只有还 原性 如 金属单质 Cl S2 等 中间价态 既有氧化性又有还原性 如 Fe 2 S Cl 2等 2 氧化性 还原性强弱的比较方法 1 根据化学方程式判断 氧化剂 氧化性 还原剂 还原性 还
10、原产物 氧化产物 氧化性 氧化剂 氧化产物 还原性 还原剂 还原产物 2 根据反应条件和产物价态高低进行判断 与同一物质反应 一般越易进行 则其氧化性或还原性就越强 如Na与冷水剧烈反应 Mg与 热水反应 Al 与水加热反应也不明显 所以还原性 Na Mg Al 非金属单质F2 Cl2 Br2 I2与 H2反应 F2与 H2暗处剧烈反应并爆炸 Cl2与 H2光照剧烈反应并爆炸 Br2与 H2加热到 500 才能 发生反应 I2与 H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应 且为可逆反应 故氧化性 F2 Cl2 Br2 I2 当不同的氧化剂作用于同一还原剂时 如果氧化产物价态相同 可根据反应条件的高低
11、进行判 断 一般条件越低 氧化剂的氧化性越强 如 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 2KMnO4 16HCl 浓 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O 由上述反应条件的不同 可判断氧化性 KMnO4 MnO2 当不同氧化剂作用于同一还原剂时 如果氧化产物价态不相同 可根据氧化产物的价态高低进行 判断 氧化产物的价态越高 则氧化剂的氧化性越强 如 2Fe 3Cl2 点燃 2FeCl3 Fe S FeS 则氧化性 Cl2 S 1 强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应 2 阳离子只有氧化性 阴离子只有还原性 6 3 元素的非金属性越强 其氧化性越强 相应单质越活泼
12、 4 难失电子的物质一定易得电子 5 NO2和 NH3之间可能发生反应产生N2 6 含硫化合物X Y的转化关系S NaOH X Y H2O中 硫单质的化合价最低 7 锌粉加入硝酸铁 硝酸铜的混合溶液中 锌首先与硝酸铁反应置换出铁 8 硝酸铜分解的产物可能是CuO NO2 NO 外因对氧化性 还原性的影响 物质氧化性 还原性的强弱 不仅与物质的结构有关 还与物质的浓度和反应温度等有关 下列 各组物质 Cu与 HNO3溶液 Cu 与 FeCl3溶液 Zn 与 H2SO4溶液 Fe 与 FeCl3溶液 Cl2 和 NaOH 溶液 Fe 和 HNO3溶液 Fe和 H2SO4溶液 Na和 O2 1 由于
13、浓度不同而发生不同氧化还原反应的是 填序号 下同 2 由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是 3 氧化还原反应不受浓度 温度影响的是 答案 1 2 3 解析 Fe 和浓 HNO 3常温下钝化 加热继续反应 Fe 和稀 HNO3反应 HNO3被还原成NO Fe 和 浓 H2SO4常温下钝化 加热继续反应 Fe和稀 H2SO4反应生成FeSO4和 H2 根据影响因素判断氧化性 还原性强弱的方法 1 浓度 同一种物质浓度越大 氧化性 或还原性 越强 如氧化性 浓H2SO4 稀 H2SO4 浓 HNO 3 稀 HNO 3 还原性 浓HCl 稀 HCl 2 温度 同一种物质 温度越高其氧化性越强 如 热
14、的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化 性强 3 酸碱性 同一种物质 所处环境酸 碱 性越强其氧化性 还原性 越强 1 氧化性 还原性强弱判断 铊 Tl 盐与氰化钾 KCN 被列为 A级危险品 已知下列反应在一定 条件下能够发生 Tl 3 2Ag Tl 2Ag Ag Fe2 Ag Fe3 Fe 2Fe3 3Fe2 下列离子氧化性比较顺序正确的是 A Tl 3 Fe3 Ag B Fe 3 Ag Tl3 C Tl Ag Fe2 D Tl 3 Ag Fe3 答案D 7 解析在氧化还原反应中 氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性 2 判断反应能否发生 2018 延安质检 已知 Co2O3在酸性溶液中易被还原
15、成Co 2 Co 2O3 Cl2 FeCl3 I2的氧化性依次减弱 下列反应在水溶液中不可能发生的是 A 3Cl2 6FeI2 2FeCl3 4FeI3 B Cl2 FeI2 FeCl2 I2 C Co2O3 6HCl 浓 2CoCl2 Cl2 3H2O D 2Fe 3 2I 2Fe 2 I 2 答案A 解析根据氧化还原反应中 氧化性 氧化剂 氧化产物 可判断B中氧化性 Cl2 I2 C中氧化 性 Co2O3 Cl2 D中氧化性 Fe 3 I 2 这些结论与题给信息一致 对于A 由于I 的还原性强于 Fe 2 所以 Cl 2应先氧化I 而不应先氧化 Fe 2 3 结合宏观现象判断微观变化 已知
16、 向 KMnO4晶体滴加浓盐酸 产生黄绿色气体 向 FeCl2溶液中通入少量实验 产生的气体 溶液变黄色 取实验 生成的溶液滴在淀粉 KI试纸上 试纸变蓝色 下列判断正确的是 A 上述实验证明氧化性 MnO 4 Cl2 Fe 3 I 2 B上述实验中 共有两个氧化还原反应 C 实验 生成的气体不能使湿润的淀粉 KI试纸变蓝 D 实验 证明Fe 2 既有氧化性又有还原性 答案A 解析反应 高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气 说明高锰酸钾的氧化性强于氯气 反应 说明氯 气的氧化性强于三价铁离子 反应 说明三价铁离子的氧化性强于碘单质 A 项正确 三个反应 都为氧化还原反应 B 项错误 根据氧化性强弱顺序 氯气能和碘化钾反应生成碘单质 能使湿 润的淀粉 KI试纸变蓝 C项错误 实验 证明亚铁离子有还原性 不能证明其有氧化性 D项错 误 4 氧化还原反应与实验探究 为验证氧化性Cl2 Fe 3 SO 2 某小组用下图所示装置进行实验 夹 持仪器和A中加热装置已略 气密性已检验 8 实验过程 打开弹簧夹K1 K4 通入一段时间N2 再将 T形导管插入B中 继续通入N2 然后关闭K1 K3 K4 打开活
