2018年高中化学初高中衔接专题11氧化剂和还原剂学案

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1、1 专题专题 1111 氧化剂和还原剂氧化剂和还原剂 【知识回放知识回放】 1指出下列反应的还原剂、氧化剂、氧化产物和还原产物。 （1）MnO2 + 4HCl=MnCl2 + Cl2+ 2H2O （2）2H2S + SO2 =3S + 2H2O （3） 2KClO3 =2KCl +3O2 2化合价规则： （1）在化合物中，各元素正、负化合价的代数和为 ；在单质中，元素的化合价为 。 （2）金属元素没有 ，非金属元素可以显正价，也可以显负价。 3判断： （1）非金属单质只具有氧化性( ) （2）金属阳离子只具有氧化性，不具有还原性( ) （3）金属元素的原子失去电子的数目越多，该金属的还原性越强

2、( ) （4）元素的价态越高，物质的氧化性越强( ) （5）某元素从化合态到游离态，则该元素一定被氧化( ) 4在一个反应中，氧化剂和还原剂的物质的量一定相等吗？ 5金属阳离子一定只有氧化性吗？ 6Fe2具有较强的还原性，Fe3具有较强的氧化性，二者之间能反应吗？为什么？ 【答案】1、 （1）氧化剂：MnO2 还原剂：HCl 还原产物：MnCl2 氧化产物：Cl2 (2)还原剂：H2S 氧化剂：SO2 S 既是氧化产物又是还原产物 （3）KClO3 既是氧化剂又是还原剂 还原产物：KCl 氧化产物：O2 2化合价规则： （1）零 零 （2）负价 3判断： （1） （2） （3） （4） （5）

3、 4、在一个反应中氧化剂得电子数与还原剂失电子数相等，但氧化剂和还原剂的物质的量不一定相等。 5、金属阳离子可能有还原性，如 Fe2+ 6、Fe2+ 具有还原性，Fe3+具有氧化性，但二者无中间价态，无法发生氧化还原反应。 2 【新知精讲新知精讲】 一、氧化剂和还原剂 1氧化剂。 (1)定义：氧化还原反应中得到电子(或电子对偏向)的物质叫作氧化剂。 (2)发生的变化：氧化还原反应中氧化剂所含元素的化合价降低，发生还原反应，表现氧化性。 2还原剂。 (1)定义：氧化还原反应中失去电子(或电子对偏离)的物质叫作还原剂。 (2)发生的变化：氧化还原反应中还原剂所含元素的化合价升高，发生氧化反应，表现

4、还原性。 3.常见的氧化剂和还原剂 常见的还原剂常见的氧化剂 1.活泼金属单质:Na、Mg、Al、Ca 等1.活泼非金属单质:Cl2、O2等 2.易使电子对偏离的物质如 H2、C、CO 等 2.含高价态元素的化合物,如 H2SO4(浓)、 KMnO4、HNO3、MnO2等 3.非金属离子(含较低价态元素的化合物),如 S2- 、I-、Br-等 3.某些高价态的金属离子,如 Fe3+、Cu2+、Ag+等 4.低价态的阳离子:Fe2+、Sn2+等 二、氧化性和还原性 1.氧化性和还原性 (1)氧化性:氧化剂所表现出得电子的性质; (2)还原性:还原剂所表现出失电子的性质。 2.氧化性、还原性和元素

5、化合价之间的关系 3 三、氧化还原反应的影响 1.有利于人类生活和生产:金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧等。 2.对人类生活和生产不利:易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等。 【科学探究科学探究】 探究一物质氧化性、还原性强弱的判断探究一物质氧化性、还原性强弱的判断 问题导引 1 1.所含元素处于最高价态、最低价态和中间价态的微粒各具有什么性质? 提示 (1)元素处于最高价态的微粒在氧化还原反应中只能得电子,从而使化合价降低,所以元素处于最高价 态的微粒只具有氧化性,如 MnO4-。 (2)元素处于最低价态的微粒在氧化还原反应中只能失电子,从而使化合价升高,所以元素处于最低价态的 微粒只具有还原

6、性,如 S2-。 (3)元素处于中间价态的微粒在氧化还原反应中既能失电子使化合价升高,又能得电子使化合价降低,所以 元素处于中间价态的微粒既具有还原性又具有氧化性,如 Fe2+。 2 2.是否元素的原子失电子数越多,还原性就越强?得电子数越多,氧化性就越强? 提示 不是。物质氧化性、还原性的强弱与得、失电子的多少没有直接关系,氧化性、还原性的强弱由原子 得、失电子的能力决定,越容易得电子,其氧化性越强,越容易失电子,其还原性越强。 探究二氧化还原反应的规律探究二氧化还原反应的规律 问题导引 4 1 1.已知 Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,则在含等物质的量 Fe2+和 I-的溶液中通

7、入少量氯气,哪种离子首 先被氧化? 提示 还原性:I-Fe2+Cl-,通入少量 Cl2时,Cl2优先氧化还原性最强的 I-,离子方程式为 Cl2+2I- =I2+2Cl-。 2 2.已知硫元素的常见价态有-2 价、0 价、+4 价、+6 价,从硫元素的角度分析,SO2、浓硫酸分别具有什么 性质?二者能反应吗? 提示 SO2中硫元素处于中间价态,具有氧化性和还原性,浓硫酸中硫元素处于最高价态,浓硫酸只具有氧 化性。由于二者的价态分别为+4 价和+6 价,而+4 价和+6 价之间,无其他价态,故二者不发生氧化还原反应。 【重点突破重点突破】 1 1. 物质氧化性、还原性强弱的比较方法 (1)根据氧

8、化还原反应方程式比较。 (2)根据元素的活动性顺序。 特点:上左下右可反应,隔之愈远愈易行。 (3)根据氧化还原反应的程度比较。 不同氧化剂与相同还原剂作用时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性越强。 5 例如: (4)根据反应的条件及反应的剧烈程度比较。 反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度高低、有无 催化剂和反应物浓度大小等。例如:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O、 2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,氧化性:KMnO4MnO2。 2.2. 氧化还原反应的基本规律 (1)守恒规律。

9、 氧化还原反应中,氧化剂和还原剂得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,反应前后电荷总数相 等(离子反应)。 (2)强弱规律。 应用:物质间氧化性(或还原性)的强弱比较或判断氧化剂与有还原性的物质在一定条件下能否发生反应。 (3)先后规律。 同一氧化剂与多种还原剂混合,还原性强的先被氧化。同一还原剂与多种氧化剂混合,氧化性强的先被 还原。 应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。 (4)价态规律。 高低规律: 元素最高价态:只有氧化性。 元素中间价态:既有氧化性又有还原性。 元素最低价态:只有还原性。 应用:判断元素或物质的氧化性、还原性。 归中规律: 同种元素不同价态之间发

10、生氧化还原反应,元素的化合价“只向中间靠拢不出现交叉”,如: 6 3.应用电子守恒规律进行计算的一般步骤 (1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物; (2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学 式中该种粒子的个数); (3)根据题中物质的量和得失电子守恒列出等式: n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)变价原子个数化合价变化值 (高价-低价)。 【典例探究典例探究】 典例典例 1 1 下列叙述正确的是( ) A.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂 B.某元素从化合态变为游离态,该元素一定被还原 C.金属阳离子被还原不一定得到单质 D.氧化剂得到电子,

11、发生了氧化反应 【答案】C 变式训练变式训练 1-11-1 交警常用装有重铬酸钾(K2Cr2O7)的仪器检测司机是否酒后驾车。其原理是红色的重铬酸钾遇酒精后生 成蓝绿色物质(Cr3+)。 下列说法正确的是( ) A.该变化为非氧化还原反应 B.重铬酸钾中铬元素的化合价为+3 价 C.该反应的氧化剂为酒精 D.重铬酸钾在反应中为氧化剂 【答案】D 【解析】由题中信息可知:铬元素从+6 价降为+3 价,得到电子,故重铬酸钾是氧化剂,被还原成 Cr3+,酒精是 还原剂,所以 D 正确。 7 变式训练变式训练 1-21-2 从下列各组反应对比中,判断哪种粒子的氧化性最强,哪种粒子的还原性最强。 (1)

12、铁钉浸入 CuSO4溶液后,表面会附有红色物质;铜丝浸入 AgNO3溶液后,表面会附有银白色物质。则在 Cu、Fe、Ag 中, 的还原性最强,在 Cu2+、Fe2+、Ag+中, 的氧化性最强。 (2)铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质(FeCl3),而在盐酸中生成淡绿色溶液(FeCl2)。则在氯气分子(Cl2)、 氯离子、氢离子中, 具有氧化性, 的氧化性最强。 【答案】(1)Fe Ag+ (2)Cl2、H+ Cl2 (2)发生反应的两个化学方程式为 2Fe+3Cl2=2FeCl3;Fe+2HCl=FeCl2+H2 可知 Cl2将 Fe 氧化为 Fe3+,而 HCl 将 Fe 氧化为 Fe2+,所

13、以 Cl2、H+有氧化性,且 Cl2氧化性强。 变式训练变式训练 1-31-3 根据下面两个离子方程式: 2Fe3+2I-=2Fe2+I2,Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( ) A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br- C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br- 【答案】B 【解析】反应中还原剂是 I-,还原产物是 Fe2+,故还原性:I-Fe2+;反应中还原剂是 Fe2+,还原产物是 Br-,故 还原性:Fe2+Br-,所以还原性强弱顺序为 I-Fe2+Br-。 8 典例典例 2 2 24 mL 0.05 molL-1的

14、 Na2SO3溶液恰好与 20 mL 0.02 molL-1的 K2Cr2O7(重铬酸钾)溶液完全反应。 已知 Na2SO3被 K2Cr2O7氧化为 Na2SO4,则 Cr 在还原产物中的化合价为( ) A.+2 价B.+3 价 C.+4 价D.+5 价 【答案】B 变式训练变式训练 2-12-1 现有下列反应: 2H2O+Cl2+SO2=H2SO4+2HCl 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2 +5Cl2+8H2O 针对上述两个反应回答: (1)氧化剂的氧化性强弱顺序为 ,还原剂的还原性强弱顺序为 。 (2)反应中氧化产物和还原产物质量之比为 。 (3)反应中氯化氢表现出

15、的性质是 。 A.还原性 B.酸性 C.氧化性 【答案】(1)KMnO4Cl2 SO2Cl- (2)9873 (3)AB 【解析】(1)由反应知氧化性:Cl2H2SO4,还原性:SO2Cl-,由反应知氧化性:KMnO4Cl2,还原性:Cl- Mn2+。 (2)在反应中氧化产物为 H2SO4,还原产物为 HCl,其质量之比为 9873。 9 (3)在反应中 HCl 被氧化为 Cl2,表现了还原性,同时还生成了盐和水,表现了酸性。 变式训练变式训练 2-22-2 已知下列三个化学反应: Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 2FeCl3+Fe=3FeCl2 则

16、下列说法不正确的是( ) A.氧化性:Cl2Br2 B.氧化性:Fe2+Cu2+ C.还原性:FeFe2+ D.氧化性:Fe3+Fe2+ 【答案】B 变式训练变式训练 2-32-3 已知: 2NaA+B2=2NaB+A2;2NaA+C2=2NaC+A2;2NaB+C2=2NaC+B2;2NaC+D2=2NaD+C2。 则氧化性由强到弱的顺序是( ) A.A2B2C2D2 B.B2A2C2D2 C.C2B2A2D2 D.D2C2B2A2 【答案】D 【解析】本题考查的是氧化还原反应中氧化性的强弱规律,即氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性。比 较各物质氧化性强弱,由可知:B2A2,由可知:C2A2,由可知:C2B2,由可知:D2C2,综上所述,D 选项正 确