《2019年高中化学 第02讲 氧化剂和还原剂 氧化还原反应的配平（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高中化学 第02讲 氧化剂和还原剂 氧化还原反应的配平（含解析）（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第02讲氧化剂和还原剂氧化还原反应的配平【初中知识回顾】根据金属活动性顺序表，排在前面的金属可以把后面的金属从其盐溶液中置换出来，如铁和硫酸铜反应：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ，能否判断铁和铜谁更容易失电子？接下来我们一起来学习。【知识梳理】一氧化剂和还原剂1氧化剂和还原剂的概念(1)氧化剂：在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质(2)还原剂：在反应中失去电子(或电子对偏离)的物质2常见的氧化剂和还原剂（1）常见的氧化剂活泼的非金属单质：如 F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3 ；元素处于高价态的化合物：KClO3、KMnO4、 K2Cr2O7、HNO3、浓H2SO4；高价态的金属阳
2、离子：Fe3+、Ag+、Cu2+；其它：HClO、漂白粉、MnO2、Na2O2、H2O2、NO2、银氨溶液、新制的Cu(OH)2。（2）常见的还原剂典型的金属单质，如：K、Ca、 Na、Mg等某些非金属单质及其化合物，如：H2、C、CO等有变价元素的最低价态化合物,如：H2S、HI、HBr、HCl等非金属阴离子，如：S2-、I-、Br-、Cl-等特别提醒在一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂同时存在，它们可以是不同的物质，也可以是同一物质。如在反应Cl22NaOH=NaClNaClOH2O中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂。3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
3、原剂所表现出失电子的性质。4氧化性、还原性和元素化合价之间的关系特别提醒物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易程度有关，而与得失电子的多少无关。如钠失电子数小于铝，但还原性NaAl。【思考】1依据金属活动性顺序，你能判断出Zn和Fe还原性的强弱吗？提示：在金属活动性顺序中，Zn位于Fe之前，故Zn比Fe的还原性强。2已知还原性IFe2，判断反应：I22Fe2=2Fe32I能否进行？提示：若反应I22Fe2=2Fe32I能够发生，则还原性：Fe2I，与题目中已知的还原性强弱相矛盾，故该反应不能进行。【小结】物质氧化性、还原性强弱的判断方法1根据氧化还原反应方程式判断氧化性：氧化剂氧化产物还原性
4、：还原剂还原产物特点：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。2根据元素的活动性顺序判断特点：上左下右可反应，隔之愈远愈易行。3根据反应条件判断当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物化合价相同，可根据反应条件的难易来判断。反应越易进行或越剧烈，则氧化剂的氧化性越强。如：4HCl(浓)MnO2MnCl22H2OCl216HCl(浓)2KMnO4=2KCl2MnCl28H2O5Cl2氧化性：KMnO4MnO2。判断还原剂还原性的原理与此类似。4根据氧化产物的化合价高低判断当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可由氧化产物中元素化合价的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即在相同条件下，使还原
5、剂中元素化合价升得越高，则氧化剂的氧化性越强。如：2Fe3Cl22FeCl3FeSFeS氧化性：Cl2S。判断还原剂还原性的原理与此类似。【例1】根据反应式：2Fe32I=2Fe2I2，Br22Fe2=2Br2Fe3，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是()ABr、Fe2、IBI、Fe2、BrCBr、I、Fe2DFe2、I、Br【解析】选B反应中还原剂是I，还原产物是Fe2，故还原性：IFe2；反应中还原剂是Fe2，还原产物是Br，故还原性：Fe2Br，所以还原性从强到弱的顺序为IFe2Br。【例2】已知在相同条件下，下列几种微粒的还原性强弱顺序为ClBrFe2ISO2，由此判断下列反应不能发生
6、的是()A2Fe3SO22H2O=SO4H2Fe2B2BrSO4H=SO2Br22H2OC2Fe22Br2Cl2=2Fe3Br24ClD2Fe32I=2Fe2I2【解析】选BA项中SO2是还原剂，Fe2是还原产物，故还原性：SO2Fe2，与已知一致，反应能够发生。B项中Br是还原剂，SO2是还原产物，故还原性：BrSO2，与已知相矛盾，反应不能发生。C项中Br和Fe2都是还原剂，Cl是还原产物，故还原性：BrCl、Fe2Cl，与已知一致，反应能够发生。D项中I是还原剂，Fe2是还原产物，故还原性：IFe2，与已知一致，反应能够发生。【例3】实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应：2KMnO41
7、6HCl(浓)=2KCl2MnCl28H2O5Cl2(1)标出上述氧化还原反应中电子转移的方向和数目：_。(2)该反应中，氧化剂是_，还原剂是_。当有1 mol氧化剂参加反应时，被氧化的还原剂的物质的量是_，产生氯气在标准状况下的体积为_。【解析】反应中，根据元素化合价的变化可知，氧化剂是KMnO4，还原剂是HCl，在参加反应的16 mol HCl中，被氧化即作还原剂的有10 mol (对应于1 mol KMnO4被氧化的HCl只有5 mol)，只有被氧化的HCl中的氯元素才产生Cl2，故1 mol KMnO4参加反应，对应生成2.5 mol Cl2，其在标准状况下的体积为22.4 Lmol1
8、2.5 mol56 L。答案：(2)KMnO4HCl5 mol56 L二1守恒规律氧化还原反应中，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)。即有关系式：还原剂失电子的总数氧化剂得电子的总数化合价降低的总数化合价升高的总数应用：氧化还原反应方程式的配平和相关计算。2强弱规律还原性：还原剂还原产物。氧化性：氧化剂氧化产物。应用：物质间氧化性(或还原性)的强弱比较或判断氧化剂和有还原性的物质在一定条件下是否发生反应。3先后规律(1)同一氧化剂与多种还原剂混合，还原性强的先被氧化。(2)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
9、或判断反应的先后顺序。4价态归中规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应，元素的化合价“只向中间靠拢不出现交叉”，如：()()【例4】在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是()AMgBCuCAg DH2【解析】选C由金属活动性顺序可知，Cu2、Mg2、Ag、H的氧化性由强到弱的顺序为AgCu2HMg2，故混合液与锌粉反应时，首先置换出Ag。【例5】用0.1 molL1的Na2SO3溶液30 mL恰好将2103mol的XO还原，则元素X在还原产物中的化合价是()A1 B2C3 D4【解析】选D氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素X在还原产物中的
10、化合价为x，则有0.1 molL10.03 L(64)2103mol(7x)，解得x4。三氧化还原反应的配平1配平原则：电子守恒、原子守恒、电荷守恒2配平步骤（以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例）：标出化合价发生变化的元素的化合价。如：+7 -1 +4 0KMnO4+HCl=KCl+MnCl2+Cl2+H2O根据元素存在的实际形式调整发生了氧化还原反应的物质的系数，使之成11的关系。如： +7 -1 +4 0KMnO4+2HCl=KCl+MnCl2+Cl2+H2O调整系数，使化合价升降总数相等。化合价降低 5KMnO4+2HCl=KCl+MnCl2+Cl2+H2O化合价升高2根据化合价升降总数相
11、等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。如：2KMnO4+10HCl=KCl+2MnCl2+5Cl2+H2O利用元素守恒，用观察方法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的系数。如：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O检查方程式两边各原子的个数是否相等，离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等。可以概括为以下要点：【例6】 NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为MnO + NO+ Mn2+ NO + H2O。下列叙述中正确的是()A该反应中NO被还原 B反应过程中溶液的pH减小C生成1 mol NaNO
12、3需消耗0.4 mol KMnO4 D中的粒子是OH【解析】选C A选项，根据化合价规律，可知亚硝酸根离子变为硝酸根离子，氮元素的化合价由+3价变为+5价，被氧化；B选项，反应消耗了氢离子，故pH应升高；D选项根据电荷守恒可判断消耗的是氢离子。四有关氧化还原反应计算1有关电子转移数目的计算确定反应中元素的化合价变化，找出氧化剂或还原剂的物质的量，以及1 mol氧化剂得电子的物质的量或者1 mol还原剂失电子的物质的量，即为转移电子的物质的量。例如：2关于氧化剂、还原剂用量的计算。（1）计算的原则是：氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。即常说的“电子得失守恒”。（2）计算方法：找出氧化剂、还原
13、剂及相应的还原产物和氧化产物。找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中粒子的个数) 根据题中物质的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)。【例7】在2KMnO416HCl=2KCl2MnCl25Cl2反应中，下列说法正确的是 ()ACl2是还原产物B处对应的物质为 H2OC氧化剂与还原剂物质的量之比为 18D若1 mol KMnO4参加反应，转移的电子的物质的量是 5 mol【解析】选D A项，根据反应可知，在反应中Cl失去电子，被氧化为Cl2，Cl2为氧化产物；B项，根据质量守恒定律，框中为8H2O；C项，HCl作还原剂，有10 mol HCl被氧化为5 mol Cl2，氧化剂与还原剂物质的量之比为21015。【随堂练习】1下列说法正确的是()A在氧化还原反应中，氧化剂经化学变化变成还原剂B在氧化还原反应中，氧化剂被氧化，还原剂被还原C在化学反应中，能把其他物质氧化的物质是氧化剂D在氧化还原反应中，还原剂生成的氧化产物一定只具有氧化性
