《金新学案》高三化学一轮复习 第二章 第3讲 氧化剂和还原剂 鲁科

第第3讲讲氧化氧化剂剂和和还还原原剂剂最新展示1.了解氧化了解氧化还还原反原反应应的本的本质质是是电电子的子的转转移。移。2.了解常了解常见见的氧化的氧化还还原反原反应应。热点定位1.判断氧化判断氧化剂剂、还还原原剂剂、氧化、氧化产产物、物、还还原原产产物。物。2.氧化性、氧化性、还还原性相原性相对对强强弱的比弱的比较较。3.氧化氧化还还原反原反应应中中电电子守恒的子守恒的计计算。算。4.以元素化合物知以元素化合物知识为载识为载体，体，综综合考合考查查氧化氧化还还原反原反应应、电电化学、能量化学、能量变变化。化。一、氧化还原反应一、氧化还原反应1定义：在反应过程中有元素的 的化学反应是氧化还原反应，否则是 反应。2实质：反应过程中有 。3特征：化合价有 。化合价化合价变变化化非氧化非氧化还还原原电电子子转转移移升降升降4与四种基本反与四种基本反应应的关系的关系(1)四种基本反应根据反应物和生成物的种类及多少可把化学反应分为 四种基本反应。(2)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系图示为：化合反化合反应应、分解反、分解反应应置置换换反反应应和复分解反和复分解反应应、1有关概念有关概念对于反应MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(1)MnO2在反应中得电子，所含元素化合价 ，被 ，发生 反应，作 剂。(2)HCl在反应中失电子，所含元素化合价 ，被 ，发生 反应，作 剂。降低降低还还原原还还原原氧化氧化升高升高氧化氧化氧化氧化还还原原二、常二、常见见的氧化的氧化剂剂和和还还原原剂剂2常常见见的氧化的氧化剂剂和和还还原原剂剂(1)氧化剂活泼的非金属单质：高价金属阳离子：高价或较高价含氧化合物：过氧化物：O2、Cl2、Br2、I2、O3Fe3、Cu2、AgMnO2、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3 浓浓H2SO4、KClO3、HClO、Ca(ClO)2Na2O2、H2O2、(2)还原剂活泼或较活泼金属：某些非金属单质：低价金属阳离子：非金属阴离子：较低价化合物：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、FeC、H2Sn2、Fe2S2、I、Br、ClCO、SO2、H2S、NH3、NO3电电子子转转移的表示方法移的表示方法分别用双线桥法和单线桥法标出3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O电子转移的方向和数目：(1)双线桥法：双线桥表明的是同一元素的原子或离子在反应前后化合价的变化情况，线上要标明电子转移的数目和得失。(由反应物化合价发生变化的元素指向生成物中相应的元素)。还可标出元素化合价的升降、被氧化或被还原等内容。(2)单线桥法：单线桥法表明的是不同元素的原子或离子间电子的转移情况。从还原剂失去电子的元素指向氧化剂得电子的元素(箭头方向表示电子转移方向)，只表示出电子转移数目，简单明了。根据氧化还原反应理论推理钠与水反应生成的气体是H2为什么不是O2?【提示提示】H2O中H、O元素的化合价分别为1和2价；其中H处于最高价，O处于最低价，钠只能失电子，H2O中的元素只能得电子化合价降低，故应是H2O中氢元素得电子生成H2。1(2009年福建高考)下列类型的反应，一定发生电子转移的是()A化合反应 B分解反应C置换反应 D复分解反应【解析解析】A项，化合反应不一定是氧化还原反应，如NH3HCl=NH4Cl，该反应中无电子转移。B项，分解反应不一定是氧化还原反应，如CaCO3CaOCO2，该反应中无电子转移。C项，置换反应一定是氧化还原反应，一定发生电子转移。D项，复分解反应都不是氧化还原反应，无电子转移。【答案答案】C2(2008年上海高考)下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是()AF2、K、HCl BCl2、Al、H2CNO2、Na、Br2 DO2、SO2、H2O【解析解析】B项中Cl2既有氧化性又有还原性；C中NO2既有氧化性又有还原性；D中SO2既有氧化性又有还原性。【答案答案】A 3(2008年广东高考)氮化铝(AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应Al2O3N2 3C 2AlN3CO合成，下列叙述正确的是()A上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂B上述反应中，每生成1 mol AlN需转移3 mol电子CAlN中氮元素的化合价为3DAlN的摩尔质量为41 g【解析解析】反应Al2O3N23C 2AlN3CO中氧化剂为N2，还原剂为C，反应中每生成1 mol AlN，需转移电子3 mol；AlN中N为3价；AlN的摩尔质量为41 gmol1。【答案答案】B4(2009年广东高考)常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O2Fe3H2O2=2Fe2O22H下列说法正确的是(多选)()AH2O2的氧化性比Fe3强，其还原性比Fe2弱B在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降C在H2O2分解过程中，Fe2和Fe3的总量保持不变DH2O2生产过程要严格避免混入Fe2【解析解析】A项，由第一个反应判断H2O2的氧化性比Fe3强，由第二个反应判断H2O2的还原性比Fe2强。B项，在H2O2分解过程中，溶液的pH保持不变。C项，根据质量守恒定律和催化原理，Fe2和Fe3的总量保持不变。D项，若混入Fe2，即可促进H2O2的分解而影响H2O2的生成。【答案答案】CD一、氧化一、氧化还还原反原反应应的配平及的配平及规规律律1配平步配平步骤骤(1)划好价：标出反应前后变价元素的化合价。(2)列变化：列出变价元素化合价升高和降低的数目。(3)求总数：通过求最小公倍数使元素化合价升高与降低的数目相等。(4)再配平：用观察法配平化合价无变化的物质的计量数。2规规律律(1)守恒规律化合价有升必有降，电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应，化合价升降总数相等，得失电子总数相等。(2)强弱规律氧化性较强的氧化剂跟还原性较强的还原剂反应，生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物。(3)价态规律元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现其中一种性质。(4)难易规律越易失电子的物质，失电子后就越难得电子，越易得电子的物质，得电子后就越难失去电子；一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，优先与还原性最强的还原剂发生反应；同理，一种还原剂遇到多种氧化剂时，氧化性最强的氧化剂优先反应。(5)转化规律 (2009年上海高考)某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。(1)已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是_。(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X，则X的化学式为_。(3)根据上述反应可推知_。a氧化性：KBrO3H3AsO4 b氧化性：H3AsO4KBrO3c还原性：AsH3X d还原性：XAsH3(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：+【名名师师解析解析】(1)此题的考点为氧化还原反应，其特征为化合价升降，本质为电子的转移，要求学生能从化合价变化角度来判断氧化剂和还原剂。已知KBrO3为得电子物质，故其化合价必是降低，作氧化剂，那么还原剂只能是题目所提供的AsH3，AsH3中As为3价，反应后变为H3AsO4，故还原剂为AsH3。(2)此题出题的依据是氧化还原反应中得失电子守恒。0.2 mol KBrO3在反应中得1 mol电子，故每1 mol KBrO3得5 mol电子，即反应后Br的化合价应降为零价，故另一物质为Br2，同时因为氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物已知，可直接进行配平。根据化合价升降相等，则应在AsH3前配系数5，在Br2前配系数4，根据原子守恒KBrO3前配8；再根据K原子守恒，K2SO4应在生成物中，系数为4；则H2SO4在反应物中，系数为4；H2O在生成物中，系数为4；配平后用单线桥法标出电子转移方向和数目。(3)此题的考点为氧化还原反应中的基本规律：氧化剂的氧化性大于氧化产物、还原剂的还原性大于还原产物。故选a、c。【答案】【答案】(1)AsH3(2)Br2(3)ac【拓展拓展训练训练】1.做实验时不小心粘了一些高锰酸钾，皮肤上的黑斑很久才能消除，如果用草酸稀溶液洗涤马上可以复原，其离子方程式：MnO4C2O42HCO2Mn2 。关于此反应的叙述正确的是()A该反应的还原剂是C2O42B该反应右边方框内的产物是OHC该反应电子转移总数是5eD配平该反应后，H的计量数是8【解析解析】该反应是氧化还原反应，根据化合价判断可知C2O42作还原剂，MnO4作氧化剂。根据反应中电子得失守恒可知MnO4和Mn2的计量数是2，C2O42的计量数是10，由电荷守恒得H的计量数为16，方框内产物为8H2O(剩余H与O原子个数比为21)，整个反应中转移电子为10e。【答案答案】A2已知氧化还原反应：2Cu(IO3)224KI12H2SO4=2CuI13I212K2SO412H2O，如果有1 mol电子发生转移，则参加反应的氧化剂为()A1/10 mol B1/11 molC1/12 mol D1/13 mol【解析解析】本题考查物质中元素化合价的确定、归中规律。在反应中，氧化剂是得到电子(或电子对偏向)的物质，反应时所含元素的化合价降低。反应中Cu(IO3)2中铜由2价降低到1价，碘由5价降低到0价，合计1 mol Cu(IO3)2得到电子11 mol。【答案答案】B二、氧化性、二、氧化性、还还原性原性强强弱比弱比较较1根据化学方程式根据化学方程式氧化剂还原剂还原产物氧化产物还原性：还原剂还原产物；氧化性：氧化剂氧化产物。2依据金属、非金属活依据金属、非金属活动动性性顺顺序序(1)依据金属活动性顺序(2)依据非金属活动性顺序3依据元素周期表依据元素周期表(1)同周期从左到右，金属元素的还原性逐渐减弱，对应阳离子的氧化性逐渐增强；非金属元素的氧化性逐渐增强，对应阴离子的还原性逐渐减弱。(2)同主族从上到下，金属元素的还原性逐渐增强，对应阳离子的氧化性逐渐减弱；非金属元素的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。4依据反依据反应应条件及反条件及反应应的的剧剧烈程度烈程度反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度大小等。5根据氧化根据氧化还还原反原反应应的程度的程度当有变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。如：2Fe3Cl2 2FeCl3，FeS FeS，可以判断氧化性Cl2S。6依据依据电电化学原理化学原理原电池中，负极物质的还原性一般强于正极物质；用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性强，在阳极先放电的阴离子的还原性强。7依据反依据反应应中能量中能量变变化化H2X2=2HXH10H2Y2=2HYH20若H1H2，则X2的氧化性比Y2的氧化性强；X的还原性比Y的还原性弱。【应应用指南用指南】氧化性、还原性强弱取决于得失电子的难易，与得失电子的数目无关。已知：向KMnO4晶体中滴加浓盐酸，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；取少量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：MnO4Cl2Fe3I2B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Fe2既有氧化性又有还原性【思路点思路点拨拨】依据题意写出三个过程中的反应物、产物(不需配平)依据氧化还原反应的有关知识逐项作出判断。【尝试尝试解答解答】过程的反应物、产物依次为KMnO4HCl(混)KClMnCl2Cl2H2OFeCl2Cl2FeCl3FeCl3KIFeCl2KClI2A项：氧化性由得KMnO4Cl2，