重要的氧化剂和还原剂
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化学常用还原剂知识点整理归纳在化学反应中,常常会用到还原剂和氧化剂,那么,化学常用的还原剂和氧化剂有哪些呢?下面给大家带来一些关于化学常用还原剂知识点整理归纳,希望对大家有所帮助。
一.化学常用的还原剂和氧化剂1.重要的氧化剂在中学化学里,重要的氧化剂一般有以下几类:(1)活泼的非金属单质,如Cl2、Br2、O2等.(2)元素(如Mn等)处于高化合价时的氧化物,如MnO2等(3)元素(如S、N等)处于高化合价时的含氧酸,如浓H2SO4、HNO3等.(4)元素(如Mn、Cl、Fe等)处于高化合价时的盐,比如KMnO4、KClO3、FeCl3等.(5)过氧化物,如Na2O2等.2.重要的还原剂在中学化学里,重要的还原剂一般有以下几类:(1)活泼的金属单质,如Na、 Al、Zn、Fe等.(2)某些非金属单质,如H2、C、Si等.(3)元素(如C、S等)处于低化合价时的氧化物,如CO、SO2等.(4)元素(如Cl、S等)处于低化合价时的酸,如HCl、H2S等.(5)元素(如S、Fe等)处于低化合价时的盐,如Na2SO3、FeSO4等.二.氧化剂与还原剂如何区别氧化剂是具有氧化能力的物质,如O2,H2O2等,当发生氧化作用的时候,氧化剂需要得到电子,使自身的价态变低,如O2 变为O2-,由零价变为了-2价。
还原剂相反,还原剂被氧化的时候,其失去电子,自身的价态变高。
如H2 由零价变为+1价。
这里Cl2 即是还原剂又是氧化剂 Cl2---NaCl Cl是氧化剂 Cl2----NaClO Cl是还原剂。
主要是看生成物中哪些元素与反应物相比,化合价发生了改变,化合价升高就是被氧化,化合价降低,就是被还原,再看该发生变化的元素是来自哪个反应物,被氧化的是还原剂,被还原的是氧化剂。
至于物质的量之比也可以从生成物种元素的化合价改变即得失电子来计算。
氧化剂得电子被还原、还原剂失电子被氧化。
根据得失电子平衡就很容易算出物质的量之比了。
高中常见氧化剂和还原剂
常见氧化剂
1、过氧化氢:其化学式为H2O2,无色液体,微酸性,具有很强的氧化性能,通过将水中的氢原子氧化而产生,具有很强的活性,是一种重要的氧化剂。
2、高锰酸钾:化学式为KMnO4,主要的氧化剂,具有极强的氧化性能,可将氧化物氧化为更高的氧化态,与溶液中的酸有很强的作用。
3、氢氧化钠:化学式为NaOH,无色晶体,有极强的氧化性,主要是将溶解在水中的有机物氧化为碱性物质,可以有效地氧化有机物。
4、溴水:化学式为HBr,无色液体,能够将氧化物氧化为高级氧化物,与有机物有极强的氧化性。
5、硝酸:化学式为HNO3,具有极强的氧化性,可将溶解在水中的有机物氧化为无机物,是一种常用的氧化剂。
常见还原剂
1、过氧化钠:其化学式为Na2O2,是一种强有力的还原剂,可以将有机物中的氧原子还原为氢原子,从而克服氧化作用。
2、碳酸钠:化学式为Na2CO3,可以将氧化物中的氧原子还原为氢原子,可以有效地还原反应中的氧化物,是一种重要的还原剂。
3、铁粉:化学式为Fe,具有很强的还原性,可以将氧化态元素还原为原子态,广泛用于有机还原反应。
4、银粉:化学式为Ag,是一种重要的还原剂,可以将氧化态元素还原为原子态,是一种重要的还原剂。
5、硝酸铵:化学式为NH4NO3,具有极强的还原性,可以将氧化物还原为原子态,是一种非常有用的还原剂。
氧化还原反应的氧化剂与还原剂氧化还原反应是化学反应中常见的一种类型,也被称为氧化-还原反应或电子转移反应。
在这类反应中,物质失去电子的过程称为氧化,而物质获得电子的过程称为还原。
在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂起着关键的作用,它们促使电子的转移,使化学反应发生。
一、氧化剂氧化剂是在氧化还原反应中氧化其他物质的化学物质。
具体来说,氧化剂能够接受一个或多个电子,从而将其他物质氧化。
常见的氧化剂有氧气、过氧化氢、高锰酸钾、二氧化氯等。
1.氧气(O2)是最常用的氧化剂之一,它能够使其他物质氧化并自身还原。
例如,燃烧是一种氧化反应,当物质与氧气反应时,氧气接受电子,将物质氧化为氧化物。
2.过氧化氢(H2O2)也是一种常见的氧化剂。
它是一种强氧化剂,可以使许多物质氧化,同时自身还原为水。
过氧化氢在生活中的应用非常广泛,例如用作消毒剂、漂白剂等。
3.高锰酸钾(KMnO4)是一种常见的氧化剂,常用于氧化性反应。
它能够氧化不同类型的物质,包括有机物和无机物。
在实验室中,高锰酸钾常用于测定某些物质的浓度或作为化学反应的指示剂。
二、还原剂还原剂是在氧化还原反应中将其他物质还原的化学物质。
还原剂能够提供电子,从而使其他物质还原。
常见的还原剂有金属、氢气、氢氧化物等。
1.金属是一种常见的还原剂,因为金属具有较低的电离能,容易失去电子。
例如,活泼金属铁能够将铜离子还原为铜金属,铁在这个反应中起到还原剂的作用。
2.氢气(H2)是一种常用的还原剂,它可以与氧气反应,生成水,并将其他物质还原。
例如,通过与氢气反应,氢气可以将铁氧化物还原为纯铁。
3.氢氧化物也是一种常用的还原剂,它能够提供氢离子(H+),从而使其他物质还原。
例如,氢氧化钠(NaOH)可以将硝酸银还原为银。
总结:氧化还原反应中的氧化剂和还原剂在化学反应中起着至关重要的作用。
氧化剂能够接受电子并氧化其他物质,而还原剂能够提供电子并将其他物质还原。
通过氧化还原反应,电子的转移使得新的物质得以形成,从而引发化学反应的进行。
重要的氧化剂和还原剂重点、难点1. 熟悉常见的氧化剂和还原剂。
2. 重要的氧化剂和还原剂的常见反应。
3. 熟练使用单线桥分析氧化还原反应及电子转移情况。
具体内容(一)重要的氧化剂和还原剂1. 氧化还原反应的基本概念氧化还原反应从化合价的角度来说是指有元素化合价升降的化学反应;从本质上来看则是指有电子转移(得失或偏移)的反应。
涉及氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等概念。
(1)氧化剂、还原剂的概念及它们在氧化还原反应中关系,及其本质变化及外在表现。
氧化剂是指在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质,表现为反应后所含某些元素化合价降低。
氧化剂具有氧化性,在反应中本身被还原,其生成物叫还原产物。
还原剂是指在反应中失去电子(或电子对偏离)的物质,表现为反应后所含某些元素化合价升高,还原剂具有还原性,在反应中本身被氧化,其生成物是氧化产物。
(2)氧化剂和还原剂是性质相反的物质在氧化还原反应中,还原剂把电子转移给氧化剂,即还原剂是电子的给予体,氧化性是电子的接受体。
(3)氧化还原反应中各概念间的关系2. 氧化还原反应的判断和分析(1)氧化还原反应的判断判断一个化学反应是否为氧化还原反应,常根据反应中有无元素的化合价变化(有升有降)来判断。
判断一个反应是否为氧化还原反应的技巧:①当有单质参与反应,或有单质生成时可认为该反应一定是氧化还原反应。
②有机物发生的反应,当分子中引入氧或失去氢可认为被氧化,反之分子中失去氧或得到氢可认为被还原。
(2)氧化还原反应的分析在氧化还原反应化学方程式里,除了可用箭头表明同一元素原子的电子转移情况外,还可以用箭头表示不同原子的电子转移情况。
用箭头表明同一元素原子的电子转移情况即大家熟悉的“双线桥”。
如:用箭头表示不同原子的电子转移情况——“单线桥”。
如:更好地体现了氧化剂和还原剂在反应中的关系。
再如:①单线桥分析氧化还原反应可简单表示为②反应中电子转移总数等于还原剂给出的电子总数,也必然等于氧化剂接受的电子总数。
化学反应中的物质变化和能量变化第一节重要的氧化剂和还原剂(2课时)【教学目的】1.使学生了解氧化剂和还原剂是性质相反的一对物质。
2.使学生掌握重要氧化剂和还原剂的常见反应。
3.对学生进行矛盾的对立统一等辩证唯物主义观点教育。
【教学重点】氧化剂、还原剂与元素化合价的关系,重要氧化剂和还原剂的常见反应。
【教学难点】重要氧化剂和还原剂的常见反应。
【教具准备】试管、胶头滴管、滤纸。
饱和氯水、饱和NaBr溶液、饱和KI溶液、铁粉、浓硫酸、稀硫酸、溪水、KSCN溶液、浓硝酸。
【教学方法】复习、归纳法及实验、分析、总结法。
【课时安排】2课时。
第1课时:重要的氧化剂和还原剂第2课时:重要氧化剂和还原剂的常见反应【教学过程】第一课时【引言】同学们,你们还记得氧化还原反应、氧化剂和还原剂等有关知识是在什么时候开始学习的吗?通过高一的学习,大家对氧化剂和还原剂的知识已经有了较好基础,今天我们将进一步学习重要的氧化剂和还原剂。
【板书】第一节重要的氧化剂和还原剂【提问】氧化还原反应中物质变化的特征是什么?实质是什么?什么物质是氧化剂?什么物质是还原剂?【投影】(师生共同完成)【练习】在 3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O的反应中,还原剂是,氧化剂是,还原产物是,氧化产物是,4 mol HNO3参加反应,其中被还原的是mol。
用“双线桥”表示该反应。
【过渡】在氧化还原反应方程式里,除了用箭头表明反应前后同一元素原子的电子转移外,还可以用箭头表示不同元素原子的电子转移,即“单线桥”。
【板书】一、电子转移的表示方法(1)双线桥法:(2)单线桥法:【讲述】单线桥表示反应过程中,电子由还原剂转移给氧化剂的情况,从失电子的原子出发,箭头指向得电子的原子,箭头上标出电子转移总数,不需标明“失去”或“得到”字样。
【练习】用单线桥表示下列氧化还原反应中电子转移的方向和数目,并指出氧化剂和还原剂。
(1)(2)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(3)4NH3+6NO=5N2+6H2O【投影】展示学生上述练习,并进行讲评。
高中化学必背知识点:氧化还原反应一氧化还原反应基本概念1.概念本质:凡有电子得失或共用电子对偏移的一类反应称氧化还原反应,得失电子数相等。
特征:是反应前后有元素化合价发生变化的反应。
2. 氧化还原反应电子转移的表示方法①双线桥法:②单线桥法:3. 重要的氧化剂和还原剂物质在反应中是作氧化剂还是作还原剂,表观上可通过元素的化合价来判断。
一般来说,元素处于最高化合价时,只能作为氧化剂;元素处于最低化合价时,只能作还原剂;元素处于中间化合价时,既可作氧化剂,也可作还原剂。
⑴常见的氧化剂常见氧化剂的氧化性顺序为:Fe3+ >Cu2+>H+ >Fe2+ >Zn2+⑵常见的还原剂有常见还原剂的还原性顺序为:S2-(H2S)>SO32-(SO2、H2SO3)>I- >Fe2+ >Br - >Cl-二氧化性、还原性强弱的判断方法和依据氧化性→得电子性(填“得”或“失”),得到电子越容易→氧化性越强;还原性→失电子性(填“得”或“失”),失去电子越容易→还原性越强。
与得失电子的多少无关。
如:还原性:Na>Mg>Al ,氧化性:浓HNO3>稀HNO31. 根据元素在周期表中的位置同周期元素:从左至右,金属性(还原性)逐渐减弱,非金属性(氧化性)逐渐增强;同主族元素:从上至下,金属性(还原性)逐渐增强,非金属性(氧化性)逐渐减弱。
2. 根据金属活动顺序3. 根据非金属活动顺序非金属的活动顺序一般为:F O Cl Br I S 氧化性逐渐减弱;F—O2—Cl—Br—I—S2—还原性逐渐增强。
4. 依据反应式中的反应物和生成物之间的关系氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性还原剂的还原性>还原产物的还原性5. 氧化性、还原性的强弱与温度、浓度、酸碱性的关系⑴温度:升高温度,氧化剂的氧化性增强,还原剂的还原性也增强。
如:热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
若不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)发生反应时,所需温度高低不同,则温度低的氧化性(或还原性)强,反之则弱。
化学常见的氧化剂和还原剂一、氧化剂1. 氧气(O2):氧气是最常见的氧化剂。
它能与其他物质发生氧化反应,使其他物质失去电子,自身被还原。
例如,当氧气与铁发生反应时,铁会被氧化成铁氧化物。
2. 过氧化氢(H2O2):过氧化氢是一种强氧化剂,具有强烈的漂白和杀菌作用。
它能够与许多物质发生氧化反应,使它们失去电子。
例如,过氧化氢可以将二氧化锰氧化为三氧化二锰。
3. 高氯酸(HClO4):高氯酸是一种强氧化剂,常用于实验室中的氧化反应。
它能与许多物质发生氧化反应,使它们失去电子。
例如,高氯酸可以将亚硝酸氧化为硝酸。
4. 高锰酸钾(KMnO4):高锰酸钾是一种常用的氧化剂,它能与许多物质发生氧化反应。
它在酸性条件下可以将许多有机物氧化为醛、酮或羧酸。
同时,高锰酸钾还可以将二氧化硫氧化为三氧化硫。
5. 硝酸(HNO3):硝酸是一种常见的氧化剂,它能与许多物质发生氧化反应。
硝酸可以将许多金属氧化为相应的金属离子,例如,它可以将铜氧化为铜离子。
二、还原剂1. 氢气(H2):氢气是最常见的还原剂。
它能够与其他物质发生还原反应,将其他物质的电子接受过来,自身被氧化。
例如,氢气可以将熔融的氯化钠还原为金属钠。
2. 亚硫酸(H2SO3):亚硫酸是一种常见的还原剂,它能与许多物质发生还原反应。
例如,亚硫酸可以将二氧化锰还原为氧化锰。
3. 二氧化硫(SO2):二氧化硫是一种常用的还原剂,它能与许多物质发生还原反应。
例如,二氧化硫可以将高锰酸钾还原为二氧化锰。
4. 亚硝酸(HNO2):亚硝酸是一种常见的还原剂,它能与许多物质发生还原反应。
例如,亚硝酸可以将硝酸铜还原为亚硝酸铜。
5. 亚硫酸盐(SO32-):亚硫酸盐是一种常见的还原剂,它能与许多物质发生还原反应。
例如,亚硫酸盐可以将高锰酸钾还原为二氧化锰。
总结:氧化剂能够使其他物质失去电子,自身被还原;还原剂能够将其他物质的电子接受过来,自身被氧化。
常见的氧化剂包括氧气、过氧化氢、高氯酸、高锰酸钾和硝酸;常见的还原剂包括氢气、亚硫酸、二氧化硫、亚硝酸和亚硫酸盐。
初中化学氧化还原反应知识点在初中化学的学习中,氧化还原反应是一个非常重要的概念。
它不仅在化学实验和日常生活中有着广泛的应用,也是理解许多化学现象和化学反应的关键。
下面,让我们一起来深入了解一下初中化学氧化还原反应的相关知识点。
一、氧化还原反应的定义氧化还原反应是指在化学反应中,有元素的化合价发生变化的反应。
简单来说,就是在反应过程中,某些元素的原子失去电子(化合价升高),发生氧化反应;而另一些元素的原子得到电子(化合价降低),发生还原反应。
例如,氢气还原氧化铜的反应:H₂+ CuO ==△== Cu +H₂O 。
在这个反应中,氢气(H₂)中的氢元素化合价从 0 价升高到+1 价,发生了氧化反应;氧化铜(CuO)中的铜元素化合价从+2 价降低到 0 价,发生了还原反应。
二、氧化还原反应的特征氧化还原反应的特征就是元素化合价的升降。
通过判断元素化合价的变化,我们可以确定一个反应是否为氧化还原反应。
需要注意的是,在化合物中,各元素化合价的代数和为零。
例如,在二氧化碳(CO₂)中,氧元素的化合价为-2 价,碳元素的化合价为+4 价,因为(+4)+ 2×(-2)= 0 。
三、氧化还原反应与四大基本反应类型的关系初中化学中,我们学习了四大基本反应类型:化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。
氧化还原反应与这四大基本反应类型有着密切的关系。
1、置换反应一定是氧化还原反应。
因为在置换反应中,单质与化合物反应生成另一种单质和化合物,单质的化合价为 0 价,在反应中一定会发生化合价的变化。
例如,铁与硫酸铜溶液的反应:Fe + CuSO₄= FeSO₄+ Cu ,铁元素的化合价从 0 价升高到+2 价,铜元素的化合价从+2 价降低到 0 价,是氧化还原反应。
2、有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
例如,碳在氧气中燃烧的化合反应:C + O₂==点燃== CO₂,碳元素的化合价从 0 价升高到+4 价,氧元素的化合价从 0 价降低到-2 价,是氧化还原反应。
什么是氧化剂和还原剂氧化剂和还原剂是物理化学中常用的两个概念。
它们在化学反应中起着重要的作用,其中氧化剂具有氧化其他物质的能力,而还原剂则具有将其他物质还原的能力。
它们经常作为电化学反应和火花等化学过程中的关键参与者。
本文旨在解释氧化剂和还原剂的概念,并探讨它们在化学反应中的应用。
1. 氧化剂的定义和特点:氧化剂是指能够接收电子或者失去氢原子,从而氧化其他物质的物质。
它们通常具有以下特点:- 具有较高的电子亲和力:这意味着氧化剂会吸引和接收来自其他物质的电子。
- 具有高的氧化态:氧化剂本身通常以较高的氧化态存在,以便能够给予其他物质更多的电子。
- 能够氧化其他物质:氧化剂具有将其他物质的氧化态提高的能力。
2. 氧化剂的常见例子:- 氧气(O2):氧气是最常见的氧化剂。
它可以与其他物质反应,从而引发氧化反应。
- 高锰酸钾(KMnO4):高锰酸钾是一种常用的强氧化剂,常用于分析化学和有机合成领域。
- 过氧化氢(H2O2):过氧化氢是一种强氧化剂,常见于医疗和清洁用途。
3. 还原剂的定义和特点:还原剂是指能够捐赠电子或者接收氢原子,从而将其他物质还原的物质。
它们通常具有以下特点:- 具有较低的电子亲和力:这意味着还原剂会愿意捐赠电子给其他物质。
- 具有低的氧化态:还原剂本身通常以较低的氧化态存在,以便能够捐赠电子给其他物质。
- 能够还原其他物质:还原剂具有将其他物质的氧化态降低的能力。
4. 还原剂的常见例子:- 硫酸亚铁(FeSO4):硫酸亚铁是常见的还原剂之一,在分析化学实验中经常使用。
- 二氧化硫(SO2):二氧化硫是一种常见的还原剂,常见于工业生产和环境中。
- 氨气(NH3):氨气是一种常见的还原剂,常用于有机合成和金属处理中。
5. 氧化还原反应:氧化剂和还原剂之间的反应被称为氧化还原反应。
在氧化还原反应中,氧化剂接受了还原剂的电子或者氢原子,从而使氧化剂本身被还原,而还原剂则被氧化。
氧化还原反应是一种常见的化学反应类型,具有广泛的应用,包括电池、电解和燃烧等。
氧化剂与还原剂的性质氧化剂和还原剂是化学反应中常见的两种性质不同的物质。
它们在氧化还原反应中起着重要的作用,能够促使物质之间的电子转移以及氧化还原状态的变化。
下面将分别介绍氧化剂和还原剂的性质以及它们在化学反应中的应用。
一、氧化剂的性质氧化剂是指在氧化还原反应中能够接受电子并自身被还原的物质。
它具有以下的性质:1. 强氧化性:氧化剂具有很强的氧化性,能够从其他物质中接受电子,使其氧化状态发生改变。
常见的氧化剂包括氧气(O2)、过氧化氢(H2O2)和高锰酸钾(KMnO4)等。
2. 高电子亲和力:由于氧化剂具有较高的电子亲和力,能够迅速接受其他物质的电子而被还原。
这种性质使得氧化剂成为电子的“接收者”,促使氧化还原反应的进行。
3. 催化作用:一些氧化剂还具有催化作用,能够加速反应速率但不参与反应本身。
例如,过氧化氢在很多化学反应中起到催化剂的作用,提高了反应的效率。
二、还原剂的性质还原剂是指在氧化还原反应中能够提供电子并自身被氧化的物质。
它具有以下的性质:1. 强还原性:还原剂具有较强的还原性,能够提供电子给其他物质,使其还原。
常见的还原剂包括金属、活性非金属和亚硝酸等。
2. 低电子亲和力:由于还原剂具有较低的电子亲和力,能够轻易地放出电子给其他物质。
这种性质使得还原剂成为电子的“提供者”,促使氧化还原反应的进行。
3. 催化作用:一些还原剂也可以具有催化作用,加速反应速率但不参与反应本身。
例如,铁离子在Fenton反应中起到催化剂的作用,使得氢氧化氢分解产生氢氧自由基。
三、氧化剂和还原剂的应用氧化剂和还原剂在日常生活和工业生产中具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:1. 漂白剂:过氧化氢和高锰酸钾等常用作漂白剂,因为它们具有较强的氧化性,能够将有色物质还原为无色物质。
2. 抗氧化剂:一些物质具有较强的还原性,能够抑制氧化反应的进行,延缓物质的老化。
例如,维生素C和花青素等被广泛应用于食品及保健品中。
氧化剂还原剂以氧化剂还原剂为标题,我们来探讨一下这两个化学概念。
氧化剂和还原剂是在化学反应中起到重要作用的物质。
简单来说,氧化剂是指能够接受电子并氧化其他物质的物质,而还原剂则是能够提供电子并还原其他物质的物质。
我们来了解一下氧化剂。
氧化剂的特点是具有较强的氧化能力,即能够与其他物质发生氧化反应。
在氧化反应中,氧化剂会接受其他物质的电子,同时自身被还原。
常见的氧化剂有氧气、过氧化氢、氯气等。
氧化剂在化学反应中起到了至关重要的作用。
通过氧化剂的作用,许多物质能够发生燃烧反应。
例如,当我们点燃一根蜡烛时,蜡烛中的燃料被氧化剂氧气氧化,产生了二氧化碳和水。
氧化剂还可以用于许多其他的化学反应中,如氧化金属、氧化有机物等。
接下来,我们来了解一下还原剂。
还原剂的特点是具有较强的还原能力,即能够提供电子并还原其他物质。
在还原反应中,还原剂会将电子转移给其他物质,同时自身被氧化。
常见的还原剂有金属,如铁、锌等。
还原剂在化学反应中也起到了重要的作用。
通过还原剂的作用,许多物质能够发生还原反应。
例如,当我们将氯气通入氢气中,氯气就会被还原为盐酸,同时氢气被氧化为氯化氢。
还原剂还可以用于许多其他的化学反应中,如还原金属离子、还原有机物等。
氧化剂和还原剂经常在化学反应中一起出现,共同参与反应过程。
在许多反应中,氧化剂和还原剂是相互配合的,一个物质的氧化往往需要另一个物质的还原。
这种配合关系被称为氧化还原反应,也是化学反应中最常见的一种类型。
氧化还原反应在生活中和工业生产中都有广泛的应用。
例如,蓄电池中的化学反应就是氧化还原反应。
在蓄电池中,正极的氧化剂和负极的还原剂通过电子传递来实现能量的转化。
另外,许多金属的锈蚀也是氧化还原反应的结果,金属表面的氧化剂与空气中的还原剂反应,形成了金属的氧化物。
总结起来,氧化剂和还原剂是化学反应中的重要角色。
氧化剂能够接受电子并氧化其他物质,而还原剂能够提供电子并还原其他物质。
它们常常在氧化还原反应中一起出现,共同参与反应过程。
重要的氧化剂和还原剂[重要知识点]1.熟悉常见的氧化剂和还原剂。
2.重要的氧化剂和还原剂的常见反应。
3.熟练使用单线桥分析氧化还原反应及电子转移情况。
[知识点精析]一.化学反应的分类二、重要的氧化剂和还原剂1.氧化还原反应的基本概念氧化还原反应从化合价的角度来说是指有元素化合价升降的化学反应;从本质上来看则是指有电子转移(得失或偏移)的反应。
涉及氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、氧化产物、还原产物等概念。
(1)氧化剂、还原剂氧化剂是指在反应中得到电子(或电子对偏向)的反应物,表现为反应后所含某些元素化合价降低。
氧化剂具有氧化性,在反应中本身被还原,其生成物叫还原产物。
还原剂是指在反应中失去电子(或电子对偏离)的反应物,表现为反应后所含某些元素化合价升高,还原剂具有还原性,反应中本身被氧化,生成物是氧化产物。
如下图所示:(2)氧化剂和还原剂是性质相反的物质在氧化还原反应中,还原剂把电子转移给氧化剂,即还原剂是电子的给予体,氧化剂是电子的接受体。
如下图所示:(3)氧化还原反应中各概念间的关系2.氧化还原反应的判断和分析(1)氧化还原反应的判断判断一个化学反应是否为氧化还原反应,常根据反应中有无元素的化合价变化(有升有降)来判断。
判断一个反应是否为氧化还原反应的技巧:①当有单质参加反应,或有单质生成时可认为该反应一定是氧化还原反应(但同素异形体间的转化除外,如白磷变红磷就不是氧化还原反应)。
②有机物发生的反应,当分子中引入氧或失去氢被氧化,反之分子中失去氧或得到氢被还原。
(2)氧化还原反应的分析在氧化还原反应化学方程式里,除了可用箭头表明同一元素原子的电子转移情况外(即:双线桥法),还可以用箭头表示不同原子的电子转移情况(称为“单线桥法”)。
用箭头表明同一元素原子的电子转移情况即大家熟悉的“双线桥”。
如:用箭头表示不同原子的电子转移情况——“单线桥”。
如:更好地体现了氧化剂和还原剂在反应中的电子转移的关系。
再如:①单线桥分析氧化还原反应可简单表示为②反应中电子转移总数即为还原剂给出的电子总数,也是氧化剂接受的电子总数。
③在单线桥中不写“得”或“失”。
3.常见的氧化剂、还原剂(1)物质在反应中是作为氧化剂还是作为还原剂,主要取决于元素的化合价。
①元素处于最高价时,它的原子只能得到电子,因此该元素只能作氧化剂,如、。
②元素处于中间价态时,它的原子随反应条件不同,既能得电子,又能失电子,因此该元素既能作氧化剂,又能作还原剂,如和。
③元素处于最低价时,它的原子则只能失去电子,因此该元素只能作还原剂,如。
(2)重要的氧化剂①活泼非金属单质,如F2、Cl2、Br2、O2等。
②元素处于高价时的氧化物、高价含氧酸及高价含氧化酸盐等,如MnO2,NO2;浓H2SO4,HNO3;KMnO4,KClO3,FeCl3等。
③过氧化物,如Na2O2,H2O2等。
(3)重要的还原剂①金属单质,如Na,K,Zn,Fe等。
②某些非金属单质,如H2,C,Si等。
③元素处于低化合价时的氧化物,如CO,SO2等。
④元素处于低化合价时的酸,如HCl(浓),HBr,HI,H2S等。
⑤元素处于低化合价时的盐,如Na2SO3,FeSO4等。
三、重要氧化剂和还原剂的常见反应1.实验分析(1)Cl2,Br2,I2氧化性的比较。
卤素单质氧化性顺序按F2,Cl2,Br2,I2的顺序逐渐减弱。
[问题讨论]当把Cl2和HBr混合会有何现象?若将碘化钾淀粉试纸置于盛Cl2的集气瓶上一定有变化吗?若想观察到期望的现象应如何操作?若熏久了又会有何现象?[简析]Cl2可与HBr反应:Cl2+2HBr==2HCl+Br2,可看到有橙红色液滴生成,且Cl2的黄绿色变淡,干燥的碘化钾淀粉试纸与Cl2不反应,因为该反应为离子反应,需在溶液中进行;故需将试纸先用蒸馏水湿润。
但熏久了,由于Cl2还可氧化湿润的I2而使变蓝的试纸又褪色。
(2)Fe,Fe2+,Fe3+间的氧化还原反应。
Fe与强氧化剂(足量)直接反应可被氧化为,而与弱氧化剂(如H+,S等)反应被氧化为;且可被强氧化剂(如Cl2,Br2,HNO3、H2SO4(浓)等氧化为。
[问题讨论]①Fe与浓硫酸反应一定只能得到Fe2(SO4)3吗?②FeSO4溶液中加溴水可氧化Fe2+为Fe3+,改用氯水、碘水行吗?③铁盐(Fe3+)如何转化为亚铁盐(Fe2+)?向FeCl3溶液中加Cu粉行吗?通入SO2行吗?④FeCl3溶液可与KSCN溶液反应而使溶液呈血红色,还有什么溶液也可与FeCl3溶液反应而发生颜色变化?答:①Fe3+有较台的氧化性,Fe有较强的还原性,所以,铁过量时会与生成的Fe2(SO4)3反应得FeSO4。
②氯水可代替溴水,碘水不行,因:2Fe3++2I-==2Fe2++I2。
③加入还原剂可还原Fe3+,Fe或Cu粉或SO2均能还原Fe3+得到Fe2+。
④苯酚溶液中加入FeCl3溶液呈紫色。
2.氧化剂、还原剂之间反应规律(1)对于氧化剂来说,同族元素的非金属原子,它们的最外层电子数相同而电子层数不同时,电子层数越多,原子半径越大,就越难得电子。
因此,它们单质的氧化性越弱。
即:同主族非金属单质的氧化性从上到下,单质的氧化性由强到弱。
(2)金属单质的还原性强弱一般与金属活动顺序相一致。
(3)元素处于高价的物质具有氧化性,在一定条件下可与还原剂反应,在生成的新物质中该元素的化合价降低。
(4)元素处于低价的物质具有还原性,在一定条件下可与氧化剂反应,在生成的新物质中该元素的化合价升高。
(5)稀硫酸与活泼金属单质反应时,是氧化剂,起氧化作用的是,被还原生成H2,浓硫酸是强氧化剂,与还原剂反应时,起氧化作用的是,被还原后一般生成SO2。
(6)不论浓硝酸还是稀硝酸都是氧化性极强的强氧化剂,几乎能与所有的金属或非金属发生氧化还原反应,反应时,主要是得到电子被还原成NO2,NO等。
一般来说浓硝酸常被还原为NO2,稀硝酸常被还原为NO。
(7)变价金属元素,一般处于最高价时的氧化性最强,随着化合价降低,其氧化性减弱,还原性增强。
氧化剂与还原剂在一定条件下反应时,一般是生成相对弱的还原剂和相对弱的氧化剂,即在适宜的条件下,可用氧化性强的物质制取氧化性弱的物质,也可用还原性强的物质制取还原性弱的物质。
见下图:常见的氧化剂、还原剂及其还原产物、氧化产物,O2-MnO MnOSO四、判断氧化剂或还原剂强弱的依据1.根据方程式判断氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物2.根据反应条件判断当不同氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化产物价态相同,可根据反应条件的难易来进行判断。
越易反应,则氧化剂的氧化性越强。
如:4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑16HCl(浓)+2KMnO4==2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑则氧化性:KMnO4>MnO2。
判断还原剂还原性的原理类似。
3.由氧化产物的价态高低来判断当还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可由氧化产物元素价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。
即:在相同条件下,使还原剂价态升得越高,则氧化剂的氧化性越强。
如:2Fe+3Cl2 2FeCl3Fe+S Fes则氧化性:Cl2>S。
判断还原剂还原性的原理类似。
4.根据元素周期表判断(1)同主族元素(从上到下):非金属原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强;金属原子(或单质)还原性逐渐增强,对应阳离子氧化性逐渐减弱。
(2)同周期元素(从左到右):原子或单质还原性逐渐减弱,氧化性逐渐增强。
阳离子的氧化性逐渐增强,阴离子的还原性逐渐减弱。
[解题能力培养]1.氧化还原反应中电子转移的方向和数目例1.标出反应11P+15CuSO4+24H2O==5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4的电子转移方向和数目,该反应中氧化剂为________________,还原剂为_____________,1mol CuSO4能中氧化P原子的物质的量是_____________。
[分析]可以先标出有变价的元素的化合价,发现P元素的化合价有升有降,则其既作了氧化剂又作了还原剂,CuSO4中的Cu元素化合价降低,故CuSO4也是氧化剂,因为1mol CuSO4在反应中只有Cu能获得1mol e-,而1mol P被氧化会能出5mol e-,故1mol CuSO4反应氧化0.2mol P。
2.氧化剂、还原剂的确定例2.氢阴离子(H-)能和NH3反应:H-+NH3==NH+H2↑。
根据上述反应事实可以得到的正确结论是()A.NH3具有还原性B.H-是很强的还原剂C.该反应的还原产物是H2D.该反应属于置换反应[分析]液氨中NH3分子能发生如下的电离NH3=NH+H+,H-与NH3分子的反应实质上就是H-和NH3分子电离出来的H+发生反应生成H2,由于H-失电子能力强,所以H-是很强的还原剂。
NH3分子中的H+得到电子,它是氧化剂。
H2是H-失电子的氧化产物,也是H+得电子的还原产物,因此H2既是氧化产物又是还原产物。
由于该反应中无单质参加,该反应不符合置换反应的定义。
正确答案:B3.判断氧化剂、还原剂的相对强弱例3.根据下列反应,判断M、N、P、Q的还原性由强到弱的顺序是()①NCl2+P=N+PCl2②2MCl3+3N=2M+3NCl2③3PCl2+2M=2MCl3+3QA.M>N>P>Q B.P>N>M>QC.Q>P>N>M D.N>M>P>Q[分析]根据氧化还原剂反应的规律可知,当一个氧化还原反应按正反应方向进行时,一般情况下,氧化性是:氧化剂>氧化产物;还原性是:还原剂>还原产物。
对于反应①,还原剂是P,还原产物N,因此还原性是P>N;对于反应②,还原剂是N,还原产物是M,还原性是N>M,以此类推反应③中还原性M>Q。
根据以上关系可得:还原性是P>N>M>Q。
正确答案:B例4.现有下列三个氧化还原反应存在:①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2;②2FeCl2+Cl2=2FeCl3;③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。
若某溶液中有Fe2+和I-共存,要氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl-。
下列试剂中,可加入的试剂是()A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl[分析]可由三个反应方程式得出如下结论:氧化性:MnO>Cl2>Fe3+>I2;还原性:Mn2+<Cl-<Fe2+<I-。
所以MnO可氧化Cl-、Fe2+、I-,Cl能氧化Fe2+、I-,只有Fe3+只能氧化I-,因而符合题2意的氧化剂只能为C。