氧化剂还原剂及其强弱比较
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物质氧化性、还原性强弱的比较,实质上是物质得失电子难易程度的比较。
即物质越易夺得电子,则其氧化性越强,越难夺得电子则其氧化性越弱;反之,物质越易失去电子,则其还原性越强,越难失去电子,则其还原性越弱。
一、利用化合价,比较物质氧化性、还原性强弱由同种元素形成的不同价态物质的氧化性和还原性的强弱规律是:元素的最高价态只具有氧化性,元素的最低价态只具有还原性,元素的中间价态既有氧化性又有还原性。
例1.对铁元素组成的物质而言:氧化性:Fe<二价铁盐<三价铁盐还原性:Fe>二价铁盐>三价铁盐二、利用元素活泼性的不同,比较物质氧化性、还原性的强弱1.对金属而言,金属越活泼(金属性越强),其单质的还原性越强,其金属阳离子的氧化性越弱。
例2.对金属活动性顺序表而言:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au活泼性(金属性)————→减弱其单质还原性:K>Ca>Na>Mg>Al>…Hg>Ag>Pt>Au其离子氧化性:K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<…<Hg2+<Ag+<Pt2+<Au+例3.对同主族的金属元素,从上到下活泼性依次增强。
如对ⅡA族金属元素:Be Mg Ca Sr Ba活泼性(金属性)————→增强其单质还原性:Be<Mg<Ca<Sr<Ba其阳离子氧化性:Be2+>Mg2+>Ca2+>Sr2+>Ba2+例4.对同周期金属而言,从左到右其金属活泼性(金属性)依次减弱。
如对第3周期金属而言:Na Mg Al活泼性(金属性)————→减弱其单质还原性:Na>Mg>Al其阳离子氧化性:Na+<Mg2+<Al3+2.对非金属而言,其非金属越活泼(非金属性越强),其非金属单质的氧化性越强,其阴离子的还原性越弱。
例5.对一般的非金属活动性顺序而言:F Cl Br I S活泼性(非金属性)————→减弱其单质氧化性:F2>Cl2>Br2>I2>S其阴离子还原性:F-<Cl-<Br-<I-<S2-例6.对同主族的非金属而言,从上到下非金属的活泼性依次减弱。
氧化还原反应(二)氧化性、还原性强弱规律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 -===Al 3+,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+、浓H 2SO 4、KMnO 4等;最低价态——只有还原性,如:金属单质、Cl -、S 2-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。
技巧点拨:从规律看都是剂大于产物,所以平时具体做题比较强弱的时候,记住一点就行,在同个化学反应方程式中,左边的大于右边(2)根据反应条件和产物价态高低进行判断①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F 2、Cl 2、Br 2、I 2与H 2反应,F 2与H 2暗处剧烈反应并爆炸,Cl 2与H 2光照剧烈反应并爆炸,Br 2与H 2加热到500 ℃才能发生反应,I 2与H 2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:F 2>Cl 2>Br 2>I 2。
②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进行判断:一般条件越低,氧化剂的氧化性越强,如:MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O,2KMnO 4+16HCl(浓)===2KCl +2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O ,由上述反应条件的不同,可判断氧化性:KMnO 4>MnO 2。
氧化性、还原性强弱的比较氧化性:是指物质得电子的能力。
处于高价态的物质一般具有氧化性。
还原性:是指物质失电子的能力,一般低价态的物质具有还原性。
氧化性,还原性强弱的比较方法:(1)根据氧化还原反应方程式判断氧化性:氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性还原性:还原剂的还原性>还原产物的还原性(2)根据金属(非金属)活动性顺序判断①金属活动性顺序②非金属活动性顺序(3)根据与同一物质反应的难易(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,可根据反应条件高低来进行判断。
例:三个反应还原剂都是浓盐酸,氧化产物都是氯气,氧化剂分别是高锰酸钾、二氧化锰、氧气,有反应方程式可得,反应条件越来越难,可得结论:氧化性KMnO4> MnO2> O2(4)根据氧化产物的价态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,可根据氧化产物价态高低来判断氧化剂氧化性的强弱。
例如:,,可得:氧化性Cl2>S注:不能通过氧化剂化合价降低的多少来判断氧化性的强弱。
(5)根据元素周期表判断①同周期主族元素从左→右,金属单质还原性逐渐减弱(对应的阳离子的氧化性逐渐增强),非金属单质氧化性逐渐增强(对应的阴离子的还原性逐渐减弱);同主族元素从上→下,金属单质还原性逐渐增强(对应的阳离子的氧化性逐渐减弱),非金属单质氧化性逐渐减弱(对应的阴离子的还原性逐渐增强)。
注:元素在周期表中越是位于左下方,其单质的还原性越强,其阳离子的氧化性越弱;元素在周期表中越是位于右上方,其单质的氧化性越强,其阴离子的还原性越弱。
(6)根据原电池、电解池的电极反应判断氧化性、还原性的强弱 (根据这个规律也可判断原电池、电解池电极)①两种不同金属构成原电池的两级:负极:金属电子流出,正极:金属电子流入还原性:负极>正极②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较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
物质的氧化性、还原性强弱的比较方法氧化剂在反应中表现氧化性,氧化性强弱是氧化剂得电子能力的强弱,不是得电子数目的多少。
还原剂在反应中表现还原性,还原性强弱是还原剂失电子能力的强弱,不是失电子数目的多少。
如钠原子失电子数目比铝原子的少,但钠原子的还原性比铝原子的强。
1 根据氧化还原反应方程式进行比较例如:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O氧化剂还原剂还原产物氧化产物氧化性:氧化剂>氧化产物,即MnO2>Cl2。
还原性:还原剂>还原产物,即浓盐酸>MnCl2。
2 根据同一种元素的化合价进行比较特例:HClO、HClO2、例如:Fe、FeCl2、FeCl3,H2S、S、SO2,氧化性依次增强,还原性依次减弱。
含不同价态的同种元素的化合物间发生反应时,同种元素高价态与低价态之间发生归中反应。
例如:Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O。
3 根据单质的活动性顺序进行比较(1)根据金属活动性顺序(2)根据非金属活动性顺序4 根据反应的难易程度进行比较与同一种物质发生氧化还原反应时,若氧化产物(或还原产物)中元素价态相同,反应条件越容易,一般可说明物质的氧化性或还原性越强。
例如:MnO 2+4HCl (浓)Cl 2↑+MnCl 2+2H 2O2KMnO 4+16HCl (浓)===2KCl +2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2OMnO 2与浓盐酸需加热才能反应,KMnO 4与浓盐酸在常温下即可反应,说明氧化性:KMnO 4>MnO 2。
5 根据变价元素被氧化或被还原的程度进行比较不同种氧化剂将同种还原剂中的元素氧化时,得到的元素价态越高,其氧化性越强。
例如:Fe +SFeS 2Fe +3Cl 22FeCl 3 氧化性:Cl 2>S 。
名师提醒金属单质之间的置换是还原性强的金属单质置换出还原性弱的金属单质;非金属单质之间的置换是氧化性强的非金属单质置换出氧化性弱的非金属单质。
典例详析例4-16(一题多解)已知三个氧化还原反应:①2FeCl 3+2KI===2FeCl 2+2KCl +I 2②2FeCl 2+Cl 2===2FeCl 3③2KMnO 4+16HCl===2KCl +2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O若某溶液中Cl -、Fe 2+和I -共存,要想除去I -而又不影响Fe 2+和Cl -,可加入的试剂是( )A .Cl 2B .KMnO 4C .FeCl 3D .HCl解析◆解法①(逐项分析法) 由反应②知,Cl 2可将Fe 2+氧化为Fe 3+,A 项不符合题意;由反应③知,KMnO 4可将Cl -氧化为Cl 2,B 项不符合题意;由反应①知,FeCl 3可将I -氧化为I 2,自身转变为FeCl 2,故FeCl 3可将I -除去,而Fe 2+、Cl -不受影响,C 项符合题意;HCl 不能氧化I -,D 项不符合题意。
如何比较氧化性还原性的强弱----e336edba-715a-11ec-9685-7cb59b590d7d如何比较氧化性还原性的强弱?答:氧化剂的氧化能力(获得电子的能力)和还原剂的还原能力(失去电子的能力)的强度是物质本身的属性。
借助于材料结构和反应事实,我们可以分析该性质的相对强度解析①与原子结构的关系:原子半径大、最外层电子少,则该原子的单质易失电子,还原性强;原子半径小,最外层电子多,则该原子的单质易得电子,氧化性强.如在元素周期表中同周期元素和同族元素原子结构与金属性、非金属性的关系就是如此.② 与反应方向的关系:因此我们可以从任何一个已知的氧化还原反应中判断出两个顺序:氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性.③ 与浓度的关系:一般来说,氧化剂浓度越高,其氧化作用越强。
例如,浓硝酸的氧化作用比稀硝酸强,浓硫酸的氧化作用强,而稀硫酸的氧化作用不强盐酸的还原性强于稀盐酸,所以在实验室制cl2时,由于mno2的氧化性不够强,需要增加还原剂的还原性,即用浓盐酸与mno2共热.④ 与pH值的关系:硝酸的氧化性与H+浓度有关,H+浓度越高,含氧量越大了强氧化性.在有机物的性质实验中,通常用“酸化的高锰酸钾溶液”来证明有机物的不饱和性或还原性(如ch2=ch2,ch≡ch,ch3cho等均能使酸化的kmno4溶液褪色).这是因为kmno4酸化之后氧化性增强,使实验现象迅速、明显.⑤ 与温度的关系:许多氧化和还原反应在加热条件下进行。
可以看出,加热可以增强氧化剂的氧化性和还原剂的还原性(少数例外)。
特别是,H2、CO和C只能在加热或高温条件下显示其“功率”,如熔炼金属、水和气体、氢气等如:3h2+wo33co+fe2o32fe+3co22c+sio2si+2co↑⑥根据化合价判断:同一元素,一般是化合价越高氧化性越强.(但氧化性hclo>hclo3>hclo4)⑦ 根据金属活性顺序表,金属位置越低,其原子还原越弱,阳离子氧化越强(但氧化Fe3+>Cu2+)⑧根据反应速度、反应条件判断:反应速度越快,反应条件越易,则氧化性或还原性就越强.所以判断氧化性还原性强弱的依据是电子得失的难易而非多少.⑨ 它与电池电极的名称和电解过程中的放电顺序有关。
高一化学氧化性和还原性强弱的比较试题答案及解析1.已知反应:①Cl2+2KBr====2KCl+Br2,②KClO3+6HCl(浓)====3Cl2↑+KCl+3H2O,③2KBrO3+Cl2====Br2+2KClO3,下列说法正确的是()A.上述3个反应都是置换反应B.氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2C.反应②中若得到6.72 L Cl2(标准状况),则电子转移个数为3.01×1023 D.③中1 mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为2 mol【答案】B【解析】②中生成物有单质但反应物没有单质,所以不是置换反应,故A错误;①Cl2+2KBr====2KCl+Br2中氧化剂是氯气,氧化产物是溴,所以氯气的氧化性大于溴,②KClO3+6HCl====3Cl2+KCl+3H2O中氧化剂是氯酸钾,氧化产物是氯气,氯酸钾的氧化性大于氯气,③2KBrO3+Cl2====Br2+2KClO3中氧化剂是溴酸钾,氧化产物是氯酸钾,所以溴酸钾的氧化性大于氯酸钾,总之,氧化性强弱顺序是KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,故B正确;反应②中若得到6.72 L Cl2(标准状况),则电子转移个数=×1×(5-0)×NA=9.03×1023,故C错误;反应2KBrO3+Cl2====Br2+2KClO3中1 mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为1 mol×(5-0)="5"mol,故D错误。
【考点】氧化还原反应2.向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。
有关说法不正确的是( )A.线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况B.原混合溶液中n(FeBr2)=3molC.当通入2molCl2时,溶液中已发生的离子反应为:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-D.原溶液中n(Fe2+):n(I-):n(Br-)=2∶1∶3【答案】B【解析】还原性为I->Fe2+>Br-,则先发生2I-+Cl2═I2+2Cl-,I-反应完毕再发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,最后发生反应2Br-+Cl2═Br2+2Cl-,A、B点时溶液中I-完全反应,溶液中存在Fe2+和Br-,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,代表Fe3+的物质的量的变化情况,故A正确;B、由图可知,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕消耗氯气2mol,由方程式可知n(Fe2+)=2×2mol=4mol,则n(FeBr2)=4mol,故B错误;C.AB段发生2I-+Cl2═I2+2Cl-,2mol的I-消耗1mol氯气,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,余下的1mol氯气再与2molFe2+反应,故参加反应的n(Fe2+):n(I-)=1:1,故通入2molCl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2═2Fe3++I2+4Cl-,故C正确;D、由图可知AB段消耗氯气1mol,发生2I-+Cl2═I2+2Cl-,故n(I-)=2n(Cl2)=2mol,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,消耗氯气2mol,故n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×2mol=4mol,DE段发生2Br-+Cl2═Br2+2Cl-,消耗氯气3mol,故n(Br-)=2n(Cl2)=6mol,故原溶液中n(Fe2+):n(I-):n(Br-)=4mol:2mol:6mol=2:1:3,故D错误;故选B。
氧化剂还原剂强弱判断氧化剂还原剂强弱判断可以通过以下方法:(1)根椐方程式判断判断氧化性还原性强弱的方法:氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)=还原产物+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)根据元素周期表判断①判断氧化性还原性强弱的方法:同周期:从左到右还原性逐渐减弱,氧化性逐渐增强②同主族:从上到下还原性逐渐增强,氧化性逐渐减弱(3)根据物质活动性顺序比较判断①常见金属元素活动性顺序:从左到右还原性逐渐减弱,对应阳离子氧化性逐渐增强②常见非金属元素活动性顺序:(F、Cl、Br、I、S)从左到右氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强(4)根据反应条件判断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进行判断:一般条件越低,氧化剂的氧化性越强(5)根据氧化产物的价态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,可根据氧化产物价态的高低进行判断:一般氧化产物的价态越高,氧化剂的氧化性越强(6)根据电化学原理判断①原电池,负极>正极,负极的还原性较强;②电解池(以惰性电极为例)阳极:易失电子的先放电,其还原性 S2->I->Br->Cl->OH-;阴极:易得电子的先放电,其氧化性 Ag+>Fe3+>Hg2+>Cu2+>H+。
(7)根据物质的浓度大小判断具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大,其氧化性(或还原性)越强(8)根据反应剧烈程度进行判断同种还原剂作用于不同氧化剂时,反应越剧烈,其还原性越强(9)溶液酸碱性的影响溶液的酸碱性对氧化性、还原性强弱也有影响,如高锰酸钾在酸性、中性、碱性溶液中的氧化性逐渐减弱;在酸性溶液中镁的还原性强于铝,而在碱性溶液中铝的还原性强于镁;在酸性溶液中硝酸根离子表现出强氧化性,在中性或碱性溶液中则不表现出强氧化性。
氧化性与还原性强弱判断的十大依据山东武城县第二中学李富军(253300)1.以原子结构为依据:例如,比较Na+ Mg2+ Al3+ 的氧化性强弱。
Na+ Mg2+ Al3+ 三种微粒电子结构相同,但核电核数依此增大,微粒半径依此减小,故氧化性由强到弱的顺序为Al3+ >Mg2+ >Na+2.以元素在周期表中的位置为依据。
①同主族元素从上到下原子还原性增强(氧化性减弱),离子氧化性减弱(还原性增强)②统周期元素,从左向右原子还原性减弱,氧化性增强。
3.根据氧化-还原程度的大小判断。
①不同氧化剂与同一还原剂反应,看还原剂被氧化的程度。
使其呈高价态者氧化性强。
②不同还原剂与同一氧化剂反应,看氧化剂被还原的程度。
使其呈低价态者还原性强。
4.以反应物,产物之间的关系判断。
对于氧化-还原反应一般有如下对应关系:氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物。
则氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物。
如根据:K2CrO7+14HCI()=2KCI+C r CI3+CI2↑+7H2O 可以判断在酸性条件下,氧化性:K2CrO7>CI2,还原性:HCI>C r CI35.依据金属活动性顺序判断。
按照金属活动性顺序,排在前面的金属元素其原子的还原性强,排在后面的金属元素其阳离子的氧化性强。
例如,还原性Na>Mg>AI, 氧化性Cu2+>H+>Zn26.根据非金属活动性顺序比较.如按F、O 、CI、B r 、I 、S的顺序从左向右原子氧化性减弱,而阴离子还原性增强。
7.根据元素价态高低比较。
①同种元素一般价态较高者氧化性强。
如氧化性:Fe3+>Fe2+Sn4+>Sn2+,S(+6)>S(+4)>S(0)>S(-2)②含氧酸的比较:HCIO>HCIO2>HCIO3>HCIO4(氧化性)8.根据原电池、电解池的电极反应判断。
①两种不同的金属构成原电池的两极,还原性:负极金属>正极金属②在电解过程中,氧化性越强的金属阳离子优先在阴极放电,还原性强的非金属阴离子优先在阳极放电。