2.3 氧化剂与还原剂

2.3 氧化剂和还原剂-氧化还原反应的计算考点卡片1．氧化还原反应的计算【考点归纳】氧化还原反应计算的基本规律：对于一个氧化还原反应，元素化合价升高总数与降低总数相等，还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数相等，反应前后电荷总数相等（离子反应）．【命题方向】题型一：求氧化剂与还原剂物质的量或质量之比典例1：（2010•海南模拟）在3S+6KOH＝2K2S+K2SO3+3H2O反应中，作氧化剂的S原子与作还原剂的S原子的物质的量之比是（）A.1：2B.2：1C.1：3D.3：1分析：在3S+6KOH＝2K2S+K2SO3+3H2O反应中，部分硫元素由0价升高为+4价，被氧化，部分硫元素由0价降低为﹣2价，被还原，所以硫既作氧化剂又作还原剂，根据还原产物与氧化产物的化学计量数进行判断．解答：在3S+6KOH＝2K2S+K2SO3+3H2O反应中，部分硫元素化合价由0价升高为+4价，被氧化，氧化产物为K2SO3，部分硫元素由0价降低为﹣2价，被还原，还原产物为K2S，所以硫既作氧化剂又作还原剂，氧化剂被还原生成还原产物，还原剂被氧化生成氧化产物，根据还原产物与氧化产物的化学计量数可知作氧化剂的S原子与作还原剂的S原子的物质的量之比为2：1．故选：B．点评：本题考查氧化还原反应概念与计算，难度不大，根据化合价判断氧化剂与还原剂、还原产物与氧化产物是关键，判断后也可根据电子转移守恒计算氧化剂与还原剂的物质的量之比．题型二：计算参加反应的氧化剂或还原剂的量典例2：（2008•海南）锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水．当生成1mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为（）A.2molB.1molC.0.5molD.0.25mol分析：硝酸具有氧化性，可以将金属氧化到最高价，被还原的硝酸就是被还原成硝酸铵，据此结合方程式来计算回答．解答：因为硝酸很稀，所以硝酸被氧化成NH3（氨气）而不是NO2（二氧化氮），然后氨气极易溶于水，就与稀硝酸反应生成硝酸铵，所以没有NO2 就只生成硝酸锌、硝酸铵和水，反应的方程式可以表达为：4Zn+10HNO3（稀）＝4Zn（NO3）2 +NH4NO3+3H2O，所以被还原的硝酸就是被还原成氨气的那部分，也就是生成硝酸铵的那份，所以生成1mol的硝酸锌，相对应的生成硝酸铵物质的量就是0.25mol，所以硝酸还原成氨气的部分就是0.25mol．故选：D．点评：本题考查学生氧化还原反应中的有关知识，应该知道被还原的硝酸即为化合价降低的氮元素所在的产物，即生成铵根离子的那部分硝酸，根据方程式来分析最简单．题型三：确定反应前后某一元素的价态变化典例3：（2013•哈尔滨模拟）R2O8n﹣离子在一定条件下可以把Mn2+离子氧化为MnO4﹣，若R2O8n﹣离子变为RO42﹣离子，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：2，则n的值为（）A.4B.3C.2D.1分析：先根据化合价的变化判断氧化剂和还原剂，然后根据原子守恒配平方程式，再根据电荷守恒判断n值．解答：该反应中，锰元素的化合价变化为+2价→+7价，失电子化合价升高，锰离子作还原剂；氧元素的化合价不变，所以R元素得电子化合价降低，R2O8n﹣作氧化剂，即R2O8n﹣与Mn2+的物质的量之比为5：2，根据各元素的原子守恒写出并配平该方程式为8H2O+5R2O8n﹣+2Mn2+＝2MnO4﹣+10RO42﹣+16H+，根据电荷守恒得﹣5n+2×2＝﹣1×2+（﹣2×10）+1×16，n＝2，故选C．点评：本题考查氧化还原反应的计算，根据原子守恒和电荷守恒即可分析解答本题，难度不大．题型四：转移电子数的计算典例4：（2012•河南一模）三氟化氮（NF3）是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体．它无色、无臭，在潮湿的空气中能发生下列反应：3NF3+5H2O═2NO+HNO3+9HF．下列有关说法正确的是（）A．反应中NF3是氧化剂，H2O是还原剂B．反应中被氧化与被还原的原子的物质的量之比为2：1C．若反应中生成0.2mol HNO3，则反应共转移0.2mol e﹣D．NF3在潮湿的空气中泄漏会产生白雾、红棕色气体等现象分析：反应3NF3+5H2O═2NO+HNO3+9HF中，只有N元素的化合价发生变化，自身发生氧化还原反应，当有3molNF3参加反应，生成2molNO，1molHNO3，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1，结合方程式以及对应物质的性质解答该题．解答：A．只有N元素的化合价发生变化，自身发生氧化还原反应，故A错误；B．当有3molNF3参加反应，生成2molNO，1molHNO3，反应中被氧化与被还原的原子的物质的量之比为1：2，故B错误；C．若反应中生成0.2molHNO3，N元素化合价由+3价升高到+5价，则反应共转移0.4mole﹣，故C错误；D．反应中生成NO，与氧气反应生成红棕色的NO2，同时生成硝酸，易与空气中的水蒸气结合形成白雾，故D正确．故选D．点评：本题考查氧化还原反应知识，侧重于氧化还原反应反应的概念和计算的考查，题目难度不大，注意反应中元素化合价的变化，为解答该类题目的关键．【解题思路点拨】电子守恒法解题的步骤：（1）找出氧化剂、还原剂及其物质的量及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量；（2）根据电子守恒列出等式；（3）计算公式：氧化剂的物质的量×一个分子内被还原的原子的个数×化合价的变化值＝还原剂的物质的量×一个分子内被氧化的原子的个数×化合价的变化值．一．选择题（共5小题）1．将16.8g铁和0.3molBr2充分反应，加水溶解后过滤，向滤液中通入amolCl2．下列叙述不正确的是（）A．当a＝0.1时，发生的反应为：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl﹣B．当a＝0.45时，发生的反应为：2Fe2++4Br﹣+3Cl2＝2Fe3++2Br2+6Cl﹣C．若溶液中Br﹣有一半被氧化时，c（Fe3+）：c（Br﹣）：c（Cl﹣）＝l：1：3D．当0＜a＜0.15 时，溶液中始终满足2c（Fe2+）+3c （Fe3+）+c（H+）＝c（Cl﹣）+c（Br﹣）+c（OH﹣）2．已知酸性高锰酸钾溶液可以将FeSO4氧化，反应的化学方程式为2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═K2SO4+X+5Fe2（SO4）3+8H2O，现将一定量的硫酸酸化的高锰酸钾溶液与硫酸亚铁溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中铁离子的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示，则下列有关说法不正确的是（）A．方程式中的X为2MnSO4B．氧化性：KMnO4＞Fe3+＞I2C．根据OC段的数据可知开始加入的高锰酸钾的物质的量为0.30 molD．AB段是高锰酸钾和碘化钾溶液反应，BC段的反应为2Fe3++2I﹣═2Fe2++I23．把图2的碎纸片补充到图1中，可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式（未配平）．下列对该反应的说法不正确的是（）A．IO4﹣作氧化剂B．若有1mol Mn2+参加反应转移5 mol电子C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：2D．配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、34．用2×10﹣3 mol的KXO4恰好将30mL，0.1mol/L的Na2SO3溶液氧化为Na2SO4，则元素X在还原产物中的化合价是（）A．+1B．+2C．+3D．+45．铜和镁的合金4.35 g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4 480 mL NO2气体和336 mL 的N2O4气体（气体的体积已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为（）A．9.02 g B．8.51 g C．8.26 g D．7.04 g二．多选题（共3小题）6．硝酸工业尾气中的NO、NO2进入大气后，会形成光化学烟雾、破坏臭氧层等。

2.3 氧化剂和还原剂-氧化还原反应的电子转移数目计算考点卡片1．氧化还原反应的电子转移数目计算【知识点的认识】一、氧化还原反应的计算：（1）比较典型的计算有：求氧化剂、还原剂物质的量之比或质量比，计算参加反应的氧化剂或还原剂的量，确定反应前后某一元素的价态变化等。

（2）计算的依据是：氧化剂得电子数等于还原剂失电子数，列出守恒关系式求解。

二、氧化还原反应的基本规律：1．守恒规律氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子，且失电子总数等于得电子总数。

或者说氧化还原反应中，有元素化合价升高必有元素化合价降低，且化合价升高总数必等于降低总数。

有关得失电子守恒（化合价守恒）的规律有如下应用：（1）求某一反应中被氧化与被还原的元素原子个数之比，或求氧化剂与还原剂的物质的量之比及氧化产物与还原产物的物质的量之比。

（2）配平氧化还原反应方程式。

（3）进行有关氧化还原反应的计算：2．强弱规律较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。

应用：在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质，或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质，也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。

3．价态规律元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现一种性质。

物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现。

4．转化规律氧化还原反应中，以元素相邻价态之间的转化最容易；不同价态的同种元素之间发生反应，元素的化合价只靠近，不交叉；相邻价态的同种元素之间不发生氧化还原反应。

5．难易规律越易失去电子的物质，失去后就越难得到电子；越易得到电子的物质，得到后就越难失去电子。

一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应。

【命题方向】题型：氧化还原反应电子转移数目的计算：典例1在下列反应过程中，有3mol电子转移的是（）A．1mol钠与水反应B．27g铝与足量盐酸反应C．22.4L氧气（标准状况）与足量镁反应D．1.5molNa2O2与足量水反应分析：A、钠和水反应生成氢氧化钠和氢气；B、铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气；C、金属镁在氧气中燃烧生成氧化镁；D、Na2O2与足量水反应生成氢氧化钠和氧气。

氧化还原反应知识点归纳氧化还原反应中的概念与规律:一、五对概念在氧化还原反应中，有五对既相对立又相联系的概念。

它们的名称和相互关系是：二、五条规律1、表现性质规律同种元素具有多种价态时，一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。

2、性质强弱规律3、反应先后规律在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先与溶液中最强的还原剂作用；同理，在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。

例如，向含有FeBr2溶液入Cl2，首先被氧化的是Fe2+4、价态归中规律含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”的规律。

5、电子守恒规律在任何氧化—还原反应中，氧化剂得电子（或共用电子对偏向）总数与还原剂失电子（或共用电子对偏离）总数一定相等。

三．物质氧化性或还原性强弱的比较:（1）由元素的金属性或非金属性比较<1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱（2）由反应条件的难易比较不同的氧化剂与同一还原剂反应时，反应条件越易，其氧化剂的氧化性越强。

如：前者比后者容易发生反应，可判断氧化性：。

同理，不同的还原剂与同一氧化剂反应时，反应条件越易，其还原剂的还原性越强。

（3）根据被氧化或被还原的程度不同进行比较当不同的氧化剂与同一还原剂反应时，还原剂被氧化的程度越大，氧化剂的氧化性就越强。

如，根据铁被氧化程度的不同，可判断氧化性：。

同理，当不同的还原剂与同一氧化剂反应时，氧化剂被还原的程度越大，还原剂的还原性就越强。

（4）根据反应方程式进行比较氧化剂+还原剂=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（5）根据元素周期律进行比较一般地，氧化性：上>下，右>左；还原性：下>上，左>右。

《 2.3氧化剂和还原剂》教学设计一、教材分析本节是人教版《高中化学必修1》第二章“化学物质及其变化”第三节“氧化还原反应”第2课时的内容。

氧化还原反应是中学化学教学中一个十分重要的知识点，它贯穿、延伸于整个中学化学教材。

对于发展学生的科学素养，引导学生有效进行整个高中阶段的化学学习，具有承前启后的作用。

二、教学目标1.认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念，会判断氧化剂和还原剂；2.会用化合价来判断物质可能具有的氧化性和还原性；3.初步学会验证物质氧化性和还原性的实验设计思路，体会实验探究方法在化学学习中的作用。

4.通过联系生活、生产实际，了解氧化还原反应对人类社会发展的重要应用。

三、教学重点、难点本课题以“氧化剂和还原剂”为中心，展开教学。

重点：（1）双线桥法判断氧化剂、还原剂及其知识模型的构建；（2）探究物质性质（氧化性、还原性）的一般程序和方法。

难点：验证物质氧化性和还原性的实验设计思路四、教学方法教学方法：兴趣激发→思维启迪→模型的构建；学习方式： 实验探究→合作交流→规律的总结。

五、课堂教学设计【实验引入】同学们喜欢观看魔术表演吗？下面老师现场给同学们表演个小魔术。

【演示】小魔术：魔水褪色。

（揭秘：瓶盖上附有几粒维生素C ）【多媒体展示】经查阅资料，紫色的高锰酸钾溶液是强氧化剂，具有强的氧化性。

而蔬菜水果中富含的维生素C 是强还原剂，具有还原性，生活中通常用作抗氧化剂。

【板书】2.3 氧化剂和还原剂【点题】什么是氧化剂、什么是还原剂？他们有什么性质？为什么他们会发生化学反应？就是我们本节课重点要学习的内容：氧化剂和还原剂。

通过上节课的学习，我们知道了氧化还原反应的本质是有电子的转移(得失或偏移)。

如何表示电子转移的方向和数目呢？请同学们判断CuO +H 2 = Cu + H 2O 是否是氧化还原反应？如果是，用双线桥法标出电子转移的方向和数目。

【板书】1.双线桥法判断氧化剂、还原剂（1）氧化剂：得到电子（或电子对偏向）的反应物。

2.3氧化剂和复原剂一、氧化复原反响基本观点：1、从化合价变化的角度认识氧化复原反响氧化反响：物质所含元素化合价高升的反响。

复原反响：物质所含元素的化合价降低的反响。

氧化复原反响：物质所含元素的化合价有变化的反响。

2、从电子转移的角度认识氧化复原反响氧化反响：物质失掉 ( 或偏离 ) 电子的反响。

复原反响：物质获得 ( 或倾向 ) 电子的反响。

氧化复原反响：有电子转移( 得失或偏移 ) 的反响。

3、氧化复原反响的特点和本质氧化复原反响的特点：元素的化合价的起落。

这也是判断一个反响是否是氧化复原反响的依照。

氧化复原反响的本质：电子转移( 电子得失或共用电子对偏移) 。

氧化复原反响中的守恒规律：得失电子总数相等，化合价的起落的总数相等，且化合价起落的总数等于电子转移总数。

4、氧化复原反响与四大基本反响种类的关系：分解反响不必定是氧化复原反响化合反响不必定是氧化复原反响置换反响必定是氧化复原反响复分解反响必定不是氧化复原反响二、氧化剂和复原剂1、基本观点(1)两种反响氧化反响：物质所含元素化合价高升的反响复原反响：物质所含元素化合价降低的反响(2)两种反响物氧化剂：在反响中获得电子 ( 或电子对倾向 ) 的物质复原剂：在反响中失掉电子 ( 或电子对偏离 ) 的物质(3)两种生成物氧化产物：氧化反响获得的产物复原产物：复原反响获得的产物(4)两种性质氧化性：氧化剂所表现出的获得电子 ( 或电子对倾向 ) 的性质复原性：复原剂所表现出的失掉电子 ( 或电子对偏离 ) 的性质2、常有的氧化剂和复原剂(1)氧化剂：部分非金属单质，如：氧气、氯气含有高价态元素的化合物，如：高锰酸钾、硝酸、氯化铁(2)复原剂：开朗的金属单质，如：铁、锌某些非金属单质，如：碳、氢气后写非金属氧化物，如：一氧化碳、二氧化硫3、氧化复原反响电子转移的表示方法(1)双线桥法：(2)单线桥法：4、判断物质的氧化性、复原性强弱的方法：5、氧化复原反响的基本规律(1)守恒规律：得失电子总数相等(2)强弱规律：氧化剂的氧化性 >氧化产物的氧化性复原性的复原性 >复原产物的复原性(3)序次规律：一种氧化剂与多种复原剂相遇时，优先于复原性较强的复原剂反响(4)归中规律：归中反响中，氧化剂降低到的化合价不得低于复原剂高升到的化合价，能够简单用“只聚拢不交错”的规则来增强记忆主要事项：A、归中反响是指发生氧化复原反响的元素，反响后都变为了中间价态，B、歧化反响是指中间态的元素，反响后变为了不一样的两边价态三、铁及其化合物1、铁单质：(1)物理性质：银白色金属，密度大，熔沸点高，拥有磁性(2)化学性质：A、复原性：与弱氧化剂反响( 比方硫单质、碘单质等) ，生成亚铁盐，与强氧化剂反响 ( 比方氯气 ) ，生成铁盐，有一个特列，也氧气反响，生成四氧化三铁B、与水反响：3Fe +4H2O△Fe3 O4 +4H 2C、与酸反响：与非氧化性酸反响生成亚铁盐和氢气,Fe+2H+ ===Fe2++H2↑与氧化性酸反响得不到氢气铁，铝在冷的浓硝酸、浓硫酸中发生钝化D、与盐反响：发生置换反响2、铁的氧化物(1)氧化亚铁： FeO是一种黑色粉末，不稳固，在空气里受热，就快速被氧化成 Fe3O4(2)四氧化三铁：Fe3O4是一种复杂的化合物，是拥有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁(3)氧化铁： Fe2O3是一种红棕色的粉末，俗称铁红，常用作涂料、油漆。

（人教版必修1）第二章《化学物质及其变化》教学设计第三节氧化还原反应（第二课时氧化剂和还原剂）还原剂—具有还原性—失电子—化合价升高—发生氧化反应—氧化产物【投影交流2】【探究1】元素由游离态转变为化合态是否一定被氧化？【交流】不一定。

元素由游离态变为化合态可能被氧化，也可能被还原。

【探究2】非金属单质在氧化还原反应中作反应物时一定是氧化剂吗？【交流】不一定。

非金属单质在氧化还原反应中，可能作氧化剂如Cl2、O2，也可能作还原剂，如C、H2。

【典例1】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【答案】C【解析】氧化剂、还原剂都是反应物，氧化剂经化学变化变成还原产物，A项错误；氧化剂得电子被还原，还原剂失电子被氧化，B项错误；氧化剂能把其他物质氧化，还原剂能把其他物质还原，C项正确；还原剂、还原产物都具有还原性，氧化剂、氧化产物都具有氧化性，但氧化产物也可能具有还原性，D项错误。

【典例2】某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2 700 ℃，对于该反应，下列说法中正确的是()A．该反应属于置换反应B．N2H4是氧化剂C．N2O4是还原剂D．N2既是氧化产物，又是还原产物【探究1】指出下列氧化剂在氧化还原反应中所对应的还原产物。

【交流】【探究2】指出下列还原剂在氧化还原反应中所对应的氧化产物。

【交流】【典例1】1.实验室制取少量的氮气，常利用的反应是NaNO2＋NH4Cl NaCl＋N2↑＋2H2O。

关于该反应说法正确的是()A．NaNO2是还原剂B．生成1 mol N2时转移的电子为6 molC．NH4Cl中的氮元素被氧化D．N2既是氧化剂又是还原剂【答案】C【解析】在该反应中，NaNO2为氧化剂，其中氮元素被还原；NH4Cl为还原剂，其中氮元素被氧化；氮气既是氧化产物又是还原产物，生成1 mol N2时转移3 mol电子。