氧化剂和还原剂
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《导学案》新教材
化学R·必修第一册(单选版)
第二课时 氧化剂和还原剂
[明确学习目标] 1.认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。2.会判断氧化剂和还原剂,会比较物质氧化性或还原性的强弱。3.会用单线桥法表示氧化还原反应得失电子情况。
基本概念
1.氧化剂和还原剂
(1)氧化剂:在氧化还原反应中,01得到电子(或电子对偏向)的物质。
(2)还原剂:在氧化还原反应中,02失去电子(或电子对偏离)的物质。
2.氧化性和还原性
(1)氧化性:氧化剂所表现出的得电子的性质。
(2)还原性:还原剂所表现出的失电子的性质。
3.氧化产物和还原产物
(1)氧化产物:还原剂失去电子被01氧化的产物。
(2)还原产物:氧化剂得到电子被02还原的产物。
常见的氧化剂和还原剂
物质种类 常见物质
氧化剂 部分非金属单质 01O2、02Cl2等
含有高价态元
素的化合物 03HNO3、04KMnO4、
05浓硫酸、06FeCl3等
还原剂 活泼的金属单质 07Al、08Zn、09Fe等
某些非金属单质 10H2、11C等 《导学案》新教材 化学R·必修第一册(单选版)
某些非金属氧化物 12CO等
含最低价元素化合物 13KI、Na2S等
氧化还原反应中电子得失情况的表示方法——单线桥法
例
氧化还原反应的存在
1.有利于人类生活和生产的方面,如:金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧等。
2.不利于人类生活和生产的方面,如:易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)非金属单质只具有氧化性。( )
(2)金属阳离子只具有氧化性,不具有还原性。( )
(3)某元素从化合态到游离态,则该元素一定被氧化。( )
(4)在反应2KClO3=====MnO2△2KCl+3O2↑,KClO3既表现氧化性,又表现还原性。( )
(5)一种物质若具有氧化性,则不具有还原性,反之亦然。( )
(6)元素处于最高价时,该物质一定具有强氧化性。( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
2.为了实现下列物质间的转化,需要加还原剂的是( )
A.KClO3→O2 B.CO2→CO
C.Fe→FeCl3 D.NH+4→NH3
答案 B
3.某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图: 《导学案》新教材 化学R·必修第一册(单选版)
由图可知,在该反应中是( )
A.氧化剂 B.还原剂
C.氧化产物 D.还原产物
答案 B
4.从硫元素的化合价态上判断,下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是( )
A.Na2S B.S
C.SO2 D.H2SO4
答案 A
5.对于反应3CO+Fe2O3=====高温2Fe+3CO2,请回答:
(1)氧化剂是________,发生氧化反应的物质是________。
(2)被氧化的元素是________,还原产物是________。
(3)生成3个CO2转移电子________个
答案 (1)Fe2O3 CO (2)碳(或C) Fe (3)6
知识点一 氧化还原反应的基本概念
1.概念间的关系图 《导学案》新教材 化学R·必修第一册(单选版)
2.概念分析的方法
(1)正确标出反应前后变价元素的化合价。
(2)找出化合价变化(升、降)与氧化还原反应中各概念之间的对应关系。 (3)在分析转移电子总数时,不能将得电子数和失电子数加和作为转移电子总数。
[解析] H2O中H元素为+1价,当生成H2时,H元素化合价降低,此时H2O作氧化剂;H2O中O元素为-2价,当生成O2时,O元素化合价升高,此时水作还原剂。所以①、④中水作氧化剂,②中水作还原剂,③中水既不是氧化剂也不是还原剂。
[答案] (1)①④ (2)② (3)③
[练1] 反应Fe2O3+2Al=====高温Al2O3+2Fe在化学上被称为“铝热反应”,人们可利用该反应来焊接铁轨,该反应所属基本反应类型是________。在该反应中________元素的化合价升高,该元素的原子________电子,被________;而________元素的化合价降低,该元素的原子________电子,被________。该反应中,Fe2O3发生了________反应,Al发生了________反应,________是氧化剂,《导学案》新教材 化学R·必修第一册(单选版)
________是还原剂,________是氧化产物,________是还原产物。
答案 置换反应 铝 失 氧化 铁 得 还原 还原 氧化 Fe2O3 Al
Al2O3 Fe
解析 解答有关氧化还原反应基本概念的题目时,要注意“升(化合价升高)、失(失电子)、氧(发生氧化反应);降(化合价降低)、得(得电子)、还(发生还原反应)”。题述反应是置换反应,分析元素化合价的变化知:Fe元素的化合价由+3降到0,得到的铁是还原产物,Fe2O3作氧化剂;Al元素的化合价由0升到+3,单质铝作还原剂,发生氧化反应,得到氧化产物Al2O3。
[练2] (1)在反应2KMnO4+16HCl(浓)===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中,氧化剂是________,氧化产物是________(填化学式)。
(2)2H2O2=====MnO22H2O+O2↑中,H2O是________产物,O2是________产物。
(3)在反应CO+H2O=====△H2+CO2中,H2O被________,作________。
答案 (1)KMnO4 Cl2 (2)还原 氧化 (3)还原 氧化剂
解析 (1)分析反应中元素化合价变化,Mn+7→Mn+2,化合价降低,得到电子,故KMnO4作氧化剂;Cl-1→Cl0,化合价升高,失去电子,发生氧化反应,故Cl2是氧化产物。
(2)H2O-12→H2O-2,化合价降低,得电子,发生还原反应,H2O是还原产物;H2O-12→O02,化合价升高,失电子,发生氧化反应,O2是氧化产物。
(3)H+12O→H02,化合价降低,得电子,H2O作氧化剂,发生还原反应,被还原。
记忆口诀
氧→得→降→还
还→失→升→氧
即:氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物;
还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧《导学案》新教材 化学R·必修第一册(单选版)
化产物。
知识点二 物质氧化性和还原性的判断
1.根据物质中所含元素的化合价,可以推测该物质具有氧化性还是还原性,它们在氧化还原反应中可作氧化剂还是还原剂。
元素价态 具有性质 在反应中的作用 实例
最高价 只具有氧化性 氧化剂 KMn+7O4、浓H2S+6 O4
中间价 既具有氧化性
又具有还原性 氧化剂或
还原剂 S+4 O2、Fe+2Cl2
最低价 只具有还原性 还原剂 K2S-2、KI-1
2.判断一种物质在反应中作氧化剂还是作还原剂,除考虑所含元素化合价的高低外,还要考虑物质之间的氧化性、还原性的相对强弱。如H2O2常作氧化剂,但与酸性KMnO4溶液反应时却作还原剂。一般氧化性较强的物质易与还原性较强的物质反应。
[知识拓展] 判断物质氧化性、还原性的强弱
(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:还原剂>还原产物
举例:Cl2+2I-===2Cl-+I2反应中氧化剂Cl2的氧化性大于氧化产物I2的氧化性;还原剂I-的还原性大于还原产物Cl-的还原性。
(2)根据元素的活动性顺序比较 《导学案》新教材 化学R·必修第一册(单选版)
举例:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
金属还原性:Fe>Cu
在反应中Fe是还原剂,Cu是还原产物。
[解析] A项中Al,C项中F-、I-、S2-,D项中Mg都是这些元素的最低价态,只有还原性,只能用作还原剂;B项中+3价Fe,+7价Mn、+5价N都分别是这些元素的最高价态,具有氧化性,可用作氧化剂。
[答案] B
[练3] 下列各组物质属于常见氧化剂的一组是( )
A.Cl2、O2、FeCl3、KMnO4 B.O2、KMnO4、C、H2
C.Na、K、FeCl2、H2、CO D.CuO、CO、Fe2O3、H2
答案 A
解析 常作氧化剂的有O2、Cl2、HNO3、KMnO4、FeCl3等,常作还原剂的有C、H2、CO、Zn、Al、Fe等。
[练4] 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( )
A.O2、K、HCl B.Cl2、Al、H2
C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H2O
答案 A 《导学案》新教材 化学R·必修第一册(单选版)
解析 O没有正价,故O2只具有氧化性;K为金属,金属没有负价,故K的化合价只能升高,不能降低,即K只有还原性;HCl中的Cl-处于最低价态,只有还原性,H+只有氧化性,因此HCl既有氧化性又有还原性。
[解析] 由氧化还原反应判断,还原性:①中,C>CO;②中,C>H2;③中,CO>H2,整体排序为C>CO>H2。
[答案] D
[练5] 已知氧化还原反应:
①Fe2++Zn===Fe+Zn2+ ②Cu2++Fe===Fe2++Cu
③2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
下列说法不正确的是( )
A.氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+>Zn2+
B.还原性:Zn>Fe>Cu>Fe2+
C.化学反应2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+能够发生
D.化学反应2Fe3++Fe===3Fe2+不能发生
答案 D
解析 反应①说明氧化性:Fe2+>Zn2+,反应②说明氧化性Cu2+>Fe2+,反应③说明氧化性:Fe3+>Cu2+,则A正确;反应①说明还原性:Zn>Fe,反应②说明还原性:Fe>Cu,反应③说明还原性Cu>Fe2+,则B正确;由上述分析可知,Zn、Fe的还原性均比Fe2+强,则2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+和2Fe3++Fe===3Fe2+都能够发生,C正确,D不正确。
[练6] 常温下,在溶液中可以发生如下反应: