内容正文:
第3节 氧化剂和还原剂
氧化还原反应的基本概念
[知识梳理]
1.氧化还原反应的基本概念
(1)本质和特征
(2)相关概念及其关系
(3)氧化还原反应中电子转移的表示方法
①双线桥法
②单线桥法
(4)氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
2.常见的氧化剂与还原剂
(1)常见氧化剂
常见氧化剂
实例
还原产物
活泼的非
金属单质
卤素单质X2
X-
O2
O2-、O、OH-
元素处于高价
时的物质
KMnO4
Mn2+
HNO3
NO或NO2
浓硫酸
SO2
Fe3+
Fe2+或Fe
某些氧化物和
过氧化物
MnO2
Mn2+
H2O2
H2O
Na2O2
NaOH
(2)常见还原剂
包括活泼的金属单质、某些活泼的非金属单质、元素处于低价时的物质(化合物、低价金属阳离子、非金属阴离子、氢化物等)。例如:
——Zn H2 CO Fe2+ H2S I-
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
——Zn2+ H+ CO2 Fe3+ S I2
(3)具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。
具有中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
Fe3+
Fe
SO
)
S
H2O2
O2
H2O
其中:Fe2+、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
(1)某元素由化合态变为游离态时,该元素可能被还原,也可能被氧化。
(2)在氧化还原反应中,非金属单质不一定只做氧化剂。
(3)所含元素价态越高,化合物的氧化性不一定越强。
(4)在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原。
[自主检测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。( )
(2)金属阳离子一定只具有氧化性。( )
(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。( )
(4)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。( )
(5)某元素从游离态变为化合态,该元素可能被氧化也可能被还原。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.前几年,部分巨能钙被检出含有双氧水,而双氧水有致癌性,可加速人体衰老,因此卫计委已开始加紧调查巨能钙。下列有关说法错误的是( )
A.H2O2、Na2O2都属于过氧化物,都存在共价键
B.双氧水是绿色氧化剂,可做医疗消毒剂
C.H2O2既有氧化性,又有还原性,与Cl2、KMnO4反应时,H2O2表现氧化性
D.H2O2做漂白剂是利用其氧化性,漂白原理与HClO类似、与SO2不同
解析:选C。H2O2遇强氧化剂时表现还原性。
3.[2018·高考全国卷Ⅰ,28(1)]采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为________。
答案:O2
解决氧化还原反应相关概念辨析题思路
(1)要明确解题的思路:在明确相关概念前提下,找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。
(2)有关电子转移数目的判断
关键是明确反应中元素化合价的变化,找出氧化剂或还原剂的物质的量,以及1 mol氧化剂得电子的物质的量或者1 mol还原剂失电子的物质的量。例如:
演练一 氧化还原反应相关概念的判断
1.下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是( )
A.海带提碘
B.氯碱工业
C.氨碱法制碱
D.海水提溴
解析:选C。A项,海带提碘是I-→I2,碘元素被氧化;B项,氯碱工业反应原理:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,氯元素发生氧化反应,氢元素发生还原反应;C项,氨碱法制碱原理:NaCl+NH3+H2O+CO2===NaHCO3↓+NH4Cl,为复分解反应;D项,海水提溴是Br-→Br2,溴元素被氧化。
2.(2017·高考北京卷)下列变化中,气体被还原的是( )
A.二氧化碳使Na2O2固体变白
B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液退色
D.氨使AlCl3溶液产生白色沉淀
解析:选B。二氧化碳与过氧化钠反应,过氧化钠中氧元素化合价既有升高又有降低,二氧化碳中的碳元素和氧元素化合价都不变,A项错误;溶液变黄说明有溴单质生成,反应后溴元素化合价升高,溴离子被氧化,氯气被还原,B项正确;乙烯与溴的反应是加成反应,C项错误;氨与氯化铝溶液反应产生白色沉淀,是复分解反应,D项错误。
氧化还原反应中基本概念口诀
“升、失、氧,降、得、还;若问剂,正相反