内容正文:
考点12 氧化还原反应
一、多角度认识氧化还原反应
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应
对于反应2CuO+Ceq \o(=====,\s\up7(高温))2Cu+CO2↑:
(1)氧化铜失去氧,发生还原反应,被碳还原。
(2)碳得到氧,发生氧化反应,被氧化铜氧化。
(3)结论:一种物质得到氧发生氧化反应,同时另一种物质失去氧发生还原反应的反应叫氧化还原反应。
2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
(1)对于有氧元素参加的反应CuO+H2eq \o(=====,\s\up7(△))Cu+H2O:
①铜元素化合价降低,发生还原反应。
②氢元素化合价升高,发生氧化反应。
(2)对于无氧元素参加的反应Fe+CuSO4eq \o(=====,\s\up7(△))Cu+FeSO4:
①铜元素化合价降低,发生还原反应。
②铁元素化合价升高,发生氧化反应。
(3)结论:凡是有元素化合价升降的反应,都是氧化还原反应。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)反应:2Na+Cl2eq \o(=====,\s\up7(△))2NaCl
①氯元素化合价降低,是因为氯原子得到电子,Cl2发生还原反应,被还原。
②钠元素化合价升高,是因为钠原子失去电子,Na发生氧化反应,被氧化。
(2)反应:H2+Cl2eq \o(=====,\s\up7(点燃))2HCl
①氯元素化合价降低,是因为共用电子对偏向氯原子,Cl2发生还原反应,被还原。
②氢元素化合价升高,是因为共用电子对偏离氢原子,H2发生氧化反应,被氧化。
结论:有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的反应是氧化还原反应。氧化还原反应的本质是电子转移。
二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
例 Fe2O3+3H2eq \o(=====,\s\up7(高温))2Fe+3H2O
(1)基本步骤
(2)注意事项
①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子;
②必须注明“得到”或“失去”;
③电子转移数用a×be-形式表示,a表示发生氧化反应或还原反应的原子个数,b表示每个原子得到或失去的电子数,当a=1或b=1时,要省略;
④被还原的物质和被氧化的物质得失电子数守恒。
2.单线桥法
表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。
例 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
(1)基本步骤
(2)注意事项
①不需要标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目;
②要用箭头标明电子转移的方向;
③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。
三、氧化剂、还原剂及相关概念
1.氧化还原反应中的相关概念
(1)用“双线桥”表示下列氧化还原反应中元素化合价升降和电子转移。
Fe2O3+3COeq \o(=====,\s\up7(高温))2Fe+3CO2
答案
(2)相关概念
①氧化剂与还原剂
氧化剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价降低,即得到电子(或电子对偏向)的物质。
还原剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价升高,即失去电子(或电子对偏离)的物质。
②氧化产物与还原产物
氧化产物:还原剂失去电子被氧化的产物。
还原产物:氧化剂得到电子被还原的产物。
③氧化性与还原性
氧化性:物质得电子的性质,或物质得电子的能力。
还原性:物质失电子的性质,或物质失电子的能力。
2.常见氧化剂、还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼性较强的非金属单质:如Cl2、O2等。
②变价元素的高价态化合物:如KMnO4、FeCl3、HNO3等。
③过氧化物:如Na2O2、H2O2等。
④其他:如HClO、漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]、MnO2等。
(2)常见的还原剂
①活泼性较强的金属单质:如Al、Fe、Zn等。
②某些非金属单质:如H2、S、C等。
③含有较低价态元素的化合物:如CO、SO2等。
④其他:如浓盐酸、NH3等。
四、氧化性、还原性强弱比较
1.氧化性、还原性的概念
(1)氧化性:物质得电子的性质(能力)。
(2)还原性:物质失电子的性质(能力)。
2.物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系
核心元素化合价
实例
性质
最高价
Keq \o(Mn,\s\up6(+7))O4、eq \o(Fe,\s\up6(+3))Cl3、浓Heq \o(N,\s\up6(+5))O3、浓H2eq \o(S,\s\up6(+6))O4
只有氧化性
中间价
eq \o(SO,\s\up6(+4))2、Na2eq \o(S,\s\up6(+4))O3、eq \o(Fe,\s\up6(+2))SO4、eq \o(S,\s\up6(0))
既有氧化性
又有还原性
最低价
eq \o(Fe,\s\up6(0))、eq \o(