内容正文:
2.3.2 氧化剂和还原剂
考点精讲
考点1:常见的氧化剂和还原剂
1.常见的氧化剂及还原产物
氧化剂
还原产物
含较高价态元素的含氧酸
浓硝酸、浓硫酸、稀HNO3
NO2、SO2、NO
含较高价态元素的盐
KMnO4、KClO3、
FeCl3
Mn2+、Cl-、Fe2+
含高价态元素的氧化物
MnO2
Mn2+
2.常见还原剂及氧化产物
还原剂
氧化产物
活泼金属单质
Al、Fe、Zn
Al3+、Fe2+、Zn2+
某些非金属单质
H2、C
H2O、CO2
3.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)氧化性、还原性和元素化合价之间的关系
【典例1】已知:氮元素有-3、0、+1、+2、+3、+4和+5七种化合价,试据此判断下列六种化合物:①NO;②N2O3;③N2O4;④HNO3;⑤NH3;⑥N2O中:
(1)氮元素只能作还原剂的是______________(填序号,下同)。
(2)可能是HNO2还原产物的是_____________。
(3)不可能是N2的氧化产物是_____________。
(4)已知CuO具有氧化性,能够和氨气反应生成两种单质,请写出在加热条件下CuO和NH3反应的化学方程式________________________________。
【解析】(1)NH3中氮元素的化合价为-3价,为氮元素的最低价态,只有还原性,只能作还原剂;(2)HNO2中氮元素的化合价为+3价,为氮元素的中间价态,既有氧化性,又有还原性。其发生还原反应时,化合价要降低,所以NO、NH3和N2O都可能是HNO2的还原产物;(3)N2中氮元素的化合价为0价,为氮元素的中间价态,既有氧化性,又有还原性。其发生氧化反应时,化合价要升高,所以氮元素化合价比0价低的NH3不可能是N2的氧化产物;(4)氧化铜具有氧化性,能够把氨气氧化成N2,自己被还原成CuO,同时H和O结合生成水,据此可以写出该反应的化学方程式。
【答案】(1)⑤ (2)①⑤⑥ (3)⑤
(4)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
【举一反三】(1)N2O4作还原剂时,可能生成的产物是什么?
提示:N2O4作还原剂时氮元素的化合价由+4价升高到+5价,其可能的产物是N2O5或HNO3。
(2)浓硝酸具有强氧化性,在加热条件下能够把碳单质氧化成CO2,自身被还原成NO2,写出该反应的化学方程式。
提示:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
【技巧与方法】常见单质的氧化性和还原性特点
(1)金属单质只有氧化性
(2)非金属单质中除了F2只有氧化性外,其他一般都既有氧化性又有还原性。例如在Cl2与H2O反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂;在合成氨反应中,N2为氧化剂,而在N2和O2的反应中,N2为还原剂。
【针对训练】
1.(2020·长沙学业水平模拟)下列物质常用作还原剂的是( )。
A.硝酸 B.高锰酸钾 C.氯气 D.硫酸亚铁
【解析】选D。亚铁盐具有比较强的还原性,是常见的还原剂。硝酸、高锰酸钾和氯气是常见的强氧化剂。
2.对下列物质的叙述,不正确的是( )。
A.金属钠具有强还原性
B.二氧化碳在一定条件下具有氧化性
C.氧气通常具有氧化性而不具有还原性
D.盐酸只具有氧化性
【解析】选D。盐酸既具有氧化性又具有还原性,因为HCl中H元素化合价可由+1价→0价,Cl元素化合价可由-1价→0价。所以D错。钠原子的最外层电子数为1,易失去,表现强还原性。CO2可与C反应生成CO表现CO2的氧化性,O2可将一些单质氧化成氧化物,表现氧化性,它一般不具有还原性。
3.(2021·延安高一检测)为了治理废水中Cr2O72-的污染,常先加入试剂使之变为Cr3+,该试剂为( )。
A.NaOH溶液 B.FeCl3溶液
C.Al2(SO4)3溶液 D.Na2SO3和H2SO4
【解析】选D。在Cr2O72-→Cr3+变化过程中,Cr元素的化合价由+6价变成+3价,发生还原反应,所以所加入的试剂为强还原性物质,Na2SO3中的硫元素为+4价,具有比较强的还原性。
4.(2021·潍坊高一检测)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.Na+、K、HCl B.Cl2、Al、H2
C.NO2、Na、Al3+ D.O2、SO2、H2O
【解析】选A。B项,Cl2、H2既有氧化性又有还原性;C项,NO2中N元素为+4价,处于中间价态,既有氧化