内容正文:
专题三 氧化还原反应(讲义)
第2讲 氧化剂和还原剂
一、氧化剂、还原剂和相关概念
1.氧化剂和还原剂
在该反应中铁失去电子,被氧化,发生氧化反应,作还原剂;CuSO4得到电子,被还原,作氧化剂。
氧化产物是FeSO4,还原产物是Cu。
[总结](1)氧化剂:在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质,生成还原产物。
(2)还原剂:在反应中失去电子(或电子对偏离)的物质,生成氧化产物
【练习1】在下列反应中,水仅作还原剂的是( )
A.Na2O+H2O===2NaOH
B.2F2+2H2O===4HF+O2
C.Cl2+H2O===HCl+HClO
D.2K+2H2O===2KOH+H2↑
【答案】B
【解析】A项,在反应Na2O+H2O===2NaOH中,各元素的化合价均不变化,不是氧化还原反应,错误;B项,在反应2F2+2H2O===4HF+O2中,F元素从0价降低到-1价,单质氟是氧化剂。水中氧元素从-2价升高到0价,水是还原剂,正确;C项,在反应Cl2+H2O===HCl+HClO中,氯元素的化合价既升高,也降低,因此氯气既是氧化剂,也是还原剂,错误;D项,在反应2K+2H2O===2KOH+H2↑中,K元素从0价升高到+1价,K是还原剂。水中的氢元素从+1价降低到0价,水是氧化剂,错误。
[题后思考]①在同一反应中,氧化剂和还原剂可以是同一种物质吗?
提示:可以。
②同一物质在不同的反应中,所表现出来的性质是否相同?
提示:不一定相同。同一物质在不同的反应中既可以做氧化剂,也可以做还原剂。
③某物质在氧化还原反应中是氧化产物,则必然有另一物质是还原产物,此说法是否正确?
提示:不正确,也可能为同一种物质。
【练习2】实验室制取氯气;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑,在此反应中作还原剂的是( )
A.MnO2 B.HCl C.MnCl2 D.Cl2
【答案】B
【解答】解:在MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑中,浓盐酸中氯元素的化合价升高,是还原剂。
故选:B。
2.氧化性和还原性
(1)氧化性:氧化剂所表现出得电子的性质。
(2)还原性:还原剂所表现出失电子的性质。
3.氧化性、还原性和元素化合价之间的关系
[注意] 物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易程度有关,而与得失电子的多少无关。如钠失电子数小于铝,但还原性Na>Al。
[思考1]所含元素处于最高价态、最低价态和中间价态的微粒各具有什么性质?
提示:①元素处于最高价态的微粒在氧化还原反应中只能得到电子,从而使元素的化合价降低,所以元素处于最高价态的微粒只具有氧化性,如MnO4-(锰元素)、Fe3+等。
②元素处于最低价态的微粒在氧化还原反应中只能失电子,从而使元素的化合价升高,所以元素处于最低价态的微粒只具有还原性,如S2-、CI-。
③元素处于中间价态的微粒在氧化还原反应中既能失电子使元素的化合价升高,也能得电子使元素的化合价降低,所以元素处于中间价态的微粒既具有还原性又具有氧化性,如Fe2+、SO2(硫元素)。
[思考2]一种物质若具有还原性,则不具有氧化性,这种说法正确吗?试说明理由。
提示:不正确。物质具有氧化性或还原性,与物质的性质有关,有些物质只具有氧化性,如F2;有些物质只具有还原性,如K、Na等;也有些物质既具有氧化性,也具有还原
性,如SO2,在不同反应中表现不同的性质。
【练习3】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.Al3+、K、Fe2+ B.Cl﹣、Al、H2
C.NO2、Na+、Br2 D.O2、SO2、Fe
【答案】A
【解答】解:A.Al3+化合价为最高价,只有氧化性,K化合价为最低价,只有还原性,Fe2+的化合价处于中间价态,既有氧化性又有还原性,故A正确;
B.Cl﹣的化合价为最低价,只有还原性,Al的化合价为最低价,只有还原性,H2中氢元素化合价处于中间价态,既有氧化性又有还原性,故B错误;
C.NO2中N元素为+4,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,Na+的化合价为最高价,只有氧化性,Br2中溴元素化合价处于中间价态,既有氧化性又有还原性,故C错误;
D.O2主要表现氧化性,SO2中S元素为+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,Fe的化合价为最低价,只有还原性,故D错误;
故选:A。
【练习4】铝热法是利用铝与某些金属氧化物反应获得高熔点金属的方法,制铬的化学方程式为2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr,其中表现出还原性的物质是( )
A.Al B.Cr2O3 C.Al2O3 D.Cr
【答案】A
【解答】解:在氧化还原反应中,还原剂得到氧,氧化剂失去氧,在2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr中,铝单质得到氧生