内容正文:
1.3.2 常见氧化剂和还原剂及氧化还原反应的规律、分类和配平
核心素养发展目标
1、掌握氧化还原能力的大小比较
2、掌握氧化还原反应中的一些重要规律
3、了解氧化还原反应的分类
4、掌握氧化还原反应的配平方法
考点梳理
一、理清氧化还原反应概念及其关系
1、氧化性和还原性
(1)氧化性:物质中元素的原子或离子得到电子表现出来的性质,得电子能力越强,其氧化性越强,表现在反应
中是化合价有降低趋势的一种表现能力
(2)还原性:物质中元素的原子或离子失去电子表现出来的性质,失电子能力越强,其还原性越强,表现在反应中是化合价有升高趋势的一种表现能力
【微点拨】氧化剂、氧化产物具有氧化性;还原剂、还原产物具有还原性
2、氧化还原反应概念之间的联系
口诀:升(化合价升高)失(失电子)氧(被氧化,发生氧化反应)还(作还原剂,本身具有还原性)
降(化合价降低)得(得电子)还(被还原,发生还原反应)氧(作氧化剂,本身具有氧化性)
概括为:升失氧、降得还,剂性一致、其他相反
3、中学化学常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼性较强的非金属单质:如Cl2、O2
②变价元素的高价态化合物:如KMnO4、FeCl3、HNO3
③过氧化物:如Na2O2、H2O2
④其他:如HClO、漂白粉、MnO2
(2)常见的还原剂
①活泼性较强的金属单质:如Al、Fe、Zn
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
④其他:如浓盐酸、NH3
二、氧化性、还原性强弱的判断方法
1、根据氧化还原反应方程式来判断
氧化还原反应发生规律可用如下式子表示
规律
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
特点:比什么性,找什么剂,产物之性小于剂
2、根据元素的活动性顺序来判断
规律
特点
上左下右可反应,隔之愈远愈易行
【微点拨】
①金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱;非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱
②Fe对应的离子为Fe2+,即氧化性:Cu2+> Fe2+;又由于2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2可以发生,则氧化性:
Fe3+>Cu2+,因此三种离子的氧化性为:Fe3+>Cu2+> Fe2+
3、根据反应的难易来判断
(1)根据反应条件的难易来判断
化学反应
反应条件
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
常温
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
加热
O2+4HCl(浓)2Cl2+2H2O
加热、加催化剂
氧化性:KMnO4 > MnO2> O2
【结论】当不同氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物化合价相同,可根据反应条件的难易来判断。反应越易进行或越剧烈,则氧化剂的氧化性越强;同理,当不同还原剂作用于同一氧化剂时,若还原产物化合价相同,可根据反应条件的难易来判断。反应越易进行或越剧烈,则还原剂的还原性越强
(2)根据反应的剧烈程度来判断
①金属单质与水反应的剧烈程度
Na、Mg、Al分别与水的反应
分析
Na与冷水剧烈反应
Mg与冷水几乎不反应,能与热水反应
Al加热条件下也不明显
还原性:Na>Mg>Al
②非金属单质与H2化合的难易程度
化学反应
反应条件及现象
分析
H2+F2===2HF
冷暗处剧烈反应而爆炸
氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
H2+Cl22HCl
光照条件下剧烈反应而爆炸
H2+Br22HBr
加热至500 ℃时才能发生反应
H2+I22HI
在不断加热的条件下才能缓慢进行,且为可逆反应
4、根据变价元素被氧化或被还原的程度不同来判断
化学反应
分析
2Fe+3Cl2 2FeCl3
铁元素被氯气氧化为+3价,被硫氧化为+2价,则氧化性:Cl2>S
Fe+SFeS
【结论】当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可由氧化产物中元素化合价的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即:在相同条件下,使还原剂中元素化合价升得越高,则氧化剂的氧化性越强
5、某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关
(1)温度:热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性要强,热的浓盐酸的还原性比冷的浓盐酸的还原性要强
(2)浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强
如:氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3,还原性:浓HCl>稀HCl
(3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强
如:中性环境中NO3-不显氧化性,酸性环境中NO3-显氧化性
如:酸性条件:2MnO+6H++5SO===2Mn2++5SO+3H2O
中性条件