内容正文:
氧化剂和还原剂及氧化还原反应的规律
【核心素养发展目标】
1.熟知常见的氧化剂和还原剂
2.认识物质的氧化性、还原性,学会分析预测物质具有的氧化性或还原性,建立判断物质氧化性、还原性强弱的“思维模型”
3.掌握氧化还原反应中的一些重要规律
【主干知识梳理】
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
相关概念及其关系
两条线
①物质中元素化合价升高失去电子被氧化氧化反应,即“升→失→氧”
②物质中元素化合价降低得到电子被还原还原反应,即“降→得→还”
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
【对点训练1】
1.“绿色化学”越来越受到人们的重视,下列物质可以看作绿色氧化剂的是( )
A.浓硫酸 B.浓盐酸 C.双氧水 D.氯水
2.下列物质在化学反应中常作还原剂的一组是( )
A.HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4 B.Al、CO、O2、H2
C.Zn、C、H2、CO D.KClO3、MnO2、C、Fe
3.下列微粒只有还原性的是( )
A.H+ B.Fe2+ C.Zn D.HCl
二、氧化性、还原性强弱比较的方法
1.根据氧化还原反应方程式来比较
氧化还原反应发生规律可用如下式子表示
规律
氧化性强弱:氧化剂>氧化产物
还原性强弱:还原剂>还原产物
特点:比什么性,找什么剂,产物之性小于剂
【实例】有以下反应:①H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4
②2FeCl3+2HI===2FeCl2+I2+2HCl
③3FeCl2+4HNO3===2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3
还原性
氧化性
从反应①可知
H2SO3>I-
I2>H2SO4
从反应②可知
I->Fe2+
Fe3+>I2
从反应③可知
Fe2+>NO
HNO3>Fe3+
总的强弱顺序
还原性:H2SO3>I->Fe2+>NO
氧化性:HNO3>Fe3+>I2>H2SO4
2.根据元素的活动性顺序来比较 根据元素的活动性顺序比较
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.根据反应的难易来比较
(1)根据反应条件的难易来比较
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
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(反应条件要求越低),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(反应条件要求越低),则还原剂的还原性越强
(2)根据反应的剧烈程度来比较
实例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
实例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==