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第3讲
氧化还原反应
复习目标:1认识有化合价变化的反应是氧化还原反应。2了解氧化还原反应的本质是电
子的转移。3知道常见氧化剂和还原剂及氧化性和还原性的比较。4掌握“单、双线桥”法分
析电子转移的方向和数目。
考点一氧化还原的基本概念
必备知识梳理
1.氧化还原反应的本质和特征
四电子转移(电子得失或共用电
本质
氧化
子对偏移)
还原
反应
特征
反应过程中元素的@化合价发生
变化
2.相关概念及其关系
圆失电子,化合价☑升高,被☒氧化
还原剂
具有
4还原性
发生氧化生成团氧化
反应
产物
氧化剂具有
团氧化性
发生圆还原生成©还原
反应
产物
四得电子,化合价回降低,被回还原
例如反应MnO,+4HCl(浓△MnC,+C6t+2H,0中氧化剂是MnO,还原剂是
氧化产物是一。盐酸表现的性质是1还原桂和酸性。
3,氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
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回化合
四分解
反应
反应
氧化还原反应
☒置换反应
团复分解反应
四直单质参加的化合反应属于氧化还原反应。
Q直单质生成的分解反应属于氧化还原反应。
4.常见的氧化剂和还原剂
(①)常见的氧化剂
包括某些活泼的非金属单质、变价元素中高价态元素的化合物或离子、过氧化物等。
氧化剂
卤素单质X2
HCIO
02
HNO,
常见还原产物
X-
或C
02-、02-等
风NO或NO,
氧化剂
浓硫酸
Mno(H+)
Fe3+
C202
常见还原产物
03。
"so,
PfMnet
Fe2+或Fe
Cr3+
(2)常见的还原剂
包括某些活泼的金属单质、某些非金属单质、
变价元素中低价态元素的化合物或离子等。
还原剂
AI
Hz
S02
SO3-
H2S
I
Fe2+
氧化产物
A13+
H+
SO3或S01
丽so
S或S02
12
(3)既有氧化性又有还原性的物质:变价元素中间价态的化合物或离子。如:
具有中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
e
S03
3o
匹
H202
o
2
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其中,Fe2+、S03主要表现
3
愿性,,0,主要表现氧化性。
易错辨析判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。
()氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。(×)
错因:化合价的升隆可出现在同一种元素中。
(2)氧化还原反应中,反应物不是氧化剂就是还原剂。(×)
错因:反应物也可不发生化合价变化,例:Ch+H,O口HCl+HCIO中的H,O。
(3)NazO2与水发生氧化还原反应时,Na2O2只作氧化剂。(X)
错因:Na2O2与H2O反应,Na2Q2中氧元素化合价既有升高又有降低。
(4工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应。(×)
错因:丛,+3弭,画醒露田2NH,有元素化合价的交化,属于氧化还原反应。
(⑤)置换反应都是氧化还原反应。(√)
错因:
名师思维建模
1.深度理解氧化还原反应
()氧化还原反应概念间的关系:熟记八个字:“氧、得、降、还,还、失、升、氧”[氧化剂、
得电子、化合价降低、被还原:还原剂、失电子、化合价升高、被氧化]。
(2有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应,如30,放电20。
(③)茱元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原(被氧化),因为元素处于化合态时,
其化合价可能为正价,也可能为负价。
如:Cu2+→Cu时,铜元素被还原,C1一→Ch2时,氯元素被氧化。
(④)氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂,但在氧化还原反应中一定有氧化剂
和还原剂,氧化剂和还原剂可以是不同的物质,也可以是同一种物质。
(⑤)同一种氧化剂(或还原剂所对应的还原产物或氧化产物)不是一成不变的,而是决定于氧化
剂(或还原剂的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介页的酸碱性等多种因素。如QMO4
在酸性溶液中的还原产物一般是M+:在中性或碱性溶液中的还原产物一般是锰的较高价
态的化合物,如MnO2、KMnO,等.
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2.氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
失去心
氧化剂十还原剂—还原产物十氧化产物
得到e
注意事项:①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素;②得失电子总数必须相
等。
(2)单线桥法
e
氧化剂十还原剂一还原产物十氧化产物
注意事项:①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素;②箭头方向表
示电子转移的方向;③在“桥”上标明转移的电子总数。
3.分析氧化还原反应的方法
()一殷思路
找变价→判类型一分升降→定其他。
(2)“找变价”是关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清
元素化合价的变化情况。基本方法是先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中各元素正负
化合价代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
(3)近几年高考中一些特殊物质中元素化合价:
+2+2-2
+6
一3
+2-3+1-1
CuFeS2、KTeO4、Li2NH、AlN、HCN、CuH
关键能力提升
角度一理解与辨析氧化还原反应概念
1,水所参与的下列反应中,属于氧化还原反应,且水既不作氧化剂也不作还原剂的是()
A.SO2与水反应
B.NO2与水反应
C.Na与水反应
D.Fe与水蒸气反应
答案:B
2.被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应:NaBH,+2H,O一NaBO2+4H2↑。下列
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说法中,正确的是()
A.NaBH既是氧化剂又是还原剂
B.NaBH,是氧化剂,HO是还原剂
C.硼元素被氧化,氢元素被还原
D.被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1:1
答案:D
角度二理解与辨析氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
3.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是()
A.Fe+CuSO,-FeSO+Cu
B.AgNO3+NaCl-AgCl+NaNO3
C.Fe,0,+3C0△2Fe+3C0,
D.2KMnO,--KzMnO+MnO2+021
答案:C
4,氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是
()
化合
分解发
反应
氧化还原反应
复分解
置换
反应
反应
A.Cl2+2KBr-Br2+2KCl
B.2NaHCO,-A-NazCO,+H2O+CO2t
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O-4Fe(OH)3
D.2Na2O2+2CO2-2NazCO3+O2
答案:D
角度三理解与辨析氧化还原反应中的电子转移表示方法
5.下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是()
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失2e
A.Cl2+2NaOH-NaCl+-NaClO+H2O
得2e
失6e
B.6HCI(浓)+KC1O,△KCH3C2++3H,0
得6e
失2e
C.4HC1(浓)+MnO,△MnC12+Cl2↑+2H,0
2e
D.Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
答案:D
6.(I)C1O2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaC1O2溶液制取C1O2。写出该反应的离子
方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数耳:
(2)H2O2在F©z(SO催化下发生分解反应,写出HO2分解反应方程式并用双线桥标出电子转
移的方向和数目:
2e
答案:(1)2C0+C1—2CI0+2CT
得到2e
2H0。
es0h2H,0+0↑
4
(2)
失去2e
考点二
物质氧化性、还原性强弱的判断
必备知识梳理
1.氧化性、还原性的概念
01
(1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力):还原性是指物
02
佚电子的性质(或能力)。
(②)氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度,与得、失电子的数目无关。
如Na一e一Na+、Al-3e一A13+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去
电子,所以Na比Al的还原性强。
2.氧化性、还原性强弱的比较方法
(①)依据氧化还原反应方程式判断
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失电子,化合价升高,被氧化
还原剂
氧化剂
氧化产物
还原产物
(还原性强)(氧化性强)(氧化性较弱)(还原性较弱)
得电子,化合价降低,被还原
1
氧化性:氧化剂
氧化产物:
还原性:还原剂
2
还原产物。
(2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断
当不同的氧化剂(或还原剂与同一还原剂(或氧化剂反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或
还原剂的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。如:
MnO2+4HC(浓)△MnCl+Ct+2H0:
2aMnO,+16HC1(浓)一2KC1+2MnCl2+5Cl2↑+8HzO:
氧化性:
3KMnOa≥Mno:
(③)依据相同条件下氧化还原反应的程度判断
不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性强。例如:
Error!-氧化性CP2S
(4)依据金属性、非金属性强弱判断
①根据元素周期表判断
从左至有
从
下
从右至左
金属单质的匠还原性增强非金属单质的团氧化性增强
相应阳离子的①氧化性减弱相应阴高子的区还原性减弱
②根据金属活动性顺序表判断
K Ca Na Ms Al Zn Fe Sn Pb (H)_Cu Hs Ag Pt Au-一--
心在原任透浦碳穷
K*Ca2Na'M 82AZnSn*Pb+(H)Cu+(Fe+)Hg+Ag*
官亚性逐渐福强
③根据非金属性强弱判断
F2 CI Br1 S
得电能力逐南面霸一一一一
F CI-Br-
失电子能力逐渐增沿,
还臣性逐渐细强
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(⑤)根据价态判断粒子的氧化性和还原性
元素处于最高价态,只有管化性;元素处于最低价态,只有
还原性;元素处于中间价态,
既有氢化性又有还愿性,但主要表现一种性质。
易错辨析二判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。
(1)金属原子失去的电子数越多,金属的还原性越强。(×)
错因:还原性强弱与失电子数目无关。
(2)同一元素不同价态的化合物中,元素的化合价越高,氧化性越强。(×)
错因:如氧化性:HClO>HClO42
3)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性。(×)
错因:Fe2+具有还原性,MnQ具有强氧化性。
(4)元素的非金属性越强,其相应单质越活泼。(X)
错因:元素的非金属性与其单质的活泼性无必然联系。
(⑤)具有氧化性的物质一定是氧化剂。(×)
错因:S单质具有氧化性,但其与O2反应时作还原剂。
名师思维建模
1.依据电化学原理判断物质氧化性、还原性的强弱
(1)原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,还原性:负极材料>正极材料。
(②)电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放
电的阴离子的还原性较强。
2.根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
()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HSO4>稀HzSO4,浓NO3>稀NO3,还原性:浓盐酸>稀盐酸。
(②)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化
性强。
(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。
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例如:为了提高MnO4的氧化性,需酸化处理,所加入的酸为稀H2SO4。
3.依据化合价、金属活动性顺序判断氧化性、还原性强弱
()元素处于最高价态时只有氧化性,但不一定有强氧化性,如Na+、SO:同理,元素处
于最低价态时也不一定具有强还原性,如C一:
(2)依据金属活动性顺序判断阳离子的氧化性强弱时,要注意Fe对应的阳离子是Fε2+,而不
是Fe3+.
(3)含有同种元素不同价态的物质,价态越高其氧化性不一定越强。如氧化性HCIO>HCIO4
4.依据已知氧化性(还原性)强弱顺序判断氧化还原反应能否发生
假设法突破氧化还原反应能否发生
先假设选项中的化学反应能够发生,依据此反应判断出还原性(或氧化性)的强弱,然后与题
目提供的还原性(或氧化性)强弱顺序对照,若二者表示的还原性(或氧化性)强弱顺序一致,则
此反应能够发生;若不一致,则此反应不能发生。
关键能力提升
角度一理解与辨析氧化性、还原性的强弱
1,铂)盐与氰化钾KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生①T3+十
2Ag一TI++2Ag+,②Ag++Fe2+—Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+—3Fe2+,下列离子氧化性强
弱顺序正确的是()
A.T13+>Fe3+>Ag+
B.Fe3+>Ag+>T13+
C.Tl+>Ag+>Fe2+
D.T13+>Ag+>Fe3+
答案:D
2.某同学设计完成了以下两个实验:
①向盛有I溶液的试管中加入少许CCL,后滴加氯水,CCL层变成紫色。继续向试管中滴加
氯水,振荡,CCL4层会逐渐变浅,最后变成无色(生成了HO).
②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCL4后滴加氯水,CCL4层变成红棕色。继续向试管中
滴加氯水,振荡,CCL,层的颜色没有变化。
下列说法不正确的是()
A.实验①生成HIO3时发生的反应为2+5C2+6H2O一2HIO3+10HC1
B.实验②中当CCL4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br的CCL溶液
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C.由上述实验得出C2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是C>Br2>L
D.由上述实验得出Cl2、ⅢO3、HBrO3的氧化性由强到弱的顺序是HBO,>C2>HO3
答案:C
角度二分析与推测氧化还原反应能否发生
3.在一定条件下,下列微粒的还原性顺序为C1-<Br<Fc2+<I-<SO2,由此判断以下各反应
在溶液中不能发生的是()
A.2Fe3++S02+2H20-2Fe2++S01-+4H+
B.2Fe2++Cl2=2Fe++2CI-
C.2Br+4++SO-=SO2+Br2+2H2O
D.I2+S02+2H20=4H++S02-+2I
答案:C
4.在室温下,发生下列几种反应:
①16H++10Z+2X0+一2X2++5Z2+8H20
②2A2++B2=2A3++2B
③2B-+Z2=B2+2Z
根据上述反应,判断下列结论错误的是()
A.要除去含有A2+、Z-和B一混合溶液中的A2+,而不氧化Z一和B,应加入Z2
B.还原性强弱顺序为A2+>B>Z>X2+
C.X2+是XO:的还原产物,B2是B一的氧化产物
D.在溶液中可能发生反应:8H++5A2++XO+一X2++5A3++4H2O
答案:A
解析:氧化还原反应中氧化别的氧化性强于氧化产物的氧化性,由反应①知氧化性:XO一>Z:
由反应②知氧化性B2>A3+由反应③知氧化性Z>B2,则氧化性强弱顺序是XO>Z2>B2>A3
+,所以要除去含有A2+,Z一和B-混合溶液中的A2+,而不氧化Z-和B,应加入B2,故
A错误。
微
专题
氧化还原反应的基本规律及应用
重点讲解
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