内容正文:
化学·必修第一册
3.下列关于氧化还原反应的说法中正确的是
D.2Na+2H,O-2NaOH+H,
(
E.CaCO3+2HCI=CaCl2+H2O+CO2
A.氧化还原反应前后元素化合价有升降
属于化合反应的有
(填字母,下
B.氧化还原反应前后一定有氧的得失
同),属于分解反应的有
,属于置换
C,实现Fe3+→Fe2+的变化过程一定是氧化
反应的有
属于复分解反应的有
反应
,属于氧化还原反应的有
D.元素化合价升高的反应是还原反应
属于离子反应的有
4.下列变化中,属于还原反应的是
(
[课堂小结]
A.CI→CL2
B.FeCl2→FeCl3
特征
元素变价
应用
理解相关概念
C.C→C02
D.KMnO4→MnO2g
氧化
判断反应类型
5.有以下5个反应(反应条件略):
还原
反应
实质
电子移转素
双线桥法
A.Na2O+CO2=Na2COs
单线桥法
BCH,十20,点C0,+2H,0
©温馨提
MnO:
C.2KC0,
学习至此,请完成配套训练
-2KC1+3O2↑
第2课时
氧化剂和还原剂
学业水平目标
学科核心素养
1.知道常见的氧化剂和还原剂
1.变化观念与平衡思想;认识化学
2.了解氧化还原反应的基本规律
变化的本质是有新物质生成
3.依据氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化,
2.宏观辨识与微观探析:认识物质
设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象
的组成、结构、性质和变化
●
教材梳理。探新知
[基础梳理]
2.常见的氧化剂和还原剂
知识点一
氧化剂和还原剂
分类
实例
1.含义及关系
活泼的非金属单质
某些阳离子
HAg Fe+Cu2+
氧化还原反应中所含元素化合价
常见
含较
某些含氧
MnO2、NO2、
氧化剂
电子(或电子对的物
氧化剂
高价
化合物
H2O2、Na2(O2
态元
质)
氧化性酸
素的
物质
某些盐
、KCIO3
活泼金属单质
、Na、Mg
非金属单质
、P
氧化还原反应中所含元素化合价
常见
含较低
某些氧化物
、S02
还原剂
电子(或电子对)的物
还原剂
价态元
还原性酸
HCI、H2S
质
素的物
某些盐
KI、Na2S、FeCl2
·22·
第一章物质及其变化
3.氧化产物和还原产物
锈蚀等。这说明化学变化在生产和生活中
(1)氧化产物:还原剂被氧化生成的物质。
可能同时具有正、负两方面的影响。如果我
(2)还原产物:氧化剂被还原生成的物质。
们能够掌握化学变化的规律,就有可能做到
4.氧化性和还原性
趋利避害,使之更好地为社会的发展服务。
(1)氧化性和还原性
[预习质检]
氧化剂→具有氧化性→即得到电子的能力
判断正误,正确的画“√”,错误的画“X”」
还原剂→具有还原性→即失去电子的能力
(1)非金属单质只具有氧化性。
(
(2)金属阳离子只具有氧化性,不具有还原性。
(2)基本概念的关系
(
①氧化剂具车氧化性
得电子,化合价降低
(3)金属元素的原子失去电子的数目越多,该
发生还原反应生感还原产物。
金属的还原性越强。
(
②还原剂具有还原性失电千化合价升高
(4)元素的价态越高,物质的氧化性越强。(
发生氧化反应生感氧化产物。
(5)某元素从化合态到游离态,则该元素一定
被氧化。
(
知识点三生产生活中的氧化还原反应
(6)把少量铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶
对生活、生产既有正面的影响也有负面的
液中,结果只有银白色物质析出,证明氧化性
影响。
Ag>Cu2+。
(
氧化还原反应是一类重要的化学反应,
(7)一种物质若具有氧化性,则不具有还原性,
广泛存在于生产和生活中。例如,金属的冶
反之亦然。
(
炼、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作
(8)元素处于最高价时,该物质一定具有强氧
用,以及易燃物的自然、食物的腐败、钢铁的
化性。
重难突破。释疑惑
突破点一物质氧化性、还原性强弱的比较
3.根据反应条件来判断
1.根据氧化还原反应的方向判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或
被还原
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
氧化剂十还原剂一一还原产物十氧化产物
越弱。如:
(氧化性)(还原性)(还原性)
(氧化性)
被氧化
①MnO,+4HCI(浓)△MnCL2+Cl2
氧化性:氧化剂>氧化产物
+2H2O
还原性:还原剂>还原产物
2KMnO+16HCI ()=2KCI+2MnCl,+
2.根据元素的活动性顺序比较
5CL2个+8HO
(单质的还原性逐渐减弱)
氧化性:KMnO4>MnO2。
金
K
Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Gu Hg Ag PLAu
十十十十十
K*Ca2+Na*Mg2+Al3+Zn2+Fe2Sn2+Pb2+(H)Cu2-Hg2-Agt
②Na、Mg、Al单质与H2O反应情况如下,
(阳离子的氧化性逐渐增强)
(单质的氧化性逐渐减弱)
Na与冷水剧烈反应,Mg加热才反应,Al加
非
F CI Br I S
热条件下也难反应,故还原性:Na>Mg
F-CI-Br I-S2-
(阴离子的还原性逐渐增强)
>Al.
·23·
化学·必修第一册
4.根据氧化产物的价态高低判断
◆[学以致用]
同一物质在相同条件下,被不同氧化剂氧化
1.已知:①2KMnO4+16HC1—2KCL+
的程度越大,氧化剂的氧化性越强。
2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;②Cl2+2FeCl2
例如:2Fe+3Cl,△-2FeC1
--2FeCL;③2KI+2FeCL3—2KCl+I,
Fe+S△FeS
+2FeCl2。则下列判断正确的是()
氧化性:Cl2>S。
A.氧化性:MnOa>Fe3+>Cl2
判断还原剂还原性的原理类似。
B.还原性:CI>I厂>Fe2+>I2
◆[典例示范]
C.Fe3+只有氧化性,Fe2+只有还原性
[例1]某反应中反应物与生成物有:AsH3、
D.由信息推测:CL2+2I—2C1厂+12反应
H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一
可以进行
种未知物质X。
突破点二氧化还原反应的基本规律及其应用]
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反
应的还原剂是
内容
应用
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到
还原剂失电子总数一氧
氧化还原
1mol电子生成X,则X的化学式为
化剂得电子总数=氧化
反应方程
(3)根据上述反应可推知
守恒
剂化合价降低总数=还
式的配平
a.氧化性:KBrO3>H3AsO
规律
原剂化合价升高总数=
和相关
b.氧化性:HAsO4>KBrO
转移电子总数
计算
c.还原性:AsH3>X
d.还原性:X>AsH
在同一个氧化还原反应
比较物质
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后
强弱
中,氧化性:氧化剂>氧
间氧化性、
的化学计量数填入下列方框中,并标出电子
规律
化产物;还原性:还原剂
还原性的
转移的方向和数目:
>还原产物
强弱
多种氧化剂与一种还原
剂相遇,氧化性强的首
判断物质
先后
先得电子被还原;多种
的稳定性
[解题指南]解答本题注意以下两点:
规律
还原剂与一种氧化剂相
和反应
(1)根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大
遇,还原性强的首先失
顺序
于氧化产物;还原剂的还原性大于还原
电子被氧化
产物;
(2)利用得失电子数目相等或者化合价升降
价态归中规律:同种元
相等对氧化还原反应进行配平。
素不同价态之间发生氧
判断物质
[尝试解答]
价态
化还原反应时,高价态
的氧化性、
规律
十低价态→中间价态,
还原性
即“只靠拢,不交叉”
·24
第一章物质及其变化
[典例示范】
液是一种高效消毒剂,主要成分为次氯酸钠
[例2]一定条件下,氨气与一氧化氮发生反
(NaCIO,CI为+1价)是无色或淡黄色液
应:NH3十NO→N2+H2O(未配平)。在
体,且具有刺激性气味。
该反应中,被氧化与被还原的氨原子数之
比为
A.2:3
B.3:2
C.4:5
D.5:6
(1)洁厕灵的主要成分为HC1,“84”消毒液
[尝试解答]
和洁厕灵不能混用。混用会发生反应生成
◆[学以致用]
氯气和aCl,造成中毒现象。请写出该反
2.“柴米油盐、三餐四季,小家热气腾腾”。运
应的化学方程式。并分别用单线桥法和双
用所学知识回答下列问题:
线桥法表示电子转移。
(1)烟火气漫过灶台,刚出锅的饭菜蒸腾着
(2)利用氧化还原反应的知识结合氯元素的
暖雾,一缕阳光斜射进来,出现一道光亮的
价态分析“84”消毒液和洁厕灵的主要成分
通路。该现象化学上称为
具有哪些性质?
(2)厨房中有很多常见的物质,如食盐(NaCl)、
料酒(C2HOH)、食醋(CH COOH)、小苏打
(NaHCO3)、蔗糖(C2H2O1)。
①上述物质的主要成分是电解质的有
(用化学式表示)。
②食醋常用来处理水垢,食醋与CaCO反
应的离子方程式为
(3)加碘盐需待食物做熟后放入,避免KIO
因长时间高温炖炒而发生分解,生成KI和
O2,该反应中氧化产物与还原产物的物质
的量之比为
(4)下列活动或现象涉及氧化还原反应的是
(填标号)。
A.用煤气煮饭
B.电水壶烧水
C.卤水点豆腐
D.用活性炭除异味
E.铁锅生锈
[学科素养培育]
2020年,全球暴发新型冠状病毒肺炎疫情,
全球200多个国家都发现了确诊病例,根据
国家卫健委高级别专家组成员李兰娟院士
在记者会上透露酒精、含氯的消毒剂(如
“84”消毒液)均可有效灭活病毒。“84”消毒
·25·
化学·必修第一册
随堂自测。夯基础
1.在氧化还原反应中,一定有元素化合价发生
失去1×3e
变化。关于氧化还原反应,下列说法正确
C.2Fe+3C12
-2FeCl
的是
得到3×e
得到2×2
A.被氧化的物质是还原剂
D.C十4HNO,(浓)—Cu(NO)2十2N),个+2H,O
B.氧化剂被氧化,还原剂被还原
失去2×2e
C.失去电子,化合价降低的物质是还原剂
5.《资治通鉴》中记载:“杭人削松木为小片,其
D.氧化剂失去电子,化合价升高
薄如纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名日发烛,
2.下列变化中,一定要加入适当的还原剂才能
陈宣帝太建九年,齐后妃贫苦,至以卖烛为
实现的是
(
业。”文中的发烛就是原始的火柴。
A.KMnO,→MnO2
K2Cr2O,是火柴工业用作制造火柴头的氧
B.HC1→Cl2
化剂。在下列反应中:
K2 Cr2O,+14HCI()==2KCI+2CrCl3+
C.Fe2O3→Fe
3Cl2↑+7H2O
D.CaO→CaCO
(1)
元素被氧化,
是氧
3.大蒜是一种调味蔬菜。其贮藏加工部分为
化剂。
其老熟的鳞茎,又称大蒜头。大蒜的储存会
(2)
是氧化产物,
发生氧
用到无水氢化钙或消石灰。氢化钙可作为
化反应。
生氢剂,反应的化学方程式为CaH2+2H,O
(3)在参加反应的盐酸中,起还原剂(被氧
一Ca(OH)2+2H2个。下列说法错误
化)作用的HCI与起酸性作用的HCI的质
的是
量比为
(4)该反应中每生成3分子CL,转移电子数
A.CaH2既是氧化剂,又是还原剂
为
个。
B.H2既是氧化产物,又是还原产物
[课堂小结]
C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂
1.氧化性、还原性的比较依据
D.氧化产物与还原产物的质量比为1:1
氧化性:氧化剂>氧化产物
(1)某一个氧化还原反应中
4.下列标明电子转移的方向和数目的化学方
还原性:还原剂>还原产物
程式中正确的是
(2)金属或非金属活动性顺序;
(3)反应条件;
得到1×2e
(4)产物的价态。
A.Zn+2HCI-
=ZnCl2+H2↑
2.氧化还原反应的基本规律:守恒规律、强弱
失去2×e
规律、先后规律、价态规律。
失去5×e
C温馨提
B.KC1O,+6HC1(浓)=-KC1+3CL,个+3H2O
学习至此,请完成配套训练
得到5Xe
·26·化学·必修第一册
得到电子,C不符合题意:D.该反应是氧化还原反应,
化合价发生改变的只有两种元素,D符合题意。]
突破点二典例示范
「例2][解析]A项,电子转移的方向错误,Si应该得
到电子,C失去电子;B项,钠失去电子,H得到电子,
单线桥法,正确。C项,应是Zn失去2e;D项,应是
Cu失去2e,单线桥中的箭头方向错误。
[答案]B
学以致用
2.D[A.C元素的化合价升高,失去电子2e×2,Si元
素化合价降低,得到电子4e,选项A错误;B.Cl元素
化合价升高,“失去1×5”,C1元素化合价降低,得到
5eX1,选项B错误;C.)元素化合价升高,失去电子
2e一×6,Cl元素化合价降低,得到6e一×2,用单线桥
法表示电子转移时,箭头应从O指向C】元素,选项C
错误;D.Na元素的化合价升高,失去电子eX2,H
元素化合价降低,得到电子eX2,选项D正确;答案
选D。」
学科素养培育
解析:(1)铁粉发生的化学反应为4Fe+3O2+6H2O
-4Fe(OH)3,2Fe(OH)3--Fe2O3+3H2O,上述
反应中铁元素的化合价从0升高到十3价,发生氧化
反应,氧元素化合价从0降低为一2价,发生还原
反应。
(2)Fe,0,十3C0高温2Fe+3C0,该反应中铁被还
原,C)被氧化,所以属于氧化还原反应,但是没有单
质参加反应,所以不属于置换反应。
答案:(1)升高氧化反应还原反应
(2)Fe,0,十3C0高温2Fe十3C0,属于不属于
随堂自测·夯基础
1.D[A、B项涉及金属铜铁被氧化的过程,属于氧化还
原反应:C项中涉及金属元素的化合价降低,属于氧
化还原反应:D项发生的是复分解反应,不属于氧化
还原反应。」
2.C[A项,化合反应不一定是氧化还原反应,如NH3
十HCI一一NH4Cl,孩反应中无电子转移。B项,分解
反应不一定是氧化还原反应,如CaC0,高温Ca0十
CO2个,该反应中无电子转移。C项,置换反应一定是
氧化还原反应,一定发生电子转移。D项,复分解反
应都不是氧化还原反应,无电子转移。]
3.A[化合价有变化的反应一定是氧化还原反应,但不
一定有氧的得失。化合价升高发生的是氧化反应;
Fe3+转化为Fe2+,铁元素的化合价降低;发生的是还
原反应。」
4.D[物质发生还原反应时,所含元素的化合价将降
低,其中C1→C12,化合价由一1价升高为0价,被
氧化;FeCl2→FeCl3,铁元素化合价由十2→+3,
发生氧化反应;C→CO2,碳元素化合价由0→十4,
发生氧化反应;KMnO4→MnO2,锰元素化合价由
十7十4,发生还原反应。」
·16
5.解析:A项,属于化合反应,无单质参加反应,故属于
非氧化还原反应;B项,不属于四种基本反应类型,有
元素化合价变化,属于氧化还原反应:C项,属于分解
反应,有单质生成,故属于氧化还原反应;D项,属于
置换反应,故属于氧化还原反应也属于离子反应:E
项,属于复分解反应,属于非氧化还原反应,属于离子
反应。
答案:A C D E B、C、DD、E
第2课时
氧化剂和还原剂
教材梳理·探新知
基础梳理
知识点一
1.降低得到偏向升高失去偏离2.C12、O2
浓硫酸、硝酸KMnO4、FeCl3Al、Zn、FeH2、C
cO
预习质检
(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)/(7)×
(8)×
重难突破·释疑惑
突破点一典例示范
[例1][解析](1)已知KBrO3为得电子物质,故其
化合价一定降低,作氧化剂,那么还原剂只能是题目
所提供的AsH3,AsH3中As的化合价为一3价,反应
后变为含十5价As的H3AsO4,故还原剂为AsH3。
(2)0.2 mol KBrO3在反应中得1mol电子,故1mol
KBrO3得5mol电子,即反应后Br的化合价应从十5
价降为0价,故另一物质为Br2。
(3)此题的考点为氧化还原反应中的基本规律:氧化剂的
氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大于还原产物,故
选a、c。
(4)因为氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物已知,可
直接进行配平。
As:一3价→十5价升8价
Br:十5价→0价降5价
根据化合价升降相等,在AsH3前配化学计量数5,在
KBrO3前配化学计量数8,在Br2前配化学计量数4,
再根据K原子守恒,K2SO4应在生成物中,化学计量
数为4;则H2SO4应在反应物中,化学计量数为4;H2O
在生成物中,化学计量数为4:配平后用单线桥标出电子
转移方向和数目
40e-
4H.SO,+5AsHg+8KBrO,-5HAsO,+4K:SO,+4Br:+4HO
还原剂氧化剂氧化产物
还原产物
[答案](1)AsH3(2)Br2(3)a、c
40e
(4)5AsH2
8KBrO2
学以致用
1.D[根据在同一个氧化还原反应中有氧化剂的氧化
性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,故
2
①2KMnO4+16HC1==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+
8H2O氧化性:MnO1>Cl2,还原性:CI->Mn2+;②
Cl2+2FeCl2一-2FeCl3氧化性:Cl2>Fe3+,还原
性:Fe2+>CI-;③2KI+2FeCl3—2KCl+I2+
2FeCl2氧化性:Fe3+>L2,还原性:I>Fe2+,据此
分析:
A.由分析可知:氧化性:MnO1>Cl2>Fe3+,错误:
B.由分析可知:还原性:I>Fe2+>C1>I2,B
错误;
C,Fe3+处于铁的最高价故只有氧化性,Fe2+处在中
间化合价,故既有还原性又有氧化性,C错误;
D.由信息推测:CL2的氧化性强于12,故反应C12十
21厂一一2C1厂十I2符合氧化还原反应进行的强弱规律
可以进行,D正确。]
突破点二典例示范
[例2][解析]在氧化还原反应中,得失电子数目相
等。NH3中N的化合价为一3价,反应后变为0,作
还原剂被氧化:NO中N的化合价为十2价,反应后变
为0,作氧化剂被还原。为保持得失电子数目相等,则
应为2个NH3和3个NO反应,所以被氧化与被还原
的氨原子的原子个数比为2:3。
[答案]A
学以致用
2.解析:(1)该现象是气溶胶对光线的散射作用,化学上
称为丁达尔现象(或丁达尔效应):
(2)①NaCI(盐)、CH3C(OOH(弱酸)、NaHCO3(盐)是
电解质;C2H5OH(乙醇)、C12H22O11(蔗糖)是非电解
质,因此电解质为:NaCl、CH3COOH、Na HCO3;
②酷酸(CH3COOH)是弱酸,与碳酸钙(CaCO3)反应
的离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH一
2CH3CO0+Ca2++H20+CO2↑;
(3)KI03分解反应的化学方程式为2KI0?△2K1十
3)2个。O从一2价升至0价,)2为氧化产物,I从十5
价降至一1价,KI为还原产物,因此氧化产物与还原
产物的物质的量之比为3:2:
(4)A.煤气燃烧是氧化还原反应,A符合题意;B.电水
壶烧水是物理变化,不涉及氧化还原反应,B不符合题
意:C.卤水,点豆腐属于胶体聚沉,物理变化,C不符合
题意;D.用活性炭除异味是物理吸附,不涉及氧化还
原反应,D不符合题意:E.F被氧化,是氧化还原反
应,E符合题意:因此涉及氧化还原反应的是AE。
答案:(1)丁达尔现象或丁达尔效应
(2)①NaCl、CH3COOH、NaHCO3
2CaCO3+2CH3COOH-2CH2COO-+Ca2++
H2O+CO2↑
(3)3:2
(4)AE
·16
参考答案
学科素养培育
e
[提示](1)NaClO十2HC一NaC+Cl2↑+HO
得到1×e
NaClO+2HCl—NaCl+Cl2↑+H2O
失去1×e
(2)NaClO中CI为十1价,处于氯的中间价态,既有氧
化性又有还原性;HC1中C1为一1价,处于氯的最低
价态,只有还原性。
随堂自测·夯基础
1.A[还原剂应是被氧化的物质,所以A项正确:氧化
剂被还原,还原剂应被氧化,所以B项错误;还原剂应
失电子、化合价升高,所以C项错误;氧化剂应得电
子、化合价降低,所以D项错误。]
2.C[需加还原剂才能实现的变化,应该是反应后元素
的化合价降低的变化。A项中锰元素由十7价变化到十
4价,可另加还原剂实现此变化,但也可以是KMO1受
热分解,不一定要另加还原剂,B项中氯元素化合价升
高,D项中化合价没有变化,都不合题意。C项中
Fe2O3转化为Fe要用还原剂,如CO。]
3.A[分析反应:
化合价升高,被氧化,生成氧化产物
CaH2+2 H2O--Ca(OH)2+2H2
化合价降低,被还原,生成还原产物
由反应前后元素的化合价变化可知:CaH2是还原剂,
H2O是氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物,且来
源于CaH2和H2O中氢原子的个数相等,即氧化产物
与还原产物的质量之比为1:1。]
4.B[A项,锌失去电子,氢元素得到电子,错误;B项,
氯酸钾中氯元素由十5价降低到0价,得到5个电子,
HCI中氯元素由一1价升高到0价,失去5个电子,正
确;C项,2mol铁失去6mol电子,3mol氯气得到
6mol电子,错误;D项,1mol铜失去2mol电子,硝酸
得到2mol电子,错误。]
5.解析:(1)反应中氯元素的化合价由一1价升高到0
价,被氧化:K2Cr2O7中铬元素的化合价由十6价降低
到+3价,被还原,K2Cr2O,作氧化剂。(2)HCl
C2,氯元素化合价升高,发生氧化反应,C2为氧化产
物。(3)14个HC1分子参加反应,有6个HC1分子被
氧化,生成3个C2分子,另外8个HCI分子起酸性作
用,所以起还原剂(被氧化)作用的HCI与起酸性作用
的HCl的质量比为6:8=3:4。(4)氯元素的化合价
由一1价变到0价,故生成3个C12分子转移电子数
为3×2×[0-(-1)]=6个。
答案:(1)氣K2Cr2O7(2)Cl2HC1(3)3:4
(4)6
3