第二章第三講 氧化還原反應

1、一、氧化還原反應一、氧化還原反應1氧化還原反應氧化還原反應(1)概念：有元素概念：有元素 升降的化學反應。升降的化學反應。(2)特征：反應前后元素的特征：反應前后元素的 發(fā)生了改變。發(fā)生了改變。(3)實質：反應過程中有實質：反應過程中有 轉移。轉移?；蟽r化合價電子電子化合價化合價2有關概念及相互關系有關概念及相互關系MnO2Cl22NA3氧化還原反應與四種基本反應類型之間的關系氧化還原反應與四種基本反應類型之間的關系思考思考感悟感悟1有單質參加或生成的反應是否一定是氧化還原反應？有單質參加或生成的反應是否一定是氧化還原反應？提示提示不一定，如不一定，如3O22O3。4電子轉移的表示方法電子轉

2、移的表示方法Cu與稀與稀HNO3反應中電子轉移的方向和數(shù)目可表示為：反應中電子轉移的方向和數(shù)目可表示為：(1)雙線橋法：雙線橋法： ;(2)單線橋法：單線橋法： .二、常見的氧化劑和還原劑二、常見的氧化劑和還原劑1常見氧化劑常見氧化劑物質類型物質類型舉例舉例對應還原產(chǎn)物對應還原產(chǎn)物活潑的非活潑的非金屬單質金屬單質X2(鹵素鹵素) O2 XH2O、OH物質類型物質類型舉例舉例對應還原產(chǎn)物對應還原產(chǎn)物元素處于元素處于高化合價高化合價時的化合時的化合物或離子物或離子氧化物氧化物MnO2 含氧酸含氧酸濃硫酸濃硫酸 HNO3 鹽鹽KMnO4 Fe3 過氧化物過氧化物Na2O2、H2O2Mn2SO2NO或

3、或NO2Mn2Fe2、FeH2O2.常見還原劑常見還原劑物質類型物質類型舉例舉例對應氧化產(chǎn)物對應氧化產(chǎn)物活潑的金屬單質活潑的金屬單質Zn 活潑的非金屬單質活潑的非金屬單質H2 C Zn2H2OCO、CO2物質類型物質類型舉例舉例對應氧化產(chǎn)物對應氧化產(chǎn)物元素處于低化合價元素處于低化合價時的化合物或離子時的化合物或離子氧化物氧化物CO SO2酸酸HI 鹽鹽Fe2 CO2I2Fe3 3.具有中間價態(tài)的物質具有中間價態(tài)的物質既有氧化性，又有還原性，一般情況下主要表現(xiàn)某一方既有氧化性，又有還原性，一般情況下主要表現(xiàn)某一方面的性質面的性質Fe3FeO2H2O或或OH還原性還原性還原性還原性氧化性氧化性S

4、思考思考感悟感悟2HI只有還原性嗎？只有還原性嗎？提示提示HI中，氫元素表現(xiàn)氧化性，碘元素表現(xiàn)中，氫元素表現(xiàn)氧化性，碘元素表現(xiàn)還原性。還原性。解析：解析：判斷某反應是否屬于氧化還原反應的方法是檢查判斷某反應是否屬于氧化還原反應的方法是檢查反應前后元素的化合價有無變化。反應前后元素的化合價有無變化。A中的氯元素，中的氯元素，B中中的碳、鐵兩元素，的碳、鐵兩元素，D中硫、氮兩元素化合價均有變化，中硫、氮兩元素化合價均有變化，屬于氧化還原反應，唯有屬于氧化還原反應，唯有C中各元素的化合價無變化，中各元素的化合價無變化，故不屬于氧化還原反應。故不屬于氧化還原反應。答案：答案： C2某氧化還原反應中有反

5、應物和生成物共六種：某氧化還原反應中有反應物和生成物共六種：NO、FeSO4、Fe(NO3)3、H2O、HNO3、和、和Fe2(SO4)3。其。其中中HNO3為反應物，則該氧化還原反應中的還原劑為為反應物，則該氧化還原反應中的還原劑為()ANOBFeSO4CFe(NO3)3 DFe2(SO4)3答案：答案： B解析：解析：在給的六種物質中，在給的六種物質中，F(xiàn)e(NO3)3、Fe2(SO4)3、HNO3具有氧化性，具有氧化性，NO、FeSO4具有還原性，由于氧化性具有還原性，由于氧化性HNO3Fe3，所以氧化劑為，所以氧化劑為HNO3，還原劑為，還原劑為FeSO4。3小美在奧運五連環(huán)中填入了小

6、美在奧運五連環(huán)中填入了5種物質，相連環(huán)物質間種物質，相連環(huán)物質間能發(fā)生反應，不相連環(huán)物質間不能發(fā)生反應。你認能發(fā)生反應，不相連環(huán)物質間不能發(fā)生反應。你認為為“五連環(huán)五連環(huán)”中物質間發(fā)生的反應，沒有涉及的基本反中物質間發(fā)生的反應，沒有涉及的基本反應類型和屬于氧化還原反應的個數(shù)有應類型和屬于氧化還原反應的個數(shù)有 ()A復分解反應、復分解反應、1個個 B分解反應、分解反應、2個個C化合反應、化合反應、3個個 D置換反應、置換反應、2個個答案：答案： B解析：解析： Fe與稀鹽酸反應屬于置換反應、氧化還原反應；與稀鹽酸反應屬于置換反應、氧化還原反應；稀鹽酸與稀鹽酸與NaOH溶液反應屬于復分解反應，非氧

7、化還原溶液反應屬于復分解反應，非氧化還原反應；反應；NaOH溶液與溶液與CO2的反應屬于非氧化還原反應；的反應屬于非氧化還原反應；CO2和和C的反應屬于化合反應，氧化還原反應。的反應屬于化合反應，氧化還原反應。4下列物質在空氣中久置變質，在變質過程中，既有下列物質在空氣中久置變質，在變質過程中，既有氧化還原反應發(fā)生，又有非氧化還原反應發(fā)生的氧化還原反應發(fā)生，又有非氧化還原反應發(fā)生的是是()A食鹽食鹽 B漂白粉漂白粉C氯水氯水 D生石灰生石灰答案：答案： B5判斷下列標明電子轉移的方向和數(shù)目的化學方程式的正判斷下列標明電子轉移的方向和數(shù)目的化學方程式的正誤誤(正確的打正確的打“”，錯誤的打，錯誤

8、的打“”)。()()()答案：答案： (1)(2)(3)(4)解析：解析：(1)2 mol Na與水反應時轉移與水反應時轉移2 mol電子，正確。電子，正確。(2)2 mol Fe與與Cl2反應時，轉移反應時，轉移6 mol電子，錯誤。電子，錯誤。(3)KClO3作氧化劑，作氧化劑，HCl作還原劑，電子轉移的方向，作還原劑，電子轉移的方向，錯誤。錯誤。(4)Cu與濃與濃HNO3反應時得失電子數(shù)目應相等，錯誤。反應時得失電子數(shù)目應相等，錯誤。6“綠色試劑綠色試劑”雙氧水可作為礦業(yè)廢液消毒劑，如消除采礦業(yè)雙氧水可作為礦業(yè)廢液消毒劑，如消除采礦業(yè)廢液中的氰化物廢液中的氰化物(如如KCN)，反應的化學

9、方程式為：，反應的化學方程式為：KCNH2O2H2O=ANH3。回答下列問題：?；卮鹣铝袉栴}：(1)生成物生成物A的化學式為的化學式為_。(2)在標準狀況下有在標準狀況下有0.448 L氨氣生成，則轉移的電子數(shù)為氨氣生成，則轉移的電子數(shù)為_。(3)反應中被氧化的元素為反應中被氧化的元素為_。(4)H2O2被稱為被稱為“綠色氧化劑綠色氧化劑”的理由是的理由是_。解析：解析： (1)根據(jù)化學反應中元素守恒原則可知，根據(jù)化學反應中元素守恒原則可知，A的化的化學式為學式為KHCO3。(2)H2O2中中O的化合價為的化合價為1價，反應后變?yōu)閮r，反應后變?yōu)?價，每價，每生成生成1 mol NH3，轉移，轉

10、移2 mol電子，標準狀況下電子，標準狀況下0.448 L NH3的物質的量為的物質的量為0.02 mol，則轉移電子的物質的量為，則轉移電子的物質的量為0.04 mol，轉移的電子數(shù)為，轉移的電子數(shù)為2.4081022。(3)反應中被氧化的元素為反應中被氧化的元素為C，C元素的化合價由元素的化合價由2價價變?yōu)樽優(yōu)?價。價。答案：答案：(1)KHCO3(2)2.4081022(3)C(碳碳)(4)H2O2還原產(chǎn)物為還原產(chǎn)物為H2O，沒有毒性和污染性，沒有毒性和污染性考綱展示考綱展示考點關注考點關注(1)了解氧化還原反應的本質是了解氧化還原反應的本質是電子轉移電子轉移(2)了解常見的氧化還原反應

11、了解常見的氧化還原反應(3)掌握常見氧化還原反應的配掌握常見氧化還原反應的配平和相關計算平和相關計算(1)考查氧化還原反應的考查氧化還原反應的基本概念基本概念(2)物質氧化性、還原性物質氧化性、還原性的強弱判斷的強弱判斷(3)氧化還原反應在生產(chǎn)、氧化還原反應在生產(chǎn)、生活中的應用生活中的應用1依據(jù)反應方程式依據(jù)反應方程式氧化劑還原劑氧化劑還原劑=還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物。還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物。氧化性：氧化劑氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物，氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑還原性：還原劑還原產(chǎn)物。還原產(chǎn)物。2依據(jù)元素周期表依據(jù)元素周期表(1)同周期從左到右，金屬元素的金屬性逐漸減弱，對應同周期從左到右，金屬元素的金屬性逐漸減弱

12、，對應陽離子的氧化性逐漸增強；非金屬元素的非金屬性陽離子的氧化性逐漸增強；非金屬元素的非金屬性逐漸增強，對應陰離子的還原性逐漸減弱。逐漸增強，對應陰離子的還原性逐漸減弱。(2)同主族從上到下，金屬元素的金屬性逐漸增強，對應同主族從上到下，金屬元素的金屬性逐漸增強，對應陽離子的氧化性逐漸減弱；非金屬元素的非金屬性陽離子的氧化性逐漸減弱；非金屬元素的非金屬性逐漸減弱，對應陰離子的還原性逐漸增強。逐漸減弱，對應陰離子的還原性逐漸增強。4依據(jù)反應條件及反應的劇烈程度依據(jù)反應條件及反應的劇烈程度反應條件要求越低，反應越劇烈，對應物質的氧化反應條件要求越低，反應越劇烈，對應物質的氧化性或還原性越強，如是否

13、加熱、有無催化劑及反應性或還原性越強，如是否加熱、有無催化劑及反應溫度高低等。溫度高低等。6依據(jù)電化學原理依據(jù)電化學原理原電池中，負極物質的還原性一般強于正極物質，用原電池中，負極物質的還原性一般強于正極物質，用惰性電極電解混合溶液時，在陰極先放電的陽離子的惰性電極電解混合溶液時，在陰極先放電的陽離子的氧化性強，在陽極先放電的陰離子的還原性強。氧化性強，在陽極先放電的陰離子的還原性強。7依據(jù)物質的濃度及溶液酸堿性依據(jù)物質的濃度及溶液酸堿性(1)具有氧化性具有氧化性(或還原性或還原性)的物質的濃度越大，其氧化性的物質的濃度越大，其氧化性( 或還原性或還原性)越強；反之，其氧化性越強；反之，其氧化

14、性(或還原性或還原性)越弱。例越弱。例 如：氧化性：如：氧化性：HNO3(濃濃)HNO3(稀稀)。(2)溶液的酸堿性對物質的氧化性、還原性強弱亦有影響，溶液的酸堿性對物質的氧化性、還原性強弱亦有影響， KMnO4在酸性、中性、堿性溶液中的氧化性依次減弱。在酸性、中性、堿性溶液中的氧化性依次減弱。特點提醒特點提醒 (1)氧化性、還原性的強弱取決于得失電子的難易，與得氧化性、還原性的強弱取決于得失電子的難易，與得 失電子的數(shù)目無關。失電子的數(shù)目無關。(2)根據(jù)金屬活動性順序判斷陽離子的氧化性強弱時要注根據(jù)金屬活動性順序判斷陽離子的氧化性強弱時要注 意意Fe2和和Fe3的位置。的位置。例例1(201

15、1濰坊質檢濰坊質檢)根據(jù)反應：根據(jù)反應：2H2SO2=2S2H2O,4NaIO22H2SO4=2I22Na2SO42H2O，Na2SI2=2NaIS。下列物質的氧化性強弱判斷正確。下列物質的氧化性強弱判斷正確的是的是()AO2I2SBH2SNaIH2OCSI2O2 DH2ONaIH2S答案答案A解析解析根據(jù)氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化根據(jù)氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，由三個反應可知氧化性：產(chǎn)物的氧化性，由三個反應可知氧化性：O2S、O2I2、I2S，故氧化性：，故氧化性：O2I2S。11.往往FeBr2溶液中通入少量溶液中通入少量Cl2，哪種離子先被氧化？，哪種離子

16、先被氧化？若改為若改為FeI2呢？呢？答案：答案：FeBr2中中Fe2先被氧化，先被氧化，F(xiàn)eI2中中I先被氧化。先被氧化。12.今有下列三個氧化還原反應：今有下列三個氧化還原反應：2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl32KMnO416HCl(濃濃)=2KCl2MnCl25Cl28H2O若某溶液中含有若某溶液中含有Fe2和和I共存，要除去共存，要除去I而不氧化而不氧化Fe2和和Cl，則可以加入的試劑是，則可以加入的試劑是 ()ACl2 BKMnO4CFeCl3 DHCl答案：答案： C1守恒規(guī)律守恒規(guī)律對于一個完整的氧化還原反應，化合價升降總數(shù)相對于一個完

17、整的氧化還原反應，化合價升降總數(shù)相等，得失電子總數(shù)相等。等，得失電子總數(shù)相等。2強弱規(guī)律強弱規(guī)律較強氧化性的氧化劑跟較強還原性的還原劑反應，較強氧化性的氧化劑跟較強還原性的還原劑反應，生成弱還原性的還原產(chǎn)物和弱氧化性的氧化產(chǎn)物。生成弱還原性的還原產(chǎn)物和弱氧化性的氧化產(chǎn)物。3轉化規(guī)律轉化規(guī)律氧化還原反應中，以元素相鄰價態(tài)間的轉化最易；氧化還原反應中，以元素相鄰價態(tài)間的轉化最易；同種元素不同價態(tài)之間若發(fā)生反應，元素的化合價同種元素不同價態(tài)之間若發(fā)生反應，元素的化合價只靠近而不交叉；同種元素相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化只靠近而不交叉；同種元素相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應。還原反應。4難易規(guī)律難易規(guī)律越易失電

18、子的物質，失電子后就越難得電子，越易得越易失電子的物質，失電子后就越難得電子，越易得電子的物質，得電子后就越難失去電子；一種氧化劑電子的物質，得電子后就越難失去電子；一種氧化劑同時和幾種還原劑相遇時，優(yōu)先與還原性最強的還原同時和幾種還原劑相遇時，優(yōu)先與還原性最強的還原劑發(fā)生反應；同理，一種還原劑遇到多種氧化劑時，劑發(fā)生反應；同理，一種還原劑遇到多種氧化劑時，優(yōu)先與氧化性最強的氧化劑發(fā)生反應。優(yōu)先與氧化性最強的氧化劑發(fā)生反應。5價態(tài)規(guī)律價態(tài)規(guī)律元素處于最高價態(tài)，只有氧化性；元素處于最低價元素處于最高價態(tài)，只有氧化性；元素處于最低價態(tài)，只有還原性；元素處于中間價態(tài)，既有氧化性態(tài)，只有還原性；元素處

19、于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性，但主要表現(xiàn)其中一種性質。又有還原性，但主要表現(xiàn)其中一種性質。特別提醒特別提醒(1)應用守恒規(guī)律，可進行氧化還原方程式的配平和計算。應用守恒規(guī)律，可進行氧化還原方程式的配平和計算。(2)運用強弱規(guī)律，可比較物質間的氧化性，還原性的強弱。運用強弱規(guī)律，可比較物質間的氧化性，還原性的強弱。(3)運用轉化規(guī)律，可判斷氧化還原反應能否進行及反應的運用轉化規(guī)律，可判斷氧化還原反應能否進行及反應的 產(chǎn)物。產(chǎn)物。(4)運用難易規(guī)律，可判斷物質的穩(wěn)定性及反應順序。運用難易規(guī)律，可判斷物質的穩(wěn)定性及反應順序。(5)運用運用“價態(tài)規(guī)律價態(tài)規(guī)律”可判斷物質的氧化性和還原性?？膳袛辔镔|

20、的氧化性和還原性。例例2根據(jù)表中信息，判斷下列敘述中正確的是根據(jù)表中信息，判斷下列敘述中正確的是()序號序號氧化劑氧化劑還原劑還原劑 其他反應物其他反應物產(chǎn)物產(chǎn)物產(chǎn)物產(chǎn)物Cl2FeBr2ClKMnO4H2O2H2SO4Mn2O2KClO3濃鹽酸濃鹽酸Cl2答案答案A誤區(qū)警示誤區(qū)警示在一個氧化還原反應中，氧化劑和在一個氧化還原反應中，氧化劑和還原劑可以是不同物質，也可以是同種還原劑可以是不同物質，也可以是同種物質，如物質，如Cl2H2O=HClHClO中，中，Cl2既是氧化劑，又是還原劑。氧化產(chǎn)物既是氧化劑，又是還原劑。氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物可以是不同物質，也可以是和還原產(chǎn)物可以是不同物質，也可以是

21、同種物質，如例題同種物質，如例題2中的反應中的反應，Cl2既既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物。是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物。21.例題例題2中的中的FeBr2、H2O2和和HCl都是還原劑，寫出三都是還原劑，寫出三種物質充當氧化劑的任意三個離子反應。種物質充當氧化劑的任意三個離子反應。答案：答案：MgFe2=Mg2FeH2O22Fe22H=2Fe32H2O2HZn=Zn2H222.已知在熱的堿性溶液中，已知在熱的堿性溶液中，NaClO發(fā)生如下反應：發(fā)生如下反應：3NaClO=2NaClNaClO3。在相同條件下。在相同條件下NaClO2也能發(fā)生類似的反應，其最終產(chǎn)物是也能發(fā)生類似的反應，其最終產(chǎn)物是 (

22、)ANaCl、NaClOBNaCl、NaClO3CNaClO、NaClO3 DNaClO3、NaClO4答案：答案： B23.已知氧化還原反應：已知氧化還原反應：2Cu(IO3)224KI12H2SO4=2CuI13I212K2SO412H2O，其中，其中1 mol氧化劑在反應中得到的電子為氧化劑在反應中得到的電子為 ()A10 mol B11 molC12 mol D13 mol答案：答案： B解析：解析：氧化劑是氧化劑是Cu(IO3)2，有，有Cu、I兩種元素得電子，還兩種元素得電子，還原劑是原劑是KI，只有，只有I失電子，根據(jù)價態(tài)轉化規(guī)律，失電子，根據(jù)價態(tài)轉化規(guī)律，24 mol KI中有

23、中有2 mol生成生成CuI,22 mol生成生成I2,22 mol KI生成生成I2失失22 mol電子，即電子，即1 mol Cu(IO3)2得到得到11 mol電子。電子。1配平方法配平方法化合價升降法化合價升降法2計算方法計算方法得失電子守恒法得失電子守恒法解題的一般步驟為：解題的一般步驟為：(1)找出氧化劑、還原劑及相應的還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物。找出氧化劑、還原劑及相應的還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物。(2)找準一個原子或離子得失電子數(shù)找準一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學式中粒子的注意化學式中粒子的個數(shù)個數(shù))。(3)根據(jù)題中物質的物質的量和得失電子守恒列出等式。根據(jù)題中物質的物質的量和得失電子守恒

24、列出等式。n(氧化劑氧化劑)變價原子個數(shù)變價原子個數(shù)化合價變化值化合價變化值(高價低價高價低價)等于等于n(還原劑還原劑)變價原子個數(shù)變價原子個數(shù)化合價變化值化合價變化值(高價高價低價低價)。特別提醒特別提醒對于多步連續(xù)進行的氧化還原反應，只要中對于多步連續(xù)進行的氧化還原反應，只要中間各步反應過程中電子沒有損耗，可直接找出起始物和間各步反應過程中電子沒有損耗，可直接找出起始物和最終產(chǎn)物，刪去中間產(chǎn)物，建立二者之間的守恒關系，最終產(chǎn)物，刪去中間產(chǎn)物，建立二者之間的守恒關系，快速求解?？焖偾蠼狻４鸢复鸢窧解析解析根據(jù)氧化還原反應中的電子守恒可知：根據(jù)氧化還原反應中的電子守恒可知：02 mol20.

25、1 mol2(6n)1 mol，則，則n3。31.在一定條件下，分別以高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化在一定條件下，分別以高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫氫(H2O2)為原料制取氧氣，當制得同溫、同壓下相同為原料制取氧氣，當制得同溫、同壓下相同體積的體積的O2時，三個反應中轉移的電子數(shù)之比為時，三個反應中轉移的電子數(shù)之比為 ()A1 1 1 B2 2 1C2 3 1 D4 3 2答案：答案：B解析：解析：KMnO4和和KClO3中的氧都為中的氧都為2價，生成價，生成O2時時價態(tài)升高價態(tài)升高2，H2O2中的氧為中的氧為1價，生成價，生成O2時價態(tài)升高時價態(tài)升高1，故生成，故生成1 mol O2，前二者轉移，前二者轉移4 mol電子，而后者電子，而后者轉移轉移2 mol電子，三個反應中轉移的電子數(shù)之比為電子，三個反應中轉移的電子數(shù)之比為2 2 1。解析：解析：分析反應可知，分析反應可知，Ce元素從元素從3價升到價升到4價，而