2019-2020学年新教材高中化学 第一章 物质及其变化 第三节 氧化还原反应 第二课时 氧化剂和还原剂学案 新人教版必修第一册

第二课时氧化剂和还原剂学习目标：1.认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。2.了解常见的氧化剂、还原剂。3.了解氧化还原反应的应用及基本规律。1氧化剂和还原剂(1)氧化剂氧化剂是得到电子(或电子对偏向)的物质，具有氧化性。氧化剂在反应时所含元素的化合价降低，本身被还原。常见的氧化剂：cl2、o2等非金属单质，kmno4、hno3、h2o2等化合物。(2)还原剂还原剂是失去电子(或电子对偏离)的物质，具有还原性。还原剂在反应时所含元素的化合价升高，本身被氧化。常见的还原剂：金属单质，c、h2等非金属单质，co等化合物。2氧化产物和还原产物(1)氧化产物：还原剂被氧化生成的物质。(2)还原产物：氧化剂被还原生成的物质。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)氧化剂得电子被氧化为还原产物()(2)非金属单质在反应中只作氧化剂()(3)在氧化还原反应中，金属单质作反应物时一定是还原剂()(4)还原剂失去电子具有氧化性()(5)元素处于最高化合价时一定具有强氧化性()答案(1)(2)(3)(4)(5)2用“双线桥”表示下列反应的电子转移方向和数目，并在“反应物”“生成物”化学式下方注明氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。(1)3cofe2o33co22fe_(2)2kclo32kcl3o2_(3)2nacl22nacl_答案知识点一氧化剂、还原剂1.从电子转移角度认识氧化剂、还原剂2常见的氧化剂、还原剂氧化剂还原剂单质o2、cl2、br2na、mg、al、h2、c化合物氧化物mno2、co2、na2o2co、so2盐fecl3、kmno4、kclo3feso4、na2so3含氧酸hno3、浓h2so4h2so3无氧酸hclhcl、h2s、hbr3.相应关系【典例1】实验室制取少量的氮气，常利用的反应是nano2nh4clnacln22h2o。关于该反应说法正确的是()anano2是还原剂bn2只是氧化产物cnh4cl中的氮元素被氧化dn2既是氧化剂又是还原剂思路启迪解决此类问题时，要准确理解氧化还原反应的相关概念。解析“化合价变化”如下：nao2h4clnacl22h2o据概念可知：nano2是氧化剂、nh4cl是还原剂、n2既是氧化产物又是还原产物。答案c元素化合价变化是分析一切氧化还原反应问题的前提和基础，正确标出各元素的化合价是分析氧化还原反应的关键和突破口。具体方法是找变价，判类型；分升降，定其他。针对训练1在下列反应中，hcl作还原剂的是_，hcl作氧化剂的是_。anaohhcl=naclh2obzn2hcl=zncl2h2cmno24hcl(浓)mncl22h2ocl2dcuo2hcl=cucl2h2o解析naoh与hcl发生复分解反应，不是氧化还原反应，故a不选；b.hcl中h元素的化合价由1价降低到0价，得电子，作氧化剂；c.hcl中的cl元素的化合价由1价升高到0价，失电子，作还原剂；d.各元素的化合价均未发生变化，不是氧化还原反应。答案cb知识点二氧化性和还原性1.氧化性、还原性的概念(1)氧化性：氧化剂所表现出得电子的性质。(2)还原性：还原剂所表现出失电子的性质。注：(1)氧化性、还原性的强弱只与该元素原子得失电子的难易程度有关，而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强，其氧化性就越强；失电子能力越强，其还原性就越强。(2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2kmno4k2mno4mno2o2中，参加反应的kmno4既表现了还原性，又表现了氧化性。2氧化性、还原性和元素化合价之间的关系注：元素的化合价处于最高(最低)价态时，具有氧化(还原)性，但不一定具有强氧化(还原)性，如na(f)。3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判断氧化性：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判断特点：上左下右可反应，隔之愈远愈易行。(3)根据反应条件判断当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如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。如：4hcl(浓)mno2mncl22h2ocl216hcl(浓)2kmno4=2kcl2mncl28h2o5cl2氧化性：kmno4mno2。判断还原剂还原性的原理与此类似。(4)根据氧化产物的化合价高低判断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。如：2fe3cl22fecl3fesfes氧化性：cl2s。判断还原剂还原性的原理与此类似。【典例2】根据反应式：2fe32i=2fe2i2，br22fe2=2br2fe3，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是()abr、fe2、ibi、fe2、brcbr、i、fe2dfe2、i、br思路启迪解决此类问题时，一定要清楚氧化还原反应中氧化性、还原性强弱比较口诀：“比什么性，找什么剂，产物之性小于剂，联合对比自成序”。解析反应中还原剂是i，还原产物是fe2，故还原性：ife2；反应中还原剂是fe2，还原产物是br，故还原性：fe2br，所以还原性从强到弱的顺序为ife2br。答案b在同一个氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。同时要注意，氧化性、还原性的强弱只与得失电子的难易程度有关，与得失电子的数目没有关系。针对训练2已知反应：2fecl32ki=2fecl22kcli22fecl2cl2=2fecl3i2so22h2o=h2so42hi判断下列物质氧化性由强到弱的顺序正确的是()aife2clso2bcl2fe3i2so2cfe2iclso2dcl2fe3so2i2解析根据氧化还原反应中“前强后弱”规律可知氧化性：fecl3i2；cl2fecl3；i2so2，综上所述氧化性：cl2fecl3i2so2。答案b知识点三氧化还原反应的规律及其应用1.氧化还原反应的规律(1)得失电子守恒规律氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数，表现为元素化合价升高的总数等于元素化合价降低的总数。(2)价态规律“高价氧化、低价还原、中间价态两头兼”即最高价时只有氧化性，最低价时只有还原性，中间价态时既有氧化性又有还原性。(3)先强后弱规律同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如在febr2溶液中(还原性fe2br)通入cl2时，fe2先与cl2反应。同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有fe3、cu2、h的溶液中加入fe粉，fe粉先与fe3反应，然后依次为cu2、h。(4)价态归中规律同种元素在不同的反应物中有两种不同的价态(高价、低价)，反应后转化成中间价态，即其产物的价态既不相互交换，也不交错。例如：h2s和浓硫酸作用，h2s不可能被氧化成h2so4，同样浓硫酸的还原产物也不可能为h2s。此反应中s为氧化产物，so2为还原产物，两者不可能互换。相邻价态之间不发生氧化还原反应，如s与so2、so2与h2so4、h2s与s之间均不反应。2氧化还原反应方程式的配平(1)配平原则(2)常用方法化合价升降法【典例3】在含有cu(no3)2、mg(no3)2、agno3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是()amgbcucagdh2思路启迪解答此类问题时首先要特别注意多种氧化剂之间氧化性强弱的顺序，其次要考虑到氧化还原反应的先后规律。解析由金属活动性顺序可知，cu2、mg2、ag、h的氧化性由强到弱的顺序为agcu2hmg2，故混合液与锌粉反应时，首先置换出ag。答案c(1)当溶液中同时含有几种还原剂时，反应顺序按还原性从强到弱的先后顺序发生反应。(2)当溶液中同时含有几种氧化剂时反应顺序按氧化性从强到弱的先后顺序发生反应。针对训练3氢化钙(cah2)可作为生氢剂，反应的化学方程式为cah22h2o=ca(oh)22h2，下列说法不正确的是()acah2既是还原剂，又是氧化剂bh2既是氧化产物，又是还原产物ccah2是还原剂，h2o是氧化剂d氧化产物与还原产物质量比为11解析在反应cah22h2o=ca(oh)22h2中，cah2中的氢元素化合价是1价，反应后变为h2中的0价，化合价升高，cah2作还原剂；h2o中的氢元素化合价是1价，反应后变为h2中的0价，化合价降低，h2o作氧化剂，h2既是氧化产物，又是还原产物，在该反应中氧化产物与还原产物质量比为11，选项a错误，其余选项正确。答案a课堂归纳小结知识脉络核心要点1氧化剂是得到电子的物质，具有氧化性，被还原为还原产物。2还原剂是失去电子的物质，具有还原性，被氧化为氧化产物。3氧化剂得电子的能力越强，其氧化性越强，还原剂失电子的能力越强，其还原性越强。4在给定的氧化还原反应中，氧化剂的氧化性氧化产物，还原剂的还原性还原产物。1下列说法正确的是()a在氧化还原反应中，氧化剂经化学变化变成还原剂b在氧化还原反应中，氧化剂被氧化，还原剂被还原c在化学反应中，能把其他物质氧化的物质是氧化剂d在氧化还原反应中，还原剂生成的氧化产物一定只具有氧化性解析氧化剂、还原剂都是反应物，氧化剂经化学变化变成还原产物，a项错误；氧化剂得电子被还原，还原剂失电子被氧化，b项错误；氧化剂能把其他物质氧化，还原剂能把其他物质还原，c项正确；还原剂、还原产物都具有还原性，氧化剂、氧化产物都具有氧化性，但氧化产物也可能具有还原性，d项错误。答案c2下列各组微粒中只有还原性的是()af、co、na bna、i、zncfe3、so、nodfe3、o2、h2o2解析na、zn是金属单质只具有还原性，i是碘元素最低价只有还原性。答案b3下列反应是实验室制取cl2的反应：mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o氧化剂和还原剂质量之比是()a11 b8773 c13 d14解析mno2是氧化剂，hcl是还原剂，hcl参加反应一半作还原剂，一半起酸的作用，故氧化剂和还原剂质量之比是8773。答案b4已知下列三个离子反应方程式如下：x2y=xy2y2w=w2yw2z=z2w则氧化性最弱的粒子是()ax2 by2 cw2 dz2解析根据反应，氧化性：x2y2；根据反应，氧化性：y2w2；根据反应，氧化性：w2z2。可见，上述四种阳离子中，氧化性最弱的是z2。答案d5下列说法正确的是()a金属单质在反应中只能作还原剂，非金属单质在反应中只能作氧化剂b氧化剂在反应中失去电子，还原剂在反应中得到电子c氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性d阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性解析a项，非金属单质在反应中可以作氧化剂也可作还原剂，例如氢气和氧气反应时，氢气作还原剂，氧气作氧化剂，错误；b项，氧化剂得到电子，还原剂失去电子，错误；d项，阳离子可能有还原性，例如亚铁离子，错误。答案c课后作业(六)基础巩固一、氧化剂、还原剂1下列关于氧化剂与还原剂的判断正确的是()a反应ch42o2co22h2o中，o2是氧化剂，ch4是还原剂b反应cl22naoh=naclnacloh2o中，cl2是氧化剂，naoh是还原剂c反应mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o中，hcl是氧化剂，mno2是还原剂d反应2na2h2o=2naohh2中，h2o既是氧化剂又是还原剂解析根据氧化剂和还原剂的概念可知，在ch4与o2的反应中，o2是氧化剂，ch4是还原剂；在cl2与naoh的反应中，cl2既是氧化剂又是还原剂；在mno2与浓盐酸的反应中，mno2是氧化剂，hcl是还原剂；在na与h2o的反应中，h2o是氧化剂，na是还原剂。答案a2下列变化中，需加氧化剂才能实现的是()anaclonacl bcco2cfe2o3fe dcaoca(oh)2解析需要加入氧化剂才能实现，则选项中各物质为还原剂，发生氧化反应，还原剂中某元素的化合价升高。a项，naclonacl，cl元素由1价降低到1价；b项，cco2，c元素由0价升高到4价；c项，fe2o3fe，铁元素由3价降低到0价；d项，caoca(oh)2，化合价没有发生变化，不是氧化还原反应。答案b3下列物质在化学反应中常作还原剂的一组是()ahno3、cl2、fecl3、kmno4bal、co、o2、h2czn、c、h2、codkclo3、mno2、c、fe解析a中常用作氧化剂；b中氧气，d中kclo3、mno2都常用作氧化剂。答案c二、氧化性和还原性4研究指出：多种海产品如虾、蟹、牡蛎等体内含有5价的砷(as)元素，它对人体是无毒的，吃饭时不要同时大量食用海鲜和青菜，否则容易中毒，并给出了一个公式：“大量海鲜大量维生素c砒霜(as2o3)”，这说明维生素c具有()a氧化性 b还原性 c酸性 d碱性解析维生素c与海鲜中5价as()作用时转变为2o3，化合价降低被还原，作氧化剂，则维生素c作还原剂，具有还原性。答案b5从海水中可以提取溴单质，其主要反应为2brcl2=2clbr2，下列说法正确的是()a溴离子具有氧化性b氯气是还原剂c该反应属于复分解反应d氯气的氧化性比溴单质强解析该反应中br为还原剂，具有还原性，a错误；cl2是氧化剂，具有氧化性，b错误；该反应为置换反应，c错误；氧化性顺序：cl2(氧化剂)br2(氧化产物)，d正确。答案d6(双选)有a、b、c、d四种物质，已知它们能发生下列反应：a2b=b2aa2c=c2ab2c=c2bc2d=d2c由此可推知，各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是()a氧化性：a2b2c2d2b氧化性：d2c2b2a2c还原性：abcdd还原性：dcba解析氧化还原反应中，反应物与生成物之间氧化性与还原性强弱比较的一般规律是根据上述关系，由知，氧化性：a2b2，还原性：ba；由知，氧化性：a2c2，还原性：ca；由知，氧化性：b2c2，还原性：cb；由知，氧化性：c2d2，还原性：dc。综合可得，氧化性：a2b2c2d2，还原性：dcba。答案ad7已知在相同条件下，下列几种微粒的还原性强弱顺序为clbrfe2ife2，与已知一致，反应能够发生。b项中br是还原剂，so2是还原产物，故还原性：brso2，与已知相矛盾，反应不能发生。c项中br和fe2都是还原剂，cl是还原产物，故还原性：brcl、fe2cl，与已知一致，反应能够发生。d项中i是还原剂，fe2是还原产物，故还原性：ife2，与已知一致，反应能够发生。答案b三、氧化还原反应的规律及其应用8在一定条件下，ro和f2可发生如下反应：rof22oh=ro2fh2o，从而可知在ro中，元素r的化合价是()a4 b5 c6 d7解析据电荷守恒可知，n23n1，所以ro中r的化合价为5价。答案b能力提升9氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性。现有以下反应：2a2b2=2a32b2bz2=b22z16h10z2xo=2x25z28h2o 根据上述反应提供的信息，判断下列结论不正确的是()a氧化性：xob2a3bx2既有还原性，又有氧化性c还原性：z a2d溶液中可发生：z22a2=2a32z解析中x的化合价降低，则氧化性xoz2，中b元素的化合价降低，则氧化性b2a3，中z元素的化合价降低，则氧化性z2b2，则氧化性xoz2b2a3，选项a正确；反应16h10z2xo=2x25z28h2o中x元素的化合价降低，则氧化性xox2，x2中x处于中间价态，x2既有还原性，又有氧化性，选项b正确；2bz2=b22z中z的化合价降低，则还原性bz，2a2b2=2a32b中a的化合价升高，则还原性a2b，故还原性： a2z，选项c不正确；中x的化合价降低，则氧化性xoz2，中b元素的化合价降低，则氧化性b2a3，中z元素的化合价降低，则氧化性z2b2，则氧化性z2a3，反应z22a2=2a32z可发生，选项d正确；故选c。答案c10现有下列几个离子反应：cr2o14h6cl=2cr33cl27h2o2fe2br2=2fe32br2fe3so22h2o=2fe2so4h下列有关性质的比较中正确的是()a氧化性：cr2ocl2fe3b氧化性：cl2br2cr2oc还原性：so2fe2cr3fe2解析根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律推知：氧化性强弱顺序为cr2ocl2br2fe3so；还原性强弱顺序为so2fe2brclcr3。答案a11重铬酸铵(nh4)2cr2o7受热分解发生氧化还原反应，下列各组关于其分解产物的判断合理的是()anh3、cro3、h2o bnh3、cr2o3、h2ocn2、cro3、h2o dn2、cr2o3、h2o解析(nh4)2cr2o7中n元素为3价，处于最低价，在反应中其化合价只能升高，即n元素由3价升高为0价，生成n2。(nh4)2cr2o7中cr元素为6价，处于最高价，在反应中其化合价只能降低，即cr元素由6价降低为3价，生成cr2o3。答案d12关于氧化还原反应，下列说法正确的有()氧化剂发生氧化反应；氧化剂具有氧化性；氧化还原反应的本质是有化合价升降；物质所含元素化合价变化是判断氧化还原反应的依据；氧化还原反应中的任一反应物不是氧化剂就是还原剂；当反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原；含有高价态元素的化合物不一定具有强氧化性；阳离子只能得到电子被还原，阴离子只能失去电子被氧化；在化学反应中，得电子越多的氧化剂，其氧化性越强；在氧化还原反应中非金属单质一定是氧化剂a2个 b3个 c4个 d5个解析氧化剂发生还原反应，错误；氧化剂具有氧化性，正确；氧化还原反应的本质是有电子的转移，表现为有化合价的升降，错误；物质所含元素化合价变化是氧化还原反应的外在特征，是判断氧化还原反应的依据，正确；氧化还原反应中的某一反应物可能既不是氧化剂又不是还原剂，错误；反应中被氧化和被还原的元素可能是同一种，错误；含有高价态元素的化合物具有氧化性，但不一定具有强氧化性，正确；阳离子和阴离子都既可能得到电子被还原，也可能失去电子被氧化，如fe2、no，错误；物质的氧化性强弱取决于得电子的难易程度，与得电子数目的多少无关，错误；在氧化还原反应中非金属单质可能是氧化剂也可能是还原剂，错误。说法正确的为。答案b13从下列各组反应对比中，判断哪种粒子的氧化性最强，哪种粒子的还原性最强。(1)铁钉浸入cuso4溶液后，表面会附有红色物质；铜丝浸入agno3溶液后，表面会附有银白色物质。则在cu、fe、ag中，_的还原性最强，在cu2、fe2、ag中，_的氧化性最强。(2)铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质(fecl3)，而在盐酸中生成淡绿色溶液(fecl2)。则在氯气分子(cl2)、氯离子、氢离子中，_具有氧化性，_的氧化性最强。解析(1)发生反应的两个化学方程式分别是：fecuso4=feso4cu还原剂氧化剂氧化产物还原产物cu2agno3=cu(no3)22ag还原剂氧化剂氧化产物还原产物根据知还原性：fecu，氧化性：cu2fe2；根据知还原性：cuag，氧化性：agcu2，故还原性：fecuag。(2)发生反应的两个化学方程式分别为：2fe3cl2=2fecl3；fe2hcl=fecl2h2可知cl2将fe氧化为fe3，而盐酸将fe氧化为fe2，所以cl2、h有氧化性，且cl2氧化性强。答案(1)feag(2)cl2、hcl214按要求填空。(1)在s2、fe2、fe3、mg2、s、i、h中，只有氧化性的是_，只有还原性的是_，既有氧化性又有还原性的是_。(2)下列三个氧化还原反应中，氧化性最强的物质是_。2fecl32ki=2fecl22kcli22fecl2cl2=2fecl32kmno416hcl(浓)=2kcl2mncl25cl28h2o若溶质中fe2与i共存，为了氧化i而fe2不被氧化，应用上述反应中的_作氧化剂。解析(1)元素处于最高价态时，该元素的离子只能得电子而只具有氧化性；当元素处于最低价态时，该元素的离子只能失电子而只具有还原性；而当该元素处于中间价态时，该元素的离子既可以得电子又可以失电子，故既具有氧化性又具有还原性。(2)由知氧化性fecl3i2，还原性