第二章第三讲 氧化还原反应

1、一、氧化还原反应一、氧化还原反应1氧化还原反应氧化还原反应(1)概念：有元素概念：有元素 升降的化学反应。升降的化学反应。(2)特征：反应前后元素的特征：反应前后元素的 发生了改变。发生了改变。(3)实质：反应过程中有实质：反应过程中有 转移。转移。化合价化合价电子电子化合价化合价2有关概念及相互关系有关概念及相互关系MnO2Cl22NA3氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系思考思考感悟感悟1有单质参加或生成的反应是否一定是氧化还原反应？有单质参加或生成的反应是否一定是氧化还原反应？提示提示不一定，如不一定，如3O22O3。4电子转移的表示方法电子转

2、移的表示方法Cu与稀与稀HNO3反应中电子转移的方向和数目可表示为：反应中电子转移的方向和数目可表示为：(1)双线桥法：双线桥法： ;(2)单线桥法：单线桥法： .二、常见的氧化剂和还原剂二、常见的氧化剂和还原剂1常见氧化剂常见氧化剂物质类型物质类型举例举例对应还原产物对应还原产物活泼的非活泼的非金属单质金属单质X2(卤素卤素) O2 XH2O、OH物质类型物质类型举例举例对应还原产物对应还原产物元素处于元素处于高化合价高化合价时的化合时的化合物或离子物或离子氧化物氧化物MnO2 含氧酸含氧酸浓硫酸浓硫酸 HNO3 盐盐KMnO4 Fe3 过氧化物过氧化物Na2O2、H2O2Mn2SO2NO或

3、或NO2Mn2Fe2、FeH2O2.常见还原剂常见还原剂物质类型物质类型举例举例对应氧化产物对应氧化产物活泼的金属单质活泼的金属单质Zn 活泼的非金属单质活泼的非金属单质H2 C Zn2H2OCO、CO2物质类型物质类型举例举例对应氧化产物对应氧化产物元素处于低化合价元素处于低化合价时的化合物或离子时的化合物或离子氧化物氧化物CO SO2酸酸HI 盐盐Fe2 CO2I2Fe3 3.具有中间价态的物质具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性，一般情况下主要表现某一方既有氧化性，又有还原性，一般情况下主要表现某一方面的性质面的性质Fe3FeO2H2O或或OH还原性还原性还原性还原性氧化性氧化性S

4、思考思考感悟感悟2HI只有还原性吗？只有还原性吗？提示提示HI中，氢元素表现氧化性，碘元素表现中，氢元素表现氧化性，碘元素表现还原性。还原性。解析：解析：判断某反应是否属于氧化还原反应的方法是检查判断某反应是否属于氧化还原反应的方法是检查反应前后元素的化合价有无变化。反应前后元素的化合价有无变化。A中的氯元素，中的氯元素，B中中的碳、铁两元素，的碳、铁两元素，D中硫、氮两元素化合价均有变化，中硫、氮两元素化合价均有变化，属于氧化还原反应，唯有属于氧化还原反应，唯有C中各元素的化合价无变化，中各元素的化合价无变化，故不属于氧化还原反应。故不属于氧化还原反应。答案：答案： C2某氧化还原反应中有反

5、应物和生成物共六种：某氧化还原反应中有反应物和生成物共六种：NO、FeSO4、Fe(NO3)3、H2O、HNO3、和、和Fe2(SO4)3。其。其中中HNO3为反应物，则该氧化还原反应中的还原剂为为反应物，则该氧化还原反应中的还原剂为()ANOBFeSO4CFe(NO3)3 DFe2(SO4)3答案：答案： B解析：解析：在给的六种物质中，在给的六种物质中，Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、HNO3具有氧化性，具有氧化性，NO、FeSO4具有还原性，由于氧化性具有还原性，由于氧化性HNO3Fe3，所以氧化剂为，所以氧化剂为HNO3，还原剂为，还原剂为FeSO4。3小美在奥运五连环中填入了小

6、美在奥运五连环中填入了5种物质，相连环物质间种物质，相连环物质间能发生反应，不相连环物质间不能发生反应。你认能发生反应，不相连环物质间不能发生反应。你认为为“五连环五连环”中物质间发生的反应，没有涉及的基本反中物质间发生的反应，没有涉及的基本反应类型和属于氧化还原反应的个数有应类型和属于氧化还原反应的个数有 ()A复分解反应、复分解反应、1个个 B分解反应、分解反应、2个个C化合反应、化合反应、3个个 D置换反应、置换反应、2个个答案：答案： B解析：解析： Fe与稀盐酸反应属于置换反应、氧化还原反应；与稀盐酸反应属于置换反应、氧化还原反应；稀盐酸与稀盐酸与NaOH溶液反应属于复分解反应，非氧

7、化还原溶液反应属于复分解反应，非氧化还原反应；反应；NaOH溶液与溶液与CO2的反应属于非氧化还原反应；的反应属于非氧化还原反应；CO2和和C的反应属于化合反应，氧化还原反应。的反应属于化合反应，氧化还原反应。4下列物质在空气中久置变质，在变质过程中，既有下列物质在空气中久置变质，在变质过程中，既有氧化还原反应发生，又有非氧化还原反应发生的氧化还原反应发生，又有非氧化还原反应发生的是是()A食盐食盐 B漂白粉漂白粉C氯水氯水 D生石灰生石灰答案：答案： B5判断下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式的正判断下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式的正误误(正确的打正确的打“”，错误的打，错误

8、的打“”)。()()()答案：答案： (1)(2)(3)(4)解析：解析：(1)2 mol Na与水反应时转移与水反应时转移2 mol电子，正确。电子，正确。(2)2 mol Fe与与Cl2反应时，转移反应时，转移6 mol电子，错误。电子，错误。(3)KClO3作氧化剂，作氧化剂，HCl作还原剂，电子转移的方向，作还原剂，电子转移的方向，错误。错误。(4)Cu与浓与浓HNO3反应时得失电子数目应相等，错误。反应时得失电子数目应相等，错误。6“绿色试剂绿色试剂”双氧水可作为矿业废液消毒剂，如消除采矿业双氧水可作为矿业废液消毒剂，如消除采矿业废液中的氰化物废液中的氰化物(如如KCN)，反应的化学

9、方程式为：，反应的化学方程式为：KCNH2O2H2O=ANH3。回答下列问题：。回答下列问题：(1)生成物生成物A的化学式为的化学式为_。(2)在标准状况下有在标准状况下有0.448 L氨气生成，则转移的电子数为氨气生成，则转移的电子数为_。(3)反应中被氧化的元素为反应中被氧化的元素为_。(4)H2O2被称为被称为“绿色氧化剂绿色氧化剂”的理由是的理由是_。解析：解析： (1)根据化学反应中元素守恒原则可知，根据化学反应中元素守恒原则可知，A的化的化学式为学式为KHCO3。(2)H2O2中中O的化合价为的化合价为1价，反应后变为价，反应后变为2价，每价，每生成生成1 mol NH3，转移，转

10、移2 mol电子，标准状况下电子，标准状况下0.448 L NH3的物质的量为的物质的量为0.02 mol，则转移电子的物质的量为，则转移电子的物质的量为0.04 mol，转移的电子数为，转移的电子数为2.4081022。(3)反应中被氧化的元素为反应中被氧化的元素为C，C元素的化合价由元素的化合价由2价价变为变为4价。价。答案：答案：(1)KHCO3(2)2.4081022(3)C(碳碳)(4)H2O2还原产物为还原产物为H2O，没有毒性和污染性，没有毒性和污染性考纲展示考纲展示考点关注考点关注(1)了解氧化还原反应的本质是了解氧化还原反应的本质是电子转移电子转移(2)了解常见的氧化还原反应

11、了解常见的氧化还原反应(3)掌握常见氧化还原反应的配掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算平和相关计算(1)考查氧化还原反应的考查氧化还原反应的基本概念基本概念(2)物质氧化性、还原性物质氧化性、还原性的强弱判断的强弱判断(3)氧化还原反应在生产、氧化还原反应在生产、生活中的应用生活中的应用1依据反应方程式依据反应方程式氧化剂还原剂氧化剂还原剂=还原产物氧化产物。还原产物氧化产物。氧化性：氧化剂氧化性：氧化剂氧化产物，氧化产物，还原性：还原剂还原性：还原剂还原产物。还原产物。2依据元素周期表依据元素周期表(1)同周期从左到右，金属元素的金属性逐渐减弱，对应同周期从左到右，金属元素的金属性逐渐减弱

12、，对应阳离子的氧化性逐渐增强；非金属元素的非金属性阳离子的氧化性逐渐增强；非金属元素的非金属性逐渐增强，对应阴离子的还原性逐渐减弱。逐渐增强，对应阴离子的还原性逐渐减弱。(2)同主族从上到下，金属元素的金属性逐渐增强，对应同主族从上到下，金属元素的金属性逐渐增强，对应阳离子的氧化性逐渐减弱；非金属元素的非金属性阳离子的氧化性逐渐减弱；非金属元素的非金属性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。4依据反应条件及反应的剧烈程度依据反应条件及反应的剧烈程度反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否

13、加热、有无催化剂及反应性或还原性越强，如是否加热、有无催化剂及反应温度高低等。温度高低等。6依据电化学原理依据电化学原理原电池中，负极物质的还原性一般强于正极物质，用原电池中，负极物质的还原性一般强于正极物质，用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的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强，在阳极先放电的阴离子的还原性强。氧化性强，在阳极先放电的阴离子的还原性强。7依据物质的浓度及溶液酸碱性依据物质的浓度及溶液酸碱性(1)具有氧化性具有氧化性(或还原性或还原性)的物质的浓度越大，其氧化性的物质的浓度越大，其氧化性( 或还原性或还原性)越强；反之，其氧化性越强；反之，其氧化

14、性(或还原性或还原性)越弱。例越弱。例 如：氧化性：如：氧化性：HNO3(浓浓)HNO3(稀稀)。(2)溶液的酸碱性对物质的氧化性、还原性强弱亦有影响，溶液的酸碱性对物质的氧化性、还原性强弱亦有影响， KMnO4在酸性、中性、碱性溶液中的氧化性依次减弱。在酸性、中性、碱性溶液中的氧化性依次减弱。特点提醒特点提醒 (1)氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难易，与得氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难易，与得 失电子的数目无关。失电子的数目无关。(2)根据金属活动性顺序判断阳离子的氧化性强弱时要注根据金属活动性顺序判断阳离子的氧化性强弱时要注 意意Fe2和和Fe3的位置。的位置。例例1(201

15、1潍坊质检潍坊质检)根据反应：根据反应：2H2SO2=2S2H2O,4NaIO22H2SO4=2I22Na2SO42H2O，Na2SI2=2NaIS。下列物质的氧化性强弱判断正确。下列物质的氧化性强弱判断正确的是的是()AO2I2SBH2SNaIH2OCSI2O2 DH2ONaIH2S答案答案A解析解析根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，由三个反应可知氧化性：产物的氧化性，由三个反应可知氧化性：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，哪种离子先被氧化？，哪种离子

16、先被氧化？若改为若改为FeI2呢？呢？答案：答案：FeBr2中中Fe2先被氧化，先被氧化，FeI2中中I先被氧化。先被氧化。12.今有下列三个氧化还原反应：今有下列三个氧化还原反应：2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl32KMnO416HCl(浓浓)=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，则可以加入的试剂是，则可以加入的试剂是 ()ACl2 BKMnO4CFeCl3 DHCl答案：答案： C1守恒规律守恒规律对于一个完整的氧化还原反应，化合价升降总数相对于一个完

17、整的氧化还原反应，化合价升降总数相等，得失电子总数相等。等，得失电子总数相等。2强弱规律强弱规律较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。3转化规律转化规律氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化只靠近而不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。还原反应。4难易规律难易规律越易失电

18、子的物质，失电子后就越难得电子，越易得越易失电子的物质，失电子后就越难得电子，越易得电子的物质，得电子后就越难失去电子；一种氧化剂电子的物质，得电子后就越难失去电子；一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，优先与还原性最强的还原同时和几种还原剂相遇时，优先与还原性最强的还原剂发生反应；同理，一种还原剂遇到多种氧化剂时，剂发生反应；同理，一种还原剂遇到多种氧化剂时，优先与氧化性最强的氧化剂发生反应。优先与氧化性最强的氧化剂发生反应。5价态规律价态规律元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性态，只有还原性；元素处

19、于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现其中一种性质。又有还原性，但主要表现其中一种性质。特别提醒特别提醒(1)应用守恒规律，可进行氧化还原方程式的配平和计算。应用守恒规律，可进行氧化还原方程式的配平和计算。(2)运用强弱规律，可比较物质间的氧化性，还原性的强弱。运用强弱规律，可比较物质间的氧化性，还原性的强弱。(3)运用转化规律，可判断氧化还原反应能否进行及反应的运用转化规律，可判断氧化还原反应能否进行及反应的 产物。产物。(4)运用难易规律，可判断物质的稳定性及反应顺序。运用难易规律，可判断物质的稳定性及反应顺序。(5)运用运用“价态规律价态规律”可判断物质的氧化性和还原性。可判断物质

20、的氧化性和还原性。例例2根据表中信息，判断下列叙述中正确的是根据表中信息，判断下列叙述中正确的是()序号序号氧化剂氧化剂还原剂还原剂 其他反应物其他反应物产物产物产物产物Cl2FeBr2ClKMnO4H2O2H2SO4Mn2O2KClO3浓盐酸浓盐酸Cl2答案答案A误区警示误区警示在一个氧化还原反应中，氧化剂和在一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可以是不同物质，也可以是同种还原剂可以是不同物质，也可以是同种物质，如物质，如Cl2H2O=HClHClO中，中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂。氧化产物既是氧化剂，又是还原剂。氧化产物和还原产物可以是不同物质，也可以是和还原产物可以是不同物质，也可以是

21、同种物质，如例题同种物质，如例题2中的反应中的反应，Cl2既既是氧化产物，又是还原产物。是氧化产物，又是还原产物。21.例题例题2中的中的FeBr2、H2O2和和HCl都是还原剂，写出三都是还原剂，写出三种物质充当氧化剂的任意三个离子反应。种物质充当氧化剂的任意三个离子反应。答案：答案：MgFe2=Mg2FeH2O22Fe22H=2Fe32H2O2HZn=Zn2H222.已知在热的碱性溶液中，已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：发生如下反应：3NaClO=2NaClNaClO3。在相同条件下。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是也能发生类似的反应，其最终产物是 (

22、)ANaCl、NaClOBNaCl、NaClO3CNaClO、NaClO3 DNaClO3、NaClO4答案：答案： B23.已知氧化还原反应：已知氧化还原反应：2Cu(IO3)224KI12H2SO4=2CuI13I212K2SO412H2O，其中，其中1 mol氧化剂在反应中得到的电子为氧化剂在反应中得到的电子为 ()A10 mol B11 molC12 mol D13 mol答案：答案： B解析：解析：氧化剂是氧化剂是Cu(IO3)2，有，有Cu、I两种元素得电子，还两种元素得电子，还原剂是原剂是KI，只有，只有I失电子，根据价态转化规律，失电子，根据价态转化规律，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电子，即电子，即1 mol Cu(IO3)2得到得到11 mol电子。电子。1配平方法配平方法化合价升降法化合价升降法2计算方法计算方法得失电子守恒法得失电子守恒法解题的一般步骤为：解题的一般步骤为：(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物、氧化产物。找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物、氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的注意化学式中粒子的个数个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。根据题中物质的物质的量和得失电子守恒

24、列出等式。n(氧化剂氧化剂)变价原子个数变价原子个数化合价变化值化合价变化值(高价低价高价低价)等于等于n(还原剂还原剂)变价原子个数变价原子个数化合价变化值化合价变化值(高价高价低价低价)。特别提醒特别提醒对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的守恒关系，最终产物，删去中间产物，建立二者之间的守恒关系，快速求解。快速求解。答案答案B解析解析根据氧化还原反应中的电子守恒可知：根据氧化还原反应中的电子守恒可知：02 mol20.

25、1 mol2(6n)1 mol，则，则n3。31.在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢氢(H2O2)为原料制取氧气，当制得同温、同压下相同为原料制取氧气，当制得同温、同压下相同体积的体积的O2时，三个反应中转移的电子数之比为时，三个反应中转移的电子数之比为 ()A1 1 1 B2 2 1C2 3 1 D4 3 2答案：答案：B解析：解析：KMnO4和和KClO3中的氧都为中的氧都为2价，生成价，生成O2时时价态升高价态升高2，H2O2中的氧为中的氧为1价，生成价，生成O2时价态升高时价态升高1，故生成，故生成1 mol O2，前二者转移，前二者转移4 mol电子，而后者电子，而后者转移转移2 mol电子，三个反应中转移的电子数之比为电子，三个反应中转移的电子数之比为2 2 1。解析：解析：分析反应可知，分析反应可知，Ce元素从元素从3价升到价升到4价，而