1、第5讲氧化还原反应,一、氧化还原反应1定义：在反应过程中有元素的_的化学反应是氧化还原反应。2实质：反应过程中有_。3特征：化合价有_。,基础梳理,4与四种基本反应的关系(1)四种基本反应根据反应物和生成物的种类及多少可把化学反应分为_、_、_和_。(2)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系图示为：,1金属阳离子在反应中只能获得电子而得到金属单质吗？有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗？提示：不一定，如Fe3还原得到Fe2；同素异形体之间的转化，虽然有单质参加，也有单质的生成，但不是氧化还原反应。,二、氧化剂和还原剂1概念(1)氧化剂：得到电子(或电子对偏向)，在反应时所含元素化合价_，
2、在反应中表现_，发生还原反应，生成还原产物。(2)还原剂：_电子(或电子对偏离)，在反应时所含元素化合价升高，在反应中表现还原性，发生氧化反应，生成_产物。,2常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂活泼的非金属单质：如_、_等。高价金属阳离子：如_、Cu2等。高价或较高价含氧化合物：如_、_等。过氧化物：如_、_等。,(2)常见还原剂活泼的金属单质，如_等。某些非金属单质，如_等。低价态金属阳离子，如Fe2、Cu等。元素处于低价态时的氧化物，如_等。非金属阴离子及低价化合物，如_等。非金属氢化物及其水溶液，如HBr、HI、H2S等。,2物质本身得失电子数目越多，其对应的氧化性、还原性就一定越强
3、吗？提示：物质氧化性、还原性的强弱主要由其本身的性质决定，而与其得失电子数目的多少没有关系。如反应中一个钠原子失一个电子，一个铝原子失三个电子，但金属的还原性NaAl。,氧化性、还原性强弱的判断1氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。氧化性、还原性的强弱主要取决于物质得失电子的难易，与得失电子的数目无关。另外还跟反应的条件，如溶液的酸碱性、浓度、温度等因素有关，可依据以下几个方面判断：,考点突破,(7)根据物质的浓度大小判断具有氧化性(或还原性)的物质浓度越大，其氧化性(或还原性)越强，反之，其氧化性(或还原性)越弱。如氧化性：HNO3(浓)HNO3(稀)；MnO
4、2能与浓盐酸反应，却不能被稀盐酸还原。,(8)根据原电池、电解池的电极反应判断两种不同的金属构成原电池的两极，负极金属是电子流出的极，正极金属是电子流入的极。其还原性：负极正极。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。,【解析】第个反应中，H2SO3为还原剂，HI为还原产物，所以还原性：H2SO3I；第个反应中，HI为还原剂，FeCl2为还原产物，所以还原性：IFe2；第个反应中，FeCl2为还原剂，NO为还原产物，所以还原性：Fe2NO。【答案】A,技巧点拨氧化还原反应中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，可表示为氧化
5、性：氧化剂氧化产物还原产物还原剂；还原性：还原剂还原产物氧化产物氧化剂。这是考试中最常用的判断氧化性还原性强弱的方法。,答案：B,氧化还原反应的基本规律及应用1守恒规律氧化剂获得电子总数必等于还原剂失去电子总数，即电子守恒。化合价升降总数也等于电子转移总数，故化合价升高总数也等于化合价降低总数。应用：可进行氧化还原反应方程式配平和有关计算。,2价态规律(1)“高价氧化低价还，中间价态两边转”元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，即有氧化性又有还原性，但主要呈现一种性质。如：H2SO4只具有氧化性；H2S只具有还原性；SO2既具有氧化性又具有还原性，但以还原性
6、为主；H2O2既具有氧化性又具有还原性，但以氧化性为主。应用：判断元素或物质的氧化性、还原性。,(2)同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，价态的变化“只靠拢，不交叉”，即高价中间价低价。应用：判断氧化还原反应能否发生及表明电子转移情况。,3先后规律越易失电子的物质，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。一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应。例如：FeBr2溶液中通入Cl2时，发生离子反应的先后顺序为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，2BrCl2=Br22Cl。应用：判断物质的稳
7、定性及其反应顺序。,某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。(1)已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是_。(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X，则X的化学式为_。,(3)根据上述反应可推知_。a氧化性：KBrO3H3AsO4b氧化性：H3AsO4KBrO3c还原性：AsH3Xd还原性：XAsH3(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的化学计量数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目(用单线桥法)： ,【解析】(1)KBrO3在反应中得到电子，则另外一种化合价变化的元素在反应
8、中失去电子被氧化，所给物质中As元素化合价发生了变化，低价态的AsH3是还原剂。(2)0.2 mol KBrO3得到1 mol电子说明Br元素在反应中降低了5价，故X的化学式为Br2。,(3)根据各物质中各元素化合价的变化可知：KBrO3为氧化剂，X为还原产物，AsH3为还原剂，H3AsO4为氧化产物，根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂还原产物，可知氧化性：KBrO3H3AsO4，还原性：AsH3X。,【答案】,方法归纳对于多数物质来说，都可以从元素化合价的升降去分析物质的氧化性和还原性。在涉及氧化还原反应的有关计算中灵活运用质量守恒、电荷守恒、电子守恒能使解题快速准确
9、。,答案：A,化学计算方法和技巧电子守恒法电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数，无论是自发进行的氧化还原反应还是电解池中的化学反应均如此。守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。,利用得失电子守恒法解题的步骤是：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据电子守恒列出等式：氧化剂的物质的量每摩尔氧化剂得电子数还原剂的物质的量每摩尔还原剂失电子数，利用这一等式，解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简。,【答案】D,友情提醒当求算一种物质氧化(或还原)另
10、一种物质时，一般不必写出配平的化学方程式，而只须找出已知量和欲求量之间的电子转移关系即可，这种关系寻找的依据是得失电子的总数相等。,3向100 mL FeBr2溶液缓慢通入标准状态下Cl2 2.24 L，结果溶液中有1/3的Br被氧化，求原FeBr2溶液的物质的量浓度？答案：1.2 molL1,氧化还原反应方程式的配平1一般方法一标、二列、三定、四配、五查。一标：标出变价元素的化合价；二列：列出化合价的变化值；三定：用化合价升降总数相等原则，确定其变价元素的计量数；四配：先配两剂、两产物，再用观察法配平其他物质，同时将单线变成等号；五查：利用原子守恒、电荷守恒、电子守恒“三大守恒”检查方程式的
11、配平是否正确。,2抓住一个关键、掌握三个原则(1)一个关键：准确判断并标出变价元素的化合价，求得化合价升降数及其最小公倍数，进而求得氧化剂、还原剂的基准计量数。(2)三个原则：质量守恒：反应前后各元素的原子(离子)个数相等；得失电子守恒：氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等；电荷守恒：反应前后各带电微粒所带电荷总数相等。,储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种。,(1)请用上述物质填空，并配平化学方程
12、式：C_H2SO4=_Cr2(SO4)3H2O(2)上述反应中氧化剂是_(填化学式)，被氧化的元素是_(填元素符号)；,(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是(填选项序号)_。A氧化性B氧化性和酸性C酸性D还原性和酸性(4)若反应中电子转移了0.8 mol，则产生的气体在标准状况下的体积为_。,【解析】分析所给的物质的化合价和反应的部分化学方程式可知，氧化剂为K2Cr2O7，还原产物有Cr2(SO4)3，还原剂为C，氧化产物为CO2。由CCO2、K2Cr2O7Cr2(SO4)3变化过程中得失电子守恒配平得3C2K2Cr2O78H2SO4=3CO2+2K2SO42Cr2(SO4)38H2O
13、，显然，H2SO4在反应中表现酸性。,由上述反应可知12e3CO2，若反应中电子转移了0.8 mol，则产生的气体在标准状况下的体积为0.2 mol22.4 L/mol4.48 L。【答案】(1)32K2Cr2O783CO22K2SO428(2)K2Cr2O7C(3)C(4)4.48 L,技巧点拨氧化还原反应方程式的配平方法比较多，通常运用较多的是根据化合价升降来配平。其配平步骤是：标变价列变化求总数配计(量)数细检查。其中“求总数”是关键，它既是配平的前提和保障，又是配平后再进行相关分析的依据。“求总数”时要注意观察奇偶，考虑脚标、整体分析等方面求出正确的最小公倍数。,1(NH4)2SO4在
14、高温下分解，产物是SO2、H2O、N2和NH3。在该反应的化学方程式中，化学计量数由小到大的产物分子依次是()ASO2、H2O、N2、NH3BN2、SO2、H2O、NH3CN2、SO2、NH3、H2ODH2O、NH3、SO2、N2,答案：C,1(2009年广东)(双选)常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O2Fe3H2O2=2Fe2O22H,高考真题,下列说法正确的是()AH2O2的氧化性比Fe3强，其还原性比Fe2弱B在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降 C在H2O2分解过程中， Fe2和Fe3的总量保持不变DH2O2生
15、产过程要严格避免混入Fe2,解析：本题考查氧化还原反应和催化剂的概念等知识。由两个反应单独分析H2O2与Fe3氧化性、Fe2与H2O2还原性是相反的，A错；将二者联系起来看，总反应方程式为：2H2O2=2H2OO2，Fe2作催化剂，溶液的pH不变，B错，C、D正确。答案：CD,2(2010年安徽)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高，安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NHH2 LiNH2LiH。下列有关说法正确的是()A. Li2NH中N的化合价是1B该反应中H2既是氧化剂又是还原剂CLi和H的离子半径相等D此法储氢和钢瓶储氢的原理相同,解析：根据化学反应方程式：Li2NHH2
16、 H2LiNH2可知，在Li2NH中N的化合价为3价，Li为1价，H为1价，而在LiH中Li的化合价为1价，H的化合价为1价，在LiNH2中H的化合价为1价，故H2的化合价一部分由0价升高到1价，,一部分由0价降低到1价，即H2既作氧化剂又作还原剂，故A错，B正确；Li半径应小于H的半径，C错；钢瓶储氢的原理是利用加压，把氢液化而储存在钢瓶中，故D也不正确。答案：B,1下列叙述正确的是()A有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应B离子反应都是氧化还原反应C某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原D金属阳离子被还原不一定得到金属单质,课堂练习,答案：D,2将Na2S溶液逐滴加入等物质
17、的量浓度的FeCl3溶液中，发生反应：2Fe3S22Fe2S；将FeCl3溶液逐滴加入等物质的量浓度的Na2S溶液中，发生反应：2Fe33S2Fe2S3。则以下叙述错误的是()AFe3在酸性环境中氧化性较强BS2在碱性环境中还原性较强C相同温度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3大D往FeCl3溶液中通入H2S，有硫析出,解析：FeCl3溶液呈酸性，Na2S溶液呈碱性，在酸性环境中生成S，在碱性环境中生成Fe2S3，A正确。若S2在碱性环境中还原性强，也会被Fe3氧化成S，但生成的是Fe2S3，B错误。在水溶液中S2与Fe3不发生双水解反应生成Fe(OH)3沉淀和H2S气体，而发生复分解反应生
18、成Fe2S3，是因为在同温下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大，C正确。H2S气体通入FeCl3溶液后会发生反应：H2S2Fe3=2Fe2S2H，有S单质生成，D正确。答案：B,3(2011年吉林省实验中学)曾经因为闹得沸沸扬扬的毒奶粉事件，三聚氰胺C3H6N6可算是臭名远扬，与三聚氰胺相似，三聚氰酸分子C3N3(OH)3中也含有较高的氮元素，因而某些不法生产商也将其加入奶制品中以提高蛋白含量。在工业上三聚氰酸C3N3(OH)3是一种重要的工业原料，也可用于消除汽车尾气中的NO2。其反应原理为：,解析：同系物是指结构相似，分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物，C3N3(OH)3与HN
19、CO不符合，A错；HNCO中只有N元素的化合价升高，只作为还原剂，B错；NO2中只有N元素化合价降低，只作为氧化剂，C正确；反应中C元素化合价不变，CO2既不是氧化产物，也不是还原产物，D错。答案：C,41.92 g铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到672 mL气体(标准状况)，将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入氧气恰好使气体完全溶解在水中，则需要标准状况下的氧气体积为()A504 mLB168 mLC336 mL D224 mL,答案：C,5氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：NO4H3 e=NO2H2OKMnO4、Na2C
20、O3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式：_。,(2)反应中硝酸体现了_、_。(3)反应中若产生0.2 mol气体，则转移电子的物质的量是_mol。(4)若1 mol甲与某浓度硝酸反应时，被还原的硝酸物质的量增加，原因是_。,解析：本题主要考查考生对氧化还原反应有关概念及氧化还原方程式配平的掌握。要使还原过程发生，必须使用还原剂，提供的四种物质，只有Cu2O具有还原性，从而得出甲为Cu2O，这是解决本题的关键。,答案：(1)14HNO33Cu2O=6Cu(NO3)22NO7H2O(2)酸性氧化性(3)0.6(4)使用了较浓的硝酸，产物中有部分二氧化氮生成,
