《金新學案》高三化學一輪復習 第二章 第3講 氧化劑和還原劑課件 魯科

第3講氧化劑和還原劑最新展示1.了解氧化還原反應的本質是電子的轉移。2.了解常見的氧化還原反應。熱點定位1.判斷氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物。2.氧化性、還原性相對強弱的比較。3.氧化還原反應中電子守恒的計算。4.以元素化合物知識為載體，綜合考查氧化還原反應、電化學、能量變化。一、氧化還原反應1．定義：在反應過程中有元素的

的化學反應是氧化還原反應，否則是

反應。2．實質：反應過程中有

。3．特征：化合價有

。化合價變化非氧化還原電子轉移升降4．與四種基本反應的關系(1)四種基本反應根據反應物和生成物的種類及多少可把化學反應分為

四種基本反應。(2)氧化還原反應與四種基本類型反應的關系圖示為：化合反應、分解反應置換反應和復分解反應、1．有關概念對于反應MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(1)MnO2在反應中得電子，所含元素化合價

，被

，發(fā)生

反應，作

劑。(2)HCl在反應中失電子，所含元素化合價

，被

，發(fā)生

反應，作

劑。降低還原還原氧化升高氧化氧化還原二、常見的氧化劑和還原劑2．常見的氧化劑和還原劑(1)氧化劑①活潑的非金屬單質：②高價金屬陽離子：③高價或較高價含氧化合物：④過氧化物：O2、Cl2、Br2、I2、O3Fe3＋、Cu2＋、Ag＋MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3濃H2SO4、KClO3、HClO、Ca(ClO)2Na2O2、H2O2、(2)還原劑①活潑或較活潑金屬：②某些非金屬單質：③低價金屬陽離子：④非金屬陰離子：⑤較低價化合物：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、FeC、H2Sn2＋、Fe2＋S2－、I－、Br－、Cl－CO、SO2、H2S、NH3、NO3．電子轉移的表示方法分別用雙線橋法和單線橋法標出3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O電子轉移的方向和數目：(1)雙線橋法：雙線橋表明的是同一元素的原子或離子在反應前后化合價的變化情況，線上要標明電子轉移的數目和得失。(由反應物化合價發(fā)生變化的元素指向生成物中相應的元素)。還可標出元素化合價的升降、被氧化或被還原等內容。(2)單線橋法：單線橋法表明的是不同元素的原子或離子間電子的轉移情況。從還原劑失去電子的元素指向氧化劑得電子的元素(箭頭方向表示電子轉移方向)，只表示出電子轉移數目，簡單明了。根據氧化還原反應理論推理鈉與水反應生成的氣體是H2為什么不是O2?【提示】

H2O中H、O元素的化合價分別為＋1和－2價；其中H處于最高價，O處于最低價，鈉只能失電子，H2O中的元素只能得電子化合價降低，故應是H2O中氫元素得電子生成H2。1．(2009年福建高高考)下列類型型的反應應，一定定發(fā)生電電子轉移移的是()A．化合反反應B．分解反反應C．置換反反應D．復分解解反應【解析】A項，化合合反應不不一定是是氧化還還原反應應，如NH3＋HCl===NH4Cl，該反應應中無電電子轉移移。B項，分解解反應不不一定是是氧化還還原反應應，如CaCO3CaO＋CO2↑，該反應應中無電電子轉移移。C項，置換換反應一一定是氧氧化還原原反應，，一定發(fā)發(fā)生電子子轉移。。D項，復分分解反應應都不是是氧化還還原反應應，無電電子轉移移。【答案】C2．(2008年上海高高考)下列物質質中，按按只有氧氧化性、、只有還還原性、、既有氧氧化性又又有還原原性的順順序排列列的一組組是()A．F2、K、HClB．Cl2、Al、H2C．NO2、Na、Br2D．O2、SO2、H2O【解析】B項中Cl2既有氧化化性又有有還原性性；C中NO2既有氧化化性又有有還原性性；D中SO2既有氧化化性又有有還原性性?！敬鸢浮緼3．(2008年廣東高高考)氮化鋁(AlN，Al和N的相對原原子質量量分別為為27和14)廣泛應用用于電子子、陶瓷瓷等工業(yè)業(yè)領域。。在一定定條件下下，AlN可通過反反應Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO合成，下下列敘述述正確的的是()A．上述反反應中，，N2是還原劑劑，Al2O3是氧化劑劑B．上述反反應中，，每生成成1molAlN需轉移3mol電子C．AlN中氮元素素的化合合價為＋＋3D．AlN的摩爾質質量為41g【解析】反應Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO中氧化劑劑為N2，還原劑劑為C，反應中中每生成成1molAlN，需轉移移電子3mol；AlN中N為－3價；AlN的摩爾質質量為41g·mol－1?！敬鸢浮緽4．(2009年廣東高考)常溫下，往H2O2溶液中滴加少少量FeSO4溶液，可發(fā)生生如下兩個反反應：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋下列說法正確確的是(多選)()A．H2O2的氧化性比Fe3＋強，其還原性性比Fe2＋弱B．在H2O2分解過程中，，溶液的pH逐漸下降C．在H2O2分解過程中，，Fe2＋和Fe3＋的總量保持不不變D．H2O2生產過程要嚴嚴格避免混入入Fe2＋【解析】A項，由第一個個反應判斷H2O2的氧化性比Fe3＋強，由第二個個反應判斷H2O2的還原性比Fe2＋強。B項，在H2O2分解過程中，，溶液的pH保持不變。C項，根據質量量守恒定律和和催化原理，，Fe2＋和Fe3＋的總量保持不不變。D項，若混入Fe2＋，即可促進H2O2的分解而影響響H2O2的生成。【答案】CD一、氧化還原原反應的配平平及規(guī)律1．配平步驟(1)劃好價：標出出反應前后變變價元素的化化合價。(2)列變化：列出出變價元素化化合價升高和和降低的數目目。(3)求總數：通過過求最小公倍倍數使元素化化合價升高與與降低的數目目相等。(4)再配平：用觀觀察法配平化化合價無變化化的物質的計計量數。2．規(guī)律(1)守恒規(guī)律化合價有升必必有降，電子子有得必有失失。對于一個個完整的氧化化還原反應，，化合價升降降總數相等，，得失電子總總數相等。(2)強弱規(guī)律氧化性較強的的氧化劑跟還還原性較強的的還原劑反應應，生成還原原性較弱的還還原產物和氧氧化性較弱的的氧化產物。。(3)價態(tài)規(guī)律元素處于最高高價態(tài)，只有有氧化性；元元素處于最低低價態(tài)，只有有還原性；元元素處于中間間價態(tài)，既有有氧化性又有有還原性，但但主要表現其其中一種性質質。(4)難易規(guī)律越易失電子的的物質，失電電子后就越難難得電子，越越易得電子的的物質，得電電子后就越難難失去電子；；一種氧化劑劑同時和幾種種還原劑相遇遇時，優(yōu)先與與還原性最強強的還原劑發(fā)發(fā)生反應；同同理，一種還還原劑遇到多多種氧化劑時時，氧化性最最強的氧化劑劑優(yōu)先反應。。(5)轉化規(guī)律(2009年上海高考)某反應中反應應物與生成物物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物物質X。(1)已知KBrO3在反應中得到到電子，則該該反應的還原原劑是____________。(2)已知0.2molKBrO3在反應中得到到1mol電子生成X，則X的化學式為________。(3)根據上述反應應可推知________。a．氧化性：KBrO3>H3AsO4b．氧化性：H3AsO4>KBrO3c．還原性：AsH3>Xd．還原性：X>AsH3(4)將氧化劑和還還原劑的化學學式及其配平平后的系數填填入下列方框框中，并標出出電子轉移的的方向和數目目：+【名師解析】(1)此題的考點為為氧化還原反反應，其特征征為化合價升升降，本質為為電子的轉移移，要求學生生能從化合價價變化角度來來判斷氧化劑劑和還原劑。。已知KBrO3為得電子物質質，故其化合合價必是降低低，作氧化劑劑，那么還原原劑只能是題題目所提供的的AsH3，AsH3中As為－3價，反應后變變?yōu)镠3AsO4，故還原劑為為AsH3。(2)此題出題的依依據是氧化還還原反應中得得失電子守恒恒。0.2molKBrO3在反應中得1mol電子，故每1molKBrO3得5mol電子，即反應應后Br的化合價應降降為零價，故故另一物質為為Br2，同時因為氧氧化劑、還原原劑、氧化產產物、還原產產物已知，可可直接進行配配平。根據化合價升升降相等，則則應在AsH3前配系數5，在Br2前配系數4，根據原子守守恒KBrO3前配8；再根據K原子守恒，K2SO4應在生成物中中，系數為4；則H2SO4在反應物中，，系數為4；H2O在生成物中，，系數為4；配平平后用用單線線橋法法標出出電子子轉移移方向向和數數目。。(3)此題的的考點點為氧氧化還還原反反應中中的基基本規(guī)規(guī)律：：氧化化劑的的氧化化性大大于氧氧化產產物、、還原原劑的的還原原性大大于還還原產產物。。故選選a、c?！敬鸢赴浮?1)AsH3(2)Br2(3)ac【拓展訓訓練】1.做實驗驗時不不小心心粘了了一些些高錳錳酸鉀鉀，皮皮膚上上的黑黑斑很很久才才能消消除，，如果果用草草酸稀稀溶液液洗滌滌馬上上可以以復原原，其其離子子方程程式：：MnO4－＋C2O42－＋H＋―→CO2↑＋Mn2＋＋。。關關于此此反應應的敘敘述正正確的的是()A．該反反應的的還原原劑是是C2O42－B．該反反應右右邊方方框內內的產產物是是OH－C．該反反應電電子轉轉移總總數是是5e－D．配平平該反反應后后，H＋的計量量數是是8【解析】該反應應是氧氧化還還原反反應，，根據據化合合價判判斷可可知C2O42－作還原原劑，，MnO4－作氧化化劑。。根據據反應應中電電子得得失守守恒可可知MnO4－和Mn2＋的計量量數是是2，C2O42－的計量量數是是10，由電電荷守守恒得得H＋的計量量數為為16，方框框內產產物為為8H2O(剩余H與O原子個個數比比為2∶1)，整個個反應應中轉轉移電電子為為10e－?！敬鸢浮緼2．已知知氧化化還原原反應應：2Cu(IO3)2＋24KI＋12H2SO4===2CuI↓＋13I2＋12K2SO4＋12H2O，如果果有1mol電子發(fā)發(fā)生轉轉移，，則參參加反反應的的氧化化劑為為()A．1/10molB．1/11molC．1/12molD．1/13mol【解析】本題考考查物物質中中元素素化合合價的的確定定、歸歸中規(guī)規(guī)律。。在反反應中中，氧氧化劑劑是得得到電電子(或電子子對偏偏向)的物質質，反反應時時所含含元素素的化化合價價降低低。反反應中中Cu(IO3)2中銅由由＋2價降低低到＋＋1價，碘碘由＋＋5價降低低到0價，合合計1molCu(IO3)2得到電電子11mol?！敬鸢浮緽二、氧氧化性性、還還原性性強弱弱比較較1．根據據化學學方程程式氧化劑劑＋還還原劑劑―→還原產產物＋＋氧化化產物物還原性性：還還原劑劑>還原產產物；；氧化性性：氧氧化劑劑>氧化產產物。。2．依據據金屬屬、非非金屬屬活動動性順順序(1)依據金金屬活活動性性順序序(2)依據非非金屬屬活動動性順順序3．依據據元素素周期期表(1)同周期期從左左到右右，金金屬元元素的的還原原性逐逐漸減減弱，，對應應陽離離子的的氧化化性逐逐漸增增強；；非金金屬元元素的的氧化化性逐逐漸增增強，，對應應陰離離子的的還原原性逐逐漸減減弱。。(2)同主族族從上上到下下，金金屬元元素的的還原原性逐逐漸增增強，，對應應陽離離子的的氧化化性逐逐漸減減弱；；非金金屬元元素的的氧化化性逐逐漸減減弱，，對應應陰離離子的的還原原性逐逐漸增增強。。4．依依據據反反應應條條件件及及反反應應的的劇劇烈烈程程度度反應應條條件件要要求求越越低低，，反反應應越越劇劇烈烈，，對對應應物物質質的的氧氧化化性性或或還還原原性性越越強強，，如如是是否否加加熱熱、、有有無無催催化化劑劑及及反反應應溫溫度度高高低低和和反反應應物物濃濃度度大大小小等等。。5．根根據據氧氧化化還還原原反反應應的的程程度度當有有變變價價的的還還原原劑劑在在相相似似的的條條件件下下作作用用于于不不同同的的氧氧化化劑劑時時，，可可根根據據氧氧化化產產物物價價態(tài)態(tài)的的高高低低來來判判斷斷氧氧化化劑劑氧氧化化性性的的強強弱弱。。如如：：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS，可可以以判判斷斷氧氧化化性性Cl2＞S。6．依依據據電電化化學學原原理理原電電池池中中，，負負極極物物質質的的還還原原性性一一般般強強于于正正極極物物質質；；用用惰惰性性電電極極電電解解混混合合溶溶液液時時，，在在陰陰極極先先放放電電的的陽陽離離子子的的氧氧化化性性強強，，在在陽陽極極先先放放電電的的陰陰離離子子的的還還原原性性強強。。7．依據反反應中能能量變化化H2＋X2===2HXΔH1＜0H2＋Y2===2HYΔH2＜0若ΔH1＜ΔH2，則X2的氧化性性比Y2的氧化性性強；X－的還原性性比Y－的還原性性弱。【應用指南南】氧化性、、還原性性強弱取取決于得得失電子子的難易易，與得得失電子子的數目目無關。。已知：①①向KMnO4晶體中滴滴加濃鹽鹽酸，產產生黃綠綠色氣體體；②向FeCl2溶液中通通入少量量實驗①①產生的的氣體，，溶液變變黃色；；③取少少量實驗驗②生成成的溶液液滴在淀淀粉KI試紙上，，試紙變變藍色。。下列判斷斷正確的的是()A．上述實實驗證明明氧化性性：MnO4－＞Cl2＞Fe3＋＞I2B．上述實實驗中，，共有兩兩個氧化化還原反反應C．實驗①①生成的的氣體不不能使?jié)駶駶櫟牡淼矸跭I試紙變藍藍D．實驗②②證明Fe2＋既有氧化化性又有有還原性性【思路點撥撥】依據題意意寫出三三個過程程中的反反應物、、產物(不需配平平)―→依據氧化化還原反反應的有有關知識識逐項作作出判斷斷?！緡L試解答答】①～③過過程的反反應物、、產物依依次為①KMnO4＋HCl(混)―→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O②FeCl2＋Cl2―→FeCl3③FeCl3＋KI―→FeCl2＋KCl＋I2A項：氧化化性由①①得KMnO4>Cl2，由②得得Cl2>Fe3＋，由③得得Fe3＋>I2，故氧化化性由強強到弱的的順序為為KMnO4>Cl2>Fe3＋>I2。B項：應有有三個氧氧化還原原反應，，該項不不正確。。C項：由于于氧化性性Cl2>I2，故Cl2能將I－氧化為I2，該項不不正確。。D項：實驗驗②只能能證明Fe2＋有還原性性，不能能證明Fe2＋有氧化性性，該項項不正確確?！敬鸢浮緼【規(guī)律方法法】利用物質質的氧化化性(還原性)相對強弱弱，可以以確定一一個氧化化還原反反應能否否發(fā)生。。符合強強還原性性物質制制弱還原原性物質質，強氧氧化性物物質制弱弱氧化性性物質，，才能發(fā)發(fā)生，即即“兩強變兩兩弱”。兩強兩兩弱規(guī)律律不僅可可以判斷斷同一反反應中物物質的氧氧化性強強弱，還還可以逆逆向運用用判斷一一個氧化化還原反反應能否否發(fā)生。?！就卣褂柧毦殹?.已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有還原原性，它它們在酸酸性溶液液中還原原性強弱弱順序為為Cl－<Fe2＋<H2O2<I－<SO2，則下列列反應不不能發(fā)生生的是()A．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2OB．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO42－＋4H＋C．SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HID．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2【解析】A項中還原原劑為H2O2，還原產產物為SO2，還原性性H2O2>SO2，與已知知矛盾，，該反應應不能發(fā)發(fā)生?！敬鸢浮緼三、氧化化還原反反應的計計算1．一般步步驟(1)找出氧化化劑，還還原劑及及相應的的還原產產物和氧氧化產物物。(2)找準一個個原子或或離子得得失電子子數。(注意化學學式中粒粒子的個個數)(3)根據題中中物質的的物質的的量和得得失電子子守恒列列出等式式。n(氧化劑)×變價原子子個數×化合價變變化值(高價－低低價)＝n(還原劑)×變價原子子個數×化合價變變化值(高價－低低價)。2．快速求求解法對于多步步連續(xù)進進行的氧氧化還原原反應，，只要中中間各步步反應過過程中電電子沒有有損耗，，可直接接找出起起始物和和最終產產物，刪刪去中間間產物，，建立二二者之間間的守恒恒關系，，快速求求解。已知M2O2－n可與R2－作用，R2－被氧化為為R的單質，，M2O2－n的還原產產物中，，M為＋3價；又如如[M2O2－n]＝0.3mol·L－1的溶液100mL可與[R2－]＝0.6mol·L－1的溶液150mL恰好完全反反應，則n值為()A．4B．5C．6D．7【思路點撥】(1)該反應的氧氧化劑為M2O2－n，其還原產產物為＋3價M；還原劑為為R2－，氧化產物物為0價R。(2)根據得、失失電子數相相等列等式式求n?！緡L試解答】氧化劑M2O2－n中M為＋(n－1)價，則根據據電子轉移移守恒，可可知：2(n－1－3)×0.3mol/L×0.1L＝0.6mol/L×0.15L×2，解得n＝7?！敬鸢浮緿【拓展訓練】4.Cu2S與一定濃度度的HNO3反應，生成成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，當NO2和NO的物質的量量之比為1∶1時，實際參參加反應的的Cu2S與HNO3的物質的量量之比為()A．1∶7B．1∶9C．1∶5D．2∶9【解析】此題主要考考查氧化還還原反應中中的得失電電子守恒、、質量守恒恒及電荷守守恒定律。。據題意可可知：還原劑：1molCu2S―→，失去10mol電子氧化劑：1molHNO3―→，得到2mol電子據得失電子子守恒：當當1molCu2S參加反應時時，作氧化化劑的HNO3需要5mol未參加氧化化還原反應應的HNO3的物質的量量可據電荷荷守恒及質質量守恒計計算：n(HNO3)＝2×n(Cu2＋)－2×n(SO42－)＝2×2mol－2×1mol＝2mol故參加反應應的HNO3的總的物質質的量為：：5mol＋2mol＝7mol。【答案】A1．下列反應應中，水既既不是氧化化劑，也不不是還原劑劑，但反應應是氧化還還原反應的的是()A．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑B．C＋H2O(g)CO＋H2C．CO2＋NH3＋H2O===NH4HCO3D．2F2＋2H2O===4HF＋O2【解析】H2O在B項中做氧化化劑，在D項中做還原原劑，C項中的反應應為非氧化化還原反應應?！敬鸢浮緼2．(2010年汕頭質檢檢)已知下述三三個實驗均均能發(fā)生化化學反應：：①②③將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴濃硝酸將銅絲放入氯化鐵溶液中下列判斷正正確的是()A．實驗①中中鐵釘只做做還原劑B．實驗②中中Fe2＋既顯氧化性性又顯還原原性C．實驗③中中發(fā)生的是是置換反應應D．上述實驗驗證明氧化化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋【解析】實驗①：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，可知氧化化性Cu2＋>Fe2＋，反應中鐵鐵只做還原原劑，A項正確；實實驗②溶液液中加幾滴滴濃HNO3，則為稀HNO3反應；3Fe2＋＋NO3－＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，可知Fe2＋表現還原性性，B項不正確；；實驗③中中：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，不是置換換反應，氧氧化性Fe3＋>Cu2＋，C、D項均不正確確?！敬鸢浮緼3．化學實驗驗中，如使使某步中的的有害產物物作為另一一步的反應應物，形成成一個循環(huán)環(huán)，就不再再向環(huán)境排排放該種有有害物質。。例如鉻的的化合物有有以下循環(huán)環(huán)關系：下列有關說說法中正確確的是()A．上述物質質中只有Na2CrO4可作氧化劑劑B．發(fā)生反應應⑤，一定定要加入氧氧化劑C．發(fā)生反應應①時，消消耗Na2Cr2O7的個數與轉轉移的電子子數之比為為1∶6D．從反應②②來看，CrCl3不能用Cr(OH)3與鹽酸反應應來制取【解析】正確回答本本題，一要要抓住鉻元元素的化合合價變化情情況，二要要把握各物物質的轉化化關系。Na2Cr2O7和Na2CrO4中鉻元素的的化合價均均為＋6價，呈最高高價態(tài)，兩兩物質應具具有強氧化化性；同時時還可以知知道發(fā)生反反應⑤時，，鉻元素的的化合價沒沒有變，則則不需要加加入氧化劑劑；發(fā)生反反應①時，，有轉化關關系Na2Cr2O7→2CrCl3，鉻元素的的化合價變變化情況為為2×(6－3)＝6，即消耗Na2Cr2O7的個數與轉轉移的電子子數之比為為1∶6；從整個變變化情況看看，Cr(OH)3既可與鹽酸酸反應制CrCl3，又可與NaOH反應制NaCrO2?！敬鸢浮緾4．(2010年徐州調研)在一定條件下下，分別以高高錳酸鉀、氯氯酸鉀、過氧氧化氫(H2O2)為原料制取氧氧氣，當制得得同溫、同壓壓下相同體積積的O2時，三個反應應中轉移的電電子數之比為為()A．1∶1∶1B．2∶2∶1C．2∶3∶1D．4∶3∶2【解析】KMnO4和KClO3中的氧都為－－2價，H2O2中的氧為－1價，故生成1molO2，前二者轉移移4mol電子，而后者者轉移2mol電