第二章氧化剂和还原剂

第二章氧化剂和还原剂一氧化还原反应1在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应其中：物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应。物质所含元素化合价降低的反应是还原反应2特征：反应前后元素的化合价发生了改变。判断以下几个反应是不是氧化还原反应？（1）2Na+Cl2点燃2NaCl（2）Fe+CuSO4==FeSO4+Cu(3)CaO+H2O==Ca(OH)2（4）2HgO2Hg+O2↑（5）CaCO3高温CaO+CO2↑(6)NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓氧化还原反应和四种基本反应类型的关系是什么呢：？思考:有单质参加反应的化合反应和有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应吗？没有单质生成的分解反应或者是没有单质参加的化合反应一定就不是氧化还原反应吗？3氧化还原反应的实质：电子的转移（得失或者是偏移）。备注：氧化还原反应中电子转移和化合价升降的关系原子失去电子→化合价升高→发生氧化反应↓↓总数相等总数相等↑↑原子得到电子→化合价降低→发生还原反应二氧化剂和还原剂1氧化剂：所含某种元素的化合价降低的反应物。（氧化剂在反应中被还原。）还原剂：所含某种元素的化合价升高的反应物（还原剂在反应中被氧化）备注：氧化剂具有氧化性，即得电子的能力。还原剂具有还原性，即失电子的能力2氧化产物：发生氧化反应之后的生成物还原产物：发生还原反应后的生成物。分析在以下反应中，哪种物质被还原，哪种物质被氧化？（1）Fe+CuSO4==FeSO4+Cu（2）2HgO2Hg+O2↑备注：氧化剂和还原剂可以是不同种物质，也可以是同一种物质。分析以下反应哪种物质是氧化产物，哪种物质是还原产物？（1）C+2CuO高温CO2↑+2Cu（2）2Na+Cl2点燃2NaCl备注：氧化产物和还原产物可以是不同种物质，也可以是同种物质。根据以上可得出氧化还原反应中的规律：（1）如果物质所含的元素化合价升高，则该元素及该物质被氧化，发生的是氧化反应，生成的是氧化产物。它本身是还原剂，具有还原性。(2)如果物质所含的元素化合价降低，则该元素及该物质被还原，发生的是还原反应，生成的是还原产物。它本身是氧化剂，具有氧化性。用几个字来简单的概括就是：升失氧还，降得还氧。例题1;需要加入还原剂才能实现的是（）AMnO2→MnO4-BSO32-→SO42-CAlO2-→Al（OH）3DFe3+→Fe2+例题2：对于反应2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑下列说法错误的是（）A氧化剂和还原剂都是高锰酸钾B该反应的氧化产物是氧气C高锰酸钾中锰元素体现氧化性，氧元素体现还原性D该反应还原产物只有二氧化锰三：氧化还原反应中表示电子转移的方法1双线桥式（1）箭头从反应物指向生成物，起止为同一种元素。如：C+2CuO高温CO2↑+2Cu(2)有的物质在参加反应的时候，并不是所有的原子都转移了电子，这点需要注意。3Cu+8HNO3＝３Ｃｕ（ＮＯ3）2＋2ＮＯ2↑＋4Ｈ2Ｏ(3)有的还原产物或者是氧化产物不是一种。如：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑（4）有的比较复杂。如：4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO22单线桥式箭头从失电子的一方指向得到电子的一方，在线桥上直接写出转移电子的总数四氧化性和还原性强弱的判断1同种元素，不同价态物质氧化性和还原性强弱的判断一般来说，同种元素从低价态到高价态的氧化性逐渐增强。如：HClO＞Cl2，FeCl3＞FeCl22根据与同一种物质反应的情况判断（1）根据反应后生成物的价态2Fe+3Cl2点燃2FeCl3Fe+2HCl=FeCl2+H2↑（2）根据反应的条件2KMnO4+16HCl=2KCl+MnCl2+5Cl2+8H2OMnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O当两种因素并存时，先根据第一条来判断3根据同一氧化还原反应来判断一般来说：氧化性：氧化剂＞氧化产物。还原性：还原剂＞还原产物例题：常温下，下列三个反应均能发生（1）X2+2W2+=2X-+2W3+（2）Z2+2X--=2Z-+X2（3）2W3++2Y--=2W2++Y2则在相同条件下，下列三个反应也能发生的是（）①Y2+2X--=2Y-+X2②Z2+2Y--=2Z-+Y2③2W3++2Z--=2W2++Z2A只有①B只有②C①和②D②和③4外界条件对某物质氧化性和还原性的强弱的影响（1）物质的浓度越高，氧化性或者是还原性就越强（2）温度越高，氧化性或者是还原性就越强（3）酸性越强，氧化性越强，碱性越强，还原性就越强5对于金属活动性顺序表来说KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu金属单质失电子能力减弱，还原性逐渐减弱所对应的金属阳离子氧化性逐渐增强。6根据元素在周期表中的位置（1）同主族元素（从上到下）FClBrI非金属单质氧化性逐渐减弱对应阴离子还原性逐渐增强（2）同周期主族元素（从左到右）NaMgAlSiPSCl单质还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱五：探究铁及其化合物的氧化性和还原性1单质铁和二价铁的转化Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+CuSO4==FeSO4+Cu反应的现象是什么？由此可证明单质铁具有什么性质？Zn+FeSO4==ZnSO4+Fe由此证明二价铁具有什么性质？2单质铁和三价铁的转化2Fe+3Cl2点燃2FeCl3现象：铁丝在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟，加水振荡，变成黄色溶液3三价铁和二价铁的转变2FeCl2+Cl2==2FeCl3现象：浅绿色溶液逐渐变为黄色。2FeCl3+Fe=3FeCl2由此证明三价铁具有什么性质？备注：鉴别三价铁也可以用KSCN（硫氰酸钾）。反应后生成了硫氰酸铁而呈现血红色。反应的离子式为：Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3但二价铁没有这个性质，因此利用这点可以区分二价铁和三价铁。总结：氧化还原反应中的一点规律：价态律;即：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，既有氧化性又有还原性。六：氧化还原反应的类型：1分子间的反应分子间的氧化还原反应的特点是氧化剂和还原剂是不同物质。这一类型的反应又可分为：(1)全部的氧化还原反应C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O（2）部分的氧化还原反应。（氧化剂和还原剂部分被还原或氧化）MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2↑2分子内的氧化还原反应：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑这类反应的特点是：在同一种物质中，一种元素被氧化，另一种元素被还原，该物质既是氧化剂，又是还原剂。3自身的氧化还原反应：NH4NO3N2O↑+H2O这类反应的特点是：在同一物质中的不同价态的同种元素中，其中一部分原子被氧化，另一部分原子被还原。4歧化反应：2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O这类反应的特点是：同一物质中的同种价态的同种元素的原子，一部分原子被氧化，另一部分原子被还原。5高到高、低到低这类反应的特点是：反应前不同物质中相同元素的不同价态，反应后仍是不同产物中相同元素新的不同价态，如H2S+Ｈ2ＳＯ4＝S↓+SO2↓+2H2O备注：同种元素的相邻价态不发生氧化还原反应。6归中反应：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O这类反应的特点是：在不同反应物中，同一元素从高价态和低价态转变成中间价态，且只有一种价态。7有介质参加的化学反应在某些反应中。仅有氧化剂和还原剂不会发生反应，必须加入一种介质才能进行。一般在有酸碱参加的氧化还原反应中，酸碱作为介质，提供H+或者OH-，可加速氧化还原反应的进行。但酸碱本身并不参加电子转移。在反应中还往往有水参加或者有水生成。反应中的水一般都是介质。如：ＳＯ2＋Ｃｌ2＋２Ｈ2Ｏ＝Ｈ2ＳＯ4＋２ＨＣｌ8其他类型（略）七氧化还原反应中的基本规律1守恒律：化合价升高总数=化合价降低总数，失电子总数=得电子总数例题1：ClO2是一种消毒剂，工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合在酸性溶液中制得，在以上反应中，NaClO3和Na2SO3的物质的量之比是（）A1：1B2：1C1：2D2：3例题2：已知：M2O7x-+3S2-+14H+=2M3++3S↓+7H2O,则中M的化合价是（）A+2价B+3价C+4价D+6价例题3：硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知该溶液中1molNa2S2O3恰好把4molCl2完全转化成Cl-，则S2O32-可转变为（）ＡＳ2-ＢSＣSO32-ＤSO42-备注：利用守恒律可以配平氧化还原方程式。（1）当反应为全部的氧化还原反应时，配平从前往后配。如：配平H2S+O2－S+H2OＮＨ3＋Ｏ2－ＮＯ＋Ｈ2Ｏ（２）当反应为歧化反应或是部分的氧化还原反应，配平时从后往前配。如Ｓ＋NaOH－Na2S+Na2SO3+H2OKMnO4+HCl－KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O2价态律：元素处于最高价。只有氧化性，MnO4-（只能做氧化剂）。元素处于最低价，只有还原性。如S2-（只能做还原剂）。元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性。如SO32-。例题：下列各组物质在一定条件下，均能做氧化剂的是（）ACl2、Fe3+、OH-BBr-、NO3-、MnO4-CSO2、NO2、CO2DCIO4-、Cl-、NO3-3强弱律：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。得到ne-氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物（较强氧化性）（较强还原性）（弱还原性）（弱氧化性）失去ne-4优先律：在同一个反应环境中，氧化剂遇到多种还原剂时，首先与最强的还原剂反应。反之亦然。如：在FeI2溶液中通入Cl2，因为还原性I-＞Fe2+。所以当Cl2不足时，Cl2先将I-氧化，当Cl2充足时，Cl2才能将Fe2+、I-氧化。例题;（选编）1下列说法正确的是（）A在氧化还原反应中，某元素由化合态变为单质，此元素可能被还原，也可能被氧化。B在氧化还原反应中，可通过比较失去电子数的多少确定还原剂的强弱C在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂，金属单质一定是还原剂D化合物分解的产物中有单质，则该分解反应必属于氧化还原反应。2在Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O的反应中，有３.2g的铜被氧化，则被还原的H2SO4的质量和生成的SO2气体在标准状况下的体积(L)分别是（）Ａ98g11.2LＢ49g22.4LＣ9.8g1.12LＤ4.9g1.12L3对于反应2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OＡ氧化产物与还原产物粒子个数比是２：５Ｂ被氧化的ＨCl占反应的HCl的分子总数的5/8.Ｃ2KMnO4只有一部分发生还原反应ＤKMnO4与HCl恰好完全反应还原反应和氧化反应。5在热的稀硫酸溶液里中溶解了11.4gFeSO4.当加入50ml0.5mol·L-1KNO3溶液后，使其中的Fe2+全部转化成Fe3+，KNO3溶液也全部反应，并有ＮxＯy气体逸出，则该气体是（）AN2OBNOCN2O3DNO2