高三化学氧化剂和还原剂复习

•1.了解氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂等概念。•2．了解氧化还原反应的本质特征是电子的转移。•3．了解常见的氧化还原反应。•4．掌握物质氧化性、还原性强弱的比较。•5．能够运用守恒思想进行简单计算。第三节氧化剂和还原剂•【想一想】•有单质参加或生成的反应，一定是氧化还原反应吗？•答：不一定，同素异形体之间的相互转化不属于氧化还原反应，•如3O22O3。•1．氧化剂是指物质所含元素化合价或(电子)的反应物，•在反应中表现性。•2．还原剂是所含元素化合价或(电子)的反应物，在反应中•表现性。•3．常见的氧化剂有①活泼的非金属单质等，②元素处于较高价态的化合物，如氧化物等，含氧酸等，•盐等，过氧化物等。降低得到氧化升高失去还原F2、Cl2、Br2、I2、O2MnO2、NO2硫酸、硝酸FeCl3、KMnO4Na2O2、H2O2•4．常见的还原剂有：活泼的金属单质等，某些非金属单质等，元素处于较低价态的化合物，如：氧化物等，酸，•盐等。•【想一想】•1．氧化还原反应中，氧化剂或还原剂的物质的量与实际参加反应的对应的•物质的量一定相同吗？•答：不一定，例如：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O•中，HNO3一部分起氧化剂作用，另一部分起酸性作用。Na、ZnC、H2COHCl、H2S、H2SO3FeCl2、Na2SO3•2．在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物一定不同吗？•答：不一定，同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是同种物质，也可能是不同的物质，氧化产物和还原产物也有可能是同一种物质或不同的物质。例如：Cl2＋H2O===HCl＋HClO，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，6HCl＋KClO3===3Cl2↑＋KCl＋3H2O中Cl2既是氧化产物又是还原产物。•1．是应用最广泛的金属，在地壳中的含量为，仅次于。•2．铁的常见氧化物有、、，氢氧化物有白色的•和红褐色的，其中Fe(OH)2很不稳定，极易发生，被氧化。•在铁的化合物中，＋2价的Fe2＋既有氧化性，又有还原性。铁4.6%氧、硅、铝FeOFe2O3Fe3O4Fe(OH)2Fe(OH)34Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3•【想一想】•检验Fe3＋除去用KSCN溶液外还有哪些方法？•答：检验Fe3＋还可以用的方法有：①苯酚溶液：显紫色②利用沉淀法：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓③利用Fe3＋的氧化性，选择还原性试剂，例如：淀粉碘化钾溶液2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2显蓝色。•【例1】(2009·潍坊统考)根据反应：2H2S＋O2===2S↓＋2H2O,4NaI＋O2＋2H2SO4===2I2＋2Na2SO4＋2H2O，Na2S＋I2===2NaI＋S↓，下列物质的氧化性强弱判断正确的是()•A.O2＞I2＞SB．H2S＞NaI＞H2OC．S＞I2＞O2D．H2O＞NaI＞H2S•解析：根据氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物，知A项正确。•答案：A•1．氧化还原反应的表示方法•(1)双线桥法•用箭头表示氧化还原反应中同一元素的原子或离子得到或失去电子的结果。在线上标出“得到”或“失去”电子的数目，一条箭头线由氧化剂指向还原产物，另一条由还原剂指向氧化产物。如：•••氧化剂还原剂还原产物氧化产物•(2)单线桥法•用箭头表示反应物中不同(或相同)原子或离子间的电子转移。在线上标出转移电子总数，箭头指出电子转移的方向，即箭头由还原剂指向氧化剂。如：••还原剂氧化剂•2.氧化性、还原性强弱判断依据•(1)根据方程式判断•氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物•氧化性：氧化剂＞氧化产物•还原性：还原剂＞还原产物•(2)根据物质活动性顺序(常见元素)•金属性越强的元素，金属单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱；非金属性越强的元素，单质的氧化性越强，而对应的阴离子的还原性就越弱。•(3)根据反应条件判断•当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物价态相同，•可根据反应条件的高、低来进行判断。例如：•16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑①•4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑②•4HCl(浓)＋O2CuCl2500℃2H2O＋2Cl2③•由此我们可以得出结论：•氧化性：KMnO4＞MnO2＞O2。•(4)根据氧化产物的价态高低判断•当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，•可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。•如：2Fe＋3Cl22FeCl3Fe＋SFeS•可以判断氧化性Cl2＞S。•(5)根据原电池、电解池的电极反应比较•①两种不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出极，正极金属是电子流入极。其还原性：负极＞正极。•②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。•(6)依据反应中能量变化判断•H2＋X2===2HXΔH10•H2＋Y2===2HYΔH20•若ΔH1ΔH2，则X2的氧化性比Y2的氧化性强；•X－的还原性比Y－的还原性弱。•(7)其它因素•①浓度：浓度越大，氧化性(或还原性)越强。•如氧化性：浓H2SO4稀H2SO4，浓HNO3稀HNO3•还原性：浓HCl稀HCl•②温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。•③酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。•1．在常温下，溶液中发生下列几个反应：•①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O•②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－③2B－＋Z2===B2＋2Z－•根据上述反应，下列结论判断错误的是()•A.溶液中可发生：Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－B．Z2在①③反应中为还原剂•C．氧化性强弱的顺序为：Z2B2A3＋D．X2＋是XO的还原产物•解析：由①的氧化性Z2，②的氧化性B2A3＋，③的氧化性Z2B2。则其氧化性顺序为Z2B2A3＋，故选项中C项正确；A项中氧化性符合Z2A3＋，故能发生反应；①中是氧化剂，X2＋是还原产物，故D项正确；从①③反应看，①中Z2是氧化产物，③中Z2的化合价降低，Z2是氧化剂，故B项错误。•答案：B•2.下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是()•解析：在氧化还原反应中得失电子守恒，用双线桥法表示电子转移情况时由反应物指向生成物中同一种元素，且遵循失升得降的原则。•答案：C•3．将SO2通入CuSO4和NaCl的浓溶液中，溶液颜色变浅，析出白色沉淀，取该沉淀分析，知其中含Cl：35.7%，Cu：64.3%。SO2在上述反应中作用是()•A.酸B．漂白剂C．还原剂D．氧化剂•解析：由沉淀中元素组成可知，其原子个数比为1∶1，即→被还原，而Cl的化合价未变，故SO2只能作还原剂。•答案：C•4．下列氧化还原反应中，水作为氧化剂的是()•A.CO＋H2O(g)CO2＋H2B．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO•C．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑D．2F2＋2H2O===4HF＋O2•解析：B、C中水既不是氧化剂也不是还原剂；D中H2O失电子生成氧气，作还原剂。•答案：A•【例2】随着社会发展进步，环境污染越来越严重，交通运输工具排放了大量有害气体，其中三聚氰酸C3N3(OH)3可用于消除汽车尾气中的氮氧化物(如NO2)。当加热至一定温度时，它发生如下分解反应：C3N3(OH)3•3HNCO。HNCO(异氰酸，其结构是)能和NO2反应生成N2、CO2和H2O。•(1)写出HNCO和NO2反应的化学方程式，•被氧化的元素是，被还原的元素是。•(2)根据上述反应方程式，计算吸收1.0gNO2气体消耗三聚氰酸的质量是。•解析：(1)===7N2＋8CO2＋4H2O•HNCO中N被氧化；NO2中N被还原。•(2)4C3N3(OH)3～12HNCO～9NO2•4×1299×46•x1.0g•x＝1.25g•答案：(1)===7N2＋8CO2＋4H2ONN(2)1.25g•氧化还原反应的有关规律•1．守恒规律•化合价有升必有降，电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应，化合价升降总数相等，得失电子总数相等。•应用：有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原方程式。•2．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，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。•应用：在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质，还能比较物质间的氧化性或还原性的强弱。•3．价态规律•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，既有氧化性又有还原性，但主要表现一种性质。•应用：判断元素或物质氧化性或还原性的有无。•4.转化规律•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。•应用：分析判断氧化还原反应中的物质变化及推测变化产物。•5．难易规律•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，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，优先与氧化性最强的氧化剂发生反应。•应用：判断物质的稳定性及反应顺序。•5．(2008·上海)下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是()•A.F2、K、HClB．Cl2、Al、H2C．NO2、Na、Br2D．O2、SO2、H2O•解析：F没有正价，故F2只具有氧化性；K为金属，金属没有负价，故K的化合价只能升高，不能降低，即K只有还原性；HCl中的Cl－处于最低价态，只有还原性，H＋只有氧化性，因此HCl既有氧化性又有还原性。•答案：A•6．已知：①向KMnO4晶体上滴加浓盐酸，产生黄绿色气体；•②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体，溶液变成黄色；•③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝色；•④将足量的SO2通入碘水中，颜色消失，•下列判断不正确的是()•A.上述实验证明氧化性最强的是MnO，最弱的是SO2•B．上述实验中的反应均为氧化还原反应•C．实验①生成的气体不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝•D．理论上可推知SO2可使酸性KMnO4溶液退色•解析：由反应方程式可判断氧化性的强弱，由实验①可知：MnOCl2；实验②可知：Cl2Fe3＋；实验③可知：Fe3＋I2；实验④可知：I2SO2，综合可知，氧化性MnOCl2Fe3＋I2SO2，根据氧化性强弱顺序可判断氧化还原反应能否发生。•答案：C•7．X、Y、Z、M代表四种金属元素。金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；Y(OH)2的碱性比Z(OH)2的碱性弱；又知M2＋的氧化性强于Y2＋。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为()•A.X＞Z＞Y＞MB．X＞Y＞Z＞M•C．M＞Z＞X＞YD．X＞Z＞M＞Y•解析：根据判断依据，X、Z构成原电池时，X溶解，Z上产生氢气，说明X比Z活泼；Y(OH)2的碱性比Z(OH)2的碱性弱，说明Y元素的金属性比Z元素的金属性弱，则金属单质的活泼性Y＜Z；又有M2＋的氧化性强于Y2＋，说明Y的金属性强于M。•答案：A•8．某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：•O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。•已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2―→O2•(1)该反应中的还原剂是。•(2)该反应中，发生还原反应的过程是―→。•(3)写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：。•(4)如反应转移了0.3mol电子，则产生的气体在标准状况下的体积为。•解析：由于在反应中H2O2只发生了H2O2―→O2，即H2O2只作还原剂，故只能是H2CrO4(高价铬)作氧化剂，其反应方程式为：2H2Cr