第 4 讲 氧化还原反应(二)
学习目标
1.能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念,熟
知常见的氧化剂和还原剂,理清相关概念间的关系。
2.认识物质的氧化性、还原性,学会分析预测物质具有的氧化性或还原性,
课前诊断
1.下列反应不属于氧化还原反应的是( )
A.Cl2+H2O===HCl+HClO
B.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
△
C.2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O
D.2FeCl2+Cl2===2FeCl3
答案 C
解析 反应物中有单质,生成物都是化合物,一定有元素化合价发生变化,A不符合题意;
置换反应都是氧化还原反应,B不符合题意;所有元素的化合价都没有变化,C符合题意;
有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应,D不符合题意。
2.下列变化过程属于氧化反应的是( )
A.HCl→H2 B.Mg→Mg2+
C.Cl-→AgCl D.CuO→Cu
答案 B
解析 选项 A中氢元素的化合价降低,发生还原反应;选项 B中镁元素的化合价升高,发
生氧化反应;选项 C中元素的化合价无变化;选项 D中铜元素的化合价降低,发生还原反
应。
3.下列科技成果所涉及物质的应用过程中,发生的不是氧化还原反应的是( )
A.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程中发生的反应
B.偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料,在发射过程中的反应
C.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,诗句中体现的屠呦呦对青蒿素的提取过程中的反应
D.开采可燃冰,将其作为能源使用过程中的反应
答案 C
解析 根据化合价的升降变化判断。C项诗句描述的是提取青蒿素的过程,属于物理变化,
不是氧化还原反应。
4.化学反应按照不同的分类方法可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,
也可以分为氧化还原反应和非氧化还原反应。回答下列问题:
高温
①CO2+C=====2CO
△
②2Fe+3Cl2=====2FeCl3
高温
③C+H2O(g)=====CO+H2
电解
④2H2O=====2H2↑+O2↑
⑤Na2SO4+BaCl2===2NaCl+BaSO4↓
⑥H2O2+H2S===S↓+2H2O
A.既是氧化还原反应又是化合反应的为________(填序号,下同)。
B.属于非氧化还原反应的为________。
C.不属于四种基本反应类型的为________。
D.属于置换反应的为________。
提示 A.①② B.⑤ C.⑥ D.③
知识清单
知识点 1 氧化还原反应中的相关概念
1.相关概念
①氧化剂与还原剂
氧化剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价降低,即得到电子(或电子对偏向)的物质。
还原剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价升高,即失去电子(或电子对偏离)的物质。
②氧化产物与还原产物
氧化产物:还原剂失去电子被氧化的产物。
还原产物:氧化剂得到电子被还原的产物。
③氧化性与还原性
氧化性:物质得电子的性质,或物质得电子的能力。
还原性:物质失电子的性质,或物质失电子的能力。
总结:理解氧化还原反应的相关概念,要抓住两条线:
①还原剂化合价升高→失去电子→发生氧化反应(被氧化)→生成氧化产物。
②氧化剂化合价降低→得到电子→发生还原反应(被还原)→生成还原产物。
2.常见氧化剂、还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼性较强的非金属单质:如 Cl2、O2。
②变价元素的高价态化合物:如 KMnO4、FeCl3、HNO3。
③过氧化物:如 Na2O2、H2O2。
④其他:如 HClO、漂白粉、MnO2。
(2)常见的还原剂
①活泼性较强的金属单质:如 Al、Fe、Zn。
②某些非金属单质:如 H2、S、C等。
③含有较低价态元素的化合物:如 CO、SO2。
④其他:如浓盐酸、NH3。
3.物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系:
核心元素化合价 实例 性质
+7 +3 +5 +6
最高价 KMnO4 FeCl3 浓 HNO3 浓 H2SO4 只有氧化性
既有氧化性
+4 +4 +2 0
中间价 SO2 Na2SO3 FeSO4 S
又有还原性
0 0 -1
最低价 Fe Na K I 只有还原性
经典例题
例 1.在下列反应中,二氧化碳作氧化剂的是( )
A.Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
高温
B.CO2+C=====2CO
高温
C.2Fe2O3+3C=====4Fe+3CO2↑
高温
D.C+2H2O(g)=====2H2+CO2
答案 B
解析 选项 A中二氧化碳中碳元素化合价无变化;选项 B中二氧化碳中碳元素化合价由+4价
降低为+2价,作氧化剂;选项 C、D中二氧化碳都为氧化产物。
△
例2.(2018·长春高一检测)在反应2KMnO4=====K2MnO4+MnO2+O2↑中,还原产物是( )
A.只有 K2MnO4 B.只有MnO2
C.K2MnO4和MnO2 D.O2
答案 C
解析 KMnO4中的锰元素得到电子,化合价分别降低为+6 价和+4 价,其还原产物为
K2MnO4和MnO2。
例 3.下列反应中,属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂又不作还原剂的是( )
A.SO3+H2O===H2SO4
B.3NO2+H2O===2HNO3+NO
C.2F2+2H2O===4HF+O2
D.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
答案 B
解析 A错,各元素的化合价均没有发生变化,不属于氧化还原反应;B对,NO2中 N元素
的化合价发生变化,属于氧化还原反应,但水中 H、O元素的化合价均不变,则水既不作氧
化剂又不作还原剂;C错,水中 O元素的化合价升高,水作还原剂;D错,水中 H元素的
化合价降低,水作氧化剂。
知识点 2 物质氧化性和还原性强弱比较
1.根据氧化还原反应方程式比较
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
2.根据元素的活动性顺序比较
3.根据反应的难易(反应条件)比较
如:①2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
△
②MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O
由反应条件可判断氧化性:KMnO4>MnO2。
4.根据变价元素被氧化或被还原的程度比较
△
如:①2Fe+3Cl2=====2FeCl3
△
②Fe+S=====FeS
铁元素被氯气氧化为+3价,被硫氧化为+2价,则氧化性:氯气>硫。
经典例题
例 1.在含有 Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和 AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先被置换出来的是
( )
A.Mg B.Cu C.Ag D.H2
答案 C
解析 阳离子的氧化性强弱顺序为 Ag+>Cu2+>H+>Mg2+,把锌粉加入 Cu(NO3)2、Mg(NO3)2
和 AgNO3的混合溶液中,锌先与 AgNO3反应置换出 Ag,然后与 Cu(NO3)2反应置换出 Cu,
锌粉不能与溶液中的Mg(NO3)2发生反应。
例 2.已知常温下,在溶液中可发生如下反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+===2Fe2
++Sn4+。由此推断 Fe2+、Ce3+、Sn2+的还原性由强到弱的顺序是( )
A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Fe2+、Ce3+、Sn2+
C.Fe2+、Sn2+、Ce3+ D.Ce3+、Fe2+、Sn2+
答案 A
解析 根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,由第一个方程式知,
还原性:Fe2+>Ce3+,由第二个方程式知,还原性:Sn2+>Fe2+。综上所述,还原性:Sn2+>Fe2+
>Ce3+。
例 3.现有下列几个离子反应:
①Cr2O2-7 +14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO2-4 +4H+
下列有关性质的比较正确的是( )
A -.氧化性:Cr2O72 >Cl >Fe3+2
B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2O2-7
C.还原性:SO + -2D.还原性:Cl->Cr3+>Fe2+
答案 A
解析 根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大
于还原产物的还原性,并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律可推知,氧化性强弱顺序为
Cr O2-2 7 >Cl2>Br2>Fe3+>SO2-4 ;还原性强弱顺序为 SO2>Fe2+>Br->Cl->Cr3+。
知识点 3 氧化还原反应方程式的配平
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
(1)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
(2)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等。
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
(1)标价态:写出反应物和生成物的化学式,标出发生氧化反应和还原反应的元素化合价。
0 +5 +4 +4
C+HNO3(浓)―→NO2↑+CO2↑+H2O
(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化。
(3)求总数:依据电子得失守恒,使化合价升高和降低的总数相等。
(4)配化学计量数:用观察法配平其他物质的化学计量数。
C+4HNO3(浓)―→4NO2↑+CO2↑+2H2O
(5)查守恒:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把单线改成双线,标注反应条
件。
△
C+4HNO3(浓)=====4NO2↑+CO2↑+2H2O
方法技巧
(1)配平氧化还原反应方程式的关键是正确标出元素化合价,找准“1分子”氧化剂中元素化
合价降低总数,“1分子”还原剂中元素化合价升高总数,在计算时,切记不要忽略氧化剂、
还原剂中变价原子的个数。
(2)对于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应可采用逆向配
平法,即先确定生成物的化学计量数,再确定反应物的化学计量数。
(3)对于残缺方程式,即某些反应物或生成物(一般为化合价不发生变化的水、酸、碱等)的化
学式未写出,配平时不仅要配平化学计量数,还要写出未知物质的化学式,其方法是先配平
含变价元素物质的化学计量数,再通过比较反应物和生成物,观察增、减的原子或离子数,
从而确定未知物并配平。
经典例题
例 1.配平下列氧化还原反应方程式:
(1)__KMnO4+__FeSO4+__H2SO4===__K2SO4+__MnSO4+__Fe2(SO4)3+__H2O。
(2)__NaNO2+__HI===__NO↑+__I2+__NaI+__H2O。
(3)__KClO3+__HCl(浓)===__KCl+__ClO2↑+__Cl2↑+__H2O。
△
(4)__S+__KOH(浓)=====__K2S+__K2SO3+__H2O。
(5)__NH+ __O ===__NO-4+ 2 2+__H2O+__ 。
答案 (1)2 10 8 1 2 5 8 (2)2 4 2 1 2 2 (3)2 4 2 2 1 2 (4)3 6
2 1 3 (5)2 3 2 2 4 H+
知识点 4 由信息书写氧化还原反应方程式
由氧化还原反应体系中的物质书写反应方程式
解题步骤 解题注意事项
根据化合价把元素化合价高的微粒及元素化合价低的
第一步:分析物质的氧化性
微粒分成两类,并比较氧化性微粒的氧化性强弱及还
及还原性
原性微粒的还原性强弱
依据“两强生两弱原理”,把氧化性强的微粒与还原
第二步:书写反应的主体反
性强的微粒作为反应物,把氧化性弱的微粒与还原性
应物及产物
弱的微粒作为生成物
第三步:配平反应主体物质
根据得失电子守恒配平主体物质的化学计量数
的化学计量数
第四步:配平其他物质的化
根据原子守恒、电荷守恒配平其他物质的化学计量数
学计量数
经典例题
1 + - + +例 .在一个氧化还原反应体系中,反应物、生成物共有六种微粒:Fe3 、NO3、Fe2 、NH4、
H+、H2O。回答下列问题。
(1)写出并配平该反应的离子方程式。
________________________________________________________________________。
(2) Fe3+氧化性: ________( -填“>”或“<”)NO3 (H+)。
(3)“该反应说明 Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化”的说法是否正确_______(填“是”或“否”)。
答案 (1)NO-3+8Fe2++10H+===3H2O+NH+4+8Fe3+ (2)< (3)是
解析 在所给的六种微粒中,元素化合价高的为 Fe3+、NO- + +3,元素化合价低的为 Fe2 、NH4,
因为氧化性:NO-3 (H+)>Fe3+,还原性:Fe2+>NH+4,所以该反应的主体反应物及产物为 NO-3
+Fe2+―→NH+4+Fe3+,由得失电子守恒可得 NO-+8Fe2+ NH+3 ―→ 4+8Fe3+,再根据原子守
恒及电荷守恒配平可得 NO-3+8Fe2++10H+===3H2O+NH+4+8Fe3+。
课堂闯关
1.“绿色化学”越来越受到人们的重视,下列物质可以看作绿色氧化剂的是( )
A.浓硫酸 B.浓盐酸 C.双氧水 D.氯水
答案 C
解析 双氧水还原后的产物为水,对环境没有污染。
2.下列反应中,水作还原剂的是( )
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.CaO+H2O===Ca(OH)2
C.3NO2+H2O===2HNO3+NO
D.2F2+2H2O===4HF+O2
答案 D
解析 选项 A中水中氢元素的化合价由+1价降低为 0价,水是氧化剂;选项 B、C中水中
各元素的化合价都无变化,水既不是氧化剂也不是还原剂; 选项 D中水中氧元素的化合价
由-2价升高为 0价,水是还原剂。
3.下列化学变化中,需加入氧化剂才能实现的是( )
A.C→CO2 B.CO2→CO
C.CuO→Cu D.H2SO4→BaSO4
答案 A
解析 C→CO2中碳元素的化合价升高,需加入氧化剂;CO2→CO中碳元素的化合价降低,
需加入还原剂;CuO→Cu 中铜元素化合价降低,需加入还原剂;H2SO4→BaSO4中元素的化
合价没有发生变化,不是氧化还原反应。
4.在 2H2S+SO2===2H2O+3S↓中,氧化剂与还原剂的分子个数比为( )
A.2∶1 B.1∶2
C.1∶1 D.16∶17
答案 B
解析 在该反应中,硫化氢中硫元素化合价升高,硫化氢作还原剂;二氧化硫中的硫元素化
合价降低,二氧化硫作氧化剂;氧化剂与还原剂的分子个数之比是 1∶2。
5.下列微粒:①Al3+ ②Cl- ③N2 ④S2- ⑤Cu ⑥H +2O2 ⑦Fe2 ⑧MnO2-4 。既具有
氧化性又具有还原性的是( )
A.①④⑤⑦ B.③⑥⑦⑧ C.④⑤⑥⑧ D.①②③⑥
答案 B
解析 一般情况下元素的化合价处于最高价时只有氧化性,处于最低价时只有还原性,处于
最高价和最低价之间时往往既有氧化性也有还原性,据此解答。
6.一个 A原子转移 2个电子给两个 B原子,下列说法正确的是( )
A.生成物的化学式为 A2B,A是还原剂
B.生成物属于混合物
C.生成物的化学式为 AB2,B发生还原反应
D.生成物一定为电解质
答案 C
解析 一个 A原子转移 2个电子给两个 B原子,二者原子个数关系为 1∶2,则生成物化学
式为 AB2,反应中 A为还原剂,被氧化,B为氧化剂,被还原。
7.下列对于反应 2KClO3+I2===2KIO3+Cl2的叙述中正确的是( )
A.该反应属于置换反应
B.氧化性:I2>KClO3
C.还原性:KClO3>I2
D.还原剂为 KIO3,氧化剂为 I2
答案 A
解析 在该反应中, KClO3中氯元素的化合价降低,KClO3是氧化剂,Cl2是还原产物;I2
中碘元素的化合价升高,I2是还原剂,KIO3是氧化产物;则氧化性:KClO3>KIO3,还原性:
I2>Cl2。
8.根据下列反应的方程式:
①2Fe3++2I-===2Fe2++I2
②Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+
可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( )
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-
答案 B
解析 反应①中还原剂是 I-,还原产物是 Fe2+,还原性:I->Fe2+;反应②中还原剂是 Fe2+,
还原产物是 Br-,还原性:Fe2+>Br-,还原性从强到弱的顺序为 I->Fe2+>Br-。
9.PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应不可能发生的是( )
A.Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
B 10Cl- 2MnO- 16H+. + 4+ ===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
△
C.Cu+Cl2=====CuCl2
D 5Pb2+. +2MnO- + +4+2H2O===5PbO2↓+2Mn2 +4H
答案 D
解析 由氧化性强弱顺序:PbO >MnO-2 4 >Cl2> Fe3+> Cu2+,可知选项 D中的反应不可能发生。
10.配平下列氧化还原反应方程式:
(1)__LiCoO2+__H2SO4+__H2O2===__Li2SO4+__CoSO4+__O2↑+__H2O。
(2)__NaClO+__Ag+__ ===__AgCl+__NaOH+__O2↑。
(3)__ClO-3+__Fe2++__H+===__Cl-+__Fe3++__H2O。
(4)__MnO-4+__C O2-2 4 +__H+===__Mn2++__CO2↑+__H2O。
答案 (1)2 3 1 1 2 1 4 (2)4 4 2 H2O 4 4 1 (3)1 6 6 1 6 3 (4)2
5 16 2 10 8
11.实验室迅速制备少量氯气可利用如下反应:
KMnO4+HCl(浓)―→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平),此反应常温下就可以迅速进行。
结合信息,回答下列问题:
(1)上述反应中被氧化的元素为________,还原产物是________。
(2)Fe2+也能与 MnO - Mn2+ Fe2+4 反应生成 ,反应后 转化为________。反应中 Fe2+表现
________(填“氧化”或“还原”,下同)性,发生________反应。
(3)如果上述化学方程式中KMnO4和 MnCl2的化学计量数都是 2,则HCl的化学计量数是___。
(4)实验室通常利用 MnO2与浓盐酸共热反应制得氯气,据此可知 KMnO4、Cl2、MnO2三种
物质的氧化性由强到弱的顺序为__________________________________________________。
答案 (1)Cl MnCl2 (2)Fe3+ 还原 氧化 (3)16
(4)KMnO4>MnO2>Cl2
解析 (1)反应中 HCl→Cl2,氯元素化合价升高被氧化, KMnO4→MnCl2,Mn 元素化合价
降低被还原,故氧化剂是 KMnO4, MnCl2是还原产物。
(2)Fe2+也能与MnO -4反应生成Mn2+,说明 Fe2+具有还原性,发生氧化反应。
(3)根据化合价升降法配平方程式:
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(4)由于在同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性由强到弱
的顺序为 KMnO4>MnO2> Cl2。
12.书写下列氧化还原反应方程式。
(1)某反应的反应物与生成物有 K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O,已知氧化性:K2Cr2O7
>Cl2,写出并配平该化学方程式:
_______________________________________________________________________________。
(2)NaClO 溶液与 Ag反应的产物为 AgCl、NaOH和 O2,该反应的化学方程式为
_______________________________________________________________________________。
(3)把碎纸片 b补充到 a中,可得到一个完整的离子方程式(未配平)
写出并配平该反应的离子方程式:__________________________________________________。
答案 (1)K2Cr2O7+14HCl===3Cl2↑+2KCl+2CrCl3+7H2O
(2)4NaClO+4Ag+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2↑
(3)3S+6OH-===2S2-+SO32-+3H2O
解析 (1)根据含较高化合价元素的化合物具有氧化性,含较低化合价元素的化合物具有还
原性,由题意可知该反应的氧化剂是 K2Cr2O7,还原剂为 HCl,氧化产物为 Cl2,还原产物
为 CrCl3,则该反应的化学方程式为 K2Cr2O7+14HCl===3Cl2↑+2KCl+2CrCl3+7H2O。
(2)NaClO+Ag+H2O―→AgCl+NaOH+O2↑
NaClO
AgCl,化合价共降低 1;
Ag
NaClO→O2,化合价升高 4;
配平方程式,得 4NaClO+4Ag+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2↑。
(3)碱性条件下,S与氢氧根离子反应生成 S2-和 SO2-3 ,反应的离子方程式为 3S+6OH-===2S2-
+SO2-3 +3H2O。
自我挑战
1.氢化钙可作为生氢剂,反应的化学方程式为 CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑。下列说法
错误的是( )
A.氢化钙既是氧化剂又是还原剂
B.氢气既是氧化产物又是还原产物
C.氢化钙是还原剂,水是氧化剂
D.氧化产物与还原产物的质量比为 1∶1
答案 A
解析 在该反应中,氢化钙为还原剂,其中氢元素的化合价由-1价升高为 0价;水为氧化
剂,其中氢元素的化合价由+1价降低为 0价;氢气既是氧化产物又是还原产物,所以氧化
产物与还原产物的质量之比为 1∶1。
2.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,实验室可通过以下反应制得:
2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。下列有关该反应的说法正确的
是( )
A.KClO3在反应中失去电子
B.ClO2是还原产物
C.H2C2O4在反应中被还原
D.H2C2O4中碳的化合价为+2价
答案 B
解析 在该反应中,KClO3中氯元素化合价降低,在反应中得到电子被还原,生成还原产物
ClO2;H2C2O4中碳元素价态为+3价。
3.已知 Co2O3在酸性溶液中易被还原成 Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,
下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
B.Cl2+2KI===2KCl+I2
C.Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2FeCl2+Cl2===2FeCl3
答案 A
解析 根据反应:3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3,得出氧化性:Cl2>FeCl3,但是氧化性是
FeCl3>I2,还原性是碘离子强于亚铁离子,碘离子会先被氯气氧化,和题意不相符合,不可
能发生,故 A选;根据反应:Cl2+2KI===2KCl+I2,得出氧化性:Cl2>I2,和题意相符合,
反应可能发生,故 B不选;根据反应:Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O,得出氧化性:
Co2O3>Cl2,和题意相符合,反应可能发生,故 C不选;根据反应:2FeCl2+Cl2===2FeCl3,
得出氧化性:Cl2>FeCl3,和题意相符合,反应可能发生,故 D不选。
4.已知常温下,在溶液中发生如下反应:
①16H++10Z-+2XO-4===2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2===2A3++2B-
③2B-+Z2===B2+2Z-
由此推断下列说法错误的是( )
A.反应 Z +2A2+2 ===2A3++2Z-可以进行
B.Z元素在反应③中被还原,在反应①中被氧化
C -.氧化性由强到弱的顺序是 XO4、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是 Z-、B-、A2+、X2+
答案 D
解析 由①可知氧化性:XO-4>Z2,还原性:Z-> X2+;由②可知氧化性:B +2>A3 ,还原性:
A2+> B-; 由③可知氧化性:Z2> B2,还原性:B->Z-。即氧化性为 XO- +4>Z2>B2>A3 ,
还原性为 A2+>B->Z->X2+,选项 A中的反应能够发生。
5.已知下述三个实验均能发生化学反应:
①将光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中;
②向硫酸亚铁溶液中滴入几滴双氧水;
③将铜丝放入氯化铁溶液中(Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+)。
下列判断正确的是( )
A.实验①中铁钉作氧化剂
B +.实验②中 Fe2 具有还原性
C.实验③中发生的是置换反应
D + + +.上述实验证明氧化性:Fe3 >Fe2 >Cu2
答案 B
解析 ①中铁和 Cu2+反应生成 Fe2+和铜,铁作还原剂,Cu2+作氧化剂,氧化性:Cu2+>Fe2+;
③中铜与 Fe3+反应生成 Fe2+和 Cu2+,无单质生成,氧化性:Fe3+> Cu2+。
6.已知下列反应:
①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
②2KI+Br2===2KBr+I2
③Na2S+I2===2NaI+S↓
(1)Cl-、Br-、I-、S2-等离子的还原性由强到弱的顺序是____________________。
(2)Cl2、Br2、I2、S等物质氧化性由强到弱的顺序是______________________。
(3)判断 Cl2与 Na2S能否反应?____(填“能”或“否”)。
(4)判断 I2与 NaBr能否共存?______(填“能”或“否”)。
答案 (1)S2->I->Br->Cl- (2)Cl2>Br2>I2>S
(3)能 (4)能
解析 (1)根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,由反应①知还原性:Br->Cl-,由反
应②知还原性:I->Br-,由反应③知还原性:S2->I-,即还原性:S2->I->Br->Cl-。
(2)根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知,由①得 Cl2>Br2,由②得 Br2>I2,由③得
I2>S,故氧化性由强到弱的顺序为 Cl2>Br2>I2>S。
(3)由(2)知氧化性 Cl2>S,故 Cl2与 Na2S能发生反应:Cl2+Na2S===2NaCl+S↓。
(4)由(2)知氧化性:Br2>I2,故 I2与 NaBr不能反应,则 I2与 NaBr能共存。
7.按要求完成下列问题:
(1)+6 -价铬的化合物毒性较大,常用 NaHSO3将废液中的 Cr2O 27 还原成 Cr3+,该反应的离
子方程式为________________________________________________________________。
高温
(2)FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3――→Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2,该反应配平后
FeO·Cr2O3与 NaNO3的化学计量数比为____________。
(3)NaNO2是一种食品添加剂,具有致癌性。酸性 KMnO4溶液与 NaNO2反应的化学方程式
MnO-为: 4+NO- +2+ →Mn2 +NO-3+H2O(未配平)。下列叙述中正确的是________(填
字母)。
A -.该反应中 NO 2被还原
B.反应过程中溶液的酸性减弱
C. 中的粒子是 OH-
答案 (1)Cr2O2- 3HSO-7 + 3+5H+===2Cr3++3SO2-4 +4H2O
(2)2∶7
(3)B
解析 (1)根据题意可知,氧化剂是 Cr O2-2 7 ,还原剂是 HSO-3,氧化产物是 SO2-4 ,还原产物
Cr3+。根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式:Cr2O2-7 +3HSO-3+5H+
===2Cr3++3SO2-4 +4H2O。
Fe2O3 化合价升高 2
(2)2FeO·Cr2O3
4Na2CrO4 化合价升高 12
化合价共升高 14;
NaNO3→NaNO2 化合价降低 2,则 FeO·Cr2O3与 NaNO3的系数之比为 2∶7。
(3)该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价,所以MnO -4是氧化剂,NO -2应该作还原剂,
亚硝酸根离子中 N元素应该失电子,化合价升高,生成硝酸根离子,根据转移电子数相等、
原子守恒配平离子方程式为 2MnO-4+5NO-2+6H+===2Mn2++5NO-3+3H2O,A项错误;根
据元素守恒、电荷守恒知, 中是 H+,氢离子参加反应导致溶液中氢离子浓度降低,
则溶液的酸性减弱,B正确、C错误。
课后小结第 4 讲 氧化还原反应(二)
学习目标
1.能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念,熟
知常见的氧化剂和还原剂,理清相关概念间的关系。
2.认识物质的氧化性、还原性,学会分析预测物质具有的氧化性或还原性,
课前诊断
1.下列反应不属于氧化还原反应的是( )
A.Cl2+H2O===HCl+HClO
B.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
△
C.2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O
D.2FeCl2+Cl2===2FeCl3
2.下列变化过程属于氧化反应的是( )
A.HCl +→H2 B.Mg→Mg2
C.Cl-→AgCl D.CuO→Cu
3.下列科技成果所涉及物质的应用过程中,发生的不是氧化还原反应的是( )
A.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程中发生的反应
B.偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料,在发射过程中的反应
C.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,诗句中体现的屠呦呦对青蒿素的提取过程中的反应
D.开采可燃冰,将其作为能源使用过程中的反应
4.化学反应按照不同的分类方法可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,
也可以分为氧化还原反应和非氧化还原反应。回答下列问题:
高温
①CO2+C=====2CO
△
②2Fe+3Cl2=====2FeCl3
高温
③C+H2O(g)=====CO+H2
电解
④2H2O=====2H2↑+O2↑
⑤Na2SO4+BaCl2===2NaCl+BaSO4↓
⑥H2O2+H2S===S↓+2H2O
A.既是氧化还原反应又是化合反应的为________(填序号,下同)。
B.属于非氧化还原反应的为________。
C.不属于四种基本反应类型的为________。
D.属于置换反应的为________。
知识清单
知识点 1 氧化还原反应中的相关概念
1.相关概念
①氧化剂与还原剂
氧化剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价降低,即得到电子(或电子对偏向)的物质。
还原剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价升高,即失去电子(或电子对偏离)的物质。
②氧化产物与还原产物
氧化产物:还原剂失去电子被氧化的产物。
还原产物:氧化剂得到电子被还原的产物。
③氧化性与还原性
氧化性:物质得电子的性质,或物质得电子的能力。
还原性:物质失电子的性质,或物质失电子的能力。
总结:理解氧化还原反应的相关概念,要抓住两条线:
①还原剂化合价升高→失去电子→发生氧化反应(被氧化)→生成氧化产物。
②氧化剂化合价降低→得到电子→发生还原反应(被还原)→生成还原产物。
2.常见氧化剂、还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼性较强的非金属单质:如 Cl2、O2。
②变价元素的高价态化合物:如 KMnO4、FeCl3、HNO3。
③过氧化物:如 Na2O2、H2O2。
④其他:如 HClO、漂白粉、MnO2。
(2)常见的还原剂
①活泼性较强的金属单质:如 Al、Fe、Zn。
②某些非金属单质:如 H2、S、C等。
③含有较低价态元素的化合物:如 CO、SO2。
④其他:如浓盐酸、NH3。
3.物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系:
核心元素化合价 实例 性质
+7 +3 +5 +6
最高价 KMnO4 FeCl3 浓 HNO3 浓 H2SO4 只有氧化性
既有氧化性
+4 +4 +2 0
中间价 SO2 Na2SO3 FeSO4 S
又有还原性
0 0 -1
最低价 Fe Na K I 只有还原性
经典例题
例 1.在下列反应中,二氧化碳作氧化剂的是( )
A.Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
高温
B.CO2+C=====2CO
高温
C.2Fe2O3+3C=====4Fe+3CO2↑
高温
D.C+2H2O(g)=====2H2+CO2
△
例2.(2018·长春高一检测)在反应2KMnO4=====K2MnO4+MnO2+O2↑中,还原产物是( )
A.只有 K2MnO4 B.只有MnO2
C.K2MnO4和MnO2 D.O2
例 3.下列反应中,属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂又不作还原剂的是( )
A.SO3+H2O===H2SO4
B.3NO2+H2O===2HNO3+NO
C.2F2+2H2O===4HF+O2
D.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
知识点 2 物质氧化性和还原性强弱比较
1.根据氧化还原反应方程式比较
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
2.根据元素的活动性顺序比较
3.根据反应的难易(反应条件)比较
如:①2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
△
②MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O
由反应条件可判断氧化性:KMnO4>MnO2。
4.根据变价元素被氧化或被还原的程度比较
△
如:①2Fe+3Cl2=====2FeCl3
△
②Fe+S=====FeS
铁元素被氯气氧化为+3价,被硫氧化为+2价,则氧化性:氯气>硫。
经典例题
例 1.在含有 Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和 AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先被置换出来的是
( )
A.Mg B.Cu C.Ag D.H2
例 2.已知常温下,在溶液中可发生如下反应:Ce4+ Fe2++ ===Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+===2Fe2
+ + + + +
+Sn4 。由此推断 Fe2 、Ce3 、Sn2 的还原性由强到弱的顺序是( )
A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Fe2+、Ce3+、Sn2+
C.Fe2+、Sn2+、Ce3+ D.Ce3+、Fe2+、Sn2+
例 3.现有下列几个离子反应:
①Cr2O2-7 +14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
2Fe2+② +Br + -2===2Fe3 +2Br
③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2+ - ++SO24 +4H
下列有关性质的比较正确的是( )
A Cr O2-.氧化性: 2 7 >Cl2>Fe3+
B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2O2-7
C.还原性:SO2D -.还原性:Cl >Cr3+>Fe2+
知识点 3 氧化还原反应方程式的配平
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
(1)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
(2)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等。
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
(1)标价态:写出反应物和生成物的化学式,标出发生氧化反应和还原反应的元素化合价。
0 +5 +4 +4
C+HNO3(浓)―→NO2↑+CO2↑+H2O
(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化。
(3)求总数:依据电子得失守恒,使化合价升高和降低的总数相等。
(4)配化学计量数:用观察法配平其他物质的化学计量数。
C+4HNO3(浓)―→4NO2↑+CO2↑+2H2O
(5)查守恒:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把单线改成双线,标注反应条
件。
△
C+4HNO3(浓)=====4NO2↑+CO2↑+2H2O
方法技巧
(1)配平氧化还原反应方程式的关键是正确标出元素化合价,找准“1分子”氧化剂中元素化
合价降低总数,“1分子”还原剂中元素化合价升高总数,在计算时,切记不要忽略氧化剂、
还原剂中变价原子的个数。
(2)对于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应可采用逆向配
平法,即先确定生成物的化学计量数,再确定反应物的化学计量数。
(3)对于残缺方程式,即某些反应物或生成物(一般为化合价不发生变化的水、酸、碱等)的化
学式未写出,配平时不仅要配平化学计量数,还要写出未知物质的化学式,其方法是先配平
含变价元素物质的化学计量数,再通过比较反应物和生成物,观察增、减的原子或离子数,
从而确定未知物并配平。
经典例题
例 1.配平下列氧化还原反应方程式:
(1)__KMnO4+__FeSO4+__H2SO4===__K2SO4+__MnSO4+__Fe2(SO4)3+__H2O。
(2)__NaNO2+__HI===__NO↑+__I2+__NaI+__H2O。
(3)__KClO3+__HCl(浓)===__KCl+__ClO2↑+__Cl2↑+__H2O。
△
(4)__S+__KOH(浓)=====__K2S+__K2SO3+__H2O。
(5)__NH+4+__O2===__NO-2+__H2O+__ 。
知识点 4 由信息书写氧化还原反应方程式
由氧化还原反应体系中的物质书写反应方程式
解题步骤 解题注意事项
根据化合价把元素化合价高的微粒及元素化合价低的
第一步:分析物质的氧化性
微粒分成两类,并比较氧化性微粒的氧化性强弱及还
及还原性
原性微粒的还原性强弱
依据“两强生两弱原理”,把氧化性强的微粒与还原
第二步:书写反应的主体反
性强的微粒作为反应物,把氧化性弱的微粒与还原性
应物及产物
弱的微粒作为生成物
第三步:配平反应主体物质
根据得失电子守恒配平主体物质的化学计量数
的化学计量数
第四步:配平其他物质的化
根据原子守恒、电荷守恒配平其他物质的化学计量数
学计量数
经典例题
例 1 - +.在一个氧化还原反应体系中,反应物、生成物共有六种微粒:Fe3+、NO3、Fe2+、NH4、
H+、H2O。回答下列问题。
(1)写出并配平该反应的离子方程式。
________________________________________________________________________。
(2) Fe3+________( )NO-(H+氧化性: 填“>”或“<” 3 )。
(3)“该反应说明 Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化”的说法是否正确_______(填“是”或“否”)。
课堂闯关
1.“绿色化学”越来越受到人们的重视,下列物质可以看作绿色氧化剂的是( )
A.浓硫酸 B.浓盐酸 C.双氧水 D.氯水
2.下列反应中,水作还原剂的是( )
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.CaO+H2O===Ca(OH)2
C.3NO2+H2O===2HNO3+NO
D.2F2+2H2O===4HF+O2
3.下列化学变化中,需加入氧化剂才能实现的是( )
A.C→CO2 B.CO2→CO
C.CuO→Cu D.H2SO4→BaSO4
4.在 2H2S+SO2===2H2O+3S↓中,氧化剂与还原剂的分子个数比为( )
A.2∶1 B.1∶2
C.1∶1 D.16∶17
5 -.下列微粒:①Al3+ ②Cl- ③N2 ④S2- ⑤Cu ⑥H2O2 ⑦Fe2+ ⑧MnO24 。既具有
氧化性又具有还原性的是( )
A.①④⑤⑦ B.③⑥⑦⑧ C.④⑤⑥⑧ D.①②③⑥
6.一个 A原子转移 2个电子给两个 B原子,下列说法正确的是( )
A.生成物的化学式为 A2B,A是还原剂
B.生成物属于混合物
C.生成物的化学式为 AB2,B发生还原反应
D.生成物一定为电解质
7.下列对于反应 2KClO3+I2===2KIO3+Cl2的叙述中正确的是( )
A.该反应属于置换反应
B.氧化性:I2>KClO3
C.还原性:KClO3>I2
D.还原剂为 KIO3,氧化剂为 I2
8.根据下列反应的方程式:
①2Fe3++2I-===2Fe2++I2
②Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+
可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( )
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-
9.PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应不可能发生的是( )
A.Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
B.10Cl-+2MnO-4+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
△
C.Cu+Cl2=====CuCl2
D.5Pb2+ - + ++2MnO4+2H2O===5PbO2↓+2Mn2 +4H
10.配平下列氧化还原反应方程式:
(1)__LiCoO2+__H2SO4+__H2O2===__Li2SO4+__CoSO4+__O2↑+__H2O。
(2)__NaClO+__Ag+__ ===__AgCl+__NaOH+__O2↑。
(3)__ClO- __Fe2+ __H+3+ + ===__Cl-+__Fe3++__H2O。
(4)__MnO- - + +4+__C2O24 +__H ===__Mn2 +__CO2↑+__H2O。
11.实验室迅速制备少量氯气可利用如下反应:
KMnO4+HCl(浓)―→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平),此反应常温下就可以迅速进行。
结合信息,回答下列问题:
(1)上述反应中被氧化的元素为________,还原产物是________。
(2)Fe2+也能与 MnO - Mn2+ Fe2+4 反应生成 ,反应后 转化为________。反应中 Fe2+表现
________(填“氧化”或“还原”,下同)性,发生________反应。
(3)如果上述化学方程式中KMnO4和 MnCl2的化学计量数都是 2,则HCl的化学计量数是___。
(4)实验室通常利用 MnO2与浓盐酸共热反应制得氯气,据此可知 KMnO4、Cl2、MnO2三种
物质的氧化性由强到弱的顺序为__________________________________________________。
12.书写下列氧化还原反应方程式。
(1)某反应的反应物与生成物有 K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O,已知氧化性:K2Cr2O7
>Cl2,写出并配平该化学方程式:
_______________________________________________________________________________。
(2)NaClO 溶液与 Ag反应的产物为 AgCl、NaOH和 O2,该反应的化学方程式为
_______________________________________________________________________________。
(3)把碎纸片 b补充到 a中,可得到一个完整的离子方程式(未配平)
写出并配平该反应的离子方程式:__________________________________________________。
自我挑战
1.氢化钙可作为生氢剂,反应的化学方程式为 CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑。下列说法
错误的是( )
A.氢化钙既是氧化剂又是还原剂
B.氢气既是氧化产物又是还原产物
C.氢化钙是还原剂,水是氧化剂
D.氧化产物与还原产物的质量比为 1∶1
2.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,实验室可通过以下反应制得:
2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。下列有关该反应的说法正确的
是( )
A.KClO3在反应中失去电子
B.ClO2是还原产物
C.H2C2O4在反应中被还原
D.H2C2O4中碳的化合价为+2价
3.已知 Co2O3在酸性溶液中易被还原成 Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,
下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
B.Cl2+2KI===2KCl+I2
C.Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2FeCl2+Cl2===2FeCl3
4.已知常温下,在溶液中发生如下反应:
①16H+ -+10Z-+2XO ===2X2+4 +5Z2+8H2O
②2A2++B2===2A3++2B-
③2B-+Z2===B -2+2Z
由此推断下列说法错误的是( )
A.反应 Z + + -2+2A2 ===2A3 +2Z 可以进行
B.Z元素在反应③中被还原,在反应①中被氧化
C -.氧化性由强到弱的顺序是 XO4、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是 Z-、B-、A2+、X2+
5.已知下述三个实验均能发生化学反应:
①将光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中;
②向硫酸亚铁溶液中滴入几滴双氧水;
+
③将铜丝放入氯化铁溶液中(Cu+2Fe3 ===Cu2++2Fe2+)。
下列判断正确的是( )
A.实验①中铁钉作氧化剂
B +.实验②中 Fe2 具有还原性
C.实验③中发生的是置换反应
D + + +.上述实验证明氧化性:Fe3 >Fe2 >Cu2
6.已知下列反应:
①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
②2KI+Br2===2KBr+I2
③Na2S+I2===2NaI+S↓
(1)Cl-、Br-、I-、S2-等离子的还原性由强到弱的顺序是____________________。
(2)Cl2、Br2、I2、S等物质氧化性由强到弱的顺序是______________________。
(3)判断 Cl2与 Na2S能否反应?____(填“能”或“否”)。
(4)判断 I2与 NaBr能否共存?______(填“能”或“否”)。
7.按要求完成下列问题:
(1)+6 -价铬的化合物毒性较大,常用 NaHSO3将废液中的 Cr2O 27 还原成 Cr3+,该反应的离
子方程式为________________________________________________________________。
高温
(2)FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3――→Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2,该反应配平后
FeO·Cr2O3与 NaNO3的化学计量数比为____________。
(3)NaNO2是一种食品添加剂,具有致癌性。酸性 KMnO4溶液与 NaNO2反应的化学方程式
MnO- NO- Mn2+ NO-为: 4+ 2+ → + 3+H2O(未配平)。下列叙述中正确的是________(填
字母)。
A -.该反应中 NO 2被还原
B.反应过程中溶液的酸性减弱
C. 中的粒子是 OH-
课后小结