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第3课时 氧化还原反应规律
五、氧化剂和还原剂
1.基本概念
【微思考】结合常见氧化剂和还原剂及氧化还原反应的知识分析,元素处于最高价态、最低价态、中间价态时分别具有什么性质
提示 元素处于最高价态只有氧化性,
处于最低价态只有还原性,
处于中间价态既有氧化性又有还原性。
高了氧,低了还,中间两边转
【自我小测】判断正误:
(1)金属阳离子只具有氧化性,不具有还原性。( )
提示 ×。若金属阳离子处于中间价态,如Fe2+,则既有氧化性又有还原性。
(2)金属元素的原子失去电子的数目越多,该金属的还原性越强。( )
提示 ×。金属的还原性强弱与失电子难易程度有关,与数目无关.
(3)元素处于最高价时,该物质一定具有强氧化性。( )
提示 ×。钾元素的+1价为最高价,但K+氧化性很弱。
(4)金属单质只有还原性,非金属单质只有氧化性。( )
提示 ×。金属只有正价,故金属单质只有还原性;非金属通常有正价也有负价,故非金属单质通常既有氧化性,又有还原性。
2.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
①非金属单质Cl2、Br2、O2、O3等;
②高价金属阳离子Fe3+等;
③高价或较高价含氧化合物H2SO4(浓)、MnO2、HClO、KMnO4、HNO3等;
④过氧化物Na2O2、H2O2等。
(2)常见的还原剂
①活泼或较活泼的金属K、Na、Mg、Al、Zn、Fe等;
②低价金属阳离子Fe2+等;
③部分非金属阴离子I-、S2-等;
④含较低价元素的化合物CO、SO2、H2SO3、Na2SO3等;
⑤部分非金属单质H2、C(高温下)等。
【素能应用】
下列对X+2Y = X2++2Y-的叙述中正确的是( )
A.Y被还原,X2+是还原产物 B.Y被还原,X发生氧化反应
C.X是还原剂,Y被氧化 D.X是氧化剂,X显氧化性
B
下列变化中需要加入还原剂才能实现的是( )
A.MnSO4→KMnO4 B.NaCl→AgCl
C.NO2→HNO3 D.Fe2O3→Fe
D
【深化拓展】六.物质氧化性、还原性强弱的比较
比较的依据 比较的方法
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
比较的依据 比较的方法
2.根据 元素的活动性顺序比较
比较的依据 比较的方法
3.根据 产物的价态比较 不同氧化剂与相同还原剂作用时,还原剂被氧化的价态越高,氧化剂的氧化性越强
4.根据 反应的条件及反应的剧烈程度比较 反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等
易错提醒
(1)不能根据得失电子的多少判断氧化性、还原性的强弱。
(2)影响物质氧化性、还原性的因素
①温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸氧化性要强。
②浓度:如硝酸的浓度越大其氧化性越强。
③酸碱性:如KMnO4的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
得失电子的难易程度
在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,
首先置换出的是( ) A.Mg B.Cu C.Ag D.H2
C
【素能应用】
从下列各组反应对比中,判断哪种粒子的氧化性最强,哪种粒子的还原性最强。
(1)铁钉浸入CuSO4溶液后,表面会附有红色物质;铜丝浸入AgNO3溶液后,表面会附有银白色物质。则在Cu、Fe、Ag中, 的还原性最强,在Cu2+、Fe2+、Ag+中, 的氧化性最强。
(2)铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质(FeCl3),而在盐酸中生成淡绿色溶液(FeCl2)。则在氯气分子(Cl2)、氯离子、氢离子中, 具有氧化性,
的氧化性更强。
已知下列三个反应在同温同浓度的情况下进行。下列结论正确的是( )
①2W-+X2 = 2X-+W2
②2Y-+W2 = 2W-+Y2
③2X-+Z2 = 2Z-+X2
A.还原性:X->Y-
B.在Y-、X-、W-、Z-中以Z-的还原性最强
C.氧化性:Z2>W2
D.反应2Z-+Y2 = 2Y-+Z2能发生
C
【深化拓展】
1.守恒规律
氧化还原反应中,原子得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等。
还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数
元素化合价降低的总数=元素化合价升高的总数
应用:氧化还原反应方程式的配平,氧化还原反应的相关计算。
2.价态规律
(1)高低规律
误区警示
①元素处于最高价时只有氧化性,但氧化性不一定强。
如CO2中C为+4价,是最高价,但CO2的氧化性很弱。
②元素处于最低价态时只有还原性,但还原性不一定强。
如H2O中O为-2价,是最低价,但H2O的还原性非常弱。
一般来说,同种元素价态越高,氧化性越强;
价态越低,还原性越强。
如氧化性:Fe3+>Fe2+>Fe;还原性:H2S>S>SO2。
(2)“价态归中,互不交叉”规律。
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,可总结为:
价态相邻能共存,价态相间能归中,归中价态不交叉,价升价降只靠拢。
应用:判断氧化还原反应能否进行及反应产物。
在KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O的反应中,被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为( )
A.1:6 B.6:1 C.1:5 D.5:1
D
3.先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合,还原性强的先被氧化;
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合,氧化性强的先被还原。
应用:判断反应的先后顺序或由反应的先后顺序判断物质氧化性、还原性的强弱。
【素能应用】
今有下列三个氧化还原反应:
(1)2FeCl3+2KI = 2FeCl2+2KCl+I2,
(2)2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3,
(3)2KMnO4+16HCl = 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。
若某溶液中有Cl-、Fe2+和 I-共存,要氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl- ,可加入的试剂是( )
A.FeCl3 B.KMnO4 C.Cl2 D.HCl
A
在一定条件下,RO3n-和F2可发生如下反应:
RO3n-+F2+2OH- =RO4-+2F-+H2O
从而可知在RO3n-中,元素R的化合价是( )
A.+4价 B.+5价 C.+6价 D.+7价
B
下列叙述正确的是( )
A.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂
B.某元素从化合态变为游离态,该元素一定被还原
C.金属阳离子被还原不一定得到单质
D.氧化剂得到电子,发生了氧化反应
C
下列叙述正确的是( )
A.在氧化还原反应中非金属单质一定是氧化剂
B.发生化学反应时失去电子越多的金属原子,还原性越强
C.含最高价元素的化合物一定具有强氧化性
D.在氧化还原反应中氧化剂和还原剂可以是同一种物质
D
下列微粒中,具有氧化性的是( )
①S2- ②Fe2+ ③Fe3+ ④S ⑤H+ ⑥Na+ ⑦Mg
A.①⑦ B.②④
C.③⑤⑥ D.②③④⑤⑥
D
有A、B、C、D四种物质,已知它们能发生下列反应:
①A2++B === B2++A ②A2++C === C2++A
③B2++C === C2++B ④C2++D === D2++C
由此可推知,各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是( )
A.氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+ B.氧化性:D2+>C2+>B2+>A2+
C.还原性:A>B>C>D D.还原性:D>B>C>A
A
(1)HCl在不同的反应中,可以分别表现出酸性、氧化性和还原性。现有如下四个反应,请写出HCl在反应中分别表现什么性质:
①Zn+2HCl === ZnCl2+H2↑ ;
②NaOH+HCl === NaCl+H2O ;
③2HCl H2↑+Cl2↑ ;
④KClO3+6HCl(浓) === 3Cl2↑+KCl+3H2O 。
(2)上述反应④中氧化剂与还原剂的粒子个数之比为 ,
若有5个“还原剂分子”被氧化,则生成的Cl2分子为 个。
(1)①酸性、氧化性 ②酸性 ③氧化性、还原性
④还原性、酸性 (2)1∶5 3
已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力为W2>Z2>X2>Y2,
下列氧化还原反应能发生的是( )A.2NaX+Z2=2NaZ+X2B.2NaW+Z2=2NaZ+W2C.2NaW+Y2=2NaY+W2D.2NaZ+X2= 2NaX+Z2
A
有下列三个反应:
①Cl2+2FeCl2=2FeCl3②2Fe3++2I-=2Fe2++I2③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O下列说法正确的是( )A.①②③中的氧化产物分别是Fe3+、I2、CoCl2B.氧化性:Co2O3>Cl2>Fe3+C.根据反应①②可以推测反应:Cl2+2KI=2KCl+I2不能发生D.在反应③中当HCl作还原剂,在反应过程中全部被氧化
B