课件23张PPT。第2课时 氧化剂和还原剂氧化还原反应与人类的生产、生活、科技有非常重要的关系，我们有必要进一步学习有关的知识。1.理解氧化剂、还原剂的概念。（重点）
2.理解氧化性、还原性及其强弱。（重点）
3.熟悉常见的氧化剂、还原剂。Cu + Cl2 == CuCl2
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
CaCO3+ 2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑
Cl2 + H2O== HCl + HClO √√×√【为什么】
下列化学反应中，哪些属于氧化还原反应？哪些元素
的化合价升高了？哪些元素的化合价降低了？指出含
有这些元素的具体物质。氧化剂和还原剂
1.氧化剂和还原剂的概念所含元素的化合价降低的反应物 所含元素的化合价升高的反应物 Cu + Cl2 == CuCl2
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
CaCO3+ 2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑
Cl2 + H2O== HCl + HClO 下列反应中，哪些是氧化剂？哪些是还原剂？ 氧化剂 还原剂 氧化剂 还原剂 既是氧化剂又是还原剂 非氧化还原反应【练一练】2.认识氧化性和还原性氧化剂具有氧化性还原剂具有还原性特别提醒：得失电子的难易程度与得失电子多少没有关系H2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 H2SO4（浓）-2 0 +4 +4 +4 +6氧化性还原性H2SH2SO4（浓）3.从化合价高低认识氧化性和还原性既具有氧化性又具有还原性【想一想】判断下列物质具有氧化性还是还原性。高价氧化(性)、低价还原(性)、中间价态两性全。 秘诀总结归纳：
含有最高价态的元素的物质具有氧化性；
含有最低价态的元素的物质具有还原性；
含有中间价态的元素的物质既有氧化性又有还原性。 【想一想】
把铁、锌混合物投入硫酸铜溶液，先发生的反应是
哪个？【提示】还原性：锌>铁锌优先和硫酸铜反应。一种氧化剂与多种还原剂反应，
还原性最强的先被氧化；
一种还原剂与多种氧化剂反应，
氧化性最强的先被还原。4.氧化性、还原性的强弱比较规 律比较物质氧化性、还原性强弱的方法
（1）根据氧化还原反应方程式比较
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＞还原产物被还原被氧化提醒：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。【思考与交流】 （2）金属活动性顺序表K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt AuK+ .. Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ .. H+ Cu2+ Fe3+ Ag+..金属单质的还原性越强，对应金属阳离子的氧化性越弱。
例如：2Fe+3Cl2====2FeCl3 Fe+S====FeS点燃△氧化性Cl2＞S（3）根据氧化还原反应的程度比较
不同氧化剂与相同还原剂作用时，还原剂被氧化的程度越大，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。
例如：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化性：KMnO4＞MnO25.认识常见的氧化剂和还原剂Cl2 、O2H2、C、FeFe2O3 、CuOCO、SO2HClO、HNO3、
浓硫酸KClO3、FeCl3
KMnO4 浓盐酸FeCl2 Na2SO3单质氧化物酸盐Fe3+、MnO4-Fe2+ 、 SO32-氧化剂还原剂O2、Cl2、Fe3+
Na、C、 H2
S 、SO2、H2O下列物质在化学反应中一般是氧化剂还是还原剂？氧化剂还原剂既是氧化剂，又是还原剂【提示】金属单质一定只作还原剂【练一练】高价氧化(性)、低价还原(性)；中间价态两性全。 1.下列有关氧化还原反应的叙述，正确的是( )
A.失电子的物质作氧化剂
B.有元素化合价升高的反应是还原反应
C.还原剂失电子越多，其还原性越强
D.氧化还原反应的本质是电子的转移D2.（双选）氢气还原氧化铜：CuO+H2 H2O+ Cu，在该反应中（ ）
A.Cu做还原剂
B.CuO做氧化剂
C.铜元素化合价降低
D.铜元素化合价升高 BC3.下列微粒中，只有氧化性的是( )
①S2- ②Fe2+ ③Fe3+ ④S
⑤H+ ⑥Na+ ⑦Mg
A.①⑦ B.②④
C.③⑤⑥ D.②④⑤⑥C4.在下列变化中，需要加入合适的氧化剂才能
实现的是（ ）
A．HCl→H2 B．CO2→CO
C．Fe2O3→Fe D．Br-→Br2D【解题提示】需要加入氧化剂才能实现的变化，说
明给出的物质为还原剂，其对应元素的化合价在变
化过程中升高。5.根据反应方程式
①2Fe3+ + 2I- ==== 2Fe2+ + I2
②Br2 + 2Fe2+ ==== 2Br- + 2Fe3+
可判断离子的还原性由强到弱的顺序为（ ）
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-B 再长的路，一步步也能走完；再短的路，不迈开双脚也无法到达。课件53张PPT。第2课时 氧化剂和还原剂1．认识有关氧化还原反应的概念及相互关系。
2．掌握常见的氧化剂和还原剂。
3．理解氧化性、还原性及其强弱。1．有关概念及相互关系。
2．氧化性、还原性及其强弱的判断。一、氧化还原反应的有关概念
1．氧化剂和还原剂(1)氧化剂：在氧化还原反应中，______电子或所含
元素化合价______的物质。
(2)还原剂：在氧化还原反应中，______电子或所含
元素化合价______的物质。反应物得到降低失去升高2．氧化产物和还原产物
3．氧化性和还原性
(1)氧化性：______剂所表现出的________的性质。
(2)还原性：______剂所表现出的________的性质。 生成物(1)氧化产物：反应物中的某元素发生_____反应
所对应的生成物。
(2)还原产物：反应物中的某元素发生_____反应
所对应的生成物。物质
性质氧化还原氧化还原得电子失电子二、氧化剂和还原剂
1．常见的氧化剂
(1)非金属性较强的单质，如____、____。
(2)含有较高价态元素的盐，如_______、______、______。
(3)含有较高价态元素的含氧酸，如______、________。
2．常见的还原剂
(1)活泼的金属单质，如Al、Fe、Zn。
(2)某些________单质，如H2、C等。
(3)低价态元素的氧化物和盐，如一氧化碳、二氧化硫等。Cl2O2KMnO4FeCl3KClO3硝酸浓硫酸非金属1．在氧化还原反应中，一种反应物是不是只表现出氧化性或只表现出还原性？
提示：不一定。如反应2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2↑中，参加反应的KMnO4既表现了还原性，又表现了氧化性。△2．金属单质在氧化还原反应中作反应物时一定是还原剂吗？
提示：是。因为金属只有正化合价，而单质时为0价，故只要反应，化合价就升高，因此作还原剂。
3．非金属单质在氧化还原反应中作反应物时一定是氧化剂吗？
提示：不是。非金属元素既有正化合价，也有负化合价，单质时为0价，因此非金属单质作反应物时可能是氧化剂，也可能是还原剂。4．物质得电子越多，氧化性越强吗？失电子越多，还原性越强吗？
提示：不一定。氧化性、还原性的强弱指的是得失电子的难易而不是多少。一、氧化还原反应的有关概念
如图是氧化还原反应各概念间的关系1．分析下列四个反应，探究以下问题：
①Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
②2KClO3 2KCl+3O2↑
③Mg+S====MgS
④S+O2====SO2
⑤2H2S+SO2====3S+2H2O△点燃(1)在同一反应中，氧化剂和还原剂可以是同一种物质吗？氧化产物和还原产物呢？
提示：氧化剂和还原剂可以是同一种物质。在反应①中0价的Cl既转化生成了-1价的Cl-，又转化生成了+1价的ClO-，所以反应①中Cl2既是氧化剂又是还原剂；同理反应②中的KClO3既是氧化剂又是还原剂。氧化产物和还原产物也可能为同种物质，如反应⑤。(2)同一物质在不同的反应中，可能既作氧化剂又作还原剂吗？
提示：同一物质在不同的反应中，可能既作氧化剂又作还原剂。在反应③中S的化合价降低，所以反应③中的S作氧化剂；在反应④中S的化合价升高，S 作还原剂，所以该说法正确。2．所含元素处于最高价态、最低价态和中间价态的微粒各具有什么性质？
提示：(1)元素处于最高价态的微粒在氧化还原反应中只能得电子，从而使化合价降低，所以元素处于最高价态的微粒只具有氧化性，如Fe3+。
(2)元素处于最低价态的微粒在氧化还原反应中只能失电子，从而使化合价升高，所以元素处于最低价态的微粒只具有还原性，如S2-。(3)元素处于中间价态的微粒在氧化还原反应中既能失电子使化合价升高，又能得电子使化合价降低，所以元素处于中间价态的微粒既具有还原性又具有氧化性，如Fe2+。【典题训练】
亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为：Li2NH+H2====LiNH2+LiH(Li在化合物中显+1价)，下列有关说法正确的是( )
A．Li2NH中N的化合价是-1价
B．该反应中H2是还原剂，Li2NH是氧化剂
C．氧化产物与还原产物物质的量之比为1∶1
D．该反应中被氧化的元素是氮，被还原的元素是氢【解析】选C。Li2NH中氮的化合价为-3价，A错；该反应中H2中H元素化合价一部分变为+1价、一部分变为-1价，H2既是氧化剂又是还原剂，B错；LiNH2是氧化产物，LiH是还原产物，二者物质的量之比为1∶1， C对；该反应中被氧化和被还原的元素都是氢，D错。【变式备选】已知CaH2中Ca为+2价，对于CaH2+2H2O====
Ca(OH)2+2H2↑，下列说法正确的是( )
A．H2都是还原产物
B．H2都是氧化产物
C．CaH2中的氢元素既被氧化又被还原
D．氧化产物与还原产物的质量比为1∶1【解析】选D。根据化合价变化知，反应前后只有氢元素化合价发生了变化，即CaH2中-1价的H变为H2中的0价(氢被氧化)、H2O中+1价的H变为H2中的0价(氢被还原)，因此H2既是氧化产物又是还原产物，且质量比为1∶1。1．关于概念的理解
(1)氧化剂和还原剂是针对反应物而言的。
(2)化合价的变化是判断氧化剂和还原剂的宏观标志。
2．物质氧化性、还原性强弱的比较方法
(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(2)根据元素的活动性顺序比较。(3)根据氧化还原反应的程度比较。
不同氧化剂与相同还原剂作用时，还原剂被氧化的程度越大，氧化剂的氧化性越强。
例如：氧化性
Cl2>S2Fe+3Cl2====2FeCl3
Fe+S====FeS△点燃(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。例如：
MnO2+4HCl(浓)====MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化性：KMnO4>MnO2△3．物质氧化性、还原性强弱比较的两误区
(1)所含元素的价态越高，化合物的氧化性不一定越强，如氧化性：HClO4(2)氧化性和还原性的强弱取决于物质得失电子的难易程度，而与得失电子的数目无关。二、氧化还原反应的规律1．试比较下列反应物中氧化性、还原性的强弱。
①Fe+CuSO4====FeSO4+Cu
②2Fe+3Cl2====2FeCl3
提示：在反应①中，Fe是还原剂，CuSO4 是氧化剂，FeSO4是氧化产物，Cu是还原产物，故还原性：Fe＞Cu；氧化性：CuSO4＞FeSO4。
在反应②中，Fe是还原剂，Cl2 是氧化剂，FeCl3既是氧化产物又是还原产物，故还原性：Fe＞FeCl3；氧化性：Cl2＞FeCl3。点燃2．在Cl-、Cl2、HClO4中，Cl元素的化合价有何特点？从氧化还原的角度分析，它们具有怎样的性质？
【精讲点拨】处在最低价态的原子在变化过程中化合价只能升高，故只能表现出还原性；同理处于最高价态的原子只能表现出氧化性，中间价态的微粒既可表现出氧化性，也可表现出还原性。
提示：Cl-、Cl2、HClO4中Cl元素的化合价分别为-1、0、+7价，Cl-只有还原性，HClO4只有氧化性，Cl2既有氧化性又有还原性。3．已知Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱，则在含等物质的量的Fe2+和I-的溶液中通入少量氯气，哪种离子被氧化？
提示：还原性I->Fe2+>Cl-，通入少量Cl2时，Cl2优先氧化还原性最强的I-，离子方程式为Cl2+2I-====I2+2Cl-。4．24 mL浓度为0．05 mol·L-1的Na2SO3溶液(已知硫元素最高价为+6价)，恰好与20 mL浓度为0．02 mol·L-1的K2Cr2O7 (Cr元素最高价为+6价)溶液完全反应，如何确定元素Cr在被还原的产物中的化合价？
【精讲点拨】氧化还原反应的计算依据是电子守恒，所谓电子守恒是指得电子总数与失电子总数相等或化合价升高总数与化合价降低总数相等。其计算式为：
氧化剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值。提示：依据氧化还原反应中得失电子守恒来解答本题，24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液失去电子的物质的量为：n=0.024 L×0．05 mol·L-1×2=0.002 4 mol，与K2Cr2O7
中Cr原子所得电子的总数是相等的，n(Cr)=0.02 L×
0.02 mol·L-1×2=0.000 8 mol ，所以每个Cr原子得到：
(0.002 4 mol/0.000 8 mol)=3 个电子，Cr元素的化合价降低3价，在K2Cr2O7中Cr为+6价，最后化合价为+3价。氧化还原反应中的主要规律
1．“质量守恒、电子守恒”规律
(1)质量守恒：反应前后元素的种类和质量不变。
(2)电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。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。
如3．“强易弱难，先强后弱”规律
在浓度相差不大的溶液中：
(1)同时含有几种还原剂时 将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。
如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2+＞Br-，所以Fe2+先与Cl2反应。(2)同时含有几种氧化剂时 将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。
如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3+＞Cu2+＞H+，所以铁粉先与Fe3+反应，然后依次与Cu2+、H+反应。【典题训练】
按要求填空。
(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中，
①只有氧化性的是_______________________________，
②只有还原性的是_______________________________ ，
③既有氧化性又有还原性的是______________。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)
①NO+HNO3→N2O3+H2O
②NH3+NO→HNO2+H2O
③N2O4+H2O→HNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是______________。【解题指南】解答该题要注意以下两点：
(1)判断元素处于最高价态、最低价态还是中间价态；
(2)氧化还原反应中元素的化合价有升有降。
【解析】(1)当元素处于最高价态时，该元素的粒子只能得电子而只具有氧化性；当元素处于最低价态时，该元素的粒子只能失电子而只具有还原性；而当该元素处于中间价态时，该元素的粒子既可以得电子又可以失电子，故既具有氧化性又具有还原性。(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应，生成物中该元素的价态应介于两种反应物价态之间。②式反应物中的氮元素为-3价和+2价，生成物中为+3价，-3价与+2价之间的价态应为0价或+1价，不可能出现+3价的氮，所以②式不能实现。
答案：(1)①Fe3+、Mg2+、H+ ②S2-、I- ③Fe2+、S
(2)②【知识拓展】歧化反应与归中反应
(1)歧化反应是同一物质中同一价态的同一元素间发生的氧化还原反应(发生歧化反应的元素原子的化合价部分升高、部分降低)。最大特点即“同物同素同价态”,“同物”即同一个反应物,“同素”即同一个反应物中的同一种元素,“同价态”即同一个反应物中的同一种元素的同一价态。
如：该题(2)反应③；又如3NO2+H2O====2HNO3+NO。(NO2中的N化合价为+4价，2/3的+4价N升高到HNO3中+5价的N，1/3的+4价N降低到NO中的+2价的N)。(2)归中反应就是指含有同种元素的不同化合物发生氧化还原反应，该元素的化合价向中间靠拢。
如：该题(2)反应①；又如2H2S+SO2====3S↓+2H2O
此反应中，H2S中的S是-2价，SO2中的S是+4价，它们两者发生氧化还原反应后，生成0价的S。一、选择题
1．吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”，服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，由此推断Na2SeO3的作用是( )
A．作还原剂
B．作氧化剂
C．既作氧化剂又作还原剂
D．既不作氧化剂又不作还原剂【解析】选A。由题意知，“活性氧”具有极强的氧化性，而化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)能消除人体内的活性氧，由此推断Na2SeO3的作用是作还原剂。2．有关氧化还原反应的下列叙述正确的是( )
A．氧化剂发生还原反应，还原剂发生氧化反应
B．氧化剂被氧化，还原剂被还原
C．一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂一定是两种不同的物质
D．氧化还原反应中，金属单质只作还原剂，非金属单质只作氧化剂【解析】选A。氧化还原反应中，氧化剂得到电子被还原，发
生还原反应，还原剂失去电子被氧化，发生氧化反应；一个
氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是同种物质(如2KClO3
2KCl+3O2↑)，也可能是不同物质(如2H2+O2====2H2O)；
在氧化还原反应中，金属单质只作还原剂，非金属单质既可
作还原剂也可作氧化剂。点燃3．氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化
剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与C+H2O====
CO+H2相比较，水的作用相同的是( )
A．3Fe+4H2O(g)====Fe3O4+4H2
B．Na2O+H2O====2NaOH
C．2F2+2H2O====4HF+O2
D．3NO2+H2O====2HNO3+NO高温高温【解析】选A。题干中的水是氧化剂，A项中的水是氧化剂，B、D项中的水既不是氧化剂也不是还原剂，C项中的水是还原剂，只有A项符合题意。4．在反应3S+6KOH====2K2S+K2SO3+3H2O中，被还原的硫与被氧化的硫的物质的量之比为( )
A．2∶1 B．1∶2 C．3∶1 D．1∶3
【解析】选A。被还原的硫在反应中作氧化剂，化合价降低，被氧化的硫在反应中作还原剂，化合价升高，反应中3 mol S，其中2 mol S化合价降低，1 mol S化合价升高，所以被还原的硫与被氧化的硫的物质的量之比为2∶1。5．已知
①2NaA+B2====2NaB+A2
②2NaA+C2====2NaC+A2
③2NaB+C2====2NaC+B2
④2NaC+D2====2NaD+C2。
则氧化性由强到弱的顺序是( )
A．A2＞B2＞C2＞D2 B．B2＞A2＞C2＞D2
C．C2＞B2＞A2＞D2 D．D2＞C2＞B2＞A2【解析】选D。本题考查的是氧化还原反应中氧化性的强弱规律，即氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。由①可知：B2＞A2，由②可知：C2＞A2，由③可知：C2＞B2，由④可知：D2＞C2，综上所述，D答案正确。二、非选择题
6．近年来新闻媒体不断报道有人误将亚硝酸钠当食盐食用，发生中毒，甚至死亡事件。NaNO2在酸性介质中可以将MnO4-还原为无色的Mn2+，也可以将I- 氧化成I2，为了区别食盐和亚硝酸钠应从下表选择哪些试剂？根据哪些现象判断是食盐还是亚硝酸钠？将表中的序号或字母填入空白中：(已知：淀粉溶液遇I2变蓝)(1)选用试剂________，有________________现象发生，
或者选用试剂________，有_______________现象发生，
都可以判断被检的样品是亚硝酸钠。
(2)选用试剂________，有________现象发生，可以判断被检的样品是食盐。【解析】根据信息可知，亚硝酸钠在酸性环境中可以还原高锰酸钾(现象是紫色褪去)，也可以氧化碘离子生成碘单质(淀粉遇其变蓝色)，所以检验亚硝酸钠时可以用①③⑤或①②组合。检验食盐可以检验氯离子的存在，用硝酸银溶液即可。
答案：(1)①③⑤ B ①② C
(2)④ A7．根据反应8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2回答下列问题。
(1)氧化剂为_________，还原剂为_________。
(2)氧化剂与还原剂的物质的量之比_________。
(3)当生成28 g N2时,被氧化的物质的质量是_________g。【解析】该反应中化合价发生变化的元素是N和Cl，其中2 mol
-3价的N失6 mol e-转化生成1 mol N2，6 mol 0价的Cl得6 mol
e-转化生成6 mol -1价的Cl。根据以上分析可知NH3作还原剂，
Cl2作氧化剂；氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2；当生成
28 g N2即1 mol N2时，被氧化的NH3是2 mol，即34 g。
答案：(1)Cl2 NH3
(2)3∶2 (3)34课件72张PPT。第2课时
氧化剂和还原剂一、氧化剂和还原剂
1.氧化剂和还原剂及相关概念:降低升高还原氧化氧化还原还原氧化【微点拨】(1)同一反应中的氧化剂和还原剂可以是不同的物质,也可以是同一物质,如电解水生成H2和O2,H2O既是氧化剂又是还原剂。
(2)在同一反应中,一种物质中的一种元素能发生既被氧化又被还原的反应(歧化反应),如Cl2+H2O====HCl+HClO,Cl2既被氧化又被还原。2.常见的氧化剂和还原剂:
(1)常见的氧化剂(填名称)。氧气氯气硝酸浓硫酸高锰酸钾氯酸钾氯化铁二氧化锰(2)常见的还原剂(填化学式)。AlFeZnH2CCOSO2KINa2SO3FeSO4【微点拨】物质作氧化剂或作还原剂要根据具体反应而定,同一物质在一个反应中作氧化剂,而在另一反应中则可能是还原剂,如N2与H2反应时N2作氧化剂,而与O2反应时则作还原剂。二、氧化性和还原性
1.概念:
(1)氧化性:氧化剂所表现出的_______的性质。
(2)还原性:还原剂所表现出的_______的性质。
【微点拨】物质氧化性、还原性的强弱与原子得失电子的能力有关,与得失电子的数目无关,如在化学反应中,Na通常失去1个电子,Al通常失去3个电子,但Na比Al的还原性强。得电子失电子2.元素价态与氧化性、还原性之间的关系:还原氧化还原氧化根据所学知识填写下表:Fe3+O2FeSH2O还原还原氧化三、氧化还原反应各概念之间的关系
1.氧化剂:在反应中_____电子的物质。
_____电子 _____反应 _____性 _____产物。
2.还原剂:在反应中_____电子的物质。
_____电子 _____反应 _____性 _____产物。还原氧化还原得到失去氧化还原氧化得到失去【自我小测】
1.思考辨析:
(1)在一个化学反应中发生氧化反应和发生还原反应的一定不是同种物质。 ( )
分析:×。在一个化学反应中一种物质既可能被氧化又可能被还原,如HClO的分解过程。(2)强氧化性的物质在所有反应中均作氧化剂。 ( )
分析:×。强氧化性的物质在反应中也可以作还原剂,如氯气与水的反应中氯气既作氧化剂又作还原剂。
(3)金属单质只能作还原剂。 ( )
分析:√。金属元素只有正化合价,无负化合价,所以金属单质只能被氧化,只能作还原剂。(4)元素处于最高价态时均具有强氧化性。( )
分析:×。元素处于最高价态时,不一定具有强氧化性,如Na+、CO2等。
(5)氧化还原反应中的反应物不是氧化剂就一定是还原剂。( )
分析:×。氧化还原反应中有些反应物没有元素化合价的变化,既不是氧化剂也不是还原剂。(6)氧化剂反应生成的对应物质是氧化产物。 ( )
分析:×。氧化剂在反应中被还原,生成的对应物质是还原产物。2.下列叙述中正确的是 ( )
A.氧化剂中的每一种元素在反应中都得到电子
B.还原剂在同一反应中既可以是反应物,也可以是生成物
C.还原剂所含元素化合价升高
D.电子从氧化剂转移到还原剂【解析】选C。氧化剂中至少有一种元素得到电子,并不一定是每一种元素都得到电子,故A项错误;还原剂一定是反应物,在同一反应中,还原剂不可能是生成物,故B项错误;氧化还原反应中电子从还原剂转移到氧化剂,故D项错误。3.2014年12月26日14时24分,D2703高铁动车从兰州驶来停靠在甘肃
张掖西站。当日,我国西北第一条高铁——兰新高铁全面正式开通运
营,标志着西北跨入高铁新时代。工业上利用铝热反应焊接钢轨间的
缝隙,反应方程式如下:2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3,其中Fe2O3是( )
A.氧化剂
B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.既不是氧化剂又不是还原剂【解析】选A。在上述反应中,铝的化合价从0价变成+3价,发生的是氧化反应,Al作还原剂,Fe2O3中的铁元素从+3价变成0价,作氧化剂。4.下列粒子中,只有氧化性的是 ( )
①S2- ②Fe2+ ③Fe3+ ④S ⑤H+ ⑥Na+ ⑦Mg
A.①⑦ B.②④ C.③⑤⑥ D.②④⑤⑥
【解析】选C。元素在最高价态时只有氧化性。S2-处于最低价态,Fe2+处于中间价态,Fe3+处于最高价态,S处于中间价态,H+处于最高价态,Na+处于最高价态,Mg处于最低价态,所以选C。5.根据离子方程式:
(1)2Fe3++2I-====2Fe2++I2,
(2)Br2+2Fe2+====2Fe3++2Br-,
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-【解析】选B。在氧化还原反应中,还原剂的还原性>还原产物的还原性。由反应方程式(1)知,还原性:I―>Fe2+;由反应方程式(2)知,还原性Fe2+>Br-,故还原性I->Fe2+>Br-。6.(LK必修1·P58改编)有以下三个反应:
①SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O
②SO2+2H2S====3S↓+2H2O
③SO2+Cl2+2H2O====H2SO4+2HCl下列有关说法正确的是 ( )
A.反应①是氧化还原反应
B.反应②中氧化剂是H2S
C.反应③中H2SO4是氧化产物
D.上述三个反应中SO2的作用相同【解析】选C。反应①中没有化合价的变化,不是氧化还原反应;反应②中SO2的S的化合价降低,得电子,是氧化剂;反应③中的硫酸是SO2被氧化后的产物,是氧化产物;上述三个反应中,反应①中SO2体现酸性氧化物的性质,反应②中SO2是氧化剂;反应③中SO2是还原剂。一、氧化性、还原性强弱的判断方法
思考探究:
已知有以下两个化学反应:
反应①:Cl2+2KBr====2KCl+Br2
反应②:Br2+2KI====2KBr+I2据此思考以下两个问题:
(1)通过反应①和②可以得出氧化性强弱关系是Cl2>Br2>I2,判断的依据是什么?
(2)比较物质的氧化性、还原性强弱的规律有哪些?【归纳总结】
1.根据氧化还原反应的方向判断:
氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物。2.根据元素活动性顺序判断:
(1)根据金属活动性顺序:(2)根据非金属活动性顺序:【拓展深化】从反应所需条件和反应的剧烈程度来比较氧化性、还原性的强弱
一般地,一组反应中,反应条件要求越低,反应越剧烈,对应反应物的氧化性或还原性越强。
如MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,
2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,
从反应条件可以看出氧化剂的氧化能力:KMnO4>MnO2。【典题训练】(2015·银川高一检测)根据反应:
①2C-+A2====2A-+C2;
②2B-+D2====2D-+B2;
③2A-+B2====2B-+A2。
推断A-、B-、C-、D-的还原能力由强到弱的顺序是 ( )
A.A->B->C->D- B.D->B->A->C-
C.D->A->B->C- D.C->A->B->D-【解题指南】解答本题时需注意以下两点:
(1)氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
(2)还原剂的还原性大于还原产物的还原性。
【解析】选D。还原剂的还原性大于还原产物的还原性,所以根据反应①可知,还原性C->A-;根据反应②可知,还原性B->D-;根据反应③可知,还原性A->B-。根据以上分析可知还原性的大小关系是C->A->B->D-。【互动探究】根据上题中所给的反应,分析反应“D2+2A-====2D-+A2”能否发生?为什么?
提示:能。根据以上三个反应可以分析,还原性由强到弱的顺序是C->A->B->D-,由于还原性A->D-,反应可以发生。【对点训练】
(2015·长春高一检测)已知还原性Cl-A.2Fe3++2I-====2Fe2++I2
B.Cl2+2Br-====2Cl-+Br2
C.I2+2Cl-====2I-+Cl2
D.2Fe2++Br2====2Fe3++2Br-【解析】选C。根据还原剂的还原性要强于还原产物的还原性,A中还原性I->Fe2+,符合题目给出的条件,可以发生;B中还原性Br->Cl-,符合题目给出的条件,可以发生;C中还原性Cl->I-,与题目给出的条件矛盾,不可以发生;D中还原性Fe2+>Br-,符合题目给出的条件,可以发生。【补偿训练】1.已知常温下,在溶液中发生如下反应:
①16H++10Z-+2 ====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Z2+2A2+====2A3++2Z-可以进行
B.Z元素在反应①中被氧化,在反应③中被还原
C.还原性由强到弱的顺序是Z-,B-,A2+,X2+
D.氧化性由强到弱的顺序是 ,Z2,B2,A3+【解析】选C。根据反应①可知,氧化性 >Z2,还原性Z-> X2+;根据
反应②可知,氧化性B2>A3+,还原性A2+>B-;根据反应③可知,氧化性Z2>
B2,还原性B->Z-,所以氧化性的大小关系是 >Z2>B2>A3+;还原性的大
小关系是A2+>B-> Z-> X2+。2.已知反应:
①Cl2+2KBr====2KCl+Br2,
②KClO3+6HCl(浓) ====3Cl2↑+KCl+3H2O,
③2KBrO3+Cl2====Br2+2KClO3。
下列说法正确的是 ( )A.氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
B.①中KCl是氧化产物,KBr发生还原反应
C.③中1 mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为2 mol
D.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6【解析】选A。分析题给反应,氧化性:①中:Cl2>Br2、②中:KClO3>Cl2、③中:KBrO3>KClO3,A对;①中KCl是还原产物,KBr发生氧化反应,B错;③中氧化剂是KBrO3,其转化为Br2,故1 mol KBrO3参加反应得到电子的物质的量为5 mol,C错;反应②中氧化剂是KClO3,Cl的化合价降低5价,还原剂是HCl,Cl的化合价升高1价,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,D错。二、氧化还原反应的主要规律
思考探究:
向K2S和KBr的混合溶液中通入足量Cl2,S2-先被氧化,其次是Br-被氧化。
根据以上材料思考:
(1)为什么向K2S和KBr的混合溶液中通入足量Cl2,S2-先被氧化,其次是Br-被氧化?
(2)氧化还原反应过程中还有哪些规律?【归纳总结】
1.守恒规律:氧化还原反应中,得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,反应前后电荷总数相等(离子反应),即有关系式:
还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数
化合价降低的总数=化合价升高的总数
应用:氧化还原反应方程式的配平和相关计算。2.强弱规律:还原性:还原剂>还原产物。
氧化性:氧化剂>氧化产物。
应用:物质间氧化性(或还原性)的强弱比较或判断氧化剂和有还原性的物质在一定条件下是否发生反应。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:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。4.价态规律:
(1)高低规律。
元素最高价态:只有氧化性。
元素中间价态:既有氧化性又有还原性。
元素最低价态:只有还原性。
应用:判断元素或物质的氧化性、还原性。(2)归中规律。
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,元素的化合价“只向中间靠拢不出现交叉”,如【典题训练】(2015·威海高一检测)今有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI====2FeCl2+2KCl+I2,
②2FeCl2+Cl2====2FeCl3,
③2KMnO4+16HCl(浓) ====2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。
若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要将I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,则可加入的试剂是 ( )
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.I2【解题指南】解答本题时需注意以下两点:
(1)先判断物质的氧化性强弱。
(2)氧化性强的物质先发生反应。【解析】选C。由①知氧化性Fe3+>I2,还原性I->Fe2+;由②知氧化性Cl2
>Fe3+,还原性Fe2+>Cl-;由③知氧化性KMnO4>Cl2,还原性Cl->Mn2+,由此
推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+
>Cl->Mn2+,所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,FeCl3只
氧化I-。【互动探究】(1)反应①中氧化剂和还原剂分别是什么?
提示:根据化合价的变化可知,反应①中氧化剂是FeCl3,还原剂是KI。
(2)反应③中被氧化的HCl和显示酸性的HCl的物质的量的比值是多少?
提示:反应③中总共参加反应的HCl的物质的量若是16 mol,则被氧化的HCl是10 mol,显示酸性的HCl是6 mol,所以二者的比值是5∶3。【对点训练】
(2015·三亚高一检测)(1)在一定条件下,NH4NO3受热分解未配平的化
学方程式是NH4NO3 HNO3+N2↑+H2O。在该反应中,被氧化与被还
原的氮原子数之比是 。
(2)24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为
0.02 mol·L-1的K2R2O7溶液反应,则元素R在还原产物中的化合价是
。【解析】(1)在反应中, 被氧化, 被还原,前者升高3价,后者降低
5价,根据守恒规律,被氧化与被还原的氮原子数之比为5∶3。
(2)设R元素在还原产物中的化合价为x,由得失电子守恒可列式为
20 mL×0.02 mol·L-1×2×(6-x)=24 mL×0.05 mol·L-1×(6-4)
解得x=+3。
答案:(1)5∶3 (2)+3【补偿训练】(2015·昆明高一检测)火箭的主要燃料是偏二甲肼(用R表示)和四氧化二氮,在火箭发射时,两者剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热,该反应的化学方程式为R+2N2O4====3N2+4H2O+2CO2,下列叙述错误的是 ( )
A.此反应是氧化还原反应
B.反应瞬间产生大量高温气体,推动火箭飞行
C.在反应中N2O4作还原剂
D.R的分子式为C2H8N2【解析】选C。氮元素在反应物中以化合态存在,反应生成氮气,氮元素化合价变化,反应是氧化还原反应,故A正确;偏二甲肼和四氧化二氮剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热,瞬间产生大量高温气体,推动火箭飞行,故B正确;N2O4中氮元素化合价降低,N2O4是氧化剂,故C错误;根据原子守恒可知,偏二甲肼的分子式为C2H8N2,故D正确。三、氧化还原方程式的配平
思考探究:
有下列两个方程式:
方程式一:3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
方程式二:Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O根据以上两个方程式思考:
(1)以上两个方程式都是氧化还原反应吗?
(2)氧化还原方程式怎样进行配平?
1.配平三原则:2.配平步骤(以浓HCl与KClO3反应为例):【典题训练】(2015·惠州高一检测)有Fe2+、 、Fe3+、 、H+
和H2O六种微粒,分别属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物,下
列叙述错误的是 ( )
A.还原产物为
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶1
C.若有1 mol 作氧化剂,则转移8 mol e-
D.该反应的离子方程式为8Fe2++10H++ ====8Fe3++ +3H2O【解题指南】解答本题应注意以下3点:
(1)在一个氧化还原方程式中化合价有升必有降;
(2)在同一个氧化还原反应中化合价升降的数目一定相等;
(3)注意常见的氧化剂和还原剂。【解析】选B。根据氧化还原反应中的强弱规律可知,该反应为8Fe2++
10H++ ====8Fe3++ +3H2O。 为还原产物,若有1 mol
作氧化剂,则转移8 mol电子,A、C、D项正确;氧化剂与还原剂的物质
的量之比为1∶8,B项错误。【对点训练】
高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 。【解析】本题主要考查氧化还原反应方程式的配平,因为在强碱性条
件下反应,OH-应参与反应:Fe3++ClO-+OH-→ +H2O+Cl-根据化合价
升降总数相等,可确定Fe3+和ClO-的化学计量数分别为2、3,根据观察
元素守恒和电荷守恒可确定其他的化学计量数。
答案:2Fe3++3ClO-+10OH-====2 +5H2O+3Cl-
[或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-====2 +5H2O+3Cl-]【补偿训练】(2015·沈阳高一检测)已知离子方程式:As2S3+H2O+
→ + +NO↑+ (未配平)(已知:As2S3 中As的化
合价为+3),则下列说法错误的是 ( )
A.配平后水的化学计量数为4
B.反应后溶液呈酸性
C.配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28
D.氧化产物为 和 【解析】选C。根据氧化还原反应方程式配平的一般步骤配平后的方
程式为3As2S3+4H2O+28 ====6 +9 +28NO↑+8H+。配平
后水的化学计量数为4,A正确;由于反应后生成了H+,所以反应后溶液
呈酸性,B正确;该反应中氧化剂是 ,还原剂是As2S3,所以氧化剂
与还原剂的物质的量之比是28∶3,C不正确;该反应中的氧化产物是
和 ,D正确。守恒规律在氧化还原反应计算中的应用
1.找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
2.找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。
3.根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价,取绝对值)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价,取绝对值)。 【即时演练】
将0.195 g锌粉加入20.0 mL的0.100 mol·L-1 溶液中,恰好完
全反应,则还原产物可能是 ( )
A.M B.M2+ C.M3+ D.MO2+【审题指导】【解析】选B。根据电子得失相等,锌0.003 mol,可失电子
0.006 mol,若M化合价由+5变为x,则(5-x)×0.02×0.100=0.006,可得x=+2。【补偿训练】溶液中氧化剂 的含量有1.5×10-2mol,与300 mL
0.1 mol·L-1亚硫酸钠(Na2SO3)溶液恰好反应完全,已知Na2SO3被氧化
为Na2SO4,则还原产物中元素X的价态是 ( )
A.+2 B.-2 C.+1 D.0
【解析】选C。n(Na2SO3)=0.3 L×0.1 mol·L-1=0.03 mol,Na2SO3被
氧化为Na2SO4,化合价升高总数为[+6-(+4)]×0.03 mol,设X被还原后
的价态为y,则化合价降低总数为(+5-y)×1.5×10-2mol,由化合价升
高总数等于降低总数得(6-4)×0.03=(5-y)×1.5×10-2,则y=+1。氧化剂和还原剂
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.(2015·济宁高一检测)下列有关氧化还原反应的叙述正确的是 ( )
A.物质所含元素化合价降低的反应是还原反应
B.金属原子越容易失去电子,其氧化性越强
C.某元素由化合态转化为游离态,该元素一定被氧化
D.金属单质在氧化还原反应中只能作还原剂,非金属单质只能作氧化剂
【解析】选A。所含元素的化合价降低,得电子,是氧化剂,发生还原反应;失电子越容易,还原性越强;元素由化合态变成游离态的过程中,化合价既有可能升高,也有可能降低,所以该元素既可能被氧化,也可能被还原;非金属单质在氧化还原反应的过程中也有可能作还原剂,如C和H2等。
2.(2015·泰安高一检测)下列说法正确的是 ( )
A.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶4
B.2H2S+SO23S↓+2H2O中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
C.3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O中,被氧化和被还原的硫元素的物质的量之比为2∶1
D.5NH4NO34N2+2HNO3+9H2O中,反应中发生氧化反应和发生还原反应的氮原子的物质的量之比为5∶3
【解析】选D。A中虽然氯化氢是还原剂,但是4 mol HCl只有2 mol作还原剂,其余的显示酸性,所以氧化剂与还原剂的比值应该是1∶2,A不正确;B中H2S是还原剂,SO2是氧化剂,所以氧化产物和还原产物的比值应该是2∶1,B不正确;C中参加反应的3个硫中,2个作氧化剂,1个作还原剂,被氧化和被还原的元素的比值应该是1∶2,C不正确;D中5个NH4NO3中5个-3价的N显示还原性,发生氧化反应,5个+5价的N中只有3个化合价变化显示氧化性,发生还原反应,发生氧化反应和发生还原反应的氮原子的物质的量之比是5∶3,D正确。
3.(双选)亚氨基金属锂(Li2NH)是一种储氢容量大、安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为Li2NH+H2LiNH2+LiH。下列有关说法正确的是 ( )
A.Li2NH中N的化合价是-1价
B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C.每储存1 mol H2时,转移电子的物质的量为1 mol
D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
【解析】选B、C。A项,Li2NH中N的化合价是-3价;B项,H2反应后,氢元素由0→+1和-1,故H2既是氧化剂又是还原剂;C项,由电子转移关系:
可知储存1 mol H2转移1 mol电子;D项,钢瓶储氢为物理方法。
【补偿训练】CuH不稳定,易与盐酸反应:2CuH+2HClCuCl2+2H2↑+Cu,下列说法正确的是 ( )
A.CuH中H的化合价为+1价
B.CuH在反应中只作氧化剂
C.在反应中HCl表现还原性
D.Cu是反应的还原产物
【解析】选D。A项,CuH中氢与金属形成氢化物,H常显-1价,错误;B项,CuH中Cu被还原,作氧化剂,H被氧化,作还原剂,CuH既为氧化剂,又为还原剂,错误;C项,盐酸中H化合价降低,表现为氧化性,错误;D项,Cu是还原产物,正确。
4.(2015·济宁高一检测)N2O俗称笑气,是一种氧化剂,有轻微麻醉作用,并能致人发笑。可采取以下方法制备:3CO+2NO23CO2+N2O。下列说法正确的是 ( )
A.每生成1 mol N2O,转移3 mol电子
B.等质量的N2O和CO2两种分子,物质的量、原子总数、电子数和质子数相同
C.N2O只有氧化性,没有还原性
D.每生成1 mol N2O,消耗67.2 L CO
【解析】选B。根据题中的化学反应可知,CO中的碳元素化合价从+2价变成+4价,失去电子,被氧化,是还原剂;NO2中的氮元素从+4价变成+1价,化合价降低,得电子,是氧化剂。此反应中,若生成1 mol N2O,转移电子的物质的量是6 mol,A不正确;由于N2O和CO2的摩尔质量相等,等质量的两种分子的物质的量相同,由于二者一个分子的原子数、电子数、质子数均相同,所以原子总数、电子数和质子数均相同,B正确;N2O中的氮原子的化合价是+1价,处于氮元素的中间价态,既有氧化性,也有还原性,C不正确;D中CO的体积没注明是标准状况,不正确。
5.(2015·成都高一检测)工业制ClO2的化学反应为2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+
2NaHSO4,下列说法正确的是 ( )
A.NaClO3在反应中化合价降低,失去电子
B.SO2在反应中发生氧化反应
C.1 mol氧化剂在反应中得到2 mol电子
D.H2SO4在反应中作氧化剂
【解析】选B。得到电子化合价降低,失去电子化合价升高,A不正确;SO2中硫元素的化合价从+4价升高到+6价,化合价升高,失去电子,作还原剂,发生氧化反应,B正确;氯酸钠中氯元素的化合价从+5价降低到+4价,得到1个电子,所以
1 mol氧化剂在反应中得到1 mol电子,C不正确;硫酸中各元素的化合价都没有发生变化,不是氧化剂,也不是还原剂,D不正确。
【互动探究】(1)上述反应中氧化产物和还原产物分别是什么?
提示:根据化合价的变化可知,氧化产物是NaHSO4,还原产物是ClO2。
(2)若有4 mol SO2发生反应,转移电子的物质的量是多少?
提示:由于硫的化合价是从+4价变成+6价,所以1 mol SO2转移2 mol电子,若有4 mol SO2发生反应,则转移电子的物质的量是8 mol。
6.(2015·达州高一检测)已知反应:①SeO2+4KI+4HNO3Se+2I2+4KNO3+2H2O;
②Se+2H2SO4(浓)2SO2↑+SeO2+2H2O。下列叙述正确的是( )
A.反应①中Se是氧化产物,I2是还原产物
B.反应②中浓硫酸是氧化剂,SeO2是还原产物
C.反应①中每有1.0 mol I2生成,转移电子数目为4NA
D.SeO2、H2SO4(浓)、I2的氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>I2
【解析】选D。A项,反应①中硒元素的化合价降低,SeO2作氧化剂,发生还原反应,所以Se是还原产物,碘元素的化合价升高,I2是氧化产物,错误;B项,反应②中浓硫酸是氧化剂,Se是还原剂,被氧化,则SeO2是氧化产物,错误;C项,反应①中每有1.0 mol I2生成,则转移电子数目为1 mol×2×NA=2NA,错误;D项,根据以上分析,结合氧化还原反应规律,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>I2,正确。
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(10分)(2015·西安高一检测)水中的N对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中N的浓度,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将N还原为N2,其化学方程式为
Al+NaNO3+NaOH+H2ONa[Al(OH)4]+N2↑(未配平)。请回答下列问题:
(1)上述反应中, 元素的化合价升高,则该元素的原子 (填“得到”或“失去”)电子;而 元素的化合价降低,则该元素的原子被
(填“氧化”或“还原”)。
(2)配平上述反应: Al+ NaNO3+ NaOH+ H2O
?Na[Al(OH)4]+ N2↑
(3)用“双线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目:__________________
。
(4)上述反应中若标准状况下产生11.2 L气体物质,则转移电子的数目为 。
【解析】(1)依据化学反应中元素化合价变化可知,铝元素从0价变成+3价,化合价升高,该元素失去电子,氮元素化合价从+5价变成0价,元素化合价降低,NaNO3作氧化剂被还原;
(2)配平后的化学方程式为10Al+6NaNO3+4NaOH+18H2O10Na[Al(OH)4]+3N2↑;
(3)双线桥的具体标法如下:
(4)反应中氮元素化合价从+5价变为0价,2NaNO3～N2～10e-,铝元素化合价从0价变为+3价,Al～Na[Al(OH)4]～3e-,依据电子守恒可知生成3 mol N2,电子转移30 mol,生成标准状况下11.2 L N2的物质的量为0.5 mol,转移电子为5 mol,电子数为5NA或3.01×1024。
答案:(1)铝 失去 氮 还原 (2)10 6 4 18 10 3
(3)
(4)3.01×1024或者5NA
【方法规律】解答氧化还原反应综合题的“2231”
(1)理清两条主线:还原剂(化合价升高)→失去电子→发生氧化反应→得到氧化产物;氧化剂(化合价降低)→得到电子→发生还原反应→得到还原产物。
(2)抓住两个相等:氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等;氧化剂化合价降低总数与还原剂化合价升高总数相等。
(3)理解三个同时:氧化剂与还原剂同时存在;氧化反应与还原反应同时发生;氧化产物与还原产物同时生成。
(4)做好一个标注:标好电子转移的方向和数目。
8.(10分)(2015·合肥高一检测)过氧化氢H2O2(氧的化合价为-1价),俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒的作用来清洗伤口。下列A～F是涉及H2O2的反应,回答相关问题:
A.Na2O2+2HCl2NaCl+H2O2
B.Ag2O+H2O22Ag+O2↑+H2O
C.2H2O22H2O+O2↑
D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
E.H2O2+MnSO4MnO2+H2SO4
F.H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O
(1)上述反应不属于氧化还原反应的是 (填代号)。
(2)仅体现H2O2还原性的反应是 (填代号)。
(3)既体现H2O2氧化性又体现H2O2还原性的反应是 (填代号)。
(4)体现H2O2酸性的反应是 (填代号)。
(5)上述反应说明H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由强到弱的顺序是 。
(6)由于H2O2有较强氧化性,能使某些有色试剂褪色,具有漂白作用,另外它还有弱酸性,某学生将H2O2溶液滴入含有酚酞的氢氧化钠溶液中,观察到溶液的红色消失。为了探究溶液褪色的原因,该学生提出了两种假设,然后又设计了一个简单的实验方案,以验证这两种假设。请回答:
(A)该学生提出的两种假设是
假设① ;
假设② 。
(B)将该学生设计的简单实验方案、预测的实验现象及结论填入下表(结论部分只需填①或②):
简单实验方案
预测的实验现象
结 论
假设 成立
假设 成立
【解析】(1)反应前后各元素化合价不变的化学反应是非氧化还原反应,A中各元素在反应前后没有化合价的变化,所以是非氧化还原反应;
(2)B反应中,双氧水中氧元素失电子,化合价升高,作还原剂,所以体现还原性;
(3)C反应中,双氧水中的氧元素既有化合价的升高又有化合价的降低,所以既体现氧化性又体现还原性;
(4)A体现双氧水有酸性,它是二元弱酸;
(5)反应Ag2O+H2O22Ag+O2↑+H2O中,氧化银作氧化剂,双氧水作还原剂,则氧化性Ag2O>H2O2,反应3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH2K2CrO4+3K2SO4+8H2O中,双氧水作氧化剂,铬酸钾作氧化产物,则氧化性H2O2>K2CrO4;
(6)(A)通过题意知,双氧水有强氧化性和酸性,所以提出的两种假设为过氧化氢和氢氧化钠发生中和反应;过氧化氢将酚酞氧化;(B)向褪色后的溶液中加氢氧化钠溶液,根据溶液颜色的变化判断是哪种情况,如果溶液又变红色,则假设①成立;如果溶液颜色无变化,则假设②成立。
答案:(1)A (2)B (3)C (4)A
(5)Ag2O>H2O2>K2CrO4 (6)(A)过氧化氢和氢氧化钠发生中和反应 过氧化氢将酚酞氧化
(B)
简单实验方案
预测的实验现象
结论
向褪色后的溶液中加氢氧化钠溶液
溶液又变红色
假设①成立
溶液颜色无变化
假设②成立
氧化剂和还原剂
1.(2015·广州学业水平模拟)下列微粒中,没有氧化性的是 ( )
A.Cl- B.H+ C.Cl2 D.HClO
【解析】选A。A项Cl-处于氯元素的最低价态,只具有还原性。
2.(双选)(2015·汕头高一检测)下列变化中,需要加入氧化剂才能实现的是
( )
A.SO2→SO3 B.HCl→H2
C.FeCl2→FeCl3 D.Fe2O3→Fe
【解析】选A、C。反应需加入氧化剂,则发生的物质转化是还原剂氧化产物。
【补偿训练】(2014·苏州高一检测)需要加入氧化剂才能实现的变化是 ( )
A.MnO2→MnSO4 B.AlCl3→Al(OH)3
C.KI→KIO3 D.HNO3→NO
【解析】选C。需要加入氧化剂,则前面的物质应该是还原剂,化合价从前到后的变化应该是升高,A中Mn的化合价降低,B中无化合价变化,C中I的化合价升高,D中N的化合价降低,C正确。
3.(2015·济南高一检测)在xR2++yH++O2mR3++nH2O的离子方程式中,对m和R3+的判断正确的是 ( )
A.m=4,R3+是氧化产物 B.m=2y、R3+是氧化产物
C.m=2,R3+是还原产物 D.m=y,R3+是还原产物
【解析】选A。先确定离子方程式中各化学计量数的具体数值,根据反应前后的氧原子守恒,先确定n=2,然后根据氢原子守恒,确定y=4,根据反应前后的电荷守恒确定x=m=4。由于R的化合价从+2价变成+3价,失去电子,R2+是还原剂,所以R3+是氧化产物。
4.(双选)实验室制取少量N2的反应是NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,下列说法正确的是 ( )
A.NaNO2是氧化剂
B.NH4Cl发生还原反应
C.N2既是氧化产物,又是还原产物
D.生成1 mol N2转移6 mol电子
【解析】选A、C。NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O中,NH4Cl中氮元素的化合价由-3价升高为0,NaNO2中氮元素的化合价由+3价降低为0。NaNO2是氧化剂,故A正确;NH4Cl中的氮元素被氧化,故B错误;反应中只有氮元素的化合价变化,N2既是氧化产物,又是还原产物,故C正确;生成1 mol N2转移电子的物质的量为1 mol×(3-0)=3 mol,故D错误。
5.(2015·银川高一检测)根据下列三个反应,判断物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是 ( )
①2Fe3++2I-2Fe2++I2
②2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
③2Mn+10Cl-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2O
A.Fe3+>Cl2>Mn B.Fe3+>Cl2>I2
C.I2>Cl2>Fe3+ D.Mn>Cl2>Fe3+
【解析】选D。氧化剂+还原剂→氧化产物+还原产物,氧化性:氧化剂>氧化产物。①中氧化剂是Fe3+,氧化产物是I2;②中氧化剂是Cl2,氧化产物是Fe3+;③中氧化剂是Mn,氧化产物是Cl2,故氧化性:Mn>Cl2>Fe3+>I2,D项正确。
6.在K2Cr2O7+14HCl2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中, 是氧化剂,
是还原剂, 元素被氧化, 元素被还原,若有0.3 mol氯气生成则转移的电子数目为 。
【解析】在K2Cr2O7+14HCl2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中,氯元素化合价升高,所以氯元素被氧化,铬元素化合价降低,所以K2Cr2O7是氧化剂,对应的产物CrCl3是还原产物,HCl是还原剂,Cl2是还原产物;根据化合价升高数目=化合价降低数目=转移的电子数目可得,当生成0.3 mol氯气时,转移电子的数目是0.6NA。
答案:K2Cr2O7 HCl 氯 铬 0.6NA
7.实验证明,以下五种物质是一个氧化还原反应的反应物和生成物:SO2、H2SO4、H2O、HCl和Cl2。请填写下列空白:
(1)反应中被还原的元素是 。
(2)反应中的生成物是 。
(3)该反应的化学方程式为?
。
【解析】这五种物质中,有不同价态的元素为O2和H2O4,和H,而Cl2是常见的氧化剂,故反应物中作氧化剂的是Cl2,则HCl为还原产物,由此可知SO2作还原剂,H2SO4为氧化产物,所以该反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl。
答案:(1)氯元素 (2)HCl、H2SO4
(3)SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl
