第2课时 氧化剂和还原剂
素养要求
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。促进“变化观念”化学核心素养的发展。
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,建立判断物质氧化性、还原性强弱的“思维模型”。
分点突破一 氧化剂和还原剂
1.氧化还原反应中的基本概念
(1)用“双线桥”表示下列氧化还原反应中元素化合价升降和电子转移。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(2)相关概念
①氧化剂与还原剂指参与变价的反应物
氧化剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价________,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________,即失去电子(或电子对偏离)的物质。
指参与变价的产物,没有参与变价的产物不叫氧化产物和还原产物
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能力。
还原性:物质失电子的性质或能力。
2.氧化还原反应基本概念间的关系
特别提醒 1.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。
巧记:简化为六个字,“升失氧,降得还”。
2.在一个具体的化学反应中氧化剂和还原剂可能是同一物质,被氧化和被还原的也可能是同种元素,氧化产物和还原产物也可能是同一物质。
3.氧化还原反应中的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂,产物也可能既不是氧化产物也不是还原产物。
3.常见的氧化剂、还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼的非金属单质:如Cl2、O2等。
②变价元素的高价态化合物。
a.某些酸:如浓H2SO4、HNO3、HClO等;
b.某些氧化物、过氧化物:如MnO2、NO2、H2O2、Na2O2等;
c.某些盐:如KMnO4、FeCl3、NaClO等。
(2)常见的还原剂
①活泼的金属单质:如Al、Fe、Zn等。
②某些非金属单质:如H2、S、C等。
③变价元素的低价态化合物。
a.某些氧化物:如CO、SO2等;
b.某些氢化物:如HCl、H2S等;
c.某些盐:如KI、Na2S、FeCl2等。
[即学即练]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)氧化剂得电子被氧化为还原产物。( )
(2)非金属单质在反应中只做氧化剂。( )
(3)在氧化还原反应中,金属单质做反应物时一定是还原剂。( )
(4)还原剂失去电子具有氧化性。( )
(5)在同一反应中,氧化剂和还原剂不可能是同一物质。( )
(6)某物质在氧化还原反应中是氧化产物,则必然有另一物质是还原产物。( )
2.反应8NH3+6NO2===7N2+12H2O中,还原剂是( )
A.NH3 B.NO2
C.N2 D.H2O
3.下列反应中属于氧化还原反应,且水作为还原剂的是( )
A.Cl2+H2O===HCl+HClO
B.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
C.2F2+2H2O===4HF+O2
D.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
4.某种飞船以N2H4和N2O4为动力源,发生反应:2N2H4+N2O4===3N2+4H2O,反应温度可高达2 700 ℃,对于该反应,下列说法正确的是( )
A.该反应属于置换反应
B.N2H4是氧化剂,被氧化
C.N2O4是还原剂,发生氧化反应
D.N2既是氧化产物又是还原产物
5.分析下列反应并按要求填空。
(1)2Fe+3Cl22FeCl3
氧化剂是________,还原剂是________;发生氧化反应的是________,发生还原反应的是________。
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
氧化剂是________,还原剂是________;被氧化的元素是________,被还原的元素是________。
(3)2H2S+SO2===3S↓+2H2O
氧化剂是________,还原剂是________;氧化产物是________,还原产物是________。
(4)H2O2+2H++2Fe2+===2Fe3++2H2O
氧化剂是________,还原剂是________;氧化产物是________,还原产物是________。
(5)5H2O2+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
氧化剂是________,还原剂是________;氧化产物是________,还原产物是________。
分点突破二 氧化性和还原性
1.氧化性和还原性的含义
(1)氧化性:氧化剂所表现出的________电子的性质。
(2)还原性:还原剂所表现出的________电子的性质。
2.氧化性和还原性的强弱
物质的氧化性强即得电子________强,物质的还原性强即失电子________强。物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的________无关。
3.氧化性和还原性的判断
特别提醒 物质氧化性和还原性的强弱比较
(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)根据反应条件比较
如Na、Mg与H2O反应时,Na与冷水剧烈反应,Mg加热条件下才反应,故还原性:Na>Mg。
(4)根据氧化产物的价态高低比较
同一物质在相同条件下,被不同氧化剂氧化的程度越大,氧化剂的氧化性越强。
如2Fe+3Cl22FeCl3,Fe+SFeS,故氧化性:Cl2>S。
[即学即练]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)氧化还原反应过程中得电子的物质是还原剂,失电子的物质被还原。( )
(2)发生氧化还原反应时,还原剂先失去电子,氧化剂后得到电子。( )
(3)金属单质作反应物时一定不是氧化剂。( )
(4)在反应C+O2CO2中,C具有氧化性。( )
(5)在反应2KClO32KCl+3O2↑,KClO3既表现氧化性,又表现还原性。( )
(6)在氢气燃烧生成水的反应中,氢气作还原剂。( )
(7)一种物质若具有氧化性,则不具有还原性,反之亦然。( )
(8)氧化剂得电子被氧化为还原产物。( )
(9)还原剂失去电子,具有氧化性。( )
(10)氧化还原反应中,氧化剂发生氧化反应。( )
2.宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载,“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2===2Ag2S+2H2O,其中H2S是( )
A.氧化剂
B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.既不是氧化剂也不是还原剂
3.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
4.下列微粒中,只有氧化性的是( )
①S2- ②Fe2+ ③S ④H+ ⑤Na+ ⑥Mg
A.①⑥ B.②③
C.④⑤ D.②③④⑤
5.根据下列反应的离子方程式:
①2Fe3++2I-===2Fe2++I2;
②Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+,可判断各物质的氧化性由强到弱的顺序是( )
A.Fe3+、Br2、I2 B.Fe3+、I2、Br2
C.Br2、Fe3+、I2 D.Br2、I2、Fe3+
6.Cl2可用于制备漂白剂。实验室里制备氯气可利用以下反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(1)用双线桥法表示出电子转移情况:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)用单线桥法表示出电子转移情况:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)该反应中氧化剂是________,发生氧化反应的是________,氧化产物是________。
(4)氧化性:MnO2比Cl2的________。
1.某化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图:
由图可知,在该反应中是( )
A.氧化剂 B.还原剂
C.氧化产物 D.还原产物
2.从海水中可以提取溴单质,其主要反应为2Br-+Cl2===2Cl-+Br2,下列说法正确的是( )
A.溴离子具有氧化性
B.氯气是还原剂
C.该反应属于复分解反应
D.氯气的氧化性比溴单质强
3.常温下,在溶液中可发生以下反应:①2KBr+Cl2===2KCl+Br2;②2KI+Cl2===2KCl+I2;③2KI+Br2===2KBr+I2,由此判断下列说法正确的是( )
A.溴元素在①和③中均被氧化
B.氧化性强弱顺序:I2>Br2>Cl2
C.还原性强弱顺序:KID.常温下不能进行如下反应:
2KCl+Br2===2KBr+Cl2
4.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>C>A>B
5.在下列反应中:
A.2F2+2H2O===4HF+O2
B.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
C.CaO+H2O===Ca(OH)2
D.2H2O2H2↑+O2↑
水只作氧化剂的是________(填字母,下同),水只作还原剂的是________,水既作氧化剂又作还原剂的是________,水既不作氧化剂又不作还原剂的是________。
6.(走进生活)我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用,黑火药是四大发明之一。
黑火药爆炸的反应为
S+2KNO3+3C===K2S+3CO2↑+N2↑。
(1)请用双线桥法表示电子转移的方向和数目________________________。
(2)氧化剂是__________,还原剂是__________。
氧化产物是________,还原产物是________。
第2课时 氧化剂和还原剂
分点突破一 氧化剂和还原剂
1.(1)
(2)①降低 升高
即学即练
1.答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
2.答案:A
3.答案:C
4.解析:该反应的反应物中无单质,不属于置换反应;该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应,N2H4是还原剂,被氧化,发生氧化反应,N2O4是氧化剂,被还原,发生还原反应,N2既是氧化产物又是还原产物。
答案:D
5.答案:(1)Cl2 Fe Fe Cl2
(2)KMnO4 KMnO4 O Mn
(3)SO2 H2S S S
(4)H2O2 Fe2+ Fe3+ H2O
(5)KMnO4 H2O2 O2 MnSO4
分点突破二 氧化性和还原性
1.(1)得到 (2)失去
2.能力 能力 数目
3.还原 氧化 还原 氧化
即学即练
1.答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)×
2.答案:D
3.答案:C
4.答案:C
5.答案:C
6.解析:反应中锰元素化合价由+4价降低到+2价,氯元素化合价由-1价升高到0价,MnO2是氧化剂,发生还原反应,盐酸是还原剂,发生氧化反应,结合氧化还原反应中电子转移的两种表示方法画出双线桥和单线桥。氧化性:氧化剂(MnO2)>氧化产物(Cl2)。
答案:
(1)
(2)
(3)MnO2 HCl Cl2 (4)强
随堂演练全通关
1.解析:在反应中失去电子,作还原剂。
答案:B
2.解析:该反应中Br-为还原剂,具有还原性,A错误;Cl2是氧化剂,具有氧化性,B错误;该反应为置换反应,C错误;氧化性顺序:Cl2(氧化剂)>Br2(氧化产物),D正确。
答案:D
3.答案:D
4.解析:氧化还原反应中,反应物与生成物之间氧化性与还原性强弱比较的一般规律是:还原性:还原剂>还原产物;
氧化性:氧化性>氧化产物
根据上述关系,由①知,氧化性:A2+>B2+,还原性:B>A;由②知,氧化性:A2+>C2+,还原性:C>A;由③知,氧化性:B2+>C2+,还原性:C>B;由④知,氧化性:C2+>D2+,还原性D>C。综合①~④可得,氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+,还原性:D>C>B>A。
答案:A
5.解析:H2O中氢元素为+1价、氧元素为-2价,故当生成H2时,H2O作氧化剂;当生成O2时,H2O作还原剂;当同时生成H2和O2时,水既作氧化剂又作还原剂。
答案:B A D C
6.答案:(1)
(2)S、KNO3 C CO2 K2S、N2