§2-3氧化剂和还原剂-鲁科化学必修1

1、第 页共8页版权声明：此文档为本人原创文章，未经授权禁止任何人以任何形式转载！Email联系：Blog网址：/shixueqiang2-3氧化剂和还原剂鲁科版必修1第二章元素与物质世界作者：史学强Email: HYPERLINK mailto: 20011年3月15日2-3氧化剂和还原剂【知识梳理】1氧化还原反应1元素化合价在化学反应中的变化（1）化合价：化合价是认识氧化还原的前提与基础。规则：在化合物中，正负化合价的代数和为零；单质中，元素的化合价为零。本质：a化合价的正与负：失去电子或共用电子对偏离呈正价；得到电子或共用电子对偏向呈负价。b化合价的数值：化合价的数值等于得、失电子（或共用电

2、子对）的数目。c化合价的变动：元素在氧化还原反应中，得到电子，化合价降低；失去电子，化合价升高。有关规律：a金属元素一般没有负化合价，除零价外，只显正价，因为在反应中只能失去电子。b非金属元素（除氧、氟外）在反应中既可得到电子，亦可失去电子，故既可呈正价，也能显负价。c氧、氟的非金属性很强，在反应中一般不失去电子，故一般没有正化合价。d显最高化合价的元素，在反应中只能得电子而不能失电子，故发生氧化还原反应化合价只能降低。相反，显最低化合价的元素，在反应中化合价只能升高。（2）基本概念氧化反应和还原反应：反应物所含元素化合价升高（或者说是物质失去电子）的反应称为氧化反应；反应物所含元素化合价降低

3、（或者说是物质得到电子）的反应称为还原反应。氧化还原反应：凡是反应过程中有元素化合价变化（或电子转移）的化学反应叫做氧化还原反应。说明：氧化反应和还原反应是一对对立的反应，而又统一存在于一个反应中，不能分割，所以人们把这两种同时存在的一个化学反应叫做氧化还原反应。【联想发散】四种基本反应类型和氧化还原反应的关系反应类型氧化一还原反应非氧化一还原反应化合反应2Na+Cl=2NaCl（有单质参加）CaO+H.O=Ca（OH）（没有单质参加）分解反应2H0=2HO+Of（有单质生2222成）HCO=HO+COf（没有单质生成）2322置换反应Zn+2HCl=ZnCl+Hf22复分解反应HSO+Ba（

4、OH）=BaSOI+2HO242422氧化还原反应的实质（1）研究表明，所有的氧化还原反应中都存在着电子的转移，电子的转移是氧化还原反应的实质。说明：“转移”包含两方面内容：电子的得到、失去和电子的偏离、偏向。电子的偏离和偏向又统称电子的偏移。（2）认识氧化还原反应概念的三个阶段：首先是从得到氧和失去氧的视角认识的。接着是从元素的化合价升和降的视角去认识的。最后是从元素原子电子的得到和失去的视角去认识的。注意：第种情况只适宜在初中阶段使用，因为它解决问题的范围太狭窄，只局限在有氧参与的反应。第种情况没有反映出氧化还原反应产生的本质，只是氧化还原反应的一种表象，我们用来作为判断一个化学反应是否是

5、氧化还原反应的工具。第种情况才是氧化还原反应的本质。【知识梳理】2氧化剂和还原剂1基本概念（3）氧化剂和还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低（或说得到电子）的反应物叫做氧化剂；而所含元素化合价升高（或说失去电子）的反应物，叫做还原剂。（2）氧化产物和还原产物：还原剂失去电子被氧化所得的产物叫氧化产物；氧化剂得到电子被还原所得的产物叫还原产物。【领悟整合】氧化还原反应的有关概念是互相独立，又互相依存的，其关系如下：氧化剂（具有氧化性）得电子被还原发生还原反应还原产物；还原剂（具有还原性）失电子被氧化发生氧化反应氧化产物。2常见的氧化剂和还原剂常见的氧化剂：（1）非金属单质X2、O2、S

6、等；（2）高价金属阳离子Cu2+、Fe3+；高价或较高价含氧化合物HSO（浓）、MnO、HClO、KMnO、424KCrO、HNO、HClO等。22733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+；（3）非金属阴离子Cl-、Br-、I-、S2-等;（4）含较低价元素的化合物CO、SO、HSO、NaSO.NH等。223233说明：在含有变价元素的化合物中，具有中间价态元素的物质（单质或化合物）既可做氧化剂，又可做还原剂。例如：Cl、HO、Fe2+、SO、HSO等既有氧化性有又还原性。33氧化还原反应中各个基本概念间的关系失电子，化合价升

7、高，被氧化得电子，化合价降低，被还原【知识链接】氧化还原反应的表示方法1双线桥法：表示的是同一元素在反应物转化为生成物时电子转移的结果，反映了化学反应的本质及参加反应的各物质间的氧化还原关系。双线桥法分析氧化还原反应的步骤：标出有化合价变化的元素的化合价；在反应物到生成物之间画一个箭头，箭头出发和指向的是有化合价变化的同一元素；分析化合价的变化，找出反应中得失电子的总数（有价态变化元素的一个原子转移电子数X发生价态变化的原子个数）；将转移电子数标在线上；2单线桥法：表示的是电子转移的情况，反映了化学反应的本质。单线桥法分析氧化还原反应的步骤：标出有化合价变化的元素的化合价；用线桥将反应物中失电

8、子的元素和得电子的元素连接起来，箭尾是失电子的元素，箭头是得电子的元素。注意：桥线只在反应物中，不跨越“二”与生成物相连。在桥线上注明电子转移的数目，注意：只写数目，不标得失。【联想发散】运用氧化性、还原性概括物质的化学性质所谓氧化性是指氧化剂具有的一种能得到电子的能力，表现在反应中是化合价有降低趋势的一种表现能力；还原性是指还原剂具有的一种失去电子的能力，表现在反应中是化合价有升高趋势的一种表现能力。我们运用氧化性、还原性概括物质的化学性质，下面举例说明：上一章学了氯气和金属钠的化学性质，氯气跟金属单质（钠、铁、铜等）、非金属单质（氢气等）的反应中都是得电子，化合价降低被还原，做氧化剂，因此

9、氯气具有强氧化性；但氯气也有还原性，如氯气跟水、碱溶液所发生歧化反应。其中有一部分氯即是表现了还原性。而钠非金属单质（氯气、氧气等）、水的反应中都是失电子，化合价升高被氧化，做还原剂，因此钠具有强还原性。盐酸是既有氧化性又有还原性的。如在盐酸跟镁、铝、锌等较活泼金属发生的置换反应中，盐酸表现了氧化性。在浓盐酸跟二氧化锰反应制取氯气时，盐酸表现了还原性。由于盐酸的氧化性实质上是H+的氧化性，属于酸的通性，即绝大多数酸所具有的共同性质，因此不能把盐酸称为氧化性酸。但浓硫酸是强氧化性酸，其氧化性是指HSO分子中+6价的硫元24素表现的一种很强的得电子的能力。稀硫酸或硫酸盐中的SO2-中的硫元素虽然也

10、是+6价，4但没有强氧化性。稀硫酸也有氧化性，是其中的H+所表现的。浓硫酸分子中+6价的硫元素得电子的能力远强于其中的+1价的氢。金属元素只能失电子，所以金属单质只有还原性；非金属元素既能得电子表现负价，又能失（偏离）电子表现正价，所以非金属单质多数既有氧化性又有还原性。【知识梳理】3探究铁及其化合物的氧化性和还原性1、铁元素的存在形态：游离态：陨铁化合态：铁元素主要以+2价和+3价的化合态存在。在地壳中的质量分数为4.65，处于第四位，仅次于氧、硅和铝。2、按不同标准给铁及其化合物分类（1）按单质、氧化物、酸、碱、盐给上述物质分类。单质：铁；氧化物：FeO、FeO、FeO；碱：Fe（OH）、

11、Fe（OH）；盐：FeCl、FeCl、3342323FeSO、Fe（SO）4243（2）按铁元素的化合价给上述物质分类。0价：Fe；+2价：FeO、FeCl、FeSO、Fe（OH）；+3价：FeO、FeCl、Fe（SO）、Fe（OH）24223324333、铁彳在氧化物FeO、FeQ、FeQ性质的比较FeOFeO23FeO34俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体水溶性难溶难溶难溶化合价+2+3+2、+3与CO、H2反应FeO+CO亠Fe+CO2FeO+H亠Fe+HO22FeO+3CO亠2Fe+3CO232FeO+3H亠2Fe+3HO2322FeO+4CO亠3Fe+4CO342FeO

12、+4H亠3Fe+4HO3422与稀硫酸反应FeO+HSO=FeSO+244HO2FeO+3HSO=Fe(SO)2324243+3HO2FeO+4HSO=Fe(SO)3424243+FeSO+4HO214.铁的氢氧化物4Fe(0H)2和4Fe(0H)3性质的比较(1)氢氧化亚铁：制备：FeCl+2Na0H=Fe(0H)l+2NaCl物理性质：白色难溶的弱碱化学性质：与强酸反应还原性：易被氧化剂所氧化。如：4Fe(0H)2+02+2H20=4Fe(0H)3思考：实验室在制备Fe(OH)2时，为防止被氧化/可以2采取哪些措施？提示：实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢

13、氧化铁，更要注意隔绝空气。其方法是：亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液)；将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气02)；使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至氯化亚铁溶液的液面以下，慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。(2)氢氧化铁：制备：FeCl+3NaOH=Fe(OH)3(+3NaCl物理性质：红褐色难溶固体化学性质：与强酸反应。Fe(OH)+3HSO=Fe(SO)+3HO2424325、探究铁及其化合物的氧化性和还原性预测：铁元素显0价时，只有还原性；显+3价时，只有氧化性；显+2价时，既有氧化性，又有还原性。Fe的还原性：与H+、Cu2+、Fe3+、Cl2等反应

14、Fe+2H+=Fe2+H仁Fe+Cu2+=Fe2+Cu、2Fe3+Fe=3Fe2+、2Fe+3Cl加热222FeCl3Fe3+的氧化性：与Fe、Cu、Zn反应2Fe3+Fe=3Fe2+、2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+、3Zn+2Fe3+=3Zn2+2FeFe2+的氧化性：与锌反应Zn+Fe2+=Zn2+FeFe2+的还原性：与氯水等反应2Fe2+Cl=2Fe3+=2Cl-2铁及其化合物的相互转化示意图【联想发散】Fe2+与Fe3+的鉴别(1)直接观察颜色：Fe2+的溶液呈浅绿色，Fe3+的溶液呈棕黄色。(2)利用显色反应：Fe2+的溶液+KSCN或NHSCN溶液，溶液不呈红色；Fe3+的溶

15、液+KSCN或NHSCN溶液，溶44液呈血红色。有关离子方程式：Fe3+SCN-=Fe(SCN)2+利用铁化合物沉淀的颜色：Fe2+的溶液+NaOH溶液，出现白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；Fe3+的溶液+NaOH溶液，出现红褐色沉淀。有关反应式：Fe2+20H-=Fe(0H)(、4Fe(0H)+2HO+O=4Fe(0H)；Fea+3OH-=22223Fe(OH)I3利用Fe3+的氧化性：Fe2+的溶液+Cu片，无明显现象；Fe3+的溶液+Cu片，铜被腐蚀，溶液变为蓝绿色。有关离子方程式：2Fe3+Cu=2Fe2+=Cw+Fe2+的溶液+淀粉KI试纸，试纸不变蓝；Fe3+的溶液+淀粉

16、KI试纸，试纸变蓝。有关离子方程式：2Fe3+2I-=2Fe2+I利用Fe2+的还原性：2Fe2+的溶液+酸性KMnO溶液,KMnO溶液紫色褪去；Fe3+的溶液+酸性KMnO溶液,KMnO444溶液紫色不褪。Fe2+的溶液+氯水，溶液变为棕黄色；Fe3+的溶液+氯水，无明显现象。有关离子反应式：2Fe2+Cl=2Fe3+2Cl-注意：以上方法以KSCN溶液鉴别最常用。【考点点击】1氧化还原反应典例1：下列叙述正确的是元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强阳离子只能得到电子被还原，只能做氧化剂含有最高价元素的化合物不一定具有强的氧化性研析:选项A中阐述了

17、金属单质和非金属单质分别由化合物生成的不同过程，所以正确。选项B错在以得电子多少作为衡量氧化性强弱的标准，而判断氧化剂氧化性强弱的标准是得电子的难易。选项C错在阳离子可以不是最高价，如Fe2+离子等。元素处于最高价时只有氧化性，但与氧化性强弱没有直接关系，所以D选项也是正确的描述。答案：A、D。启发引申：该题重点考查学生对氧化还原反应本质的理解。概念问题是氧化还原反应中的基础问题，要求我们学会判断一个具体的氧化还原反应里，谁是氧化剂，谁是还原剂，哪种元素被氧化，哪种元素被还原，谁是氧化产物，谁是还原产物。拓展变式1下列变化中，需要加入氧化剂才能实现的是MnOMnSOB.AlClAl(OH)24

18、33C.KIKIOD.HNONO33研析：氧化剂在反应中是得到电子的物质,故题中正确的选项中物质的变化应是失去电子的变化。A中的Mn由+4价降为+2价,D中的N由+5价降为+2价，MnO?、HNO3被还原，B中Al的价态反应前后无变化，无电子转移。C中的I由一1价升高为+5价，Ki被氧化，作还原剂。答案：C硫代硫酸钠可作脱氯剂，已知25.0mLO.lOOmol/LNap溶液恰好把224mL(标准状况下)c】2完全转化为Cl-离子，则S2O32-将转化成A.S2-B.SC.SO2-D.SO2-34研析：定量计算问题在氧化还原反应中是非常重要的，具体内容有：(1)通过计算求得反应中需要的氧化剂或还

19、原剂的量，或被氧化、被还原物质的物质的量。(2)通过计算判断产物或者产物中元素的化合价。解决这类问题的依据是氧化还原反应中电子得失总数相等。标准状况下，224mL即0.01molCl?，全部转化成Cl-离子时得0.02mole-,这些电子将由0.025LX0.100mol/L=0.0025molNaSO失去，那么，1molNaSO失去8mol223223e-,硫元素的化合价应由NaSO中的+2变成+6，所以产物应为SO2-02234答案：D0【考点点击】2铁及其化合物的转化典例2：在氯化铁、氯化铜和盐酸和混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的

20、阳离子是A.Cu2+B.Fe3+C.Fe2+D.H+研析：本题考察的知识点是铁单质的物理性质及离子共存问题0解答此题要考虑到铁的物理性质：能被磁铁吸引，说明有铁剩余。铁具有还原性，而Cu2+、Fe3+、Fe2+、H+等都具有氧化性。则能够与铁反应的离子不能大量存在。CU2+、Fe3+以及H+等三种离子不能大量存在，其中Fe被氧化成Fe2+，而Cu2+、Fe3+、H+三种离子被还原成Cu、Fe2+、屯，所以溶液中Fe2+最多。Fe与Fe2+相互间不反应。答案：C0拓展变式要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时最佳顺序为：加入足量氯水加入足量KMnO溶液加入少量NHSCN

21、溶液44A.B.C.D.研析：本题考查Fe3+的检验和Fe2+的还原性，及Fe3+遇SCN-会生成红色物质的特性。加入NHSCN证明无Fe3+，再加Cl水，如有Fe2+则可被氧化为Fe3+而使NHSCN变红色。KMnO4244也能氧化Fe2+，但KMnO本身为紫色，使Fe3+和NHSCN显色不易观察。44答案：C0【专项训练】氧化剂和还原剂下列反应中，属于氧化还原反应的是A.CaCO+2HCl=CaCl+C0f+HOB.CaO+H0=Ca(0H)22222C.Fe+CuSO=FeSO+CuD.HCO=HO+COf42322研析：判断一个反应是否为氧化还原反应，只要看反应前后元素有无化合价的变化

22、即可。本题只有C中铁和铜的元素化合价发生了改变，故只有C属于氧化还原反应。答案：C下面有关氧化还原反应的叙述正确的是在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原非金属单质在反应中只做氧化剂某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原研析：本题可以灵活运用氧化还原反应的有关概念结合实例去分析。氧化还原反应的宏观特征是元素化合价有升降，但不一定是所有元素化合价均有升降。如Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2，碳元素没有化合价变化。故A正确。化合价变化的元素可能是不同种元素，也可以是同种元素。如Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故B不正确。作为非金属

23、在反应中一般作为氧化剂，但也有失电子的可能：如c+o2点燃Co2，故C不正确。从化合态变为游离态分两种情况：一是从高价态变为游离态如Fe2+Fe，化合价降低，得电子，被还原。另一种是从低价态变为游离态如Cl-Cl2，化合价升高，失电子，被氧化，故D不正确。答案：A在含有Cu(NO)、Zn(NO)、Fe(NO)、AgNO各O.Olmol的混和溶液中，加入0.015mol3232333的铁粉，经充分搅拌后，产生的变化是(已知氧化性Ag+Fe3+Cu2+Fe2+Zn2+)A.铁溶解，没有任何金属生成B.铁溶解，析出银，且溶液中不含有Fe3+C.析出0.01molAg和0.01molCuD.析出0.01molAg和0.005molCu3研析：在上述混合溶液中加入的铁粉，依次发生如下反应：2Ag+Fe=Fe2+2Ag,2Fe3+Fe=3Fe2+,Fe+Cu2+=Fe2+Cu。首先0.01molAg全部析出，消耗0.005molFe:然后