《金新学案》高三化学一轮复习 第二章 第3讲 氧化剂和还原剂课件 鲁科

第3讲氧化剂和还原剂最新展示1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。2.了解常见的氧化还原反应。热点定位1.判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。2.氧化性、还原性相对强弱的比较。3.氧化还原反应中电子守恒的计算。4.以元素化合物知识为载体，综合考查氧化还原反应、电化学、能量变化。一、氧化还原反应1．定义：在反应过程中有元素的

的化学反应是氧化还原反应，否则是

反应。2．实质：反应过程中有

。3．特征：化合价有

。化合价变化非氧化还原电子转移升降4．与四种基本反应的关系(1)四种基本反应根据反应物和生成物的种类及多少可把化学反应分为

四种基本反应。(2)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系图示为：化合反应、分解反应置换反应和复分解反应、1．有关概念对于反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(1)MnO2在反应中得电子，所含元素化合价

，被

，发生

反应，作

剂。(2)HCl在反应中失电子，所含元素化合价

，被

，发生

反应，作

剂。降低还原还原氧化升高氧化氧化还原二、常见的氧化剂和还原剂2．常见的氧化剂和还原剂(1)氧化剂①活泼的非金属单质：②高价金属阳离子：③高价或较高价含氧化合物：④过氧化物：O2、Cl2、Br2、I2、O3Fe3＋、Cu2＋、Ag＋MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3浓H2SO4、KClO3、HClO、Ca(ClO)2Na2O2、H2O2、(2)还原剂①活泼或较活泼金属：②某些非金属单质：③低价金属阳离子：④非金属阴离子：⑤较低价化合物：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、FeC、H2Sn2＋、Fe2＋S2－、I－、Br－、Cl－CO、SO2、H2S、NH3、NO3．电子转移的表示方法分别用双线桥法和单线桥法标出3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O电子转移的方向和数目：(1)双线桥法：双线桥表明的是同一元素的原子或离子在反应前后化合价的变化情况，线上要标明电子转移的数目和得失。(由反应物化合价发生变化的元素指向生成物中相应的元素)。还可标出元素化合价的升降、被氧化或被还原等内容。(2)单线桥法：单线桥法表明的是不同元素的原子或离子间电子的转移情况。从还原剂失去电子的元素指向氧化剂得电子的元素(箭头方向表示电子转移方向)，只表示出电子转移数目，简单明了。根据氧化还原反应理论推理钠与水反应生成的气体是H2为什么不是O2?【提示】

H2O中H、O元素的化合价分别为＋1和－2价；其中H处于最高价，O处于最低价，钠只能失电子，H2O中的元素只能得电子化合价降低，故应是H2O中氢元素得电子生成H2。1．(2009年福建高高考)下列类型型的反应应，一定定发生电电子转移移的是()A．化合反反应B．分解反反应C．置换反反应D．复分解解反应【解析】A项，化合合反应不不一定是是氧化还还原反应应，如NH3＋HCl===NH4Cl，该反应应中无电电子转移移。B项，分解解反应不不一定是是氧化还还原反应应，如CaCO3CaO＋CO2↑，该反应应中无电电子转移移。C项，置换换反应一一定是氧氧化还原原反应，，一定发发生电子子转移。。D项，复分分解反应应都不是是氧化还还原反应应，无电电子转移移。【答案】C2．(2008年上海高高考)下列物质质中，按按只有氧氧化性、、只有还还原性、、既有氧氧化性又又有还原原性的顺顺序排列列的一组组是()A．F2、K、HClB．Cl2、Al、H2C．NO2、Na、Br2D．O2、SO2、H2O【解析】B项中Cl2既有氧化化性又有有还原性性；C中NO2既有氧化化性又有有还原性性；D中SO2既有氧化化性又有有还原性性。【答案】A3．(2008年广东高高考)氮化铝(AlN，Al和N的相对原原子质量量分别为为27和14)广泛应用用于电子子、陶瓷瓷等工业业领域。。在一定定条件下下，AlN可通过反反应Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO合成，下下列叙述述正确的的是()A．上述反反应中，，N2是还原剂剂，Al2O3是氧化剂剂B．上述反反应中，，每生成成1molAlN需转移3mol电子C．AlN中氮元素素的化合合价为＋＋3D．AlN的摩尔质质量为41g【解析】反应Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO中氧化剂剂为N2，还原剂剂为C，反应中中每生成成1molAlN，需转移移电子3mol；AlN中N为－3价；AlN的摩尔质质量为41g·mol－1。【答案】B4．(2009年广东高考)常温下，往H2O2溶液中滴加少少量FeSO4溶液，可发生生如下两个反反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋下列说法正确确的是(多选)()A．H2O2的氧化性比Fe3＋强，其还原性性比Fe2＋弱B．在H2O2分解过程中，，溶液的pH逐渐下降C．在H2O2分解过程中，，Fe2＋和Fe3＋的总量保持不不变D．H2O2生产过程要严严格避免混入入Fe2＋【解析】A项，由第一个个反应判断H2O2的氧化性比Fe3＋强，由第二个个反应判断H2O2的还原性比Fe2＋强。B项，在H2O2分解过程中，，溶液的pH保持不变。C项，根据质量量守恒定律和和催化原理，，Fe2＋和Fe3＋的总量保持不不变。D项，若混入Fe2＋，即可促进H2O2的分解而影响响H2O2的生成。【答案】CD一、氧化还原原反应的配平平及规律1．配平步骤(1)划好价：标出出反应前后变变价元素的化化合价。(2)列变化：列出出变价元素化化合价升高和和降低的数目目。(3)求总数：通过过求最小公倍倍数使元素化化合价升高与与降低的数目目相等。(4)再配平：用观观察法配平化化合价无变化化的物质的计计量数。2．规律(1)守恒规律化合价有升必必有降，电子子有得必有失失。对于一个个完整的氧化化还原反应，，化合价升降降总数相等，，得失电子总总数相等。(2)强弱规律氧化性较强的的氧化剂跟还还原性较强的的还原剂反应应，生成还原原性较弱的还还原产物和氧氧化性较弱的的氧化产物。。(3)价态规律元素处于最高高价态，只有有氧化性；元元素处于最低低价态，只有有还原性；元元素处于中间间价态，既有有氧化性又有有还原性，但但主要表现其其中一种性质质。(4)难易规律越易失电子的的物质，失电电子后就越难难得电子，越越易得电子的的物质，得电电子后就越难难失去电子；；一种氧化剂剂同时和几种种还原剂相遇遇时，优先与与还原性最强强的还原剂发发生反应；同同理，一种还还原剂遇到多多种氧化剂时时，氧化性最最强的氧化剂剂优先反应。。(5)转化规律(2009年上海高考)某反应中反应应物与生成物物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物物质X。(1)已知KBrO3在反应中得到到电子，则该该反应的还原原剂是____________。(2)已知0.2molKBrO3在反应中得到到1mol电子生成X，则X的化学式为________。(3)根据上述反应应可推知________。a．氧化性：KBrO3>H3AsO4b．氧化性：H3AsO4>KBrO3c．还原性：AsH3>Xd．还原性：X>AsH3(4)将氧化剂和还还原剂的化学学式及其配平平后的系数填填入下列方框框中，并标出出电子转移的的方向和数目目：+【名师解析】(1)此题的考点为为氧化还原反反应，其特征征为化合价升升降，本质为为电子的转移移，要求学生生能从化合价价变化角度来来判断氧化剂剂和还原剂。。已知KBrO3为得电子物质质，故其化合合价必是降低低，作氧化剂剂，那么还原原剂只能是题题目所提供的的AsH3，AsH3中As为－3价，反应后变变为H3AsO4，故还原剂为为AsH3。(2)此题出题的依依据是氧化还还原反应中得得失电子守恒恒。0.2molKBrO3在反应中得1mol电子，故每1molKBrO3得5mol电子，即反应应后Br的化合价应降降为零价，故故另一物质为为Br2，同时因为氧氧化剂、还原原剂、氧化产产物、还原产产物已知，可可直接进行配配平。根据化合价升升降相等，则则应在AsH3前配系数5，在Br2前配系数4，根据原子守守恒KBrO3前配8；再根据K原子守恒，K2SO4应在生成物中中，系数为4；则H2SO4在反应物中，，系数为4；H2O在生成物中，，系数为4；配平平后用用单线线桥法法标出出电子子转移移方向向和数数目。。(3)此题的的考点点为氧氧化还还原反反应中中的基基本规规律：：氧化化剂的的氧化化性大大于氧氧化产产物、、还原原剂的的还原原性大大于还还原产产物。。故选选a、c。【答案案】(1)AsH3(2)Br2(3)ac【拓展训训练】1.做实验验时不不小心心粘了了一些些高锰锰酸钾钾，皮皮肤上上的黑黑斑很很久才才能消消除，，如果果用草草酸稀稀溶液液洗涤涤马上上可以以复原原，其其离子子方程程式：：MnO4－＋C2O42－＋H＋―→CO2↑＋Mn2＋＋。。关关于此此反应应的叙叙述正正确的的是()A．该反反应的的还原原剂是是C2O42－B．该反反应右右边方方框内内的产产物是是OH－C．该反反应电电子转转移总总数是是5e－D．配平平该反反应后后，H＋的计量量数是是8【解析】该反应应是氧氧化还还原反反应，，根据据化合合价判判断可可知C2O42－作还原原剂，，MnO4－作氧化化剂。。根据据反应应中电电子得得失守守恒可可知MnO4－和Mn2＋的计量量数是是2，C2O42－的计量量数是是10，由电电荷守守恒得得H＋的计量量数为为16，方框框内产产物为为8H2O(剩余H与O原子个个数比比为2∶1)，整个个反应应中转转移电电子为为10e－。【答案】A2．已知知氧化化还原原反应应：2Cu(IO3)2＋24KI＋12H2SO4===2CuI↓＋13I2＋12K2SO4＋12H2O，如果果有1mol电子发发生转转移，，则参参加反反应的的氧化化剂为为()A．1/10molB．1/11molC．1/12molD．1/13mol【解析】本题考考查物物质中中元素素化合合价的的确定定、归归中规规律。。在反反应中中，氧氧化剂剂是得得到电电子(或电子子对偏偏向)的物质质，反反应时时所含含元素素的化化合价价降低低。反反应中中Cu(IO3)2中铜由由＋2价降低低到＋＋1价，碘碘由＋＋5价降低低到0价，合合计1molCu(IO3)2得到电电子11mol。【答案】B二、氧氧化性性、还还原性性强弱弱比较较1．根据据化学学方程程式氧化剂剂＋还还原剂剂―→还原产产物＋＋氧化化产物物还原性性：还还原剂剂>还原产产物；；氧化性性：氧氧化剂剂>氧化产产物。。2．依据据金属属、非非金属属活动动性顺顺序(1)依据金金属活活动性性顺序序(2)依据非非金属属活动动性顺顺序3．依据据元素素周期期表(1)同周期期从左左到右右，金金属元元素的的还原原性逐逐渐减减弱，，对应应阳离离子的的氧化化性逐逐渐增增强；；非金金属元元素的的氧化化性逐逐渐增增强，，对应应阴离离子的的还原原性逐逐渐减减弱。。(2)同主族族从上上到下下，金金属元元素的的还原原性逐逐渐增增强，，对应应阳离离子的的氧化化性逐逐渐减减弱；；非金金属元元素的的氧化化性逐逐渐减减弱，，对应应阴离离子的的还原原性逐逐渐增增强。。4．依依据据反反应应条条件件及及反反应应的的剧剧烈烈程程度度反应应条条件件要要求求越越低低，，反反应应越越剧剧烈烈，，对对应应物物质质的的氧氧化化性性或或还还原原性性越越强强，，如如是是否否加加热热、、有有无无催催化化剂剂及及反反应应温温度度高高低低和和反反应应物物浓浓度度大大小小等等。。5．根根据据氧氧化化还还原原反反应应的的程程度度当有有变变价价的的还还原原剂剂在在相相似似的的条条件件下下作作用用于于不不同同的的氧氧化化剂剂时时，，可可根根据据氧氧化化产产物物价价态态的的高高低低来来判判断断氧氧化化剂剂氧氧化化性性的的强强弱弱。。如如：：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS，可可以以判判断断氧氧化化性性Cl2＞S。6．依依据据电电化化学学原原理理原电电池池中中，，负负极极物物质质的的还还原原性性一一般般强强于于正正极极物物质质；；用用惰惰性性电电极极电电解解混混合合溶溶液液时时，，在在阴阴极极先先放放电电的的阳阳离离子子的的氧氧化化性性强强，，在在阳阳极极先先放放电电的的阴阴离离子子的的还还原原性性强强。。7．依据反反应中能能量变化化H2＋X2===2HXΔH1＜0H2＋Y2===2HYΔH2＜0若ΔH1＜ΔH2，则X2的氧化性性比Y2的氧化性性强；X－的还原性性比Y－的还原性性弱。【应用指南南】氧化性、、还原性性强弱取取决于得得失电子子的难易易，与得得失电子子的数目目无关。。已知：①①向KMnO4晶体中滴滴加浓盐盐酸，产产生黄绿绿色气体体；②向FeCl2溶液中通通入少量量实验①①产生的的气体，，溶液变变黄色；；③取少少量实验验②生成成的溶液液滴在淀淀粉KI试纸上，，试纸变变蓝色。。下列判断断正确的的是()A．上述实实验证明明氧化性性：MnO4－＞Cl2＞Fe3＋＞I2B．上述实实验中，，共有两两个氧化化还原反反应C．实验①①生成的的气体不不能使湿湿润的淀淀粉KI试纸变蓝蓝D．实验②②证明Fe2＋既有氧化化性又有有还原性性【思路点拨拨】依据题意意写出三三个过程程中的反反应物、、产物(不需配平平)―→依据氧化化还原反反应的有有关知识识逐项作作出判断断。【尝试解答答】①～③过过程的反反应物、、产物依依次为①KMnO4＋HCl(混)―→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O②FeCl2＋Cl2―→FeCl3③FeCl3＋KI―→FeCl2＋KCl＋I2A项：氧化化性由①①得KMnO4>Cl2，由②得得Cl2>Fe3＋，由③得得Fe3＋>I2，故氧化化性由强强到弱的的顺序为为KMnO4>Cl2>Fe3＋>I2。B项：应有有三个氧氧化还原原反应，，该项不不正确。。C项：由于于氧化性性Cl2>I2，故Cl2能将I－氧化为I2，该项不不正确。。D项：实验验②只能能证明Fe2＋有还原性性，不能能证明Fe2＋有氧化性性，该项项不正确确。【答案】A【规律方法法】利用物质质的氧化化性(还原性)相对强弱弱，可以以确定一一个氧化化还原反反应能否否发生。。符合强强还原性性物质制制弱还原原性物质质，强氧氧化性物物质制弱弱氧化性性物质，，才能发发生，即即“两强变两两弱”。两强两两弱规律律不仅可可以判断断同一反反应中物物质的氧氧化性强强弱，还还可以逆逆向运用用判断一一个氧化化还原反反应能否否发生。。【拓展训练练】3.已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有还原原性，它它们在酸酸性溶液液中还原原性强弱弱顺序为为Cl－<Fe2＋<H2O2<I－<SO2，则下列列反应不不能发生生的是()A．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2OB．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO42－＋4H＋C．SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HID．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2【解析】A项中还原原剂为H2O2，还原产产物为SO2，还原性性H2O2>SO2，与已知知矛盾，，该反应应不能发发生。【答案】A三、氧化化还原反反应的计计算1．一般步步骤(1)找出氧化化剂，还还原剂及及相应的的还原产产物和氧氧化产物物。(2)找准一个个原子或或离子得得失电子子数。(注意化学学式中粒粒子的个个数)(3)根据题中中物质的的物质的的量和得得失电子子守恒列列出等式式。n(氧化剂)×变价原子子个数×化合价变变化值(高价－低低价)＝n(还原剂)×变价原子子个数×化合价变变化值(高价－低低价)。2．快速求求解法对于多步步连续进进行的氧氧化还原原反应，，只要中中间各步步反应过过程中电电子没有有损耗，，可直接接找出起起始物和和最终产产物，删删去中间间产物，，建立二二者之间间的守恒恒关系，，快速求求解。已知M2O2－n可与R2－作用，R2－被氧化为为R的单质，，M2O2－n的还原产产物中，，M为＋3价；又如如[M2O2－n]＝0.3mol·L－1的溶液100mL可与[R2－]＝0.6mol·L－1的溶液150mL恰好完全反反应，则n值为()A．4B．5C．6D．7【思路点拨】(1)该反应的氧氧化剂为M2O2－n，其还原产产物为＋3价M；还原剂为为R2－，氧化产物物为0价R。(2)根据得、失失电子数相相等列等式式求n。【尝试解答】氧化剂M2O2－n中M为＋(n－1)价，则根据据电子转移移守恒，可可知：2(n－1－3)×0.3mol/L×0.1L＝0.6mol/L×0.15L×2，解得n＝7。【答案】D【拓展训练】4.Cu2S与一定浓度度的HNO3反应，生成成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量量之比为1∶1时，实际参参加反应的的Cu2S与HNO3的物质的量量之比为()A．1∶7B．1∶9C．1∶5D．2∶9【解析】此题主要考考查氧化还还原反应中中的得失电电子守恒、、质量守恒恒及电荷守守恒定律。。据题意可可知：还原剂：1molCu2S―→，失去10mol电子氧化剂：1molHNO3―→，得到2mol电子据得失电子子守恒：当当1molCu2S参加反应时时，作氧化化剂的HNO3需要5mol未参加氧化化还原反应应的HNO3的物质的量量可据电荷荷守恒及质质量守恒计计算：n(HNO3)＝2×n(Cu2＋)－2×n(SO42－)＝2×2mol－2×1mol＝2mol故参加反应应的HNO3的总的物质质的量为：：5mol＋2mol＝7mol。【答案】A1．下列反应应中，水既既不是氧化化剂，也不不是还原剂剂，但反应应是氧化还还原反应的的是()A．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑B．C＋H2O(g)CO＋H2C．CO2＋NH3＋H2O===NH4HCO3D．2F2＋2H2O===4HF＋O2【解析】H2O在B项中做氧化化剂，在D项中做还原原剂，C项中的反应应为非氧化化还原反应应。【答案】A2．(2010年汕头质检检)已知下述三三个实验均均能发生化化学反应：：①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸将铜丝放入氯化铁溶液中下列判断正正确的是()A．实验①中中铁钉只做做还原剂B．实验②中中Fe2＋既显氧化性性又显还原原性C．实验③中中发生的是是置换反应应D．上述实验验证明氧化化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋【解析】实验①：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，可知氧化化性Cu2＋>Fe2＋，反应中铁铁只做还原原剂，A项正确；实实验②溶液液中加几滴滴浓HNO3，则为稀HNO3反应；3Fe2＋＋NO3－＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，可知Fe2＋表现还原性性，B项不正确；；实验③中中：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，不是置换换反应，氧氧化性Fe3＋>Cu2＋，C、D项均不正确确。【答案】A3．化学实验验中，如使使某步中的的有害产物物作为另一一步的反应应物，形成成一个循环环，就不再再向环境排排放该种有有害物质。。例如铬的的化合物有有以下循环环关系：下列有关说说法中正确确的是()A．上述物质质中只有Na2CrO4可作氧化剂剂B．发生反应应⑤，一定定要加入氧氧化剂C．发生反应应①时，消消耗Na2Cr2O7的个数与转转移的电子子数之比为为1∶6D．从反应②②来看，CrCl3不能用Cr(OH)3与盐酸反应应来制取【解析】正确回答本本题，一要要抓住铬元元素的化合合价变化情情况，二要要把握各物物质的转化化关系。Na2Cr2O7和Na2CrO4中铬元素的的化合价均均为＋6价，呈最高高价态，两两物质应具具有强氧化化性；同时时还可以知知道发生反反应⑤时，，铬元素的的化合价没没有变，则则不需要加加入氧化剂剂；发生反反应①时，，有转化关关系Na2Cr2O7→2CrCl3，铬元素的的化合价变变化情况为为2×(6－3)＝6，即消耗Na2Cr2O7的个数与转转移的电子子数之比为为1∶6；从整个变变化情况看看，Cr(OH)3既可与盐酸酸反应制CrCl3，又可与NaOH反应制NaCrO2。【答案】C4．(2010年徐州调研)在一定条件下下，分别以高高锰酸钾、氯氯酸钾、过氧氧化氢(H2O2)为原料制取氧氧气，当制得得同温、同压压下相同体积积的O2时，三个反应应中转移的电电子数之比为为()A．1∶1∶1B．2∶2∶1C．2∶3∶1D．4∶3∶2【解析】KMnO4和KClO3中的氧都为－－2价，H2O2中的氧为－1价，故生成1molO2，前二者转移移4mol电子，而后者者转移2mol电