第三节氧化还原反应

第3节氧化还原反应知识回顾1．氧化还原反应在九年级化学学习中，我们知道：物质与氧发生的反应叫氧化反应，含氧化物失去氧的反应叫还原反应。反应类型得失氧的情况举例氧化反应物质得到氧的反应还原反应物质失去氧的反应在的反应中，氧化铜失去氧而变成单质铜的反应氧化反应达到着火点达到着火点2．基本反应类型根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少，把化学反应、分解反应、置换反应和复分解反应。四种基本类型的反应反应类型表达式举例化合反应A+B=AB分解反应AB=A+B置换反应A+BC=AC+B复分解反应AB+CD=AD+CB例工业炼铁反应：，用作还原剂的物质是（）A． B．CO C．Fe D．入门衔接1．从元素化合价升降的观点理解氧化还原反应在反应中，铜元素的化合价由+2价降低到0价，氧化铜被还原；氢元素的化合价由0价升高到+1价，氢气被氧化。我们对氧化铜与碳的反应以及水蒸气与碳的反应等进行类似的分析，就会发现有同样的情况存在：由此我们可以得到出这样的结论：物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应。用化合价升降的观点不仅能分析有得氧和失氧关系的反应，还能分析虽没有得氧和失氧关系，但元素化合价在反应前后有变化的反应。2．从化学反应的本质——电子转移角度理解氧化还原反应我们已经知道，元素化合价的升降与电子得失或偏移有密切关系。我们以钠与氯气的反应，以及氢气与氯气的反应为例为分析。钠原子的最外电子层上有1个电子，氯原子的最外层电子层上有7个电子。当钠与氯反应时，钠原子失去1个电子成为钠离子，氯原子得到1个电子成为氯离子。在这个反应中，发生了电子（用“e-”表示）的转移。在离子化合物里，失去电子的原子带正电，这种元素的化合价是正价；得到电子的原子带负电，这种元素的化合价是负价。在钠与氯气的反应中，钠失去1个电子，化合价从0价升高到+1价，被氧化；氯得到1个电子，化合价从0价降到-1价，被还原。在氯气与氢气的反应中，由于生成的氯化氢是共价化合物，在电子转移过程中，元素的原子都没有完全失去或完全得到电子，它们之间只有共用电子对的偏移，且共用电子对偏离于氢原子而偏向于氯原子。因此，氢元素的化合价从0价升高到+1价，被氧化；氯元素的化合价从0价降到-1价，被还原。综上所述，我们可以给氧化还原反应下一个更为本质的定义：有电子转移（得失或偏移）的反应都是氧化还原反应。没有电子转移的反应，就是非氧化还原反应。在氧化还原反应中，电子转移（得失或偏移）和化合价升降的关系的如图所示。3．氧化剂、还原剂氧化剂和还原剂作为反应物共同参加氧化还原反应。在反应中，电子从还原剂转移到氧化剂，即氧化剂是得到电子（或电子对偏向）的物质，在反应时所含元素的化合价降低。氧化剂具有氧化性，反应时本身被还原。还原剂是失去电子（或电子对偏离）的物质，在反应时所含元素的化合价升高。还原剂具有还原性，反应时本身被氧化。常见的氧化剂：活泼的非金属单质：、、等；含高价金属阳离子的化合物：、等；含某些较高化合价元素的化合物：浓、、、等。常见的还原剂：活泼或较活泼的金属：、、、、、等；含低价金属阳离子的化合物：等；某些非金属单质：C、等；含有较低化合价元素的化合物：HCI、、KI等。在含有可变化合价的化合物中，具有中间价态的物质既可做氧化剂，又可做还原剂，如、S、、等。氧化还原反应对立统一关系的推断：类型实质判断依据元素变化反应物反应物性质氧化反应失电子或电子对偏离升价被氧化还原剂还原性还原反应得电子或电子对偏向降价被还原氧化剂氧化性4．氧化还原反应与基本反应类型的关系氧化还原反应与四种基本反应类型的关系可用如图表示：基本反应类型氧化还原反应分解反应（化合价可能变化）可能属于氧化还原反应化合反应（化合价可能变化）可能属于氧化还原反应置换反应（化合价一定变化）一定属于氧化还原反应复分解反应（化合价一定不变）一定属于氧化还原反应5．氧化能力、还原能力强弱的比较（1）依据元素化合价判断最高价——只有氧化性，如：、分子中+5价的氮元素；最低价——只有还原性，如：、等；中间价——既有氧化性又有还原性，如：、、S等。如氯元素有多种化合价：、、、、、则其中处于最低价的，只具有还原性，处于最高价的，只具有氧化性，而处于中间价态的、、、，既具有氧化性又具有还原性。（2）根据金属活泼性判断K、、、、、、、、、、、、、单质的还原性（失电子能力）减弱；对应的金属阳离子的氧化性（得电子能力）增强（注意：氧化性＜＜＜(3)根据反应方程式判断[结论]氧化性：氧化剂＞氧化产物还原性：还原剂＞还原产物（4）氧化还原性的强弱只与该原子得失电子的难易程度有关，而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强，其氧化性就越强；失电子能力越强，其还原性就越强。如还原性：Na＞Mg＞Al；氧化性：浓硝酸＞稀硝酸。6．氧化还原反应的基本规律及作用（1）守恒规律——化合价有升必有降，电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应，化合价升高总数与降低总数相等，失电子总数与得电子总数相等。除此之外，质量和原子个数也都守恒。作用：计算有关的氧化还原反应及配平氧化还原方程式。（2）强弱规律——较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。作用：在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质，或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质。亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。（3）价态规律——元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要呈现一种性质。①邻位转化规律a．元素处于最低（或最高）价态，遇一般氧化剂（或强还原剂）被氧化（或被还原）至相邻的高价态（或低价态）。如：++ b．元素处于中间价态，遇强氧化剂（或强还原剂）被氧化（或被还原）至相邻的高价态（或低价态）如： c．元素化合价处于中间价态时可以发生歧化反应，歧化反应一般发生邻位转化。如：++ ++②跳位转化规律较低价态的还原剂遇强氧化剂或较高价态的氧化剂遇强还原剂时，发生跳位转化。如：+ b．当反应条件加剧（如升高温度或使用催化剂，氧化剂的浓度加大或过量时等）发生跳位转化。如：800℃Pt======800Pt====③互不换位规律a．同种元素的相邻价态的粒子不发生氧化还原反应（即不发生转化）。如：S与,与均不能反应，因此可以用浓来干燥气体。b．含同一元素的高价化合物和低价化合物反应时，该元素的价态互不换位，而是生成中间价态的物质，即高价态+低价态中间价态（同种元素）。如：+又如：作用：a．判断元素或物质氧化性或还原性的有无或可能，但非难易。b．分析判断氧化还原的反应中的物质变化及推测变化产物。（4）优先规律——在同一个反应环境中，氧化剂遇到多种还原剂时，首先与最强的还原剂反应，反之亦然。如在溶液中通入，因还原性，所以当不足时，先将氧化，当足量时，才能将、完全氧化。作用：判断物质的稳定性及反应顺序。例1．下列反应中，属于氧化还原反应的是（）A．B．C．D．例2．下列反应中属于置换反应，且水又作氧化剂的是（）A． B．C． D．例3．下列变化中需加氧化剂的是（）A． B． C． D．例4．有X、Y、Z、W四种物质，已知它们能发生下列变化：（1），（2）， （3） （4）由此推知：各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是A．氧化性：＞＞＞ B．氧化性：＞＞＞C．还原性：＞＞＞ D．还原性：＞＞＞例5．已知；。现将少量的通入到溶液中，请选出下列选项中与事实对应的化学方程式（）A． B．C． D．衔接训练1．下列反应中氯元素只被氧化的是（）A．B．C．D．2．下列反应中属于氧化还原反应的是（）A． B．C． D．3．下列叙述中，不正确的是（）A．有电子转移的反应都是氧化还原反应B．氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性C．反应中还原剂本身被还原，氧化剂本身被氧化D．氧化还原反应的实质是电子转移4．下列粒子在一定条件下，既可以做氧化剂，又可以做还原剂的是（）A． B． C． D．5．下列变化中，加入还原剂可以实现的是（）A． B． C．6．下列反应中，氧化反应与还原反应在同种元素中进行的是（）A． B．C． D．7．对于反应的正确说法是（）A．属于置换反应 B．是还原剂 C．是还原剂 D．氧化产物和还原产物都是8．水参加的下列反应中，水只做氧化剂的是（）A． B．C． D．9．下列反应中，一定属于氧化还原反应的是（）A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应10．过氧化氢在下列3个反应中：（）① ② ③所起的作用A．起相同作用 B．起不同作用 C．只起氧化作用 D．只起还原剂作用11．在反应中，还原产物是（）A． B． C． D．12．常作生氢剂，其中氢元素呈-1价，其化学方程式为其中水是（）A．还原剂 B．氧化剂 C．既是还原剂又是氧化剂 D．既不是氧化剂又不是还原剂13．在反应中，得电子的原子和失电子的原子个数比是（）A．5：1 B．1：5 C．1：1 D．3：114．在反应中（）A．氧化产物和还原产物粒子个数比是2：5B．被氧化的HCI占参加反应HCI总分子数的5/8C．只有一部分发生还原反应D．与HCI恰好分别完全发生还原反应和氧化反应15．下列叙述正确的是（）A．在氧化还原反应中，肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原B．没有单质参加的反应一定不是氧化还原反应C．置换反应一定是氧化还原反应D．失电子难的原子，容易获得电子。16．下列说法正确的是（）A．阳离子只具有氧化性，阴离子只具有还原性B．金属单质只具有还原必性，非金属单质只具有氧化性C．元素由化合态转化为游离态，则该元素被还原D．具有最高化合价的元素的化合价不一定是强氧化剂17．氯气有毒，化工厂常用浓氨水检验管道是否漏气，如氯气泄漏，会在管道周围产生大量白烟，反应的化学方程式为：，关于此反应的说法正确的是（）A．3分子氯气将8分子氧化了 B．3分子氯气只氧化了2分子C．是还原产物，是氧化产物 D．既是氧化产物，又是还原产物18．3个恰好将2个还原，而被氧化为，则X元素在还原产物中的化合价是（）A．+1 B．+2 C．+3 D．+419．已知反应： ① ② ③判断下列物质的还原能力由强到弱的顺序是（）A．＞＞＞ B．＞＞＞C．＞＞＞ D．＞＞＞20．在氧化还原反应中，元素的化合价升高，该元素电子，被，是还原剂，具有还原性，发生了氧化反应，氧化产物是；元素的化合价降低，该元素电子，被，是氧化剂，具有氧化性，发生了还原反应，其还原产物是。21．鲜榨果汁是人们喜爱的饮料。由于此饮料中含有，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色（的颜色）变为棕黄色（的颜色）。这个变色过程中被（填“氧化”或“还原”）。若在榨汁的时候加入适量的维生素C，可有效防止这种现象的发生