第07课 氧化剂和还原剂（解析版）-2024-2025初升高衔接资料（新高一暑假学习提升）

第07课氧化剂和还原剂[学习目标]课标要点学科素养氧化剂与还原剂能找出反应中的氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物，培养宏观辨识与微观探析核心素养物质氧化性和还原性强弱的比较通过对物质氧化性、还原性强弱比较的学习，进一步提升知识概括水平1．认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。2．了解常见的氧化剂、还原剂。3．掌握氧化性和还原性强、弱的比较。[学习过程]知识点一氧化剂与还原剂氧化产物与还原产物教材学习问题1：仔细阅读教材，思考下列问题：（1）在氧化还原反应中，反应物中所含元素的化合价，即失去电子（或电子对偏离）的物质叫。还原剂本身具有，反应时。反应物中所含元素的化合价降低，即得到电子（或电子对偏向）的物质叫。氧化剂本很具有，反应时。（2）在氧化还原反应中，一种物质电子（或电子对偏离）必然有一种物质电子（或电子对偏向）。问题2：仔细阅读教材p23-24，思考下列问题：常见的氧化剂有、、浓硫酸、、、FeCl3等；常见的还原剂有活泼性的金属单质如，以及C、H2、CO、KI。氧化还原反应广泛存在于我们日常的生活和生产中，具有正面影响的比如、、、绿色植物的光合作用。具有负面影响的比如易燃物的自燃、、等。问题一：（1）升高还原剂还原性被氧化氧化剂氧化剂被还原（2）失去得到问题二：O2Cl2HNO3KMnO4Al、Zn、Fe金属的冶炼电镀燃料的燃烧食物的腐败钢铁的锈蚀知识精讲1.氧化剂和还原剂①概念氧化剂：在反应时，所含元素的化合价降低，即得到电子(或电子对偏向)的物质。还原剂：在反应时，所含元素的化合价升高，即失去电子(或电子对偏离)的物质。②实例在反应中，电子从还原剂转移到氧化剂。例如，反应eq\a\vs4\al(,,中，氧化剂是Cl2，还原剂是Na。)③图示模型：(2)氧化产物和还原产物氧化产物：还原剂发生氧化反应后的生成物，即化合价升高的元素的产物。还原产物：氧化剂发生还原反应后的生成物，即化合价降低的元素的产物。关系注意：(1)在一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂同时存在，它们可以是不同的物质，也可以是同一物质。例如，在反应Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂。氧化剂和还原剂可以是同种物质，氧化产物和还原产物也可以同种物质。(2)某元素由化合态变为游离态时，不一定被还原，因为元素处于化合态时，其化合价可能为正值，也可能为负值。如在反应2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑中，氢元素被还原，而氧元素被氧化。2.常见的氧化剂和还原剂分类实例常见的氧化剂活泼的非金属单质O2、Cl2、S、Br2大部分最高价阳离子Cu2+、Fe3+、H+含较高价态元素的物质某些含氧化合物H2O2、Na2O2、HClO大多数含氧酸浓硫酸、硝酸某些盐KMnO4分类实例常见的还原剂活泼的金属单质Al、Zn、Na、Fe非金属单质C、H2含较低价态元素的物质某些氧化物SO2、CO非金属氢化物NH3、H2S某些盐KI、Na2S3.氧化还原反应中反应产物的判断(1)常见氧化剂及还原产物(2)常见还原剂及氧化产物典题例析【例1】分析下列反应并按要求填空。(1)2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3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)2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋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____；发生氧化反应的是____，被还原的元素是____。【例2】下列变化需要加入还原剂才能实现的是()A．MnOeq\o\al(－,4)→Mn2＋ B．Cl－→Cl2C．H2S→SO2 D．Fe→Fe2＋【例3】在氯氧化法处理含CN－的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。某厂废水中含KCN，其浓度为650mg/L。现用氯氧化法处理，发生如下反应(其中N均为－3价)：KCN＋2KOH＋Cl2=KOCN＋2KCl＋H2O。(1)KCN中碳元素的化合价为________，KOCN中碳元素的化合价为________。(2)反应中的氧化剂是________，还原剂是________。(3)用双线桥法标出电子转移的方向和数目。【例1】(1)Cl2__，Fe__；Fe__，_Cl2__。(2)KMnO4__，KMnO4__；氧元素__，锰元素__。(3)SO2__，H2S__；H2S__，SO2中的硫元素__。【解析】解题关键是正确标出各元素的化合价，根据化合价的升降和氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应的概念，进行分析、解题。如：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3反应中，eq\o(F,\s\up6(0))e→eq\o(Fe,\s\up6(＋3))，Fe失去电子，Fe是还原剂，铁元素被氧化，Fe发生氧化反应；eq\o(Cl,\s\up6(0))→eq\o(Cl,\s\up6(－1))，Cl2得到电子，Cl2是氧化剂，氯元素被还原，Cl2发生还原反应。【例2】[答案]A[解析]“需要加入还原剂才能实现”，说明所给物质是氧化剂(对应某元素化合价降低)。A项，Mn元素化合价降低(＋7价→＋2价)；B项，Cl元素化合价升高(－1价→0价)；C项，S元素化合价升高(－2价→＋4价)；D项，Fe元素化合价升高(0价→＋2价)。【例3】[解析](1)依据化合物中元素化合价代数和为0的原则可知，KCN中碳元素的化合价为＋2价，KOCN中碳元素的化合价为＋4价。(2)反应时，KCN中碳元素的化合价升高，KCN作还原剂，Cl2中氯元素的化合价降低，Cl2作氧化剂。[答案](1)＋2价＋4价(2)Cl2KCN(3)知识点二物质的氧化性还原性强弱的比较知识精讲1.性和还原性氧化性：即得到电子的能力。在氧化还原反应中，氧化剂具有氧化性。还原性：即失去电子的能力。在氧化还原反应中，还原剂具有还原性。2．氧化性、还原性和元素化合价之间的关系物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易程度有关，而与得失电子的多少无关。例如，1个钠原子失电子数小于1个铝原子，但还原性Na＞Al。3物质氧化性、还原性强弱的判断方法(1)根据氧化还原反应方程式判断氧化性：氧化剂>氧化产物还原性：还原剂>还原产物特点：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。(2)根据活动性顺序判断①金属单质越活泼，其还原性越强；非金属单质越活泼，其氧化性越强。②“单强离弱”——金属单质还原性越强，其阳离子的氧化性越弱；非金属单质的氧化性越强，其阴离子的还原性越弱。特点：上左下右可反应，隔之愈远愈易行。注意(1)氧化性的物质不一定是氧化剂，具有还原性的物质不一定是还原剂，应视具体反应而定。(2)对同一元素而言，一般价态越高，氧化性越强，如Fe3＋>Fe2＋>Fe。(3)根据所处环境(温度、浓度、pH)来判断同一物质在不同的条件下，其氧化性/还原性会有所不同。温度：①氧化性：浓硫酸(热)＞浓硫酸(冷)；②还原性：浓盐酸(热)＞浓盐酸(冷)。浓度：HNO3(浓)＞HNO3(稀)pH：①中性环境中NO3-不显氧化性，酸性环境中②KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)典题例析[例1]下列反应中，H2O只表现出还原性的是()A．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑B．2F2＋2H2O=4HF＋O2C．3NO2＋H2O=2HNO3＋NOD．2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑[例2]已知如下反应：①2BrOeq\o\al(－,3)＋Cl2=Br2＋2ClOeq\o\al(－,3)；②ClOeq\o\al(－,3)＋5Cl－＋6H＋=3Cl2＋3H2O；③2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I2；④2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。下列各粒子氧化能力由强到弱的顺序正确的是()A．ClOeq\o\al(－,3)＞BrOeq\o\al(－,3)＞Cl2＞Fe3＋＞I2B．BrOeq\o\al(－,3)＞Cl2＞ClOeq\o\al(－,3)＞I2＞Fe3＋C．BrOeq\o\al(－,3)＞ClOeq\o\al(－,3)＞Cl2＞Fe3＋＞I2D．BrOeq\o\al(－,3)＞ClOeq\o\al(－,3)＞Fe3＋＞Cl2＞I2[例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＞Cl2C．还原性强弱顺序：KI＞KBr＞KClD．常温下也能进行如下反应：2KCl＋Br2=2KBr＋Cl2[例4]PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、Cu2＋的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()A．Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋B．10Cl－＋2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2OC．2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－D．5Pb2＋＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋【例5】在常温下，发生下列几种反应：①②③根据上述反应，下列结论判断错误的是A．溶液中可发生反应：B．在①、③反应中为还原剂C．氧化性强弱的顺序为：D．是的还原产物[例1][答案]B[解析]反应2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑中，氢元素化合价降低，得到电子，H2O是氧化剂，表现出氧化性，A项不符合题意；反应2F2＋2H2O=4HF＋O2中，氧元素化合价升高，失去电子，H2O是还原剂，只表现出还原性，B项符合题意；反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO中，氮元素化合价部分升高部分降低，NO2既是氧化剂又是还原剂，H2O既不是氧化剂也不是还原剂，C项不符合题意；反应2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑中，氢元素化合价降低，氧元素化合价升高，H2O既是氧化剂也是还原剂，D项不符合题意。[例2][答案]C[解析]反应①中氧化剂是BrOeq\o\al(－,3)、氧化产物是ClOeq\o\al(－,3)，则氧化性BrOeq\o\al(－,3)＞ClOeq\o\al(－,3)；同理，由反应②知，氧化性ClOeq\o\al(－,3)＞Cl2；由反应③知，氧化性Fe3＋＞I2，由反应④知，氧化性Cl2＞Fe3＋；综上可知，氧化性为BrOeq\o\al(－,3)＞ClOeq\o\al(－,3)＞Cl2＞Fe3＋＞I2。[例3][答案]C[解析]在反应①中Br元素化合价升高，失去电子，被氧化；在反应③中，Br元素化合价降低，得到电子，被还原，A错误；同一反应中，物质的氧化性：氧化剂＞氧化产物。根据反应①可知物质的氧化性：Cl2＞Br2；根据反应②可知物质的氧化性：Cl2＞I2；根据反应③可知物质的氧化性：Br2＞I2，故三种物质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞I2，B错误；同一反应中，物质的还原性：还原剂＞还原产物。根据反应①可知物质的还原性：KBr＞KCl；根据反应②可知物质的还原性：KI＞KCl；根据反应③可知物质的还原性：KI＞KBr，故三种物质的还原性由强到弱的顺序为KI＞KBr＞KCl，C正确；同一反应中，物质的氧化性：氧化剂＞氧化产物。若反应2KCl＋Br2=2KBr＋Cl2能够发生，则可得氧化性：Br2＞Cl2，这与物质的氧化性：Cl2＞Br2相违背，说明该反应不能发生，D错误。[例4][答案]D[解析]A项，Fe3＋的氧化性比Cu2＋强，反应能发生；B项，MnOeq\o\al(－,4)的氧化性比Cl2强，反应能发生；C项，Cl2的氧化性比Fe3＋强，反应能发生；D项，PbO2的氧化性比MnOeq\o\al(－,4)强，所以MnOeq\o\al(－,4)不能将Pb2＋氧化为PbO2，反应不能发生。【例5】【答案】B【解析】，氧化性：；，氧化性：；，氧化性：，所以氧化性关系为：，则还原性为；A．氧化性：，则溶液中可发生：，选项A正确；B．，还原性：是还原剂；，反应中是氧化剂；选项B错误；C．由分析可知，氧化性关系为：，选项C正确；D．氧化剂得电子化合价降低，发生还原反应，得到还原产物，则是的还原产物，选项D正确。答案选B。[效果检测]1．我国古代就有湿法炼铜的记载“曾青得铁则化为铜”，反应为Fe+CuSO4Cu+FeSO4。有关该反应的说法正确的是（）A．Fe是氧化剂B．CuSO4是还原剂C．Fe被氧化D．CuSO4发生氧化反应2．关于氧化还原反应的说法中正确的是（）A．失去电子的物质是氧化剂B．氧化反应的本质是得电子C．原子得到电子后，元素的化合价一定升高D．有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应3．下列物质在化学反应中常作还原剂的一组是（）Zn、C、H2、COB．Al、CO、O2、H2C．HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4D．KClO3、MnO2、C、Fe4．银在空气中容易发黄变黑的原理是4Ag+2H2S+O22Ag2S+2H2O，其中H2S是（）A．氧化剂B．还原剂C．既是氧化剂也是还原剂D．既不是氧化剂也不是还原剂5．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6．工业上制取ClO2的化学反应：2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4，下列说法正确的是（）A．NaClO3在反应中失去电子B．SO2在反应中被氧化C．H2SO4在反应中作氧化剂D．还原剂在反应中得到电子7．反应KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中，被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为（）A．1∶6B．6∶1C．5∶1D．1∶58．有A、B、C、D四种物质，已知它们能发生下列反应：①A2++B=B2++A②A2++C=C2++A③B2++C=C2++B④C2++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>B9．在一定条件下KClO3与I2按下式反应：2KClO3+I2=2KIO3+Cl2，下列判断正确的是（）A．氧化性：I2>KClO3 B．还原性：KClO3>I2C．该反应属于置换反应 D．还原剂为KIO3，氧化剂为I210．在S+2KNO3+3Ceq\o(,\s\up7(△))K2S+N2↑+3CO2↑的反应中，________元素被氧化，________元素被还原；________是氧化剂，________是还原剂；反应物中________表现氧化性、________表现还原性；________是氧化产物，________是还原产物。1．【答案】C【解析】Fe与CuSO4反应，Fe失电子被氧化，+2价Cu得电子被还原。2．【答案】D【解析】还原剂失去电子，化合价升高，发生氧化反应，氧化剂得到电子，化合价降低，发生还原反应，故A、B、C错误。3O2eq\o(=,\s\up7(一定条件))2O3不是氧化还原反应。3．【答案】A【解析】B中氧气、C中是常用作氧化剂，D中KClO3、MnO2都常用作氧化剂。4．【答案】D【解析】题述反应中H2S中的H元素和S元素的化合价在反应前后均未发生变化，故H2S既不是氧化剂也不是还原剂，D正确。5．【答案】D【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。6．【答案】B【解析】在反应中，NaClO3中Cl元素化合价降低，作氧化剂，得到电子，被还原；SO2中S元素化合价升高，作还原剂，被氧化，综上所述，正确的选项是B。7．【答案】C【解析】KClO3中的氯元素由+5价被还原为0价，HCl中的氯元素部分由－1价被氧化为0价，根据得失电子守恒可知，被氧化的氯原