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1、1第三节氧化还原反应第三节氧化还原反应1理解化学反应的四种基本类型。2认识氧化还原反应的本质是电子的转移。了解生产、生活中常见的氧化还原反应。3能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。4掌握物质氧化性、还原性强弱的比较。5能用化合价升降法配平常见的氧化还原反应。6能运用质量守恒、电子守恒、电荷守恒，进行氧化还原反应的有关计算。21氧化还原反应的本质是电子转移，外在表现是化合价的升降。在学习时，要从本质和现象两方面去分析氧化还原反应，并能利用化合价升降(或电子转移)判断某一反应是否为氧化还原反应。2氧化还原反应与初中所学的四种基本反应类型，既有联系，又有区别。学习时要注意从本质上揭示两种分类方
2、法之间的区别和联系。3氧化还原反应方程式的正确书写与氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断是高考中的重点。在学习过程中要结合社会生产、科技和生活中的氧化还原反应，有目的、有选择地去书写及分析新情境下的氧化还原反应，从而使课本知识与社会生活相联系，提高化学知识的实用价值。3一、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_。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_、_、_和_。4(2)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系图示为：5置换反应置换反应复分解反应复分解反应二
3、、氧化剂和还原剂1概念(1)氧化剂：所含元素化合价_(或_电子)，在反应中表现_，发生_反应。生成_产物。(2)还原剂：所含元素化合价_(或_电子)，在反应中表现_，发生_反应，生成_产物。62常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂和还原剂活泼的非金属单质：如_等。高价金属阳离子：如_等。高价或较高价含氧化合物：如_等。过氧化物：如_等。7(2)常见的还原剂金属单质，如：_等。某些非金属单质，如_等。低价态金属阳离子，如_等。元素处于低价态时的氧化物，如_等。非金属阴离子及低价态化合物，如_等。非金属氢化物及其水溶液，如_。83氧化还原反应方程式配平的原则(1)电子守恒，即_相等。(2)质量守
4、恒，即反应前后_相等。(3)电荷守恒，即反应前后_相等(对既是氧化还原反应，又是离子间的反应而言)。答案：一、化合价升降非氧化还原电子的得失或电对的偏移升降化合反应分解反应置换反应复分解反应置换反应复合解反应9二、降低得到氧化性还原还原升高失去还原性氧化氧化Cl2、O2、Br2、F2Fe3、Sn4、Cu2KMnO4、MnO2、PbO2、KClO3H2O2、Na2O2K、Na、MgH2、C、SiFe2、CuCO、NO、SO2S2、I、H2SHBr、HI、H2S反应中还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数各元素的原子个数离子所带的正、负电荷总数101判断下列哪些为氧化还原反应，并说出理由。AI
5、BrH2O=HBrHIOBKOHCl2=KClKClOH2OCNaHH2O=NaOHH2DCaO2H2O=Ca(OH)2H2O2E5C2H5OH2KMnO43H2SO45CH3CHOK2SO42MnSO48H2O_。答案：BCE理由略112下列物质转化需要加入还原剂才能实现的是()ASOSO2BHClCl2CNaNaDSO2S答案：D123(2008上海高考)下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是()AF2、K、HClBCl2、Al、H2CNO2、Na、Br2DO2、SO2、H2O解析：依据：若元素处于最高价态，则该微粒只具有氧化性；若元素处于最低价态，则
6、该微粒只具有还原性；若元素处于中间价态，则该微粒既有氧化性又有还原性。分析选项中各物质所含元素的化合价，然后判断其氧化性或还原性，只有A项符合题干条件。答案：A134(2008广东理基)氮化铝(AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应Al2O3N23C2AlN3CO合成。下列叙述正确的是()A上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂B上述反应中，每生成1molAlN需转移3mol电子CAlN中氮元素的化合价为3DAlN的摩尔质量为41g解析：因为Al2O3N23C2AlN3CO反应中，氮元素由0价3价，碳元素由0价2价，
7、所以N2是氧化剂，C是还原剂，A错；每生成1molAlN转移3mole，B正确；AlN中氮元素的化合价为3价，C错误；AlN的摩尔质量是41gmol1，D错误。答案：B145(2009安徽六校联考)已知2Fe32I=2Fe2I2，当把Cl2通入FeI2溶液中时，下列离子方程式一定不正确的是()ACl22I=I22ClB4Cl26I2Fe2=2Fe33I28ClC3Cl22Fe24I=2Fe32I26ClD2Cl22Fe22I=2Fe3I24Cl解析：由于还原性IFe2，故一定量的Cl2通入FeI2溶液时，先将溶液中的I氧化成I2，然后再氧化Fe2。FeI2溶液中Fe2与I的物质的量之比为1:2
8、，故选项D中的反应不符合这一配比关系。答案：D156氢化钠(NaH)是一种生氢剂，可发生如下反应：NaHH2O=NaOHH2对这一反应的描述正确的是()ANaH是氧化剂BNaH是氧化产物CNaOH是还原产物D氧化产物与还原产物的质量比是1:1答案：D7某单质能与浓硝酸反应，若参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为1:4，则该元素在反应中所显示的化合价可能是()A1B2C3 D4答案：BD168请写出一个符合条件的有水参加反应的化学方程式。(1)水只作氧化剂：_。(2)水只作还原剂：_。(3)水既作氧化剂也作还原剂_。(4)水既不是氧化剂也不是还原剂，但属于氧化还原反应_。(5)水既不是氧化剂也不
9、是还原剂，也不属于氧化还原反应：_。17解析：根据常见水参与的反应，考虑元素价态变化，写出符合条件的方程式。答案：(1)2Na2H2O=2NaOHH2或3Fe4H2O(g)Fe3O44H2或CH2O(g)COH2(2)2F22H2O=4HFO2(3)2H2O2H2O2(4)3NO2H2O=2HNO3NO或2Na2O22H2O=4NaOHO2(5)CaOH2O=Ca(OH)2或SO3H2O=H2SO4(答案不惟一，合理即可)189KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯，其变化可表述为_KClO3_HCl(浓)_KCl_ClO2_Cl2_H2O(1)氧化剂是_，还原剂是_；
10、氧化产物是_，还原产物是_。(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_(填编号)只有还原性还原性和酸性只有氧化性氧化性和酸性(3)配平上述化学方程式(4)产生0.1molCl2，则转移的物质的量为_mol。19解析：该反应中，盐酸兼起还原性和酸性的作用，因此配平时要加上两部分的酸。化学方程式可表示为：以产生0.1molCl2时，转移电子的物质的量为0.2mol。答案：(1)KClO3HClCl2ClO2(2)(3)242212(4)0.22010在一定条件下，NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1mol，充分反应后所得产物中，若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.
11、4g。(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。(2)若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。答案：（1）21 (2)0.3 mol NO和0.7 mol NH3；0.2 mol NH3和0.8 mol NO1.氧化还原反应的本质和特征(1)本质：有电子转移(得失或偏移)。(2)特征：反应前后元素的化合价有变化。2有关概念(1)氧化与还原：失去电子(或共用电子对偏离)的变化称为氧化；得到电子(或共用电子对偏向)的变化称为还原。(2)氧化剂与还原剂：在化学反应中，得到电子的物质称为氧化剂；失去电子的物质称为还原剂。(3)氧化性与还原性：氧化剂具有氧
12、化性；还原剂具有还原性。22(4)氧化产物和还原产物：氧化剂在反应中得到电子被还原的产物称为还原产物；还原剂在反应中失去电子被氧化的产物称为氧化产物。233氧化还原反应的有关概念的联系和区别氧化还原反应有关概念的联系和区别可用框图表示：2425说明：该部分内容主要考查氧化还原反应的判断，氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判定等基础内容，一般掌握相关概念即可答题。案例精析案例精析【例1】(2009诸城阶段评估)赤铜矿的主要成分是Cu2O，辉铜矿的主要成分是Cu2S，将赤铜矿与辉铜矿混合加热发生以下反应：Cu2S2Cu2O=6CuSO2，关于该反应的说法中，正确的是()A该反应的氧化剂只有Cu2
13、OBCu2S在反应中既是氧化剂，又是还原剂CCu既是氧化产物又是还原产物D每生成19.2gCu，反应中转移1.8mol电子解析该反应中Cu由1价降至0价，S由2价升为4价，所以Cu2S既是氧化剂又是还原剂，Cu2O是氧化剂，Cu是还原产物，SO2为氧化产物，每生成19.2gCu，转移电子0.3mol。答案B26(2007江苏)三聚氰酸C3N3(OH)3可用于消除汽车尾气中的NO2。其反应原理为：C3N3(OH)33HNCO8HNCO6NO27N28CO24H2O下列说法正确的是()AC3N3(OH)3与HNCO为同一物质BHNCO是一种很强的氧化剂C1molNO2在反应中转移的电子为4molD
14、反应中NO2是还原剂解析：方程式是三聚氰酸的分解，生成了氰酸(HNCO)，二者不是同一种物质：根据方程式可知，NO2中4价的N元素化合价降为0价，所以NO2是氧化剂，HNCO是还原剂，综上所述，正确答案为C。答案：C27(2006广东)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，以TiO2制取Ti的主要反应有：TiO22C2Cl2TiCl42COTiCl42Mg2MgCl2Ti下列叙述正确的是()A反应是置换反应B反应是复分解反应C反应中TiO2是氧化剂D反应中金属镁是还原剂28解析：在反应中，反应物有三种，而生成物为两种化合物，不属于置换反应，反应均有化合价的升降，均属于氧化还原反应，在反应中，
15、Ti的化合价不变，Cl得电子，Cl2为氧化剂。答案：D29物质的氧化性、还原性的强弱可依据以下几个方面判断。1.根据金属活动性顺序进行判断根据金属活动性顺序进行判断302根据非金属活动性顺序进行判断根据非金属活动性顺序进行判断313根据反应方程式进行判断氧化剂还原剂=还原产物氧化产物还原性：还原剂还原产物；氧化性：氧化剂氧化产物。4根据被氧化或被还原的程度的不同进行判断如：CuCl2CuCl2,2CuSCu2S，根据铜被氧化程度的不同()，可判断单质的氧化性：Cl2S。325根据氧化还原反应进行的难易程度(反应条件)的不同进行判断如：2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28
16、H2OMnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O4HClO22H2O2Cl2由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4MnO2O2。336某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。特别提醒特别提醒物质的氧化性、还原性强弱与物质本身得失电子数目的多少无关。金属性和非金属性是指元素(原子)的性质，还原性和氧化性是指由元素组成的物质的性质，二者有统一性，也有差异。34案例精析案例精析【例2】铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一，与铝同族，位于第6
17、周期。Tl3与Ag在酸性介质中发生反应：Ti32Ag=Tl2Ag。下列推断正确的是()ATl的最外层有1个电子BTl3的氧化性比Al3弱CTl能形成3价和1价的化合物DTl的还原性比Ag强35解析本题综合考查同主族元素的相似性、递变性、物质氧化性与还原性的强弱比较。铊与铝同主族，其原子最外层电子数都为3个，故Tl与Tl相比失去了1个电子，故最外层有2个电子。既然Tl有3和1两种价态，当然可形成对应的化合物；根据氧化还原反应中，氧化剂的氧化性氧化产物的氧化性：氧化性Tl3Ag，还原剂的还原性还原产物的还原性：还原性AgTl；根据金属活动顺序表可知Al3Ag=Al33Ag，Ag的氧化性大于Al3的
18、氧化性，即氧化性Tl3AgAl3，B不正确。答案C点拨还原性和氧化性是指由元素组成的物质的性质，而金属性和非金属性是指元素(原子)的性质，二者有统一性，也有差异。36已知：向KMnO4晶体中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体；向FeCl2溶液中通入少量实验产生的气体，溶液变黄色；取少量实验生成的溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝色。下列判断正确的是()A上述实验证明氧化性：KMnO4Cl2Fe3I2B上述实验中，共有两个氧化还原反应C实验生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝D实验证明Fe2既有氧化性又有还原性3738选项内容指向联系分析结论A由实验可知氧化性KMnO4Cl2，由实验可知氧化性：Cl2F
19、e3，由实验可知氧化性Fe3I2，故氧化性的强弱顺序为KMnO4Cl2Fe3I2正确B上述三个实验所涉及反应均为氧化还原反应错误C因氧化性Cl2Fe3I2，故Cl2能将KI中的I氧化成I2，而使湿润的淀粉KI试纸变蓝错误D实验中Cl2能将Fe2氧化成Fe3只能判断Fe2具有还原性，不能证明Fe2具有氧化性错误答案：A已知I、Fe2、SO2、Cl和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为ClFe2H2O2II2BFe3Br2CBr2Fe3DIBr61(3)已知Fe3的氧化性强于I2，请你从所给试剂中选择所需试剂，设计一个实验加以证明。FeCl3溶液碘水KI溶液稀H2SO4淀粉溶液(提
20、示：请写出实验步骤、现象及结论)解析：取少量FeSO4溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再继续滴加两滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液呈血红色，说明生成了Fe3即铁元素化合价升高，那么溴元素的化合价必然降低生成Br，反应为2Fe2Br2=2Fe32Br。少量KI溶液先加入溴水，振荡，再加入CCl4，振荡后静置，观察到下层液体呈紫红色说明生成I2，反应为2IBr2=I22Br。上述两反应中，Br2是氧化剂，Fe3和I2是氧化产物，所以氧化性Br2I2、Br2Fe3。Fe3的氧化性强于I2，可以根据如下反应设计：2Fe32I=2Fe2I2。62答案：(1)2Fe2Br2=2Fe32Br(2)AC(3)
21、取少量FeCl3溶液于试管中，依次加入KI溶液和淀粉溶液，振荡，若淀粉溶液变蓝，证明Fe3氧化性强于I263(2008全国卷)实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4，方法如下：软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答：(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是_；(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是_；(3)若用2.5g软锰矿(含MnO280%)进行上述实验，计算KMnO4的理论产量；64(
22、4)KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2和CO2，该反应的化学方程式是_；(5)上述制得的KMnO4产品0.165g，恰好与0.335g纯Na2C2O4反应完全。计算该KMnO4的纯度。解析：(1)据题意写出化学方程式，并用升降法配平。(2)据题意写出离子方程式，用化合价升降法、电荷守恒法配平。65(3)由上述两个化学方程式可知，反应物和生成物间的计量关系为：66(4)写出化学方程式并配平。(5)设该KMnO4的纯度为y，根据化学方程式可知67答案：(1)3MnO26KOHKClO33K2MnO4KCl3H2O(2)3MnO4H=MnO22MnO2H2O(3)2.4g(4)2KMnO45Na2C2O48H2SO4K2SO42MnSO45Na2SO410CO28H2O(5)95.8%68