高三3 重要的氧化剂和还原剂Word文件下载.docx

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2.氧化还原反应的判断和分析

（1）氧化还原反应的判断

判断一个化学反应是否为氧化还原反应，常根据反应中有无元素的化合价变化（有升有降）来判断。

判断一个反应是否为氧化还原反应的技巧：

①当有单质参与反应，或有单质生成时可认为该反应一定是氧化还原反应。

②有机物发生的反应，当分子中引入氧或失去氢可认为被氧化，反之分子中失去氧或得到氢可认为被还原。

（2）氧化还原反应的分析

在氧化还原反应化学方程式里，除了可用箭头表明同一元素原子的电子转移情况外，还可以用箭头表示不同原子的电子转移情况。

用箭头表明同一元素原子的电子转移情况即大家熟悉的“双线桥”。

如：

用箭头表示不同原子的电子转移情况——“单线桥”。

更好地体现了氧化剂和还原剂在反应中的关系。

再如：

①单线桥分析氧化还原反应可简单表示为

②反应中电子转移总数等于还原剂给出的电子总数，也必然等于氧化剂接受的电子总数。

3.常见的氧化剂、还原剂

（1）物质在反应中是作为氧化剂还是作为还原剂，主要取决于元素的化合价。

①元素处于最高价时，它的原子只能得到电子，因此该元素只能作氧化剂，如、。

②元素处于中间价态时，它的原子随反应条件不同，既能得电子，又能失电子，因此该元素既能作氧化剂，又能作还原剂，如和。

③元素处于最低价时，它的原子则只能失去电子，因此该元素只能作还原剂，如。

（2）重要的氧化剂①活泼非金属单质，如F2、Cl2、Br2、O2等。

②元素处于高价时的氧化物、含氧酸、盐等，如MnO2，NO2；

浓H2SO4，HNO3；

KMnO4，KClO3，FeCl3等。

③过氧化物，如Na2O2，H2O2等。

（3）重要的还原剂

①活泼的金属单质，如Na，K，Zn，Fe等。

②某些非金属单质，如H2，C，Si等。

③元素处于低化合价时的氧化物，如CO，SO2等。

④元素处于低化合价时的酸，如HCl（浓），HBr，HI，H2S等。

⑤元素处于低化合价时的盐，如Na2SO3，FeSO4等。

（二）重要氧化剂和还原剂的常见反应

1.实验分析

（1）Cl2，Br2，I2氧化性的比较。

卤素单质氧化性顺序按F2，Cl2，Br2，I2的顺序逐渐减弱。

[问题讨论]当把Cl2和HBr混合会有何现象？

若将碘化钾淀粉试纸置于盛Cl2的集气瓶上一定有变化吗？

若想观察到期望的现象应如何操作？

若熏久了又会有何现象？

[简析]Cl2可与HBr反应：

Cl2+2HBr==2HCl+Br2，可看到有橙红色液滴生成，且Cl2的黄绿色变淡，干燥的碘化钾淀粉试纸与Cl2不反应，因为该反应为离子反应，需在溶液中进行；

故需将试纸先用蒸馏水湿润，但熏久了，由于潮湿的Cl2还有另一重要性质——漂白性，会使变蓝的试纸又褪色。

（2）Fe，Fe2+，Fe3+间的氧化还原反应。

Fe与强氧化剂（足量）直接反应可被氧化为，而与弱氧化剂（如H+，S等）反应被氧化为；

且可被强氧化剂（如Cl2，Br2，HNO3、）等氧化为。

[问题讨论]①Fe与浓硫酸反应一定只能得到Fe2（SO4）3吗？

②FeSO4溶液中加溴水可氧化Fe2+为Fe3+，改用氯水、碘水行吗？

③铁盐（Fe3+）如何转化为亚铁盐（Fe2+）？

向FeCl3溶液中加Cu粉行吗？

通入SO2行吗？

④FeCl3溶液可与KSCN溶液反应而使溶液呈血红色，还有什么溶液也可与FeCl3溶液反应而发生颜色变化？

答：

①铁过量时得FeSO4。

②氯水可代替溴水，碘水不行，因：

2Fe3++2I－==2Fe2++I2。

③加入还原剂可还原Fe3+，Cu粉和SO2均能还原Fe3+得到Fe2+。

④苯酚溶液中加入FeCl3溶液呈紫色。

2.氧化剂、还原剂之间反应规律

（1）对于氧化剂来说，同族元素的非金属原子，它们的最外层电子数相同而电子层数不同时，电子层数越多，原子半径越大，就越难得电子。

因此，它们单质的氧化性就越弱。

（2）金属单质的还原性强弱一般与金属活动顺序相一致。

（3）元素处于高价的物质具有氧化性，在一定条件下可与还原剂反应，在生成的新物质中该元素的化合价降低。

（4）元素处于低价的物质具有还原性，在一定条件下可与氧化剂反应，在生成的新物质中该元素的化合价升高。

（5）稀硫酸与活泼金属单质反应时，是氧化剂，起氧化作用的是，被还原生成H2，浓硫酸是强氧化剂，与还原剂反应时，起氧化作用的是，被还原后一般生成SO2。

（6）不论浓硝酸还是稀硝酸都是氧化性极强的强氧化剂，几乎能与所有的金属或非金属发生氧化还原反应，反应时，主要是得到电子被还原成NO2，NO等。

一般来说浓硝酸常被还原为NO2，稀硝酸常被还原为NO。

（7）变价金属元素，一般处于最高价时的氧化性最强，随着化合价降低，其氧化性减弱，还原性增强。

氧化剂与还原剂在一定条件下反应时，一般是生成相对弱的还原剂和相对弱的氧化剂，即在适宜的条件下，可用氧化性强的物质制取氧化性弱的物质，也可用还原性强的物质制取还原性弱的物质。

　常见的氧化性、还原剂及其还原产物、氧化产物，填写下表

氧化剂

还原产物

还原剂

氧化产物

O2

活泼金属

Cl2，Br2，I2

H2

浓H2SO4

C

HNO3

Si

MnO4-

CO

Fe3+

Fe2+

Na2O2，H2O2

SO2，SO32-

答案：

，

金属离子

Cl－，Br－，I－

H2O，

SO2，S，H2S

CO，CO2

NO，NO2，NH4+

SiO2，SiCl4

Mn2+，MnO2、MnO42－

CO2

Fe2+，Fe

O2-，H2O

SO3，SO42-

（三）判断氧化剂或还原剂强弱的依据

1.根据方程式判断

氧化性：

氧化剂>

氧化产物还原性：

还原剂>

2.根据反应条件判断

当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可根据反应条件的难易来进行判断，如：

4HCl（浓）+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑

16HCl（浓）+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑易知氧化性：

KMnO4>

MnO2。

3.由氧化产物的价态高价来判断

当含变价元素的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可由氧化产物相关元素价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。

2Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeS可知氧化性：

Cl2>

S。

4.根据元素周期表判断

（1）同主族元素（从上到下）：

非金属原子（或单质）氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性逐渐增强；

金属原子（或单质）还原性逐渐增强，对应阳离子氧化性逐渐减弱。

（2）同周期元素（从左到右）：

原子或单质还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强。

阳离子的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱。

【典型例题】

1.氧化还原反应中电子转移的方向和数目

[例1]标出反应11P+15CuSO4+24H2O==5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4的电子转移方向和数目，该反应中氧化剂有_______，还原剂为_______，1molCuSO4中能氧化P原子的物质的量是________。

解析：

可以先标出有变价的元素的化合价，发现P元素的化合价有升有降，则其既作了氧化剂又作了还原剂，CuSO4中的Cu元素化合价降低，故CuSO4也是氧化剂，因为1molCuSO4在反应中只有Cu能获得1mole－，而1molP被氧化会能出5mole－，故1molCuSO4反应氧化0.2molP。

2.氧化剂、还原剂的确定

[例2]氢阴离子（H－）能和NH3反应：

H－+NH3==NH2-+H2↑。

根据上述反应事实可以得到的正确结论是（　）

A.NH3具有还原性B.H－是很强的还原剂

C.该反应的还原产物是H2D.该反应属于置换反应

B

液氨中NH3分子能发生如下的电离NH3=+H+，H－与NH3分子的反应实质上就是H－和NH3分子电离出来的H+发生反应生成H2，由于H－失电子能力强，所以H－是很强的还原剂。

NH3分子中的H得到电子，它是氧化剂。

H2是H－失电子的氧化产物，也是H+得电子的还原产物，因此H2既是氧化产物又是还原产物。

由于该反应中无单质参加，该反应不符合置换反应的定义。

3.判断氧化剂、还原剂的相对强弱

[例3]根据下列反应，判断M、N、P、Q的还原性由强到弱的顺序是（　）

①NCl2+P=N+PCl2　②2MCl3+3N=2M+3NCl2③3QCl2+2M=2MCl3+3Q

A.M>

N>

P>

Q　　B.P>

M>

QC.Q>

M　　D.N>

Q

根据氧化还原剂反应的规律可知，当一个氧化还原反应按正反应方向进行时，一般情况下，氧化性是：

氧化产物；

还原性是：

还原产物。

对于反应①，还原剂是P，还原产物N，因此还原性是P>

N；

对于反应②，还原剂是N，还原产物是M，还原性是N>

M，以此类推反应③中还原性M>

Q。

根据以上关系可得：

还原性是P>

[例4]现有下列三个氧化还原反应存在：

①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2；

②2FeCl2+Cl2=2FeCl3；

③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。

若某溶液中有Fe2+和I－共存，要氧化除去I－而又不影响Fe2+和Cl－。

下列试剂中，可加入的试剂是（　）

A.Cl2　B.KMnO4　　C.FeCl3　　D.HCl

可由三个反应方程式得出如下结论：

MnO4->

Fe3+>

I2；

还原性：

Mn2+<

Cl－<

Fe2+<

I－。

所以MnO4-可氧化Cl－、Fe2+、I－，Cl2能氧化Fe2+、I－，只有Fe3+只能氧化I－，因而符合题意的氧化剂只能为C。

4.氧化还原反应的分析

[例5]在新生代的海水里有一种铁细菌，它们摄取海水中的Fe2+，把它转变为它们的皮鞘（可以用Fe2O3来表示其中的铁），后来便沉积下来形成铁矿，这个用酶为催化剂