氧化还原反应教师.docx

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氧化还原反应教师

氧化还原反应

一．基本知识点

1.基本概念

.氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物

概念

定义

注意点

氧化反应

物质失去电子的反应

物质失去电子的外部表现为化合价的升高

还原反应

物质得到电子的反应

物质得到电子的外部表现为化合价的降低

被氧化

元素失去电子的过程

元素失去电子的外部表现为化合价的升高

被还原

元素得到电子的过程

元素得到电子的外部表现为化合价的降低

氧化产物

通过发生氧化反应所得的生成物

氧化还原反应中，氧化产物、还原产物可以是同一种产物，也可以是不同产物，还可以是两种或两种以上的产物。

如反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中，Fe2O3和SO2均既为氧化产物，又为还原产物。

还原产物

通过发生还原反应所得的生成物

氧化剂

得到电子的反应物

常见氧化剂：

（1）活泼的非金属单质；如卤素单质（X2）、O2、S等

（2）高价金属阳离子；如Fe3+、Cu2+等（3）高价或较高价含氧化合物；如MnO2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等（4）过氧化物；如Na2O2、H2O2等

还原剂

失去电子的反应物

常见还原剂：

①活泼或较活泼的金属；如K、Na、Zn、Fe等②一些非金属单质；如H2、C、Si等③较低态的化合物；CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4

氧化性

得到电子的能力

物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关，与得失电子的数目无关。

还原性

失去电子的能力

.基本概念之间的关系：

氧化剂

有氧化性

化合价降低

得电子

被还原

发生还原反应

生成还原产物

还原剂

有还原性

化合价升高

失电子

被氧化

发生氧化反应

生成氧化产物

2.基本规律

.标电子转移的方向和数目（双线桥法、

单线桥法）

单线桥法。

从被氧化（失电子，化合价升高）的元素指向被还原（得电子，化合价降低）的元素，标明电子数目，不需注明得失。

例：

MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O

双线桥法。

得失电子分开注明，从反应物指向生成物（同种元素）注明得失及电子数。

例：

得2e-——

MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O

注意两类特殊的化学反应。

①歧化反应，同种元素同价态在反应中部分原子化合价升高，部分原子化合价降低。

例：

3Cl2+6KOH

KClO3+5KCl+3H2O

②归中反应。

不同价态的同种元素的原子在反应中趋于中间价态，解此类题最好将该元素的不同价态用数轴标出，变化的区域只靠拢，不重叠。

例：

KClO3+6HCl

3Cl2+6KCl↑+3H2O

.物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。

氧化性→得电子性，得到电子越容易→氧化性越强

还原性→失电子性，失去电子越容易→还原性越强

由此，金属原子因其最外层电子数较少，通常都容易失去电子，表现出还原性，所以，一般来说，金属性也就是还原性；非金属原子因其最外层电子数较多，通常都容易得到电子，表现出氧化性，所以，一般来说，非金属性也就是氧化性。

1.根据金属活动性顺序来判断:

一般来说，越活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越容易，其阳离子得电子还原成金属单质越难，氧化性越弱；反之，越不活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越难，其阳离子得电子还原成金属单质越容易，氧化性越强。

2.根据非金属活动性顺序来判断:

一般来说，越活泼的非金属，得到电子还原成非金属阴离子越容易，其阴离子失电子氧化成单质越难，还原性越弱。

3.根据氧化还原反应发生的规律来判断:

氧化还原反应可用如下式子表示：

规律：

反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性，反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。

4.根据氧化还原反应发生的条件来判断:

如：

Mn02+4HCl（浓）　MnCl2+C12↑+2H20

2KMn04+16HCl（浓）=2MnCl2+5C12↑+8H2O

后者比前者容易（不需要加热），可判断氧化性KMn04>Mn02

5.根据反应速率的大小来判断:

如:

2Na2SO3+O2=2Na2SO4（快），2H2SO3+O2=2H2SO4（慢），

，

其还原性:

Na2SO4>H2SO3>SO2

6.根据被氧化或被还原的程度来判断:

如：

，

，即氧化性:

。

又如:

，

，

即有还原性:

。

7.根据原电池的正负极来判断：

在原电池中，作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强。

8.根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断。

如:

Cl-失去电子的能力强于OH-，还原性:

。

9.根据元素在周期表中位置判断：

（1）对同一周期金属而言，从左到右其金属活泼性依次减弱。

如Na、Mg、A1金属性依次减弱，其还原性也依次减弱。

（2）对同主族的金属而言，从上到下其金属活泼性依次增强。

如Li、Na、K、Rb、Cs金属活泼性依次增强，其还原性也依次增强。

（3）对同主族的非金属而言，从上到下其非金属活泼性依次减弱。

如F、Cl、Br、I非金属活泼性依次减弱，其氧化性也依次减弱。

10.根据（氧化剂、还原剂）元素的价态进行判断：

元素处于最高价只有氧化性，最低价只有还原性，处于中间价态既有氧化又有还原性。

一般来说，同种元素价越高，氧化性越强；价越低还原性越强。

如氧化性:

Fe3+>Fe2+>Fe,

S（+6价）>S（+4价）等，还原性:

H2S>S>SO2，但是，氧化性：

HClO4

注意：

①物质的氧化性、还原性不是一成不变的。

同一物质在不同的条件下，其氧化能力或还原能力会有所不同。

如：

氧化性：

HNO3（浓）＞HNO3（稀）；Cu与浓H2SO4常温下不反应，加热条件下反应；KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。

②原子的氧化性一般都强于分子的氧化性。

如：

氧化性

等。

.氧化还原反应与四大基本反应类型的关系

①置换反应都是氧化还原反应；②复分解反应都不是氧化还原反应；③有单质生成的分解反应是氧化还原反应；④有单质参加的化合反应也是氧化还原反应。

从数学集合角度考虑：

.电子转移守恒

在氧化还原反应中，氧化剂与还原剂得失电子数相等。

这是进行氧化还原反应计算的基本依据。

点拨：

氧化还原反应比较典型的计算有：

求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比，计算参加反应的氧化剂或还原剂的量，确定反应前后某一元素的价态变化等。

计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数，列出守恒关系式求解。

从试题的变化趋势来看，有一类题目已知参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比，计算确定产物。

计算公式如下：

　氧化剂物质的量×变价元素的个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变化元素的个数×化合价的变化值。

二。

典型例题

例1：

金属钛（Ti）性能优越，被称为继铁、铝制后的“第三金属”。

工业上以金红石为原料制取Ti的反应为：

aTiO2 ＋ bCl2 ＋ cC 

aTiCl4 ＋ cCO……反应①

TiCl4 ＋2Mg 

 Ti ＋ 2MgCl2……反应②

关于反应①、②的分析不正确的是（）

①TiCl4在反应①中是还原产物，在反应②中是氧化剂；

②C、Mg在反应中均为还原剂，被还原；

③在反应①、②中Mg的还原性大于C，C的还原性大于TiCl4；

④a＝1，b＝c＝2；

⑤每生成19.2 g Ti，反应①、②中共转移4.8 mol e-。

A．①②④B．②③④C．③④D．②⑤

[解析]②中C、Mg在反应中均为还原剂，被氧化；经计算知⑤中每生成19.2 g Ti，反应①、②中共转移3.2 mol e-

[答案]D

例2：

常温下，在下列溶液中发生如下反应

①16H++10Z-+2XO4-＝2x2++5Z2+8H2O②2A2++B2＝2A3++2B-③2B-+Z2＝B2+2Z-由此判断下列说法错误的是（）

A.反应Z2+2A2+＝2A3++2Z-可以进行。

B.Z元素在①③反应中均被还原

C.氧化性由强到弱的顺序是XO4-、Z2、B2、A3+

D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+

[解析]根据上述规律4可得：

氧化性顺序：

XO4->Z2>B2>A3+，还原性顺序：

A2+>B->Z->X2+。

[答案]B

例3：

对于反应KMnO4+HCl→KCl+MnCl2+Cl2+H2O（未配平），若有0.1molKMnO4参加反应，下列说法正确的是（）

A．其转移电子0.5mol              B．生成Cl20.5mol

C．参加反应HCl为16mol            D．Cl2是还原产物

[解析]配平该方程式为：

2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O，Mn由+7→+2，得到5电子，则0.1molKMnO4参加反应消耗HCl为1.6mol，转移的电子为0.5mol，生成的Cl2为0.25mol，故A正确，B、C不正确；Cl2是氧化产物，故D不正确。

[答案]A

例4：

在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气，当制得同温、同压下相同体积的氧气时，三个反应中转移的电子数之比为（）

A．l∶1∶1B．2∶2∶1C．2∶3∶1D．4∶3∶2

[解析]用高锰酸钾、氯酸钾制氧气，反应过程中O由-2价转化为0价，而用过氧化氢制氧气，O则由-1价转化为0价。

现要制得相同的O2，所以用过氧化氢制氧气的反应中转移的电子数只有用高锰酸钾、氯酸钾制取的反应中转移的电子数的一半。

[答案]B

三。

高考真题演练

1．（2011全国II卷13）某含铬Cr2O72－废水用硫亚铁铵［FeSO4·（NH4）2SO4·6H2O］处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。

该沉淀干燥后得到nmolFeO·FeyCrxO3。

不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是

A．消耗硫酸亚铁铵的物质量为n（2-x）mol

B．处理废水中Cr2O72－的物质量为

mol

C．反应中发生转移的电子数为3nxmol

D．在FeO·FeyCrxO3中3x=y

2（2011江苏高考3）下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是

A.常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮藏贮运浓硫酸

B.二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器

C.二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒

D.铜的金属活泼性比铁的差，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀

3（2011上海卷5）高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是

A．有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质

B．有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质

C．有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌

D．有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌

4（2011上海7）下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是

A．Ba（OH）2B．Ba（NO3）2C．Na2SD．BaCl2

5（2011上海18）氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。

下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相比较，水的作用不相同的是

A．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑B．4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

C．2F2+2H2O=4HF+O2D．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

（6（2011新课标）请完成下列化学方程式：