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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
总结:
1氧化剂→具有氧化性→得电子→发生还原反应→被还原→对应还原产物
还原剂→具有还原性→失电子→发生氧化反应→被氧化→对应氧化产物
2
3氧化剂的氧化性>
氧化产物的氧化性
还原剂的还原性>
还原产物的还原性
练习分别标出下列氧化剂还原剂氧化产物还原产物
Zn+HCL=2ZnCL2+H2
△
MnO2+4HCL=MnCl2+2H2O+Cl2
Cl2+NaOH=NaCl+NaClO+H2O
答案
[例1](2008·
茂名一模)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:
在化学反应中得电子化合价降低的物质是氧化剂,在反应中被还原;
失电子化合价升高的物质是还原剂,在反应中被氧化;
氧化剂对应的产物是还原产物,还原剂对应的产物是氧化产物;
同一化学反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性;
同一化学反应中反应前后遵循原子守恒定律.
①aTiO2+bCl2+cC
ii73K
aTiCl0+cCO
该反应中反应前后,碳元素的化合价升高,碳单质作还原剂,氯元素的化合价降低,氯气作氧化剂,还原产物是TiCl0;
TiCl0+2Mg
i220K→i020K
Ti+2MgCl2该反应中钛元素的化合价降低,TiCl0作氧化剂;
所以TiCl0在反应I中是还原产物,在反应II中是氧化剂,故1正确;
②C、Mg在反应中反应前后化合价都升高,所以均为还原剂,被氧化,故2错误;
③在反应I中碳不能还原TiO2,反应II中Mg能还原TiCl0,所以镁的还原性大于C;
在反应I中碳作还原剂,TiCl0作还原产物,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,所以C的还原性大于TiCl0,故3正确.
④根据反应前后各元素的原子右数守恒知,
{
2a=c
2b=0a
所
a=i
b=c=2
,故4正确;
⑤将方程式Ⅰ、Ⅱ相加得TiO2+2Cl2+2C+2Mg=Ti+2CO+2MgCl2
转移电子
08g
8mol
i9.2g
3.2mol
所以每生成i9.2
Ti,反应I、II中共转移3.2
e-,故5错误.
答案故选D
例如
[知识规律]
还原性化合价升高弱氧化性
↑↑
还原剂氧化反应氧化产物
氧化剂还原反应还原产物
↓↓
氧化性化合价降低弱还原性
二物质的氧化性强弱、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:
可判断氧化性KMn04与Mn02大小
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。
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<
HClO34<
HClO24<
HClO。
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。
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。
氧化性等。
[例2](2007·
聊城二模)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.氧化性强弱的顺序为:
XO4一>Z2>B2>A3+
B.Z2在①、③反应中为还原剂
C.溶液中可发生:
Z2+2A2+=2A3++2Z一
D.X2十是XO4一的氧化产物
解析A、①中X的化合价降低,则氧化性XO4->Z2,②中B元素的化合价降低,则氧化性B2>A3+,③中Z元素的化合价降低,则氧化性Z2>B2,则氧化性XO4->Z2>B2>A3+,故A正确;
B、①中Z元素的化合价升高,则Z2为氧化产物,③中Z元素的化合价降低,则Z2为氧化剂,故B错误;
C、①中X的化合价降低,则氧化性XO4->Z2,②中B元素的化合价降低,则氧化性B2>A3+,③中Z元素的化合价降低,则氧化性Z2>B2,则氧化性Z2>A3+,反应Z2+2A2+=2A3++2Z-可发生,故C正确;
D、反应①中X元素的化合价降低,则XO4-为氧化剂,则X2+是XO4-的还原产物,故D错误;
故选BD.
三氧化还原反应方程式的配平方法
1.配平原则:
电子守恒、原子守恒、电荷守恒
2.配平步骤(以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例):
①标出化合价变化了的元素的化合价,通常四种物质即发生化合价变化的两种反应物与对应两个产物如:
+7-1+20
KMnO4+HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O
②使化合价变化的反应物与对应产物元素个数一样如HCL对应产物为Cl2,所以HCL前面系数应为2才能使cl个数相等
→KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O
③调整等号一边的系数,使得发生化合价变化的元素得失电子守恒即相等,再去配平等号另一边的物质
Mn由+7到+2价得到5个电子cl由-1价到cl2零价失2个电子
所以
化合价↓5×
②
KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O
化合价↑2×
⑤
即变等号左边为→2KMnO4+10HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O
再根据配好的物质使等号另一边对应物平衡。
:
2KMnO4+10HCl==KCl+2MnCl2+5Cl2↑+H2O
练习题
(调整系数时最好只看边等号一边物质,不要即看左边又看右边容易混乱,配好一边后再利用元素守恒配平另一边)。
4利用元素守恒,用观察方法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的系数。
2KMn
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