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氧化还原专题
氧化还原专题
一、基本反应类型
反应类型
举例
表示式
化合反应
C+O2====CO2
A+B====AB
分解反应
CaCO3====CaO+CO2↑
AB====A+B
置换反应
C+CuO====Cu+CO↑
A+BC====AC+B
复分解反应
AgNO3+NaCl====AgCl↓+NaNO3
AB+CD====AD+CB
二、氧化还原反应基本概念
氧化还原反应是氧化反应和还原反应的总称,反应中氧化反应和还原反应同时发生同时结束,两者是不可分开的。
氧化反应:
物质失去电子(或电子对偏离)的反应。
还原反应:
物质得到电子(或电子对偏向)的反应。
氧化还原反应:
发生电子转移(得失或偏移)的反应。
氧化还原反应的实质:
发生电子转移。
氧化还原反应的特征:
元素化合价的升降
氧化还原反应中电子得失和化合价变化的关系:
失去电子化合价升高,得电子化合价降低。
1.两种反应物
氧化剂:
得电子的物质,元素化合价降低,有氧化性,发生还原反应,生成还原产物。
还原剂:
失电子的物质,元素化合价升高,有还原性,发生氧化反应,生成氧化产物。
2.两种产物
氧化产物:
含有化合价升高的元素组成的生成物。
还原产物:
含有化合价降低的元素组成的生成物。
3.两种性质
氧化性:
得电子的性质,氧化剂和氧化产物都有氧化性,但氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强。
氧化性的强弱与得电子的多少无关。
还原性:
失电子的性质,还原剂和还原产物都有还原性,但还原剂的还原性比还原产物的还原性强。
还原性的强弱与失电子的多少无关。
氧化性和还原性都是物质的化学属性,是由物质的结构决定的。
三、氧化还原反应的具体分析
(1)失电子(本质)化合价升高(特征)氧化反应
得电子(本质)化合价降低(特征)还原反应
(2)定义:
凡有化合价升降的反应就是氧化还原反应。
(特征)
(3)形成离子化合物时,某元素原子失电子,则化合价升高,每失去一个电子化合价升高一价,某元素原子得电子,则化合价降低,每得到一个电子化合价降低一价。
(4)形成共价化合物时,共用电子对偏离某元素原子,该元素化合价升高被氧化,反之,被还原。
(5)化合价变化的本质——电子转移(得失或偏移)。
定义:
有电子转移(得失或偏移)的化学反应就是氧化还原反应。
(本质)
(6)对氧化还原反应的认识。
氧化反应
还原反应
氧化还原反应
从得失氧角度
物质得氧的反应
物质失氧的反应
得失氧的反应
从元素化合价升降角度
物质所含元素化合价升高的反应
物质所含元素化合价降低的反应
元素化合价有升降的反应
从电子转移角度
失电子(电子对偏离)的反应
得电子(电子对偏向)的反应
有电子转移的反应
反应类型
点燃
反应实例
是否氧化还原反应
与氧化还原反应的关系
化合反应
3Fe+2O2====Fe3O4
是
相关
化合反应
通电
CaO+H2O=====Ca(OH)2
非
分解反应
高温
2H2O=====2H2↑+O2↑
是
相关
分解反应
CaCO3=====CaO+CO2↑
非
置换反应
Fe+CuSO4====Cu+FeSO4
是
从属
复分解反应
NaOH+HCl====NaCl+H2O
非
对立
(7).氧化还原反应的本质是电子转移(得失或偏移),表现为元素化合价的升降,不一定有氧的得失。
△
练习、下列属于氧化还原反应的有哪些?
2CuO+H2=====Cu+H2OMnO2+4HCl(浓)======MnCl2+H2O+Cl2↑3NO2+H2O======2HNO3+NO2H2O2======2H2O+O2↑
CaCO3+H2O+CO2======Ca(HCO3)2
四、氧化剂和还原剂
1.氧化剂和还原剂
氧化剂—得电子(电子对偏向)(本质)-所含元素化合价降低的物质(特征)—表现氧化性
还原剂—失电子(电子对偏离)(本质)-所含元素化合价升高的物质(特征)—表现还原性
2.“双线桥”表示氧化还原反应。
(以CuO+H2======Cu+H2O为例)
①双线桥从左指向右连接不同价态的同种元素;
②线上标明电子得失、化合价升降、被氧化、被还原等内容(注意得失电子守恒)。
失2xe–,化合价升高,被氧化
例
△
+
=====
+
得2e–,化合价降低,被还原
练习:
用“双线桥”表示下列氧化还原反应,并指出氧化剂和还原剂。
通电
①2H2O=====2H2↑+O2↑
△
②2Al+3H2SO4======Al2(SO4)3+3H2↑
③2KClO3=====2KCl+3O2↑(4)2H2S+SO2====3S↓+2H2O
3、常见氧化剂:
O2、Cl2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等;
常见还原剂:
Fe、Mg、Al等金属单质,H2、C、CO等。
4、从元素化合价分析,当粒子中元素化合价处于:
最高价——只具氧化性最低价—只具还原性中间价——兼有氧化性和还原性。
练习:
试从化合价角度分析下列粒子的性质。
在Fe3+、Fe2+、Al3+、H+、S、Cl-等粒子中只有氧化性的是________,只有还原性的是___________,兼有的是___________。
5.生产、生活中的氧化还原反应
反应物
表现性质
变化过程
发生反应
生成物
还原剂
氧化剂
还原性
氧化性
被氧化
被还原
氧化反应
还原反应
氧化产物
还原产物
练习:
分析下列变化过程是氧化还是还原,再填空:
①FeFeCl2需加______剂,②CuOCu需加______剂,
③HClCl2是_______反应,HCl是______剂
④HClH2是________反应,HCl是______剂
⑤Fe3+Fe需加_____剂,Fe3+具有______性
练习:
分析下列氧化还原反应,用双线桥表示电子转移的方向和数目,并指出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物。
①2H2S+SO2=3S↓+2H2O②KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O
③5NH4NO3=4N2↑+2HNO3+9H2O
五、氧化性和还原性强弱的比较
(1)同一氧化还原反应中,氧化性:
氧化剂>氧化产物还原性:
还原剂>还原产物
练习1根据反应:
①I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI②2FeCl2+Cl2=2FeCl3③2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl可知:
I-、Fe2+、Cl-、SO2的还原性由强到弱的顺序是
判断一个氧化还原反应能否进行,也应遵循“由强到弱”的规律,即反应式中的物质应符合“氧化性:
氧化剂>氧化产物;还原性:
还原剂>还原产物”。
练习2已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl- (A)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+(B)I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI (C)H2O2+H2SO4=SO2+O2+2H2O(D)2Fe2++I2=2Fe3++2I- (2)根据金属活动顺序: KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu 单质还原性渐弱 K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+(H+)Cu2+Fe3+Ag+ 对应阳离子氧化性渐强 例如,还原性: Na Na+>K+>Rb+>Cs+ (3)根据同周期、同主族元素性质的递变规律 同周期从左往右,单质的氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱。 同主族从上往下,单质的氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。 (4)根据非金属活动顺序: 单质的氧化性F2>Cl2>Br2>I2>S逐渐减弱;相应简单阴离子的还原性F- (5)根据元素的价态。 ①同种元素价态越高,氧化性越强(如Fe3+>Fe2+),(但例外地,氧化性: HClO>HClO2>HClO3>HClO4),最高价态只有氧化性; ②价态越低,还原性越强(如S2->S>SO2),最低价态只有还原性; ③中间价态兼具氧化性和还原性。 (6)根据反应条件.反应原理相似的不同反应中,反应条件要求越低,说明氧化剂或还原剂越强。 则以上三个反应中氧化剂的氧化能力由强到弱的顺序是 总的来说,比较氧化性和还原性强弱的根本依据在于得失电子能力的大小,即得失电子的难易,而绝不能以得失电子的数目多少判断。 例题 1、下列反应中,SO2被还原的是 A.SO2+2NaOH==Na2SO3B.SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl C.SO2+2H2S==3S+2H2OD.SO2+NO2==SO3+NO 2、根据下列物质中S元素的化合价判断,下列说法正确的是 A.H2S只有氧化性B.S既有氧化性又有还原性 C.SO2只有氧化性D.H2SO4既有氧化性又有还原性 3、下列微粒中既有氧化性又有还原性的是 A.MgB.SO2C.Zn2+D.HCl 4、某元素在化学反应中由化合态变为游离态,则该元素 A.一定被氧化了B.一定被还原了 C.既可能被还原也可能被氧化D.既不可能被氧化又不可能被还原 5、下列反应中,属于有水参加的氧化还原反应,且水只作氧化剂的是 A.SO2+H2O==H2SO3B.Cl2+H2O==HCl+HClO C.2H2O===2H2↑+O2↑D.3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2↑ 6、下列有关氧化还原的叙述正确的是 A.金属单质在反应中只作为还原剂B.非金属单质在反应中只作为氧化剂 C.金属原子失电子越多其还原性越强D.Cu2+比Fe2+氧化性强,Fe比Cu还原性强 7、现有三个氧化还原反应: 2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I22FeCl2+Cl2===2FeCl3 2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 若某溶液中有Fe2+和I-共存,欲氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl-,可加入的试剂是 A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl 8、在5NH4NO3==2HNO3+4N2↑+9H2O中发生氧化反应的氮原子和发生还原反应的氮原子的质量比是()A.1: 1B.3: 5C.5: 3D.2: 8 9、已知反应: MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2↑+2H2O 2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 4HCl+O2==2Cl2+2H2O从氯元素化合价变化来看,三个反应的共同点是,其中氧化剂氧化能力由强到弱的顺序是 10、H+、Cu、Mg2+、S2-、Zn、O2、SO2在化学反应中能失去电子的有,表现出性,能获得电子的有,表现出性;不同反应中,既能得电子又能失电子的有表现出性和性。 11、从下列各组反应的对比中,判断哪种微粒的氧化性最强,哪种微粒的还原性最强 ⑴铁钉浸入CuSO4溶液后,表面会附有红色物质;铜丝浸入AgNO3溶液后,表面会附有银白色物质,则Cu、Fe、Ag中原子还原性最强Fe2+、Cu2+、Ag+中离子氧化性最强 12、针对以下A~D四个涉及H2O2的反应(未配平),填写空白: A.Na2O2+HCl→H2O2+NaClB.Ag2O+H2O2→Ag+O2+H2O C.H2O2 O2+H2OD.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O ⑴H2O2仅体现氧化性的反应是(填代号) 。 ⑵H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是(填代号) 。 13、在K2Cr2O7+14HCl== 2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中,_________是还原剂,__________是还原产物,_________元素被还原。 反应中起酸性作用的盐酸占总量的 __ 补充练习 一、氧化还原反应概念 1.下面有关氧化还原反应的叙述不正确的是() A.在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化 B.肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原 C.在氧化还原反应中,失去电子的物质,所含元素化合价降低 D.氧化还原反应的本质是电子的转移 2.氧化还原反应的实质是() A.得氧和失氧B.化合价的升降C.有无新物质生成 D.电子的转移 3.下列叙述正确的是() A.在氧化还原反应中,做氧化剂的物质不能做还原剂 B.分解反应都是氧化还原反应 C.反应中某元素的原子变为阳离子,则该元素的单质在反应中一定是还原剂 D.凡是没有电子转移也就没有化合价升降的反应,就不属于氧化还原反应 4.下列反应中,属于氧化还原反应的是() A.CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2OB.CaO+H2O Ca(OH)2 C.Fe+CuSO4 FeSO4+CuD. 5.下列反应属于非氧化还原反应的是() △ 高温 A.Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2B.NH4NO3====N2O↑+2H2O △ △ C.2NaHCO3==Na2CO3+CO2↑+H2OD.Cu2(OH)2CO3==2CuO+CO2↑+H2O 6.实验室利用氧化还原反应制取的气体是( ) A.O2H2 CO2 B.O2CO2 C.CO2 D.H2O2 二、氧化还原反应与四大基本反应类型的关系 7.下列反应一定属于氧化还原反应的是() A.化合反应式B.分解反应C.置换反应D.复分解反应 8.下列说法中错误的是() A.凡是氧化还原反应,都不可能是复分解反应 B.化合反应不可能是氧化还原反应 C.置换反应一定是氧化还原反应 D.分解反应可能是氧化还原反应 9.如图18-1所法,能正确表示四种基本类型反应与氧化还原反应关系的示意图是( ) 三、氧化剂、还原剂 (一)氧化剂、还原剂;氧化性、还原性;氧化产物、还原产物判断 题型一: 氧化剂、还原剂;氧化产物、还原产物判断 10.在下列反应中,水作还原剂的是() A.SO3+H2O=H2SO4B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ C.2H2+O2 2H2OD.2F2+2H2O=4HF+O2 11.CaH2常做生氢剂,其中氢元素是-1价,化学方程式为: CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,其中水是 () A.还原剂B.既是氧化剂,又是还原剂 C.氧化剂D.既不是氧化剂,又不是还原剂 12.在2KMnO4==2K2MnO4+MnO2+O2↑中,KMnO4所起的作用是: () A.氧化剂B.既不是氧化剂又不是还原剂 C.还原剂D.既是氧化剂又是还原剂 13.黑火药的爆炸反应为: ,其中被还原的元素是() A.NB.CC.N和SD.N和C 14.下列表示SO2被还原的反应是() A.SO2+2H2O+Cl2==H2SO4+2HCl B.SO2+2H2S==3S↓+2H2O C.SO2+H2O==H2SO3 D.2SO2+O2===2SO3 15.(05江苏)在下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是 A.硫在空气中燃烧B.铜片与浓硫酸共热 C.红热的木炭与浓硫酸反应D.亚硫酸钠与稀硫酸反应 16.在下列反应中,氧化产物与还原产物是同一种物质的是() A.二氧化碳通过赤热的炭层 B.氧化铜和木炭在高温下反应 C.氢气通过灼热的氧化铜 D.一氧化碳通过高温的赤铁矿 17.某元素在化学反应中由化合态变为游离态,则该元素() A.可能被氧化B.一定被还原 C.既可能被氧化又可能被还原D.以上都不是 18.在K2Cr2O7+14HCl==2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中,______是氧化剂;______是还原剂;______元素被氧化;______元素被还原;______是氧化产物;______是还原产物 19.K2Cr2O7是一种橙红色具有强氧化性的化合物,当它在酸性条件下被还原成三价铬时,颜色变为绿色。 据此,当交警发现汽车行驶不正常时,就可上前阻拦,并让司机对填充了吸附有K2Cr2O7的硅胶颗粒的装置吹气。 若发现硅胶变色达到一定程度,即可证明司机是酒后驾车。 这时酒精(CH3CH2OH)被K2Cr2O7氧化为醋酸(CH3COOH)。 该氧化还原反应的方程式可表示为: 2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O 在这一反应中,氧化剂是___________,还原剂是________,氧化产物是________,还原产物是____________________。 题型二: 氧化性、还原性判断 20.下列微粒①Al3+②Cl-③N2④MnO4-⑤CO2⑥H2O2⑦Fe2+⑧MnO42- 既具有氧化性又具有还原性的是 A.①④⑤⑦B.③⑥⑦⑧C.④⑤⑥⑧D.①②③⑥ 21.下列离子最容易给出电子的是() A.Cl—B.Cu2+C.Fe2+D.F— 22.人体血红蛋白中含有Fe2+离子,如果误食亚硝酸盐,会使人中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+离子转化为Fe3+离子,生成高铁血红蛋白而丧失与O2的结合的能力,服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,这说明维生素C具有() A.酸性B.碱性C.氧化性D.还原性 23.阅读下列材料后,回答相应问题 一个体重50Kg的健康人,含铁2g。 这2g铁在人体中不是以单质金属的形式存在的,而是以Fe2+和Fe3+和—的形式存在。 二价铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含二价铁离子的二价铁盐,如硫酸亚铁(FeSO4)。 服用维生素C,可使食物中的三价铁离子还原成二价铁离子,有利与铁的吸收。 (1)、人体中经常进行 的转化,A中Fe2+做剂,B中Fe3+做剂。 (2)、“服用维生素C,可使食物中的三价铁离子还原成二价铁离子。 ”这句话指出维生素C在这一反应中做剂,具有性。 24.在Fe、Fe2+、Fe3+、Cl2、Cl-、Na+几种粒子中,只有氧化性的是,只有还原性的是,既有氧化性又有还原性的是。 25.在下列反应中A.Na2O2+HCl—H2O2+NaCl B.Ag2O+H2O2—Ag+O2↑+H2O C.H2O2—H2O+O2↑ D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH—K2SO4+H2O+K2CrO4 (1)H2O2仅体现氧化性的反应为(填代号) (2)H2O2既表现氧化性,又表现还原性的为 (3)H2O2表现出酸性的是因为 题型三: 26、下列变化中,一定需加还原剂才能实现的是() A.Cl2→Cl-B.FeCl3→FeCl2C.C→CO2D.KMnO4→MnO2 27.下列变化必须加入氧化剂才能实现的是 A.CuO→CuSO4B.CO2→COC.Fe→Fe3O4D.KClO3→O2 28.下列变化需加入氧化剂才能实现的是() A.CuO→CuB.CaCO3→CaO C.Fe→FeCl2D.HCl→Cl2 (二)氧化性、还原性强弱比较 题型一: 根据金属(非金属)活动顺序表判断 得电子能力越强的元素,氧化性越强,失电子能力越强的元素,还原性越强 30.下列对氧化还原反应的分析中合理的是() A.Cu2+氧化性比Na+强 B.Cl2得电子的能力比Br2强,所以氧化性: Cl2>Br2 C.凡是氧化还原反应都能造福于人类 D.氧化还原反应中元素的原子电子失去的越多,还原性越强 如: 钠原子能失去1个电子,铝原子能失去3个电子,所以铝的还原性比钠强 题型二: 较强的氧化剂+较强的还原剂 较弱的还原剂+较弱的氧化剂 氧化性: 氧化剂>氧化产物 还原性: 还原剂>还原产物 31(05广东)从海水中可以提取溴,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 32.已知在某温度时发生如下三个反应: (1)C+CO2=2CO (2)C+H2O=CO+H2(3)CO+H2O=CO2+H2 据此判断,该温度下C、CO、H2的还原性强弱顺序是: A.CO>C>H2B.C>CO>H2 C.C>H2>COD.CO>H2>C 33.根据以下四个反应: (1)H2S+I2=2H++2I-+S (2)H2SO3+2H2S=3S+3H2O (3)2I-+Br2=2Br-+I2(4)H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI 确定Br-、I-、H2S和H2SO3还原性由强到弱的顺序是 A.H2S>H2SO3>I->Br-B.Br->I->H2SO3>H2S C.H2SO3>H2S>Br->I-D.I->Br->H2S>H2SO3 34.已知: ①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2②2FeCl2+Cl2=2FeCl3判断下列物质的氧化能力由大到小的顺序是 (A)Fe3+>Cl2>I2 (B)Cl2>Fe3+>I2 (C)I2>Cl2>Fe3+ (D)Cl2>I2>Fe3+ 35.根据下列反应,判断氧化性强弱正确的是() (1)2H2S+O2===2S↓+2H2O (2)4NaI+O2+2H2O===4NaOH+2I2 (3)Na2S+I2===2NaI+S↓ A.O2>I2>S(B)O2>S>I2C.I2>O2>SD.S>I2>O2 36.有下列反应(其中A、B、C、D各代表一种元素) 2A-+B2===2B-+A22A-+C2===2C-+A22B-+C2===2C-+B22C-+D2===2D-+C2 其中氧化性最强的物质是() A.A2B.B2C.C2D.D2 题型三: 根据氧化性、或还原性强弱判断反应能否进行 37.(05江苏)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱。 下列反应在水溶液中不可能发生的是 A.3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3B.Cl2+FeI2=FeCl2+I2 C.Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2OD.2Fe3++2I—=2Fe2++I2 题型四: 判断元素的化合价变化趋势 38.G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下
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