2课时 氧化剂和还原剂
1.能够找出氧化还原反应中的氧化剂和还原剂。 2.能列举中学阶段常见的氧化剂和还原剂。 3.能比较物质的氧化性和还原性强弱。
一、氧化还原反应中的有关概念 1.反应物
氧化剂:在反应中①得到电子(或电子对②偏向)的物质; 还原剂:在反应中③失去电子(或电子对④偏离)的物质。 2.生成物
氧化产物:⑤氧化反应得到的产物; 还原产物:⑥还原反应得到的产物。 3.物质性质
氧化性:氧化剂所表现出的⑦得到电子(或电子对⑧偏向)的性质; 还原性:还原剂所表现出的⑨失去电子(或电子对⑩偏离)的性质。 二、常见的氧化剂和还原剂 1.常见的氧化剂
(1)部分非金属单质:如O2、Cl2等。
(2)含有高价态元素的化合物:如浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等。 2.常见的还原剂
(1)活泼的金属单质,如Al、Zn、Fe等。 (2)某些非金属单质,如C、H2等。 (3)某些非金属氧化物,如CO、SO2等。
1.氧化还原反应中氧化剂和还原剂一定是两种物质吗?氧化产物和还原产物呢?请举例说明。
【答案】不一定,氧化剂和还原剂可能是一种物质,如:2H2O2
还原产物也可能是同一种产物,如:C+O2
CO2。
2H2O+O2↑。氧化产物和
2.氧化性、还原性的强弱与得失电子的数目有什么关系?
【答案】氧化性、还原性的强弱与得失电子的数目无关,仅取决于得失电子的能力。 3.结合常见氧化剂和还原剂及氧化还原反应知识分析,元素处于最高价态、最低价态、中间价态时分别具有什么性质?
【答案】元素处于最高价态只有氧化性,处于最低价态只有还原性,处于中间价态既有氧化性又有还原性。
探究1:氧化剂和还原剂
1.下列变化中,需要加入还原剂才能实现的是( )。
A.MnSO4KMnO4 B.NaClAgCl C.NO2HNO3 D.Fe2O3→Fe
【解析】还原剂在反应中失去电子化合价升高,故题中正确的选项中物质的变化应是化合价降低。A项中的Mn由+2→+7价;B项中Cl的价态反应前后无变化;C项中的N由+4价→+5价;D项中的Fe由+3价→0价。
【答案】D
2.在转化Fe2O3→Fe中,Fe2O3做 (填“氧化剂”或“还原剂”)。 【答案】氧化剂 3.NO2能做氧化剂吗? 【答案】能。因为NO2中N的化合价为+4价,处于中间价态,既可以做氧化剂也可以做还原剂。
4.举例说明易燃烧的物质在燃烧时,易燃物做 (填“氧化剂”或“还原剂”)。 【答案】还原剂,如H2、CO等。
探究2:物质氧化性、还原性强弱的比较
1.已知如下反应:①2Br②Cl
+5Cl+6H
-+
+Cl2Br2+2Cl
3Cl2+3H2O
③2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2 ④2FeCl2+Cl22FeCl3
根据上述反应,推断下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是( )。 A.ClB.BrC.BrD.Br
>Br
>Cl2>Fe>I2
>I2>Fe
3+
3+3+
>Cl2>Cl>Cl>Cl
>Cl2>Fe>I2 >Fe>Cl2>I2
,氧化产物是Cl
3+
3+
【解析】反应①中氧化剂是Br②知,氧化性Cl
,则氧化性Br>Cl
3+
;同理,由反应
>Cl2;由反应③知,氧化性Fe>I2;由反应④知,氧化性Cl2>Fe;综上可知,氧>Cl
>Cl2>Fe>I2。
3+
化性强弱顺序为Br
【答案】C
2.根据本探究中反应③④判断相关微粒的还原性由强到弱的顺序。
-2+-【答案】根据还原性:还原剂>还原产物,可判断还原性:I>Fe>Cl。
2+
3.镁、铝分别与HCl溶液反应时,1个镁原子失去2个电子变成Mg,而1个铝原子失去3
3+
个电子变成Al,因此还原性Al>Mg,这种说法正确吗?同理,S、Cl2分别与Na反应时,1个S得2
2--个电子变成S,1个Cl得1个电子变Cl,因此氧化性:S>Cl2,这种说法正确吗?为什么?
【答案】不正确。氧化性、还原性的强弱只与该元素原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子数目的多少无关,得电子能力越强,其氧化性就越强;失电子能力越强,其还原性就越强。所以,还原性:Mg>Al;氧化性:Cl2>S。
1.下列反应中, HCl作氧化剂的是( )。
A.NaOH+HClNaCl+H2O B.Zn+2HClZnCl2+H2↑
C.MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.CuO+2HClCuCl2+H2O 【答案】B
2.下列物质中的中心原子(除H、O外的原子)既有氧化性又有还原性的是( A.HClO B.Al2O3 C.NH3 D.SiO2
【解析】HClO中Cl为+1价,处于中间化合价,既有氧化性又有还原性; Al2O3中Al为+3价,处于最高化合价,只有氧化性; NH3中N为-3价,处于最低化合价,只有还原性; SiO2中Si为+4价,处于最高化合价,只有氧化性。 【答案】A
3.下列氧化还原反应中电子转移情况分析正确的是( )。
A.
B.
C.
D.
【答案】B 4.已知下列反应: a.Zn+CuSO4ZnSO4+Cu b.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
c.SO2+2H2S3S↓+2H2O d.3NO2+H2O2HNO3+NO e.CH4+2O2
CO2+2H2O
(1)判断下列反应的氧化剂和还原剂。 序号 a b c d e 氧化剂
)。
(2)①用双线桥法表示反应b、d的电子转移方向和数目。 ②用单线桥法表示反应c、e的电子转移方向和数目。
【答案】(1)a.CuSO4;Zn b.MnO2;HCl c.SO2;H2S d.NO2;NO2 e.O2;CH4
还原剂 (2)①b.;
d.。
②c.;
e.。
1.下列说法中正确的是( )。
A.氧化剂是在反应中有元素化合价升高、本身被还原的物质 B.氧化剂是在反应中得电子(或电子对偏向)的物质 C.还原剂在反应中所含元素的化合价降低
D.在一个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂不可能是同一物质
【解析】氧化剂在反应中所含元素化合价降低,本身被还原,得到电子;在一个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可能是同一物质,如:3NO2+H2O2HNO3+NO。
【答案】B
2.下列反应中氯元素全被氧化的是( )。
A.5Cl2+I2+6H2O10HCl+2HIO3 B.2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O C.MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2↑
D.2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑
【解析】元素被氧化时化合价升高。A项中Cl由0价→-1价;B项中Cl由0价→-1、+1价;C项中部分Cl由-1价→0价,部分Cl的价态不变;D项中Cl由-1价→0价。
【答案】D
3.吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”,它能加速人体衰老,被称为“生命杀手”,服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3),能消除人体内的活性氧,由此推断Na2SeO3在人体中的作用是( )。
A.作还原剂 B.作氧化剂
C.既作氧化剂又作还原剂 D.既不作氧化剂又不作还原剂
【解析】氧化性极强的“活性氧”作为氧化剂,Na2SeO3就是还原剂。 【答案】A
2+2+2+2+
4.已知2种离子的氧化性顺序为Cu>Fe,在Cu与Fe的混合溶液中加入少量锌,下列说法正确的是( )。
2+
A.都不反应 B.Fe先反应
2+
C.Cu先反应 D.反应不分前后
2+2+2+
【解析】Cu与Fe都可与锌反应,但Cu的氧化性较强,先反应。 【答案】C 5.KMnO4是常见的氧化剂,下列变化中加入KMnO4溶液不能实现的是( ) ．．
A.HCl→ Cl2 B.FeCl3→FeCl2
C.FeSO4→ Fe2(SO4)3 D.SO2→H2SO4
【解析】FeCl3→ FeCl2是被还原的过程,需要加入还原剂才能实现。 【答案】B 6.下列反应属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂也不作还原剂的是( )。 ．．
A.3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
B.4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
C.2F2+2H2O4HF+O2 D.2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 【解析】水既不作氧化剂也不作还原剂,则水中两元素化合价都不变。A项中H由+1价→0价;C项中部分O由-2价→0价;D项中H由+1价→0价。
【答案】B
7.酒后驾车是引发交通事故的重要原因,交警对驾驶员进行呼气酒精(乙醇)检测的原理是橙
3+
色的K2Cr2O7酸性溶液与乙醇反应生成蓝绿色Cr。下列有关叙述中正确的是( )。 ①K2Cr2O7是氧化剂 ②乙醇表现氧化性和还原性
3+
③Cr是还原产物 ④闻气味就能判断是否酒后驾车,上述检测多此一举
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 【答案】A
8.海水提溴过程中,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用以达到富集的目的,化学反应为Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4,下列说法正确的是( )。
A.Br2在反应中表现氧化性 B.SO2在反应中被还原 C.Br2在反应中失去电子
D.1 mol氧化剂在反应中得到1 mol电子
【解析】Br2作为氧化剂,在反应中得到电子,表现氧化性,A项正确,C项错误;SO2作为还原
-剂,在反应中被氧化,B项错误;根据Br2→2Br,1 mol氧化剂在反应中得到2 mol电子,D项错误。
【答案】A
9.化工厂经常用浓氨水检验管道是否漏氯气,其化学方程式为8NH3+3Cl26NH4Cl+N2。回答下列问题:
(1)氧化剂为 ,还原剂为 。 (2)反应中转移电子数是 。
(3)氧化剂与氧化产物的质量之比为 。
(4)当生成28 g N2时,被氧化的物质的质量是 g。
【解析】该反应中NH3为还原剂,Cl2为氧化剂,NH4Cl为还原产物,N2为氧化产物。 【答案】(1)Cl2;NH3
-(2)6e
(3)213∶28 (4)34
10.Cl2和KI可发生反应:Cl2+2KI2KCl+I2,该反应的氧化剂是 ,氧化产物是 。又已知反应:2KClO3+I22KIO3+Cl2↑,则此反应属于 (填“化合”“分解”“置换”或“复分解”)反应,由该反应可知,还原性: > 。
【答案】Cl2;I2;置换;I2;Cl2
11.指出下列反应中的氧化剂和还原剂,并标出发生氧化还原反应的元素化合价及电子转移的方向和数目。 (1)2Fe+3Cl2
2FeCl3
①用单线桥标出电子转移的方向和数目: 。
②该反应的氧化剂是 ,还原剂是 。 (2)2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
①用双线桥标出电子转移的方向和数目 。 ②该反应的氧化剂是 ,还原剂是 。
【答案】(1)①②Cl2;Fe
(2)①
②KMnO4;KMnO4
12.等质量的KClO3分别发生下述反应:①有MnO2催化剂存在时,受热分解得到氧气;②若不使用催化剂,加热至470 ℃左右,得到KClO4(高氯酸钾)和KCl。 下列关于①和②的说法中不正确的是( )。 ．．．
A.都属于氧化还原反应
B.发生还原反应的元素相同 C.发生氧化反应的元素不同 D.生成KCl的物质的量相同
【解析】反应①中化合价升降发生在不同元素之间,KK+,而反应②中化合价
升降则发生在同种元素之间,KO3KO4+K。①②中发生还原反应的元素均为Cl,
而发生氧化反应的元素则分别为O和Cl。再根据反应①中KClO3的Cl全部转化为KCl,而反应②中KClO3的Cl只有部分转化为KCl,可知生成KCl的物质的量不同。
【答案】D
13.赤铜矿的成分是Cu2O,辉铜矿的成分是Cu2S,将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应:Cu2S+2Cu2O
6Cu+SO2↑,下列说法正确的是( )。
A.该反应中的氧化剂只有Cu2O
B.Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂 C.Cu既是氧化产物又是还原产物
D.每生成1 mol Cu,反应中转移2 mol电子
【解析】该反应中Cu化合价降低,S化合价升高,因此氧化剂为Cu2S和Cu2O,还原剂为Cu2S,A项错误,B项正确;Cu只作为还原产物,C项错误;该反应中电子转移情况为
,每生成1 mol Cu,反应中转移1 mol电子,D项错误。
【答案】B
14.从下列各组反应对比中,判断哪种粒子的氧化性最强,哪种粒子的还原性最强。
(1)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
2+2++
质。则在Cu、Fe、Ag中, 的还原性最强;在Cu、Fe、Ag中, 的氧化性最强。 (2)铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质(FeCl3),而在盐酸中生成淡绿色溶液(FeCl2)。则在氯气
-+
(Cl2)、氯离子(Cl)、氢离子(H)中, 具有氧化性, 的氧化性最强。
+
【答案】(1)Fe;Ag
+
(2)Cl2、H;Cl2
15.为防治碘缺乏病,通常在食盐中添加少量的碘酸钾(KIO3)。碘酸钾和碘化钾在溶液中能发生下列反应:5KI+KIO3+3H2SO43I2+3K2SO4+3H2O。
(1)该反应中,氧化剂是 ,还原剂是 。
(2)当有1 mol I2生成时,有 mol还原剂被氧化。 (3)当有1 mol氧化剂参与反应时,转移电子的总数为 。(NA表示阿伏加德罗常数的值) (4)下表是某地市场上销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分文字说明:
配料 氯化钠、碘酸钾 含碘量 (20~40 mg)/1 kg 保质期 18个月 食用方勿长时间炖炒 法 避热、避光、密闭、贮藏指防潮 南 由食用方法和贮藏指南可推测碘酸钾的化学性质之一是 。
【答案】(1)KIO3;KI
(2)
(3)5NA
(4)不稳定,受热或见光容易分解
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