1、第 4 讲 氧化还原反应的基本概念 基础盘点 一、氧化还原反应的基本概念1概念(1)氧化还原反应是指_的反应。(2)氧化反应是指物质 的反应，还原反应是指物质 的反应。有电子得失(或共用电子对偏向)失电子得电子第2章 元素与物质世界(3)氧化剂是指所含元素化合价(或电子)的反应物；还原剂是指所含元素化合价(或电子)的反应物。(4)氧化产物是指被得到的生成物；还原产物是指被得到的生成物。(5)氧化性是指物质电子的性质，还原性是指物质_电子的性质；氧化剂具有，还原剂具有。降低得升高失还原剂氧化氧化剂还原得失氧化性还原性2特征氧化还原反应的特征是_的变化，这是判断一个反应是否是氧化还原反应的依据。3
2、实质氧化还原反应的实质是_。4氧化还原反应与四种基本类型的关系元素化合价电子得失(或共用电子对的偏向)注意：(1)对于氧化还原反应可以归结记忆为“升失氧，降得还”，即：化合价升高，失去电子的反应为氧化反应；化合价降低，得到电子的反应为还原反应。(2)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应，如同素异形体之间的相互转化。二、氧化还原反应中电子转移的表示方法1双线桥法表示元素的原子在化学反应前后电子得失的情况和数目。Fe2O33CO=高温 2F0e3C4O2得到23e 失去32e +2+3 注意：线桥的箭尾必须指在反应物中发生变化的元素上，箭头指向生成物中的该元素上。在线上标出得到或失去电子
3、的数目，数目后面写上电子的标识 e。2单线桥法表示反应物中元素原子发生电子转移的数目和情况。如：Fe2O33CO=高温 2Fe3CO26e 注意：线桥的箭尾指向失电子元素的原子，箭头指向得电子元素的原子。在线上只需标出电子转移总数及电子的标识 e，不需注明“得到”或“失去”的字样。三、常见的氧化剂、还原剂类别实例常见氧化剂活泼非金属单质_元素处于高价态的氧化物_ 元素处于高价态的含氧酸_元素处于高价态的盐_过氧化物_F2、Cl2、Br2、I2、O2 MnO2 浓H2SO4、HNO3 KClO3、KMnO4、FeCl3 Na2O2、H2O2 常见还原剂活泼的金属单质_某些非金属单质_元素处于低价
4、态的氧化物_元素处于低价态的酸_元素处于低价态的盐_Na、Mg、Al、Zn、Fe C、H2、Si CO、NO、SO2 HBr、HI、H2S Na2SO3、FeCl2、Na2S、NaI 考点精讲 考点一 氧化还原反应中相关概念间的关系1对立统一关系氧化反应和还原反应虽是两个不同的过程，但在同一反应中同时发生，它们既对立又统一。2两条主线关系升(化合价升高)失(失去电子)氧(被氧化)；降(化合价降低)得(得到电子)还(被还原)。3相关概念间的转化关系或氧化剂(氧化性)还原剂(还原性)=还原产物氧化产物得电子，化合价降低，被还原(发生还原反应)失电子，化合价升高，被氧化(发生氧化反应)注意：(1)氧
5、化还原反应的有关概念较多，因对概念的内涵理解不透，外延掌握不全面，很容易发生错误判断。应注意加深对概念的理解。(2)在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可以是不同反应物，也可以是同一反应物，氧化产物、还原产物可以是不同产物，也可以是同一种产物。(3)由于有些氧化还原反应中，氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应，因此在求氧化剂或还原剂的质量或二者的比例时易发生错误。例 1 下列氧化还原反应中，水作为氧化剂的是()ACOH2O=高温 CO2H2B3NO2H2O=2HNO3NOC2Na2O22H2O=4NaOHO2D2F22H2O=4HFO2解析 若水作为氧化剂，则 H2O 中某元素有化合价降低，B
6、、C 项分别为 NO2、Na2O2 的歧化反应，H2O 既不是氧化剂，也不是还原剂；D 项 H2O 为还原剂，F2 为氧化剂。A规律技巧 分析氧化还原反应的基本概念时，关键要熟记以下口诀：“氧 得 降 还”，即氧化剂 得电子 元素化合价降低 被还原 发生还原反应 生成还原产物；“还 失 升 氧”，即还原剂 失电子 元素化合价升高 被氧化 发生氧化反应 生成氧化产物。例 2 被称为万能还原剂的 NaBH4 溶于水并和水反应：NaBH42H2O=NaBO24H2，下列说法中正确的是(NaBH4 中 H 为1 价)()ANaBH4 既是氧化剂又是还原剂BNaBH4 是氧化剂，H2O 是还原剂C硼元素
7、被氧化，氢元素被还原D被氧化的元素与被还原的元素质量之比为 11解析 在 NaBH42H2O=NaBO24H2反应中，NaBH14 H02，H12O H02，故 NaBH4 是还原剂，H2O是氧化剂，A、B 都错；硼元素的化合价没有改变，故C 错；被氧化的氢原子为 4 个，被还原的氢原子为 4 个，故质量之比为 11，D 对。D即时巩固 1 对于反应 CaH22H2O=Ca(OH)22H2，有下列叙述：H2 只是氧化产物 H2 只是还原产物 水是氧化剂Ca(OH)2 是氧化产物 CaH2 中的氢元素既被氧化，也被还原 此反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比是 11其中正确的是()A B C
8、只有 D解析 上述反应中的电子转移情况为：CaH22H2O=Ca(OH)22H2 反应中 CaH2 为还原剂，H2O 为氧化剂，H2 既是氧化产物，又是还原产物，且 n(氧化产物)n(还原产物)11。故正确答案为 D。得到2e失去2e答案 D考点二 学科思想比较思想在物质氧化性和还原性强弱比较中的应用利用比较的思想，结合物质在化学反应中的性质表现，比较物质氧化性和还原性的相对强弱，通常有以下一些方法：1根据元素在周期表中的位置判断(1)同主族元素(从上到下)如F Cl Br I 非金属单质的氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性逐渐增强(2)同周期主族元素(从左到右)如Li Na K Rb Cs 金
9、属单质还原性逐渐增强，对应阳离子氧化性逐渐减弱Na Mg Al Si P S Cl 单质还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱2根据金属活动性顺序判断(1)根据金属活动性顺序判断：K Ca Na Mg Al Zn Fe(H)Cu Hg Ag Pt Au 失去电子能力减弱，单质的还原性减弱K Ca2Na Mg2 Al3Zn2Fe2(H)Cu2 Fe3 Hg2 Ag 得到电子能力增强，氧化性逐渐增强(2)根据非金属活动性顺序判断：F2 Cl2 Br2 I2 S P C Si H2 得到电子的能力减弱，氧化性逐渐减弱F Cl Br I S2 失去电子的能力增强，阴离
10、子的还原性增强3根据氧化还原反应方程式进行判断在“氧化剂还原剂=还原产物氧化产物”反应中氧化性：氧化剂氧化产物；氧化剂还原剂还原性：还原剂还原产物；还原剂氧化剂4根据与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)判断当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化产物价态相同，则反应条件要求越低，氧化剂的氧化性越强；若氧化产物的价态不同，则其价态越高，氧化剂的氧化性越强。(1)根据 F2H2=2HF，Cl2H2=光照 2HCl，Br2H2=2HBr，I2H2持续加热2HI，可知氧化性：F2Cl2Br2I2。(2)根据 2Fe3Cl2=2FeCl3，FeS=FeS，可知氧化性：Cl2S。5根据原电池或电解
11、池的电极反应判断(1)以非氧化性酸或盐溶液做电解质溶液，两种不同的金属构成原电池的两极，负极是电子流出的极，正极是电子流入的极。一般情况下，其还原性：负极金属正极金属。(2)用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。6根据微粒反应过程中能量变化判断(1)当 H2X2=2HX(放出热量 Q1)H2Y2=2HY(放出热量 Q2)若 Q1Q2，则 X2 的氧化性比 Y2 的氧化性强；X的还原性比 Y的还原性弱。(2)当几种原子获得相同数目的电子形成具有稳定结构的阴离子时，放出的能量越多，或形成的离子稳定性越强，则该原子的氧化性越强，反之越弱。(3)
12、元素的原子失去相同的电子形成阳离子时，吸收的能量越少，说明失电子越容易，其还原性越强。7根据物质浓度或溶液酸碱性比较(1)具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大，其氧化性(或还原性)越强；反之，其氧化性(或还原性)越弱。如氧化性：HNO3(浓)HNO3(稀)；MnO2 能与浓盐酸反应，但不能被稀盐酸还原。(2)某些物质的氧化性、还原性还与溶液的酸碱性有关。KMnO4 的氧化性按碱性、中性、酸性条件逐渐增强；ClO3、NO3 中性条件下无氧化性，但酸性条件下具有强氧化性。特别提示 氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易，与得失电子的数目无关。例 3 在常温下，发生下列几种反应：16H10Z2
13、XO4=2X25Z28H2O2A2B2=2A32B2BZ2=B22Z根据上述反应，下列结论判断错误的是()A溶液中可发生：Z22A2=2A32ZBZ2 在反应中为还原剂C氧化性强弱的顺序为：XO4 Z2B2A3DX2是 XO4 的还原产物解析 由的氧化性 XO4 Z2，的氧化性 B2A3，的氧化性 Z2B2，则其氧化性顺序为 XO4 Z2B2A3，故 C 项正确；A 项中氧化性符合 Z2A3，故能发生反应；中 XO4 是氧化剂，X2是还原产物，故 D 项正确；从反应看，中 Z2 是氧化产物，中 Z2 的化合价降低，Z2 是氧化剂，故 B 项错误。答案 B例 4 已知：向 KMnO4 晶体中滴加
14、浓盐酸，产生黄绿色气体；向 FeCl2 溶液中通入少量实验产生的气体，溶液变黄色；取实验生成的溶液滴在淀粉 KI 试纸上，试纸变蓝色。下列判断正确的是()A上述实验证明氧化性：MnO4 Cl2Fe3I2B上述实验中，共有两个氧化还原反应C实验生成的气体不能使湿润的淀粉KI 试纸变蓝D实验证明 Fe2既有氧化性又有还原性解析 向 KMnO4 晶体滴加浓盐酸，化学方程式为：2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，KMnO4 MnCl2 得到电子，KMnO4 作氧化剂，MnCl2 为还原产物；向 FeCl2 溶液中通入氯气，化学方程式为 2FeCl2Cl2=2FeCl3，
15、其中氧化剂为氯气，FeCl3 既是氧化产物又是还原产物；的方程式为：2KI2FeCl3=2KCl2FeCl2I2，FeCl3 为氧化剂，KI 为还原剂，FeCl2 为还原产物，I2 为氧化产物，由此可知 A 正确；这三个反应均有化合价的变化，均为氧化还原反应，B 不正确；氯气的氧化性大于 FeCl3，所以氯气也能使湿润的淀粉KI 试纸变蓝，C 错误；实验发生的反应可知 Fe2具有还原性，不能说明 Fe2具有氧化性。答案 A规律方法 氧化性、还原性强弱的比较是一种常见题型，做题时要根据题设条件，选择合适的方法进行比较，具体问题具体分析。即时巩固 2 根据下列三个反应判断有关物质还原性由强到弱的顺
16、序是()H2SO3I2H2O=2HIH2SO42FeCl32HI=2FeCl22HClI23FeCl24HNO3=2FeCl3NO2H2OFe(NO3)3AH2SO3IFe2NOBIFe2H2SO3NOCFe2IH2SO3NODNOFe2H2SO3I还原剂的还原性强于还原产物的还原性中H2SO3HI 中HIFeCl2 中FeCl2NO 解析还原性：H2SO3HIFeCl2NO。答案 A高考集训 题组一 氧化还原反应的基本概念1(2010安徽理综，7)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为：Li2NHH22LiH，下列有关说法正确的是()ALi2NH
17、中 N 的化合价是1B该反应中 H2 既是氧化剂又是还原剂CLi和 H的离子半径相等D此法储氢和钢瓶储氢的原理相同 解析 根据化学反应方程式：Li2NHH2Li2NH2LiH可知，在 Li2NH2 中 N 的化合价为3 价，Li 为1 价，H为1 价，而在 LiH 中 Li 的化合价为1 价，H 的化合价为1 价，在 LiNH2 中 H 的化合价为1 价，故 H2的化合价一部分由 0 价升高到1 价，一部分由 0 价降低到1 价，即 H2 既作氧化剂又作还原剂，故 A 错，B 正确；Li半径应小于 H的半径，C 错；钢瓶储氢的原理是利用加压，把氢液化而储存在钢瓶中，故 D 也不正确。答案 B2
18、(2009全国理综，8)下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误的是()A.2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2B.2KMnO4HCOOKKOH=2K2MnO4CO2H2OC.MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2OD.K2Cr2O76FeSO47H2SO4=Cr2(SO4)33Fe2(SO4)3K2SO47H2O解析 B 在碱性溶液中不能生成 CO2，应生成K2CO3，CO2 只能在酸性溶液中产生，A、C、D 正确。B3(2009福建理综，6)下列类型的反应，一定发生电子转移的是()A化合反应B分解反应C置换反应D复分解反应解析 部分化合反应和分解反应不存在电子转移，如
19、CaOH2O=Ca(OH)2，CaCO3=高温 CaOCO2等，A、B 错误；置换反应是有单质参加和生成的反应，一定发生电子转移，C 正确；复分解反应一定不存在电子转移，D 错误。C4(2008重庆理综，6)下列做法中用到物质氧化性的是()A明矾净化水 B纯碱除去油污C臭氧消毒餐具 D食醋清洗水垢解析 O3 消毒是利用其强氧化性。A 项中是利用 Al3水解生成 Al(OH)3 的吸附性；B 项中是利用 Na2CO3水解显碱性使油污水解，以上水解都不是氧化还原反应；D 是利用 CH3COOH 的酸性。C5(2009上海，7)在下列变化：大气固氮，硝酸银分解，实验室制取氨气中，按氮元素被氧化、被还
20、原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是()A B C D 解析 大气固氮发生的反应为 N2O2 2NO，氮元素被氧化；硝酸银分解的化学方程式为 2AgNO32Ag2NO2O2，氮元素被还原；实验室制取氨气的化学方程式为 2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O，该反应属于非氧化还原反应。因此 A 项符合题意。光闪电A6(2008广东理基，33)氮化铝(AlN，Al 和 N 的相对原子质量分别为 27 和 14)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN 可通过反应 Al2O3N23C2AlN3CO 合成。下列叙述正确的是()A上述反应中，N2 是还原剂，Al2O3
21、是氧化剂B上述反应中，每生成 1 mol AlN 需转移 3 mol 电子CAlN 中氮元素的化合价为3DAlN 的摩尔质量为 41 g高温解析 由反应方程式：Al2O3N23C2AlN3CO可得到 Al、O 的化合价反应前后没有变化，N 的化合价由“0”价变为“3”价被还原，而 C 的化合价由“0”价变为“2”价，因此氧化剂为 N2，还原剂为C，每生成 1 mol AlN 转移电子总数为 3 mol，AlN 的摩尔质量为 41 g/mol。答案 B高温题组二 氧化性、还原性强弱的比较7(2009广东，17 改编)常温下，往 H2O2 溶液中滴加少量 FeSO4 溶液，可发生如下两个反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O2Fe3H2O2=2Fe2O22H下列说法正确的是()AH2O2 的氧化性比 Fe3强，其还原性比 Fe2弱B在 H2O2 分解过程中，溶液的 pH 逐渐下降CH2O2 分解的总方程式为：H2O2=H2OO2DH2O2 生产过程要严格避免混入 Fe2解析 由题中两个方程式可知氧化性：H2O2Fe3，还原性：H2O2Fe2，H2O2 分解过程中，pH 不变，分解总方程式为 2H2O22H2OO2。答案 D32 或FeFe返回