1、第2课时 氧化剂和还原剂概念认知自主学习一、氧化剂和还原剂1氧化剂和还原剂的相关概念：比较项目氧化剂还原剂概念在氧化还原反应中，所含 某种(或某些)元素化合价 _的反应物在氧化还原反应中，所含某 种(或某些)元素化合价_的反应物发生的反应_反应_反应具有的性质_性_性对应的产物_产物_产物降低升高还原氧化氧化还原还原氧化2.常见的氧化剂和还原剂：(1)常见的氧化剂及还原产物。氧化剂还原产物含较高价态元素的含氧酸浓硝酸、浓硫酸、稀HNO3NO2、SO2、NO含较高价态元素的盐KMnO4、KClO3、FeCl3Mn2、Cl、Fe2含高价态元素的氧化物MnO2Mn2(2)常见还原剂及氧化产物。还原剂
2、氧化产物活泼金属单质Al、Fe、ZnAl3、Fe2、Zn2某些非金属单质H2、CH2O、CO2二、氧化性和还原性1氧化性和还原性：(1)氧化性：氧化剂所表现出的_的性质。(2)还原性：还原剂所表现出的_的性质。2氧化性、还原性和元素化合价之间的关系：得电子失电子1判断下列说法是否正确：(1)金属单质只能作还原剂。()提示：金属元素只有正化合价，因此在反应中化合价只能升高，作还原剂。(2)反应中，某元素化合价升高，表现还原性。()提示：反应中元素的化合价升高，表明该物质具有还原性。(3)当一种物质中某元素处于最低价态时，该物质只具有还原性。()提示：物质可能由许多元素组成，一种元素处于最低价，只
3、能说明此种元素只表现还原性，不代表物质只具有还原性。2(教材二次开发)教材 P66“当物质所含的元素处于较高价态时元素具有降低价态的趋势，该元素可能具有氧化性；当物质所含的元素处于较低价态时元素具有升高价态的趋势，该元素可能具有还原性。”若物质所含的元素处于中间价态哪些性质？提示：氧化性和还原性。当物质所含的元素处于中间价态时元素既具有降低价态的趋势，又具有升高价态的趋势，该元素可能既具有氧化性又具有还原性。3工业盐的主要成分是 NaNO2，曾多次发生过因误食 NaNO2 而中毒的事件。(1)亚硝酸钠中毒的原因是 NaNO2把人体内的 Fe2转化为 Fe3而失去与 O2结合的能力，在这个过程中
4、，NaNO2 表现出了什么性质？提示：Fe2Fe3发生了氧化反应，故 NaNO2 具有氧化性。(2)工业盐中毒后，可服用维生素 C 来缓解中毒状况，这说明维生素 C 具有什么性质？提示：缓解中毒，则应能使 Fe3Fe2，所以维生素 C 具有还原性。能力形成合作探究学习任务一氧化还原反应基本概念之间的联系油画颜料是一种油画专用绘画颜料，油画的白色颜料久置后会变黑。油画变黑，可用一定浓度的 H2O2 溶液擦洗修复，发生反应为 4H2O2PbS=PbSO44H2O。氧化剂和还原剂的判断(1)修复油画时发生的反应中，氧化剂为_，还原剂为_。(2)分别指出下列反应的氧化剂和还原剂。2CuO2=2CuOH
5、2CuO=CuH2O3COFe2O3=高温 2Fe3CO2反应序号氧化剂还原剂第一个反应第二个反应第三个反应H2O2PbS提示：反应序号氧化剂还原剂第一个反应氧气铜第二个反应氧化铜氢气第三个反应氧化铁一氧化碳判断物质的氧化性和还原性(1)在修复油画的反应中 H2O2 体现了什么性质？提示：体现了氧化性。(2)已知下列四个反应中均涉及 H2O2 的反应(未配平)。Na2O2HClH2O2NaClAg2OH2O2AgO2H2OH2O2H2OO2H2O2Cr2(SO4)3KOHK2CrO4K2SO4H2O分析上述反应中 H2O2 各体现了什么性质？提示：反应是一个非氧化还原反应，盐酸是强酸，它与 N
6、a2O2 反应除生成盐外还得到 H2O2，按照“强酸可制得弱酸”的规律，在此反应中 H2O2 表现出弱酸性。反应中 Ag2O 变成单质银，H2O2 表现为还原性。过氧化氢的分解反应是一个自身氧化还原反应，H2O2 既表现了氧化性，又表现了还原性。反应中 Cr 元素由3 价升高为6 价，因此 H2O2 体现了氧化性。1基本概念的关系：2记忆口诀：升失氧，降得还；剂性一致、其他相反。即氧化剂得到电子所含元素化合价降低被还原发生还原反应生成还原产物；还原剂失去电子所含元素化合价升高被氧化发生氧化反应生成氧化产物。【易错提醒】氧化产物与还原产物可能是同种物质。氧化还原反应中，氧化产物和还原产物有可能是
7、同一种物质，如反应 2H2SSO2=3S2H2O 中，S 既是氧化产物又是还原产物。也有可能有多种物质，如反应 4FeS7O2=高温 2Fe2O34SO2 中，Fe2O3 和 SO2 既是氧化产物，又是还原产物。【思考讨论】(思维升华)实验室常用浓盐酸与二氧化锰反应来制备氯气，所发生的反应方程式如下：4HCl(浓)MnO2=MnCl2Cl22H2O(宏观辨识与微观探析)该反应中的氧化剂和还原产物分别是什么？还原剂和氧化产物分别是什么？提示：从反应方程式可知，该反应的氧化剂是二氧化锰，反应中二氧化锰被还原生成氯化锰，因此氯化锰为还原产物；该反应的还原剂是 HCl，反应中 HCl 被氧化生成氯气，
8、因此氯气为氧化产物。当有 1mol 氧化剂发生反应时发生反应的氯化氢的物质的量是多少？此时发生氧化反应的氯化氢的物质的量是多少？提示：当有 1 mol 二氧化锰发生反应时发生反应的氯化氢的物质的量是 4 mol。但是化合价升高发生氧化反应的氯化氢的物质的量是 2 mol。【典 例】(2021 合肥高 一检测)汽车尾气 处理装置中可发 生反应：4CO2NO2=催化剂 4CO2N2，下列对该反应的说法正确的是()ANO2 被氧化BCO 是氧化剂C反应过程中转移电子数为 8D该条件下，还原性 COCu；氧化性：Cu2Fe2。1根据氧化还原反应的方向判断：氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物2
9、根据元素的活动性顺序比较：3根据反应条件来判断：当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如：(1)MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O氧化性：KMnO4MnO2(2)Na、Mg、Al 单质与 H2O 反应情况如下，Na 与冷水剧烈反应，Mg 加热才反应，Al 加热条件下也难反应。还原性：NaMgAl4根据氧化产物的价态高低判断：同种物质被不同氧化剂氧化的价态越高，氧化剂的氧化性越强。例如：2Fe3Cl2=点燃 2FeCl3F
10、eS=FeS氧化性：Cl2S。判断还原剂还原性的原理类似【知识拓展】根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法(1)浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓硫酸稀硫酸，浓硝酸稀硝酸，还原性：浓盐酸稀盐酸。(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强，如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。(3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如 KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性，常温下即可和浓盐酸反应制取 Cl2。氧化还原中反应先后顺序的判断同一种氧化剂与多种还原剂反应，或者同一还原剂与多种氧化剂反应。一般来说，含多种还原剂的溶液中加入一种氧化剂
11、时，还原性强的还原剂(离子)先被氧化；反之，含多种氧化剂的溶液中，加入一种还原剂时，氧化性强的氧化剂(离子)先被还原。最常见的就是将 Cl2 通入含 Fe2和 Br的溶液中，已知还原性：Fe2Br，所以 Cl2 先和 Fe2反应，反应方程式为 Cl22Fe2=2Fe32Cl；当 Fe2完全反应后，Cl2 再与 Br反应，反应方程式为Cl22Br=Br22Cl。【思考讨论】(1)(思维升华)同种元素的化合价与元素的氧化性还原性有关系吗？(宏观辨识与微观探析)提示：对同一元素而言，一般价态越高，氧化性越强，如氧化性：Fe3Fe2；价态越低，氧化性越弱，如氧化性：SSO2。(2)(情境应用)某学生做
12、如下实验：第一步，在淀粉 KI 溶液中，滴入少量 NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的 Na2SO3 溶液，蓝色逐渐消失。思考：第一步中溶液变蓝的原因是什么？第二步中蓝色消失的原因是亚硫酸钠有漂白性吗？由上述两个过程可以推测ClO、I2、SO24氧化性强弱的顺序是什么？(科学探究与创新意识)提示：第一步中有碘单质生成因此溶液变蓝；第二步中蓝色消失的原因是 Na2SO3 与I2 反应，消耗了碘，而不是 Na2SO3 具有漂白性。由上述两个过程可以推测 ClO、I2、SO24氧化性强弱的顺序是 ClOI2SO24。(3)物质的氧化性越强，得电子数目越
13、多；物质的还原性越强，失电子数目越多，这种说法对吗？请举例说明原因。提示：不对。氧化性 Cl2S，但两者分别与 Fe 反应时，Cl2 中 1 个 Cl 得到 1 个电子将 Fe 氧化为 FeCl3，1 个 S 得到 2 个电子将 Fe 氧化为 FeS；还原性 NaFe，但两者分别与盐酸发生反应时，1 个 Na 失去 1 个电子生成 Na，1 个 Fe 失去 2 个电子生成 Fe2。【典例】(2021洛阳高一检测)在相同条件下，溶液中下列反应均可发生：3S2O282Cr37H2O=Cr2O276SO2414H，Cr2O2714H6Cl=2Cr33Cl27H2O，Cl22Fe2=2Cl2Fe3，S
14、n22Fe3=2Fe2Sn4。下列有关微粒的氧化性由强到弱的顺序正确的是()ACr2O27S2O28Cl2Sn4Fe3BS2O28Cr2O27Fe3Cl2Sn4CS2O28Fe3Sn4Cr2O27Cl2DS2O28Cr2O27Cl2Fe3Sn4【思维建模】解答有关氧化剂、还原剂强弱比较题目的思维流程如下：【解析】选 D。在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，则根据反应 3S2O282Cr3 7H2O=Cr2O276SO2414H 可知氧化性是S2O28Cr2O27；根据反应 Cr2O2714H6Cl=2Cr33Cl27H2O 可知氧化性是 Cr2O27Cl2；根据反应 Cl22F
15、e2=2Cl2Fe3可知氧化性是Cl2Fe3；根据反应 Sn22Fe3=2Fe2Sn4可知氧化性是 Fe3Sn4，所以氧化性强弱顺序是 S2O28Cr2O27Cl2Fe3Sn4。(1)判断反应 2ClSn4=Cl2Sn2能否发生？提示：不能发生。因为若此反应能够发生，则氧化性 Sn4Cl2，这与前面的结论矛盾。(2)若溶液中存在 Cl、Sn2，选择下列氧化剂将 Sn2氧化，而不能氧化 Cl。Na2S2O8 K2Cr2O7(H)Cl2 FeCl3提示：。根据氧化性强弱顺序为 S2O28Cr2O27Cl2Fe3Sn4，根据氧化还原反应的规律可以判断Na2S2O8 和K2Cr2O7(H)均能氧化溶液
16、中的 Cl、Sn2，而Cl2 和FeCl3 只能氧化溶液中的 Sn2不能氧化 Cl。【备选例题】(2021塘沽高一检测)已知还原性 IFe2BrCl，氧化性 Cl2Br2Fe3I2，下列反应的化学方程式或叙述不成立的是()ABr22HI=I22HBrB2FeCl2Cl2=2FeCl3C2FeCl22HClI2=2FeCl32HIDCl2 通入 NaBr 和 NaI 的混合溶液中，I先被氧化【解析】选 C。根据 Br22HI=I22HBr 可知氧化性 Br2I2，符合题干已知条件，所以化学方程式成立，故 A 不符合题意；根据 2FeCl2Cl2=2FeCl3 可知氧化性Cl2Fe3，符合题干已知
17、条件，所以化学方程式成立，故 B 不符合题意；根据 2FeCl22HClI2=2FeCl32HI 可得氧化性 I2Fe3，与题干已知条件矛盾，所以化学方程式不成立，故 C 符合题意；还原性强弱顺序是 IBr，氯气作氧化剂，先氧化还原性强的离子，即优先氧化 I，叙述成立，故 D 不符合题意。1(2021海口高一检测)根据离子方程式：(1)2Fe32I=2Fe2I2；(2)Br22Fe2=2Br2Fe3，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是()ABr、Fe2、I BI、Fe2、BrCBr、I、Fe2DFe2、I、Br【解析】选 B。根据同一氧化还原反应中，还原性：还原剂还原产物进行判断。(1)中的还
18、原性：IFe2，(2)中的还原性：Fe2Br。2(2021承德高一检测)下列对于反应 2KClO3I2=2KIO3Cl2的叙述中正确的是()A该反应属于置换反应 B氧化性：I2KClO3C.还原性：KClO3I2D还原剂为 KIO3，氧化剂为 I2【解析】选 A。在该反应中，KClO3 中氯元素的化合价降低，KClO3 是氧化剂，Cl2 是还原产物；I2 中碘元素的化合价升高，I2 是还原剂，KIO3 是氧化产物；则氧化性：KClO3KIO3，还原性：I2Cl2。【拔高题组】1(2021泰安高一检测)已知在相同条件下，下列几种微粒的还原性强弱顺序为ClBrFe2ISO2，与已知相矛盾，故 B项
19、中的反应不能发生。2(2021石家庄高一检测)现有以下反应Cl22KBr=2KClBr2，KClO36HCl=3Cl2KCl3H2O，2KBrO3Cl2=Br22KClO3，下列说法正确的是()A上述三个反应都有单质生成，所以都是置换反应B.氧化性由强到弱顺序为 KBrO3KClO3Cl2Br2C.反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 61D中 1 mol 还原剂反应，则氧化剂得到电子的物质的量为 2 mol【解析】选 B。置换反应中不仅有单质生成还必须有单质参加，中生成物有单质但反应物没有单质，所以不是置换反应，故 A 错误；Cl22KBr=2KClBr2 中氧化剂是氯气，氧化产物是溴，所以
20、氯气的氧化性大于溴，KClO36HCl=3Cl2KCl3H2O 中氧化剂是氯酸钾，氧化产物是氯气，氯酸钾的氧化性大于氯气，2KBrO3Cl2=Br22KClO3 中氧化剂是溴酸钾，氧化产物是氯酸钾，所以溴酸钾的氧化性大于氯酸钾，氧化性强弱顺序是 KBrO3KClO3Cl2Br2，故 B 正确；KClO36HCl=3Cl2KCl3H2O 中，氧化剂是氯酸钾，参加反应的56 的氯化氢作还原剂，所以还原剂和氧化剂的物质的量之比是 51，故 C 错误；还原剂是氯气，氧化剂是溴酸钾，化合价从5 价变为 0 价，1 mol KBrO3 得 5 mol电子，该反应式中 1 mol 还原剂反应，则氧化剂得到电
21、子的物质的量为 2(50)mol10 mol，故 D 错误。(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质。则在 Cu、Fe、Ag 中，_的还原性最强；在 Cu2、Fe2、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)，而在盐酸中生成浅绿色溶液(FeCl2)。在氯气分子(Cl2)、氯离子、氢离子中，_具有氧化性，_的氧化性最强。【解析】(1)发生反应的两个化学方程式为FeCuSO4=FeSO4Cu，Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag。据知还原性：FeCu，氧化性：Cu2Fe2；据知还原性：CuAg，氧
22、化性：AgCu2，故还原性：FeCuAg，氧化性：AgCu2Fe2。(2)发生的两个化学方程式为2Fe3Cl2=2FeCl3，Fe2HCl=FeCl2H2。Cl2 将 Fe 氧化为 Fe3，而 H将 Fe 氧化为 Fe2，所以 Cl2、H有氧化性，且 Cl2氧化性最强。Cl只有还原性。答案：(1)Fe Ag(2)Cl2、H Cl2学情诊断课堂测评1(水平 1)(2021郑州高一检测)食品抗氧化剂是能阻止或延缓食品氧化变质，提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂。下列属于抗氧化物质的是()A生石灰 B还原性铁粉C氯化钙 D食盐【解析】选 B。根据题意可知，包装袋中放入抗氧化物质是为了防止食品氧化
23、变质，说明抗氧化物质具有还原性，故 B 正确。2(水平 1)下列物质中只有还原性的是()AHClO BNa CCO2 DN2O5【解析】选 B。元素处于最高价，只有氧化性，元素处于最低价，只有还原性，元素处于中间价态，物质既有氧化性又有还原性。HClO 中 Cl 元素为1 价，是其中间价态，既有氧化性又有还原性；Na 为 0 价，化合价只能升高，故只有还原性；CO2 中碳元素为4 价，具有氧化性；N2O5 中氮元素为5 价，具有氧化性。【补偿训练】(2021潍坊高一检测)下列物质中，按只有氧化性，只有还原性，既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是()ANa、K、HCl BCl2、Al、H2CN
24、O2、Na、Al3DO2、SO2、H2O【解析】选 A。B 项，Cl2、H2 既有氧化性又有还原性；C 项，NO2 中 N 元素为4 价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性；D 项，SO2 中 S 元素为4 价，处于中间价态，H2O 中 H 元素为1 价，处于最高价态，O 元素为2 价，处于最低价，故 SO2、H2O 既有氧化性又有还原性。3(水平 1)(教材二次开发课后习题改编)针对二氧化硫的以下反应说法不正确的是()SO22NaOH=Na2SO3H2OSO22H2S=3S2H2OSO2Cl22H2O=H2SO42HClA反应由于元素的化合价没有发生变化，因此该反应不是氧化还原反应B反应中二
25、氧化硫作氧化剂C中氧化产物和还原产物的物质的量之比为 21D中二氧化硫作氧化剂【解析】选 D。A 项中所有元素化合价都没有发生变化，因此为非氧化还原反应；B 项中二氧化硫的化合价降低因此作氧化剂；C 项中产物中的 3 个硫原子其中两个是化合价升高得到，一个化合价降低得到，因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为 21；D 项中二氧化硫中的硫原子化合价升高在反应中作还原剂。4(水平 1)关于氧化还原反应，下列说法正确的是()A被氧化的物质是还原剂B氧化剂被氧化，还原剂被还原C失去电子后化合价降低的物质是还原剂D氧化剂失去电子，化合价升高【解析】选 A。依据概念关系判断：还原剂失电子化合价升高被氧化
26、发生氧化反应得到氧化产物；氧化剂得电子化合价降低被还原发生还原反应得到还原产物。氧化剂被还原，还原剂被氧化，故 A 项正确，B 项错误；失去电子后化合价升高的物质是还原剂，C 项错误；氧化剂得到电子，化合价降低，D 项错误。5(水平 2)Cr2O27毒性较强，常用 NaHSO3 处理工业废水中的 Cr2O27，反应的离子方程式为 5HCr2O273HSO3=2Cr33SO244H2O，下列关于该反应的说法正确的是()ACr2O27在反应中表现氧化性BCr3是氧化反应的产物CHSO3发生还原反应D生成 1 mol Cr3时转移 6 mol 电子【解析】选 A。该反应中 Cr2O27被还原为 Cr
27、3，发生还原反应，表现氧化性，作氧化剂，Cr3是还原反应的产物；HSO3被氧化为 SO24，发生氧化反应，表现还原性，作还原剂，SO24是氧化反应的产物。生成 1 mol Cr3时转移 3 mol 电子。6(水平 2)(2021柳州高一检测)下列变化需要加入还原剂才能实现的是()AFeFe3 BHClCl2CMnO4Mn2 DNH3NH4【解析】选 C。A 项，铁元素的化合价升高，被氧化，需要加入氧化剂才能实现；B 项，氯元素的化合价升高，被氧化，需要加入氧化剂才能实现；C 项，锰元素的化合价降低，被还原，需要加入还原剂才能实现；D 项，由 NH3 生成 NH4的过程中，没有元素化合价发生变化
28、，不需要加入还原剂。7(水平 2)在反应 K2Cr2O714HCl=2KCl2CrCl33Cl27H2O 中：(1)_元素被氧化，_是氧化剂。(2)_是氧化产物，_发生氧化反应。(3)在参加反应的盐酸中，起还原剂(被氧化)作用的 HCl 与起酸性作用的 HCl 的质量比为_。(4)用双线桥法标明电子转移的方向和数目。【解析】(1)反应中氯元素的化合价由1 升高到 0，被氧化；K2Cr2O7 中 Cr 元素的化合价由6 降低到3，被还原，K2Cr2O7 作氧化剂。(2)HClCl2，氯元素的化合价升高，发生氧化反应，Cl2 为氧化产物。(3)14 个 HCl 分子参加反应，有 6 个 HCl 分子被氧化，生成 3 个 Cl2 分子，另外 8个 HCl 分子起酸性作用，所以起还原剂(被氧化)作用的 HCl 与起酸性作用的 HCl的质量比为 6834。答案：(1)氯 K2Cr2O7(2)Cl2 HCl(3)34(4)
