1、第 2 课时 氧化剂和还原剂目标导航 1.了解常见的氧化剂、还原剂。2.掌握氧化性和还原性强、弱的比较。3.能够应用电子守恒进行简单的氧化还原反应的有关计算。4.了解氧化还原反应在生活、生产中的应用。1.了解常见的氧化剂和还原剂。2.掌握氧化性和还原性强弱的比较方法。3.了解守恒思想在氧化还原反应中的应用。激趣诱思预习导引1.氧化剂和还原剂的概念氧化剂:反应中得到电子的物质,所含元素化合价降低,具有氧化性。还原剂:反应中失去电子的物质,所含元素化合价升高,具有还原性。氧化产物:还原剂失去电子(或所含元素化合价升高)后的生成物。还原产物:氧化剂得到电子(或所含元素化合价降低)后的生成物。2.常见
2、的氧化剂和还原剂 常见的还原剂 常见的氧化剂 活泼金属单质:Na、Mg、Al、Ca 等 活泼非金属单质:Cl2、O2 等 某些非金属单质或其低价氧化物:如 H2、C、CO、SO2 等 含高价态元素的化合物,如H2SO4(浓)、KMnO4、HNO3 等 非金属阴离子(含较低价态元素的化合物),如:S2-、I-、Br-等 某些金属性较弱的最高价态的金属阳离子,如 Fe3+、Cu2+、Ag+等 低价态金属阳离子:Fe2+、Sn2+等 3.氧化性和还原性(1)氧化性和还原性。氧化性:氧化剂所表现出得电子的性质。还原性:还原剂所表现出失电子的性质。(2)氧化性、还原性和元素化合价之间的关系。一、氧化还原
3、反应各概念之间的关系及其应用知识精要1.氧化还原反应中各概念间的关系2.物质氧化性、还原性强弱的比较方法(1)根据氧化还原反应方程式比较。氧化性:氧化剂氧化产物还原性:还原剂还原产物注意此方法不适用于自身氧化还原反应,如 Cl2+H2OHCl+HClO。(2)根据元素的活动性顺序比较。(3)根据氧化还原反应的程度比较。不同氧化剂与相同还原剂作用时,还原剂化合价升高的数值越大,氧化剂的氧化性越强。例如:氧化性 Cl2S(4)根据反应的条件及反应的剧烈程度比较。反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。例如:MnO2+4HC
4、l(浓)MnCl2+Cl2+2H2O 2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O氧化性:KMnO4MnO2典题例解【例 1】下列说法正确的是()A.得电子越多,其氧化性越强B.在金属活动性顺序中,排在前面的金属阳离子氧化性强于排在后面的金属阳离子C.S42-中的硫元素化合价是+6 价,处于 S 元素的最高价态,但S42-不一定具有强氧化性D.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性解析:A 项,氧化性的强弱取决于得到电子的难易程度。反应时,越容易得电子,说明氧化性越强,反之越弱。氧化性的强弱与得到电子的数目没有关系,A 项错误;B 项,在金属活动性顺序中,排在前面的金属
5、还原性强于排在后面的金属。排在前面的金属阳离子氧化性弱于排在其后面的金属阳离子的氧化性,B 项错误;C 项,S42-中 S 为+6价,当为 H2SO4(浓)时,具有强氧化性,当为稀硫酸、Na2SO4 等时,则氧化性极弱或没有氧化性,C 项正确;D 项,阳离子中元素不一定处于最高价态(元素的最高价态只有氧化性),阴离子中元素也不一定处于最低价态(元素的最低价态只有还原性)。因此在不确定是否处于最高价态或最低价态的情况下,离子的氧化性或还原性无法确定。答案:C迁移应用常温下,在溶液中可发生以下反应:2Fe2+Br22Fe3+2Br-,2Br-+Cl2Br2+2Cl-,2Fe3+2I-2Fe2+I2
6、。由此判断下列说法错误的是()A.铁元素在反应和中均被氧化B.反应中当有 1 mol Cl2 被还原时,有 2 mol Br-被氧化C.氧化性强弱顺序为 Cl2Br2Fe3+I2D.还原性强弱顺序为 I-Fe2+Br-Cl-解析:中 Fe2+作还原剂,在反应中被氧化,中 Fe3+作氧化剂,在反应中被还原,A 错误;反应中 Cl2 作氧化剂,当 1 mol Cl2 被还原时,有 2 mol Br-被氧化,B 正确;由反应可知,氧化性 Br2Fe3+,还原性Fe2+Br-;由反应可知,氧化性Cl2Br2,还原性Br-Cl-;由可知,氧化性 Fe3+I2,还原性 I-Fe2+,故 C、D 正确。答案
7、:A二、氧化还原反应的基本规律知识精要(1)守恒规律:氧化还原反应中:化合价升高总数=化合价降低总数,即失电子数=得电子数。(2)价态规律:元素处于最高价态,只有氧化性(只针对该元素),如 Fe3+等;元素处于最低价态,只有还原性(只针对该元素),如 S2-等;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,如 Fe2+等。(3)先后规律:氧化还原反应中,强者优先。即氧化性(或还原性)强,优先发生反应。(4)不交叉规律:即同种元素不同价态之间发生反应时化合价向中间靠拢,但不交叉。如:H2S+H2SO4(浓)S+SO2+2H2O 中硫元素的价态变化为,而非。典题例解【例 2】实验室制 Cl2 的反应原理
8、为 4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O,下列说法错误的是()A.还原剂是 HCl,氧化剂是 MnO2B.每生成 1 mol Cl2,转移电子的物质的量为 2molC.每消耗 1 mol MnO2,起还原作用的 HCl 为 4 molD.生成的 Cl2 中,除含有一些水蒸气外,还含有 HCl 杂质解析:题给反应中,氯元素化合价由-1 价升高为 0 价,而锰元素化合价由+4 价降低为+2 价,故 HCl 为还原剂,MnO2 为氧化剂,A 正确;每生成 1 mol Cl2,转移 2 mol 电子,B 正确;每消耗 1 mol MnO2,消耗 4mol HCl,其中起还原作用的 HC
9、l 为 2 mol,起酸性作用的 HCl 也为 2mol,C 错;因浓盐酸具有挥发性,故生成的 Cl2 中会含有 HCl 杂质,D正确。答案:C迁移应用请分析下列两种双线桥法,判断哪种表示方法正确。(1)(2)解析:用数学上的数轴来表示上述分析:同种元素同时发生氧化、还原反应,则化合价应归中,而不能发生交叉,所以(2)中双线桥法表示是正确的。答案:(2)正确。电子守恒在氧化还原计算中的应用案例探究12 mL 0.1 molL-1 的亚硫酸(H2SO3)溶液,恰好与 20 mL 浓度为0.02 molL-1 的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液完全反应,则元素铬(Cr)在还原产物中的化合价是()A.
10、+1B.+2C.+3D.+6解析:根据题意可知 H2SO3 是还原剂,+4 价的硫元素被氧化成+6 价,重铬酸钾是氧化剂,+6 价的铬元素被还原,设还原产物中铬的化合价为 x。由关系式:H2SO3H2SO42e-,Cr272-2Crx+2(6-x)e-,反应中得失电子数相等,所以:0.020 L0.02 molL-12(6-x)=0.012L0.1 molL-12,x=3。答案:C方法归纳应用电子守恒解题的一般步骤(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数目(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式:n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价-低价的绝对值)=n(还原剂)变价原子个数化合价变化值(高价-低价的绝对值)。误区警示(1)注意特殊物质中元素的化合价,如 CuFeS2 中铜、铁元素的化合价都为+2,硫元素的化合价为-2;FeS2 中硫元素的化合价为-1;K2FeO4 中铁元素的化合价为+6 等。(2)配平化学方程式时,化学计量数“1”也必须填写在空格里。(3)依据电子得失守恒列等式时不要忽略变价原子的个数。
