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第三讲氧化还原反应1．了解氧化还原反应的本质是电子的转移，了解常见的氧化剂、还原剂。2．了解常见的氧化还原反应。1．物质氧化性和还原性相对强弱的比较。2．以元素化合物知识为载体，有关氧化还原反应的综合考查。一、氧化还原反应1．定义：在反应过程中有元素的化学反应。2．实质：反应过程中有。3．特征：反应前后元素的化合价有。化合价变化电子转移变化4．有关概念及相互关系5．四种基本反应类型和氧化还原反应的关系在氧化还原反应中，一种元素被氧化，是否一定有另一种元素被还原？提示不一定，如Cl2＋H2OHCl＋HClO中被氧化和被还原的都是氯元素。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的得失和数目。注意①线桥的箭尾必须指在反应物中发生变化的原子上，箭头指向生成物中的该原子上。②在线上标出得到或失去电子的数目，数目后面写上电子的标识e－。注意①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。②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。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：三、常见的氧化剂和还原剂1．常见氧化剂常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：2．常见还原剂常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：3．具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性具有中间价态的物质氧化产物还原产物Fe2＋Fe3＋FeSO2－3SO2－4SH2O2O2H2O其中：Fe2＋、SO2－3主要表现性，H2O2主要表现—————性。还原氧化在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物一定不同吗？试举例说明？提示不一定，同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是同种物质，也可能是不同的物质，氧化产物和还原产物也有可能是同一种物质或不同的物质。例如：Cl2＋H2OHCl＋HClO，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，6HCl(浓)＋KClO3===3Cl2↑＋KCl＋3H2O中Cl2既是氧化产物又是还原产物。两个“不一定”·1．某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原。因为元素处于化合态时，其化合价可能为正价，也可能为负价。例如在反应2H2O=====通电2H2↑＋O2↑中，氢元素被还原，而氧元素被氧化。2．在氧化还原反应中，非金属单质不一定作氧化剂。大部分非金属单质往往既具有氧化性又具有还原性，只是以氧化性为主。例如在反应Cl2＋H2OHCl＋HClO中，Cl2既表现氧化性又表现还原性。三个误区·1．认为氧化性和还原性的强弱取决于得失电子的多少氧化性和还原性的强弱只取决于电子得失的难易，而与电子得失的多少无关。如：每摩尔浓硝酸还原为NO2时得到1mol电子，每摩尔稀硝酸还原为NO时得到3mol电子，但浓硝酸的氧化性却比稀硝酸强。2．认为只要元素化合价存在差异就可发生氧化还原反应同种元素不同价态的化合物间的氧化还原反应遵循以下规律：(1)相邻价态之间不发生氧化还原反应。如SO2和浓硫酸不反应。(2)相间价态，在一定条件下能发生反应生成中间价态。如2FeCl3＋Fe===3FeCl2。3．认为同种元素不同价态的化合物的氧化性(还原性)强弱只与元素化合价的高低有关实际上，除此之外还与化合物的稳定性有关。如次氯酸(HClO)中氯的价态比高氯酸(HClO4)中氯的价态低，但次氯酸不稳定，氧化性却比高氯酸强。另外最高价态的物质也不一定都表现氧化性，如H3PO4。我的总结在复习过程中采用对比的方法掌握氧化—还原两条线：1.氧化剂→得电子→化合价降低→表现氧化性→被还原→对应还原产物；2.还原剂→失电子→化合价升高→表现还原性→被氧化→对应氧化产物。问题征解配平氧化还原反应方程式的方法有哪些？提示(1)逆向配平法：部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等宜用逆向配平法，即选择氧化产物、还原产物为基准物配平方程式。(2)缺项配平法：一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数，再通过比较反应物与生成物，确定缺项物质，最后观察配平方程式。必考点12氧化还原反应基本概念的相互联系1．理清知识线索：化合价升高→失电子→还原剂→氧化反应→氧化产物，化合价降低→得电子→氧化剂→还原反应→还原产物。2．明确解题方法和思路、理解概念抓实质，解题应用靠特征，即从氧化还原反应的实质——电子转移，去分析理解有关的概念，而在实际解题过程中，应从分析元素化合价变化这一氧化还原反应的特征入手。3．注意三点：①氧化还原反应的有关概念较多，因此应注意加深对概念内涵的理解和外延的掌握。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两者的比例时易发生错误。【典例1】(2013·山东四市联考)制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3＋2HCN===CaCN2＋CO↑＋H2↑＋CO2↑，在反应中()。A．氢元素被氧化，碳元素被还原B．HCN是氧化剂，CaCO3是还原剂C．CaCN2是氧化产物，H2是还原产物D．CO为氧化产物，H2为还原产物解析从反应物CaCO3到生成物CO2，碳的化合价均为＋4价，没有改变，再从生成物H2分析发现氢的化合价降低，显然HCN中氢得电子，HCN是氧化剂，而CaCO3中的各元素均无化合价变化，而还原剂也必是HCN，其中的碳元素也一定被氧化，在HCN中碳为＋2价，CO中的碳也为＋2价，则CaCN2中碳为＋4价，故CaCN2为氧化产物。答案C——氧化还原反应的分析思路判价态、找变价、双线桥、分升降、写得失、算电子、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清它们的变化情况。【应用1】(创新题)已知NH4CuSO3与足量的10mol·L－1硫酸混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成；②产生刺激性气味的气体；③溶液呈现蓝色。据此判断下列说法正确的是()。A．反应中硫酸作氧化剂B．NH4CuSO3中硫元素被氧化C．刺激性气味的气体是氨气D．1molNH4CuSO3完全反应转移0.5mol电子解析根据实验现象，反应后有Cu、SO2、Cu2＋生成，因此该反应为2NH4CuSO3＋2H2SO4===(NH4)2SO4＋CuSO4＋Cu＋2SO2↑＋2H2O，反应中Cu＋既是氧化剂又是还原剂，硫酸作为介质，既不是氧化剂又不是还原剂，A、B错；刺激性气味的气体是SO2，C错；1molNH4CuSO3完全反应转移0.5mol电子，D对。答案D必考点13物质氧化性和还原性强弱的比较利用比较的思想，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(2)同周期主族元素(从左到右)如――――――――――――――――――――――→NaMgAlSiPSCl单质的还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强阳离子的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱2．根据金属活动性顺序判断(1)根据金属活动性顺序判断：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。如：(1)根据F2＋H2===2HF，Cl2＋H2=====光照2HCl，Br2＋H2=====△2HBr，I2＋H2持续加热2HI，可知氧化性：F2Cl2Br2I2；根据MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，可判断氧化性KMnO4＞MnO2。(2)根据2Fe＋3Cl2=====△2FeCl3，Fe＋S=====△FeS，可知氧化性：Cl2S。5．根据原电池或电解池的电极反应判断(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H2＋X2===2HX(放出热量Q1)H2＋Y2===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)当同主族元素的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)当同主族元素的原子失去相同数目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)H2SO4(浓)＞H2SO4(稀)；还原性：HCl(浓)＞HCl(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；ClO－3、NO－3中性条件下氧化性不明显，但酸性条件下具有强氧化性。8．温度同一种物质，温度越高其氧化性越强，如热的浓H2SO4、HNO3的氧化性比冷的浓H2SO4、HNO3的氧化性强。【典例2】用Pt电极电解含有Cu2＋和X3＋各0.1mol的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系如图所示。则下列氧化性强弱的判断正确的是()。A．Cu2＋＞X3＋＞H＋＞X2＋B．X3＋＞H＋＞Cu2＋＞X2＋C．X3＋＞Cu2＋＞H＋＞X2＋D．X2＋＞H＋＞Cu2＋＞X3＋解析根据金属活动性顺序和阳离子的放电顺序知，氧化性Cu2＋＞H＋。根据图中信息知，当电路中有0.1mol电子通过时阴极没有固体物质产生，此时反应为X3＋＋e－===X2＋，氧化性X3＋＞Cu2＋，当电路中又有0.2mol电子通过时，阴极析出0.1mol的铜。随后溶液中H＋在阴极放电，固体质量不再增加，所以选C。答案C①氧化性、还原性强弱取决于元素的原子得失电子的难易，与得失电子数目无关，如Na原子能失1个电子，Al原子可失3个电子，但还原性Na＞Al。②不能依据氧化剂或还原剂自身化合价变化值的大小说明氧化性或还原性的强弱。如3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O和Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O中氧化性：浓HNO3＞稀HNO3。③某些物质的氧化性、还原性还与溶液的酸碱度有关。KMnO4的氧化性按碱性、中性、酸性条件逐渐增强；ClO－3、NO－3中性条件下无氧化性，但酸性条件下具有强氧化性。【应用2】(2012·南昌调研)在常温下发生下列反应：(1)16H＋＋10Z－＋2XO－4===2X2＋＋5Z2＋8H2O；(2)2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－；(3)2B－＋Z2===B2＋2Z－。根据上述反应，判断下列结论中错误的是()。A．溶液中可能发生反应：Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－B．Z2在(1)、(3)反应中作还原剂C．氧化性强弱顺序为XO－4＞Z2＞B2＞A3＋D．X2＋是XO－4的还原产物答案B解析由反应(1)可知氧化性XO－4＞Z2，由反应(2)可知氧化性B2＞A3＋，由反应(3)可知氧化性Z2＞B2，综上氧化性强弱顺序为XO－4＞Z2＞B2＞A3＋，结合选项分析可知B不正确，Z2在(1)中是氧化产