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第三讲氧化还原反应一、氧化还原反应1．定义有元素的化学反应。2．特征有元素(判断依据)。3．实质反应过程中有或电子对的偏移。化合价升降化合价变化电子得失4．有关概念及相互关系5．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系【思考·感悟】1．有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗？【提示】不一定，如3O22O3。二、氧化还原反应方程式的配平及表示方法1．氧化还原反应方程式的配平步骤一标：标出反应前后的化合价。二等：反应中和相等。三定：确定化合价发生变化的物质的系数。四平：用观察法配平其他各物质的系数。五查：检查反应前后是否遵循守恒和守恒。变价元素得电子总数失电子总数质量得失电子【练一练】配平下列方程式NO2+H2O=HNO3+NO请将下列六种物质：As2O3、Zn、H2SO4、AsH3、ZnSO4、H2O，填入下列括号中，组成一个合理的方程式，并配平。Fe(OH)3+ClO-+OH-=FeO42-+Cl-+H2OCe3++H2O2+=Ce(OH)4↓+As2O3++=++2．电子转移表示法【思考·感悟】2．如何判断化合物中某元素的化合价？【提示】(1)根据化学式中各元素化合价代数和为0，用常见元素推断不常见元素的化合价；(2)根据电子转移或电子对偏移推断元素的化合价。三、氧化剂和还原剂1．常见的氧化剂举例对应还原产物活泼的非金属单质X2(卤素)O2X－H2O、OH－举例对应还原产物氧化物MnO2元素处于高化合价时的化合物或离子含氧酸浓H2SO4HNO3盐KMnO4Fe3＋过氧化物Na2O2、H2O2Mn2＋SO2NO、NO2Mn2＋Fe2＋、FeH2O2．常见的还原剂举例对应氧化产物活泼的金属单质Zn活泼的非金属单质H2CZn2＋H2OCO、CO2举例对应氧化产物CO氧化物SO2酸HISO2－3元素处于低化合价时的化合物或离子盐Fe2＋CO2SO2－4I2SO2－4Fe3＋【思考·感悟】3．元素的价态与氧化性、还原性有何关系？【提示】元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性。1．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2．下列反应中属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂又不作还原剂的是()A．SO3＋H2O===H2SO4B．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑C．2F2＋2H2O===4HF＋O2D．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑3．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()A．F2、K、HClB．Cl2、Al、H2C．NO2、Na、Br2D．O2、SO2、H2O4．下列变化过程中，需要加还原剂才能实现的是()A．KClO3―→O2B．SO2－3―→SO2－4C．HNO3―→NOD．NaHCO3―→Na2CO35．连连看：对于反应CuO＋CO=====△Cu＋CO2中，各物质对应关系进行连线。(1)COA．氧化剂Ⅰ.发生氧化反应(2)CuOB．还原剂Ⅱ.发生还原反应(3)CuC．氧化产物(4)CO2D．还原产物答案：(1)－B，(2)－A，(3)－D，(4)－C，Ⅰ－B，Ⅱ－A。6．写出配平的下列方程式：(1)NH3＋O2――→高温NO＋H2O：。(2)FeS2＋O2――→高温Fe2O3＋SO2：。(3)Cu＋H＋＋NO－3―→Cu2＋＋NO↑＋H2O：。(4)MnO－4＋C2O2－4＋H＋―→CO2↑＋Mn2＋＋：。考纲展示考点关注(1)了解氧化还原反应的有关概念及其本质(2)了解常见的氧化还原反应(1)判断氧化剂、还原剂，氧化产物、还原产物，比较氧化性、还原性强弱(2)标注电子转移的方向和数目，氧化还原反应方程式的配平，利用得失电子守恒，进行简单的计算1．根据方程式氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物，氧化性：还原性：氧化剂氧化产物还原剂还原产物从上到下从下到上从右到左从左到右金属单质的还原性增强，相应阳离子的氧化性减弱非金属单质的氧化性增强，相应阴离子的还原性减弱2．依据元素周期表3．依据金属活动性顺序4．依据反应条件及反应的剧烈程度反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度的大小等。例如Cu与浓H2SO4反应需加热，Cu与浓HNO3反应不需加热且反应剧烈，则氧化性：浓HNO3浓H2SO4。5．根据氧化还原反应发生的程度当有变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。例如：2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3，Fe＋S=====△eS，可以判断氧化性Cl2S。6．依据电化学原理（1）原电池中：负极物质的还原性一般强于正极物质；（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强，在阳极先放电的阴离子的还原性强。【特别提醒】氧化性、还原性强弱取决于得失电子的难易，与得失电子的数目无关。【例1】(2011·高考)下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是()选项化合物ABCDYCO2Fe2O3C2H5OHFeCl3WMgOAl2O3C2H5ONaCuCl21－1.(2010·课标全国卷)根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是()A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s)B．Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)D．2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)解析：从两个原电池的电极可以判断出三种金属的活泼性关系为：CdCoAg，则氧化性关系为：Cd2＋Co2＋Ag＋，根据氧化还原反应规律知A项错误。答案：A1－2.根据反应：2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，4NaI＋O2＋2H2SO4===2I2＋2Na2SO4＋2H2O，Na2S＋I2===2NaI＋S↓。下列物质的氧化性强弱判断正确的是A．O2I2SB．H2SNaIH2OC．SI2O2D．H2ONaIH2S1－3.根据以下实验事实，判断选项中四种粒子在酸性条件下，氧化性由强到弱的顺序是(1)向FeCl3溶液中滴加KI溶液，再加入CCl4振荡，CCl4层呈紫红色；(2)向FeCl2溶液中加入氯水，再加入KSCN溶液，呈红色；(3)向KMnO4溶液中加入浓盐酸，振荡后紫色褪去。解析：根据(1)可判断氧化性Fe3＋I2，由(2)可判断氧化性Cl2Fe3＋，由(3)可判断氧化性MnO－4Cl2，可得出氧化性由强到弱的顺序为：MnO－4Cl2Fe3＋I2。1．守恒规律对于一个完整的氧化还原反应，化合价升降总数相等，得失电子总数相等。2．强弱规律较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。3．价态归中规律同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近，不交叉，相邻价态间不发生氧化还原反应。4．难易规律越易失电子的物质，失电子后就越难得电子，越易得电子的物质，得电子后就越难失去电子；一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，优先与还原性最强的还原剂发生反应；同理，一种还原剂遇到多种氧化剂时，优先与氧化性最强的氧化剂发生反应。5．价态规律元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现其中一种性质。【特别提醒】对于多步连续进行的氧化还原反应，若中间各步反应中没有电子损耗，可根据得失电子守恒，删去中间产物，直接建立起始物与最终产物的关系式。【例2】物质的量之比为2:5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中，被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是A.1：4B.1：5C.2：3D.2：5误区警示氧化还原反应计算题的解题步骤(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找出一个原子或离子得失电子数(注意化学式中微粒的个数)。(3)根据题中物质的量和得失电子守恒列出等式：n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。2－1.在KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O的反应中，被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为A．1∶6B．6∶1C．1∶5D．5∶12－2.(2010·全国卷Ⅱ)若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为A．1∶4B．1∶2C．2∶1D．4∶12－3.含有amolFeBr2的溶液中，通入xmolCl2。下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是A．x＝0.4a,2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－B．x＝0.6a,2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－C．x＝a,2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3＋＋4Cl－D．x＝1.5a,2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－.解析：还原性Fe2＋Br－，在FeBr2溶液中通入Cl2时，据“难易规律”知，先发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，通入过量Cl2时发生反应：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－，所以当x≤0.5a时只发生前一个反应，当x≥1，5a时只发生后一个反应，当0.5ax1.5a时，Fe2＋与Br－均参加反应，且Fe2＋与Br－物质的量之比大于1∶2。答案：B1病例：在反应Li2NH＋H2===LiNH2＋LiH中，H2是还原剂(2011·合肥质检)2病例：某元素在化学反应中由化合态变成游离态，该元素被氧化(2012·潍坊模拟)一、命题常设误角度诊断3病例：阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性(2011·大连调研)4病例：失去电子多的还原剂还原性强(2012·南京调研)5病例：在反应KIO3＋6HI===KI＋3I2＋3H2O中，每生成3molI2转移的电子数为6NA(2010·江苏高考)二、本节关键点数字记忆1．掌握1个关系：n(氧化剂)×变价原子数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子数×化合价变化值。2．牢记2种方法：单线桥法和双线桥法。3．必记3个守恒：氧化还原反应中离子方程式配平，先得失电子守恒，再电荷守恒，最后质量守恒。4．熟记6个字：“升、失、氧；降、得、还”[元素化合价升高(降低)、失(得)电子，发生氧化(还原)反应]。