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第二章化学物质及其变化第三节氧化还原反应课时2氧化剂和还原剂目标与素养：1.了解氧化剂、还原剂及表现的性质。(宏观辨识与变化观念)2.理解氧化还原反应基本规律，如守恒规律、强弱规律、转化规律等。(科学探究与证据推理)自主探新知预习1．概念(1)氧化剂：氧化还原反应中____电子(或电子对____)的物质即氧化剂。(2)还原剂：氧化还原反应中____电子(或电子对____)的物质即还原剂。(3)氧化性是指物质得电子的能力，还原性是指物质失电子的能力。得到偏向失去偏离2．常见氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂①活泼性较强的非金属单质：如O2、Cl2。②变价元素的高价态化合物：如Fe＋3Cl3、KMn＋7O4、HN＋5O3。③其他：如HClO、漂白粉、MnO2、Na2O2、H2O2。(2)常见的还原剂①活泼性较强的金属单质：如Al、Fe、Zn。②某些非金属单质：如H2、S、C等。③变价元素的低价态化合物：如C＋2O。④其他：如浓盐酸、NH3。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)在反应中，氧化剂得电子被氧化为氧化产物。()(2)在反应中，氧化剂与还原剂可以是两种也可以是一种物质。()(3)金属单质只有还原性，非金属单质只有氧化性。()(4)金属元素的原子失去电子的数目越多，该金属的还原性越强。()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×2．下列反应中，水作还原剂的是()A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑B．CaO＋H2O===Ca(OH)2C．3NO2＋H2O===2HNO3＋NOD．2F2＋2H2O===4HF＋O2[答案]D3．在下列反应中：K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O(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________。[答案](1)氯K2Cr2O7(2)Cl2HCl(3)3∶4核心攻重难突破物质氧化性、还原性强弱的判断依据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2．根据金属的活动性顺序判断1．有A、B、C、D四种物质，已知它们能发生下列反应：①A2＋＋B===B2＋＋A②A2＋＋C===C2＋＋A③B2＋＋C===C2＋＋B④C2＋＋D===D2＋＋C由此可推知，各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是()A．氧化性：A2＋B2＋C2＋D2＋B．氧化性：D2＋C2＋B2＋A2＋C．还原性：ABCDD．还原性：DCABA[氧化还原反应中，反应物与生成物之间氧化性与还原性强弱比较的一般规律是强氧化剂＋强还原剂―→弱还原剂＋弱氧化剂根据上述关系，由①知，氧化性：A2＋B2＋，还原性：BA；由②知，氧化性：A2＋C2＋，还原性：CA；由③知，氧化性：B2＋C2＋，还原性：CB；由④知，氧化性：C2＋D2＋，还原性：DC。综合①～④可得，氧化性：A2＋B2＋C2＋D2＋，还原性：DCBA。]2．在常温下发生下列反应：①16H＋＋10Z－＋2XO－4===2X2＋＋5Z2＋8H2O②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－③2B－＋Z2===B2＋2Z－根据上述反应，判断下列结论错误的是()A．溶液中可发生反应Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－B．Z2在①③反应中为还原剂C．氧化性强弱的顺序为XO－4Z2B2A3＋D．X2＋是XO－4的还原产物B[A项，根据方程式③可知Z2的氧化性强于B2，根据方程式②可知B2的氧化性强于A3＋，所以溶液中可发生反应Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－，正确；B项，Z2在①③反应中分别为氧化产物和氧化剂，B错误；C项，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性强弱的顺序为XO－4Z2B2A3＋，C正确；D项，①中X元素的化合价由＋7降低到＋2，X2＋是还原产物，D正确。]氧化性、还原性强弱比较的其他两条依据(1)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。(2)根据氧化产物的价态高低判断同一物质在相同条件下，被不同氧化剂氧化的程度越大，氧化剂的氧化性越强。例如：2Fe＋3Cl2=====△2FeCl3Fe＋S=====△FeS氧化性：Cl2S。判断还原剂的还原性强弱与此类似。氧化还原反应的三条重要规律及应用1．守恒规律还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数＝氧化剂化合价降低的总数＝还原剂化合价升高的总数。应用：氧化还原反应方程式的配平和相关计算。2．价态规律(1)高低规律元素最高价态：只有氧化性。元素中间价态：既有氧化性又有还原性。元素最低价态：只有还原性。应用：判断物质的氧化性、还原性。(2)归中规律①同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态―→中间价态，遵循“只靠拢，不交叉”的规律。有下列三种情况：②同种元素相邻价态间不发生化学反应。应用：判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性。(3)歧化规律同种元素的中间价态生成高价态和低价态，即中间价态―→高价态＋低价态。3．先后规律(1)同一氧化剂与多种还原剂混合，还原性强的先被氧化。(2)同一还原剂与多种氧化剂混合，氧化性强的先被还原。应用：判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。3．用0.1mol·L－1的Na2SO3溶液30mL恰好将2×10－3mol的XO－4还原，则元素X在还原产物中的化合价是()A．＋1B．＋2C．＋3D．＋4D[氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素X在还原产物中的化合价为x，则有0.1mol·L－1×0.03L×(6－4)＝2×10－3mol×(7－x)，解得x＝4。]4．已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：①G→Q＋NaCl②Q＋H2O――→电解X＋H2③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O这五种化合物中氯元素化合价由低到高的顺序是()A．G、Y、Q、Z、XB．X、Z、Q、G、YC．X、Z、Q、Y、GD．G、Q、Y、Z、XA[由①得出Q中氯元素价态高于G，因为G必需介于Q和－1价的Cl之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的氢元素化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。]5．向含有硝酸铜、硝酸锌、硝酸铁[Fe(NO3)3]、硝酸银各0.1mol的混合溶液中加入0.1mol铁粉，充分搅拌后，铁溶解，溶液中不存在Fe3＋，同时析出0.1mol银。下列结论错误的是()A．氧化性：Zn2＋Cu2＋Fe3＋Ag＋B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋C．反应后，溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量之比为1∶2D．1mol铁可还原2molFe3＋A[根据题意，加入0.1molFe，先还原Ag＋和Fe3＋，故Ag＋、Fe3＋的氧化性比Cu2＋、Zn2＋的强。]用电子守恒法解题的一般步骤(1)找出氧化剂、还原剂及相应的氧化产物和还原产物。(2)找准相应原子或离子得失电子数(注意化学式中的粒子个数)。(3)根据题中给出物质的物质的量和电子守恒列等式：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)。系列微专题2：氧化还原反应的一般配平方法1．配平原则2．化合价升降法配平的一般步骤(以C与浓HNO3反应为例)(1)标注变价元素的化合价C0＋HN＋5O3(浓)△C＋4O2↑＋N＋4O2↑＋H2O(2)求升降总数(3)根据升降数目的最小公倍数确定氧化剂、还原剂的化学计量数，进而确定氧化产物、还原产物的化学计量数。(4)配平其他物质的化学计量数C＋4HNO3(浓)=====△CO2↑＋4NO2↑＋2H2O(5)检查两守恒：原子守恒和电子守恒。3．三种配平技巧(1)倒配法：适用于氧化剂与还原剂为同一物质。如：3S＋6KOH===2K2S＋K2SO3＋3H2O。(2)补加法：适用于部分被氧化或被还原的物质反应。如：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。(3)电荷守恒法：适用离子方程式。如：2MnO－4＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(1)____NH3＋___O2=====催化剂△____NO＋____H2O；(2)___MnO2＋__HCl(浓)=====△__MnCl2＋__Cl2↑＋___H2O；(3)____Cl2＋___KOH=====△___KCl＋___KClO3＋___H2O；(4)___Fe＋___H＋＋___NO－3===___Fe2＋＋___NO↑＋___H2O。[答案](1)4546(2)14112(3)36513(4)382324当堂提素养达标1．吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”，服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，由此推断Na2SeO3的作用是()A．作还原剂B．作氧化剂C．既作氧化剂又作还原剂D．既不作氧化剂又不作还原剂A[活性氧具有强氧化性，NaSeO3具有还原性，作还原剂。]2．已知反应：①Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2；②KClO3＋6HCl===3Cl2↑＋KCl＋3H2O；③2KBrO3＋Cl2===Br2＋2KClO3。下列说法正确的是()A．氧化性由强到弱的顺序为KBrO3KClO3Cl2Br2B．①中KCl是氧化产物，KBr发生还原反应C．③中1mol氧化剂参加反应得到电子2molD．反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6A[B项，KCl为还原产物，KBr发生氧化反应；C项，1mol氧化剂得到(5－0)mole－；D项，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5。]3．24mL0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20mL0.02mol·L－1的K2Cr2O7(重铬酸钾)溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则Cr在还原产物中的化合价为()A．＋2B．＋3C．＋4D．＋5B[令其化合价为＋x价，根据电子守恒知20×0.02×2×(6－x)＝24×0.05×(6－4)，解之：x＝3。]4．焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵，其作用是消除焊接处的铁锈。发生的反应体系中共有六种物质：NH4Cl、FeCl3、N2、Fe2O3、Fe和X。(1)根据题意，可判断出X是________(写化学式)。(2)写出并配平该反应的化学方程式：_________________。(3)发生氧化反应的物质是________，若反应生成3molN2，则Fe2O3能________(填“失去”或“得到”)________mol电子。[解析](1)根据焊药为氯化铵，其作用是消除焊接处的铁锈可知反应物为NH4Cl、Fe2O3，则该反应的生成物为FeCl3、N2、Fe和X，根据元素守恒可知X中含有H、O元素，则X为H2O。(2)由反应物和生成物可知，NH4Cl＋Fe2O3―→Fe＋FeCl3＋N2↑＋H2O，该反应Fe元素的化合价由＋3降低为0，N元素的化合价由－3升高到0，根据得失电子守恒和质量守恒定律可配平该方程式。(3)由该方程式可知，N元素的化合价升高，所以发生氧化反应的物质是NH4Cl；Fe元素的化合价从＋3降低到0，得到3个电子，若生成3molN2，则根据化学方程式可知得到电子的物质的量为3mol×3×2＝18mol。[答案](1)H2O(2)6NH4Cl＋4Fe2O3===6Fe＋2FeCl3＋3N2↑＋12H2O(3)NH4Cl得到