第2章元素与物质世界第3节氧化剂和还原剂课时2氧化剂和还原剂目标与素养:1.认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。(宏观辨识)2.了解常见的氧化剂和还原剂,会从化合价的角度分析物质的氧化性和还原性。(微观探析)自主预习探新知一、氧化剂和还原剂及相关概念1.氧化剂和还原剂反应物(1)氧化剂:在氧化还原反应中,得到电子或所含元素化合价的物质。(2)还原剂:在氧化还原反应中,失去电子或所含元素化合价的物质。升高降低2.氧化产物和还原产物生成物(1)氧化产物:反应物中的某元素发生反应所对应的生成物。(2)还原产物:反应物中的某元素发生反应所对应的生成物。3.氧化性和还原性物质性质(1)氧化性:剂所表现出的________的性质。(2)还原性:剂所表现出的的性质。还原氧化氧化得电子失电子还原同一反应中,氧化剂和还原剂可以是同一种物质吗?氧化产物和还原产物呢?【提示】氧化剂和还原剂可以是同一种物质,如Cl2+H2O===HCl+HClO,氧化产物和还原产物也可以是同一物质,如2H2+O2=====点燃2H2O。二、常见的氧化剂和还原剂1.常见的氧化剂(1)非金属性较强的单质,如、等。(2)含有较高价态元素的盐,如、、等。(3)含有较高价态元素的含氧酸,如、等。2.常见的还原剂(1)活泼的金属单质,如Al、Fe、Zn。(2)某些单质,如H2、C等。(3)低价态元素的氧化物和盐,如一氧化碳、二氧化硫等。O2Cl2FeCl3KMnO4KClO3硝酸浓硫酸非金属1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)金属单质只能作还原剂,非金属单质只能作氧化剂。()(2)反应中,某元素化合价升高,表现还原性。()(3)1molAl比1molNa失电子数多,所以还原性:AlNa。()(4)难失电子的物质一定易得电子。()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×2.工业上利用铝热反应焊接钢轨间的缝隙,反应方程式如下:2Al+Fe2O3=====高温2Fe+Al2O3,其中Fe2O3是()A.氧化剂B.还原剂C.既是氧化剂又是还原剂D.既不是氧化剂又不是还原剂A[在上述反应中,铝元素的化合价从0价变成+3价,发生的是氧化反应,Al作还原剂,Fe2O3中的铁元素从+3价变成0价,作氧化剂。]3.下列物质中只有还原性的是()A.HClOB.NaC.CO2D.N2O5[答案]B核心突破攻重难氧化性、还原性强弱的判断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.根据元素活动性顺序判断(1)根据金属活动性顺序(2)根据非金属活动性顺序证据推理:氧化性、还原性强弱比较(1)物质氧化性、还原性的相对强弱取决于物质本身得失电子的难易程度,而不取决于一个原子得失电子数目的多少。(2)具有氧化性的物质不一定是氧化剂,具有还原性的物质不一定是还原剂,应视具体反应而定。(3)对同一元素而言,一般价态越高,氧化性越强,如Fe3+Fe2+Fe;价态越低,氧化性越弱,如S2-SSO2。(4)某些氧化剂的氧化性和还原剂的还原性的大小与下列因素有关。①温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性要强;②浓度:如硝酸的浓度越大其氧化性越强;③酸碱性:KMnO4的氧化性随溶液酸性的增强而增强。【典例】常温下,在下列溶液中发生如下反应:①16H++10Z-+2XO-4===2X2++5Z2+8H2O;②2A2++B2===2A3++2B-;③2B-+Z2===B2+2Z-。由此判断下列说法错误的是()A.反应Z2+2A2+===2A3++2Z-可以进行B.Z元素在①③反应中均被还原C.氧化性由强到弱的顺序是XO-4、Z2、B2、A3+D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+B[Z元素在①反应中被氧化,B项错误。依据氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,可得出:氧化性XO-4Z2B2A3+,还原性A2+B-Z-X2+,由还原性:A2+Z-可知,A项反应可以进行。]假设法判断氧化还原反应能否发生先假设反应成立⇓然后根据氧化性:氧化剂氧化产物;还原性:还原剂还原产物的规律列出假设反应中的上述反应。⇓结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实,反应成立;反之,则不成立。1.根据离子方程式:(1)2Fe3++2I-2Fe2++I2;(2)Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是()A.Br-、Fe2+、I-B.I-、Fe2+、Br-C.Br-、I-、Fe2+D.Fe2+、I-、Br-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,还原性:I-Fe2+,(2)中,还原性:Fe2+Br-。]2.已知在相同条件下,下列几种微粒的还原性强弱顺序为Cl-Br-Fe2+I-SO2,由此判断下列反应不能发生的是()A.2Fe3++SO2+2H2O===SO2-4+4H++2Fe2+B.2Br-+SO2-4+4H+===SO2+Br2+2H2OC.2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2B[B项,由化学方程式得出还原性:Br-SO2,与已知相矛盾,故B项中的反应不能发生。]当堂达标提素养1.在CaO+3C=====高温CaC2+CO↑中氧化剂与还原剂的质量比是()A.2∶1B.1∶2C.1∶1D.3∶1A[在该反应中只有碳元素的化合价发生了变化,3个碳原子,2个由0价变成-1价,得电子,作氧化剂;1个由0价变成+2价,失电子,作还原剂。故氧化剂与还原剂的质量比为2∶1。]2.下列叙述中正确的是()A.元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得B.得电子数越多的氧化剂,其氧化性就越强C.阳离子只能得到电子被还原,只能作氧化剂D.物质失电子的反应为还原反应A[氧化性的强弱是由得电子能力决定的,而非得电子数的多少,B不正确;阳离子也可失电子,如Fe2+,C不正确;物质失电子的反应为氧化反应,D不正确。]3.已知:X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力W2X2Y2Z2,下列氧化还原反应能发生的是()A.2NaW+Z2===2NaZ+W2B.2NaX+Z2===2NaZ+X2C.2NaX+Y2===X2+2NaYD.2NaZ+X2===2NaX+Z2D[假设方程式正确,找出氧化剂和氧化产物,根据氧化性:氧化剂氧化产物,得出氧化能力大小关系,再与题目中所给出的大小关系对比,若符合,则正确。]4.已知反应:①Cl2+2KBr===2KCl+Br2,②KClO3+6HCl(浓)===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的物质的量为2molD.反应②中的HCl只作还原剂A[分析题给反应,氧化性:①中:Cl2Br2、②中:KClO3Cl2、③中:KBrO3KClO3,A对;①中KCl是还原产物,KBr发生氧化反应,B错;③中氧化剂是KBrO3,其转化为Br2,故1molKBrO3参加反应得到电子的物质的量为5mol,C错;反应②中,还原剂是HCl,其中HCl还显酸性与K+形成KCl,D错。]5.实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应:KMnO4+HCl(浓)―→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O,此反应不需加热,常温下就可以迅速进行,而且对盐酸的浓度要求不高。(1)该反应中,氧化剂是________,还原剂是________。(2)配平上述方程式:__________________________。(3)当参加反应的氧化剂的物质的量是1mol时,电子转移数目为________。(4)氯化氢在该反应过程中表现出的化学性质有______(填字母)。A.酸性B.还原性C.氧化性D.挥发性[解析]据电子守恒和质量守恒可知,2KMn+7O4+16HC-1l(浓)===2KCl+2M+2得2×5e-nCl2+5C0失10×e-l2↑+8H2O,由元素化合价变化可知,KMnO4作氧化剂,HCl作还原剂,而且n(氧化剂)∶n(还原剂)=2∶10=1∶5。当n(KMnO4)=1mol时,转移的电子数目为5NA。由化学方程式可知,16molHCl参加反应,只有10mol作还原剂,所以HCl在反应中既表现还原性又表现酸性。[答案](1)KMnO4HCl(2)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(3)5NA(4)AB