【最新】初升高高中化学衔接教材讲义专题06 氧化还原反应（讲解）

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专题06 氧化还原反应知识点一 氧化还原反应基本概念1.氧化反应和还原反应的实例与分类标准⑴氧化反应C+O2=CO2    3Fe+2O2=Fe3O4    CH4+2O2=CO2+H2O⑵还原反应H2+CuO=Cu+H2O    3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2    C+2CuO=Cu+CO2⑶分类标准：得氧失氧2.氧化反应和还原反应是同时进行的有氧化一定有还原，二者对立统一于同一个反应中，氧化反应和还原反应是同时发生的，这样的反应称为氧化还原反应。    失去氧，发生还原反应H2 + CuO= H2O + Cu 得到氧，发生氧化反应⑴氧化反应和还原反应是同时发生的，两者统一在同一个化学反应中；⑵有得氧失氧的反应一定是氧化还原反应，无得失氧的反应不一定不是氧化还原反应。                        氧化反应           氧化还反应化学反应                还原反应           非氧化还原反应知识点二 氧化还原反应的特征分析氧化还原反应中物质得到或失去氧原子后元素化合价的变化：反应物质得失氧原子元素化合价发生变化关系C+2CuO=Cu+CO2CuO失O，C得OCu从+2降为0，C从0升为+4 得氧升价失氧降价H2O+C=CO+H2  H2O失O，C得OH从+1降为0，C从0升为+2H2+CuO=Cu+H2OCuO失氧，H2得OCu从+2降为0，H从0升为+1 氧原子得失引起了化合价升降，没有氧原子得失是否就没有化合价升降呢？反应元素化合价发生变化是否是氧化还原反应关系Fe+CuSO4=FeSO4+CuCu从+2降为0，Fe从0升为+2  是元素化合价发生变化的是氧化还原反应 2Na+Cl2=2NaCl Cl从0降为-1，Na从0升为+1 是H2+CuO=Cu+H2OCu从+2降为0，H从0升为+1是 结论：⑴无论有无氧原子的得失，只要元素的化合价发生了变化，就属于氧化还原反应。⑵化合价升降是氧化还原的基本特征，可用来判断一个化学反应是否为氧化还原反应。典例1下列属于氧化还原反应的是A．CaCO3==CaO＋CO2↑ B．Mg3N2+3H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑C．Zn＋H2SO4= ZnSO4＋H2↑ D．NaHCO3＋HCl= NaCl＋CO2↑+H2O【答案】C【解析】A. CaCO3==CaO＋CO2↑，没有化合价的变化，不是氧化还原反应，故A错误；B. Mg3N2+3H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑，没有化合价的变化，不是氧化还原反应，故B错误；C. Zn＋H2SO4= ZnSO4＋H2↑，Zn从0价升到+2价，氢元素从+1价降到0价，是氧化还原反应，故C正确；D. NaHCO3＋HCl= NaCl＋CO2↑+H2O，没有化合价的变化，不是氧化还原反应，故D错误。变式训练1-1下列过程所包含的主要反应中不属于氧化还原反应的是( )
A 烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹
B 用煤气灶燃烧沼气,为炒菜提供热量
C 牛奶放置久了变质腐败
D 把1mL饱和三氯化铁溶液逐滴加入20mL到沸水中,边加边振荡.【答案】D【解析】铁生锈是铁由0价升高到+3价，属于氧化还原反应；煤气燃烧，CO、H2生成了CO2、H2O，元素化合价发生了变化，属于氧化还原反应；牛奶放置久了变质是被氧气氧化了，属于氧化还原反应；饱和三氯化铁溶液逐滴加入20mL到沸水中制备胶体，元素化合价没有发生变化，不属于氧化还原反应。变式训练1-2下列反应不属于氧化还原反应的是（　　）
A．Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
B．Ca（ClO）2+2HCl=CaCl2+2HClO
C．Pb3O4+8HCl（浓）=3PbCl2+Cl2↑+4H2O
D．3Cl2+6KOH（浓）=5KCl+KClO3+3H2O【答案】B【解析】A项，置换反应全部是氧化还原反应；B项，强酸制弱酸，元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应；C项，铅和氯元素发生了变化，属于氧化还原反应；D项，氯元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应。结论：有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应是氧化还原反应，置换反应全部是氧化还原反应，复分解反应全部是非氧化还原反应。知识点三 氧化还原反应的本质化学反应过程中有的元素有化合价的升降，元素化合价为什么有升降？化合价升降的本质是什么？从微观角度来分析反应：2Na+Cl2=2NaClNa原子失1个电子，带1个单位正电荷，显+1价  Na+Cl原子得1个电子，带1个单位负电荷，显-1价  Cl-H2+Cl2=2HClH原子提供1个电子，共用电子对偏离H原子，显+1价Cl原子提供1个电子，共用电子偏向Cl原子，显-1价化学反应中元素化合价的升降是因为反应过程中有电子得失或偏移。氧化还原反应的特征是：：化合价的升降。氧化还原反应的本质是：电子的转移（得失或偏移）。氧化还原反应守恒规律：得失电子总数相等（化合价升降总数相等）。总结：⑴有电子转移可化合价升降的反应是氧化还原反应。⑵化合价升降是氧化还原反应的特征；电子得失或偏移是氧化还原的本质。记忆：氧化反应：化合价升高，失去电子，被氧化—升失氧      还原反应：化合价降低，得到电子，被还原—降得还氧化反应与还原反应同时存在，相互对立，缺一不可，是既对立又统一的统一体。典例3氧化还原反应的本质是A.得氧和失氧   B.化合价的升降  C.有无新物质生成    D.电子的转移【答案】D【解析】氧化还原反应的特征是化合价升降，氧化还原反应的本质是电子转移。典例4 下列说法正确的是A.置换反应一定属于氧化还原反应      B.分解反应均不属于氧化还原反应C.复分解反应有的属于氧化还原反应    D.化合反应有的属于氧化还原反应【答案】A【解析】置换反应是单质和化合物反应，生成另一单质和化合物，元素化合价发生了变化，一定属于氧化还原反应。知识点四 氧化剂与还原剂氧化剂:得电子物质,所含元素化合价降低。还原剂:失电子物质,所含元素化合价升高。              失电子，化合价升高，被氧化氧化剂  +还原剂            还原产物  +氧化产物得电子，化合价降低，被还原例用双线桥表示下列反应中电子转移方向和数目，并指出氧化剂和还原剂。 1.2Fe+3Cl2=2FeCl3                2.2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2 3.2KNO3+3C+S=K2S+CO2+N2 典例5在汽车尾气处理装置中发生如下反应：4CO＋2NO24CO2＋N2。下列有关该反应的说法中正确的是A．NO2是还原剂 B．CO被氧化C．NO2发生氧化反应 D．CO得到电子【答案】B【解析】A．4CO＋2NO24CO2＋N2中，N元素的化合价降低，NO2为氧化剂，选项A错误；B．4CO＋2NO24CO2＋N2中，C元素的化合价升高，CO为还原剂，被氧化，选项B正确；C．4CO＋2NO24CO2＋N2中，N元素的化合价降低，NO2为氧化剂被还原，发生还原反应，选项C错误；D．4CO＋2NO24CO2＋N2中，C元素的化合价升高，CO失电子，被氧化，选项D错误。知识点五 常见的氧化剂与还原剂氧化剂还原剂1.活泼的非金属单质，如Cl2、O2、Br2、F22.高价金属阳离子，如Fe3+、Cu2+、Sn4+3.高价或较高价含氧化合物，如KMnO4、MnO2、KClO3、PbO24.过氧化物,如H2O2、Na2O21.活泼的金属单质，如K、Na、Mg2.某些非金属单质，如H2、C、Si3. 低价金属阳离子，如Fe2+、Cu+4.元素处于低价态时的氧化物，如NO、CO、SO25.非金属阴离子及低价化合物，S2-、I-、H2S6.非金属氢化物，如HBr、HI、H2S 典例6下列各项中的物质已经标明了其在使用过程中所发生的变化，其中不作氧化剂的是A.84消毒液消毒(NaClO→Cl-)    B.KClO3制氧气(KClO3→KCl)C.浓盐酸制氯气(HCl→Cl2)       D.稀盐酸制氢气(HCl→H2)【答案】C【解析】氧化剂在反应中元素的化合价降低，答案选C。知识点六 氧化还原反应的规律1、守恒律 化合价有升必有降，电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应，化合价升高总数与降低总数相等，失电子总数与得电子总数相等。典例7硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0 mL 0.10 mol/L Na2S2O3溶液恰好把标准状况下112 mL Cl2完全转化为Cl－，则S2O32－  将转化成 (       )A．S2－    B．S    C．SO32－    D．SO42－【答案】C【解析】Na2S2O3中硫的化合价为+2价，氧化产物中硫元素的化合价变为x价；根据得失电子守恒，，x=+4，故C正确。2、价态律 元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要呈现一种性质。物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现。如 HCl，既有氧化性（由氢元素表现出的性质），又有还原性（由氯元素表现出的性质）。 典例8下列微粒中，只有氧化性的是(　　)①S2-　②Fe2+　③Fe3+　④S　⑤H+　⑥Na+　⑦MgA．①⑦　　　B．②④　　　C．③⑤⑥　　　D．②④⑤⑥【答案】C【解析】元素在最高价时只有氧化性。S2-在最低价态，Fe2+处于中间价，Fe3+在最高价态，S在中间价态，H+在最高价态，Na+在最高价态，Mg处于最低价态，所以选C。典例9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．Na+、K、HCl　　　　　 B．Cl2、Al、H2C．NO2、Na、Al3+   D．O2、SO2、H2O【答案】A【解析】选。B项，Cl2、H2既有氧化性又有还原性；C项，NO2中N为+4价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性；D项，SO2中S为+4价，处于中间价态，H2O中H为+1价，处于最高价态，O为-2价，故SO2、H2O既有氧化性又有还原性。3、强弱律 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。典例10已知在某温度时发生如下三个反应：①C+CO22CO；②C+H2O(g)CO+H2；③CO+H2OCO2+H2，由此可判断，在该温度下，C、CO、H2的还原性的顺序是(　　)A．CO>C>H2　　　　    B．CO>H2>CC．C>H2>CO    D．C>CO>H2【答案】D【解析】在相同条件(温度)下，由①可知还原性：C>CO；由②知还原性：C>H2；由③知还原性：CO>H2。故还原性由强到弱的顺序为C>CO>H2。4、转化律 氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最容易；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；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。典例11一定量的KClO3中加入浓盐酸发生反应：KClO3+6HCl（浓）＝KCl+3Cl2↑+3H2O，其中发生氧化反应的元素和发生还原反应的元素的质量之比为（      ）A．1：6    B．6：1    C．1：5    D．5：1【答案】D【解析】根据化合价不交叉的原则，在KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O的反应中，KClO3中+5价的氯元素降为0价，该氯原子为被还原的氯原子，HCl中氯元素升为0价，该氯原子为被氧化的氯原子，氯化钾中的氯元素来自盐酸，则被氧化发生氧化反应的Cl为5，所以KClO3是氧化剂、部分HCl是还原剂，氧化剂被还原、还原剂被氧化，被氧化和被还原的元素都是Cl元素，其质量之比等于其物质的量之比=5：1，故选D。5、难易律 越易失电子的物质，失后就越难得电子，越易得电子的物质，得后就越难失去电子。一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的先发生反应；一种还原剂遇多种氧化剂时，氧化性最强的先发生反应。 典例12已知氧化性Cl2>Br2>I2，在含有Br-、I-的溶液中通入少量Cl2，先被氧化的离子是      。【答案】I-【解析】由氧化性Cl2>Br2>I2，可推断出还原性：I->Br-，因此I-先被氧化。课后练习：1．下面有关氧化还原反应的叙述正确的是(　　)A．在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化B．肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原C．非金属单质在反应中只作氧化剂D．某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原【答案】A【解析】A、反应2H2S+SO2＝3S↓+2H2O中，H、O元素的化合价不变，则氧化还原反应中不一定所有元素的化合价都发生变化，故A正确；B、反应2H2S+SO2＝3S↓+2H2O中只有硫元素的化合价变化，因此氧化还原反应中有一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，故B错误；C、由Cl2+H2O＝HCl+HClO可知，非金属单质在反应中既可作氧化剂又可作还原剂，故C错误；D、某元素从化合态变为游离态时，该元素可能被氧化，也可能被还原，故D错误。2．下列过程需要加还原剂实现的是（    ）A．Fe2+→Fe3+    B．H2O2→ O2    C．Cl2 →2Cl－    D．CO2 →CO32-【答案】C【解析】A．Fe2+→Fe3+的反应中Fe的化合价升高，需加入氧化剂才能实现，故A不选；B．H2O2→O2的反应中氧元素化合价升高，需加入氧化剂或发生自身的分解反应，故B不选；C．Cl2→2Cl－的反应中Cl元素的化合价降低，被还原，须加入还原剂才能实现，故C选；D．CO2→CO32-反应中所含元素化合价没有发生变化，不需要加入氧化剂，故D不选。3．在下列反应中，HCl作还原剂的是（    ）A．NaOH+HCl＝NaCl+H2O    B．MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑C．Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑    D．SO2+ Cl2+2H2O= H2SO4+2HCl【答案】B【解析】A、NaOH+HCl＝NaCl+H2O是中和反应，不是氧化还原反应，A错误；B、MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑中氯元素化合价升高，失去电子，被氧化，氯化氢作还原剂，B正确；C、Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑氢元素化合价降低，得到电子，被还原，氯化氢作氧化剂，C错误；D、SO2+ Cl2+2H2O= H2SO4+2HCl中氯化氢是还原产物，D错误，答案选B。4．根据下列反应判断有关的物质氧化性由强到弱的顺序是      （       ）H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4    2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2　3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3A．H2SO3＞I-＞Fe2+＞NO    B．NO＞Fe2+＞H2SO3＞I-C．HNO3＞Fe3+＞H2SO3＞I2    D．HNO3＞Fe3+＞I2＞H2SO4【答案】D【解析】在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，在反应H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4中碘是氧化剂，亚硫酸被氧化生成硫酸，所以氧化性是I2＞H2SO4；反应2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2中氯化铁是氧化剂，碘化氢被氧化生成单质碘，则氧化性是Fe3+＞I2；反应3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3中硝酸是氧化剂，氯化亚铁被氧化生成硝酸铁，则氧化性是HNO3＞Fe3+，所以氧化性强弱顺序是HNO3＞Fe3+＞I2＞H2SO4，答案选D。