高三化學重要的氧化劑和還原劑重難點解析 人教版

1、高三化學重要的氧化劑和還原劑重難點解析一. 本周教學內容重要的氧化劑和還原劑二. 重點、難點1. 熟悉常見的氧化劑和還原劑。2. 重要的氧化劑和還原劑的常見反應。3. 熟練使用單線橋分析氧化還原反應及電子轉移情況。三. 具體內容（一）重要的氧化劑和還原劑1. 氧化還原反應的基本概念氧化還原反應從化合價的角度來說是指有元素化合價升降的化學反應；從本質上來看則是指有電子轉移（得失或偏移）的反應。涉及氧化劑、還原劑、氧化性、還原性等概念。（1）氧化劑、還原劑的概念及它們在氧化還原反應中關系，及其本質變化及外在表現。氧化劑是指在反應中得到電子（或電子對偏向）的物質，表現為反應后所含某些元素化合價降低。

2、氧化劑具有氧化性，在反應中本身被還原，其生成物叫還原產物。還原劑是指在反應中失去電子（或電子對偏離）的物質，表現為反應后所含某些元素化合價升高，還原劑具有還原性，在反應中本身被氧化，其生成物是氧化產物。（2）氧化劑和還原劑是性質相反的物質在氧化還原反應中，還原劑把電子轉移給氧化劑，即還原劑是電子的給予體，氧化性是電子的接受體。（3）氧化還原反應中各概念間的關系 2. 氧化還原反應的判斷和分析（1）氧化還原反應的判斷判斷一個化學反應是否為氧化還原反應，常根據反應中有無元素的化合價變化（有升有降）來判斷。判斷一個反應是否為氧化還原反應的技巧： 當有單質參與反應，或有單質生成時可認為該反應一定是氧化

3、還原反應。 有機物發(fā)生的反應，當分子中引入氧或失去氫可認為被氧化，反之分子中失去氧或得到氫可認為被還原。（2）氧化還原反應的分析在氧化還原反應化學方程式里，除了可用箭頭表明同一元素原子的電子轉移情況外，還可以用箭頭表示不同原子的電子轉移情況。用箭頭表明同一元素原子的電子轉移情況即大家熟悉的“雙線橋”。如： 用箭頭表示不同原子的電子轉移情況“單線橋”。如： 更好地體現了氧化劑和還原劑在反應中的關系。再如： 單線橋分析氧化還原反應可簡單表示為 反應中電子轉移總數等于還原劑給出的電子總數，也必然等于氧化劑接受的電子總數。3. 常見的氧化劑、還原劑（1）物質在反應中是作為氧化劑還是作為還原劑，主要取決

4、于元素的化合價。 元素處于最高價時，它的原子只能得到電子，因此該元素只能作氧化劑，如 、。 元素處于中間價態(tài)時，它的原子隨反應條件不同，既能得電子，又能失電子，因此該元素既能作氧化劑，又能作還原劑，如 和 。 元素處于最低價時，它的原子則只能失去電子，因此該元素只能作還原劑，如 。（2）重要的氧化劑 活潑非金屬單質，如F2、Cl2、Br2、O2等。 元素處于高價時的氧化物、含氧酸、鹽等，如MnO2，NO2；濃H2SO4，HNO3；KMnO4，KClO3，FeCl3等。 過氧化物，如Na2O2，H2O2等。（3）重要的還原劑 活潑的金屬單質，如Na，K，Zn，Fe等。 某些非金屬單質，如H2，C

5、，Si等。 元素處于低化合價時的氧化物，如CO，SO2等。 元素處于低化合價時的酸，如HCl（濃），HBr，HI，H2S等。 元素處于低化合價時的鹽，如Na2SO3，FeSO4等。（二）重要氧化劑和還原劑的常見反應1. 實驗分析（1）Cl2，Br2，I2氧化性的比較。鹵素單質氧化性順序按F2，Cl2，Br2，I2的順序逐漸減弱。問題討論當把Cl2和HBr混合會有何現象？若將碘化鉀淀粉試紙置于盛Cl2的集氣瓶上一定有變化嗎？若想觀察到期望的現象應如何操作？若熏久了又會有何現象？簡析Cl2可與HBr反應：Cl2+2HBr=2HCl+Br2，可看到有橙紅色液滴生成，且Cl2的黃綠色變淡，干燥的碘化鉀

6、淀粉試紙與Cl2不反應，因為該反應為離子反應，需在溶液中進行；故需將試紙先用蒸餾水濕潤，但熏久了，由于潮濕的Cl2還有另一重要性質漂白性，會使變藍的試紙又褪色。（2）Fe，Fe2+，Fe3+間的氧化還原反應。Fe與強氧化劑（足量）直接反應可被氧化為 ，而與弱氧化劑（如H+，S等）反應被氧化為 ；且 可被強氧化劑（如Cl2，Br2，HNO3、）等氧化為 。問題討論 Fe與濃硫酸反應一定只能得到Fe2(SO4)3嗎？ FeSO4溶液中加溴水可氧化Fe2+為Fe3+，改用氯水、碘水行嗎？ 鐵鹽（Fe3+）如何轉化為亞鐵鹽（Fe2+）？向FeCl3溶液中加Cu粉行嗎？通入SO2行嗎？ FeCl3溶液可

7、與KSCN溶液反應而使溶液呈血紅色，還有什么溶液也可與FeCl3溶液反應而發(fā)生顏色變化？答： 鐵過量時得FeSO4。 氯水可代替溴水，碘水不行，因：2Fe3+2I=2Fe2+I2。 加入還原劑可還原Fe3+，Cu粉和SO2均能還原Fe3+得到Fe2+。 苯酚溶液中加入FeCl3溶液呈紫色。2. 氧化劑、還原劑之間反應規(guī)律（1）對于氧化劑來說，同族元素的非金屬原子，它們的最外層電子數相同而電子層數不同時，電子層數越多，原子半徑越大，就越難得電子。因此，它們單質的氧化性就越弱。（2）金屬單質的還原性強弱一般與金屬活動順序相一致。（3）元素處于高價的物質具有氧化性，在一定條件下可與還原劑反應，在生成

8、的新物質中該元素的化合價降低。（4）元素處于低價的物質具有還原性，在一定條件下可與氧化劑反應，在生成的新物質中該元素的化合價升高。（5）稀硫酸與活潑金屬單質反應時，是氧化劑，起氧化作用的是 ，被還原生成H2，濃硫酸是強氧化劑，與還原劑反應時，起氧化作用的是 ，被還原后一般生成SO2。（6）不論濃硝酸還是稀硝酸都是氧化性極強的強氧化劑，幾乎能與所有的金屬或非金屬發(fā)生氧化還原反應，反應時，主要是 得到電子被還原成NO2，NO等。一般來說濃硝酸常被還原為NO2，稀硝酸常被還原為NO。（7）變價金屬元素，一般處于最高價時的氧化性最強，隨著化合價降低，其氧化性減弱，還原性增強。氧化劑與還原劑在一定條件下

9、反應時，一般是生成相對弱的還原劑和相對弱的氧化劑，即在適宜的條件下，可用氧化性強的物質制取氧化性弱的物質，也可用還原性強的物質制取還原性弱的物質。 常見的氧化性、還原劑及其還原產物、氧化產物，填寫下表氧化劑還原產物還原劑氧化產物O2活潑金屬Cl2，Br2，I2H2濃H2SO4CHNO3SiMnO4-COFe3+Fe2+Na2O2，H2O2SO2，SO32-答案：氧化劑還原產物還原劑氧化產物O2，活潑金屬金屬離子Cl2，Br2，I2Cl，Br，IH2H2O，濃H2SO4SO2，S，H2SCCO，CO2HNO3NO，NO2，NH4+SiSiO2，SiCl4MnO4-Mn2+，MnO2、MnO42C

10、OCO2Fe3+Fe2+，FeFe2+Fe3+Na2O2，H2O2O2-，H2OSO2，SO32-SO3，SO42-（三）判斷氧化劑或還原劑強弱的依據1. 根據方程式判斷 氧化性：氧化劑>氧化產物還原性：還原劑>還原產物2. 根據反應條件判斷當不同氧化劑作用于同一還原劑時，如氧化產物價態(tài)相同，可根據反應條件的難易來進行判斷，如：4HCl（濃）+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl216HCl（濃）+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2易知氧化性：KMnO4>MnO2。3. 由氧化產物的價態(tài)高價來判斷當含變價元素的還原劑在相似的條件下作用于不同的氧化劑時，可

11、由氧化產物相關元素價態(tài)的高低來判斷氧化劑氧化性的強弱。如：2Fe+3Cl2 2FeCl3Fe+S FeS可知氧化性：Cl2>S。4. 根據元素周期表判斷（1）同主族元素（從上到下）：非金屬原子（或單質）氧化性逐漸減弱，對應陰離子還原性逐漸增強；金屬原子（或單質）還原性逐漸增強，對應陽離子氧化性逐漸減弱。（2）同周期元素（從左到右）：原子或單質還原性逐漸減弱，氧化性逐漸增強。陽離子的氧化性逐漸增強，陰離子的還原性逐漸減弱?！镜湫屠}】1. 氧化還原反應中電子轉移的方向和數目例1 標出反應11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4的電子轉移方向和數目，該反應

12、中氧化劑有_，還原劑為_，1mol CuSO4中能氧化P原子的物質的量是_。答案：解析：可以先標出有變價的元素的化合價，發(fā)現P元素的化合價有升有降，則其既作了氧化劑又作了還原劑，CuSO4中的Cu元素化合價降低，故CuSO4也是氧化劑，因為1mol CuSO4在反應中只有Cu能獲得1mol e，而1mol P被氧化會能出5mol e，故1mol CuSO4反應氧化0.2mol P。 2. 氧化劑、還原劑的確定例2 氫陰離子（H）能和NH3反應：H+NH3=NH2- +H2。根據上述反應事實可以得到的正確結論是（ ）A. NH3具有還原性 B. H是很強的還原劑C. 該反應的還原產物是H2D.

13、該反應屬于置換反應答案：B解析：液氨中NH3分子能發(fā)生如下的電離NH3= +H+，H與NH3分子的反應實質上就是H和NH3分子電離出來的H+發(fā)生反應生成H2，由于H失電子能力強，所以H是很強的還原劑。NH3分子中的H得到電子，它是氧化劑。H2是H失電子的氧化產物，也是H+得電子的還原產物，因此H2既是氧化產物又是還原產物。由于該反應中無單質參加，該反應不符合置換反應的定義。3. 判斷氧化劑、還原劑的相對強弱例3 根據下列反應，判斷M、N、P、Q的還原性由強到弱的順序是（ ） NCl2+P=N+PCl2 2MCl3+3N=2M+3NCl2 3QCl2+2M=2MCl3+3QA. M>N&g

14、t;P>Q B. P>N>M>Q C. Q>P>N>M D. N>M>P>Q答案：B解析：根據氧化還原劑反應的規(guī)律可知，當一個氧化還原反應按正反應方向進行時，一般情況下，氧化性是：氧化劑>氧化產物；還原性是：還原劑>還原產物。對于反應，還原劑是P，還原產物N，因此還原性是P>N；對于反應，還原劑是N，還原產物是M，還原性是N>M，以此類推反應中還原性M>Q。根據以上關系可得：還原性是P>N>M>Q。例4 現有下列三個氧化還原反應存在： 2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2；

15、 2FeCl2+Cl2=2FeCl3； 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2。若某溶液中有Fe2+和I共存，要氧化除去I而又不影響Fe2+和Cl。下列試劑中，可加入的試劑是（ ）A. Cl2 B. KMnO4 C. FeCl3 D. HCl答案：C解析：可由三個反應方程式得出如下結論：氧化性：MnO4- >Cl2>Fe3+>I2；還原性：Mn2+<Cl<Fe2+<I。所以MnO4- 可氧化Cl、Fe2+、I，Cl2能氧化Fe2+、I，只有Fe3+只能氧化I，因而符合題意的氧化劑只能為C。4. 氧化還原反應的分析例5 在新生代的

16、海水里有一種鐵細菌，它們攝取海水中的Fe2+，把它轉變?yōu)樗鼈兊钠で剩梢杂肍e2O3來表示其中的鐵），后來便沉積下來形成鐵礦，這個用酶為催化劑的反應的另一反應物是CO2，它在反應后轉變成有機物（用甲醛表示），寫出該反應的離子方程式并標出電子轉移的方向和數目。答案：解析：題意可得，該反應的反應物有Fe2+、CO2等，氧化產物為Fe2O3，還原產物為HCHO，有無其他反應物或生成物呢？我們可以先初步寫出一個不完整的方程式：Fe2+CO2Fe2O3+HCHO，不難看出，由原子守恒可知缺少含H的反應物，那是H+呢還是H2O呢？根據新生代海水中不可能有強酸存在，猜測H2O更合理，于是將上反應進一步寫成：

17、Fe2+CO2+H2OFe2O3+HCHO，然后進行配平，根據氧化還原方程式配平的一般步驟： 先考慮電子守恒，配平發(fā)生氧化還原反應的氧化劑、還原劑的化學計量數為：4Fe2+1CO2+H2O2Fe2O3+1HCHO； 再考慮電荷守恒，使左右兩邊凈電荷相等，易知右邊尚缺陽離子，顯然為H+。 最后考慮原子守恒以觀察法配平修正所有物質的化學計量數。5. 有關氧化還原反應的計算例6 在3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2反應中，若有5mol水作還原劑時，則由水還原的BrF3的物質的量為多少？答案：見解析解析：對于本題的回答，很多同學會稍加思索后回答為3 mol，該答案是錯誤的。因為仔細

18、分析本反應就可發(fā)現反應物BrF3既作氧化劑，又作還原劑，而H2O只有一部分作還原劑，還有一部分僅作反應物而沒有發(fā)生化合價的變化。在該反應中3mol BrF3，其中1 mol作還原劑，2 mol作氧化劑，5 mol H2O中只有2 mol H2O作還原劑，也就是在反應中是2 mol H2O、1 mol BrF3共同還原2mol BrF3。因此要回答5 mol H2O還原多少BrF3可從得失電子數目來計算。5 mol H2O共失去電子2e×5 mol=10 mol e，而1 mol 得電子3e×1 mol=3 mol e，根據電子守恒則由水還原的BrF3的物質的量為mol。a.

19、 判斷反應是否屬于氧化還原反應，并判斷氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物，配平氧化還原反應的方程式，計算電子轉移的數目，比較氧化劑的氧化性或還原劑的還原性的強弱，這些常規(guī)考點的題型以選擇題和填空題為主。例7（2002·上海）在氯氧化法處理含CN的廢水過程中，液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽（其毒性僅為氰化物的千分之一），氰酸鹽進一步被氧化為無毒物質。（1）某廠廢水中含KCN，其濃度為650mg·L-1，現用氯氧化法處理，發(fā)生如下反應（其中N均為-3價）：KCN+2KOH+Cl2KOCN+2KCl+H2O，被氧化的元素是_。（2）投入過量液氯，可將氰酸鹽進一步氧化為氮

20、氣，請配平下列化學方程式，并標出電子轉移方向和數目：_KOCN+_KOH+_Cl2_CO2+_N2+_KCl+_H2O（3）若處理上述廢水20L，使KCN完全轉化為無毒物質，至少需液氯_g。答案：（1）碳 （2）2，4，3，2，1，6，2 （3）35.5解析：（1）在反應KCN+2KOH+Cl2_KOCN+2KCl+H2O中，碳元素的化合價從+2價上升到+4，失電子，被氧化。（2）從KOCN+KOH+Cl2CO2+N2+KCl+H2O可知，N元素的化合價從3升至0，而Cl元素的化合價從0降至1，根據氧化還原反應中元素化合價升降數相等的規(guī)律，即可配得： 2KOCN+4KOH+3Cl22CO2+N

21、2+2H2O+6KCl。（3）從KCN+2KOH+Cl2KOCN+2KCl+H2O和2KOCN+4KOH+3Cl22CO2+N2+6KCl+2H2O可知2KCN+8KOH+5Cl22CO2+N2+10KCl+4H2O即2KCN5Cl2。處理上述20L廢水，使得KCN完全轉化為無毒物質、至少需液氯質量為=35.5gb. 依據質量守恒、電子守恒、電荷守恒等解決一些計算型問題例8（2000·全國）在一定條件下，NO跟NH3可以發(fā)生反應生成N2和H2O?，F在NO與NH3的混合物1 mol，充分反應后得產物中經還原得到的N2比經氧化得到的N2多1.4g。（1）寫出反應的化學方程式并標出電子轉移

22、的方向和數目。（2）若以上反應進行完全，試計算原反應混合物中NO與NH3的物質的量可能各是多少？答案：（2）0.3mol NO和0.7mol NH3或0.2mol NH3和0.8mol NO解析：（1）略。（2）6 mol NO還原得到3 mol N2，4 mol NH3氧化得到2 mol N2，兩者相差1 mol N2，現相差N2 1.4g，即0.05mol，相當于0.3mol NO和0.2NH3反應。依題意NO和NH3的總質量的量為1 mol, 其中必有一種為過量，所以有兩種情況：0.3mol NO和0.7mol NH3；0.2mol NH3和0.8mol NO。1. 下列說法中，正確的是

23、（ ）A. 氧化劑具有氧化性 B. 氧化劑發(fā)生氧化反應C. 氧化劑發(fā)生反應后生成氧化產物 D. 氧化還原反應的任何一種反應物不是氧化劑就必定是還原劑2. 鹽酸與氯氣均可以和鐵反應，從產物中比較可得出氯氣比鹽酸強的性質是（ ）A. 氧化性 B. 還原性 C. 酸性 D. 金屬性3. 下列說法中完全正確的是（ ）A. 失電子難的原子，其獲得電子的能力一定強B. 在反應中，金屬單質只表現還原性，非金屬單質只表現氧化性C. L層比M層多一個電子的元素，其單質一定具有較強的氧化性D. 有單質參加的化學反應不一定都是氧化還原反應4. 下列各組物質中，通常作氧化劑的是（ ）A. SO2、H2O、N2 B.

24、HNO3、F2、KMnO4 C. CO、Br2、CO2 D. HNO3、FeSO4、NaClO5. 下列敘述中，正確的是（ ）A. 含金屬元素的離子不一定是陽離子B. 在氧化還原反應中，非金屬單質一定是氧化劑C. 某元素從化合態(tài)變化游離態(tài)時，該元素一定被還原D. 金屬陽離子被還原一定得到金屬單質6. 下列各組中的離子因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存的是（ ）A. H+、Na+、SO32、Cl B. Ca2+、K+、S2、CO32C. Fe2+、H+、Cl、NO3 D. HCO3、Br、OH、SO427. 根據下列三個反應的化學方程式，下列關系式正確的是（ ） I2+SO2+2H2O=H2SO4

25、+2HI 2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 2FeCl2+Cl2=2FeCl3A. 氧化性：Fe3+>Cl2>H2SO4>I2 B. 還原性：SO2>I Fe2+>ClC. 2Fe+3I2 水2FeI3 D. FeI2+Cl2=FeCl2+I28. Zn+NH4NO3+2HNO3=Zn（NO3）2+N2+3H2O的反應中，參加反應的鋅和被還原的硝酸根的物質的量之比是（ ）A. 1:3 B. 1:1 C. 1:2 D. 3:19. 鋅和某濃度的HNO3反應時，若參加反應的鋅與HNO3的物質的量之比為2：5，則HNO3的還原產物可能是（ ）A. NH

26、4NO3 B. N2O C. NO D. NO210. 硫酸銨在強熱條件下分解生成NH3、SO2、N2和水的反應中氧化產物和還原產物的物質的量之比是（ ）A. 2:3 B. 4:3 C. 1:1 D. 1:311. 有X、Y、Z三種金屬，把Y投入XCl2溶液中一段時間后，溶液質量增大，把Z投入YSO4溶液中一段時間后，溶液的質量減小，則這三種金屬的還原性由強到弱的順序正確的是（ ）A. XYZ B. YXZ C. ZYX D. ZXY12. 為消除碘缺乏病，衛(wèi)生部規(guī)定食鹽必須加碘，其中的碘以碘酸鉀（KIO3）形式存在。已知在溶液中IO3可和I-發(fā)生反應:IO3+ 5I+ 6H+3I2 + 3H

27、2O根據此反應，可用試紙和日常生活中常見的物質進行實驗，證明在食鹽中存在IO3?？晒┻x用的物質有： 自來水， 藍色石蕊試紙， 碘化鉀淀粉試紙， 淀粉， 食糖， 食醋， 白酒。進行上述實驗時必須使用的物質是（ ）A. B. C. D. 13. 24mL濃度為0.05mol/LNa2SO3溶液，恰好與20mL濃度為0.02mol/LK2Cr2O7溶液完全反應，則元素Cr在被還原的產物中的化合價是（ ）A. +6 B. +3 C. +2 D. 014. 氯氣通入含有下列離子的溶液中不會與下列反應的離子是（ ）A. OH B. S2 C. SO32 D. H+15. 制備氰氨基化鈣的化學方程式 CaC

28、O3 + 2HCNCaCN2 +CO+H2 +CO2 在反應中（ ）A. 氫元素被氧化，碳元素被還原 B. HCN既是氧化劑，又是還原劑C. CaCN2是氧化產物，H2是還原產物 D. CO為氧化產物，H2為還原產物16. 酸化的KMnO4溶液中加入H2O2，MnO4被還原成Mn2+，并有O2放出，寫出反應的離子方程式_。17. 在KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O的反應中，氧化劑是_，還原劑是_，被氧化的元素是_。被還原的元素是_，氧化產物_，還原產物_。18. NaBH4是一種強還原劑（1）NaBH4極易溶于水，并與水劇烈反應放出H2,反應后硼以存在,寫出反應的離子方程式_。

29、實驗表明溶液酸性越強，生成H2的速度越快，其原因是_。（2）在堿性條件下，NaBH4不是與水反應,而可使許多金屬離子還原為原子，硼仍以存在。例如冶金工業(yè)中，用NaBH4可使Au3+的廢液中的Au3+還原，其離子反應方程式是_。（3）在20世紀60年代，德國的拜爾藥廠用下面的反應把NaBH4的生產發(fā)展成工業(yè)規(guī)模：Na2B4O7+Na+H2+SiO2NaBH4+Na2SiO3試配平上述化學反應方程式。19. 配平下列氧化還原反應，指出氧化劑，還原劑，氧化產物，還原產物，標出電子轉移的方向和數目（1） CuSO4 + KI CuI + I2 + （2） NO2 + H2O HNO3 + NO20. 高錳酸鉀和氫溴酸溶液可以發(fā)生下列反應：KMnO4 + HBr ® Br2 + MnBr2 + KBr + H2O其中還原劑是 。若消耗0.1mol氧化劑，則被氧化的還原劑的物質的量是 mol。21. 化學實驗中，如使某步中的有害產物作為另一步的反應物，形成一個循環(huán)，就可不再向環(huán)境排放該種有害物質。例如：（1）在上述有編號的步驟中，需用還原劑的是 ，需用氧