1、第三单元 氧化还原反应,一 氧化还原反应,二 氧化还原反应中的电子转移,教材研读,突破一 氧化还原反应的强弱规律,突破二 氧化还原反应计算的常见方法得失电子守恒法,重难突破,一、氧化还原反应 1.氧化还原反应的本质及判断依据 (1)氧化还原反应的本质:电子 转移 (包括电子得失或电子对 偏移 )。 (2)判断依据:元素化合价的 升高 或 降低 。,教材研读,2.氧化还原反应的有关概念 (1)氧化反应: 失去 电子(化合价 升高 )的反应。 (2)还原反应: 得到 电子(化合价 降低 )的反应。 (3)氧化剂(被 还原 ): 得到 电子的物质(所含元素化合价 降低 的物质)。 (4)还原剂(被
2、氧化 ): 失去 电子的物质(所含元素化合价 升高 的物质)。,(5)氧化产物: 还原 剂失电子后的对应产物(包含化合价 升高的元素的产物)。 (6)还原产物: 氧化 剂得电子后的对应产物(包含化合价 降低的元素的产物)。,3.氧化还原反应与四大基本反应类型间的关系 (1)四种基本反应类型 a.化合反应:A+B AB; b.分解反应:AB A+B; c.置换反应:AB+C A+CB; d.复分解反应:AB+CD AD+CB。,(2)四种基本反应类型和氧化还原反应之间的关系 化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应;置换反应一定是氧化还原 反应;复分解反应一定不是氧化还原反应。,4.常见的氧化剂和
3、还原剂 (1)常见的氧化剂 a.某些活泼的非金属单质:如Cl2,一般被还原为 Cl- 。 b.元素处于高价态的物质:如浓硫酸,一般被还原为 SO2 。 c.过氧化物:如H2O2,一般被还原为 H2O 。 (2)常见的还原剂 a.活泼的金属单质:如Zn,一般被氧化为 Zn2+ 。 b.某些活泼的非金属单质:如H2,一般被氧化为 H2O 。,c.元素处于低价态的物质:如CO,一般被氧化为 CO2 。 (3)具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。 还原产物 中间价态 氧化产物Fe Fe2+ Fe3+ S S S H2O H2O2 O2,二、氧化还原反应中的电子转移 1.双线桥法注意事项: (1)
4、箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。 (2)箭头方向不代表电子转移的方向,仅表示 电子转移前后的变化 。,(3)在“桥”上标明电子的“得”与“失”,且得失电子总数应相等。,2.单线桥法注意事项: (1)箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。 (2)箭头方向表示 电子转移的方向 。 (3)在“桥”上标明转移的 电子总数 。,1.现有下列三个氧化还原反应: 2FeCl3+2KI 2FeCl2+2KCl+I2 2FeCl2+Cl2 2FeCl3 2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 若某溶液中含有Fe2+、Cl-和I-,要除去I-而
5、不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试 剂是 ( C ) A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl,2.下列颜色变化与氧化还原反应无关的是 ( B ) A.将乙醇滴入酸性K2Cr2O7溶液中,溶液由橙色变为绿色 B.将SO2通入滴有酚酞试液的NaOH溶液中,溶液红色褪去 C.将H2C2O4溶液滴入酸性KMnO4溶液中,溶液紫色褪去 D.将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色,3.ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可 通过以下反应制得:2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2+K2SO4+2CO2 +2H2O。关于该反应,下列说法不正确的是
6、 ( C ) A.CO2是氧化产物 B.H2C2O4在反应中被氧化 C.H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性 D.ClO2作水处理剂时,利用了其强氧化性,4.乙醇与酸性K2Cr2O7溶液混合可发生如下反应(未配平):Cr2 +C2H5 OH+H+ Cr3+CH3COOH+H2O。下列叙述不正确的是 ( D ) A.Cr2 中Cr元素的化合价为+6 B.氧化产物为CH3COOH C.K2Cr2O7溶液常用硫酸酸化 D.1 mol C2H5OH发生上述反应转移2 mol e-,突破一 氧化还原反应的强弱规律(1)含义 在浓度相差不大的溶液中: a.同时含有几种还原剂 首先被氧化的是还原性最强的
7、物质。 如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性:Fe2+Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。,重难突破,b.同时含有几种氧化剂 首先被还原的是氧化性最强的物 质。 如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+Cu2+ H+, 所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次与Cu2+、H+反应。 (2)应用:判断物质发生氧化还原反应的先后顺序;判断氧化还原反应中 物质氧化性、还原性的相对强弱;判断某氧化还原反应能否发生。,典例1 已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性 的强弱顺序为Fe2+H2O2I-SO2,则下列反应不能发生的是 ( C
8、) A.2Fe3+SO2+2H2O 2Fe2+S +4H+ B.I2+SO2+2H2O H2SO4+2HI C.H2O2+H2SO4 SO2+O2+2H2O D.2Fe3+H2O2 2Fe2+O2+2H+,解析 A项,还原性:SO2Fe2+,反应能发生;B项,还原性:SO2I-,反应能发生;C项,还原性:H2O2Fe2+,反应能发生。,1-1 已知:2Fe2+Br2 2Fe3+2Br-,2Fe3+2I- 2Fe2+I2。向FeI2、 FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如 图所示。下列有关说法中不正确的是 ( C ),A.还原性:I-Fe2+Br- B.原混合溶液中
9、FeBr2的物质的量为3 mol C.当通入1 mol Cl2时,溶液中发生的反应为 2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl- D.原溶液中n(Fe2+)n(I-)n(Br-)=213,解析 由已知反应可知还原性:I-Fe2+Br-,则通入氯气后,I-最先反应,Br- 最后反应。分析图像可知,原溶液中I-、Br-、Fe2+的物质的量分别为2 mol、6 mol、4 mol,所以原溶液中FeBr2的物质的量为3 mol;当通入1 mol Cl2时,发生的反应为Cl2+2I- I2+2Cl-。,1-2 在室温下,发生下列几种反应: 16H+10Z-+2X 2X2+5Z2+8H2O 2A2+B2 2A3
10、+2B- 2B-+Z2 B2+2Z- 根据上述反应,判断下列结论错误的是 ( A ) A.要除去含有A2+、Z-和B-混合溶液中的A2+,而不氧化Z-和B-,应加入Z2 B.还原性强弱顺序为A2+B-Z-X2+ C.X2+是X 的还原产物,B2是B-的氧化产物,D.在溶液中可能发生反应:8H+5A2+X X2+5A3+4H2O,解析 氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,反应 16H+10Z-+2X 2X2+5Z2+8H2O中,氧化性:X Z2;反应2A2+B22A3+2B-中,氧化性:B2A3+;反应2B-+Z2 B2+2Z-中,氧化性:Z2 B2,则氧化性强弱顺序是X Z2B2
11、A3+,所以要除去含有A2+、Z-和B-混 合溶液中的A2+,而不氧化Z-和B-,应加入B2,故A错误;还原剂的还原性强 于还原产物的还原性,由反应中还原性的比较可知,还原性强弱 顺序为A2+B-Z-X2+,故B正确;反应中X元素的化合价降低,则X 为 氧化剂,则X2+是X 的还原产物,反应中B-发生氧化反应生成B2,即B2,是B-的氧化产物,故C正确;根据A项中的分析,氧化性强弱顺序是X Z2 B2A3+,所以X 能氧化A2+,发生的反应为8H+5A2+X X2+5A3+ +4H2O,故D正确。,突破二 氧化还原反应计算的常见方法得失电子守恒法得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒的区别和联系,典
12、例2 Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原 为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为116,则x的值为 ( D ) A.2 B.3 C.4 D.5,解析 根据题意可知,Na2 xNa2 O4,Na O Na 根据得失电子守恒可得: x=162 解得x=5。,温馨提示 得失电子守恒法解题的“3步流程”,2-1 汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3 K2O+ xNa2O+16N2,下列说法错误的是 ( D ) A.x=5 B.每生成16 mol N2转移10 mol电子 C.N2既是氧化产物又是还原产物 D.反应中氧化
13、产物与还原产物的质量之比为115,解析 据Na原子守恒可知,2x=10,则有x=5,A项正确;该反应中,N元素由 +5价、- 价变为0价,故每生成16 mol N2转移10 mol电子,B项正确;该反 应中,N元素既被氧化又被还原,则N2既是氧化产物又是还原产物,C项正 确;生成16 mol N2时,有15 mol N2是氧化产物,1 mol N2是还原产物,则氧 化产物与还原产物的质量之比为151,D项错误。,2-2 四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛,是 临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。水热 法制备Fe3O4磁性纳米颗粒的反应是3Fe2+2
14、S2 +O2+xOH- Fe3O4 +S4 +2H2O。请回答下列问题。 (1)水热法制备Fe3O4磁性纳米颗粒的反应中,还原剂是 。 (2)反应的化学方程式中x= 。 (3)每生成1 mol Fe3O4,反应转移的电子为 mol,被Fe2+还原的O2 的物质的量为 mol。,答案 (1)Fe2+、S2 (2)4 (3)4 0.5,解析 (2)根据电荷守恒得:x+22-32=2,解得x=4。(3)根据还原剂失电 子总数等于氧化剂得电子总数,当生成1 mol Fe3O4时,反应转移的电子的 物质的量即是4 mol,O2得电子的物质的量为4 mol。设被Fe2+还原的O2 的物质的量为y,根据得失电子守恒得:4y=1 mol3( -2),解得y=0.5 mol。,
