考點突破--氧化還原反應

考點一  氧化還原反應的相關概念及其表示方法

 

1．本質和特徵

2．反應關係

 

3．電子轉移的表示方法

請分別用單線橋法和雙線橋法表示Cu與稀硝酸反應中電子轉移的方向和數目：

(1)雙線橋法：

 

(2)單線橋法：

 

4．氧化還原反應與四種基本反應類型間的關係

 

命題點1　氧化還原反應的概念辨析

 

破解氧化還原反應概念題的「兩個關鍵」

(1)理清知識線索：

(2)明確方法思路：找變價、判類型、分升降、定其他。其中「找變價」是非常關鍵的一步，特別是不同反應物中含有同種元素的氧化還原反應，必須弄清元素化合價的變化情況。

命題點2　氧化還原反應中電子轉移的分析方法

[方法技巧]

分析氧化還原反應中電子轉移數目的關鍵——標出元素化合價

(1)基本方法：先標出熟悉元素的化合價，再根據化合物中正負化合價的代數和為零的原則求解其他元素的化合價。

(2)熟記常見元素的化合價：一價氫、鉀、鈉、氟、氯、溴、碘、銀；二價氧、鈣、鋇、鎂、鋅；三鋁、四矽、五價磷；說變價也不難，二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全；銅汞二價最常見。

(3)明確一些特殊物質中元素的化合價：

考點二  常見的氧化劑和還原劑 

1．常見氧化劑

常見氧化劑包括某些活潑的非金屬單質、元素處於高價時的物質、過氧化物等。如：

2．常見還原劑

常見還原劑包括活潑的金屬單質、某些活潑的非金屬單質、元素處於低價態時的物質等。如：

3．具有中間價態的物質既有氧化性，又有還原性

具有中間價態物質

氧化產物

還原產物

Fe2＋

Fe3＋

Fe

SO32－

SO42－

S

H2O2

O2

H2O

 

註：Fe2＋、SO32－主要表現還原性，H2O2主要表現氧化性。

 

命題點1　氧化性、還原性的概念理解及判斷

 

1．理解氧化性、還原性概念要注意

(1)氧化性、還原性表示物質是否具有得失電子的能力，能得電子即具有氧化性，能失電子即具有還原性。

(2)具有氧化性，能得電子，不一定是氧化劑，反之，具有還原性也不一定是還原劑。

2．判斷物質的氧化性、還原性的主要依據是化合價

(1)含有最高價元素的物質具有氧化性；

(2)含有最低價元素的物質具有還原性；

(3)含有中間價態元素的物質既具有氧化性，又具有還原性。

命題點2　物質氧化性、還原性強弱的判斷及應用

 

物質氧化性或還原性的強弱取決於得失電子的難易，與得失電子的數目無關。如Al被氧化時產物為Al3＋，失去3個電子，而Na被氧化時產物為Na＋，只失去1個電子，但還原性Na＞Al。

1．依據反應原理判斷

(還原性強)(氧化性強)(氧化性較弱)(還原性較弱)

氧化性：氧化劑＞氧化產物　還原性：還原劑＞還原產物

2．依據金屬、非金屬的活動性順序判斷

3．依據反應條件及反應的劇烈程度判斷

反應條件要求越低，反應越劇烈，對應物質的氧化性或還原性越強，如是否加熱、反應溫度高低、有無催化劑和反應物濃度大小等。

如2Na ＋2H2O===2NaOH ＋ H2↑，Mg＋2H2O△,Mg(OH)2＋H2↑

由上述反應條件的不同，可判斷還原性：Na＞Mg。

4．依據相同條件下氧化還原反應的程度判斷

①不同氧化劑作用於同一種還原劑，氧化產物價態高的其氧化性強。

例如：根據2Fe＋3Cl2點燃,2FeCl3，Fe＋S高溫,FeS，

可以推知氧化性：Cl2＞S。

②不同還原劑作用於同一種氧化劑，還原產物價態低的其還原性強。

例如：根據Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe，

可以推知還原性：Zn＞Cu。

5．依據反應物本身所處的狀態判斷

反應物(氧化劑或還原劑)本身的濃度越大，溫度越高，相應的氧化性或還原性越強。如： 氧化性：HNO3 (濃) ＞ HNO3 (稀) ，HNO3 (熱、濃) ＞ HNO3 (冷、濃)。

例1. 某種飛船以N2H4和N2O4為動力源，發生反應：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反應溫度可高達2 700 ℃，對於該反應，下列說法正確的是()

A．該反應屬於置換反應

B．N2H4是氧化劑

C．N2O4是還原劑

D．N2既是氧化產物又是還原產物

解析：選D　該反應的反應物中無單質，不屬於置換反應；該反應實際上是不同價態的氮元素之間發生的歸中反應，N2H4是還原劑，N2O4是氧化劑，N2既是氧化產物又是還原產物。

例2．在硫酸鐵電化浸出黃銅礦精礦工藝中，有一主要反應：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S，反應結束後，經處理獲得單質硫x mol。下列說法正確的是()

A．反應中硫元素被氧化，所有鐵元素均被還原

B．氧化劑是Fe3＋，氧化產物是Cu2＋

C．反應中轉移電子的物質的量為x mol

D．反應結束後，測得溶液中三種金屬離子的總物質的量為y mol，則原Fe3＋的總物質的量為(y－x) mol

解析：選DCuFeS2中Cu、Fe均為＋2價，S為－2價，

，Fe3＋為氧化劑，CuFeS2為還原劑，S為氧化產物，A、B錯誤。生成x mol單質硫時轉移2x mol電子，C錯誤。生成x mol單質硫，則參加反應的Fe3＋的物質的量為2x mol，生成n(Cu2＋)＝21x mol，n(Fe2＋)＝25x mol，溶液中剩餘n(Fe3＋)＝y－21x－25x＝(y－3x)mol，則原Fe3＋的總物質的量n(Fe3＋)＝(y－x) mol。

例3．下列各組物質中只具有還原性的是()

A．F－、CO2、NaB．Na、I－、Zn

C．Fe3＋、SO42－、NO3－  D．Fe3＋、O2、H2O2

解析：選BNa、Zn是金屬單質，只具有還原性，I－處於碘元素的最低化合價，只具有還原性。

例4．在常溫下發生下列反應：

(1)16H＋＋10Z－＋2XO4－===2X2＋＋5Z2＋8H2O

(2)2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－

(3)2B－＋Z2===B2＋2Z－

根據上述反應，判斷下列結論中錯誤的是()

A．溶液中可能發生反應：Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－

B．Z2在(1)、(3)反應中作還原劑

C．氧化性強弱順序為XO4－＞Z2＞B2＞A3＋

D．X2＋是XO4－的還原產物

解析：選B　由反應(1)可知氧化性：XO4－>Z2，由反應(2)可知氧化性：B2>A3＋，由反應(3)可知氧化性：Z2>B2，綜上氧化性強弱順序為XO4－>Z2>B2>A3＋，結合選項分析可知B不正確，Z2在(1)中是氧化產物，在(3)中作氧化劑。