高中化学 第二章 化学物质及其变化 第三节 第2课时《氧化剂和还原剂》知识点归纳及例题解析 新人教版必修1

第2课时 氧化剂和还原剂
[学习目标定位] 1.能够正确表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。

2.会判断氧化剂和还原剂，会比较物质氧化性或还原性的强弱。

一 氧化还原反应的表示方法
氧化还原反应中伴有电子转移(得失或偏移)，试分析下述各氧化还原反应中电子转移情况如何？
(1)Fe ＋2HCl===FeCl 2＋H 2↑ (2)Fe 2O 3＋3CO=====△
2Fe ＋3CO 2 答案 (1)
(2)
归纳总结
氧化还原反应的表示方法
(1)双线桥法：表示的是反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的结果。

双线桥法分析氧化还原反应的步骤：
①标出反应前后有化合价变化的元素的化合价；
②在反应物到生成物之间画一个线桥，箭头出发和指向的是有化合价变化的同一种元素；
③分析化合价的变化，找出反应中得失电子的总数(有价态变化的元素的一个原子转移的电子数×发生价态变化的原子个数)；
④将转移的电子数标在线桥上，并注明得失。

如：
(2)单线桥法：表示的是反应前后不同元素原子的电子转移情况。

单线桥法分析氧化还原反应的步骤：
①标出反应前后有化合价变化的元素的化合价；
②用线桥将反应物中失电子的元素和得电子的元素连接起来，箭尾指向失电子的元素，箭头指向得电子的元素。

注意：线桥只在反应物中，不跨越“===”与生成物相连。

③在线桥上注明电子转移的数目。

注意：只写数目，不标得失。

如：
1.写出下列反应的化学方程式，并分别用双线桥法和单线桥法表示电子转移的方向和数目。

(1)用氢气还原氧化铜。

(2)加热氯酸钾分解制取氧气。

答案(1)
二氧化剂和还原剂
1.写出铝粉与盐酸溶液反应的化学方程式并用单线桥法标出电子转移的方向和数目________________________________________________________________________。

答案
2.上述反应过程中，发生还原反应的是________，判断的依据是________；发生氧化反应的
是________，判断的依据是______________。

答案 HCl 因为氢元素的化合价降低，得到电子 Al 因为铝元素的化合价升高，失去电子
3.上述反应中，氧化剂是________，表现出________性，还原剂是________，表现出________性。

答案 HCl 氧化 Al 还原 归纳总结
氧化还原反应知识结构图示
上述关系也可总结成：
升(价升高)—失(失电子)—氧(被氧化)—还(还原剂，具还原性)； 降(价降低)—得(得电子)—还(被还原)—氧(氧化剂，具氧化性)。

2.分析下列反应并按要求填空。

(1)2Fe ＋3Cl 2=====点燃
2FeCl 3
氧化剂是__________，还原剂是____________；发生氧化反应的是__________，发生还原反应的是__________。

(2)2KMnO 4=====△
K 2MnO 4＋MnO 2＋O 2↑
氧化剂是____________，还原剂是____________；被氧化的元素是__________，被还原的元素是__________。

(3)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
氧化剂是____________，还原剂是____________；发生氧化反应的是__________，被还原的元素是__________。

答案(1)Cl2Fe Fe Cl2(2)KMnO4KMnO4KMnO4中的氧元素KMnO4中的锰元素
(3)SO2H2S H2S SO2中的硫元素
3.氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。

下列反应与Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr相比较，水的作用不相同的是( )
A.Na2O＋H2O===2NaOH
B.4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
C.Cl2＋H2O HCl＋HClO
D.2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
答案 D
解析反应Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr中，水既非氧化剂又非还原剂。

A、B、C中水既非氧化剂又非还原剂；D中水作氧化剂。

1.下列氧化还原反应中，电子转移的方向和数目均正确的是( )
答案 B
2.下列物质中既有氧化性又有还原性的是( ) A.HClO B.Al 2O 3
C.N 2O 5
D.SiO 2
答案 A
解析 若不考虑氧元素，从价态来考虑其他元素，根据“高价氧化低价还原，中间价态两边转”，就可确定，A 项HClO 中Cl 是＋1价，中间价，符合题意；B 项中铝元素最高价，只有氧化性；C 项N 2O 5中的N 是＋5价，只有氧化性；D 项SiO 2中的Si 是＋4价，最高价，只有氧化性。

3.氮化铝(AlN ，Al 和N 的相对原子质量分别为27和14)广泛用于电子、陶瓷等工业领域。

在一定条件下，AlN 可通过反应Al 2O 3＋N 2＋3C=====高温
2AlN ＋3CO 合成。

下列叙述正确的是( ) A.上述反应中，N 2是还原剂，Al 2O 3是氧化剂
B.上述反应中，每生成1 mol AlN 需转移3 mol 电子
C.AlN 中氮元素的化合价为＋3
D.AlN 的摩尔质量为41 g 答案 B
解析 由反应的化学方程式：Al 2O 3＋N 2＋3C=====高温
2AlN ＋3CO 可得到Al 、O 的化合价反应前后没有变化，N 的化合价由“0”价变为“－3”价被还原，而C 的化合价由“0”价变为“＋2”价，因此氧化剂为N 2，还原剂为C ，每生成1 mol AlN 转移电子物质的量为3 mol ，AlN 的摩尔质量为41 g·mol －1。

4.已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce 4＋
＋Fe 2＋
===Fe 3＋
＋Ce 3＋
，Sn 2＋
＋2Fe 3＋
===2Fe 2＋
＋Sn 4＋。

由此推断Fe 2＋
、Ce 3＋
、Sn 2＋
的还原性由强到弱的顺序是( ) A.Sn 2＋
、Fe 2＋
、Ce 3＋
B.Fe 2＋、Ce 3＋、Sn 2＋
C.Fe 2＋
、Sn 2＋
、Ce 3＋
D.Ce 3＋
、Fe 2＋
、Sn 2＋
答案 A
解析 根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，由两个化学方程式可以得到还原性强弱顺序为Fe 2＋
>Ce 3＋
，Sn 2＋
>Fe 2＋。

5.(1)铁钉在氯气中被锈蚀为棕黄色物质FeCl 3，而在盐酸中生成浅绿色的FeCl 2溶液。

则在Cl 2、Cl －
、H ＋
中，具有氧化性的是________，其中氧化性强的是________。

(2)盐酸在不同的反应中，可以分别表现出酸性、氧化性和还原性。

现有如下四个反应，请写出盐酸在三个反应中，分别表现什么性质： ①Zn＋2HCl===ZnCl 2＋H 2↑________； ②NaOH＋HCl===NaCl ＋H 2O________； ③2HCl =====电解
H 2↑＋Cl 2↑________；
④KClO 3＋6HCl(浓)===3Cl 2↑＋KCl ＋3H 2O______。

(3)题(2)④中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______，若有5 mol 还原剂被氧化，则生成的Cl 2为________ mol 。

答案 (1)Cl 2、H ＋
Cl 2
(2)①酸性、氧化性 ②酸性 ③氧化性、还原性 ④还原性、酸性 (3)1∶5 3
解析 (1)Cl －
中氯元素处于最低价态，只表现还原性，H ＋
中氢元素处于最高价态，只表现氧化性，Cl 2中氯元素处于中间价态，且Cl 2是常见的强氧化剂，所以具有氧化性的是Cl 2和H
＋
，又由于铁在氯气中反应得FeCl 3，Fe 3＋的价态为＋3价，而铁与盐酸反应生成FeCl 2，Fe 2
＋
的价态为＋2价，则Cl 2的氧化性大于H ＋
的氧化性。

(2)①Z n 与HCl 反应，HCl 表现为酸性，同时发生氧化还原反应，H ＋1
Cl→H 0
2↑，HCl 又表现为氧化性。

②NaOH 与HCl 反应生成盐和水，发生中和反应，HCl 表现为酸性。

③电解稀盐酸，发生氧化还原反应，H ＋1＋
→H 0
2↑，C －1
l －
→C 0
l 2↑，HCl 既表现为氧化性又表现为还原性。

④6HCl 中5C －1
l －
→52
Cl 02，Cl 元素被氧化，HCl 表现出还原性，又6H ＋→3H 2O ，故HCl 中的H ＋
表现出
酸性。

(3)若有1 mol KClO 3参加反应，则有6 mol HCl 参与反应，KClO 3中Cl 元素化合价降低，故氧化剂为1 mol KClO 3，6 mol HCl 中有5 mol Cl 化合价升高，1 mol Cl 化合价不变，故还原剂为5 mol HCl ，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶5。

若有5 mol HCl 被氧化，则生成Cl 2为3 mol 。