重要的氧化剂和还原剂

重要的氧化剂和还原剂

[重要知识点]

1．熟悉常见的氧化剂和还原剂。

2．重要的氧化剂和还原剂的常见反应。

3．熟练使用单线桥分析氧化还原反应及电子转移情况。

[知识点精析]

一．化学反应的分类

二、重要的氧化剂和还原剂

1．氧化还原反应的基本概念

氧化还原反应从化合价的角度来说是指有元素化合价升降的化学反应；从本质上来看则是指有电子转移（得失或偏移）的反应。涉及氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、氧化产物、还原产物等概念。

（1）氧化剂、还原剂

氧化剂是指在反应中得到电子（或电子对偏向）的反应物，表现为反应后所含某些元素化合价降低。氧化剂具有氧化性，在反应中本身被还原，其生成物叫还原产物。

还原剂是指在反应中失去电子（或电子对偏离）的反应物，表现为反应后所含某些元素化合价升高，还原剂具有还原性，反应中本身被氧化，生成物是氧化产物。

如下图所示：

（2）氧化剂和还原剂是性质相反的物质

在氧化还原反应中，还原剂把电子转移给氧化剂，即还原剂是电子的给予体，氧化剂是电子的接受体。

如下图所示：

（3）氧化还原反应中各概念间的关系

2．氧化还原反应的判断和分析

（1）氧化还原反应的判断

判断一个化学反应是否为氧化还原反应，常根据反应中有无元素的化合价变化（有升有降）来判断。

判断一个反应是否为氧化还原反应的技巧：

①当有单质参加反应，或有单质生成时可认为该反应一定是氧化还原反应(但同素异形体间的转化除外，如白磷变红磷就不是氧化还原反应)。

②有机物发生的反应，当分子中引入氧或失去氢被氧化，反之分子中失去氧或得到氢被还原。

（2）氧化还原反应的分析

在氧化还原反应化学方程式里，除了可用箭头表明同一元素原子的电子转移情况外(即：双线桥法)，还可以用箭头表示不同原子的电子转移情况(称为“单线桥法”)。

用箭头表明同一元素原子的电子转移情况即大家熟悉的“双线桥”。如：

用箭头表示不同原子的电子转移情况——“单线桥”。如：

更好地体现了氧化剂和还原剂在反应中的电子转移的关系。再如：

①单线桥分析氧化还原反应可简单表示为

②反应中电子转移总数即为还原剂给出的电子总数，也是氧化剂接受的电子总数。

③在单线桥中不写“得”或“失”。

3．常见的氧化剂、还原剂

（1）物质在反应中是作为氧化剂还是作为还原剂，主要取决于元素的化合价。

①元素处于最高价时，它的原子只能得到电子，因此该元素只能作氧化剂，如、。

②元素处于中间价态时，它的原子随反应条件不同，既能得电子，又能失电子，因此该元素

既能作氧化剂，又能作还原剂，如和。

③元素处于最低价时，它的原子则只能失去电子，因此该元素只能作还原剂，如。

（2）重要的氧化剂

①活泼非金属单质，如F2、Cl2、Br2、O2等。

②元素处于高价时的氧化物、高价含氧酸及高价含氧化酸盐等，如MnO2，NO2；浓H2SO4，HNO3；KMnO4，KClO3，FeCl3等。

③过氧化物，如Na2O2，H2O2等。

（3）重要的还原剂

①金属单质，如Na，K，Zn，Fe等。

②某些非金属单质，如H2，C，Si等。

③元素处于低化合价时的氧化物，如CO，SO2等。

④元素处于低化合价时的酸，如HCl（浓），HBr，HI，H2S等。

⑤元素处于低化合价时的盐，如Na2SO3，FeSO4等。

三、重要氧化剂和还原剂的常见反应

1．实验分析

（1）Cl2，Br2，I2氧化性的比较。

卤素单质氧化性顺序按F2，Cl2，Br2，I2的顺序逐渐减弱。

[问题讨论]

当把Cl2和HBr混合会有何现象？若将碘化钾淀粉试纸置于盛Cl2的集气瓶上一定有变化吗？若想观察到期望的现象应如何操作？若熏久了又会有何现象？

[简析]

Cl2可与HBr反应：Cl2+2HBr==2HCl+Br2，可看到有橙红色液滴生成，且Cl2的黄绿色变淡，干燥的碘化钾淀粉试纸与Cl2不反应，因为该反应为离子反应，需在溶液中进行；故需将试纸先用蒸馏水湿润。但熏久了，由于Cl2还可氧化湿润的I2而使变蓝的试纸又褪色。

（2）Fe，Fe2+，Fe3+间的氧化还原反应。

Fe与强氧化剂（足量）直接反应可被氧化为，而与弱氧化剂（如H+，S等）反应被氧

化为；且可被强氧化剂（如Cl2，Br2，HNO3、H2SO4(浓)等氧化为。

[问题讨论]

①Fe与浓硫酸反应一定只能得到Fe2(SO4)3吗？

②FeSO4溶液中加溴水可氧化Fe2+为Fe3+，改用氯水、碘水行吗？

③铁盐（Fe3+）如何转化为亚铁盐（Fe2+）？向FeCl3溶液中加Cu粉行吗？通入SO2行吗？

④FeCl3溶液可与KSCN溶液反应而使溶液呈血红色，还有什么溶液也可与FeCl3溶液反应而发生颜色变化？

答：

①Fe3+有较台的氧化性，Fe有较强的还原性，所以，铁过量时会与生成的Fe2(SO4)3反应得FeSO4。

②氯水可代替溴水，碘水不行，因：2Fe3++2I－==2Fe2++I2。

③加入还原剂可还原Fe3+，Fe或Cu粉或SO2均能还原Fe3+得到Fe2+。

④苯酚溶液中加入FeCl3溶液呈紫色。

2．氧化剂、还原剂之间反应规律

（1）对于氧化剂来说，同族元素的非金属原子，它们的最外层电子数相同而电子层数不同时，电子层数越多，原子半径越大，就越难得电子。因此，它们单质的氧化性越弱。即：同主族非金属单质的氧化性从上到下，单质的氧化性由强到弱。

（2）金属单质的还原性强弱一般与金属活动顺序相一致。

（3）元素处于高价的物质具有氧化性，在一定条件下可与还原剂反应，在生成的新物质中该元素的化合价降低。

（4）元素处于低价的物质具有还原性，在一定条件下可与氧化剂反应，在生成的新物质中该元素的化合价升高。