第8讲 氧化还原反应的概念
考纲要求 1.了解氧化还原反应的本质。2.了解常见的氧化还原反应。
考点一 用“双线桥”理解氧化还原反应的概念
1．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 (1)氧化还原反应的本质与特征
本质：反应过程中有电子的转移(得失或偏移)。 特征：反应过程中有元素的化合价发生改变。
(2)四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示。
[示例] 下列反应属于氧化还原反应的是___________________________________________， 属于化合反应的是____________，属于分解反应的是________________________，属于置换反应的是______________，属于复分解反应的是______________。 △
①Cu2S＋O2=====2Cu＋SO2 放电②3O2=====2O3
△
③Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2 ④2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 高温
⑤CaCO3=====CaO＋CO2↑ MnO2
⑥2H2O2=====2H2O＋O2↑ ⑦SO3＋H2O===H2SO4 点燃
⑧2Fe＋3Cl2=====2FeCl3 ⑨H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O ⑩NaH＋H2O===NaOH＋H2↑ ?IBr＋H2O===HIO＋HBr
答案 ①③④⑥⑧⑩ ⑦⑧ ⑤⑥ ①④ ⑨?
1
2．氧化还原反应的概念之间的关系
概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。
高温
实例：在Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2的反应中Fe2O3是氧化剂，CO是还原剂；C元素被氧化，Fe元素被还原；Fe2O3具有氧化性，CO具有还原性；CO2是氧化产物，Fe是还原产物。 3．氧化还原反应电子转移的表示方法
(1)双线桥法：①标变价，②画箭头，③算数目，④说变化。
用双线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目：_____________________________。 (2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得”“失”字样。
用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目：_____________________________。
答案 (1)
(2)
4．常见的氧化剂和还原剂 (1)常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：
2
(2)常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：
(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性
元素化合价处于中间价态的物质 Fe SO3(H2SO3) H2O2
其中Fe、SO3(H2SO3)主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。
理解氧化还原反应的基本概念
(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应(×) (2)金属阳离子一定只具有氧化性(×) (3)NO2溶于水发生氧化还原反应(√)
(4)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原(×) (5)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂(×)
(6)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原(√) (7)浓硫酸具有强氧化性，不能干燥SO2、CO等还原性气体(×)
(8)置换反应一定是氧化还原反应，化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应(√) (9)NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O的反应中，NaHCO3被氧化(×) (10)Na2O2与水的反应中，水是还原剂(×)
△
反应MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是__________，还原剂是__________，氧化产物是________，还原产物是________，MnO2发生________反应，HCl发生________反应；生成1 mol Cl2时转移电子数目为________，被氧化的HCl的物质的量是________ mol，盐酸显示的性质是________性和________性。
2＋
2－
2－2＋氧化产物 Fe SO4 O2 2－3＋还原产物 Fe S H2O 3
答案 MnO2 HCl Cl2 MnCl2 还原 氧化 2NA 2 还原 酸
1．(2016·上海，13)O2F2可以发生反应：H2S＋4O2F2―→SF6＋2HF＋4O2，下列说法正确的是( )
A．氧气是氧化产物
B．O2F2既是氧化剂又是还原剂
C．若生成4.48 L HF，则转移0.8 mol电子 D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4 答案 D
解析 A项，O元素的化合价由反应前的＋1价变为反应后的0价，化合价降低，获得电子，所以氧气是还原产物，错误；B项，在反应中O2F2中的O元素的化合价降低，获得电子，所以该物质是氧化剂，而H2S中的S元素的化合价是－2价，反应后变为SF6中的＋6价，所以H2S是还原剂，错误；C项，外界条件不明确，不能确定HF的物质的量，所以不能确定转移电子的数目，错误；D项，根据反应化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量的比是1∶4，正确。
2．(2018·烟台模拟)某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2 700 ℃，对于该反应，下列说法中正确的是( ) A．该反应属于置换反应 B．N2H4 是氧化剂 C．N2O4是还原剂
D．N2既是氧化产物又是还原产物 答案 D
解析 该反应的反应物中无单质，不属于置换反应；该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应，N2H4是还原剂，N2O4是氧化剂，N2既是氧化产物又是还原产物。
3．偏二甲肼[(CH3)2NNH2]与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：(CH3)2NNH2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(g)，反应中氧化剂是___________________________。 答案 N2O4
解析 反应中N2O4中N由＋4价变为0价，作为氧化剂。
1．解决氧化还原反应概念的一般思路
找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。
4
2．代数和法确定化合物中变价元素的化合价
先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。如有机物中碳元素化合价(设为x)的确定方法：有机物中氧元素的化合价为－2，氢元素的化合价为＋1。利用元素化合价代数和为零的规则确定碳元素的化合价。乙酸(C2H4O2)中满足2x＋(＋1)×4＋(－2)×2＝0，则x＝0。
考点二 氧化性、还原性强弱的判断
1．氧化性、还原性的判断
(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Na－e===Na，Al－3e===Al，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。
从元素的价态考虑：最高价态——只有氧化性，如：Fe、H2SO4、KMnO4等；最低价态——只有还原性，如：金属单质、Cl、S等；中间价态——既有氧化性又有还原性，如：Fe、S、Cl2等。
2．氧化性、还原性强弱的比较方法 (1)根据化学方程式判断
氧化剂(氧化性)＋还原剂(还原性)===还原产物＋氧化产物 氧化性：氧化剂>氧化产物； 还原性：还原剂>还原产物。
(2)根据反应条件和产物价态高低进行判断
①与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就越强。如Na与冷水剧烈反应，Mg与热水反应，Al与水加热反应也不明显，所以还原性：Na>Mg>Al；非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应，F2与H2暗处剧烈反应并爆炸，Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸，Br2与H2加热到500 ℃才能发生反应，I2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，故氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。
②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进△
行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性越强，如：MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4>MnO2。
当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态不相同，可根据氧化产物的价态高低
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2－
2＋
3＋
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＋
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3＋
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