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      “氧化劑與還原劑”知識(shí)解讀

      2019-08-06 13:59:37傅東芳
      中學(xué)化學(xué) 2019年4期
      關(guān)鍵詞:化合價(jià)反應(yīng)物還原劑

      傅東芳

      一、氧化劑與還原劑的概念

      1.氧化劑與還原劑的含義

      在氧化還原反應(yīng)中,得到電子(或電子對(duì)偏向)的物質(zhì),即所含元素化合價(jià)降低的物質(zhì)是氧化劑。失去電子(或電子對(duì)偏離)的物質(zhì),即所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是還原劑。

      2.對(duì)氧化劑與還原劑概念的理解

      (1)氧化劑和還原劑作為反應(yīng)物共同參加氧化還原反應(yīng),二者同時(shí)存在,且在反應(yīng)中同時(shí)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。

      (2)氧化劑和還原劑可能是不同的反應(yīng)物,有時(shí)也可能是同一反應(yīng)物。

      (3)氧化劑具有氧化性,反應(yīng)時(shí)本身被還原;還原劑具有還原性,反應(yīng)時(shí)本身被氧化;氧化劑發(fā)生還原反應(yīng),還原劑發(fā)生氧化反應(yīng);氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物,還原劑轉(zhuǎn)化為氧化產(chǎn)物。

      (4)在氧化還原反應(yīng)中,電子從還原劑轉(zhuǎn)移到氧化劑,即氧化劑得到電子(或電子對(duì)偏向),所含元素化合價(jià)降低;還原劑失去電子(或電子對(duì)偏離),所含元素化合價(jià)升高;且氧化劑得到的電子數(shù)與還原劑失去的電子數(shù)相等,表現(xiàn)在氧化劑所含元素化合價(jià)降低值與還原劑所含元素化合價(jià)升高值相等。

      (5)在氧化還原反應(yīng)中,有的反應(yīng)物可能既不是氧化劑又不是還原劑,如在反應(yīng)

      Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O

      中,NaOH既不是氧化劑又不是還原劑。

      二、常見氧化劑與還原劑

      1.常見氧化劑

      包括某些非金屬單質(zhì)、含有高價(jià)態(tài)元素的化合物、過氧化物等,如O2、Cl2、濃硫酸、HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、FeCl3、Na2O2、H2O2等。

      2.常見還原劑

      包括活潑的金屬單質(zhì)、非金屬陰離子及含低價(jià)態(tài)元素的化合物、低價(jià)金屬陽離子、某些非金屬單質(zhì)及其氫化物等,如Al、Zn、Fe、C、CO、H2、Fe2+、H2S、I-等。

      三、有關(guān)氧化劑與還原劑典例賞析

      1.氧化劑與還原劑的概念辨析

      例1?下列有關(guān)氧化劑與還原劑的敘述正確的是( )。

      A.在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得到電子,還原劑失去電子

      B.在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑發(fā)生氧化反應(yīng),還原劑發(fā)生還原反應(yīng)

      C.在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑所含元素的化合價(jià)升高,還原劑所含元素的化合價(jià)降低

      D.在氧化還原反應(yīng),氧化劑與還原劑一定是不同的反應(yīng)物

      解析?在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),氧化劑所含元素的化合價(jià)降低;還原劑失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),還原劑所含元素的化合價(jià)升高。故A項(xiàng)正確,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。在氧化還原反應(yīng),氧化劑與還原劑可能是不同的反應(yīng)物,也可能是同一反應(yīng)物,D項(xiàng)錯(cuò)誤。故答案為A。

      2.氧化劑與還原劑的判斷

      例2?下列關(guān)于氧化劑與還原劑的判斷正確的是( )。

      A.在反應(yīng)Zn+2HClZnCl2+H2↑中,HCl是氧化劑,Zn是還原劑

      B.在反應(yīng)3S+6NaOH△2Na2S+Na2SO3+3H2O中,S是氧化劑,NaOH是還原劑

      C.在反應(yīng)NaNO2+NH4Cl△NaCl+N2↑+2H2O中,NH4Cl是氧化劑,NaNO2是還原劑

      D.在反應(yīng)KH+H2OKOH+H2↑中,H2O是氧化劑,KH是還原劑

      解析?根據(jù)氧化劑與還原劑的概念可知,在Zn與HCl的反應(yīng)中,HCl是氧化劑,Zn是還原劑,A項(xiàng)正確;在S與NaOH的反應(yīng)中,S既是氧化劑又是還原劑,NaOH既不是氧化劑又不是還原劑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在NaNO2與NH4Cl的反應(yīng)中,NaNO2是氧化劑,NH4Cl是還原劑,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在KH與H2O的反應(yīng)中,H2O是氧化劑,KH是還原劑。故答案為A、D。3.氧化劑與還原劑轉(zhuǎn)移電子數(shù)的判斷

      例3?下列有關(guān)氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)的敘述正確的是( )。

      A.在反應(yīng)KClO3+6HClKCl+3Cl2+3H2O中,1 mol KClO3參加反應(yīng)得到6 mol電子

      B.在反應(yīng)H2S+H2SO4(濃)S↓+SO2↑+2H2O中,1 mol H2S參加反應(yīng)失去6 mol電子

      C.在反應(yīng)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O中,1 mol Cl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2 mol電子

      D.在反應(yīng)3NO2+H2O2HNO3+NO中,3 mol NO2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2 mol電子

      解析?對(duì)于A項(xiàng),其反應(yīng)實(shí)質(zhì)為:KClO3-5e-→1/2Cl2,5HCl+5e-→5/2Cl2,則1 mol KClO3參加反應(yīng)得到5 mol電子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于B項(xiàng),其反應(yīng)實(shí)質(zhì)為:H2S-2e-→S,H2SO4+2e-→SO2,則1 mol H2S參加反應(yīng)失去2 mol電子,B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于C項(xiàng),其反應(yīng)實(shí)質(zhì)為:1/2Cl2-e-→NaClO,1/2Cl2+e-→NaCl,則1 mol Cl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移1 mol電子,C項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于D項(xiàng),其反應(yīng)實(shí)質(zhì)為:2NO2-2e-→2HNO3,NO2+2e-→NO,則3 mol NO2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2 mol電子,D項(xiàng)正確。故答案為D。

      4.氧化劑與還原劑有關(guān)量的計(jì)算

      例4?ClO2是一種廣譜型的消毒劑,根據(jù)世界環(huán)保聯(lián)盟的要求,ClO2將逐漸取代Cl2成為生產(chǎn)自來水的消毒劑。工業(yè)上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反應(yīng)制得,在以上反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為( )。

      A.1∶1B.2∶1C.1∶2D.2∶3

      解析?在NaClO3和Na2SO3生成ClO2的反應(yīng)中,NaClO3是氧化劑,Na2SO3是還原劑。設(shè)NaClO3和Na2SO3的物質(zhì)的量分別為n(NaClO3)和n(Na2SO3)。因NaClO3+e-→ClO2,Na2SO3﹣2e-→Na2SO4;則根據(jù)得失電子守恒原則得,n(NaClO3)×1=n(Na2SO3)×2,解得n (NaClO3)∶n(Na2SO3) =2∶1。故答案為B。

      (收稿日期:2019-02-12)

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