第4讲 氧化还原反应的基本性质

第4讲氧化还原反应的基本性质

【考点1】氧化还原反应的相关概念及表示方法

1．氧化还原反应本质和特征

2．相关概念及其关系

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。

实例：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“得到”、“失去”字样。

实例：用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目

。

4．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系图示

总结：①一定属于氧化还原反应的基本反应类型是置换反应。

②一定不属于氧化还原反应的基本反应类型是复分解反应。

【小思提示】

①有单质参与（生成）的化合（分解）反应一定是氧化还原反应，无单质参与（生成）的化合（分解）反应也有可能是氧化还原反应。

②有单质参与或生成的化学反应，不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的转化。

【例1】下列说法正确的是()

A．金属在反应中只能作还原剂，非金属在反应中只能作氧化剂

B．氧化剂在反应中失去电子，还原剂在反应中得到电子

C．氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性

D．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性

【小思点评】非金属单质在反应中可以作氧化剂也可以作还原剂，如氢气和氧气反应，氢气作还原剂，氧气作氧化剂，A错误；氧化剂得到电子，还原剂失去电子，B错误；氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性，C正确；阳离子可能有还原性，如亚铁离子，D错误。故答案为C。

【例2】下列物质直接参与的过程与氧化还原反应有关的是()

A．用乙醚从黄花蒿中萃取青蒿素

B．用浸有酸性高锰酸钾的硅藻土作水果保鲜剂

C．生石灰用作煤炭燃烧的固硫剂

D．服用小苏打治疗胃酸过多

【小思点评】用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素，利用了物质的溶解性，属于物理过程，A错误；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化乙烯，作水果保鲜剂，与氧化还原反应有关，B正确；生石灰是氧化钙，与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，是非氧化还原反应，C错误；发生复分解反应生成二氧化碳，是非氧化还原反应，D错误。故答案为B。

【例3】白磷有剧毒，白磷中毒可用硫酸铜溶液解毒，白磷与硫酸铜可以发生如下两个反应：

(1)P4＋10CuSO4＋16H2O===10Cu＋4H3PO4＋10H2SO4

(2)11P4＋60CuSO4＋96H2O===20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4

下列有关说法中错误的是()

A．在上述两个反应中，水既不是氧化剂也不是还原剂

B．在上述两个反应中，氧化产物都是H3PO4

C．在反应(2)中，当有5 mol CuSO4发生反应时，共转移10 mol电子

D．在上述两个反应中，氧化剂都只有硫酸铜

【小思点评】两个反应中，反应物水中H、O元素的化合价均没有变化，故水既不是氧化剂也不是还原剂，A项正确；两个反应中，H3PO4中的磷元素均来自单质磷，且两个反应中化合价升高的元素均只有磷元素，故B项正确；反应(2)中部分磷元素的化合价升高，部分磷元素的化合价降低，铜元素的化合价降低，故氧化剂不只有硫酸铜，反应(2)中当有60 mol CuSO4参加反应时，转移120 mol电子，C项正确，D项错误。答案为D。

【例4】NaCN是重要的基本化工原料，常用于基本化学合成、冶金等，回答下列问题：

(1)NaCN中C的化合价为________，写出NaCN的电子式：________。

(2)现代开采金矿：先以NaCN溶液浸取粉碎的含金(Au)矿石，得到Na[Au(CN)2] (二氰合金酸钠)溶液；再用锌与Na[Au(CN)2]溶液发生置换反应生成金。“粉碎”的目的是____________；“浸取”的氧化剂是________；消耗的锌与生成的金的物质的量之比为_______。

(3)工业上常用纯碱、焦炭、氨气反应制备NaCN，写出反应的化学方程式，并用单线桥标明电子转移的方向和数目：____________________________。

【小思点评】(1)NaCN中，Na是＋1价，N是－3价，根据正负化合价代数和为0知，C是＋2价。也可以由HCN的结构式确定，中非金属性强的N是－3价，H是＋1价，故C是＋2价，NaCN是HCN的钠盐，二者碳元素化合价相同。依据HCN的结构式可以写出NaCN的电子式：Na＋[∶C⋮⋮N∶]－。(2)“粉碎”含金矿石可以“增大接触面积，加快反应速率”。由NaCN、Au和Na[Au(CN)2]可知，只有Au的化合价由0升高到＋1，其他元素化合价没有变化，这时应考虑空气中的氧气参与了反应，故“浸取”反应的氧化剂是空气中的氧气。抓住“置换”理解：锌元素的化合价由0升高到＋2、金元素的化合价由＋1降低到0，根据得失电子守恒知，消耗的锌与生成的金的物质的量之比为1∶2。(3)Na2CO3中的C(＋4价)与焦炭(0价)发生归中反应生成NaCN(C为＋2价)，即焦炭是还原剂、Na2CO3是氧化剂，

电子转移方向和数目为。

故答案为(1)＋2Na＋[∶C⋮⋮N∶]－

(2)增大接触面积，加快反应速率O21∶2

(3)

【考点二】氧化剂的氧化性与还原剂的还原性判断

1．常见的氧化剂、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)常见还原剂

常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。如：

(3)具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性

2.氧化性、还原性及其强弱比较

(1)氧化性、还原性的判断

(2)氧化性、还原性的强弱比较

①通过氧化还原反应方程式判断。

自发进行的氧化还原反应中的氧化剂的氧化性强于强化产物，还原剂的还原性强于还原产物，例如：