聚焦氧化还原反应在高考中的应用

2014-04-16林丽澎衷明华

江西化工 2014年2期

关键词：还原性化合价还原剂

林丽澎衷明华

(韩山师范学院化学系，广东潮州 521041)

引言

高中的化学知识甚多，每个领域都有其精妙之处，而氧化还原反应考察你的细心与对知识掌握的牢固程度。

一、氧化还原反应的简介

所谓氧化还原反应是氧化反应和还原反应的总和，在一个反应中二者同时发生同时结束，其本质就是电子的转移。氧化反应就是还原剂得到失去电子化学价升高变成氧化产物的反应，还原反应就是氧化剂得到电子化学价降低变成还原产物的反应。

于是我们要学好氧化还原反应，必须准确地判断哪类反应是氧化还原反应。哪个是氧化物哪个是还原物。那怎样才能准确判断呢？我们在中学的时候学过几种基本的反应类型，分别是置换反应、化合反应、分解反应、复分解反应。其中属于氧化还原反应的是置换反应，还有有单质参加反应的化合反应和有单质生成的分解反应。而复分解反应因为是阴阳离子互相交换没有化合价的变化而不属于氧化还原反应。

二、氧化还原反应的判断

氧化还原反应的本质就是元素在发生反应后化合价发生变化，有两种表现，一是元素失去电子，化合价升高，被氧化，此元素作为还原剂；二是元素得到电子，化合价降低，被还原，此元素为氧化剂。

例：下列氧化还原反应中，水作为氧化剂的是( )。

A.CO+H2O===CO2+H2

B.3NO2+H2O===2HNO3+NO

C.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑

D.2F2+2H2O===4HF+O2

答案解析：A从此题的选项中可见，A选项水中的H+化合价降低生成H2，即水是氧化剂,故A正确；B选项氧化剂与还原剂均是NO2，故B错误；C选项与B相同，Na2O2既是氧化剂也是还原剂；D选项中O2-化合价升高生成O2，即水是还原剂。

三、氧化性与还原性的强弱规律

1.在元素周期表中，金属族中从上到下因为金属活泼性加强所以还原性渐强，氧化性渐弱；非金属中从上到下氧化性渐强，还原性渐弱。

2.常见的氧化剂：Cl2、H2SO4、KMnO4、O2、I2、K2CrO7等等。

3.常见的还原剂：K、Na、Mg、Fe、H2、SO2等等。

四、氧化还原反应中的基本规律

1.在一个氧化还原反应中，电子的转移总数是一定的，氧化反应转移的电子总数等于还原反应转移的电子总数。

2.氧化还原反应中可以使用单线桥表示法，即找出化合价升高的元素，化合价升高的指向降低的，标出失去的价数，或者双向桥表示法计算出电子转移的数目。

3.在反应中，元素只有一个性质，最高价态的元素有氧化性，可被还原(KMnO4，K2CrO7)；最低价态的元素具有还原性，可被氧化(硫离子，氧离子)；处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性(Cl2、二价铁离子)。

4.强氧化性的氧化剂跟强还原性的还原剂反应产生弱还原产物跟弱氧化产物。

5.歧化反应：同种元素的同种价态一部分发生氧化反应，一部分发生还原反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2

例(2012上海·20)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应为:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2下列说法正确的是:

A.SO2既是氧化产物又是还原产物;

B.CuFeS2仅作还原剂，硫元素被氧化;

C.每生成1mol Cu2S，有4 mol硫被氧化;

D.每转移1.2 mol电子，有0.2 mol硫被氧化。

答案解析：AD。题目中的CuFeS2中的Cu、Fe是+2价，S是-2价，而SO2的S是+4价，O是-2价，即可知SO2是氧化产物又是还原产物，A正确；B，由方程式可知+2价的Cu发生还原反应生成+1价的Cu，即CuFeS2也做氧化剂被还原，B错误；C每生成1mol Cu2S时只有1molS被氧化，C错误；D，反应中总共转移6mol电子，只有1molS被氧化，则比例为6:1.即转移1.2mol电子时，有0.2molS被氧化。

例(2010·东城区模拟)三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反应：3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF。下列有关说法正确的是( )。

A.NF3是氧化剂，H2O是还原剂;

B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1;

C.若生成0.2 mol HNO3，则转移0.2 mol电子;

D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体。

答案解析：D,由反应方程式可知，NF3中+3价的N发生氧化反应生成HNO3中+5价的N，还有生成+2价的NO，即NF3既是还原剂又是氧化剂，故A错误；还原剂与氧化剂的物质的量之比应该为1:2，B错误；每生成0.2mol的HNO3应转移0.4mol电子，C错误；NO在空气中与O2反应生成NO2，NO2再生成红棕色的N2O4，故D正确。