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“氧化剂与还原剂”知识解读

2019-08-06傅东芳

中学化学 2019年4期
关键词:还原剂氧化剂反应物

傅东芳

一、氧化剂与还原剂的概念

1.氧化剂与还原剂的含义

在氧化还原反应中,得到电子(或电子对偏向)的物质,即所含元素化合价降低的物质是氧化剂。失去电子(或电子对偏离)的物质,即所含元素化合价升高的物质是还原剂。

2.对氧化剂与还原剂概念的理解

(1)氧化剂和还原剂作为反应物共同参加氧化还原反应,二者同时存在,且在反应中同时转化为产物。

(2)氧化剂和还原剂可能是不同的反应物,有时也可能是同一反应物。

(3)氧化剂具有氧化性,反应时本身被还原;还原剂具有还原性,反应时本身被氧化;氧化剂发生还原反应,还原剂发生氧化反应;氧化剂转化为还原产物,还原剂转化为氧化产物。

(4)在氧化還原反应中,电子从还原剂转移到氧化剂,即氧化剂得到电子(或电子对偏向),所含元素化合价降低;还原剂失去电子(或电子对偏离),所含元素化合价升高;且氧化剂得到的电子数与还原剂失去的电子数相等,表现在氧化剂所含元素化合价降低值与还原剂所含元素化合价升高值相等。

(5)在氧化还原反应中,有的反应物可能既不是氧化剂又不是还原剂,如在反应

Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O

中,NaOH既不是氧化剂又不是还原剂。

二、常见氧化剂与还原剂

1.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O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、FeCl3、Na2O2、H2O2等。

2.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Al、Zn、Fe、C、CO、H2、Fe2+、H2S、I-等。

三、有关氧化剂与还原剂典例赏析

1.氧化剂与还原剂的概念辨析

例1 下列有关氧化剂与还原剂的叙述正确的是( )。

A.在氧化还原反应中,氧化剂得到电子,还原剂失去电子

B.在氧化还原反应中,氧化剂发生氧化反应,还原剂发生还原反应

C.在氧化还原反应中,氧化剂所含元素的化合价升高,还原剂所含元素的化合价降低

D.在氧化还原反应,氧化剂与还原剂一定是不同的反应物

解析 在氧化还原反应中,氧化剂得到电子,发生还原反应,氧化剂所含元素的化合价降低;还原剂失去电子,发生氧化反应,还原剂所含元素的化合价升高。故A项正确,B、C项错误。在氧化还原反应,氧化剂与还原剂可能是不同的反应物,也可能是同一反应物,D项错误。故答案为A。

2.氧化剂与还原剂的判断

例2 下列关于氧化剂与还原剂的判断正确的是( )。

A.在反应Zn+2HClZnCl2+H2↑中,HCl是氧化剂,Zn是还原剂

B.在反应3S+6NaOH△2Na2S+Na2SO3+3H2O中,S是氧化剂,NaOH是还原剂

C.在反应NaNO2+NH4Cl△NaCl+N2↑+2H2O中,NH4Cl是氧化剂,NaNO2是还原剂

D.在反应KH+H2OKOH+H2↑中,H2O是氧化剂,KH是还原剂

解析 根据氧化剂与还原剂的概念可知,在Zn与HCl的反应中,HCl是氧化剂,Zn是还原剂,A项正确;在S与NaOH的反应中,S既是氧化剂又是还原剂,NaOH既不是氧化剂又不是还原剂,B项错误;在NaNO2与NH4Cl的反应中,NaNO2是氧化剂,NH4Cl是还原剂,C项错误;在KH与H2O的反应中,H2O是氧化剂,KH是还原剂。故答案为A、D。3.氧化剂与还原剂转移电子数的判断

例3 下列有关氧化还原反应转移电子数的叙述正确的是( )。

A.在反应KClO3+6HClKCl+3Cl2+3H2O中,1 mol KClO3参加反应得到6 mol电子

B.在反应H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2↑+2H2O中,1 mol H2S参加反应失去6 mol电子

C.在反应Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O中,1 mol Cl2参加反应转移2 mol电子

D.在反应3NO2+H2O2HNO3+NO中,3 mol NO2参加反应转移2 mol电子

解析 对于A项,其反应实质为:KClO3-5e-→1/2Cl2,5HCl+5e-→5/2Cl2,则1 mol KClO3参加反应得到5 mol电子,A项错误;对于B项,其反应实质为:H2S-2e-→S,H2SO4+2e-→SO2,则1 mol H2S参加反应失去2 mol电子,B项错误;对于C项,其反应实质为:1/2Cl2-e-→NaClO,1/2Cl2+e-→NaCl,则1 mol Cl2参加反应转移1 mol电子,C项错误;对于D项,其反应实质为:2NO2-2e-→2HNO3,NO2+2e-→NO,则3 mol NO2参加反应转移2 mol电子,D项正确。故答案为D。

4.氧化剂与还原剂有关量的计算

例4 ClO2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求,ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,在以上反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为( )。

A.1∶1B.2∶1C.1∶2D.2∶3

解析 在NaClO3和Na2SO3生成ClO2的反应中,NaClO3是氧化剂,Na2SO3是还原剂。设NaClO3和Na2SO3的物质的量分别为n(NaClO3)和n(Na2SO3)。因NaClO3+e-→ClO2,Na2SO3﹣2e-→Na2SO4;则根据得失电子守恒原则得,n(NaClO3)×1=n(Na2SO3)×2,解得n (NaClO3)∶n(Na2SO3) =2∶1。故答案为B。

(收稿日期:2019-02-12)

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