氧化還原反應

知識梳理

1. 氧化還原反應

1.本質：反應中有電子轉移（包含電子的得失和偏移）。

2.特征：反應前後元素的化合價發生了變化（外在表現）

3.判斷依據：反應中是否有元素化合價升降（或是否有電子轉移）

二、氧化劑和還原劑

1.常見氧化劑

（1）有氧氣、氯氣等活潑的非金屬單質；

（2）硝酸、濃硫酸等含較高價态元素的含氧酸以及高錳酸鉀、氯酸鉀、氯化鐵等含較高價态元素的鹽。

（3）過氧化物：如Na2O2、H2O2。

2.常見還原劑

（1）Al、Zn、Fe等活潑的金屬單質，

（2）氫氣、碳等非金屬單質，

（3）一些含有較低價态元素的氧化物(如一氧化碳、二氧化硫)和鹽(如亞硫酸鈉、硫酸亞鐵等)。

（4）處于最低價态的非金屬氫化物或陰離子：如HI、H2S、S2-、I-。

規律方法

1. 氧化還原反應相關概念間的關系

(1)氧化劑得電子化合價降低氧化性還原反應被還原還原産物，

(2)還原劑失電子化合價升高還原性 氧化反應被氧化氧化産物。

2、氧化還原反應與基本反應類型的關系（如圖）：

即：①置換反應一定是氧化還原反應，②複分解反應一定是非氧化還原反應，③對于化合反應，有單質參加的才是氧化還原反應，否則是非氧化還原反應；④對于分解反應，有單質生成的才是氧化還原反應，否則是非氧化還原反應。

【典例1】 發射“嫦娥二号”的長三丙火箭由三個子級構成，其中一子級上部裝有液體四氧化二氮(N2O4)．下部裝有液體偏二甲肼(C2H8N2)。發動機内燃燒的化學方程式為：

C2H8N2 2 N2O4 → 3N2 2CO2 4H2O．該反應中 ( )

A．C2H8N2發生還原反應 B．C2H8N2是氧化劑 C．N2O4發生氧化反應 D．N2O4是氧化劑

解析：解決本題的關鍵在于分析偏二甲肼(C2H8N2)的化合價，其中H為 1價，N為－3價，故C為－1價。因此在上述反應中，C2H8N2中C、N的化合價均升高，作還原劑，發生氧化反應；而N2O4中N的化合價降低，作氧化劑，發生還原反應。

答案：D

【趁熱打鐵】

1. 下列應用不涉及氧化還原反應的是(　　)

A.Na2O2用作呼吸面具的供氧劑

B.工業上電解熔融狀态的Al2O3制備Al

C.工業上利用合成氨實現人工固氮

D.實驗室用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3

解析:A.Na2O2用作呼吸面具的供氧劑是Na2O2與CO2、H2O反應生成O2,在這個反應中存在電子的得失,屬于氧化還原反應。B.工業上電解Al2O3制備Al,2Al2O3=4Al 3O2↑,存在電子得失,屬于氧化還原反應。C.工業合成NH3:N2 3H2=2NH3也是氧化還原反應。D.實驗室制備NH3:Ca(OH)2 2NH4Cl=CaCl2 2NH3↑ 2H2O,沒有元素化合價的變化,不屬于氧化還原反應。

答案:D

2.(雙選題)氧化還原反應中,水的作用可以是氧化劑、還原劑、既是氧化劑又是還原劑、既非氧化劑又非還原劑等。下列反應與Br2 SO2 2H2O===H2SO4 2HBr相比較,水的作用不相同的是(　　)

A.2Na2O2 2H2O===4NaOH O2↑

B.4Fe(OH)2 O2 2H2O===4Fe(OH)3

C.2F2 2H2O===4HF O2

D.2Al 2NaOH 2H2O===2NaAlO2 3H2↑

解析:反應Br2 SO2 2H2O===H2SO4 2HBr中,水既不是氧化劑又不是還原劑。A中水既不是氧化劑又不是還原劑;B中水既非氧化劑又非還原劑;C中水作還原劑;D中反應實質是:2Al 6H2O===2Al(OH)3 3H2↑,Al(OH)3 NaOH===NaAlO2（或Na[Al(OH)4]） 2H2O,水作氧化劑。

答案:CD

3.亞氨基锂(Li2NH)是一種儲氫容量高、安全性好的固體儲氫材料,其儲氫原理可表示為:Li2NH H2LiNH2 LiH,下列有關說法正确的是(　　)

A. Li2NH中N的化合價是-1

B.該反應中H2既是氧化劑又是還原劑

C.Li 和H-的離子半徑相等

D.此法儲氫和鋼瓶儲氫的原理相同

解析:根據化合物中各元素化合價代數和為零,可知Li2NH中氮元素的化合價為-3,A選項錯;H2中有一個氫原子得到電子形成LiH作氧化劑,有一個氫原子失去電子,形成LiNH2作還原劑,B選項正确;Li 和H-的電子層結構相同,原子半徑取決于核電荷數,Li 核電荷數大于H-的核電荷數,所以r(Li )<r(H-),C項錯;鋼瓶儲氫是利用高壓使氫液化屬物理變化過程,而題中儲氫是化學變化過程,原理不同,D選項錯。

答案:B

4. 下列類型的反應，一定發生電子轉移的是（ ）

A. 化合反應 B. 分解反應 C. 置換反應 D. 複分解反應

解析：二氧化碳與水化合，碳酸氫铵分解，鹽酸與氫氧化鈉中和反應，這三個都是非氧化還原反應，沒有發生電子轉移。A、B、D錯誤。置換反應中肯定有單質參加，一定屬于氧化還原反應，即一定有電子轉移，C項正确。

答案：C