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​莫斯利自然科學

氧化與還原反應怎麼判斷?高中必修化學必懂的氧化劑與還原劑

10月27日
讀畢需時 3 分鐘

已更新:1天前

氧化與還原反應是高中必修化學的重要觀念。判斷反應中的氧化劑、還原劑時,不能只看物質名稱,而要觀察反應過程中的電子轉移與氧化數變化。



一、氧化與還原的狹義和廣義定義

氧化與還原可以從兩種角度理解:狹義定義以氧的得失為判斷依據;廣義定義則以電子的得失為判斷依據。

反應類型

狹義定義

廣義定義

在電池中

在電解中

氧化反應(還原劑)

與氧化合

失去電子

陽極(負極)

陽極(正極)

還原反應(氧化劑)

失去氧

得到電子

陰極(正極)

陰極(負極)

氧化還原反應的三個重要觀念

  1. 凡是元素變成化合物或化合物變成元素的反應,大多屬於氧化還原反應。

  2. 氧化與還原必同時發生,不可單獨存在。

  3. 得到與失去的電子數必相同。


二、氧化劑與還原劑

1. 氧化還原反應的特性

  • 氧化與還原必定同時發生,不能單獨存在。

  • 氧化反應放出的電子數等於還原反應得到的電子數。

2. 常見的氧化劑與還原劑

(1) 氧化劑

次氯酸鈉 NaClO、過氧化氫 H₂O₂ 可作為衣服的漂白劑;Cl₂、O₃ 可作為自來水的消毒劑。

(2) 還原劑

SO₂ 被用來作為免洗筷的漂白劑,維生素 C、E 也是天然的抗氧化劑。

(3) 同一種物質可能兼具兩種角色

同一種物質,可能作為氧化劑,也可能作為還原劑,例如 H₂O₂。

3. 氧化劑與還原劑的比較

比較項目

氧化劑(氧化力)

還原劑(還原力)

反應類型

進行還原半反應

進行氧化半反應

電子的得失

得到電子

失去電子

氧化數變化

氧化數下降(0 → −1)

氧化數上升(0 → +1)

例子

Cl₂(g)+2e⁻ → 2Cl⁻(g)

Na(s) → Na⁺(g)+e⁻

說明

Cl₂ 被還原

Na 被氧化


三、講義例題與解析

範例 11:判斷常見的氧化劑與還原劑

題目:

下列有關常見氧化劑或還原劑的敘述,哪些正確?(應選 2 項)

(A) 雙氧水分解產生氧氣的實驗,加入 MnO₂ 是為了當氧化劑

(B) 維生素 C 因具有還原性,故可當抗氧化劑

(C) 工業上使用煤焦當還原劑,來冶煉金屬

(D) 放出電子的是氧化劑,得到電子的是還原劑

(E) 次氯酸鈉(NaClO)作為還原劑,可用於殺菌消毒

解答:B、C

解析:

  • (A) MnO₂ 在雙氧水分解實驗中作為催化劑。

  • (B) 維生素 C 具有還原性,可作為抗氧化劑。

  • (C) 煤焦可作為還原劑,用於冶煉金屬。

  • (D) 放出電子的是還原劑,得到電子的是氧化劑。

  • (E) 次氯酸鈉作為氧化劑,可用於殺菌消毒。


莫斯利提醒:氧化還原反應的考試關鍵

  1. 氧化與還原必定同時發生。 電子轉移時,失去的電子總數必等於得到的電子總數。

  2. 氧化劑得到電子,自己被還原;還原劑失去電子,自己被氧化。

  3. 氧化數下降代表還原,氧化數上升代表氧化。

  4. 注意物質在反應中的角色。 同一種物質可能依反應情況,擔任氧化劑或還原劑。

  5. 熟悉常見例子:維生素 C 具有還原性;次氯酸鈉可作為氧化劑,用於漂白與消毒。

莫斯利自然科學|高中必修化學,從電子轉移、氧化數變化到氧化劑與還原劑的判斷,掌握氧化還原反應的核心觀念。


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