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1、第一节氧化还原反应 1 氧化剂 氧化产物 还原剂 还原产物的判断 2 标明电子转移方向和数目 3 比较氧化性 或还原性 的强弱 4 氧化还原反应方程式的配平 5 依据质量守恒 电子守恒 电荷守恒进行化学计算 6 化学反应的分类方法 及化学反应的四种基本类型 7 以氧化还原反应理论为指导 进行化工生产中的定量测定 物质制备及实验方案的设计 1 氧化还原反应定义 凡有电子 得失或共用电子对偏移 或化合价的反应叫做氧化还原反应 实质 电子 微观 特征 化合价 宏观 2 氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系 转移 升降 转移 升降 2 氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系 2009年福建理综 下列
2、类型的反应 一定发生电子转移的是 A 化合反应B 分解反应C 置换反应D 复分解反应 解析 A项 化合反应不一定是氧化还原反应 如NH3 HCl NH4Cl 该反应中无电子转移 B项 分解反应不一定是氧化还原反应 如CaCO3CaO CO2 该反应中无电子转移 C项 置换反应一定是氧化还原反应 一定发生电子转移 D项 复分解反应都不是氧化还原反应 无电子转移 故选C 答案 C 1 概念氧化剂 电子的物质或是含有电子的元素的物质 还原剂 电子的物质或是含有电子的元素的物质 氧化产物 化合价的元素所生成的物质或是还原剂后的生成物 还原产物 化合价的元素所生成的物质或是氧化剂后的生成物 得到 失去
3、可得 可失 升高 失电子 降低 得电子 2 常见氧化剂 非金属性较强的单质 等 变价元素中高价态化合物等 高价态金属阳离子 等 能电离出H 的物质 等 氧化物 等 其他 HClO 银氨溶液 新制Cu OH 2等 F2 Cl2 Br2 I2 O2 O3 KClO3 KMnO4 K2Cr2O7 浓H2SO4 浓HNO3 稀HNO3 固体硝酸盐 Fe3 Ag Cu2 稀H2SO4 稀HCl NaHSO4溶液 MnO2 Na2O2 H2O2 NO2 3 常见还原剂 金属性较强的单质 等 某些非金属单质 等 变价元素中某些低价态化合物 等 其他 单质S Sn2 盐 浓HCl NH3等 K Na Mg A
4、l Fe Zn H2 C Si CO H2S及 硫化物 Fe2 盐 Fe OH 2 HBr HI及其盐 SO2及亚硫酸盐 NaBH4在有机反应中有广泛的应用 NaBH4能与水反应 NaBH4 2H2O NaBO2 4H2 NaBH4中H为 1价 下列说法正确的是 A H2O是还原剂B NaBH4是还原剂C NaBH4既是氧化剂又是还原剂D 有1molH2生成时反应中转移了2mol电子 解析 NaBH4中H元素化合价为 1价 在反应中转化为H2 故NaBH4为还原剂 答案 B 1 配平抓住一个关键 掌握三个原则一个关键 准确判断并标出变价元素的化合价 求得化合价升降数及其最小公倍数 进而求得氧化
5、剂 还原剂的基准计量数 三个原则 守恒 反应前后各元素的原子 离子 个数相等 守恒 氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等 守恒 反应前后各带电粒子所带电荷总数相等 离子反应 质量 电子 电荷 2 表示方法 双线桥法 用箭头表示氧化还原反应中同一元素的原子或离子得到或失去电子的结果 在线上标出 失去 或 得到 电子的数目 一条箭头线由氧化剂指向还原产物 另一条由还原剂指向氧化产物 如 单线桥法 用箭头表示反应物中不同 或相同 原子或离子间的电子转移 在线上标出电子转移的总数 箭头指出电子转移的方向 即箭头由还原剂指向氧化剂 如 单线桥法表示转移的电子总数前不得写 得 失 等字 用单 双 线桥法
6、分别表示铝与氢氧化钠溶液的反应 解析 铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝先与H2O反应 生成的Al OH 3又与NaOH发生了反应 因此铝是还原剂 H2O是氧化剂 被还原的元素是H2O中的氢元素 答案 1 根据方程式判断一般来说 氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性 还原剂的还原性大于还原产物的还原性 例如 根据反应的离子方程式 2Fe3 2I 2Fe2 I2 Br2 2Fe2 2Br 2Fe3 可以判断Fe3 Br2 I2氧化性由强到弱的顺序是Br2 Fe3 I2 I Fe2 Br 还原性由强到弱的顺序是I Fe2 Br 2 根据物质活动性顺序判断 金属活动性顺序 常见元素 KCaNaMgAlZn
7、FeSnPb H CuHgAgPtAu原子还原性逐渐减弱 对应阳离子氧化性逐渐增强 非金属活动性顺序 常见元素 FClBrIS单质的氧化性逐渐减弱 对应阴离子还原性逐渐增强 3 由反应条件的难易判断不同氧化剂 或还原剂 与同一还原剂 或氧化剂 反应 反应条件越容易 氧化性 或还原性 就越强 如F2与H2混合在暗处就能剧烈化合而爆炸 而I2与H2需在不断加热的条件下才能缓慢化合 因而F2的氧化性比I2强 4 根据元素周期表判断 同主族元素从上到下 单质的还原性逐渐增强 如LiCl2 Br2 I2 同周期元素从左至右 单质的还原性逐渐减弱 单质的氧化性逐渐增强 5 根据氧化产物的价态高低判断当有变
8、价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时 可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱 如 2Fe 3Cl22FeCl3 Fe SFeS 可以判断氧化性Cl2 S 6 根据原电池的正 负极 电解池中两电极上离子放电顺序判断 两种不同的金属构成原电池的正 负极 负极金属是电子流出的极 正极金属是电子流入的极 一般来说其还原性 负极 正极 用惰性电极电解混合溶液时 在阴极优先放电的阳离子的氧化性较强 在阳极优先放电的阴离子的还原性较强 氧化性 还原性强弱不但与物质的性质有关也与外界条件有关 如浓度 温度 溶液的酸碱性等 1 浓度一般而言 同种氧化剂浓度大者氧化性强 如氧化性 浓HNO3 稀
9、HNO3 2 温度升高温度氧化剂氧化性增强 还原剂还原性也增强 因此 可根据温度条件判断氧化性和还原性强弱 如 常温下KMnO4可将HCl氧化为Cl2 而MnO2则需加热才能将HCl氧化为Cl2 因此得知氧化性 KMnO4 MnO2 3 溶液的酸碱性一般在酸性环境下 氧化剂的氧化性较强 如酸性条件下KMnO4的氧化能力比中性条件下或碱性条件下的氧化能力强 2009年广东单科 常温下 往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液 可发生如下两个反应 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2O2Fe3 H2O2 2Fe2 O2 2H 下列说法正确的是 A H2O2的氧化性比Fe3 强 其还原性比Fe2
10、 弱B 在H2O2分解过程中 溶液的pH逐渐下降C 在H2O2分解过程中 Fe2 和Fe3 的总量保持不变D H2O2生产过程要严格避免混入Fe2 解析 A项 由第一个反应判断H2O2的氧化性比Fe3 强 由第二个反应判断H2O2的还原性比Fe2 强 B项 在H2O2分解过程中 溶液的pH保持不变 C项 根据质量守恒定律和催化原理 Fe2 和Fe3 的总量保持不变 D项 若混入Fe2 即可促进H2O2的分解而影响H2O2的生成 答案 CD 1 将少量二氧化硫通入硫酸铁溶液中发生反应 SO2 2Fe3 2H2O SO 2Fe2 4H 然后再加入重铬酸钾 K2Cr2O7 溶液 发生反应 Cr2O
11、6Fe2 14H 2Cr3 6Fe3 7H2O 下列判断正确的是 A 还原性Cr3 Fe2 SO2B 氧化性Cr2O SO2 Fe3 C 两个反应中Fe2 SO4 3均作还原剂D Cr2O能将Na2SO3氧化成Na2SO4 解析 从第一个反应可知 还原性SO2 Fe2 氧化性Fe3 SO2 从第二个反应可知 还原性Fe2 Cr3 氧化性Cr2O Fe3 因此选项A B错 第一个反应中 Fe2 SO4 3作氧化剂 第二个反应中Fe2 SO4 3为氧化产物 故选项C错 答案 D 1 守恒规律在任何氧化还原反应中 氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等 此规律可应用于解氧化还原反应的相关计算题和
12、氧化还原反应方程式的配平 2 价态规律同一元素最高价态只具有氧化性 最低价态只具有还原性 中间价态既具有氧化性 又具有还原性 可简记为 高价氧 低价还 中间价态两边转 同种元素间不同价态的氧化还原反应进行时 其产物的价态既不相互交换 也不交错 如H2S与浓硫酸作用 H2S H2SO4 浓 S SO2 2H2O H2S的氧化产物是S H2SO4的还原产物是SO2 但氧化产物和还原产物有可能是同一物质 如H2S 3H2SO4 浓 4SO2 4H2O 反应中氧化产物和还原产物都是SO2 同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应 同种元素的高价态物质与低价态物质 当有中间价态时才有可能发生反应 若无中间价
13、态 则不能反应 如浓硫酸不能氧化SO2 同种元素的高价态氧化低价态时可简记为 高到高 低到低 可以归中 不能跨越 3 转化规律 4 先后规律同一氧化剂同时与同浓度的若干种还原剂反应 往往是还原性强的先被氧化 如 向FeBr2溶液中滴入少量氯水 Fe2 先被氧化 而向FeI2溶液中滴入少量氯水 碘离子先被氧化 1 并不是说含有最高价元素的物质一定具有氧化性 如CaCO3 Na3PO4等物质中 C P具有最高价 但它们无氧化性 2 Cl2 H2O HCl HClO同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子 或离子 发生电子转移的氧化还原反应叫做歧化反应 歧化反应化合价的特点是 某元素的中间价态在适宜
14、条件下同时向较高和较低的价态转化 某溶液中含有的溶质是FeBr2 FeI2 若先向该溶液中通入一定量的氯气 再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液 结果溶液变成红色 则下列叙述正确的是 原溶液中的Br 一定被氧化 通入氯气后原溶液中的Fe2 一定被氧化 不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2 若取少量所得溶液 再加入CCl4溶液 静置 分液 向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液 只产生白色沉淀 说明原溶液中的I Fe2 Br 均被完全氧化A B C D 解析 因溶液中离子的还原性强弱顺序为 I Fe2 Br 往溶液中通入一定量的Cl2后 再往溶液中滴加KSCN溶液 溶液呈红色 说明Cl2将Fe
15、2 氧化成Fe3 此时 溶液中的I 已全部被Cl2氧化 但不能判断Fe2 是否全部被氧化 也不能判断Br 是否一定被氧化 通过 的描述可知 溶液中不存在Br 即Br 被Cl2全部氧化 也就说明原溶液中的I Fe2 Br 均被完全氧化 答案 B 2 工业上以铬铁矿 主要成分为FeO Cr2O3 碳酸钠 氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠 Na2Cr2O7 2H2O 其主要反应为 4FeO Cr2O3 8Na2CO3 7O28Na2CrO4 2Fe2O3 8CO2 2Na2CrO4 H2SO4 Na2SO4 Na2Cr2O7 H2O下列说法中正确的是 A 反应 和 均为氧化还原反应B 反应 的氧化剂是O
16、2 还原剂是FeO Cr2O3C 高温下 O2的氧化性大于Fe2O3小于Na2CrO4D 生成1mol的Na2Cr2O7时共转移7mol电子 解析 本题考查氧化还原反应知识 反应 为氧化还原反应 反应 不是 根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性 高温条件下O2的氧化性应大于Fe2O3和Na2CrO4 考虑到反应 是一个可逆反应 反应中生成1mol的Na2Cr2O7 转移电子的物质的量应大于7mol 答案 B 1 配平的方法和技巧 配平五步骤 a 标变价 依分子式标明反应前后化合价有变化的元素的化合价 b 列变化 列出元素化合价升高和降低的数值 c 求总数 求元素化合价升降数的最小公倍数 以确定氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物的系数 d 配系数 用观察法配平其他物质的系数 e 守恒定 根据配平三原则 检查两边原子是否守恒 一般用氧原子检查是否配平 逆向配平法 如果氧化还原反应中氧化剂和还原剂是同一种物质 也称自身氧化还原反应 可以从生成物的一侧配平 即先确定生成物的系数 再确定反应物的系数 残缺方程式的配平法 所谓残缺方程式 即某些反应物或生成物的化学式未写出 它们一般为化合价不变的
