高中化學氧化還原反應

1、氧化還原反應1、準確理解氧化還原反應的概念1.1 氧化還原反應各概念之間的關系（1）反應類型：氧化反應：物質(zhì)所含元素化合價升高的反應。還原反應：物質(zhì)所含元素化合價降低的反應。氧化還原反應：有元素化合價升高和降低的反應。（2）反應物：氧化劑：在反應中得到電子的物質(zhì)還原劑：在反應中失去電子的物質(zhì)（3）產(chǎn)物：氧化產(chǎn)物：失電子被氧化后得到的產(chǎn)物還原產(chǎn)物：得電子被還原后得到的產(chǎn)物（4）物質(zhì)性質(zhì)：氧化性：氧化劑所表現(xiàn)出得電子的性質(zhì)還原性：還原劑所表現(xiàn)出失電子的性質(zhì)（5）各個概念之間的關系如下圖例題 1：下列變化過程屬于還原反應的是( D ) A.HCl MgCl2B.NaNa+C.COCO2D. Fe3+

2、Fe 例題 2：下列化學反應不屬于氧化還原反應的是（C ）A、3Cl2 + 6KOH =5KCl + KClO3 + 3H2O B、2NO2 + 2NaOH =NaNO3 +NaNO2 +H2O C、SnCl4 + 2H2O = SnO2 + 4HCl D、3CCl4 + 2K2Cr2O7 = 2CrO2Cl2 + 3COCl2 +2KCl 1.2 常見的氧化劑與還原劑(1)物質(zhì)在反應中是作為氧化劑還是作為還原劑，主要取決于元素的化合價。元素處于最高價時，它的原子只能得到電子，因此該元素只能作氧化劑，如+7 價的 Mn 和+6 價的 S 元素處于中間價態(tài)時，它的原子隨反應條件不同，既能得電子，

3、又能失電子，因此該元素既能作氧化劑，又能作還原劑，如0 價的 S和+4 價的 S 元素處于最低價時，它的原子則只能失去電子，因此該元素只能作還原劑，如-2 價的 S (2)重要的氧化劑活潑非金屬單質(zhì)，如F2、Cl2、Br2、O2等。元素處于高價時的氧化物、高價含氧酸及高價含氧化酸鹽等，如 MnO2， NO2； 濃 H2SO4，HNO3； KMnO4，KClO3，F(xiàn)eCl3等。過氧化物，如Na2O2，H2O2等。(3)重要的還原劑金屬單質(zhì)，如Na， K， Zn，F(xiàn)e 等。某些非金屬單質(zhì)，如H2，C，Si 等。元素處于低化合價時的氧化物，如CO，SO2 等。元素處于低化合價時的酸，如HCl （濃）

4、，HBr ，HI ， H2S 等。元素處于低化合價時的鹽，如Na2SO3，F(xiàn)eSO4 等。1.3 電子轉(zhuǎn)移的表示方法電子轉(zhuǎn)移的表示方法有雙線橋法和單線橋法（1）雙線橋法要點： a.箭頭由反應物中化合價變化元素指向生成物中化合價已經(jīng)變化了的同一元素。（升高、降低各一根箭頭，越過方程式中間的等號）b.電子轉(zhuǎn)移數(shù)目：化合價升高、失電子；化合價降低、得電子?；蟽r改變元素的原子個數(shù)m 每個原子得到（或失去）電子的個數(shù)ne-, 即 m ne- 如：（2）單線橋法要點： a.線橋從反應物中化合價升高的元素出發(fā)，指向反應物中化合價降低的元素，箭頭對準氧化劑中化合價降低的元素，箭頭不過“ =”b.在線橋上標明

5、轉(zhuǎn)移電子總數(shù)，不寫得到或失去。如：2、氧化還原反應的基本規(guī)律2.1 氧化還原反應的反應規(guī)律2.1.1 價態(tài)規(guī)律同種元素，處于最高價態(tài)時只具有氧化性。處于最低價態(tài)時只具有還原性。處于中間價態(tài)時既有氧化性又有還原性。例題：下列微粒不具有還原性的是（）A.K B.Fe2+ C.S2- D.Na+ 2.1.2 歧化和歸中規(guī)律價態(tài)歸中規(guī)律：同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應時，價態(tài)的變化“ 只靠攏，可相交，不相叉” 。例題：下列反應能否發(fā)生？能發(fā)生的，請預測有關產(chǎn)物？A、C + CO2 B、Fe + FeCl3 C、SO2 + H2SO4 (濃) D、H2S + H2SO4(濃 ) 2.1.3 反應先

6、后規(guī)律在濃度相差不大的溶液中：（1）同時含有集中還原劑時，加入氧化劑后，還原性強的優(yōu)先被氧化。（2）同時含有集中氧化劑時，加入還原劑后，氧化性強的優(yōu)先被還原。2.1.4 守恒規(guī)律在任何氧化還原反應中：化合價升高總數(shù)= 化合價降低總數(shù)，還原劑失電子總數(shù)= 氧化劑得電子總數(shù)。并且反應前后電荷數(shù)相等。例題1：已知3 個 SO32-恰好將2 個 ClO4-還原，而SO32-被氧化為SO42-，則X 元素在還原產(chǎn)物中的化合價是（）A+1 B+2 C+3 D+4 2.2 氧化性與還原性的強弱判斷規(guī)律（自己總結(jié)）（1）根據(jù)氧化還原反應方程式的判斷氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物還原性：還原劑還原產(chǎn)物可總結(jié)為：比什么性

7、，找什么劑，產(chǎn)物之性弱于劑。（2）根據(jù)金屬活動性順序判斷K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 從左向右還原性逐漸減弱，對應離子的氧化性逐漸增強（3）根據(jù)反應條件和反應的劇烈程度反應條件要求越低，反應越劇烈，對應物質(zhì)的氧化性或還原性越強。（4）根據(jù)氧化性還原反應的程度相同條件下：a.不同氧化劑作用于同一種還原劑，氧化產(chǎn)物價態(tài)高的氧化性強。b.不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產(chǎn)物價態(tài)低的還原性強。3、氧化還原概念及規(guī)律的應用3.1 氧化還原反應方程式的配平3.1.1 三個原則得失電子守恒原則，原子守恒原則，電荷守恒原則3.1.2 一般方法化合價

8、升降法聯(lián)合最小公倍數(shù)法3.1.3 配平技巧3.1.3.1 正向配平法先從氧化劑和還原劑開始配平。適用范圍：分子間的氧化還原反應，所有元素參與的氧化還原反應，生成物中物質(zhì)即是氧化物又是還原產(chǎn)物。3.1.3.2 逆向配平法先從氧化還原產(chǎn)物開始配平例題： S+Ca( OH )2=CaS2+CaS2O3+H2O 適用范圍：自身氧化還原反應，反應物中某一部分被氧化或被還原3.1.3.3 整體配平發(fā)當某一元素的原子或原子團（多見于有機反應配平）在某化合物中有數(shù)個時，可將它作為一個整體對待，根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為零的原則予以整體標價。NH4NO3= HNO3+ N2+H2O 3.1.3.4 缺項配平

9、法如果所給的化學方程式中有反應物或生成物沒有寫出來，在配平時，如果所空缺的物質(zhì)不發(fā)生電子的得失，僅僅是提供一種發(fā)生反應的酸、堿、中性的環(huán)境，可先把有化合價升降的元素配平，最后根據(jù)電荷守恒和原子守恒確定缺項物質(zhì)，配平。例題：BiO3 Mn2= Bi3 MnO4 H2O 3.1.3.5 其他配平法（自己總結(jié)）（1）奇偶配平法這種方法適用于化學方程式兩邊某一元素多次出現(xiàn)，并且兩邊的該元素原子總數(shù)有一奇一偶，例如：C2H2+O2 CO2+H2O，此方程式配平從先出現(xiàn)次數(shù)最多的氧原子配起。O2內(nèi)有 2 個氧原子，無論化學式前系數(shù)為幾，氧原子總數(shù)應為偶數(shù)。故右邊H2O 的系數(shù)應配2（若推出其它的分子系數(shù)出

10、現(xiàn)分數(shù)則可配4），由此推知C2H2前 2，式子變?yōu)椋?2C2H2+O2 CO2+2H2O，由此可知CO2前系數(shù)應為4，最后配單質(zhì)O2 為 5，把短線改為等號，寫明條件即可： 2C2H2+5O2=4CO2+2H2O （2）觀察法配平有時方程式中會出現(xiàn)一種化學式比較復雜的物質(zhì)，我們可通過這個復雜的分子去推其他化學式的系數(shù)，例如：Fe+H2O Fe3O4+H2，F(xiàn)e3O4化學式較復雜，顯然，F(xiàn)e3O4中 Fe 來源于單質(zhì)Fe，O 來自于 H2O，則 Fe 前配 3，H2O 前配 4，則式子為： 3Fe+4H2OFe3O4+H2由此推出H2系數(shù)為 4，寫明條件，短線改為等號即可：3Fe+4H2O=Fe

11、3O4+4H2（3）歸一法找到化學方程式中關鍵的化學式，定其化學式前計量數(shù)為1，然后根據(jù)關鍵化學式去配平其他化學式前的化學計量數(shù)。若出現(xiàn)計量數(shù)為分數(shù)，再將各計量數(shù)同乘以同一整數(shù)，化分數(shù)為整數(shù)，這種先定關鍵化學式計量數(shù)為1 的配平方法，稱為歸一法。做法：選擇化學方程式中組成最復雜的化學式，設它的系數(shù)為1，再依次推斷。3.2氧化還原反應的相關計算（舉例說明，不少于2 個例子）（1）計算依據(jù)：氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)。（2）計算公式：氧化劑的物質(zhì)的量變價元素原子的個數(shù)化合價的變化值等=還原劑的物質(zhì)的量變價元素原子的個數(shù)化合價的變化值。例題 1：ClO2 是一種消毒殺菌效率高、二次

12、污染小的水處理劑，實驗室可以通過以下反應制得ClO2：反應方程式為 2KClO3 H2C2O4 H2SO4=加熱 =2ClO2 K2SO4 2CO2 2H2O，下列說法正確的是() AKClO3 在反應中得到電子B ClO2 是氧化產(chǎn)物CH2C2O4 在反應中被還原D1molKClO3 參加反應有2mol 電子轉(zhuǎn)移例題 2：將 11.2g 的 Mg 和 Cu 的混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反應產(chǎn)生的氣體X，再向所得溶液中加入適量的 NaOH 溶液，產(chǎn)生 21.4g 沉淀，根據(jù)題意推斷氣體X 的成分可能是A. 0.3mol NO2和0.3mol NO B. 0.2mol NO2和0.1mo

13、l N2O4C. 0.1mol NO 、 0.2mol NO2和0.05mol N2O4D. 0.6mol NO 例題 3：足量銅與一定量濃硝酸反應得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO 的混合氣體，這些氣體與1.68LO2（標準狀況）混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol/LNaOH 溶液至 Cu2+恰好完全沉淀，則消耗NaOH 溶液的體積是（）A60mL B45mL C30mL D15mL 練習1需加入還原劑才能實現(xiàn)的是（）AMnO2 MnO4 BAlO2 Al(OH)3 CAsO43 AsO33D S2O32 SO322 已知：2BrO3 Cl2=

14、Br2 2ClO3， 5Cl2 I26H2O= 2HIO3 10HCl ， ClO3 5Cl 6H=3Cl2 3H2O。下列離子氧化性正確的是（）A ClO3 BrO3 IO3 Cl2 B IO3 ClO3 BrO3 Cl2 C IO3 BrO3 Cl2 ClO3DBrO3 ClO3 Cl2IO33已知 IO3在通常情況下是比較穩(wěn)定的，而在酸性溶液中則具有較強的氧化性，遇到某些具有還原性的物質(zhì)時，5 價的碘可被還原為零價的碘。下列離子在酸性條件下可被其氧化的是（）AFe3BFC NO3DI4已知下列兩個反應：Cl2 2KI=I2 2KCl I22KClO3= Cl2 2KIO3 。下列說法中不

15、正確的是（）A均屬于置換反應B中的I2 是氧化產(chǎn)物，中的Cl2 是還原產(chǎn)物C反應說明KI 的氧化性比KCl 強D反應說明I2 的還原性比Cl2 強5.下列敘述中正確的是（）A化合反應不一定都屬于非氧化還原反應B陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性C在氧化還原反應中，肯定有一種元素被氧化，另一種元素被還原D含氧酸能起氧化作用，無氧酸則不能6在一定條件下，分別以高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫（已知2H2O2 2H2O O2 ）為原料制取氧氣，當均制得等質(zhì)量的氧氣時，三個反應中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比是（）A11 1 B22 1 C23 1 D432 7在反應 11P15CuSO424H2O=5Cu3P 6H3P

16、O415H2SO4 中，銅元素由反應前的2 價變?yōu)榉磻蟮? 價，表現(xiàn)出氧化性，而P 在反應中表現(xiàn)出（）A只有還原性B只有氧化性C既無氧化性又無還原性D既有氧化性又有還原性8已知鋅與稀硝酸反應的化學方程式為：4Zn10HNO3=a Zn(NO3)2 b NH4NO3 c H2O 則 a、b、c 分別是（）A4、1、5 B4、2、 4 C4、1、3 D4、3、5 9下列反應：8NH33Cl2=6NH4Cl N2 被氧化的氨氣和未被氧化的氨氣的質(zhì)量比為（）A31 B13 C 11 D38 10 （2 分） M2O7x 離子和S2在酸性條件下發(fā)生如下反應：M2O7x 3 S2 14H=2M3 3S

17、7H2O。則M2O7x 離子中M 的化合價是。11 （6 分）赤銅礦的成分是Cu2O，輝銅礦的成分是Cu2S，將赤銅礦與輝銅礦混合加熱有以下反應發(fā)生：Cu2S2Cu2O 6CuSO2 ，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝涸谠摲磻?，氧化劑是?還原劑是。 氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比。12 將 6.4 g Cu 與 8.0 mol/L 60 mL 的硝酸充分反應,銅完全溶解 ,反應后溶液中的H+ 的物質(zhì)的量為a mol.(假設反應中只產(chǎn)生 NO 或 NO2),此時溶液中所含NO3-的物質(zhì)的量為（）A. 0.28 mol B. 0.31 mol C. a+0.2 mol D. a+0.4 mol MnO213 向一

18、定量的Fe、FeO 和 Fe2O3 的混合物投入100 ml 1 mol/L 的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 ml（標準狀況）的氣體，所得溶液中，加入KSCN 溶液無血紅色出現(xiàn)，若用過量的CO 在高溫下還原相同質(zhì)量的混合物，能得鐵的質(zhì)量為（） A 11.2 g B 5.6 g C 2.8 g D 無法計算14(1) 銅和鎂的合金4.6 g 完全溶于濃硝酸， 若反應中硝酸被還原只產(chǎn)生4480 mL 的 NO2 氣體和 336 mL N2O4 氣體 （都已折算到標準狀況） ，在反應后的溶液中，加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量為（） A9.02 g B8.51 g C8.26 g D7.04 g 15(1) 14gCu、Ag 合金與足量的某濃度的硝酸反應，將放出的氣體與1.12 L（標況） O2 混合，通入水中恰好全部被吸收，則合金中Cu 的質(zhì)量是（）g A9.6 B 6.4 C3.2 D 無法計算(2) 1.92 g Cu 投入一定量