氧化還原反應原理與例題

1、氧化還原反應及其配平1. 復習重點：1、氧化還原反應概念。2、電子守恒原理的應用。3、根據(jù)化合價升降總數(shù)守恒配平化學反應方程式。2. 難點聚焦氧化還原反應中的概念與規(guī)律：一、五對概念在氧化還原反應中，有五對既相對立又相聯(lián)系的概念。它們的名稱和相互關系是:二、五條規(guī)律1、表現(xiàn)性質規(guī)律同種元素具有多種價態(tài)時，一般處于最高價態(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 間可變價時既具有氧化性又具有還原性。2、性質強弱規(guī)律在"氧化刑十還原和-還原產物+氧化產韌"中，氧化性強弱順序I?是：氧化列氧化產粧 還jsfi弱順序是：還o還原產物。3、反應先后規(guī)律在濃度相差不大的溶液中

2、，同時含有幾種還原劑時，若加入氧化劑，則它首先與溶液中最強的還原劑作 用；同理，在濃度相差不大的溶液中，同時含有幾種氧化劑時，若加入還原劑，則它首先與溶液中最強的氧 化劑作用。例如，向含有FeBb溶液入C*，首先被氧化的是Fe2+4、價態(tài)歸中規(guī)律含不同價態(tài)同種元素的物質間發(fā)生氧化還原反應時，該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價+低價一中間 價”的規(guī)律。5、電子守恒規(guī)律在任何氧化一還原反應中，氧化劑得電子（或共用電子對偏向）總數(shù)與還原劑失電子（或共用電子對偏 離）總數(shù)一定相等。三. 物質氧化性或還原性強弱的比較：（1）由元素的金屬性或非金屬性比較1金屬陽離子的氧化性隨其單質還原性的增強而減弱非金屬陰離

3、子的還原性隨其單質的氧化性增強而減弱(2) 由反應條件的難易比較不同的氧化劑與同一還原劑反應時，反應條件越易，其氧化劑的氧化性越強。如:前者比后者容易發(fā)生反應，可判斷氧化性：。同理，不同的還原劑與同一氧化劑反應時，反應條件越易，其還原劑的還原性越強。（3）根據(jù)被氧化或被還原的程度不同進行比較 當不同的氧化劑與同一還原劑反應時，還原劑被氧化的程度越大，氧化劑的氧化性就越強。如，根據(jù)鐵被氧化程度的不同，可判斷氧化性：。同理，當不同的還原劑與同一氧化劑反應時，氧化劑被還原的程度越大，還原劑的還原性就越強。(4) 根據(jù)反應方程式進行比較 氧化劑+還原劑=還原產物+氧化產物氧化性：氧化劑 氧化產物；還原

4、性：還原劑 還原產物(5) 根據(jù)元素周期律進行比較一般地，氧化性：上 下，右左；還原性：下 上，左右(6) 某些氧化劑的氧化性或還原劑的還原性與下列因素有關: 溫度：如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。 濃度：如濃硝酸的氧化性比稀硝酸的強。酸堿性：如中性環(huán)境中不顯氧化性，酸性環(huán)境中顯氧化性；又如溶液的氧化性隨溶液的酸性增強而增強注意：物質的氧化性或還原性的強弱只決定于得到或失去電子的難易，與得失電子的多少無關。如還原性:，氧化性：。3 例題精講：一、氧化還原反應中的概念辨析：例1、( 2000測試題)制備氰化鈣的化學方程式為CaCO + 2HCN = Ca(CN) 2 + CO T +

5、 H2 T + CO2T，在反應中()A. 氫元素被氧化，碳元素被還原B. HCN既是氧化劑又是還原劑C. Ca(CN)2是氧化產物，H是還原產物D. CO為氧化產物，H2為還原產物解析：本題考查氧化還原反應的有關概念。CaCO + 2HCN = Ca(CN) 2 + CO T + H21 + CO2 T (注意生成物中 CO碳元素來自CaCO它的化合價在反應前后沒有發(fā)生變化)，即氫元素化合價降低，碳元素化合價升高，故HCN既是氧化劑又是還原劑，Ca(CN),是氧化產物，“是還原產物。答案：B、Co點評：此類結合實例確定氧化還原反應的有關概念的試題，其解題方法是：找變價分升降判類型定其他。其中

6、“找變價”是非常關鍵的一步，特別是反應物中含有 同種元素的氧化還原反應（如本題反應物均含有碳元素），必須弄清它的變化情況。例2. （1997年全國高考題）下列敘述正確的是（）A. 含金屬元素的離子不一定都是陽離子B. 在氧化還原反應中，非金屬單質一定是氧化劑C. 某元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時，該元素一定被還原D. 金屬陽離子被還原不一定得到金屬單質解析：本題主要是考查氧化還原反應概念正誤的判斷。答案：A、D。點評：解此類有關概念辨析的試題應遵循“理解概念抓實質”的原則，若是再輔以具體實例，會使抽象的問 題具體化，其判斷結果更具有可靠性。例3: （98高考試測題）120C、101.3KPa條件下，

7、有2LH2O 2LCO 1LCO、0.5LO2和1LH2組成的混合氣體。 將混合氣體通過分別放有足量Cu粉、C粉和CuC粉的三個灼熱的反應管。假設氣體通過每個反應管都能充分 反應，且不論三個反應管以何種順序排列，問：尾氣是否有可能是單一氣體？ （填“可能”或“不可能”）。若可能，該氣體是 原氣體中是否有幾種（或一種），不可能再存在于尾氣之中： （填“有”或“沒有”。若有，它們（或它）是。原氣體中是否有幾種（或一種）肯定存在于尾氣中？ （填“有”或“沒有”。若有，它們（或它）解答：題時若將放有足量Cu粉、C粉和CuC粉的三個反應管排列組合，共有 6種情況，逐一分析，固然可以 求解，但相當費時費力

8、。如運用發(fā)散思維從還原劑Cu粉、C粉可將Q、CO、HO還原成CO H2;氧化劑CuO可將CO H2氧化成CQ H20等角度來考慮，就能找到一個新角度，發(fā)現(xiàn)新的解法：反應管盛放物質可吸收氣體能反應產生新氣體灼熱Cu粉（還原劑）Q無灼熱C粉（還原劑）CO、HO QCO H灼熱CuO（氧化劑）CO HCO、HO不難發(fā)現(xiàn)Cu粉、C粉和CuO粉的三個反應管無論如何排列， O 定不再存在，尾氣之中有 CQ H0或CO H2 存在。答案：不可能 有，O 沒有二、氧化性或還原性強弱判斷：例4. （1998年高考試題）根據(jù)下列反應判斷有關物質還原性由強到弱的順序是（）解析：本題是根據(jù)物質氧化性或還原性強弱的規(guī)律

9、解題。在同一氧化還原反應中，氧化劑 +還原劑=還原產物+ 氧化產物，還原性：還原劑還原產物；氧化性：氧化劑 氧化產物，概括為：左右。據(jù)此規(guī)律，由反應式（1）可知還原性，由（2）可知還原性，由（3）可知還原性綜合(1)( 2)( 3)得:答案：A例5. （2000年調研試題）已知均有還原性，它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為則下列反應不能發(fā)生的是（）解析：本題實質上是例3的逆向思維題，解題時可先假設各選項反應均能發(fā)生，推出選項中相應微粒還原性 的強弱順序，然后對照已知微粒還原性強弱順序，從而確定反應能否發(fā)生。，對比，C、D與此相由還原性強弱順序的判斷規(guī)律可知，各選項有關微粒還原性強弱順序為:A.

10、違背，故C D反應不能發(fā)生 答案：C、D。點評：氧化還原反應能否發(fā)生，其規(guī)律是：強氧化劑 +強還原劑弱氧化劑+弱還原劑，或者說氧化性、還原性體現(xiàn)“以強制弱”的原則。根據(jù)氧化還原反應，判斷有關微粒的氧 化性、還原性的強弱是化學中的一條重要規(guī)律的應用，也是高考考查的熱點知識。三、氧化還原反應方程式配平：1、配平原則：在氧化還原反應元素間得失電子總數(shù)(或化合價升降總數(shù))相等。2、配平方法：一標、二找、三定、五查(1) 定項配平：例5、 (03年高考試題)實驗室為監(jiān)測空氣中汞蒸氣的含量；往往懸掛涂有CuI的濾紙，根據(jù)濾紙是否變色或顏色發(fā)生變化所用去的時間來判斷空氣中的含汞量，其反應為：4Cul + H

11、g CiiHgh + 2Cu(1) 上述反應產物Cu>Hgl4中，Cu元素顯價。(2) 以上反應中的氧化劑為 ，當有ImolCul參與反應時，轉移電子 l 。(3) CuI可由CiT與I直接反應制得，請配平下列反應的離子方程式。Qu 2 + + 打 f Qul + 打 3解答：根據(jù)元素間化合價升降總數(shù)相等得：(1)+ 1(2) CuI 0.5(3) 25 21(2) 缺項配平：例6、（高考試題）KCIO+Hpl（濃）f曲+ CO2 T + I cl2 T +I AI（1）請完成該化學方程式并配平（未知物化學式和系數(shù)填入框） 濃鹽酸在反應中顯示出來的性質是 （填寫編號，多選倒扣）。只有還原

12、性還原性和酸性只有氧化性氧化性和酸性（3）產生O.lmolCI 2,則轉移的電子的物質的量為 mol。（4）CIO 2具有很強的氧化性。因此，常被用作消毒劑，其消毒效率（以單位質量得到的電子數(shù)表示）是Cl2的倍。解析：（1）HCl中一部分Cl-化合價不變，表現(xiàn)為酸性，一部分 Cl-化合價升高到+ 1價，表現(xiàn)為還原性，KClQ 化合價降低到+ 4價。先配平發(fā)生元素化合價變化的系數(shù)，觀察得缺項為 "0。配平得2、4、2、2、1、2 H0。 、（3）0.2 （4）根據(jù)得電子能力： 業(yè)：業(yè)=2.6367.571（3）依題意書寫氧化還原反應方程式：例7、在KI和H2SO|溶液中加入H2O2，放

13、出大量不溶于水的無色氣體（氣泡從溶液部放出），同 時溶液呈紫紅色，且可使淀粉變藍，寫出化學方程式.解析：這是一道頗為簡單但卻很容易出錯的化學題，錯誤的原因大多是把實驗現(xiàn)象看成只是一個 反應的現(xiàn)象，其實，實驗現(xiàn)象往往是若干個反應共同體現(xiàn)出來的，該題就是如此.有的同學認為 產物中有I 2和O2，這沒有錯，但如 果認為這兩種物質均是由一個反應得到的話，這就錯了，因 為在這個反應中，這兩種物質均是氧化產物，哪么 還原劑是什么呢？如果還原劑是&SO，則應該 有SO生成，與 題意不符，而且稀HSQ也沒有這么強的氧化性.HQ +2KI+H 2SQ =I 2 +K2SQ +2H2O2H2°2

14、 =2H2OO2 T點評：解此類題方法是：先依據(jù)題意設法找出發(fā)生氧化還原反應的物質，根據(jù)元素化合價變化總數(shù)守恒配平 其系數(shù)，再根據(jù)電荷、元素守恒配平找出并其它物質。4 實戰(zhàn)演練1、03年高考試題是一種廣譜型的消毒劑，根據(jù)世界環(huán)保聯(lián)盟的要求 ClO2將逐漸取代Cl2成為生產自 來水的消毒劑。工業(yè)上 ClO2常用NaClO和NqSO溶液混合并加 HSQ酸化后反應制得，在以上反應中 NaClO 和NaSO的物質的量之比為A 1:1 B 2:1 C 1:2 D 2:3的正確說法是（）2. 2000年調考試題對于反應是還原劑C.A.屬于置換反應B.是還原劑D.既是氧化產物又是還原產物3. 2000年測試

15、題常溫下，在下列溶液中發(fā)生如下反應：可以進行由此判斷，下列說法錯誤的是（）A. 反應B. Z元素在（1）（ 3）反應中均被還原C. 氧化性由強到弱順序是D. 還原性由強到弱順序是4. 1999年聯(lián)考試題今有下列三個氧化還原反應:若某溶液中有，可加入的試劑是（）5. 2001年測試題五種物質，它們是硫及其化合物，已知在一定條件下有如下轉化關系（未配平）：則這些物質中硫元素的化合價或平均化合價由低到高的順序是（）6. 2001年全國高考試題某金屬與足量的稀硫酸反應，生成該金屬的三價正鹽和氫氣。則該金屬的相對原子質量為（）時,7. 2001年全國高考試題已知在酸性溶液中，下列物質氧化自身發(fā)生如下變化：，得到如果分別用等物質的量的這些物質氧化足量的最多的是（）通入8. 1999年高考試題某溫度下，將溶液中，反應得到的混合液，經測定的濃度之比為1: 3,則與溶液反應時被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質的量之比為（）A. 21： 5B. 11 : 3C. 3 : 1D.4 : 19.