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：物質所含元素化合價升高的反應。 還原反應：物質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 還原劑：在反應中失去電子的物質（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）物質性質： 氧化性：氧化劑所表現(xiàn)出得電子的性質 還原性：還原劑所表現(xiàn)出失電子的性質（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.HClMgCl2 B.NaNa+ C.COC

2、O2 D. Fe3+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

3、電子，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，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，如Na，K，Zn，F(xiàn)e等。某些非金屬單質，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），HBr，HI，H2S等。元素處

4、于低化合價時的鹽，如Na2SO3，F(xiàn)eSO4等。 1.3 電子轉移的表示方法電子轉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.在線橋上標明轉移電子總數(shù)，不寫得到

5、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 + FeCl3C、SO2 + H2SO4 (濃) D、H2S + H2SO4(濃)2.1.3 反應先后規(guī)律在濃度相差不大的溶液中

6、：（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）（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)物可總結為：比什么性，找什么劑，產(chǎn)物之性弱于劑。

7、（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 一般方法化合價升降法聯(lián)合最小公倍數(shù)法3.1

8、.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 缺項配平法如果所給的化學方程式中有反應

9、物或生成物沒有寫出來，在配平時，如果所空缺的物質不發(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，配平。例題： BiO3 Mn2 = Bi3 MnO4 H2O 3.1.3.5 其他配平法（自己總結）（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+O2CO2+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)出現(xiàn)分數(shù)則可配4），由此推知C2H2

10、前2，式子變?yōu)椋?C2H2+O2CO2+2H2O，由此可知CO2前系數(shù)應為4，最后配單質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，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+H2OFe3O4+H2，F(xiàn)e3O4化學式較復雜，顯然，F(xiàn)e3O4中Fe來源于單質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=Fe3O4+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

11、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、二次污染小的水處理劑，實驗

12、室可以通過以下反應制得ClO2：反應方程式為2KClO3H2C2O4H2SO4=加熱=2ClO2K2SO42CO22H2O，下列說法正確的是 ( )AKClO3在反應中得到電子 BClO2是氧化產(chǎn)物CH2C2O4在反應中被還原 D1molKClO3參加反應有2mol電子轉移例題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0.1mol N2O4C. 0.1mol NO、0.2mol NO2和0.0

13、5mol N2O4 D. 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 BAlO2Al(OH)3 CAsO43 AsO33 DS2O32SO322已知：2BrO3Cl2=Br22ClO3，5Cl2I26H2O= 2HIO310HCl，ClO35Cl6

14、H=3Cl23H2O。下列離子氧化性正確的是（ ）AClO3 BrO3IO3Cl2 BIO3ClO3BrO3Cl2 CIO3BrO3Cl2ClO3 DBrO3ClO3Cl2IO33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（ ） AFe3 BF CNO3 DI4已知下列兩個反應：Cl22KI=I22KCl I22KClO3= Cl22KIO3 。下列說法中不正確的是（ ）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

15、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MnO26在一定條件下，分別以高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫（已知2H2O2 2H2OO2）為原料制取氧氣，當均制得等質量的氧氣時，三個反應中轉移的電子數(shù)之比是（ ）A111 B221 C231 D4327在反應11P15CuSO424H2O=5Cu3P6H3PO415H2SO4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

16、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)2b NH4NO3c H2O則a、b、c分別是（ ）A4、1、5 B4、2、4 C4、1、3 D4、3、59下列反應：8NH33Cl2=6NH4ClN2被氧化的氨氣和未被氧化的氨氣的質量比為（ ）A31 B13 C11 D3810（2分）M2O7x離子和S2在酸性條件下發(fā)生如下反應：M2O7x3 S214H=2M33S7H2O。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

17、 6CuSO2，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝涸谠摲磻?，氧化劑?。 還原劑是 。 氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質量比 。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-的物質的量為（ ） A. 0.28 mol B. 0.31 mol C. a+0.2 mol D. a+0.4 mol13向一定量的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

18、CO在高溫下還原相同質量的混合物，能得鐵的質量為（ ） 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，生成沉淀的質量為（ ） A9.02 g B8.51 g C8.26 g D7.04 g15(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的質量是（ ）g A9.6 B6.4 C3.2 D無法計算(2) 1.92 g Cu投入一定量的濃HNO3中，銅完全溶解，生成氣體的顏色越來越淡，共收集到672 mL 氣體（標準狀況）。將盛有此氣體的容器倒扣在水中，容器內液面上升，再通入標準狀況下一定體積的氧氣，恰好使氣體完全溶于水中，則通入O2的體積是（ ）A504 mL B168 mL C 336 mL D224 mL16、 在100