氧化还原反应知识点小结

1. 了 解 氧 化 还 原 反 应 的 本 质 是 电 子 的 转 移2 了 解 常 见 的 氧 化 还 原 反 应 ， 能 判 断 反 应 中 的 氧 化 剂 、 还 原 剂 、氧 化 产 物 、 还 原 产 物3 能 判 断 氧 化 还 原 反 应 中 电 子 转 移 的 方 向 和 数 目4 掌 握 物 质 氧 化 性 、 还 原 性 强 弱 的 比 较 方 法5 能 运 用 质 量 守 恒 、 得 失 电 子 守 恒 、 电 荷 守 恒 ， 进 行 氧 化 还 原 反应 的 有 关 计 算 第 三 节 氧 化 还 原 反 应 1 氧 化 还 原 反 应 的 本 质 和 判 断 依 据(1)氧 化 还 原 反 应 的 本 质 ： 电 子 (包 括 电 子 或 电 子对 )。(2)判 断 依 据 ： 元 素 化 合 价 和 。2 氧 化 还 原 反 应 的 有 关 概 念(1)氧 化 反 应 ： 电 子 (化 合 价 )的 反 应 。(2)还 原 反 应 ： 电 子 (化 合 价 )的 反 应 。转 移偏 移 升 高 降 低失 去 升 高得 到 降 低 得 失 (3)氧 化 剂 (被 )： 电 子 的 反 应 物(所 含 元 素 化 合 价 的 反 应 物 )。(4)还 原 剂 (被 )： 电 子 的 反 应 物(所 含 元 素 化 合 价 的 反 应 物 )。(5)氧 化 产 物 ： 剂 失 电 子 被 氧 化 后 的 对 应 产 物 (包含 化 合 价 的 元 素 的 产 物 )。(6)还 原 产 物 ： 剂 得 电 子 被 还 原 后 的 对 应 产 物 (包含 化 合 价 的 元 素 的 产 物 )。还 原 得 到降 低氧 化 失 去升 高还 原升 高 氧 化降 低 3 氧 化 还 原 反 应 与 四 大 基 本 反 应 类 型 间 的 关 系(1)置 换 反 应 是 氧 化 还 原 反 应 。(2)复 分 解 反 应 是 氧 化 还 原 反 应 。(3)有 生 成 的 分 解 反 应 是 氧 化 还 原 反 应 ， 无 生 成 的 通 常 为 非 氧 化 还 原 反 应 。(4)有 参 加 的 化 合 反 应 是 氧 化 还 原 反 应 ， 无 参 加 的 通 常 为 非 氧 化 还 原 反 应都 都 不单 质单 质单 质单 质 【 理 解 提 示 】 四 种 基 本 反 应 类 型 与 氧 化 还 原 反 应 之 间 的 关 系 1 下 列 反 应 中 属 于 氧 化 还 原 反 应 的 是 （ ）A CaCO3高 温 CaO+CO2B Na2O+H2O=2NaOHC Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2D 4HNO3(浓 ) 4NO2+O2+2H2O2 下 列 叙 述 中 正 确 的 是 （ ）A 反 应 中 化 合 价 降 低 的 物 质 是 还 原 剂B 有 氧 元 素 参 加 的 反 应 一 定 是 氧 化 还 原 反 应C 反 应 前 后 元 素 化 合 价 没 有 变 化 的 反 应 一 定不 是 氧 化 还 原 反 应D 氧 化 剂 在 反 应 中 被 氧 化 ， 还 原 剂 在 反 应 中被 还 原 DC 1 常 见 的 氧 化 剂(1)非 金 属 单 质 ： 如 、 、 等 。(2)含 有 高 价 态 元 素 的 化 合 物 ： 、 、 、 、 、 、 等 。(3)某 些 金 属 性 较 弱 的 金 属 的 高 价 态 离 子 ： 、 、 、 等 。(4)过 氧 化 物 ： 、 等 。Cl2 O2 浓 H2SO4 HNO3 KMnO4 MnO2KClO3 HClO NaClO Fe3 Ag Pb4 Cu2Na 2O2 H2O2 Br2 2 常 见 的 还 原 剂(1)活 泼 金 属 ： 等 。(2)非 金 属 离 子 及 低 价 态 化 合 物 ：等 。(3)低 价 阳 离 子 ： 等 。(4)非 金 属 单 质 及 其 氢 化 物 ： 等 。K、 Na、 Mg、 Al S2 、 H2S、 I 、 SO2、 H2SO3、 Na2SO3Fe2 、 Cu H 2、 C、 CO、 NH3 小 结 ：1 强 氧 化 剂 与 强 还 原 剂 相 遇 时 ， 一 般 都 会 发 生 氧 化 还 原 反 应 。如 ： H2SO4(浓 )与 金 属 、 H2S、 S2 、 HI、 I 、 HBr、 Br 、 Fe2 、 P等 。Cl2与 金 属 、 H2S、 S2 、 HI、 I 、 HBr、 Br 、 Fe2 、 H2、 SO2、 、 H2SO3等 。HNO 3与 金 属 、 H2S、 S2 、 HI、 I 、 HBr、 Br 、 Fe2 、 P、 SO2、 、 H2SO3等 。 2.元 素 处 于 最 高 价 时 只 有 氧 化 性 ， 在 反 应 中 只 作 氧 化 剂（ 如 ： H2SO4 、 KMnO4、 Fe3+等 ） ；元 素 处 于 最 低 价 时 只 有 还 原 性 ， 在 反 应 中 只 作 还 原剂 （ 如 ： H2S、 H2、 金 属 单 质 等 ） ；元 素 处 于 中 间 价 态 时 ， 在 反 应 中 化 合 价 既 可 升 高 又可 降 低 ， 既 有 氧 化 性 又 有 还 原 性 ， 既 可 作 氧 化 剂 又可 作 还 原 剂 （ 如 ： S、 SO 2、 Fe2+等 ） 。 1 氧 化 性 是 指 电 子 的 性 质 (或 能 力 )； 还 原 剂 是 指 电 子 的 性 质 (或 能力 )。2 氧 化 性 、 还 原 性 的 强 弱 取 决 于 电 子 的 难 易 程 度 ， 与 得 、 失电 子 数 目 的 多 少 无 关 。 如 ： Na e Na ， Al 3e Al3 ， 但 根 据 金 属 活 动性 顺 序 表 ， Na比 Al活 泼 ， 更 易 失 去 电 子 ， 所 以 Na比 Al的 还 原 性 。从 元 素 的 价 态 考 虑 ： 最 高 价 态 只 有 ， 如 Fe 3 、 H2SO4、KMnO4等 ； 最 低 价 态 只 有 ， 如 金 属 单 质 、 Cl 、 S2 等 ； 中间 价 态 既 有 又 有 ， 如 Fe2 、 S、 Cl2等 。 得 得 、 失 氧 化 性还 原 性氧 化 性 还 原 性 强失 归 纳 ： 氧 化 性 、 还 原 性 强 弱 的 判 断1 根 据 方 程 式 判 断氧 化 剂 还 原 剂 =还 原 产 物 氧 化 产 物氧 化 性 ： 氧 化 剂 氧 化 产 物还 原 性 ： 还 原 剂 还 原 产 物2 根 据 物 质 活 动 性 顺 序 (常 见 元 素 )金 属 性 越 强 的 元 素 ， 金 属 单 质 的 还 原 性 越 强 ， 对 应 阳 离 子 的 氧 化 性 越 弱 ； 非 金 属 性 越 强 的 元 素 ， 单 质 的 氧 化 性 越 强 ， 而 对 应 的 阴离 子 的 还 原 性 就 越 弱 。 3 根 据 反 应 条 件 判 断当 不 同 的 氧 化 剂 作 用 于 同 一 还 原 剂 时 ， 如 氧 化 产 物 价 态 相 同 ， 可根 据 反 应 条 件 的 高 、 低 来 进 行 判 断 。 例 如 ：16HCl(浓 ) 2KMnO4=2KCl 2MnCl2 8H2O 5Cl2 4HCl(浓 ) MnO2 MnCl2 2H2O Cl2 4HCl(浓 ) O 2 2H2O 2Cl2由 此 我 们 可 以 得 出 结 论 ：氧 化 性 ： KMnO4MnO2O2。 4 根 据 氧 化 产 物 的 价 态 高 低 判 断当 变 价 的 还 原 性 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 3Cl2 2FeCl3Fe S FeS可 以 判 断 氧 化 性 Cl 2S。 延 伸 ： 除 用 以 上 4种 方 法 作 为 判 断 依 据 外 ， 还 有 一 些 其 他 因 素 也会 影 响 物 质 的 氧 化 性 、 还 原 性 的 强 弱 。如 ： (1)浓 度 ： 浓 度 越 大 ， 氧 化 性 (或 还 原 性 )越 强 。如 氧 化 性 ： 浓 H2SO4 稀 H2SO4浓 HNO3 稀 HNO3还 原 性 ： 浓 HCl 稀 HCl(2)温 度 ： 如 热 的 浓 硫 酸 的 氧 化 性 比 冷 的 浓 硫 酸 的 氧 化 性 强 。 (3)酸 碱 性 ： 如 KMnO4溶 液 的 氧 化 性 随 溶 液 酸 性 的 增 强 而 增 强 。 I- Fe2+ Br-3： 根 据 反 应 式 ：（ 1） 2Fe3+2I-=2Fe2+I2（ 2） Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+,可 判 断 离 子 的 还 原 性 从 强 到 弱 的 顺 序 是4： 已 知 I-、 Fe2+、 SO2、 Cl-和 H2O2均 具 有 还 原性 ， 它 们 在 酸 性 溶 液 中 还 原 性 强 弱 的 顺 序 为Cl-Fe2+H2O2I-Fe2 Cl SO2 B Cl Fe2 SO2IC Fe2 I Cl SO2 D SO2I Fe2 Cl(2)已 知 ： X2、 Y2、 Z2、 W2四 种 物 质 的 氧 化 能 力 W2Z2X2Y2， 下 列 氧 化 还 原反 应 能 发 生 的 是 ( )A.2NaW Z2=2NaZ W2 B 2NaX Z2=2NaZ X2C 2NaY W 2=2NaW Y2 D 2NaZ X2=2NaX Z2 解 析 ： (1)根据反应方程式可以判断还原能力强弱：中IFe2，中Fe2Cl，中SO2I，综合分析知：SO2IFe2Cl。(2)氧化能力强的单质可以氧化其后的阴离子生成相应单质。由四种物质氧化能力可知，W2可氧化Z、X和Y，Z2可氧化X和Y，X2可氧化Y，故B、C项正确。答 案 ： (1)D (2)BC 解决此类问题，首先根据题意和氧化性、还原性强弱比较方法，排出氧化剂的氧化性顺序或还原剂的还原性顺序。然后再根据如下规律判断氧化还原反应能否发生或者发生的顺序。规律如下：当一种氧化剂(或还原剂)同时遇到几种还原剂(或氧化剂)，按还原性(氧化性)强弱的顺序依次发生反应；氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)强于氧化产物(或还原产物)的氧化性(或还原性)时氧化还原反应才能发生。 2 已 知 ： 向 KMnO4晶 体 滴 加 浓 盐 酸 ， 产 生 黄 绿 色 气 体 向 FeCl2溶 液 中 通入 少 量 实 验 产 生 的 气 体 ， 溶 液 变 黄 色 取 实 验 生 成 的 溶 液 滴 在 淀 粉 碘化 钾 试 纸 上 ， 试 纸 变 蓝 色 。 下 列 判 断 正 确 的 是 ( )A.上 述 实 验 证 明 氧 化 性 ： MnO Cl2 Fe3 I2B 上 述 实 验 中 ， 共 有 两 个 氧 化 还 原 反 应C 实 验 生 成 的 气 体 不 能 使 湿 润 的 淀 粉 碘 化 钾 试 纸 变 蓝D 实 验 证 明 Fe 2 既 有 氧 化 性 又 有 还 原 性 解 析 ：本题通过三个实验来考查学生对氧化还原反应的掌握，着重考查学生实验探究和利用实验结果判断、验证所学知识的能力。题中的有关反应为2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O(生成的黄绿色气体为Cl2)；Cl22FeCl2=2FeCl3(FeCl3溶液为黄色)；2FeCl32KI=2FeCl22KClI 2(I2遇淀粉变蓝色)。以上三个反应都属于氧化还原反应，根据氧化性：氧化剂氧化产物的规律，可知A正确、B错误、C错误。实验只能证明Fe2具有还原性，D错误。答 案 ： A 1 氧 化 还 原 反 应 比 较 典 型 的 计 算 有 ： 求 氧 化 剂 与 还 原 剂 物 质 的 量 之 比 或 质 量 比 ，计 算 参 加 反 应 的 氧 化 剂 或 还 原 剂 的 量 ， 确 定 反 应 前 后 某 一 元 素 的 价 态 变 化 等 。计 算 的 关 键 是 依 据 氧 化 剂 得 电 子 总 数 等 于 还 原 剂 失 电 子 总 数 ， 列 出 守 恒 关 系式 求 解 。2 得 失 电 子 守 恒 是 指 在 发 生 氧 化 还 原 反 应 时 ， 氧 化 剂 得 到 的 电 子 数 一 定 等 于 还原 剂 失 去 的 电 子 数 ， 无 论 是 自 发 进 行 的 氧 化 还 原 反 应 还 是 原 电 池 或 电 解 池 中均 如 此 。 得 失 电 子 守 恒 法 常 用 于 氧 化 还 原 反 应 中 氧 化 剂 、 还 原 剂 、 氧 化 产 物 、还 原 产 物 的 有 关 计 算 及 电 解 过 程 中 电 极 产 物 的 有 关 计 算 等 。 电 子 守 恒 法 解 题 的 步 骤 是 ： 首 先 找 出 氧 化 剂 、 还 原 剂 及 其 物 质 的 量 以 及 每 摩尔 氧 化 剂 、 还 原 剂 得 失 电 子 的 量 ， 然 后 根 据 电 子 守 恒 列 出 等 式 。计 算 公 式 如 下 ：氧 化 剂 物 质 的 量 一 个 分 子 内 被 还 原 的 原 子 的 个 数 化 合 价 的 变 化 值 还 原 剂物 质 的 量 一 个 分 子 内 被 氧 化 的 原 子 的 个 数 化 合 价 的 变 化 值 。利 用 这 一 等 式 ， 解 氧 化 还 原 反 应 计 算 题 ， 可 化 难 为 易 ， 化 繁 为 简 。 【 例 3】 (2010改 编 )Na2Sx在 碱 性 溶 液 中 可 被 NaClO氧 化 为 Na2SO4， 而 NaClO被还 原 为 NaCl， 若 反 应 中 Na2Sx与 NaClO的 物 质 的 量 之 比 为 1 16， 则 x的 值 为 ( )A. 2 B 3 C 4 D 5解 析 ：本题考查在氧化还原反应中用得失电子守恒进行相关的计算 答 案 ： D 1 计 算 的 步 骤 简 要 归 纳 为 4个 字 “ 设 列 解 查 ” 。 (设设 出 未 知 量 ； 列列出 守 恒 方 程 式 ； 解解 方 程 ， 求 出 未 知 数 ； 查检 查 是 否 符 合 题 意 ， 是 否 正确 )。2 氧 化 还 原 反 应 的 计 算 在 高 考 中 考 查 较 多 ， 但 难 度 不 大 ， 通 常 运 用 电 子 得 失 守恒 来 分 析 ， 应 注 意 不 要 漏 掉 物 质 或 粒 子 的 组 成 比 。 3 1.92g铜 投 入 一 定 量 的 浓 硝 酸 中 ， 铜 完 全 溶 解 ， 生 成 气 体 颜 色 越 来 越 浅 ， 共 收集 到 672mL气 体 (标 准 状 况 )， 将 盛 有 此 气 体 的 容 器 倒 扣 在 水 中 ， 通 入 氧 气 恰好 使 气 体 完 全 溶 解 在 水 中 ， 则 需 要 标 准 状 况 下 的 氧 气 体 积 为 ( )A.504mL B 168mL C 336mL D 224mL解 析 ：整体来看，铜失的电子给了N原子，接着N原子将所得电子又给了O原子，其中N是“二传手”并没有得失电子，铜失的电子全部由O原子得到， 得V(O 2)0.336 L336 mL。答 案 ： C 【 例 1】 (2009全 国 理 综 ， 13)含 有 a mol FeBr2的 溶 液 中 ， 通 入 x mol Cl2。 下 列 各 项为 通 Cl2过 程 中 ， 溶 液 内 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 ， 其 中 不 正 确 的 是 ( )A. x 0.4a,2Fe2 Cl2=2Fe3 2ClB x 0.6a,2Br Cl2=Br2 2ClC x a,2Fe2 2Br 2Cl2=Br2 2Fe3 4ClD x 1.5a,2Fe 2 4Br 3Cl2=2Br2 2Fe3 6Cl 解 析 ：因为还原性Fe2Br，在FeBr2溶液中通入Cl2时先发生反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，通入过量Cl2时发生反应：2Fe24Br3Cl2=2Br22Fe36Cl，所以当x0.5a时只发生前一个反应，当x1.5a时只发生后一个反应，当0.5ax1.5a时Fe2完全被氧化，Br只有部分参加反应，故选B。答 案 ： B 高 分 策 略氧化还原反应中，氧化剂或还原剂反应时遵循一定的难易规律。越易失去电子的物质，失去后的阳离子就越难得电子；越易得到电子的物质，得到后的阴离子就越难失去电子。一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原性同时与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应，如FeBr2溶液中通入Cl 2时，发生离子反应的先后顺序为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，2BrCl2=Br22Cl。答题时，要特别审清物质微粒间的氧化性或还原性强弱顺序，即得失电子的难易程度，从而判断物质的稳定性及反应顺序。 【 例 2】 (8分)(1)Na3AsO4与 HI可 发 生 反 应 ， 化 学 方 程 式 是 Na3AsO42HI=Na3AsO3 H2O I2试 标 出 电 子 转 移 的 方 向 和 数 目 ：_。 （ 2） 当 pH为 59时 ， 该 反 应 体 系 中 的 氧 化 反 应 为 由 HII2； 当 pH4时 ， 反 应 向反 方 向 进 行 ， 此 时 体 系 中 的 氧 化 反 应 为 由 _。 如 果 两 种 情 况下 反 应 中 转 移 电 子 数 相 等 ， 则 两 个 反 应 中 氧 化 剂 的 物 质 的 量 之 比 是 _。 (3)物 质 的 氧 化 性 和 还 原 性 不 仅 与 溶 液 的 酸 碱 性 有 关 ， 还 与 物 质 的 浓 度 和 反 应 温度 等 因 素 有 关 ， 下 列 各 组 物 质 由 于 浓 度 不 同 而 发 生 不 同 氧 化 还 原 反 应 的 是 ( )A. Cu与 HNO3 溶 液 B Cu与 FeCl3 溶 液C Fe与 HCl 溶 液 D Fe与 H2SO4 溶 液 (2)易 失 2分 ， 未 分 析 清 楚 反 向 反 应 中 的 氧 化 反 应 中 的 还 原 性 和 氧 化 产 物 。(3)易 失 1分 ， 忽 略 不 同 浓 度 硫 酸 与 Fe产 物 不 同 。 这是一道从不同角度、不同方面考查氧化还原反应原理与实质的试题。(1)根据反应前后元素的化合价变化不难得出该反应，对应的方程式为：Na3AsO42HI=Na3AsO3H2OI2，转移的电子数为2e。（2）题中给出了 为5 9时氧化反应是 而pH4时反应向反方向进 行，则此时氧化反 应为Na3AsO3I2，而pH4时反应向反方向进行，则此时氧化反应为 Na 3AsO3Na3AsO4，如果两种情况下反应中转移的电子数目相等，则两个反应中氧化剂(分别为Na3AsO4和I2)的物质的量之比为1 1。(3)铜与浓、稀硝酸反应的产物不同，铁与浓、稀硫酸反应的产物也不相同，故应选。 (2)Na3AsO3 Na3AsO4 1 1(3)AD 此题考查了氧化还原反应中双线桥表示电子转移、氧化剂还原性价态变化及有关计算，同时对浓度对物质氧化性大小的影响给以具体反应实例的探讨。 点 击 此 处 进 入 作 业 手 册