高中化学--氧化还原反应是专题.docx

氧化还原反应专题　　[氧化还原知识网络] 　　一、化学反应的类型　　1．化学反应基本类型（依据反应物、生成物的类别和种类分类） 化学反应 　　2．氧化还原反应和非氧化还原反应（依据反应物有无电子转移或物质的相关元素在反应前后有无化合价改变分类） 化学反应 　　3．其它分类法　　a．依据反应的热效应分为：吸热反应，放热反应　　b．依据反应进行的程度分为：可逆反应，非可逆反应　　c.依据反应中有无离子参与分为：离子反应，分子反应　　4．氧化还原反应与基本反应类型的关系　　⑴置换反应都是氧化还原反应；　　⑵复分解反应都是非氧化还原反应；　　⑶化合反应和分解反应可能为氧化还原反应；　　它们的关系可用下图表示： 　 　　说明：　　⑴有单质参与的化合反应或分解反应多数为氧化还原反应，但不一定是氧化还原　　如：　　①4P（红）＝P4为化合反应，但为非氧化还原反应；　　②2O3＝3O2有单质生成但为非氧化还原；　　⑵没有单质参与的化合反应或分解反应也可能是氧化还原反应　　如：　　①NH4NO3的分解，随条件不同，产物也不同，可能生成NO2、H2O等为氧化还原反应，但没有单质参与；　　②Na2O2与MnO2化合可以生成Na2MnO4也是氧化还原反应，但没有单质参与。

　　二、氧化还原反应　　1、特征：　　反应前后元素的化合价发生改变　　2、实质：　　有电子转移（电子的得失或共用电子对的偏移）　　3、氧化还原反应概念　　①氧化与还原（指反应过程） 　　②氧化剂与原还剂（指反应物质） 　　③氧化性与还原性（指物质能获得电子或能失去电子的性质）　　 　　注：　　物质的氧化性（或还原性）的强弱，指的是得（或失）电子的难易，不是指得（失）电子的多少　　④氧化产物与还原产物（指生成物） 　　4、氧化还原反应概念间的关系 　　5、氧化还原反应中电子转移的表示方法　　⑴双线桥法――表明了反应前后某种元素化合价的变化情况　　①用两条带箭头的线由反应物指向生成物，且对准同种元素　　②要标明“得”“失”电子，且得失电子总数相等　　③箭头不代表电子转移的方向，而是指某元素从反应到产物时价态的变化　　例如： 　　⑵单线桥法――表明了一个氧化还原反应中电子的转移方向和数目　　①用一条箭线在反应物间表示电子得失　　②箭线从失电子元素到得电子元素　　③在箭线上标明电子转移总数，但不写“得”或“失”　　例：　　6、常见的氧化剂和还原剂　　①常见的氧化剂有：　　a．高价或较高价的含氧化合物：MnO2　 KMnO4　 K2Cr2O7　 HNO3　 H2SO4（浓）　　b．高价金属阳离子：Cu2+、Fe3+、Ag+等。

　　c．非金属单质：Cl2、Br2、I2、O2、S等　　注：　　具有最高价元素的物质，在氧化还原反应中该元素只能得到电子　　②常见的还原剂有：　　a．活泼或较活泼的金属：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe等　　b．非金属阴离子：Cl-、Br-、I-、S2-等　　c．较低价的化合物：CO、H2S、NH3等　　注：　　具有最低价元素的物质，在氧化还原反应中该元素只能失去电子　　③具有中间价态的化合物，在氧化还原反应中既能得到电子，又能失去电子，既可作氧化剂，又可作还原剂，它们既有氧化性，又有还原性，如Fe2+等　　例1．下列反应属于氧化还原反应的是（　 ）　　A、H2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2HCl　　B、2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑　　C、CaO+H2O＝Ca(OH)2　　D、3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2　　解析：　　本题重点考查氧化还原反应与化学反应基本类型的关系，以及氧化还原反应的实质和特征A是复分解反应；B是分解反应，但元素价态有变化；C是化合反应但元素化合价没有变化；D不属于四种基本反应类型之一，存在元素化合价的改变（C由+2→+4，Fe由+3→0）。

　　答案：B、D　　例2．在Cl2+SO2+H2O=H2SO4+2HCl的反应中，__________是氧化剂，_________是还原剂；________元素被氧化，________元素被还原；__________有氧化性，_________有还原性；__________是氧化产物，________是还原产物　　解析：　　本题重点考查学生对氧化还原基本概念的理解，应从化合价入手，找出电子转移方向　　再根据“氧化还原反应概念间的关系”作出判断：　　Cl2是反应物，在反应中得电子，化合价降低，是氧化剂；其被还原后生成的物质HCl是还原产物；SO2是反应物，在反应中失电子，是还原剂；其被氧化后对应的生成物H2SO4是氧化产物SO2中的被氧化，Cl2中的被还原；Cl2有氧化性，SO2有还原性　　三、物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法　　1．根据金属活动性顺序进行判断 K、Ca、Na、……、Zn、Fe、……、Cu、Hg、Ag　　在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，其还原性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子的氧化性就越强注意：上面说的阳离子中Fe有+2、+3两种价态，其中+2价按正常位置排列，但+3铁的氧化性在Cu2+、Hg2+之间，即：氧化性Cu2+ < Fe3+ < Hg2+）　　2．根据非金属活动性顺序判断 　　氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。

对单质而言，非金属单质的氧化性越强，对应阴离子的还原性越弱，非金属单质的氧化性越弱，对于阴离子的还原性越强；金属单质的还原性越强，对于阳离子的氧化性越弱，金属单质的还原性越弱，对于阳离子的氧化性越强　　3．根据化学方程式进行判断　　氧化性：氧化剂>氧化产物；　　还原性：还原剂>还原产物　　4．根据氧化还原反应进行的难易程度（反应条件或剧烈程度）的不同进行判断　　氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越简单)，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强　　例如：　　2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑　　前者比后者容易发生，可判断还原性：Na>Mg　　5．根据使其它物质被氧化或被还原价态的不同进行判断　　例如：　　Cu+Cl2CuCl2 ， 2Cu+SCu2S，根据Cl2、S分别与Cu反应，使Cu氧化的程度不同（Cu2+, Cu+）可判断出单质的氧化性：Cl2>S　　6．物质中元素具有最高价，则该元素只有氧化性；物质中元素具有最低价时，该元素只有还原性；物质中元素具有中间价时，该元素既有氧化性又有还原性一般，对于同一种元素，价态越高，其氧化性就越强；价态越低，其还原性就越强（正价的卤素相反）。

　　例如氧化性：Fe3+>Fe2+，H2SO4（浓）>H2SO3，HClO > HClO3 > HClO4　　7．可根据元素周期表判断　　同周期元素，随着核电荷数的递增，单质的氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱；最高价阳离子氧化性逐渐增强，最低价阴离子还原性逐渐减弱　　同主族元素，随着核电荷数的递增，单质的氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强；同价态阳离子氧化性逐渐减弱，同价态阴离子还原性逐渐增强　　8．其它条件　　一般溶液的酸性越强或温度越高，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强，反之则越弱　　如：　　①温度：如热的浓H2SO4的氧化性比冷的浓H2SO4的氧化性强　　②浓度：氧化性　 浓HNO3>稀HNO3；还原性　 浓盐酸>稀盐酸　　③酸碱性：如KMnO4 溶液的氧化性随溶液的酸性的增强而增强一般来讲，在酸性条件下KMnO4被还原为Mn2+，在中性条件下被还原为MnO2，碱性条件下被还原为MnO42-　　注意：　　①氧化还原性的强弱与该原子得失电子的难易程度有关，而与得失电子数目的多少无关得电子能力越强，其氧化性就越强；而失电子能力越强，其还原性就越强　　②同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。

　　例3．根据反应式：（1） ，（2） ，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是（　 ）　　 　　解析：　　根据“氧化剂+还原剂＝氧化产物+还原产物”中“氧化剂的氧化性＞氧化产物，还原剂的还原性＞还原产物”，根据⑴有还原性I-＞Fe2+，根据⑵有还原性Fe2+＞Br-　　答案：B　　例4．G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的分子式（或化学式），但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系（未配平）　　⑴G→Q+NaCl　　　　　⑵Q+H2O X+H2　　　　⑶Y+NaOH→G+Q+H2O　 　　　⑷Z+NaOH→Q+X+H2O　　这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为（　 ）　　A、QGZYX　　 　　B、GYQZX　　 　　C、GYZQX　 　　D、ZXGYQ　　解析：　　根据氧化还原反应的特征可知，氧化还原反应中元素化合价有升必有降由（1）得化合价Q>G，因为该反应为歧化反应，G中氯元素的化合价必介于Q和-1价氯之间同理由（3）结合（1）得化合价Q>Y>G，由（2）得化合价X>Q，由（4）结合（2）得化合价X>Z>Q　　答案：B　　例5．今有三个氧化还原反应：　　（1）2FeCl3+2KI＝2FeCl2+2KCl+I2　　（2）2FeCl2+Cl2＝2FeCl3 　　（3）KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O　　若某溶液中有Fe2+和I-共存，要氧化除去I-离子而又不影响Fe2+和Cl-，可加入的试剂是（　 ）　　A、Cl2　　 　　B、KMnO4　 　　C、FeCl3　 　　D、HCl　　解析：　　本题主要考查根据化学方程式进行判断物质氧化性的强弱。

　　由（1）知：FeCl3具有氧化性，它可以氧化I-；由（2）知：Cl2具有氧化性，且氧化性Cl2>FeCl3，Cl2可以氧化FeCl2；由（3）知，KMnO4具有氧化性，且氧化性KMnO4>Cl2, KMnO4可以氧化Cl-，故本题应加入的试剂应为FeCl3　　答案：C　　四、氧化还原类型与配平方法――化合价升降法　　理论依据：氧化还原反应中，氧化剂获得电子总数与还原剂失去电子总数相等，表现为：化合价升高与化合价降低总数相等　　此外，属于离子反应的氧化还原反应，还遵循电荷守恒　　1、普通氧化还原方程式的配平　　①要标对所有变化了的化合价，单质中元素化合价为零；化合物中，一般情况下H总是+1价，O总是-2价（在个别物质中有例外，如过氧化物）然后推算其它元素的化合价　　②对于有变价的金属元素在化合物中，常先看阴离子的价态，再定金属的化合价，如： 、 ，Fe3O4 可看成是：Fe2O3·FeO，即其中有2个 ，一个 　　③先配平发生氧化还原的物质，倍数乘到氧化产物与还原产物中，最后通过质量守恒，完成配平　　例6、配平　 □H2S + □HNO3－□H2SO4 + □NO2 + □H2O　　S：-2→+6　 ↑8×1　 　　N：。