竞赛第九讲氧化还原反应.docx
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竞赛第九讲氧化还原反应
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2em;word-wrap:
break-word;line-height:
30px">氧化性KMnO4＞MnO2＞O2（7依据反应物本身所处的状态判断
反应物（氧化剂或还原剂）本身的浓度越大，温度越高，相应的氧化性或还原
性越强。
如：
氧化性HNO3（浓＞HNO3（稀HNO3（热、浓＞HNO3（冷、浓（8根据原电池电极反应判断
还原性负极反应物＞正极生成物；氧化性正极反应物＞负极生成物
（9根据电解池电极反应判断
阳极（金属或阴离子失去电子而放电）谁先放电，谁还原性强；
阴极（阳离子得到电子而放电）谁先放电，谁氧化性强。
（10根据反应过程中的能量变化
同种氧化剂与不同还原剂或同种还原剂与不同氧化剂反应，比较反应热的大小，放热越多或吸热越少，相应的性能越强。
其他条件（溶液的酸碱性强弱等）也影响氧化剂的氧化性或还原剂的还原性。
六、氧化还原反应规律
1、反应顺序规律同种氧化剂与不同还原剂反应，则按照还原性由强到弱的顺序依次反应，同种还原剂与不同氧化剂反应，则按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。
（即在氧化态和对应的还原态顺序表中，左上右下能反应，相差越远越易行）
2、反应程度规律
（1）歧化反应规律同价元素要歧化，有降有升必变价。
（2）归中反应规律：
价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，价升价降只靠拢。
如：
H2S与浓H2SO4反应后的生成物，按S的价态SSSS分布，则产物可能为：
（都有H2O生成）①H2SS,SO2H2SO4；②H2S③H2SS,SH2SO4。
⑶化合价不变原则在部分氧化还原反应中，遵循化合价不变原则如：
反应KClO3＋6HClKCl＋3H2O＋3Cl2↑生成物KCl中Cl来源于反应物HCl中Cl，保持化合价不变，而不来源于KClO3中Cl。
3、反应方向规律
强氧化剂与强还原剂反应，生成弱还原剂和弱氧化剂；反向反应必用电解。
4、电子转移（得失）守恒（化合价升降相等）七、氧化性、还原性相对强弱的应用1、判断氧化还原反应进行的顺序和程度
例1、将Cl2通入含Br、I、S2的盐溶液中，如果I部分被氧化为I2，I有剩余，
－
－
－
－
－
-20+4+6
SO2，SO2H2SO4
△
-1
-1+5
则溶液中一定存在的离子除I外还有Cl、Br，一定不存在的离子是2。
－
－
－
－
解析：
氧化性Cl2＞Br2＞I2＞S
还原性Cl＜Br＜I＜S通入Cl2，发生反应的顺序为
－
－
－
－
Cl2＋S2
－2Cl＋S---------①2Cl＋I2----------②2Cl＋Br2----------③
－
－
－－
－
Cl2＋2I
－Cl2＋2Br
－
－当I部分被氧化时，S2肯定不存在，Br不被氧化，同时有Cl生成。
－
2、判断氧化还原反应进行的方向
例2、已知I、Fe2、SO2、Cl、和H2O2的还原性，在酸性溶液中的强弱顺序为
－
＋
－
Cl＜Fe2＜H2O2＜I＜SO2，试判断下列反应不能发生的是（C）
－
＋
－
A、2Fe3＋SO2＋2H2O2Fe2＋4H＋SO42
＋
＋
＋
－
B、SO2＋I2＋2H2OH2SO4＋2HIC、H2O2＋2H＋SO42SO2＋O2＋2H2O
＋
－
D、2Fe3＋2I2Fe2＋I2
＋
－
＋
解析一：
由各化学方程式比较还原性强弱，看是否与题目所给条件相符还原性ASO2＞Fe2（符合）BSO2＞I（符合）
＋
－
CH2O2＞SO2（不符合）DI＞Fe2（符合）
－
＋
解析二：
由氧化性、还原性顺序判断
氧化性Cl2＞Fe3＞O2＞I2＞SO42
＋
－
还原性Cl＜Fe2＜H2O2I2
－
＋
－
根据反应顺序规律：
左上右下能反应，相隔越远越易行，可知C不能反应。
3、选择合适的氧化剂或还原剂
例3：
某溶液中含有Cl、I，且浓度相等，为了使I氧化而不使Cl氧化，依据下
－
－
－
－
列三个反应方程式，判断所选择的氧化剂，
①2Fe3＋2I2Fe2＋I2
＋
－
＋
②2MnO42＋10Cl＋16H2Mn2＋5Cl2↑＋8H2O
－
－
＋
＋
③2Fe2＋Cl22Fe3＋2Cl
＋
＋
－
可选择的氧化剂除Cl2外，还可以是（D）
AFeCl2BKMnO4CHCl（浓DFeCl3解析：
依据氧化性、还原性顺序
氧化性KMnO4＞Cl2＞Fe3＞I2
＋
还原性Mn＜Cl＜Fe＜I
＋
＋
—
＋－故氧化剂选择Cl2、Fe3，除Cl2外还可选择FeCl3。
八、常见的重要的氧化剂和还原剂
1、重要的氧化剂①活泼的非金属单质X2（F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3等②高价金属阳离子Fe3、Cu2、Pb4、Sn4等
＋
＋
＋
＋
③高价或较高价的含氧酸化合物（含氧酸、含氧酸盐、氧化物等）如：
MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、H2SO4、HNO3、KClO3、HClO、Ca（ClO2等。
④过氧化物、超氧化物Na2O2、KO2等
2、重要的还原剂
①活泼或较活泼的金属单质或合金如：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe等②少数非金属单质如：
H2、C、Si等③低价金属阳离子如：
Cu、Fe2、Sn2等
＋
＋
＋
④非金属阴离子如：
S2、I、Br、Cl等
－
－
－
－
⑤较低价的化合物如：
CO、SO2、H2S、NH3、H2C2O4、NO等九、氧化还原方程式的配平——化合价升降法配平氧化还原方程式1、氧化还原方程式配平的理论基础（理论依据）
⑴质量守恒定律参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，即：
化学反应前后元素的种类不变，各元素原子的个数相等。
⑵电荷守恒在离子化合物和电解质溶液里，阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷的总数相等，电性相反，整个离子化合物和电解质溶液不显电性。
⑶电子转移（得失）守恒（化合价升降相等）
2、配平步骤a写好物质标好价（写物标价）b然后列出价变化（列出变化）
c交叉约简定基数（升降相等）d根据基数推其它（推导其它）
3、配平操作方式
（1）、正向配平（从反应物配）例1：
+2
1+3+42
a写物标价b列出变化升降相等
2+11O2
基数
基数
2O
3+8SO2
推导其它
（2）、逆向配平（从生成物配）例2：
0+2
+1-3+5
a写物标价b列出变化升降相等
11P＋15CuSO4＋24H2O
3P＋6H3PO4＋15H2SO4
推导其它
基数
基数
（3）、双向配平（两边配）例3：
a写物标价b列出变化升降相等
＋3（稀
322O
推导其它
几种特殊氧化还原反应的配平
（1）零价法如：
a写物标价b列出变化升降相等
3C＋40HNO3
基数
9Fe（NO33＋3CO220H2O
d推导其它
学生练习：
Fe3P＋HNO3（稀——Fe（NO33＋H3PO4＋NO↑＋H2O答案：
3Fe3P＋41HNO3（稀
9Fe（NO33＋3H3PO4＋14NO↑＋16H2O
（2）分部总价法如：
配平反应
－
－Sx＋BrO3＋OH——SO4＋Br＋H2O并求当BrO3和
－
－
－
－
－
OH消耗物质的量之比为2∶3时x的值，并写出相应的离子方程式。
2－－2
Sx2－＋3－＋OH－
＋5＋6
SO42－＋Br－＋H
－1
2O
a写物标价b列出变化升降相等
x－1）］
＋x－1x2－＋
（1）BrO3－＋OH－
基数
－
3xSO42－＋（3x＋1Br－＋H2O
基数
推导其它
OH系数的确定：
①电荷守恒法，方程式两边电荷数相等，
即3x×2＋（3x＋1）－3×2－（3x＋1）＝6x－6
②待定系数法，设OH的系数为y则H2O的系数为
由氧守恒（3x＋1）×3＋y＝3x×4＋
y－
y
2
解得y＝6x－6
3Sx2－＋（3x＋1）BrO3－＋6（x－1）OH－
当n（BrO3∶n（OH＝2∶3时，有
－
－
3xSO42－＋（3x＋1Br－＋3（x－1）H2O
=23
解x＝5相应的化学
－
－
3x+16x-6
方程式为：
3Sx2＋16BrO3＋24OH
15SO42＋16Br＋12H2O学生练习：
由S可制得多硫化物Na2Sx（x=2～6），已知Na2Sx与NaClO反应的
－
－
－
离子方程式Sx2＋ClO＋OH——SO42＋Cl＋H2O配平反应的离子方
－
－
－
－
－
程式，若Na2Sx在反应中消耗的NaOH和NaClO的物质的量之比为1∶2，试求
x的值并写出相应的化学方程式。
答案提示：
Na2Sx＋16NaClO＋8NaOH＝5Na2SO4＋
16NaCl＋4H2O
（3有机氧化还原方程式的配平—部分分析法（只分析发生氧化还原反应的部分）例如：
配平
RCH2OH＋O2
RCHO＋H2O分析：
△
Cu
+1
+1
H
+1
-2
＋H2O
-2
a写物标价b列出变化升降相等
2OH＋2
基数
基数
＋2O
推导其它
学生练习：
RCHO＋Cu（OH2RCOOH＋Cu2O＋H2O
（4缺项化学方程式的配平——一般缺H、OH、H2O配平规律一般为：
①酸性条件下，缺H（氢）或多O（氧）补H，少O（氧补H2O（水）；②碱性条件下，缺H（氢）或多O（氧）补H2O（水），少O（氧补OH；
例：
S2＋ClO＋□S＋Cl＋□
－
－
－
－
＋
＋
－
①若在酸性条件下，配平方程式为S2＋ClO＋2HS＋Cl＋H2O
－
－
＋
－
②若在碱性条件下，配平方程式为S2＋ClO＋2H2O
S＋Cl＋2OH
－
－
－
－
配平小技巧提示：
尽可能选择组成较复杂且化合价变化较复杂的化学式作为基准物来配平，从而先确定较复杂化学式的基准系数（简称基数），再推导其它简单化学式的化学计量数（推导系数）
△
配平方程式的其它方法有：
观察法，最小公倍数法，奇数配偶法（单数双倍法），待定系数法，定“1”法等等，在此不再一一介绍。
十、氧化还原反应的计算
1、根据氧化还原反应方程式进行计算（从略）
2、根据电子得失守恒（化合价升降相等）进行计算——守恒法计算依据：
N（Ar——表示氧化剂或还原剂分子中发生氧化或还原的原子或离子的数目N（+e—表示起氧化剂作用的一个原子或一个离子得到的电子数（化合价降低数值）N（-e—表示起还原剂作用的一个原子或一个离子失去的电子数（化合价升高数值）
例1、乙二酸（俗名草酸）有还原性，0.1mol/L的H2C2O420ml恰好将4×103mol
－
－－
的VO2还原为VO2n，则n的值为（D）
－
－
A5B4C3D2
解析：
H2C2O4C（CO2）价↑
VO2VO2n-价↓（设V被还原后的化合价为x）
－
+3
+4
+3x
由电子得失守恒（化合价升降相等）
n（H2C2O4×N（C×N（-e＝n（VO2－×N（V×N（+e
－
－
20×10×0.1×2×（4－3）＝4×10×1×（3－x）－－解得x＝＋2
n
＝2
例2、在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4gFeSO4当加入50ml0.5mol/LKNO3溶液后，其后Fe2全部转化为Fe3，KNO3也完全反应，并有NxOy气体逸出。
＋＋
□FeSO4＋□KNO3＋□H2SO4□K2SO4＋□Fe2（SO43＋□NxOy＋□H2O⑴推算出x、y的值x＝，y＝；
⑵配平该化学方程式（化学计量数写在□内）
⑶指出反应中那种物质是氧化剂
⑷表明电子转移的方向和数目
解析：
FeSO4Fe价↑
KNO3NxOy价↓（设NxOy中N的化合价为n）
由电子得失守恒（化合价升降相等）
n（FeSO4×N（Fe×N（-e＝n（KNO3×N（N×N（+e
即：
－－+2+3+5n11.4
152×1×（3－1）＝50×103×0.5×1×（5－n）－
解得n=+2NxOy为NOx=1y=1（其余解答从略）
例3、工业废气中氮氧化合物是重要的大气污染物之一，为保护环境工业上采用通入氨气的方法，在催化剂作用下使之发生反应转化为无毒的氮气
NOx＋NH3N2＋H2O
现有NO2、NO的混和气体3L与同温同压的NH33.5L恰好使其完全反应转化为N2,则原混和气体中NO2和NO物质的量之比为（A）
A3∶1B2∶1C1∶1D1∶4
解析一：
气体体积比等于气体的物质的量之比（同温同压时）
NO2N2价↓（设体积为x）
NON2价↓（设体积为y）
NH3N2价↑
由体积和电子守恒可得：
x+y=3x=2.25L„„NO2-30+20+40
4x+2y=3.5×3y=0.75L„„NO
n（NO2∶n（NO＝V（NO2∶V（NO＝2.25∶0.75＝3∶1
解析二：
由相应的化学方程式
6NO2＋8NH3
7N2
＋12H2O
68
x8x
6
6NO＋4NH35N2＋6H2O
64
y4y
6
x＋y＝3x=2.25L„„NO2
8x
6＋4y
6＝3.5y=0.75L„„NO
n（NO2∶n（NO＝V（NO2∶V（NO＝2.25∶0.75＝3∶1
解析三：
复杂氧化物可以看成由简单氧化物按一定物质的量之比复合而成。
配平相应的化学方程式：
6NOx＋4xNH3（3+2xN2＋6xH2O
64x
33.5
6∶3＝4x∶3.5x=1.75
氮氧化合物为NO1.75设NO2和NO按物质的量a和b复合而成，即aNO2·bNO
a+b＝1a=0.75„„NO22a+b＝1.75b=0.25„„NO
n（NO2∶n（NO＝0.75∶0.25＝3∶1
第九讲氧化还原反应
1、Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu（NO32、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量为1∶1时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为
A、1∶7B、1∶9C、1∶5D、2∶9
2、已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减＋
弱。
下列反应在水溶液中不可能发生的是
A、3Cl2＋6FeI2＝2FeCL3＋4FeI3B、Cl2＋FeI2＝FeCl2＋I2
C、Co2O3＋6HCl＝2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD、2Fe3＋2I＝2Fe2＋I2＋—＋
3、某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液,经测定ClO与ClO3的浓度之比为1∶3,则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯与被氧化的氯的物质的量之比为（
A.21∶5B.11∶3C.3∶1D.4∶1
4、0.3molCu2S与足量的硝酸反应，生成硝酸铜、硫酸、一氧化氮和水，则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量为（）
A.0.9molB.1molC.1.2molD.2.2mol
5、3．向100mLFeBr2溶液中通入2.24L（STPCl2反应完全后,溶液中有1/3的溴离子被氧化成溴单质,则原溴化亚铁溶液的浓度为（
A.0.1mol/LB.1/3mol/L
C.1mol/LD.1.2mol/L
6、在一定条件下，RO3n和氟气可发生如下反应：
－－－
RO3n+F2+2OH=RO4+2F+H2O－－－－
从而可知在RO3n中，元素R的化合价是（）－
A．+4B．+5C．+6D．+7
7、（2003年上海高考题ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保组织的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂，工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为（）
A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．2∶3
8、（1997年高考题某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只生成单一的还原产物,当参加反应的单质与被还原的硝酸的物质的量比为2∶1时,还原产物是（
A.NO2B.NOC.N2O3D.N2
9、在100mL含等物质的量的HBr和H2SO3的溶液里通入0.01mol的Cl2,有一半Br变为Br2（已知Br2能氧化H2SO3）。
原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于（）
A0.0075mol/LB0.008mol/L
C0.075mol/LD0.08mol/L
10、一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为：
NH4NO3—HNO3+N2+H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为（）
A．1∶1B．5∶4C．5∶3D．3∶5
11、硫酸铵在强热条件下分解，生成氨、二氧化硫、氮气和水。
反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是（
A.1∶3B.2∶3C.1∶1D.4∶3—
12、在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气，当制得同温、同压下相同体积的氧气时，三个反应中转移的电子数之比为
A．1：
1：
lB．2：
2：
1C.2：
3：
lD．4：
3：
2
13、硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0mL0.100mol·L-1Na2S2O3溶液恰好把224mL（标准状况下）Cl2完全转化为Cl离子，则S2O32将转化成－－
A．S2B．SC．SO32D．SO42－－－
14、（2004江苏高考）ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。
实验室可通过以下反应制得ClO2：
2KClO3+H2C2O4+H2SO
4
下列说法正确的是
A．KClO3在反应中失去电子B．ClO2是氧化产物
C．H2C2O4在反应中被氧化D．1molKClO3参加反应有2mol电子转移
15、白磷放入热的CuSO4（aq中发生如下反应
11P＋15CuSO4＋24H2O→5Cu3P↓＋6H3PO4＋15H2SO4
⑴若有5molCuSO4参加反应,则参加反应的P是mol,被氧化的P是mol,被CuSO4氧化的P是mol,被P氧化的P是mol。
⑵若有3mol的电子转移时,则参加反应的P是mol,被氧化的P是mol,被CuSO4氧化的P是mol,被P氧化的P是mol。
2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O
16、三氟化溴溶于水可发生如下反应：
3BrF3＋5H2O→HBrO3＋Br2＋9HF＋O2↑
（1其中发生自身氧化还原反应的物质是____________；BrF3
（2当有5.0mol水参加反应时，被水还原的BrF3为____mol，4/3
（3当有5.0mol水作还原剂时，参加反应的BrF3为____mol，发生氧化反应的BrF3为____mol，发生还原反应的BrF3为____mol，被水还原的BrF3为_______mol，被BrF3还原的BrF3的物质的量为____________；7.52.5510/35/3
17、某反应体系中的物质有：
NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
⑴请将Au2O3之外的反应物与生成物分别填如以下空格内。
⑵反应中，被还原的元素是，还原剂是。
⑶将氧化剂与还原剂填入下列空格中，并标出电子转移的方向和数目。
⑷纺织工业中常用氯气作漂白剂，Na2S2O3可作为漂白后布匹的“脱氯剂”，Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl，则还原剂与氧化剂物质的量之比为。
18、氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。
下面是一个还原过程的反应式：
NO3＋4H＋3e→NO＋2
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