还原反应无答案.docx
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还原反应无答案
第4讲
氧化还原反应
[基础全扫描]
1．氧化还原反应
（1）概念：
有元素化合价升降的化学反应。
（2）特征：
反应过程中元素的化合价发生了改变。
（3）实质：
反应过程中有电子转移。
2．相关概念及其关系
例如反应MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO2，还原剂是HCl，氧化产物是Cl2，生成1molCl2时转移电子数目为2NA，被氧化的HCl的物质的量是2_mol。
3．氧化还原反应电子转移的表示方法
以Cu与稀硝酸的反应为例。
（1）双线桥法：
3Cu＋8HNO3（稀）===3C失去3×2e－u（NO3）2＋2N得到2×3e－O↑＋4H2O。
（2）单线桥法：
3Cu＋8HN6e－O3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O。
4．氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
下述7个反应中，属于化合反应的是③⑤，属于分解反应的是②⑥，属于置换反应的是①④，属于复分解反应的是⑦，属于氧化还原反应的是①②③④，属于非氧化还原反应的是⑤⑥⑦。
①铁与硫酸铜溶液反应。
②双氧水催化分解。
③二氧化硫催化氧化。
④铝热反应。
⑤生石灰变成熟石灰。
⑥大理石高温分解。
⑦氯化钙与碳酸钠溶液反应。
[认知无盲区]
（1）某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原，因为元素处于化合态时，其化合价可能为正价，也可能为负价。
如：
Cu2＋―→Cu时，铜元素被还原，Cl－―→Cl2时，氯元素被氧化。
（2）氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂。
在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂，但氧化剂和还原剂可以是不同的物质，也可以是同一种物质。
（3）在氧化还原反应中，一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，在反应Cl2＋H2O=HCl＋HClO中，被氧化与被还原的都是氯元素。
（4）所有的置换反应都是氧化还原反应，所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
（5）有单质参加的化合反应都是氧化还原反应，而有些化合反应不属于氧化还原反应。
（6）有单质生成的分解反应都是氧化还原反应，而有些分解反应不属于氧化还原反应。
（7）有单质参与或生成的反应不一定属于氧化还原反应，如3O2
2O3。
[练习点点清]
1．（2012·广东梅州调研）某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：
2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2700℃，对于该反应，下列说法正确的是（ ）
A．该反应属于置换反应
B．N2H4是氧化剂
C．N2O4是还原剂
D．N2既是氧化产物又是还原产物
2．下列化学反应中，既属于四种基本反应类型，又属于氧化还原反应的是（ ）
A．2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
B．Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2
C．4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
D．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
[基础全扫描]
1．常见的氧化剂
物质类型
举例
对应还原产物
活泼的非金属单质
X2（卤素）
X－
O2
H2O、OH－
元素处于高化合价时的化合物或离子
氧化物
MnO2
Mn2＋
含氧酸
浓硫酸
SO2
HNO3
NO或NO2
盐
KMnO4
Mn2＋
Fe3＋
Fe2＋、Fe
过氧化物
Na2O2、H2O2
H2O
2．常见的还原剂
（1）活泼的金属单质，如Na、Mg、Al、Fe等。
（2）某些活泼的非金属单质，如H2、C、Si等。
（3）元素处于低化合价时的物质，如CO、Fe2＋、S2－、I－等。
写出下列还原剂对应的氧化产物：
CO：
CO2，Zn：
Zn2＋，SO
：
SO
。
3．具有中间价态的物质既有氧化性又有还原性
具有中间价态的物质
还原产物
氧化产物
Fe2＋
Fe
Fe3＋
SO
S
SO
H2O2
H2O
O2
[认知无盲区]
（1）中学化学常见的氧化剂有：
KMnO4（H＋）、MnO2、Ca（ClO）2、Cl2、Br2、Fe3＋、浓H2SO4、硝酸、HClO、K2Cr2O7等。
（2）中学化学常见的还原剂有：
活泼的金属单质、C、H2、CO、SO2、SO
、Fe2＋、S2－、I－等。
（3）H2O2中氧元素尽管处于中间价态，但H2O2主要表现为氧化性，其还原产物是H2O，故H2O2又被称为绿色氧化剂。
[练习点点清]
3．下列反应中，水作为氧化剂的是（ ）
A．2F2＋2H2O===4HF＋O2
B．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
C．NaH＋H2O===NaOH＋H2↑
D．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
4．下列各组物质中只具有还原性的是（ ）
A．F－、CO2、Na B．Na、I－、Zn
C．Fe3＋、SO
、NO
D．Fe3＋、O2、H2O2
1．掌握1个关系：
n（氧化剂）×变价原子数×化合价变化值＝n（还原剂）×变价原子数×化合价变化值。
2．牢记2个比较：
氧化性：
氧化剂>氧化产物；还原性：
还原剂>还原产物。
3．牢记3个守恒：
氧化还原反应离子方程式配平，先得失电子守恒，再电荷守恒，最后质量守恒。
4．熟记6个字：
“升、失、氧；降、得、还”[元素化合价升高（降低）、失（得）电子，发生氧化（还原）反应]。
5．理解3个规律：
守恒规律、转化规律、难易规律。
[考点一 物质氧化性、还原性强弱的比较]
————————————————————————————————
1．金属失去的电子数越多，金属的还原性越强吗？
不是；金属还原性的强弱与失去电子的难易程度有关，与失去电子的数目无关，如还原性Na>Mg>Al。
2．物质得到电子的数目越多，物质的氧化性越强吗？
不是；物质氧化性的强弱与得到电子的难易程度有关，与得到电子的数目无关。
如Fe3＋的氧化性强于I2。
3．同一元素不同价态的化合物中，是否元素的化合价越高，物质的氧化性越强？
不是；如氯的含氧酸中，HClO的氧化性最强。
4．如何通过实验证明H2O2具有还原性？
H2O2具有氧化性？
H2O2能使酸性KMnO4溶液褪色，证明H2O2具有还原性；H2O2能使淀粉 KI试纸变蓝，证明H2O2具有氧化性。
物质氧化性、还原性强弱比较的常用方法
1．依据反应原理
还原剂 ＋ 氧化剂 === 氧化产物失电子，化合价升高，被氧化 ＋ 还原得电子，化合价降低，被还原产物
（还原性强） （氧化性强） （氧化性较弱） （还原性较弱）
氧化性：
氧化剂>氧化产物
还原性：
还原剂>还原产物
2．依据金属、非金属的活动性顺序
3．依据元素周期表
4．依据反应条件及反应的剧烈程度
反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。
如：
4HCl（浓）＋MnO2
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，
16HCl（浓）＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
反应温度高说明氧化剂的氧化性相对较弱，即氧化性：
KMnO4>MnO2。
5．依据氧化还原反应的程度
（1）相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。
如2Fe＋3Cl2
2FeCl3，Fe＋S
FeS，可以推知氧化性Cl2>S。
（2）相同条件下，不同还原剂作用于同一氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。
如根据反应：
Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe，可推知还原性：
Zn>Cu。
6．依据电化学原理
（1）原电池原理：
一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极，其还原性：
负极>正极。
（2）电解池原理：
用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
[例1] （2012·上海高考）已知：
Se＋2H2SO4（浓）===2SO2↑＋SeO2＋2H2O
2SO2＋SeO2＋2H2O===Se＋2SO
＋4H＋
SeO2、H2SO4（浓）、SO2的氧化性由强到弱的顺序是________。
1．在常温下发生下列反应：
（1）16H＋＋10Z－＋2XO
===2X2＋＋5Z2＋8H2O
（2）2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－
（3）2B－＋Z2===B2＋2Z－
根据上述反应，判断下列结论中错误的是（ ）
A．溶液中可能发生反应：
Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－
B．Z2在
（1）、（3）反应中作还原剂
C．氧化性强弱顺序为XO
>Z2>B2>A3＋
D．X2＋是XO
的还原产物
2．（2012·广州番禺模拟）
（1）已知反应：
2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2①
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3②
I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI③
判断下列物质的还原能力由强到弱的顺序正确的是________。
A．I－>Fe2＋>Cl－>SO2 B．Cl－>Fe2＋>SO2>I－
C．Fe2＋>I－>Cl－>SO2D．SO2>I－>Fe2＋>Cl－
（2）已知：
X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力W2>Z2>X2>Y2，下列氧化还原反应能发生的是________。
A．2NaW＋Z2===2NaZ＋W2
B．2NaX＋Z2===2NaZ＋X2
C．2NaY＋W2===2NaW＋Y2
D．2NaZ＋X2===2NaX＋Z2
[考点二 氧化还原反应的基本规律及应用]
——————————————————————————————
1．SO2具有较强的还原性，浓H2SO4具有强氧化性，二者能否发生氧化还原反应？
不能；因＋4价硫元素和＋6价硫元素无中间价态，二者不能发生氧化还原反应。
2．金属阳离子被还原，一定能得到金属单质吗？
不一定；如Cu与Fe3＋反应，Fe3＋被还原，得到Fe2＋而不是Fe。
3．向含有Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的溶液中加入锌粉，试判断离子反应的先后顺序。
因为氧化性：
Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，故加入锌粉后，Fe3＋先与Zn反应，然后依次是Cu2＋、Fe2＋与Zn反应。
4．向Na2SO3、FeI2的混合溶液中通入Cl2，试判断离子反应的先后顺序，并写出反应的离子方程式。
因为还原性：
SO
>I－>Fe2＋，故与Cl2反应的先后顺序为SO
、I－、Fe2＋，反应的离子方程式分别为：
（1）SO
＋Cl2＋H2O===SO
＋2Cl－＋2H＋，
（2）2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，（3）2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
氧化还原反应的三大基本规律
1．守恒规律
（1）三大守恒：
①质量守恒：
反应前后元素的种类、原子的数目和质量不变。
②电子守恒：
氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。
③电荷守恒：
离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。
（2）应用：
运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。
2．转化规律
（1）内容：
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，其反应规律可总结为：
价态相邻能共存，价态相间能归中；归中价态不交叉，低升高降只靠拢。
（2）应用：
运用转化规律可判断氧化还原反应能否进行及反应产物。
3．难易规律
（1）氧化性（还原性）强者优先反应：
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（先强后弱）。
如向FeCl3溶液中加入铁粉和铜粉，先发生的反应是2FeCl3＋Fe===3FeCl2，后发生的反应是2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。
一种还原剂与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应（先强后弱）。
如向FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入足量铁粉，先发生的反应是2FeCl3＋Fe===3FeCl2，后发生的反应是CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu。
（2）应用：
判断物质的稳定性及反应的先后顺序。
[例2] 今有下列三个氧化还原反应：
①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2，②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，③2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑。
若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要将I－氧化除去而不氧化Fe2＋和Cl－，则可加入的试剂是（ ）
A．Cl2 B．KMnO4C．FeCl3D．HCl
3．已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：
3NaClO===2NaCl＋NaClO3。
在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是（ ）
A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3
C．NaClO、NaClO3D．NaClO3、NaClO4
4．根据表中信息，判断下列叙述中正确的是（ ）
序号
氧化剂
还原剂
其他反应物
产物
产物
①
Cl2
FeBr2
Cl－
②
KMnO4
H2O2
H2SO4
Mn2＋
O2
③
KClO3
浓盐酸
Cl2
A．表中①组反应可能有一种或两种元素被氧化
B．②中Mn2＋是氧化产物，O2是还原产物
C．表中②组反应的离子方程式配平为：
2MnO
＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O
D．表中③组反应的还原产物是KCl，电子转移数目是6mol
[考点三 电子守恒在解题中的应用]
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1．1molCl2与足量冷的NaOH溶液反应，转移电子的物质的量是多少mol?
1mol
2．6.4g铜与足量的稀硝酸反应，将产生的NO与适量的O2混合作用于水，气体恰好完全溶解，你能确定通入O2的物质的量吗？
铜与稀HNO3反应生成NO，NO与O2混合作用于水又重新生成HNO3，故铜与O2存在下列关系：
n（Cu）×2＝n（O2）×4，即n（O2）＝
×
＝0.05mol
3．500mL、1mol/L的Na2SO3溶液恰好与200mL1mol/L的KMnO4溶液完全反应，你能确定还原产物中被还原元素的价态吗？
0.5L×1mol/L×2＝0.2L×1mol/L×（7－x），解得x＝2，即还原产物中被还原元素的化合价为＋2。
4．一定条件下，分别以KMnO4、KClO3、H2O2为原料制取O2，当制得同温同压下相同体积的O2时，三个反应中转移电子的数目之比是多少？
KMnO4和KClO3中的氧元素都为－2价，生成O2时价态升高2，H2O2中的氧元素为－1价，生成O2时价态升高1，故生成1molO2，前二者转移4mol电子，而后者转移2mol电子，三个反应中转移电子的数目之比为2∶2∶1。
1．应用电子守恒解题的一般步骤
（1）找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
（2）找准一个原子或离子得失电子数目（注意化学式中粒子的个数）。
（3）根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式：
n（氧化剂）×变价原子个数×化合价变化值（高价－低价的绝对值）＝n（还原剂）×变价原子个数×化合价变化值（高价－低价的绝对值）。
2．守恒法的特点
守恒法是抓住有关变化的始态和终态，忽略中间过程，利用其中的某种不变量建立关系式，从而简化解题过程。
特别是对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，略去中间产物，建立二者之间的守恒关系，迅速求解。
[例3] （2012·海南高考）将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100mol·L－1MO
溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是（ ）
A．M B．M2＋
C．M3＋D．MO2＋
5．已知OCN－中每种元素都满足8电子稳定结构，在反应OCN－＋OH－＋Cl2―→CO2＋N2＋Cl－＋H2O（未配平）中，如果有6molCl2完全反应，则被氧化的OCN－的物质的量是（ ）
A．2molB．3mol
C．4molD．6mol
6．向含有1molFeCl2的溶液中通入0.2molCl2，再加入含0.1molX2O
的酸性溶液，使溶液中的Fe2＋恰好全部氧化，并使X2O
还原为Xn＋，则n值为（ ）
A．2B．3
C．4D．5
1．配平三原则
2．配平要点（口诀）
一标化合价，二看价变化。
三求升降数，数字相交叉。
再查其他物，配平靠观察。
系数有分母，最后消去它。
3．配平五技巧
例如：
（2）逆向配平法：
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。
先确定生成物的化学计量数，然后再确定反应物的化学计量数。
例如：
由于S的化合价既升又降，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。
（3）奇数配偶法：
适用于物质种类少且分子组成简单的氧化还原反应。
如S＋C＋KNO3——CO2＋N2＋K2S，反应物KNO3中三种元素原子数均为奇数，而生成物中三种元素的原子数均为偶数，故可将KNO3乘以2，然后用观察法配平得：
S＋3C＋2KNO3===3CO2＋N2＋K2S
（4）待定系数法：
适用于元素化合价变化情况复杂的化学反应。
尽可能找所含元素多的物质，设其化学计量数，然后依据同种元素的原子个数守恒（若为离子反应还有电荷守恒）的原则将其他物质的化学计量数表达出来，列出方程组求解。
（5）缺项配平：
对于化学反应方程式，所缺物质往往是酸、碱或水；如果是离子方程式，所缺物质往往是H＋、OH－或水。
可以根据质量守恒先写出所缺物质，再用其他守恒法配平。
如果无法确定所缺物质，可先依据元素化合价的升降相等原则将已知的物质配平，然后再根据质量守恒确定所缺物质的化学式及化学计量数。
[典例] （2012·上海高考）二氧化硒（SeO2）是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。
完成下列填空：
（1）Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2，且NO和NO2的物质的量之比为1∶1，写出Se和浓HNO3反应的化学方程式_________________________________________。
（2）回收得到的SeO2的含量，可以通过下面的方法测定：
①SeO2＋KI＋HNO3―→Se＋I2＋KNO3＋H2O
②I2＋2Na2S2O3―→Na2S4O6＋2NaI
配平方程式①，标出电子转移的方向和数目。
（3）实验中，准确称量SeO2样品0.1500g，消耗了0.2000mol/L的Na2S2O3溶液25.00mL，所测定的样品中SeO2的质量分数为________。
[专题集训]
1．（2012·广东潮州模拟）已知离子方程式：
As2S3＋H2O＋NO
―→AsO
＋SO
＋NO↑＋________
（未配平），下列说法错误的是（ ）
A．配平后H2O的化学计量数为4
B．反应后溶液呈酸性
C．配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28
D．氧化产物为AsO
和SO
2．（2011·福建高考，节选）在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2，调节pH≈3，Ce3＋通过下列反应形成Ce（OH）4沉淀得以分离。
完成反应的离子方程式：
Ce3＋＋
H2O2＋
H2O===
Ce（OH）4↓＋
________
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