第三节　氧化还原反应
考纲要求 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。3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
一、氧化还原反应
1．氧化还原反应的概念、特征和实质
考点一　氧化还原反应的有关概念
2．有关概念及相互关系
2
还原
酸
3．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
4．氧化还原反应中电子转移的表示
(1)双线桥法
(2)单线桥法
二、常见的氧化剂、还原剂及其产物
1．常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：
2．常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：
3．具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性
还原
氧化
1．有单质参加同时有单质生成的反应一定是氧化还原反应吗？
提示：不一定。同素异形体是同种元素形成的不同单质，其转化是化学变化，但不是氧化还原反应。如由O2―→O3知，反应前后化合价不变，故有单质参加的反应不一定是氧化还原反应。
2．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”
(1)元素由化合态变成游离态时，可能被氧化，也可能被还原。(　　)
(2)金属单质只有还原性。(　　)
(3)失去电子越多的原子，还原性越强。(　　)
(4)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。(　　)
(5)在反应：2CuFeS2＋O2===Cu2S＋2FeS＋SO2中，SO2既是氧化产物，又是还原产物。(　　)
(6)所有的置换反应都有电子转移。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√
1．(2015年广东六校联考)下列化学应用中不涉及氧化还原反应的是(　　)
A．工业上由硅的氧化物制备硅单质
B．生活中使用明矾净水，除去水中的悬浮的微小颗粒
C．漂白粉用作疫区的环境消毒
D．溶有二氧化氮的浓硝酸做火箭的助燃剂
氧化还原反应概念间的关系
答案：B
解析：在反应Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr中，H2O既非氧化剂又非还原剂，而A项中的Na2O2既是氧化剂又是还原剂，其中的H2O与已知反应中的H2O的作用相同；B、D项中的H2O均既非氧化剂又非还原剂，同已知反应相同；C项中F2作氧化剂，H2O作还原剂，故选C。
答案：C
3．实验室可用反应NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O制备N2，下列说法正确的是(　　)
A．NaNO2发生氧化反应
B．NH4Cl中的氮元素被还原
C．N2既是氧化产物，又是还原产物
D．每生成1 mol N2转移电子的物质的量为6 mol
解析：分析已知反应中N元素的化合价可知：NaNO2发生还原反应，A项错误；NH4Cl中的氮元素被氧化，B项错误；每生成1 mol N2转移电子的物质的量应为3 mol，D项错误。
答案：C
4．被称为“万能还原剂”的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，下列说法中正确的是(NaBH4中H为－1价)(　　)
A．NaBH4既是氧化剂又是还原剂
B．NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂
C．硼元素被氧化，氢元素被还原
D．被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1
答案：D
1．依据氧化还原反应方程式来判断
氧化剂＋还原剂―→氧化产物＋还原产物
氧化性：氧化剂 氧化产物；
还原性：还原剂 还原产物；
口诀：比什么“性”找什么剂，“产物”之“性”小于“剂”。
考点二　氧化性、还原性强弱的判断
大于
大于
2．根据“三表”判断
(1)根据元素周期表判断：
3．依据“两池”判断
(1)两种不同的金属构成原电池的两极。负极是电子流出的极，正极是电子流入的极。两种金属的还原性：正极 负极。
(2)用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先得电子的阳离子氧化性较强，在阳极先失电子的阴离子还原性较强。
<
4．依据“三度”判断(“三度”即：浓度、温度、酸碱度)
(1)浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3；还原性：浓盐酸>稀盐酸。
(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性(或还原性)越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱度：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(或还原性)越强。如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
5．依据反应条件及反应的剧烈程度判断
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。
例如：
6．依据被氧化还原的程度判断
相同条件下：
(1)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。例如：

(2)不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：
7．依据反应的能量变化判断
(1)当H2＋X2===2HX　ΔH1＝－Q1，H2＋Y2===2HY　ΔH2＝－Q2，Q1>Q2，X2氧化性更强。
(2)当原子得电子(相同数目)形成稳定结构的阴离子时，放出的能量越多，生成的离子越稳定，其原子氧化性越强。
(3)当元素原子失去相同数目电子形成阳离子时，吸收的能量越少，越易失电子，其还原性越强。
1．金属失去的电子数越多，金属的还原性越强吗？
提示：否。Na、Al与盐酸反应时，1个Na失去1个电子，1个Al失去3个电子。但还原性Na>Al。
2．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”
(1)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应。(　　)
(2)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性。(　　)
(3)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼。(　　)
(4)二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×
1．(2014年长安模拟)有下列三个反应：
①Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
③Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O，
下列说法中正确的是(　　)
A．①②③中氧化产物分别是FeCl2、Fe3＋、Cl2
B．根据以上方程式可以得到氧化性Cl2>Co2O3>Fe3＋
C．在反应③中生成1 mol Cl2时，有2 mol HCl被氧化
D．根据反应①②一定可以推理得到Cl2＋FeBr2===FeCl2＋Br2
氧化性、还原性强弱的判断
解析：①中的氧化产物为I2，A错；根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可知氧化性Co2O3>Cl2>Fe3＋，B错；根据氧化还原反应中电子转移情况分析知，C对；根据反应②可知，还原性Fe2＋>Br－，若有Br2产生，则Fe2＋全部转化为Fe3＋，D错。
答案：C
2.用Pt电极电解含有Cu2＋和X3＋各0.1 mol的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol )的关系如图所示。则下列氧化性强弱的判断正确的是(　　)
A．Cu2＋>X3＋>H＋>X2＋
B．X3＋>H＋>Cu2＋>X2＋
C．X3＋>Cu2＋>H＋>X2＋
D．X2＋>H＋>Cu2＋>X3＋
解析：根据金属活动性顺序和阳离子的放电顺序知，氧化性Cu2＋>H＋。根据图中信息知，当电路中有0.1 mol电子通过时阴极没有固体物质产生，此时反应为X3＋＋e－===X2＋，氧化性X3＋>Cu2＋，当电路中又有0.2 mol电子通过时，阴极析出0.1 mol的铜。随后溶液中H＋在阴极放电，固体质量不再增加，所以选C。
答案：C
氧化性、还原性强弱判断中的误区
(1)氧化性、还原性强弱取决于物质得失电子的难易，与得失电子数目无关，如Na原子能失1个电子，Al原子可失3个电子，但还原性Na>Al。
(2)不能依据氧化剂或还原剂自身化合价变化值的大小说明氧化性或还原性的强弱。如3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O和Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O中氧化性：浓HNO3>稀HNO3。
判断氧化还原反应能否发生
解析：SO2的还原性比Fe2＋强，①能反应；SO2的还原性比Cl－强，②能反应；H2O2的还原性比SO2弱，则③反应不能发生；H2O2的还原性比I－弱，则④反应不能发生。
答案：B
5．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＋4FeI3
B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
解析：本题主要考查氧化还原反应的先后顺序和反应原则，侧重考查分析判断能力及对氧化还原反应实质的理解。氧化还原反应发生的条件是强氧化剂＋强还原剂===弱还原剂＋弱氧化剂。由于Fe3＋氧化性强于I2，所以FeI3不存在，A中反应不可能发生；B、C、D中反应符合氧化还原反应规律，所以可以发生。例n(Cl2)∶n(FeI2)＝1∶1时即发生B项的反应。
答案：A
假设法判断氧化还原反应能否发生
1．价态规律
考点三　氧化还原反应的规律
2．先后规律
(1)一种氧化剂同时与几种还原剂相遇时，最强的还原剂被氧化。
(2)可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序，如Fe粉投入FeCl3、CuCl2、HCl混合液中，其反应顺序为：Fe3＋→Cu2＋→H＋。
3．难易规律
越易失电子的物质，失电子后的氧化产物就越难得电子；越易得电子的物质，得电子后的还原产物就越难失去电子。如失电子能力K>Ag，得电子能力K＋S，失电子能力F－4．守恒规律
(1)直接计算反应物与产物或与转移电子的数量关系。如用铜电极电解Na2SO4溶液，其阳、阴极产物及转移电子关系式为：Cu～2e－～H2～2OH－。
(2)配平氧化还原反应方程式。
5．转化规律
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，价态只靠近，不交叉，相邻价态不反应，即“高价到高价，低价到低价”，可以归中，不能跨越。如：
(1)浓H2SO4氧化H2S，硫的化合价变化为：
(2)H2SO4、SO2中的S的价态分别为＋6价、＋4价，无中间价态，浓硫酸不能氧化SO2。
1．往FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪种离子先被氧化？若改为FeI2呢？
提示：由于还原性I－>Fe2＋>Br－，向FeBr2溶液中通入少量Cl2时，Fe2＋先被氧化，向FeI2溶液中通入少量Cl2时，I－先被氧化。
2．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”
(1)难失电子的物质一定易得电子。(　　)
(2)元素处于最高价时一定有强氧化性。(　　)
(3)SO2可以用浓H2SO4干燥。(　　)
(4)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能做氧化剂。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
1．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6 mol Cl2完全反应，则被氧化的OCN－的物质的量是(　　)
A．2 mol　　　　　　　 B．3 mol
C．4 mol D．6 mol
解析：OCN－中只有氮元素化合价从－3价升到0价，1 mol OCN－失去3 mol e－，6 mol Cl2得到12 mol e－，故被氧化的OCN－为4 mol。
答案：C
电子得失守恒的应用
答案：B
应用电子守恒解题的一般思路
(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(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)。
3．已知在热的碱性溶液中，NaClO发生反应：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、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4
答案：B
转化规律的应用
4．根据表中信息，判断下列叙述中正确的是(　　)
答案：A
5．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↑。若某溶液中含有Fe2＋、I－、Cl－3种离子，要除去I－而不影响Fe2＋和Cl－，则可加入的试剂是(　　)
A．Cl2 B．KMnO4
C．FeCl3 D．HCl
难易规律的应用
答案：C
6．向含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的某种稀溶液中逐渐加入铁粉，c(Fe2＋)的变化如图所示。下列离子方程式错误的是(　　)
答案：D
氧化还原反应方程式的配平
1．一般氧化还原反应方程式的配平——正向配平法
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，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的化学计量为3。
3．缺项氧化还原反应方程式的配平
缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱。
(1)方法。
先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。
(2)补项原则。
配平的基本技能
(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
(3)缺项配平法：先使得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加H＋，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加OH－，生成物一边加水。然后，进行两边电荷数配平。
(4)配平的关键是计算准一个分子化合价变化的总数。
典例　试写出并配平SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式。
即时训练
(1)ZnSO4溶液中含有少量Fe2＋和Mn2＋，为了除去这两种离子，调节溶液pH为5，然后加入高锰酸钾溶液，使之生成沉淀。已知高锰酸钾的还原产物是MnO2。请写出该过程中两反应的离子方程式：
_______________________________________________________，
_______________________________________________________。
(2)在NaOH的环境中，Cl2与NaI反应，每1 mol NaI完全反应转移6 mol电子，写出反应的离子方程式____________________________。
(3)FeCl3溶液与草酸(H2C2O4)反应，得到澄清溶液，同时生成一种能使石灰水变浑浊的气体，此反应的离子方程式为_______________
_______________________________________________________。
(4)将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，写出该反应的化学方程式______________________________________。
(5)Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为_________________________________。
本小节结束
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