第三讲　氧化还原反应
一、氧化还原反应
化合价
电子
还原
氧化
氧化
氧化
还原
还原
2．基本概念及其联系
3．氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
置换
复分解
1．(选一选)下列叙述正确的是(　　)
A．在氧化还原反应中，肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原
B．元素由化合态变成游离态时，它可能被氧化，也可能被还原
C．失电子难的原子，获得电子的能力一定强
D．有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应

【答案】　B
二、常见的氧化剂、还原剂及其产物
1．常见氧化剂
(1)某些活泼的非金属单质：如Cl2，一般被还原为______。
(2)元素处于高价态的物质：如浓硫酸，一般被还原为_____。
(3)过氧化物：如H2O2，一般被还原为________。
2．常见还原剂
(1)活泼的金属单质：如Zn，一般被氧化为________。
(2)某些活泼的非金属单质：如H2，一般被氧化为________。
(3)元素处于低价态的物质：如CO，一般被氧化为_________。
Cl－
SO2
H2O
Zn2＋
H2O
CO2
【答案】　(2)(4)(5)(6)(8)(10)
4．(练一练)(1)用单线桥法表示反应3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O电子转移的方向和数目。
(2)用双线桥法表示反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO电子转移的方向和数目。
氧化性和还原性强弱的比较
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。
例如：
5．依据氧化还原反应的程度
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。

(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。
6．依据电化学原理
(1)原电池：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的电极，其还原性：负极>正极。
(2)电解池：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。
(1)氧化性、还原性强弱取决于得失电子的难易，与得失电子的数目无关。
(2)对于一种物质既作氧化剂、又作还原剂的反应，如Cl2＋H2O===HClO＋HCl，不能根据反应方程式判断物质氧化性、还原性的强弱。
【答案】　A
1．(2012·广东省实验中学测试(一))亚氯酸钠(NaClO2)可用作漂白剂，在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解，分解的化学方程式为5HClO2===4ClO2↑＋HCl＋2H2O，ClO2是广谱型消毒剂。下列说法正确的是(　　)
A．HClO2是有机酸
B．上述反应中，ClO2是还原产物
C．上述反应中，1 mol HClO2分解转移2 mol电子
D．上述反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4
【答案】　D
1.守恒规律
氧化剂获得电子总数必等于还原剂失去电子总数，即电子守恒。化合价升降总数也等于电子转移总数，故化合价升高总数也等于化合价降低总数。
应用：氧化还原反应的有关计算。
2．价态规律
(1)“高价氧化低价还，中间价态两边转”——元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现一种性质。如：H2SO4只具有氧化性；S2－只具有还原性；SO2既具有氧化
氧化还原反应的主要规律及应用
性又具有还原性，但以还原性为主；H2O2既具有氧化性又具有还原性，但以氧化性为主。
应用：判断元素或物质的氧化性、还原性。
(2)同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，只靠拢，不交叉，相邻价态不反应。
应用：判断氧化还原反应能否发生及表明电子转移的情况。
(2012·南阳模拟改编)根据表中信息，判断下列叙述中不正确的是(　　)
A.表中①组反应可能有一种或两种元素被氧化
B．②反应中当有0.5 mol O2生成时，消耗KMnO4 0.2 mol
C．②反应中H2O2既表现氧化性又表现还原性
D．③反应中的氧化产物和还原产物均为Cl2
【答案】　C
【答案】　C
1.氧化还原方程式的配平方法步骤
氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子的总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式配平。
配平的步骤：
(1)标变价：标出反应前后变价元素的化合价。
(2)列变化：列出变价元素化合价升高和降低的数目。
(3)求总数：通过求最小公倍数使元素化合价升高与降低的数目相等。
氧化还原反应方程式的配平和有关计算
(4)定系数：配平所含元素化合价有变化的物质的化学计量数。然后用观察法配平其他化学计量数。
(5)查守恒：满足原子守恒、电子守恒、电荷守恒。
2．氧化还原反应方程式的有关计算方法——得失电子守恒法
解题的一般步骤为：
(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等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。
(2010·上海高考改编)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。
完成下列填空：
(1)配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：
(2)整个过程中的还原剂是___________________________。
(3)把KI换成KBr，则CCl4层变成________色；继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是_________________________________。
(4)加碘盐中含碘量为20～50 mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1 000 kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2________L(标准状况，保留2位小数)。
【答案】　(1)5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
(2)KI、I2　(3)橙红　HBrO3>Cl2>HIO3　(4)10.58
【解析】　从原子守恒角度分析知，方程式中所缺少的物质为Cu2S，再通过化合价的升降与得失电子守恒可以验证Cu2S是正确的；CuFeS2中Fe若为＋3价，能氧化S2－，故Fe为＋2价；生成1 mol SO2时转移的电子为6 mol。
【答案】　D
高考题组一　氧化还原反应的概念、本质和规律及其应用
1．(2011·上海高考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是(　　)
A．有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质
B．有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质
C．有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌
D．有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌
【解析】　在K2FeO4中，Fe显＋6价，为铁的非常见高价态，有强氧化性，生成的Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体为多孔状物质能吸附水中杂质。
【答案】　A
【解析】　A项，N(NO2)3中N的化合价为＋3价，处于N元素的中间价态，既有氧化性又有还原性，正确；B项，1 mol Cl2与Fe反应转移的电子数为1×2×1NA即2NA，错误；C项，ClO2具有氧化性，用于杀菌消毒，错误；D项，生成等物质的量的Na2O和Na2O2，消耗Na相同，转移电子数相等，错误。
【答案】　A
3．(双选)(2011·上海高考)氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂，还原剂，既是氧化剂又是还原剂，既非氧化剂又非还原剂，下列反应与Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr相比较，水的作用不相同的是(　　)
A．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
B．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
C．2F2＋2H2O===4HF＋O2
D．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
【解析】　反应Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr中H2O既非氧化剂又非还原剂。C项，H2O作还原剂；D项，H2O作氧化剂。
【答案】　CD
【答案】　(1)O2　I2　(2)①2、6、7、2、2、6　②1、1、1、2