氧化还原反应.docx

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氧化还原反应

氧化还原反应 

一．氧化还原反应：

[氧化还原反应]有电子转移（包括电子的得失和共用电子对的偏移）或有元素化合价升降的反应．

如2Na+C12＝2NaCl（有电子得失）、H2+C12＝2HCl（有电子对偏移）等反应均属氧化还原反应。

氧化还原反应的本质：

是电子转移（电子得失或电子对偏移）。

[氧化还原反应的特征]

在反应前后有元素的化合价发生变化．根据氧化还原反应的反应特征可判断一个反应是否为氧化还原反应．某一化学反应中有元素的化合价发生变化，则该反应为氧化还原反应，否则为非氧化还原反应。

[氧化剂与还原剂]

概念

含义

概念

含义

氧化剂

反应后所含元素化合价降低的反应物

还原剂

反应后所含元素化合价升高的反应物

被氧化

还原剂在反应时化合价升高的过程

被还原

氧化剂在反应时化合价降低的过程

氧化性

氧化剂具有的夺电子的能力

还原性

还原剂具有的失电子的能力

氧化反应

元素在反应过程中化合价升高的反应

还原反应

元素在反应过程中化合价降低的反应

氧化产物

还原剂在反应时化合价升高后得到的产物

还原产物

氧化剂在反应时化合价降低后得到的产物

氧化剂与还原剂的相互关系

二、氧化还原反应的分析表示方法：

①双线桥法：

例1   

它表示反应中电子得失情况和结果.

线桥由反应物指向生成物的同一元素上.

②单线桥法

例（上例）  

它表示反应中电子转移情况.

线桥由还原剂失电子元素指向氧化剂的得电子元素.

三、四种基本反应类型同氧化还原反应间的关系：

1.置换反应全都是氧化还原反应.

2.化合反应和分解反应有一部分为氧化还原反应.

3.复分解反应全都不是氧化还原反应.

四、元素的价态与氧化性、还原性的关系：

一般常见的处于最低价态的元素不能再得到电子，只具有还原性.例如一切金属单质为O价Cl-1、S-2、O-2等，处于最高价态的元素

等不能再失去电子，只可能得到电子而具有氧化性.处于中间价态的元素，如

等既有氧化性，又有还原性，但还常以某一方面为主.如S、O2、Cl2以氧化性为主.

五、氧化性、还原性强弱比较：

（1）氧化性：

氧化剂＞氧化产物

 还原性：

还原剂＞还原产物

注：

氧化性还原性强弱的比较一般需依据氧化还原反应而定.

（2）根据金属活动顺序表判断

K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,（H）,Cu,Hg,Ag,Pt,Au

（3）根据非金属活动顺序进行判断

六、氧化还原反应基本类型：

1.全部氧化还原型：

变价元素的所有原子的价态物发生变化

如：

2H2+O2

2H2O   Zn+2HCl

H2↑+ZnCl2等

2.部分氧化还原型：

变价元素的原子只有部分价态发生变化

如：

MnO2+4HCl（浓）

 MnCl2+Cl2↑+2H2O

3.自身氧化还原型，同一物质中不同元素发生价态改变

如：

2KClO3

2KCl+3O2↑   2H2O

2H2↑+O2↑

4.歧化反应型：

同一物质中同一元素发生价态的改变

如：

Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO+H2O

七、氧化还原反应的基本规律：

1.两个守恒关系：

   质量守恒和得失电子总数守恒.

2.归中律：

即同种元素的不同价态反应遵循“可靠拢不相交”.

重要的氧化剂和还原剂：

（1）所含元素的化合价处在最高价的物质只能得到电子，只具有氧化性，只能作氧化剂（注：

不一定是强氧化剂）。

重要的氧化剂有：

①活泼非金属单质，如X2（卤素单质）、O2、O3等。

②所含元素处于高价或较高价时的氧化物，如MnO2、NO2、PbO2等。

③所含元素处于高价时的含氧酸，如浓H2SO4、HNO3等．④所含元素处于高价时的盐，如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等．⑤金属阳离子等，如Fe3＋、Cu2＋、Ag＋、H＋等．⑥过氧化物，如Na2O2、H2O2等．⑦特殊物质，如HClO也具有强氧化性．

（2）所含元素的化合价处在最低价的物质只能失去电子，只具有还原性，只能作还原剂（注：

不一定是强还原剂）．重要的还原剂有：

①活泼金属单质，如Na、K、Ca、Mg、Al、Fe等．②某些非金属单质，如C、H2、Si等．③所含元素处于低价或较低价时的氧化物，如CO、SO2等．④所含元素处于低价或较低价时的化合物，如含有

、

、

、

、

的化合物H2S、Na2S、H2SO3、Na2SO3、HI、HBr、FeSO4、NH3等．

（3）当所含元素处于中间价态时的物质，既有氧化性又有还原性，如H2O2、SO2、Fe2＋等．

（4）当一种物质中既含有高价态元素又含有低价态元素时，该物质既有氧化性又有还原性．例如，盐酸（HCl）与Zn反应时作氧化剂，而浓盐酸与MnO2共热反应时，则作还原剂．

[氧化还原反应的分类]

（1）不同反应物间的氧化还原反应．

①不同元素间的氧化还原反应．

例如：

MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+C12↑+2H2O绝大多数氧化还原反应属于这一类．

②同种元素间的氧化还原反应．

例如：

2H2S+SO2＝3S+2H2OKClO3+6HCl（浓）＝KCl+3C12↑+3H2O

在这类反应中，所得氧化产物和还原产物是同一物质，这类氧化还原反应又叫归中反应．

（2）同一反应物的氧化还原反应．

①同一反应物中，不同元素间的氧化还原反应．例如：

2KClO3

2KCl+3O2↑

②同一反应物中，同种元素不同价态间的氧化还原反应．例如：

NH4NO3

N2O↑+2H2O

③同一反应物中，同种元素同一价态间的氧化还原反应．例如：

C12+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O3NO2+H2O＝2HNO3+NO

在这类反应中，某一元素的化合价有一部分升高了，另一部分则降低了．这类氧化还原反应又叫歧化反应．

[氧化还原反应与四种基本反应类型的关系]如右图所示．由图可知：

置换反应都是氧化还原反应；复分解反应都不是氧化还原反应，化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应．

[氧化还原反应中电子转移的方向、数目的表示方法]

（1）单线桥法．表示在反应过程中反应物里元素原子间电子转移的数目和方向．用带箭头的连线从化合价升高的元素开始，指向化合价降低的元素，再在连线上方标出电子转移的数目．

在单线桥法中，箭头的指向已经表明了电子转移的方向，因此不能再在线桥上写“得”、“失”字样．

（2）双线桥法．表示在反应物与生成物里，同一元素原子在反应前后电子转移的数目和方向．在氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物之间分别用带箭头的连线从反应前的有关元素指向反应后的该种元素，并在两条线的上、下方分别写出“得”、“失”电子及数目．例如：

[氧化还原反应的有关规律]

（1）氧化性、还原性强弱判断的一般规律．

氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难易；而与得失电子数的多少无关．

①金属活动性顺序表．金属的活动性越强，金属单质（原子）的还原性也越强，而其离子的氧化性越弱．如还原性：

Mg>Fe>Cu>Ag；氧化性：

Ag＋>Cu2＋>Fe2＋>Mg2＋

②同种元素的不同价态．

特殊情况；氯的含氧酸的氧化性顺序为：

HClO>HClO3>HClO4．

⑧氧化还原反应进行的方向．一般而言，氧化还原反应总是朝着强氧化性物质与强还原性物质反应生成弱氧化性物质与弱还原性物质的方向进行．在一个给出的氧化还原反应方程式中，氧化剂和氧化产物都有氧化性，还原剂和还原产物都有还原性，其氧化性、还原性的强弱关系为：

氧化性：

氧化剂＞氧化产物；还原性：

还原剂＞还原产物

反之，根据给出的物质的氧化性、还原性的强弱，可以判断某氧化还原反应能否自动进行．

④反应条件的难易．不同的氧化剂（还原剂）与同一还原剂（氧化剂）反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂（还原剂）的氧化性（还原性）越强，反之越弱．

⑤浓度．同一种氧化剂（或还原剂），其浓度越大，氧化性（或还原性）就越强．

⑥H＋浓度．对于在溶液中进行的氧化还原反应，若氧化剂为含氧酸或含氧酸盐，则溶液中H＋浓度越大，其氧化性就越强．

（2）氧化还原反应中元素化合价的规律．

①一种元素具有多种价态时，处于最高价态时只具有氧化性，处于最低价态时只具有还原性，而处于中间价态时则既有氧化性又具有还原性．但须注意，若一种化合物中同时含最高价态元素和最低价态元素时，则该化合物兼有氧化性和还原性，如HCl．

②价态不相交规律．同种元素不同价态间相互反应生成两种价态不同的产物时，化合价升高与化合价降低的值不相交，即高价态降低后的值一定不低于低价态升高后的值，也可归纳为“价态变化只靠拢、不相交”．所以，同种元素的相邻价态间不能发生氧化还原反应；同种元素间隔中间价态，发生归中反应．

（3）氧化还原反应中的优先规律：

当一种氧化剂（还原剂）同时与多种还原剂（氧化剂）相遇时，该氧化剂（还原剂）首先与还原性（氧化性）最强的物质发生反应，而只有当还原性（氧化性）最强的物质反应完后，才依次是还原性（氧化性）较弱的物质发生反应．

（4）电子守恒规律．在任何氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数（即氧化剂化合价升高的总数等于还原剂化合价降低的总数）．这一点也是氧化还原反应配平的基础。

一、选择题

【练习一：

氧化还原反应】

1．下列叙述正确的是（）

A、还原含某元素的化合物一定得到该元素的单质B、失电子越多，该物质的还原性就越强

C、阳离子也可能失去电子被氧化，可能做还原剂D、含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性

2．LiH是一种氢气发生剂，用于军事或其他需氢气的场合。

反应为：

LiH+H2O=LiOH+H2↑在这个反应中（）

A．水是氧化剂，LiH是还原性B．LiH是氧化剂，水是还原剂

C．LiH既是氧化剂又是还原剂D．该反应转移的电子数为2

3．在下列各氧化还原反应中，水既不作氧化剂，也不作还原剂的是（）

A.2F2+2H2O==4HF+O2B.C+H2O

CO+H2

C.2Na+2H2O==2NaOH+H2↑D.Cl2+H2O==HCl+HClO

4．下列变化需加入还原剂的是（）

A.HCO3-→CO2B.MnO4-→Mn2+C.FeO→Fe3O4D.H3AlO3→HAlO2

5．下列反应中，不是氧化还原反应的是（）

①H2+Cl2

2HCl②Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑③2H2O

2H2↑+O2↑

④CuO+2HNO3==Cu（NO3）2+H2O⑤2HgO

2Hg+O2↑

A.②④B.①③C.①②③D.④⑤

6．（双选）在氧化还原反应中，下列叙述正确的是（）

A.物质失电子的反应为氧化反应B.物质在变化中失去电子，此物质是氧化剂

C.发生电子转移的反应即是氧化还原反应D.发生化合价升降的反应不一定是氧化还原反应

7．今有下列三个氧化还原反应：

①2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2②2FeCl2+Cl2==2FeCl3

③2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑

若某溶液中有Fe2+和I-共存，要氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl-，可加入的试剂是（）

A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl

8．（双选）下列说法中，正确的是（）

A.氧化剂本身被还原，生成氧化产物B.氧化剂是在反应中得到电子（或电子对偏向）的物质

C.还原剂在反应时所含元素的化合价降低D.在一个反应中，氧化剂和还原剂可能是同一物质

9．在反应HgS+O2==Hg+SO2中，氧化剂和还原产物分别是（）

A.O2，HgB.HgS，HgC.O2，Hg和SO2D.O2，SO2

10．水作为还原剂的反应是（）

A.2Na+2H2O==2NaOH+H2↑B.SO3+H2O==H2SO4

C.2F2+2H2O=4HF+O2D.2H2+O2

2H2O

11．（双选）下列叙述中，正确的是（）

A.含金属元素的离子不一定是阳离子B.在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂

C.某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质

12．氢化钙可以作为生氢剂（其中CaH2中氢元素为－1价），反应方程式如下：

CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑，其中水的作用是（）

A．既不是氧化剂也不是还原剂B．是氧化剂

C．是还原剂D．既是氧化剂又是还原剂

13．下列叙述正确的是（）

A．含最高价元素的化合物均具有强氧化性B．原子失电子数越多还原性越强

C．强氧化剂和强还原剂混合不一定发生氧化还原反应D．失电子能力弱的物质得电子能力一定强

14．需要加入适当的氧化剂才能实现的是反应是（）

A.PCl3→PCl5B.MnO4-→Mn2+C.SO2→HSO3-D.S2O32-→S4O62-

15.（双选）下列关于氧化还原反应中的有关说法中正确的是（）

   A、被氧化的物质是氧化剂B、置换反应一定是氧化还原反应

   C、电解质溶液导电过程发生氧化还原反应D、元素由化合态转化为游离态时，该元素一定被还原

B、C.   [错误解答]选B、D.[错误原因]对电解质溶液导电实质不理解以及对元素化合态形式存在时的化合价的理解不够全面。

[正确解答]1）氧化还原反应过程中，氧化剂得到电子被还原，而还原剂失去电子被氧化；2）置换反应不仅有单质参加，而且有新单质生成，反应过程中一定有电子转移，因此一定是氧化还原反应；3）电解质导电过程，实质就是电解的过程，而电解反应一定是氧化还原反应；4）阳离子得到电子生成单质时，发生还原反应（被还原）；而阴离子转化为单质，因失去电子而被氧化。

本题正确选项为B、C.

16.下列四类反应：

①置换反应，②复分解反应，③没有单质参加的化合反应，④没有单质生成的分解反应。

其中一定不是氧化还原反应的是（）

A、只有②B、只有②③C、②③④D、①②③④

[错误解答]选C.[错误原因]对四种基本反应类型和氧化还原反应关系的理解不够深入。

   [正确解答]本题只有A选项正确。

根据置换反应的概念和实质可以推知它一定是氧化还原反应。

对于化合反应和分解反应，只要有单质参加或生成，则一定是氧化还原反应；而没有单质参加或生成的化合反应和分解反应，则有些是氧化还原反应，有些不是氧化还原反应。

例如，这样的两个反应：

Na2O2+SO2=Na2SO4、NH4NO3=N2O+2H2O，虽然没有单质参加或生成，但它们仍然属于氧化还原反应。

【练习二：

物质氧化性或还原性比较】

1．已知有如下反应：

①2BrO3-+Cl2==Br2+2ClO3-，②ClO3-+5Cl-+6H+==3Cl2+3H2O，

③2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2，④2FeCl2+Cl2==2FeCl3。

下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是（）

A.ClO3->BrO3->Cl2>Fe3+>I2B.BrO3->Cl2>ClO3->I2>Fe3+

C.BrO3->ClO3->Cl2>Fe3+>I2D.BrO3->ClO3->Fe3+>Cl2>I2

2．根据下列反应方程式，判断指定的四种物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是（）

（1）Cl2＋2KI＝2KCl＋I2　　　　　　　　　　　　　　　　

（2）2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3

（3）2FeCl3＋2HI＝2FeCl2＋2HCl＋I2　　（4）H2S＋I2＝2HI＋S

A．S＞I2＞Fe3+＞Cl2　B．Cl2＞Fe3+＞I2＞S

C．Fe3+＞Cl2＞S＞I2D．Cl2＞I2＞Fe3+＞S

3．根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是（）

H2SO3+I2+H2O==2HI+H2SO42FeCl3+2HI==2FeCl2+2HCl+I2

3FeCl2+4HNO3==2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe（NO3）3

A.H2SO3>I->Fe2+>NOB.I->Fe2+>H2SO3>NO

C.Fe2+>I->H2SO3>NOD.NO>Fe2+>H2SO3>I-

4．已知反应：

①2A-+C2==2C-+A2②2C-+B2==2B-+C2③2D-+C2==2C-+D2，判断下列说法正确的是（）

A.氧化性：

A2>B2>C2>D2B.D-不能被B2氧化

C.氧化能力：

B2>C2>D2D.还原性：

A->B-

5．G、Q、X、Y、Z均为含氯的化合物，在一定的条件下具有如下转化关系：

①G→Q＋NaCl,②Q＋H2O→X＋H2↑,

③Y＋NaOH→G＋Q＋H2O,④Z＋NaOH→Q＋X＋H2O。

试判断氯的化合价由高到低的排列顺序是　（　）

A．X>Y>Z>G>QB．Y>X>Z>G>Q

C．G>Y>Q>Z>XD．X>Z>Q>Y>G

6．在一定条件下，氯酸钾和碘按下式发生反应：

2KClO3+I2==2KIO3+Cl2，由此推断下列相应的结论，不正确的是（）

A.该反应属置换反应B.还原性：

I2>Cl2

C.非金属性：

I2>Cl2D.氧化性：

KClO3>I2

.7．下面三个方法都可以用来制氯气：

4HCl（浓）+MnO2

MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl（浓）

2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

4HCl（g）+O2

2Cl2+2H2O（g）2则三种氧化剂由强到弱的顺序是（）

A．O2MnO2KMnO4B．KMnO4MnO2O2

C．MnO2KMnO4O2D．O2KMnO4MnO2

8．

（1）请将5种物质：

N2O、FeSO4、Fe（NO3）3、HNO3、Fe2（SO4）3分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。

+→+++H2O

（2）反应物中发生氧化反应的物质是；被还原的元素是。

（3）反应中1mol氧化剂（填“得到”或“失去”）mol电子

（4）将该方程式写成离子方程式再配平

．

（1）FeSO4+HNO3==Fe（NO3）3+Fe2（SO4）3+N2O+H2O

（2）FeSO4N（3）得4（4）8Fe2++10H++2NO3-—

【练习三：

氧化还原转移电子方向和数目表示方法】

1．用下列方法：

①KMnO4受热分解②KClO3受热分解（用MnO2作催化剂）

③2H2O2

2H2O+O2↑④2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑，若要制得相同质量的氧气，上述四种方法中所转移的电子数目之比是（）

A.3:

2:

1:

4B.1:

1:

1:

1C.1:

2:

1:

2D.2:

2:

1:

1

2．某氧化剂中，起氧化作用的是X2O72-离子，在溶液中0.2mol该离子恰好能使0.6mol的SO32-离子完全氧化，则X2O72-离子还原后X的化合价为（）

A.+1B.+2C.+3D.+4

3.下列化学方程式中电子转移不正确的是（D）

4．

与

在酸性溶液中发生如下反应：

，则

中M的化合价是（）

A．+1B．+3C．+4D．+6

5．在反应

中，被氧化的

与未被氧化的

的质量比为（）

A．3∶8B．1∶4C．3∶4D．1∶3

【练习四：

氧化还原反应的规律、计算及应用】

1．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

2．实验室将NaClO3和Na2SO3按物质质量之比为71:

42倒入烧瓶中，同时滴入适量H2SO4，并用水浴加热，产生棕黄色的气体X，反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应，则X为（）

A.Cl2B.Cl2OC.ClO2D.Cl2O3

3、化合物A、B、C都只含有两种元素，且A、B均含X元素。

已知一定条件下可发生反应：

A+B——X+C，X是一种单质，由此可知X元素（）

   A、一定是金属元素B、一定是非金属元素

   C、可能是金属元素，也可能是非金属元素D、无法确定

   [错误解答]选C或D.

   [错误原因]对“归中型”氧化还原反应及元素性质的认识不够深入。

   [正确解答]根据题意：

1）A、B、C都是化合物；2）A、B均含X元素；3）反应生成单质X，可以推知该反应为“归中型”氧化还原反应。

即化合物A、B中X元素的化合价“一高一低”（一个高于0价、一个低于0价），两者共同作用生成X单质（化合价为0）。

由于金属元素在化合物中只呈现正价态，不可能有负价态，因此可以肯定X不是金属元素；只有非金属元素在化合物中才既可呈正价态，又可呈负价态，并在一定条件下可以发生归中反应。

例如：

2H2S+SO2=3S+2H2O，4NH3+6NO==5N2+6H2O，所以X应该是非金属，即该题的答案为B.

4、在反应11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中，每摩尔CuSO4能氧化P的物质的量为（）

   A、1/5molB、2/5molC、3/5molD、11/5mol

   [错误解答]选B.从化学方程式可看出，当15molCuSO4参加氧化还原反应时将生成6molH3PO4，所以1molCuSO4氧化2/5mol的P并生成2/5molH3PO4.

   [错误原因]没有注意到H3PO4有一半是P自身氧化还原反应（歧化反应）生成的。

   [正确解答]本题中的还原剂是P，而氧化剂是P和CuSO4.由于反应过程中Cu从+2降为+1，因此反应中共得到15mol的电子；而做还原剂的P在反应中从0升至+5价，因此1molP得到5mol电子。

因此15molCuSO4在反应中只能氧化3mol的P，即每摩尔硫酸铜能够氧化0.2mol的P.正确选项为A.

5、标准状况下，往100mL0.2mol/L的FeBr2溶液中通入一定体积的Cl2，充分反应后，溶液中有50%的Br-被氧化。

则通入的氯气的体积是（）

A、0.224LB、0.336LC、0.448LD、0.672L

[错误解答]由于2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，根据题意，有50%的Br-被氧化，即有0.02mol被氧化，因此通入的氯气的体积为0.224L.选A.

 [错误原因]忽略离子还原性强弱。

在氧化还原反应中，还原性（氧化性）越强的物质（或微粒）优先参与氧化还原反应。

[正确解答]由于Fe2+还原性比Br-强，当往FeBr2中通入氯气，发生的反应依次为：

1）Cl2+2Fe2+=2Cl—+2Fe3+；

2）Cl2+2Br—=2Cl—+Br2.因此溶液反应中反应的情况应该是：

Fe2+被完全氧化并有50%Br—被氧化。

根据电子得失关系，Fe2+、Br—离子失去的电子总数

6.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