氧化还原反应竞赛讲义
《氧化还原反应》 讲义
《氧化还原反应》讲义一、什么是氧化还原反应在化学世界中，氧化还原反应是一类极其重要的化学反应。
简单来说，氧化还原反应是指在反应过程中，元素的氧化态（化合价）发生了变化的反应。
氧化还原反应的特征就是有元素的化合价发生了升降。
例如，氢气（H₂）和氧气（O₂）反应生成水（H₂O），氢元素的化合价从 0 价升高到＋1 价，氧元素的化合价从 0 价降低到－2 价，这个反应就是一个典型的氧化还原反应。
二、氧化还原反应的本质氧化还原反应的本质是电子的转移。
在化学反应中，电子从一种物质转移到另一种物质，导致了元素化合价的变化。
以金属钠（Na）和氯气（Cl₂）反应生成氯化钠（NaCl）为例。
钠原子失去一个电子变成钠离子（Na⁺），其化合价从 0 价升高到＋1 价；氯原子得到一个电子变成氯离子（Cl⁻），其化合价从 0 价降低到－1 价。
在这个过程中，电子从钠原子转移到了氯原子。
三、氧化还原反应的表示方法1、双线桥法双线桥法用于表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。
我们以铜（Cu）和硝酸（HNO₃）反应生成硝酸铜（Cu(NO₃)₂）、一氧化氮（NO）和水（H₂O）为例。
首先写出化学方程式：3Cu ＋ 8HNO₃＝ 3Cu(NO₃)₂＋2NO↑ ＋4H₂O然后画出双线桥，从反应物中化合价发生变化的元素指向生成物中相应的元素，桥上标明电子的得失和数目。
铜元素失去 2×3e⁻，氮元素得到 3×2e⁻。
2、单线桥法单线桥法则是表示电子转移的方向和总数，箭头从失电子的元素指向得电子的元素，桥上只标电子转移的总数。
比如上述反应，单线桥可以这样表示：3Cu → 2NO 6e⁻四、氧化剂和还原剂在氧化还原反应中，得到电子（化合价降低）的物质被称为氧化剂，失去电子（化合价升高）的物质被称为还原剂。
氧化剂具有氧化性，能够氧化其他物质，自身被还原；还原剂具有还原性，能够还原其他物质，自身被氧化。
例如，在反应 2H₂＋ O₂＝ 2H₂O 中，氧气（O₂）是氧化剂，氢气（H₂）是还原剂。
高中化学竞赛第10讲-氧化还原反应与电化学基础
第10讲氧化还原反应与电化学基础【竞赛要求】氧化态。
氧化还原的基本概念和反应的书写与配平。
原电池。
电极符号、电极反应、原电池符号、原电池反应。
标准电极电势。
用标准电极电势判断反应的方向及氧化剂与还原剂的强弱。
电解池的电极符号与电极反应。
电解与电镀。
电化学腐蚀。
常见化学电源。
Nernst方程及有关计算。
原电池电动势的计算。
pH对原电池的电动势、电极电势、氧化还原反应方向的影响。
沉淀剂、络合剂对氧化还原反应方向的影响。
【知识梳理】一、氧化还原反应的基本概念1、氧化数在氧化还原反应中，由于发生了电子转移，导致某些元素带电状态发生变化。
为了描述元素原子带电状态的不同，人们提出了氧化数的概念。
1970年，国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC )对氧化数的定义是：氧化数是某元素一个原子的荷电数，这个荷电数是假设把每个化学键的电子指定给电负性更大的原子而求得的。
例如，在NaCI中，钠的氧化数为+1,氯的氧化数为-。
在SO2中，硫的氧化数为+4,氧的氧化数为~2。
由此可见，氧化数是元素在化合状态时人为规定的形式电荷数。
确定氧化数的规则：(1)在单质中，元素的氧化数为零。
2) 在单原子离子中，元素的氧化数等于离子所带的电荷数。
3) 在大多数化合物中，氢的氧化数为+1，只有在活泼金属的氢化物(如NaH,CaH2 )中，氢的氧化数为-。
4) 通常，在化合物中氧的氧化数为~2;但在过氧化物(如H2O2、Na2O2、BaO2)中氧的氧化数为而在OF2和O2F2中，氧的氧化数分别为+2和+1。
(5)在所有氟化物中，氟的氧化数为-1。
6)碱金属和碱土金属在化合物中的氧化数分别为+1和+2。
(7)在中性分子中，各元素氧化数的代数和为零。
在多原子原子离子中各元素氧化数的代数和等于离子所带的电荷数。
根据上述原则，可以确定化合物中某元素的氧化数。
2、氧化还原电对在氧化还原反应中，元素氧化数升高的物质是还原剂，元素氧化数降低的物质是氧化剂。
化学-氧化还原反应讲义-卓越讲义解析版
4HCl(浓)△,MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO1 mol Cl2时转移电子数目为2N A，被氧化的显示的性质是还原性和酸性。
．氧化还原反应中电子转移的表示方法请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目：。
【易错警示】：请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目：。
【易错警示】：关于单线桥：①箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。
②不标．常见的氧化剂和还原剂举例对应还原产物X2(卤素)O2、O3H2O或OH(2)常见的还原剂物质类型举例对应氧化产物活泼的金属单质Na 、Fe 、Al Na ＋、Fe 2＋或Fe 3＋、Al 3＋某些非金属单质H 2、C 、S H ＋、CO 或CO 2、SO 2CO CO 2氧化物SO 2SO 3或SO 2－4NH 3N 2或NO 氢化物H 2S S 或SO 2SO 2－3SO 2－4Fe 2＋Fe 3＋含较低价态元素的化合物离子I －I 21．下列物质变化过程中，涉及氧化还原反应的是A ．粗盐提纯B ．海水提溴C ．油脂皂化D ．石油分馏【答案】B【解析】A ． 粗盐提纯主要过滤除去粗盐中的不溶性杂质，属于物理过程，没有发生化学变化，故A 不选；B ． 海水提溴是溴离子被氧化成溴单质是氧化还原反应，故B 选；C ． 油脂皂化，用油脂和NaOH 溶液制备肥皂时发生的是水解反应，不涉及元素化合价的变化，非氧化还原反应，故C 不选；D ． 石油分馏属于物理变化，该过程中不存在元素化合价变化，则不涉及氧化还原反应，故D 不选；故选B 。
2．下列反应既属于氧化还原反应又属于化合反应的是A ．Na 2CO 3＋CO 2＋H 2O===2NaHCO 3B ．4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3C ．2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2D ．Ca(OH)2＋2NH 4Cl===CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O 【答案】B【解析】A 、Na 2CO 3＋CO 2＋H 2O=2NaHCO 3中三种物质生成一种物质是化合反应，但反应过程中没有化合价的变化，所以不是氧化还原反应，故A 不符合题意；B 、4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O=4Fe(OH)3三种物质生成一种物质是化合反应，反应前铁的化合价为+2价，反应后升高到+3价，为还原剂，反应前氧的化合价为0价，反应后化合价下降到-2价，为氧化剂，所以此反应为氧化还原反应，故B 符合题意；C 、2Na 2O 2＋2CO 2=2Na 2CO 3＋O 2反应前两种物质，反应后为两种物质，所以不是化合反应，此反应中存在化合价的变化，为氧化还原反应，故C 不符合题意；D 、Ca(OH)2＋2NH 4Cl=CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O 反应前两种物质，反应后三种物质，所以不是化合反应，反应过程中没有化合价变化，因此为非氧化还原反应，故D 不符合题意；综上所述，本题正确答案为B 。
氧化还原反应讲义
氧化还原反应讲义氧化还原反应⼀、氧化还原反应1、氧化还原反应的相关概念（1）本质：电⼦的转移（得失与偏移）（2）特征：反应前后元素化合价发⽣变化（3）判断：凡是有元素化合价发⽣变化的反应就是氧化还原反应。
（4）⼝诀：升失氧，降得还2、氧化剂和还原剂氧化剂：具有氧化性，发⽣还原反应还原剂：具有还原性，发⽣氧化反应例：下列做法中，⽤到物质氧化性的是（C）A、明矾净⽔法B、纯碱除去油污C、臭氧消毒餐具D、⾷醋清洗⽔垢（2009年上海7）在下列变化①⼤⽓固氮②硝酸银分解③实验室制取氨⽓中，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化⼜不被还原的顺序排列，正确的是（A）A．①②③B．②①③C．③②①D．③①②（2011年上海18）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等。
下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相⽐较，⽔的作⽤不相同的是（CD）A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑B.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3C.2F2+2H2O=4HF+O2D.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑（2011年上海24）雄黄(AS4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，⼆者在⾃然界中共⽣。
根据题意完成下列填空：（1）As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S ⽓体。
若As2S3和SnCl2正好完全反应，As2S3和SnCl2的物质的量之⽐为。
（2）上述反应中的氧化剂是，反应产⽣的⽓体可⽤吸收。
（3）As2S3和HNO3有如下反应：As2S3+ 10H++ 10NO3—=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O若⽣成2mol H3AsO4，则反应中转移电⼦的物质的量为。
若将该反应设计成⼀原电池，则NO2应该在（填“正极”或“负极”）附近逸出。
（4）若反应产物NO2与11.2L O2（标准状况）混合后⽤⽔吸收全部转化成浓HNO3，然后与过量的碳反应，所产⽣的CO2的量（选填编号）。
高一化学竞赛培训讲义1氧化还原反应-
2SO2
+
O2
Cata △
2SO3
(有Cata时，仍为可逆反应)
∴还原性： Na2SO3＞H2SO3＞SO2
4、反应难易程度判据：
●比较碱金属与H2O反应现象， 得出碱金属的还原性；
●比较卤素单质与H2O反应现象， 得出卤素单质的氧化性。
5、根据产物价态高低判断
Fe + S △= FeS，
2Fe
●原电池正极或电解池阴极： 强氧化剂+ne－ =弱还原产物
活泼金属作原电池负板，被氧化； 电解池中还原性强离子在惰性阳极发生氧化
8.根据电极电位判断
四、影响氧还反应产物的因素
温度、浓度、酸碱性、有无催化剂影响
●温度因素
例如：MnO2 + 4HCl △= MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O
（弱还原性) （弱氧化性）
还原反应： + ne－
氧化性: 氧化剂＞氧化产物 还原性: 还原剂＞还原产物
例如: 2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2
氧化性：Fe3+ > Cu2+， 还原性：Cu > Fe2+
3、反应速率判据:
2Na2SO3 + O2 = Na2SO4(快)
2H2SO3 + O2 = 2H2SO4(慢)
C2O42- →CO2 2S2O32- → S4O622NH2OH →N2O I- → I2 S2- →S
二、氧化数（氧化值）
1. 定义 氧化数是元素的一个原子的形
高一化学竞赛培训讲义1氧化-还原反应20131221
泰兴中学化学竞赛培训讲义一2013/12/21氧化─还原反应一、氧化数（Oxidation Number ）1．氧化数是一个经验值，是一个人为的概念。
2．引入此概念，有以下几方面的应用：(1) 判断是否发生氧化──氧化数升高、氧化反应、还原剂 reducing agent( reductant )；氧化数降低、还原反应、氧化剂 oxidizing agent ( oxidant)。
(2) 计算氧化──还原当量(3) 配平氧化──还原反应方程式 (4) 分类化合物，如Fe (Ⅲ)、Fe (Ⅱ)；Cu (Ⅰ)、Cu (Ⅱ)。
引入氧化数，可以在不用详细研究化合物的结构和反应机理的情况下，实现上述四点。
3．怎样确定氧化数(1) 在离子化合物中，元素的氧化数等于离子的正、负电荷数。
(2) 在共价化合物中，元素的氧化数为两个原子之间共用电子对的偏移数。
a ．在非极性键共价分子（单质）中，元素的氧化数为零，如P 4、S 8、Cl 2中P 、S 、Cl 的氧化数都为零；b ．在极性键共价分子中，元素的氧化数等于原子间共用电子对的偏移数，例如：11H :F +-，1 1 11(-2)H :O :H +--+，11 0011(1)H :O :O:H +--+-，11 +11(0)H ::F O +--。
(3) 具体规定：a ．单质的氧化数为零，例如P 4、S 8中P 、S 的氧化数都为零，因为P －P和S －S 键中共用电子对没有偏移；b ．除了在NaH 、CaH 2、NaBH 4、LiAlH 4中氢的氧化数为-1以外，氢的氧化数为+1；c ．所有氟化物中，氟的氧化数为-1；d ．氧的氧化数一般为-2，但有许多例外，例如2O (1/2)--、22O (1)--、3O (1/3)--、21/2O ()++、2OF 2)(+等；目前元素的最高氧化数达到+8，在OsO 4、RuO 4中，Os 和Ru 的氧化数均为+8，其它元素的最高氧化数至多达到其主、副族数。
氧化还原反应讲义课件.doc
第三节 氧化还原反应（知识要点） 一、氧化还原反应1、氧化反应( oxidation reaction)：元素化合价升高的反应 还原反应( reduction reaction)：元素化合价降低的反应 氧化还原反应：凡有元素化合价升降的化学反应就是2、氧化还原反应的判断依据-----有元素化合价变化失电子总数=化合价升高总数==得电子总数==化合价降低总数。
3、氧化还原反应的实质------电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移口诀：化合价升．高，失．电子，被氧．化； 化合价降．低，得．电子，被还．原 4、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 二、氧化剂和还原剂 1、氧化剂和还原剂(反应物)氧化剂：得电子(或电子对偏向)的物质------氧化性 还原剂：失电子(或电子对偏离)的物质------还原性 氧化产物：氧化后的生成物 还原产物：还原后的生成物。
氧化剂 +2、氧化还原反应中电子转移的表示方法 (1) 双线桥法---表示电子得失结果 (2) 单线桥——表示电子转移情况3、常见的氧化剂与还原剂【复习】我们初中学过哪些基本反应类型？并举例说明。
反应类型 举例表示式 化合反应C ＋O 2 CO 2A ＋B====AB点燃化合价降低，得电子，被还原 化合价升高，失电子，被氧化分解反应 CaCO 3 CaO ＋CO 2↑ AB====A ＋B 置换反应C ＋2CuO 2Cu ＋CO 2↑A ＋BC====AC ＋B复分解反应 CaCO 3+2HCl====CaCl 2+H 2O+CO 2↑ AB ＋CD====AD ＋CB初中阶段我们学习过许多化学反应，根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质的种类的多少可以把他们分为四个基本反应类型，但是有一些反应，比如 Fe 2O 3 + 3CO ==2Fe +3CO 2 ，经过分析，它不属于四个基本反应类型的任何一个，说明上述分类方法不能包括所有反应，所以我们需要制定一个新的分类方法，这节课我们就来共同探讨解决一下这个问题【活动】写出下列化学反应，并指出反应类型 1、铜和氧气的反应 2、氧化铜与氢气的反应 3、铁与硫酸铜溶液的反应 4、氯化钠溶液与硝酸银溶液的反应 5、碳酸钙的分解反应请分析几个化学反应中，元素化合价反应前后有无变化？根据元素化合价是否有升降，我们把化学反应分为氧化——还原反应和非氧化还原反应。
氧化还原反应讲义
氧化还原反应一，氧化还原反应的概念1）氧化还原反应的定义、特征及本质根据反应中物质是否得到氧或失去氧把化学反应分为氧化反应和还原反应。
这一类反应叫氧化还原反应。
特征：反应前后化合价的升降。
（判断依据）实质：发生了电子的得失和偏移2）区分氧化剂，还原剂；氧化反应，还原反应；氧化性，还原性；氧化产物，还原产物等四对基本概念。
氧化反应和还原反应氧化反应：失电子，化合价升高还原反应：得电子化合价降低氧化剂和还原剂氧化剂：得电子，化合价降低的物质还原剂：失电子，化合价升高的物质氧化产物与还原产物氧化产物：还原剂失电子被氧化形成的产物还原产物：氧化剂得电子被还原形成的产物氧化剂和还原剂氧化剂：能得电子具有氧化性的物质还原剂：能失电子具有还原性的物质例题：找出下列方程式的氧化剂，还原剂。
( 失高氧得低还)Al+FeCl3=AlCl3+FeC+HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H2OCu+4HNO3(浓)=Cu（NO3）2+2NO2+2H2OKClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2ONa2O2+2H2O=4NaOH+O2例题：1，下列反应中，水作为氧化剂的是（）A NO2+H2O=2HNO3+NOB 2F2+2H2O=4HF+O2C 2Na+2H2O=2NaOH+H2D C+H2O =CO+H22.某元素在化学反应中由化合态变为游离态,则该元素( )A.一定被氧化B.一定被还原C.既可能被氧化,也可能被还原D.以上都不是. 3，在反应中，还原产物是（）4，.为了治理废水中Cr2O72-的污染，常先加入试剂使之变为Cr3+，该试剂为（）A、NaOH溶液B、FeCl3溶液C、明矾D、Na2SO3和H2SO43）氧化还原反应的表示方法(1) 双线桥法---表示电子得失结果(2) 单线桥——表示电子转移情况二，氧化还原反应和四大反应类型的关系例：下列叙述正确的是( )A.氧化还原反应的本质是化合价发生变化B.有单质产生的分解反应一定是氧化还原反应C.氧化剂在同一反应中既可以是反应物,也可以是生成物D.还原剂在反应中发生还原反应三，氧化还原反应中的规律及应用1，三大守恒关系（物质守恒，电子守恒，化合价守恒）2，价态规律（高价氧低价还，中间价态都可以，同种元素靠拢不交叉）3，反应先后（一种氧化剂和多种还原剂反应时，氧化性强的优先反应。
《氧化还原反应》 讲义
《氧化还原反应》讲义一、氧化还原反应的基本概念在化学世界中，氧化还原反应是一类极为重要的化学反应类型。
那什么是氧化还原反应呢？简单来说，氧化还原反应是指在反应过程中，元素的化合价发生变化的化学反应。
在氧化还原反应中，某些元素的化合价升高，被氧化；而另一些元素的化合价降低，被还原。
例如，铜与氧气反应生成氧化铜的这个过程，铜的化合价从 0 价升高到了＋2 价，铜被氧化；氧的化合价从 0 价降低到了－2 价，氧被还原。
氧化反应和还原反应是同时发生的，就像一个硬币的两面，不可分割。
有物质被氧化，就必然有物质被还原。
氧化剂和还原剂是氧化还原反应中的重要角色。
氧化剂在反应中能够使其他物质氧化，自身被还原，其化合价降低；还原剂则能够使其他物质还原，自身被氧化，化合价升高。
比如在氢气还原氧化铜的反应中，氢气是还原剂，它使氧化铜中的铜元素被还原为铜单质，自身被氧化为水；氧化铜则是氧化剂，它使氢气被氧化。
二、氧化还原反应的特征氧化还原反应的特征是化合价的升降。
通过观察化学反应中元素化合价的变化，我们就能够判断一个反应是否为氧化还原反应。
化合价的升降是由于电子的转移引起的。
在氧化还原反应中，电子从还原剂转移到氧化剂。
例如，铁与硫酸铜溶液的反应，铁原子失去两个电子变成亚铁离子，铁的化合价从 0 价升高到＋2 价；铜离子得到两个电子变成铜原子，铜的化合价从＋2 价降低到 0 价。
三、氧化还原反应的实质氧化还原反应的实质是电子的转移。
电子转移包括电子的得失和电子的偏移。
在离子化合物中，电子的转移通常表现为电子的得失；在共价化合物中，电子的转移则表现为电子的偏移。
以氯化钠的形成过程为例，钠原子失去一个电子变成钠离子，氯原子得到一个电子变成氯离子，通过电子的得失形成了离子键，从而构成了氯化钠。
而在氯化氢的形成过程中，氢原子和氯原子通过共用电子对结合在一起，由于氯原子对电子的吸引力更强，共用电子对偏向氯原子，导致氢元素显＋1 价，氯元素显－1 价，这就是电子的偏移。
氧化还原反应讲义
氧化还原反应一、氧化还原反应的基本概念及相互关系1．氧化还原反应的实质，特征是；判断某反应是否属于氧化还原反应可根据反应前后化合价是否发生了变化这一特征。
2．基本概念3．氧化还原反应的表示方法(1)双线桥法(2)单线桥法1．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系(1)有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应；(2)有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应；(3)置换反应一定是氧化还原反应；(4)复分解反应一定不是氧化还原反应。
2．常见的氧化剂和还原剂重要的氧化剂一般有以下几类：(1)活泼的非金属单质，如Cl2、Br2、O2等。
(2)处于高化合价时的氧化物，含氧酸，盐，如MnO2等。
(3) 过氧化物，如Na2O2、H2O2等。
重要的还原剂一般有以下几类：(1)活泼的金属单质，如Na、Al、Zn、Fe等。
(2)某些非金属单质，如H2、C、Si等。
(3)处于低化合价时的氧化物，酸、盐二、氧化性、还原性及其强弱比较1．根据氧化还原反应的方向氧化性：氧化剂>氧化产物，氧化剂>还原剂；还原性：还原剂>还原产物，还原剂>氧化剂。
12．根据元素的化合价3．根据金属活动性顺序表4．根据非金属活动性顺序来判断5．根据元素周期表6．根据反应的难易程度7．根据电化学原理判断a．根据原电池原理判断：两种不同的金属构成原电池的两极。
b．根据电解池原理判断：8．其他条件一般溶液的酸性越强或温度越高，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强，反之则越弱。
三、氧化还原反应规律1．价态变化规律(1)归中规律：(2)歧化规律：2．优先规律3．得失电子守恒规律四、氧化还原反应的计算：1、主要类型：求氧化剂与还原剂或氧化产物与还原产物的物质的量之比或质量之比通过计算确定元素的化合价或氧化产物、还原产物的组成根据氧化还原反应进行的先后次序进行计算2、基本方法：电子守恒法：公式例：250mL 1mol/L的K2Cr2O7能将500mL 3mol/LFeSO4恰好完全氧化成Fe3+,求重铬酸钾还原产物中铬元素的价态注：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电子没有损耗，就可直接找出起始反应物和最终产物，略去中间产物，建立二者之间的守恒关系。
第07讲氧化还原反应(讲义)(原卷版)
第07讲氧化还原反应目录考情分析考点一氧化还原反应的相关概念及其表示方法【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应知识点2 从元素价态和物质结构的角度认识氧化剂和还原剂【提升·必考题型归纳】考向1 考查氧化还原反应的判断考向2 考查氧化还原反应基本概念考向3 考查氧化还原反应中电子转移的表示方法考点二氧化性、还原性强弱的比较【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 氧化性、还原性的概念知识点2 氧化性、还原性强弱的比较方法【提升·必考题型归纳】考向1 考查氧化性、还原性强弱比较考向2 考查判断氧化还原反应是否发生考点三氧化还原反应的基本规律及应用【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 守恒规律及其应用知识点2 价态规律及其应用知识点3 强弱规律及其应用知识点4 先后规律及其应用【提升·必考题型归纳】考向1 氧化还原价态规律及其应用考向2 氧化还原先后规律及应用考点四氧化还原反应的配平与计算【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 氧化还原反应方程式的书写与配平知识点2 电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用【提升·必考题型归纳】考向1 考查氧化还原方程式的配平考向2 考查“信息型”氧化还原反应方程式的书写考向3 考查氧化还原反应计算真题感悟考点一 氧化还原反应的相关概念及其表示方法知识点1 从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应 1.氧化还原反应的本质和特征2.基于双线桥理解氧化还原反应概念之间的关系【名师总结】分析电子转移数目的关键——标出元素化合价(1)基本方法：先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
(2)熟记常见元素的化合价：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银；二价氧、钙、钡、镁、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。
竞赛培训1 氧化还原反应
练习：已知氧化性Cl2>Br2>Fe3+
在一定条件下，将a mol 入含b mol FeBr2的溶 液中，当a取不同值时，反应后所得溶液有不同的 溶质(不考虑生成物与水的反应)。
(1)若a=2，b=1时，反应后溶液中属于盐 类的溶质是__________
(2)若a=1，b=2时，写出Cl2通入溶液中总 的离子方程式：
化学竞赛 第一讲 氧化还原反应
一、学习目标
1.常见的氧化剂和还原剂及其对应的产物 2.氧化还原反应方程式的类型及其配平 3.氧化还原反应方程式的书写问题
一 氧化还原基本概念
1. 化合价
2.氧化还原反应的反应模式
①半反应模式
失去电子，被氧化
氧化剂 + 还原剂 ＝ 还原产物 + 氧化产物
得到电子，被还原
具有氧化性（或还原性）的物质，其浓度越大，其氧 化性（或还原性）越强，反之，其氧化性(或还原性) 越弱。如浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
5.氧化还原反应的规律
①守恒规律：还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数 ②强弱规律：弱→强 ③优先规律：强者优先 ④价态规律: 价态归中规律（就近原则）
5.影响氧化还原反应的因素(竞赛教程P19~21)
对应的氧化产物
活泼金属 Na、Al、Zn、Fe 等 Mx+ 单质M
某些非金 H2 属单质 C
低价态含 硫物质
+4价：SO32-、SO2 0价：S
-2价：S2—
H+ 或H2O
CO/ CO2 +6 (SO3、SO42-) +4（SO2） -0（S）
④含低价 I元素物质 Fe2+、Cu+
I2 Fe3+ 、Cu2+
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
氧化还原反应竞赛专题讲义一．什么叫标准电极电位？在使用标准电极电位表时应了解哪些问题？电极电位是表示某种离子或原子获得电子而放还原的趋势。
如将某一金属放入它的溶液中（规定溶液中金属离子的浓度为lm），在25℃时，金属电极与标准氢电极（电极电位指定为零）之间的电位差，叫做该金属的标准电极电位。
表7-2列出一些金属、非金属以及同一种金属具有不同价态的离子的标准电极电位，这些数值都是与标准氢电极比较而得出的。
为了能正确使用标准电极电位表（课本或化学手册上均有较详细的表），现将有关的一些问题叙述如下：(1)在M n++ne M电极反应中，M叫做物质的还原态。
M n+叫做物质的氧化态，物质的还原态和氧化态构成氧化还原电对。
电对也常用符号来表示，例如Zn2+／Zn是一个电对，Cu2+／Cu也是一个电对等。
(2)在表中所列的标准电极电位的正、负数值，不因电极反应进行的方向而改变。
例如，不管电极反应是按Zn2++2e=Zn，还是按Zn=Zn2++2e的方式进行，电对（Zn2+／Zn或Zn／Zn2+）的标准电极电位总是负号，(3)在表中，物质的还原态的还原能力自下而上依次增强；物质的氧化态的氧化能力自上而下依次增强。
具体地说，电对的电极电位数值越小，在表中的位置越高，物质的还原态的还原能力越强，电对的电极电位数值越大，在表中的位置越低，物质的氧化态的氧化能力越强。
例如电对Zn2+／Zn的标准电极电位的数值为-0.76伏较Cu2+数值+0.34伏为小，所以Zn原子较Cu原子容易失去电子，即Zn是较强的还原剂。
(4)物质的还原态的还原能力越强，其对应的氧化态的氧化能力就越弱；物质氧化态的氧化能力越强，其对应的还原态的还原能力就越弱。
例如表7—2中K是最强的还原剂，其是最强的氧化剂，其对应的F-则是最弱的还原剂。
对应的K+则是最弱的氧化剂，F2(5)只有电极电位数值较小的物质的还原态与电极电位数值较大的物质的氧化态之间才能发生氧化还原反应，两者电极电位的差别越大，反应就进行得越完全。
二.水溶液中氧化还原的定量讨论1.标准电极电势把金属棒M插入含有该金属离子的溶液中时，在金属和溶液之间就会产生电势差，它的大小取决于金属本身的性质、温度和溶液中金属离子的活度（或近似地用浓度）。
在电化学中，现在采用的标准温度是25℃。
在25℃时，如果溶液中该金属离子的活度是1，这个电势差叫做M z+（水溶液）/M体系的标准电极电势，用符号E°表示。
为了测定这个电极电势的数值，需要有一个已知电势的标准电极，现在通常采用标准氢电极作为参照标准，并且人为地规定它的电极电势是零。
标准氢电极的组成（图2）是电解镀上铂黑的铂片，部分浸在氢离子活度是1的盐酸溶液（相当于1.18物质的量浓度）中，然后不断通入压强是1×105Pa的氢气，使铂电极与氢气和溶液接触。
铂黑吸附大量氢气，促使氢气和溶液中的氢离子建立平衡（这是通常没有特别强调的非常重要的一点）。
这就使它起氢电极的作用。
必须规定氢气的压强是由于电势的大小不仅取决于氢离子的浓度也取决于氢气的压强。
对于金属电极，固体金属的活度(α)是恒定的，习惯上取作1。
M z+/M电对（如Zn2+/Zn，Cu2+/Cu）的标准电势是用一个装有氯化钾溶液的盐桥把它和标准氢电极连接起来后测定的。
已经用标准氢电极校准过电势的其它电极也可以用来代替标准氢电极，甘汞电极（用汞和已知浓度并饱和了氯化亚汞的氯化钾溶液相接触做成的）是最常用的一种。
这里通用的书写电对和电极反应的方法是把氧化态写在左边。
如M z+/M电对的电极反应是M z+（水溶液，α=1）+ze=M而E°是这个电对和标准氢电极间的电势差。
标准氢电极的反应是说，E°是负值时M z+（水溶液，α=1）/M电对比H+（水溶液，α=1）Zn2+/Zn电对和Cu2+/Cu由对的标准电极电势分别是-0.76V和+0.34V，因此下列电池的电动势是1.10V。
有热力学基础知识的读者会很容易地找到Zn2+/Zn电对的电势是负值和锌能还原水溶液中的氢离子这两者之间的联系。
Zn2++2e=Zn的E°是转移每一个电子所需能量变化的量度，反应的自由能变化是△G o=-zE o F*式中F是法拉第常数（9.65×104c/mol）。
化成热量单位，得到△G°=-96.5z E°千焦因此，E°是负值意味着相对于标准状况下的反应反应Zn2++2e=Zn的自由能增加，因此这个反应不能进行到任何有意义的程度（实际上平衡常数和标准自由能变化的关系如下式△G°=-RTlogKe如果△G°的单位是千焦，上式就变成10gK=-△G°/5.70510或logK=16.9zE°）。
10相反，Cu2+/Cu电对的电势是正值，意味着相对于氢离子的还原，铜离子的还原使反应自由能降低，因此这是自发过程。
所以正、负符号的混乱②总是可以从反应涉及的自由能变化来加以消除的。
①热力学第二定律的定量结果只适用于可逆变化，所以这里讨论的电池都是可逆电池。
一般来说，原电池是在恒压恒温下工作的，因此原电池所做的最大电功（不包括由于体积改变而产生的机械功）就等于该电池反应的自由能的降低，即-△G°=W。
如果原电池的电动势等于E°伏，并且伴随着电池反应的发生在外电路有nF库仑的电量通过，那么根据任意一个原电池所做的最大电功等于该电池的电动势和通过电量Q的乘积，则W=nE°F，-△G°=nE°F（焦耳）。
这一关系式是联系热力学和电化学的主要桥梁，或中n表示反应中电子转移的摩尔数（上文用z表示）。
②电极电势的测定值本没有正负，但是和E°相联系的△G°却是个有符号的量，因此必须人为地规定E°的符号。
通常采用的惯例是根据△G°=-nE°F，如果电池中的反应是自发的，E°取正值，反之，E°取负值。
这样根据自由能的增加或降低，便可以确定E°为正或负，从而消除正负号的混乱。
——译者注上述书写电对和电极反应的方法是国际理论和应用化学联合会（IUPAG）推荐的，并逐步得到普遍的接受。
但是，过去有不少作者（尤其是美国的作者）把电对写成M/M2+的形式，把电极反应写成如下的形式M=M z++ze*必须注意，这种逆写电极反应的方法，必然导致自由能变化，△G°的正、负号要颠倒过来，并由此引起该反应G°正、负号的颠倒。
于是在非标准状况下，25℃时，例如Zn2+2+/Zn电对的电势就是因此，和热化学一样，电势值总是和电极反应的书写方式有关的。
读者要是遇到不严格的提法如“镓的标准电势是-0.5V”时，就不太好办，单看这个提法无法知道活度是1的Ga3+离子和金属镓接触，与标准条件下的氢离子相比，是较强的氧化剂还是较弱的氧化剂。
应该注意到，国际理论和应用化学联合会的术语规则规定，象Na+/Na电对这样有高正电性的金属电极的标准电势是负值。
这就是说，“正电性”意味着金属有以正离子的形式进入溶液的倾向，从而使金属棒上留有一定电子，电极部分带负电。
几乎所有在水溶液中产生离子的元素的标准电极电势都已经测得。
氢电极比较测得的，它的值是+1.36V。
*此M=M z++ze原文误为M=M z++2e。
Fe2+/Fe电对的标准电势（-0.44V）是通过FeCl（Fe2+，α=1）/Fe体系测得的，就象2前面提到的测量Zn2+/Zn电对和Cn2+/Cu电对的标准电极电势一样。
铁的例子还说明了一个没有提到过的标准电极电势的极端重要的特征：一种元素能在水溶液里生成几种离子时，电势值和溶液中实际存在的那种离子有关。
例如Fe3+/Fe电对的标准电势是-0.04V。
因此铁离解成活度是1的Fe2+离子是个比标准状况下的氢强得多的还原剂，而铁离解成Fe3+离子对H+离子几乎没有什么还原能力。
硫的标准电极电势由它是被还原成硫离子，还是被氧化成亚硫酸根离子、硫酸根离子或别的阴离子决定的。
因此在容易引起混乱的地方，必须指明溶液中存在的离子。
还有两个因素使测量电极电势复杂化，由此必须用间接的方法得到这些数据。
首先，非常活泼的元素（例如氟和碱金属）会迅速地分解水。
对于碱金属，用适当的方法测定已知浓度的碱金属汞齐可以得到相应的如Na+/Na电对的数据：E°=-2.71V。
至于氟，通过某种热化学计算（目子（如硫和硫离子，碳和碳酸氢根离子）之间的平衡常常是极其缓慢地建立起来的②，而在不平衡时测量是没有意义的。
有时如氢电极，可以用催化剂促使平衡到达，但是常常不是这①与其他的量有联系的标准电极电势表示法，后面要讲到。
在这个阶段需要掌握的基本点是它们全都是直接或间接地根据实验测出的。
②考虑碳的例子：碳生成二氧化碳并放出大量的热，二氧化碳被水部分地变成碳酸氢根离子。
从能量的角度来看，碳与氧和水接触应该生实验可以测量的范围内，上述反应是不会发生的；因为体系没有处于平衡状态，它只是无限慢地趋向平衡。
样，而（如氟）必须根据其他实验数据来计算电极电势。
气态元素电极并不全都是可逆的，就是气体在金属表面放电需要有一个比标准电极电势高一定量的电势（过电势）。
过电势的值随各种金属而不同。
精确测定气态元素的标准电极电势是比较重要的物理化学研究课题。
有时，某种化学知识（象一种金属能把另一种金属从它的盐溶液中置换出来）可以提供一个标准电极电势的大概值，但是现在已经很少这样做了。
元素的标准电极电势顺序叫做“电化顺序”。
一个有代表性的小例子如下：K+/K,-2.92;Ca2+/Ca,-2.87;Na+/Na,-2.71;Mg2+/Mg,-2.37;Zn2+/Zn,-0.76;Fe2+/Fe,-0.44;第23页上的标准氧化还原电势表列出了更多的元素的际准电极电势值。
概括地说，元素的标准电极电势值和标准氧化-还原电势有关。
在这个顺序里，生成阳离子的元素能置换它后面的元素，生成阴离子的元素能置换它前面的元素。
因此，锌能按照下式置换铜Zn+Cu2+=Zn2++Cu而氯能置换溴置换反应的平衡常数与氧化态和还原态标准电势的差以及转移的电子数有关；这些数量间的关系（以后还要讨论）表明：在一般化学分析测定范围内，当电势差大于0.4V时，置换反应能进行到底。
可是电极电势的研究并没有告诉我们有关反应进行的速度问题。
这是热力学的一个局限。
热力学只讨论反应的始态和终态间的能量差，而不讨论从一个状态变到另一个状态的机理。
因此，虽然我们认为镁会从水中放出氢气，并放出大量的热，可是在室温下把镁带浸入水中，却看不到什么变化，因为镁表面的一层氧化物薄膜保护它不和水中的氢离子作用。