高考化学 教材回归详析 2.3 氧化还原反应

第三节氧化还原反应
考点梳理
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。

一、氧化还原反应
1.氧化还原反应的定义
在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。

2.氧化还原反应的实质
元素化合价的变化是电子转移的外观表现，电子转移是氧化还原反应的实质。

3.有关概念及相互关系
4.电子转移的表示方式
（1）单线桥法。

从被氧化（失电子，化合价升高）的元素指向被还原（得电子，化合价降低）的元素，标明电子数目，不需注明得失。

例：
MnO2 + 4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O
［注意］箭头线由还原剂中化合价升高的元素指向氧化剂中化合价降低的元素；
桥上只标电子数，不写“得”、“失”等。

（2）双线桥法。

得失电子分开注明，从反应物指向生成物（同种元素）注明得失及电子数。

例：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O
［注意］桥上标：得（失）电子数，化合价降低（升高），发生还原（氧化）反应
化合价升高为失去，发生氧化反应（被氧化）；
得2e-—
2e-
—
化合价降低为得到，发生还原反应（被还原）；
氧化剂得到电子数＝还原剂失去电子数，又称转移电子数 电子数＝化合价发生变化的原子数×化合价变化数
二、氧化还原反应与四种基本类型反应之间的关系
(1)所有的置换反应都是氧化还原反应。

(2)所有的复分解反应都不是氧化还原反应。

(3) 有单质参加 的化合反应都是氧化还原反应，有单质生成 的分解反应都是氧化还原反应。

三 、氧化剂和还原剂 常见的氧化剂和还原剂
氧化剂
还原剂
活泼非金属单质：X 2、O 2、S 等
活泼金属单质：Na 、Al 、Fe 等
某些非金属单质：C 、H 2、S 高价金属离子：Fe 3＋ 不活泼金属离子：Cu 2＋、Ag ＋ 其他：[Ag(NH 3)2]＋、新制Cu(OH)2等
低价金属离子：Fe 2＋ 非金属的阴离子及其化合物： S 2－、H 2S 、I －、HI 、Br －、HBr 等
某些含氧化合物：Na 2O 2、H 2O 2、HClO 、HNO 3、浓H 2SO 4、NaClO 、Ca(ClO)2、KClO 3、KMnO 4
低价含氧化合物：CO 、SO 2、H 2SO 3、Na 2SO 3、H 2C 2O 4、
含—CHO 的有机物等
既可作氧化剂又作还原剂的有：S 、SO 、H 2SO 3、SO 2、NO 、Fe 2＋及含—CHO 的有机物
【热点难点】
一、氧化还原反应中的主要规律 1．守恒规律
氧化剂获得的电子总数＝还原剂失去的电子总数。

(1)质量守恒：反应前后元素的种类和质量不变。

(2)电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。

这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据
2.价态归中规律
同种元素不同价态之间的反应，遵循以下规律：
若某元素有多种可变价态，处于最高价态时，只有氧化性；处于最低价态时，只有还原性；处于中间价态时，既有氧化性，又有还原性。

3. “强易弱难，先强后弱”规律
在浓度相差不大的溶液中：
(1)同时含有几种还原剂时
将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。

(2)同时含有几种氧化剂时
将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。

【典例1】 (2012年合肥模拟)向含有1 mol FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2，再加入含0.1 mol X2O2－7的酸性溶液，使溶液中F e2＋恰好全部被氧化，并使X2O2－7还原为X n＋，则n值为( ) A．2 B．3
C．4 D．5
【解析】由题意知，0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O2－7的酸性溶液，共同将1 mol Fe2＋氧化。

根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O2－7得到电子的物质的量与1 mol Fe2＋失去电子的物质的量相等，所以有0.2 mo l×2＋0.1 mol×2×(6－n)＝1 mo l×1，解得n＝3。

【答案】B
二、氧化性、还原性强弱的判断
1．依据化学反应方程式(主要)
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、非金属活动性顺序 ①依据金属活动性顺序
②依据非金属活动性顺序
3．根据元素在周期表中的相对位置
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，有无催化剂及反应温度高级和反应物浓度大小等。

422216()===2KCl+2MnCl 5Cl KMnO HCl ++浓
22224()MnCl +Cl +2H O MnO HCl +↑V 浓
由上述反应条件的不同，可判断氧化性
4KMnO >2MnO
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，氧化产物价态高的反应对应的氧化剂氧化性强。

例如:
②相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的反应对应的还原剂的还原性强。

例如:
6．依据电化学原理
①一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。

【特别提醒】(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。

(3)依据金属活动性顺序判断阳离子的氧化性强弱时，要注意Fe对应的阳离子是Fe2＋，而不是Fe3＋。

【典例2】(2012年聊城检测)有下列三个反应：①Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br －③Co
2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O。

下列说法正确的是( )
A．①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3＋、CoCl2
B．根据以上方程式可以得到氧化性Cl2＞Fe3＋＞Co2O3
C．可以推理得到Cl2＋FeBr2===FeCl2＋Br2
D．在反应③中当1 mol Co2O3参加反应时，2 mol HCl被氧化
【解析】反应③中的氧化产物是Cl2，故A错；从反应③可知氧化性Co2O3＞Cl2，故B错；由反应②可知，Fe2＋可以被Br2氧化为Fe3＋，故C错；从反应③可知，1 mol Co2O3参加反应时，有1 mol氯气生成，即2 mol HCl被氧化。

【答案】D
三、氧化还原反应方程式的配平
1.化合价升降法(即电子得失法或氧化数法)
2.计算步骤
计算方法——得失电子守恒法
(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。

(注意化学式中离子的个数)
(3)根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。

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)。

【典例3】(2012·济宁模拟)已知某强氧化剂[RO(OH)2]2+中的元素R可被亚硫酸钠还原到较低价态。

若把1.2×10-3 mol ［RO(OH)2］2+还原，需要消耗6 mL 0.2 mol/L的亚硫酸钠溶液，则反应后R的化合价为( )
A.0
B.+2
C.+3
D.+4
【解析】选D。

由题意可知，[RO(OH)2]2+是氧化剂，R元素的化合价降低，亚硫酸钠是还原剂，硫元素的化合价由+4价升高到+6价，则根据电子得失守恒可得：
1.2×10-3×(6-x)=6×10-3×0.2×(6-4)
x=4，故选D。