高中化学：第十章氧化还原反应

第八章氧化还原反应

8.1 基本概念

8.1.1 氧化数

一、定义

1970年，国际纯化学和应用化学联合会对氧化数的明确定义：“某元素一个原子的荷电数。这种荷电数的计算是假设每个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得”。例HCl, H2O

二、氧化数的确定

1．离子型化合物：氧化数＝“离子电荷”

2．共价化合物：氧化数＝“形式电荷数”

3．规定：(1)单质中，元素氧化数＝0。(2)氧化物中O(-Ⅱ)；

过氧化物中O(-Ⅰ)；OF2中O(+Ⅱ)。(3)一般H (+Ⅰ)，活泼

金属氢化物中H(-Ⅰ)。

4．结构未知的化合物中，按下法计算：

分子或离子的总电荷数＝各元素氧化数的代数和。

分子的总电荷数＝0

K2Cr2O7----Cr(+6)，Fe3O4----Fe(+8/3)，Na2S2O3----S(+2)，C2H2----C(-1)

氧化数是按一定规则指定的形式电荷的数值，可以是正、负数；可以是整数、分数或零。

8.1.2 氧化和还原的定义

一、基本概念

氧化还原反应：有氧化数发生变化的反应。

非氧化还原反应：没有发生氧化数变化的反应。

Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu

氧化还原反应的实质是元素原子间形式电荷发生偏移(或原子得失电子)，元素氧化数发生改变。在氧化还原反应中如果物质中某元素原子：

氧化数物质反应过程中反应类型

降低氧化剂被还原还原反应

升高还原剂被氧化氧化反应

氧化剂、还原剂为具体的物质，而氧化还原是指反应过程，它们都通过氧化数的改变来认定。在氧化还原反应中，氧化和还原是同时发生的。

二、氧化还原反应的类型

(1) 一般氧化还原反应

2KMnO4 + 5K2SO3+ 3H2SO4(稀)＝2MnSO4 + 6K2SO4+ 3H2O

(2) 自身氧化—还原反应

2NaNO3 2NaNO2 +O2↑

一个化合物中的不同元素的氧化数既有升高的又有降低

(3) 歧化反应

3I2 + 6NaOH NaIO3 + 5NaI + 3H2O

若一种物质，同一元素的氧化数既有升高又有降低的反应

8.2氧化还原方程式的配平

注意两点：(1)氧化数守恒----氧化数变化相等。(2)原子守恒----

反应前后原子数相等。

8.2.1 氧化数法

例：KMnO4和K2SO3在不同介质中反应产物不同：

酸：KMnO4 + K2SO3+ H2SO4(稀)→MnSO4 + K2SO4

中性：KMnO4 + K2SO3→MnO2 + K2SO4

碱：KMnO4 + K2SO3→K2MnO4 + K2SO4

方程式配平的结果：

2KMnO4 + 5K2SO3+ 3H2SO4(稀)＝2MnSO4 + 6K2SO4+ 3H2O 2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O＝2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH

2KMnO4 + K2SO3+2KOH＝2K2MnO4 + K2SO4+ H2O

二、离子-电子法

氧化还原反应，可用两个半反应式来表示，如：

Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu

①Cu2++2e-Cu；②Zn Zn2++2e–

先将半反应式配平，然后将这些半反应加合起来消去电子

在酸性介质MnO 4- + Cr3+Mn2+ + Cr2O72-。

解：(1) MnO 4-Mn2+Cr3+Cr2O72-

(2) MnO 4-+8H++5e- Mn2++4H2O ×6

2Cr3++7H 2O Cr2O72-+14H++6e-×5

(3) 6MnO 4-+10Cr3++11H2O6Mn2++5Cr2O72-+22H+

难点：水溶液中不同介质时H+、OH－、H2O的配平

酸介质(不出现OH－) 碱介质(不出现H+) 中性介质多O + H++ H2O + H2O

8.3 氧化还原反应和电化学

在氧化还原反应中引起氧化数变化的原因是什么？氧化数变化和电子转移有什么关系？怎样证明氧化还原反应中有电子转移？为什么会有电子转移？这些都可从氧化剂和还原剂在原电池中电极电势不同找到原因。

8.3.1 原电池

一、氧化数变化和电子转移

水溶液中金属锌置换铜离子的反应：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu

该反应中：Zn→Zn2+失去电子；Cu2+→Cu得到电子。即Zn和Cu2+之间发生了电子转移，氧化数随之变化。

在一般化学反应中，氧化剂和还原剂直接有效碰撞而发生电子的转移，但分子的热运动无方向性，所以不会形成电子定向运动的电流，而通常以热能的形式表现出来。我们可以设计一定的装置让电子转移变成电子的定向移动------原电池，它可以将化学能转变为电能，以证明电子的转移。

二、原电池

Cu----Zn原电池：

Zn→Zn2+ + 2e 氧化(正电荷过剩Zn2+)

Cu2+ + 2e→Cu 还原(负电荷过剩SO42－)

盐桥：饱和KCl溶液+琼脂。它用以沟通两个半电池以保持电荷平衡。

Zn极和Cu极用检流计连接上，这时我们就看到检流计的指针向一方偏转，说明导线中有电流通过，同时发现Zn片在溶解，Cu

片上有Cu沉积。

由于有外电路的存在，电子便做定向运动，产生电流。这种由氧化还原反应产生电流的装置为原电池，它使化学能转变为电能。锌电极：Zn→Zn2+ + 2e 负极，电子流出。

铜电极：Cu2+ + 2e→Cu 正极，电子流入。

电池反应：Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu

电池表示符号：(－)Zn| Zn2+ (C1)|| Cu2+ (C2)|Cu(＋)

在该反应中，铜离子是氧化剂，锌是还原剂。氧化还原反应后，氧化剂与其还原产物(Cu2+与Cu)，还原剂与其氧化产物(Zn与Zn2+)构成了两个氧化还原电对：Cu2+/Cu，Zn2+/Zn。此氧化还原反应，就是由这两个氧化还原电对共同作用的结果。氧化数高的物质称氧化型物质（如Cu2+、Zn2+），氧化数低的物质称还原型物质（如Cu、Zn）。写氧化还原电对时，氧化型/还原型。

外电路中电流的产生说明两电极上存在电势差，即每个电极上都有自己的电势，称为“电极电势”，用φ表示。外电路中电子由电势低的一端流向电势高的一端。原电池中当电流I→0时克服电池内阻消耗的功也趋近于零，这时电池电动势E＝φ(+) - φ(－)理论上任何氧化还原反应都可以设计成一定的原电池以证明电子转移的发生，但实际操作往往很复杂。

8.3.2 电极电势的产生----“双电层理论”

原电池中电子流动是由于两极间电势不同造成的，且电子是由低电势端流向高电势端，那么两极间电势到底是怎样产生的？

电极电势产生的原因------双电层理论(德国化学家Nernst, H.W.)：

(1)M（S）==== M n+(aq) + ne M n+(aq) + ne ==== M（S）

①溶剂水分子作用，金属极板原子生成溶剂化正离子进入溶液----溶解；②M n+(aq)受极板电子的吸引沉积到极板上的趋势----析出；两种趋势建立起平衡。

金属越活泼，倾向①进行的程度就越大；金属越不活泼，倾向

②进行的程度越大。

(2) 对于Zn-Zn2+电极，金属失去电子的倾向大，金属以离子的形式进入溶液，而金属本身带上负电，在金属片附近的溶液带有正电，这样在金属片和溶液的界面上形成“双电层”。

双电层之间的电势差，就是Zn-Zn2+电极的电极电势，用φ表示。一般双电层之间的电势差统一指金属高出溶液的电势差，所以Zn-Zn2+电极的电极电势为负值。

当Zn和Zn2+溶液均处于标准态时，这个电极电势称为锌电极的标准电极电势。

(3) 铜电极的“双电层”结构与锌电极的相反。

达平衡时，对于Cu-Cu2+电极来说，Cu2+沉积在极板上的倾向大，铜片上的正电荷过剩，故极板的电势高于溶液，即Cu-Cu2+电极的电极电势为正值。

电极电势的高低主要取决于金属的本性，即金属的活泼程度。在Cu----Zn原电池中，当两极相连时，电子将由外电路从锌板流向铜板。

8.3.3 标准电极电势

当离子浓度、温度等外界因素一定时，电极电势的高低取决于

金属离子化倾向的大小。如果测出金属电极的电势，可用来比较金属失电子或金属离子得电子能力的强弱，从而判断溶液中氧化剂、还原剂的强弱。

电极电势的绝对值是无法测量的，怎么办？我们可选用一个标准电极测它们的相对值。

一、标准氢电极

电极的构成：将镀上多孔铂黑的铂片放入[H+]＝1mol/L的酸溶液中，不断通入压力为100 kPa的氢气流，使铂黑电极上吸附的氢气达到饱和。当达到平衡后：2H+ + 2e = H2

氢电极可表示为：Pt︳H2(g) ︳H+

此时铂片和酸溶液之间所产生的电势差就是标准氢电极的电极电势，现规定为零，即φ°(H+/H2)=0

二、标准电极电势

将标准氢电极与其它标准电极组成原电池，实验测得该原电池的电动势就可得该电极的标准电极电势φ°。

例：(-)Pt, H2|H+||Cu2+|Cu(+)

E°=φ°(Cu2+/Cu)-φ°(H+/H2) =φ°(Cu2+/Cu) = +0.3419V (-)Zn|Zn2+ ||H+ |H2, Pt (+)

E°=φ°(H+/H2)-φ°(Zn2+/Zn) = -φ°(Zn2+/Zn) = 0.7628V

φ°(Zn2+/Zn) =- 0.7628V

这里所说的标准态是指组成电极的离子浓度为1mol·L-1,气体的分压为100kPa，溶液和固体都是纯净的。

标准氢电极要求的条件严格，一般难于达到。在实际测定时，

常常使用甘汞电极作为参比电极。甘汞电极的内部底端是由少量汞和少量甘汞和氯化钾溶液制成的琼脂状物，上部是饱和的甘汞和氯化钾。

三、电极类型

一个电极必由同一元素的两种不同氧化态所组成，我们称之为电对。

Zn2+/Zn，Cu2+/Cu，H+/H2 等，电极电势φ(氧化型/还原型)。

(1)金属----金属离子电极

金属插入到金属盐溶液中。

电极(半电池)反应：Zn2+ + 2e = Zn Cu2++ 2e = Cu 半电池符号：Zn| Zn2+ (c)，Cu| Cu2+ (c)

(2)气体----离子电极

H2---酸溶液；Cl2---Cl－离子溶液等。此类电极需要一固体导电体作电极材料，常以Pt或石墨为电极(惰性电极)。

半电池反应：2H+ + 2e = H2Cl2+ 2e =2 Cl－

半电池符号：Pt| H2 (g)| H+ (c)；Pt| Cl2 (g)| Cl－(c)

(3)金属(金属难溶盐)----阴离子电极

电极表面涂有该金属的难溶盐，再浸入与该盐具有相同阴离子的溶液中。

*Ag-AgCl电极：Ag丝涂上AgCl，浸入盐酸。

半电池反应：AgCl + e = Ag + Cl－

半电池符号：Ag-AgCl(s)|Cl－(c) φ°(AgCl/Ag)

*甘汞电极：Hg上涂有Hg2Cl2，浸入一定浓度KCl溶液中。

半电池反应：Hg 2Cl 2 + 2e = 2Hg + 2Cl －

半电池符号：Hg- Hg 2Cl 2(s)|Cl －(c) φ°(Hg 2Cl 2/Hg)

(4) 氧化还原电极

惰性电极(Pt 或石墨)放在含有同一元素两种不同氧化态的离子的溶液中。

*Pt 插在Fe 2+, Fe 3+的溶液中。

半电池反应： Fe 3+ + e = Fe 2+

电池符号：Pt| Fe 3+ (c 1), Fe 2+ (c 2)

电极电势中的注意事项：

①标准电极电势与得失电子数多少无关，它是一个强度性质，与电极的本性有关。例如：下列半反应的系数不同，但电极电势是一样的。

Br 2+2e -

2Br -，θ?=1.0873V ， 1/2 Br 2+e -Br -，θ?=1.0873V

②但电极反应一般都写成氧化型 + ne -

还原型，且称为还原电极电势 ③标准电极电势值的大小可以判断电对中物质的的氧化还原能力。电极电势值越大氧化型物质的氧化能力越强，电极电势值越小还原型物质的还原能力越强。

例如：Zn Zn /2+θ?为-0.7618V , Cu Cu /2+θ?为0.3419V 锌的还原能力强于铜的还原能力，而铜离子的氧化能力强于锌离子。

8.3.4 标准电极电势表及其应用

一、标准电极电势表

(1)按φ°大小排列，氢以上为负，氢以下为正。

(2)按元素所在族排列。

*电极反应：氧化型＋ne＝还原型，必须配平，还原电极电势*φ°表的种类及查阅规律：

一般书籍和手册中的φ°表分为两种介质表：酸表，碱表。查阅规则为：

(1)电极反应中有H+出现，查酸表；电极反应中有OH－出现，

查碱表。

(2)电极反应中无H+，OH－出现，要看存在状态。

Fe3+ + e＝Fe2+(酸表) ，Zn(NH3)42+ +2e = Zn + 4NH3(碱表)

(3)电极反应中无H+，OH－出现，介质又不影响其存在方式，

查酸表。X2+2e=2X－

二、φ°表的应用

1．判断氧化剂、还原剂的强弱

例：φ°(Zn2+/Zn) < φ°(Cu2+/Cu)

得出：氧化能力：Cu2+> Zn2+；还原能力：Cu < Zn 某电对氧化型还原型

φ°低氧化能力弱还原能力强

φ°高氧化能力强还原能力弱

注意：(1)对给定电对，氧化型物质只讨论其氧化性，还原型物质只讨论其还原性。(2)当同一物质即可作氧化剂又有可能作还原剂时，需放在不同的电对中去考虑。如Fe2+, 在Fe3+/Fe2+和Fe2+/Fe

中不同。

2．判断氧化还原反应的方向

氧化还原反应的方向与多种因素有关，而当外界条件一定时，方向取决于氧化剂和还原剂的本性。

方向：强氧化剂1＋强还原剂2＝弱氧化剂2＋弱还原剂1

Cu2++ Zn = Cu + Zn2+

*φ高的氧化型物质氧化能力强；φ低的还原型物质还原能力强。反应方向一定是φ高的氧化型与φ低的还原型作用并生成相应的还原型和氧化型物质。

*将电池反应分解为两个电极反应，Cu2++2e=Cu，Zn2++2e=Zn. 反应物中做氧化剂的电对做正极；反应物中做还原剂的电对作负极。电子自动由负极流向正极。电池电动势E＝φ(+)-φ(－)>0 *氧化还原反应方向的判据是：

E＝φ(+)-φ(－)>0 正向自发进行。

E＝φ(+)-φ(－)<0 逆向自发进行。

E＝φ(+)-φ(－)=0 反应达平衡。

*当氧化还原反应处在标准态时：

E°＝φ°(+)-φ°(－)>0 正向自发

E°＝φ°(+)-φ°(－)<0 逆向自发

有此判据可利用φ°、φ来判断处在任意状态时氧化还原反应的方向。

如：2Fe3++ 2I－= 2Fe2+ +I2E°>0

(-) I2 + 2e =2I－φ°(I2/I－)=0.535

(+) Fe 3+ + e= Fe 2+ φ°(Fe 3+/ Fe 2+)=0.771

Cu 2++ Fe=Cu+ Fe 2+ E °=0.342-(-0.447)>0

2 Fe 3++Cu=2 Fe 2++ Cu 2+ E °=0.771-0.342>0

故Fe 可置换Cu 2+，而FeCl 3可溶解Cu 板。

8.3.5 电动势与自由能的关系

热力学：Δr G<0，正向自发进行；

本章中：E>0，正向自发进行(氧化--还原反应)。

体系自由能在恒温、恒压下减少的值等于体系作最大有用功的能力。在原电池中如果有用功只有电功一种，则有如下关系：

Δr G ＝－W ＝－QE ＝－nFE

Δr G θ＝－nFE θ(标准状态)

Δr G θ＝－RTlnK θ=-2.303RTlgK θ=－nFE θ

?r G θ是体系标准自由能的变化，E θ

是电池的标准电动势，n 为反应过程中转移的电子数，F 是法拉第常数，即1mol 电子的电量为9.65×104C·mol -1。

库仑乘以伏特V 等于焦耳，E 为电池电动势（V ）。

把热力学和电化学就联系起来了。如果我们已知反应的的自由能变Δr G θ，就可求反应的电动势E θ，反之亦然，并可应用Δr G θ来判断反应进行的方向和限度。

[例]计算标准状况下2Fe 3++2I -

2Fe 2++I 2反应的?r G θ和E θ，判断此反应能否进行，并用原电池符号表示此反应。解：查表可知++23/Fe Fe θ?=0.771V ，-I I /2θ?-=0.5355V ，由反应可知铁为正极，碘为负极。

E θ=负正θθ??-=0.771-0.5355=0.2355V

?r G θ= - n FE θ= -2×

96500×0.2355= - 45.45 kJ·mol -1

电池符号表示为：(-)Pt|I 2 ,I -||Fe 3+, Fe 2+|Pt(+)

由于?r G θ是负值，所以反应正向进行。

8.3.6 氧化还原反应的平衡常数

对氧化还原反应：

Δr G θ＝－nFE θ(标准状态)

Δr G θ＝－RTlnK θ=-2.303RTlgK θ=－nFE θ

E θ＝(2.303RT/nF) lgK θ，室温下：E θ＝(0.0592/n) lgK θ

对氧化还原反应，298K 时K θ与E °的关系：

lgK θ＝n E θ/0.0592=n(φθ(+)-φθ(－))/0.0592

例1．求Cu 2+ + Zn = Cu + Zn 2+在298K 时的平衡常数。

解：E θ＝(φθ(+)-φθ(－))＝0.3419-(-0.7618)=1.1037V

lg K θ＝n E θ/0.0592=2×1.1037/0.0592=37.2872

K θ=1.94×1037

例2．根据φθ(AgCl/Ag)，φθ(Ag +/Ag)求AgCl(s)的K SP

解：非氧化还原反应转换为氧化还原反应。

Ag ++Cl －=AgCl(s) K =1/K SP

Ag+Ag ++Cl －=AgCl(s)+Ag

(+)Ag +/ Ag ， φθ(+)＝0.7996V ；

(-)AgCl/ Ag ，φθ(－)＝0.2223V

lg K =1×(0.7996-0.2223)/0.0592=9.752

K =5.65×109， K SP ＝1/K=1.77×10－10

假如反应为AgCl(s) = Ag++Cl－，则正负极改变，K＝K SP。

由公式可看出，Eθ越大，K越大，反应进行的越彻底。

3．用φθ时的注意事项

(1)φθ与反应速度无关。

(2)φθ的应用是有条件的。φ°、E°是在标准状态下水溶液中

的值，对非水溶液中的反应不适用。

(3)φθ与电极反应中计量系数无关，是电极的强度性质。

Δr Gθ＝－nFEθ

8.3.7 Nernst 方程

化学反应经常在非标准状态下进行，在反应过程中离子浓度也会发生改变。

例如实验室制氯气：MnO 2+4HCl(浓)＝MnCl 2+Cl 2+2H 2O

电极反应：还原剂 Cl 2+2e=2Cl － φθ(－)=1.358V 氧化剂 MnO 2+4H ++2e=Mn 2++2H 2O φθ(+)=1.224V E θ＝-0.134V<0，即标准状态下反应不能自发地向右进行。矛盾在于盐酸的浓度不是1mol/L ，氯气的分压不一定是101.3kPa ，温度和浓度等对φ都有影响。

aA+bB=dD+eE

化学反应等温式：Δr G ＝Δr G θ+RTln J (J ：活度商)

反应 2Fe 3+ + Sn 2+ 2Fe 2++Sn 4+，求在非标准状况下的E =？

224232()()()()

F e S n J F e S n αααα++++= 224322[][][][]c F e S n Q F e S n ++++= 稀溶液中J ≈ Q c

据化学反应等温式：

224322224322ln ln [][]ln [][][][]ln [][]r m r m r m c

G G RT J G RT Q Fe Sn nFE nFE RT Fe Sn RT Fe Sn E E nF Fe Sn ???

?++++++++?=?+=?+-=-+=-

3242324232224322224322(/)(/)3422(/)(/)(/)([][]ln [][][][]ln ln 2[]2[][][](ln )(ln )[]2[]Fe Fe Sn Sn Fe Fe Sn Sn Fe

Fe F RT Fe Sn E E nF Fe Sn RT Fe RT Sn F Fe F Sn RT Fe RT Sn F Fe F Sn ?

???????????+++++++++++++++++-+++++-++=--=----=+-+=32424232/)42(/)(/)[]ln [][]ln 2[]e Fe Sn Sn Sn Sn RT Fe F Fe RT Sn F Sn ??

??+++++++++++=+ 将R =8.314 J·K -1·mol -1，T = 298.15K ，F =96500J·mol -1值代入：

3232424222432232(/)(/)42(/)(/)0.0592[][]

lg 2[][][]0.0592lg []0.0592[]lg 2[]

Fe Fe Fe Sn Sn Sn Sn Fe Sn E E Fe Sn Fe Fe Sn Sn ???????++++++++++++++++=-=+=+ 2Fe 3+ + Sn 2+

2Fe 2++Sn 4+ 2243220.0592[][]lg 2[][]Fe Sn E E Fe Sn ?++++=- Fe 3+ + e -

Fe 2+ 323232(/)(/)[]0.0592lg []Fe Fe Fe Fe Fe Fe ???++++++=+ Sn 4+ + 2e

- Sn 2+ 424242(/)(/)0.0592[]

lg 2[]Sn Sn Sn Sn Sn Sn ???++++++=+ 对任一电池反应aA + bB = cC + dD ，

[][][][]b a d

c B A D C n lg 0592.0-E =E θ

电池电动势Nernst 方程对任一电极反应氧化型 + ne -

还原型 0.0592lg n ???????=+????

氧化型还原型电极电势Nernst 方程 φ：非标准电极电势；φθ标准电极电势；n ：电极反应转移的电子数，〔氧化型〕和〔还原型〕是氧化型物质和还原型物质的浓度（严格应是活度），浓度的方次等于它们在电极反应中的系数。

E 是非标准状况下电池的电动势，浓度项中包含所有参与电极反应的氧化型一边物质浓度系数次方乘积/还原型一边物质浓度系数次方乘积。纯固体、纯液体的浓度视为1处理，浓度的单位为mol·L -1，气体用活度表示。

例：电池电动势

2+2+2+2+Zn(s) + Cu (aq) = Zn (aq) + Cu(s)

0.0592[Zn ]E=E lg 2[Cu ]?

- +-2+2222242MnO +4H +2Cl = Mn +Cl (g)+2H O [][(Cl )/]0.0592E=E lg 2[][]Mn p p H Cl ??++--

2+3+-

2322222 Fe + I (s)=2 Fe +2 I 0.0592[][]=E lg 2[]Fe I E Fe ?+-+-

例：电极电势

3+-2+32Fe + e

Fe []=0.0592lg []

Fe Fe ???+++ --22I (s) + 2e 2I 0.05921=lg 2[]I ???-+ --21I (s) + e I 2

1=0.0592lg []

I ???-+ +-2+2242MnO + 4H + 2e Mn +2H O 0.0592[]=lg 2[]H Mn ???+++

+-224

2O + 4H + 4e = 2H O 0.0592=lg[()/][]4

p O p H ????++ 8.3.8 Nernst 方程的应用

1. 离子浓度改变时φ的变化

①单纯离子浓度改变引起φ的变化

298K 时将Ag 放在0.1mol/L 的Ag +溶液中: Ag + + e =Ag

φθ(Ag + /Ag)=0.7996V

φ(Ag + /Ag)= φθ(Ag + /Ag)+0.0592lg[Ag +]=0.7404V

I 2在0.01mol/L 的KI 溶液中: I 2(s) + 2e =2I －

φθ(I 2 / I －)=0.5355V

φ(I 2 / I －)=φθ(I 2 / I －)+ 0.0592lg1/[I －]=0.6539V

氧化型浓度减小时，φ减小。还原型物质浓度减小时，φ增加。

②当溶液中金属离子生成沉淀或配合物后，游离的离子浓度减小，φ将改变。

Ag + + e =Ag Cu 2+ + 2e =Cu

当加入NH 3, Cl －, Br －, I －, OH －等时，φ将如何改变？

例1：Ag++ e =Ag φθ(Ag+ /Ag)=0.7996V

AgCl + e =Ag + Cl－φθ(AgCl /Ag)=0.2223V

AgBr + e =Ag + Br－φθ(AgBr /Ag)=0.0713V

AgI + e =Ag + I－φθ(AgI /Ag)=-0.1522V

如果已知φθ(Ag+ /Ag)和难溶物AgX的K SP, 求φθ(AgX /Ag)

分析过程如下：

Ag++ e =Ag φθ(Ag+ /Ag) [Ag+]=1mol/L

AgCl + e =Ag + Cl－φθ(AgCl /Ag) [Cl－] =1mol/L

φ(Ag+/Ag) = φθ(Ag+/Ag)+0.0592lg[Ag+]

= φθ(Ag+ /Ag)+0.0592lg K SP/[ Cl－]

当[ Cl－] = 1 mol?L-1时

φθ(AgCl /Ag)= φ(Ag+ /Ag)= φθ(Ag+ /Ag)+0.0592lg K SP

AgBr, AgI同理，K SP减小，φθ(AgX /Ag)减小。

也可换一种方法推导：在任意浓度下，

φ(Ag+ /Ag)= φ(AgCl /Ag)

AgCl + e =Ag + Cl－

φ(AgCl /Ag)= φθ(AgCl /Ag)+ 0.0592lg1/[ Cl－]

Ag+ + e =Ag

φ(Ag+/Ag) = φθ(Ag+/Ag)+0.0592lg[Ag+]

=φθ(Ag+ /Ag)+0.0592lgKsp/[ Cl－]

φθ(AgCl /Ag)= φθ(Ag+ /Ag)+0.0592lg K sp

由于难溶化合物或配合物的生成使氧化型物质浓度减小时，φ减小，从而氧化型物质的氧化性减弱，还原型物质的还原性增强。

Ag+, AgCl, AgBr, AgI的K sp逐渐减小，氧化性减弱。

例2：Cu2+ + e =Cu+φθ(Cu2+ / Cu+)=0.153V

Cu2+ +I－+ e =CuI φθ(Cu2+ / CuI)=0.857V

I 2(s) + 2e =2I － φθ(I 2 / I －)=0.535V

反应：2 Cu 2++ 4 I －=2 CuI + I 2(s)

φθ(Cu 2+ / CuI)= φθ(Cu 2+ / Cu +)+0.0592lg1/K sp(CuI)

由于难溶化合物或配合物的生成使还原型物质浓度减小时，φ增大，氧化型物质的氧化性增强，还原型物质的还原性减弱。例3： 2H + + 2e =H 2 φθ(H + / H 2)=0

2H 2O + 2e =H 2 + 2OH － φθ(H 2O / H 2)=-0.8277V

222220.0592[](/)(/)lg 2()/(/)0.0592lg[]

(/)0.0592lg /[]w H H H H H p H p H H H H H K OH ????????+++

+++-=+=+=+

当[OH -] = 1 mol?L -1时

φθ(H 2O / H 2)= φθ(H + / H 2)+0.0592lg K w = -0.8288V

电对中氧化型物质生成弱电解质H 2O ，φ减小。

2. 离子浓度改变对氧化还原方向的影响

对两个φθ比较接近的氧化还原反应，反应方向往往会由于离子浓度的不同而引起改变。

例： 2Fe 3+ + 2I － =2Fe 2+ + I 2

标准状态：φθ(Fe 3+ / Fe 2+)=0.771V ， φθ(I 2 / I －)=0.5355V

E θ=0.771-0.5355=0.2355V , 正向反应自发进行。任意状态：[Fe 3+]=[ I －]=0.001 mol?L -1, [Fe 2+]=1 mol?L -1

22322

230.0592[]lg 2[][][]0.0592lg -0.120V<0[][]

Fe E E Fe I Fe E Fe I ??++-++-=-=-=

(完整)高中化学专题复习之氧化还原反应

高中化学专题复习之—— 氧化还原反应一、基本概念概念定义注意点氧化反应物质失去电子的反应物质失去电子的外部表现为化合价的升高还原反应物质得到电子的反应物质得到电子的外部表现为化合价的降低被氧化元素失去电子的过程元素失去电子的外部表现为化合价的升高被还原元素得到电子的过程元素得到电子的外部表现为化合价的降低氧化产物通过发生氧化反应所得的生成物氧化还原反应中，氧化产物、还原产物可以是同一种产物，也可以是不同产物，还可以是两种或两种以上的产物。如反应4FeS 2 +11O 2 =2Fe 2 O 3 +8SO 2 中，Fe 2 O 3 和SO 2 均既为氧化产物，又为还原产物。还原产物通过发生还原反应所得的生成物氧化剂得到电子的反应物常见氧化剂：(1)活泼的非金属单质；如卤素单质(X 2 )、O 2 、 S等(2)高价金属阳离子；如Fe3+、Cu2+等(3)高价或较高价含氧化合物；如MnO 2 、浓H 2 SO 4 、HNO 3 、KMnO 4 等(4)过氧化物；如Na 2 O 2 、H 2 O 2 等还原剂失去电子的反应物常见还原剂：①活泼或较活泼的金属；如K、Na、Z n 、Fe 等②一些非金属单质；如H 2 、C、Si等③较低态的化合物； CO、SO 2 、H 2 S、Na 2 SO 3 、FeSO 4 氧化性得到电子的能力物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关，与得失电子的数目无关。还原性失去电子的能力 ⑵.基本概念之间的关系：氧化剂有氧化性化合价降低得电子被还原发生还原反应生成还原产物还原剂有还原性化合价升高失电子被氧化发生氧化反应生成氧化产物例1、制备氰化钙的化学方程式为CaCO3+ 2HCN = Ca(CN)2 + CO↑+ H2↑+ CO2↑，在反应中（） A. 氢元素被氧化，碳元素被还原 B. HCN既是氧化剂又是还原剂 C. Ca(CN)2是氧化产物，H2是还原产物 D. CO为氧化产物，H2为还原产物解析：本题考查氧化还原反应的有关概念。 CaCO3+ 2HCN = Ca(CN)2 + CO↑+ H2↑+ CO2↑（注意生成物中CO2碳元素来自CaCO3，它的化合价在反应前后没有发生变化），即氢元素化合价降低，碳元素化合价升高，故HCN既是氧化剂又是还原剂，Ca(CN)2 是氧化产物，H2是还原产物。答案：B、C。

高中化学知识点总结氧化还原反应

三、氧化还原反应 1、准确理解氧化还原反应的概念 1.1 氧化还原反应各概念之间的关系（1）反应类型：氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应。还原反应：物质所含元素化合价降低的反应。氧化还原反应：有元素化合价升高和降低的反应。（2）反应物：氧化剂：在反应中得到电子(化合价降低)的物质-----表现氧化性还原剂：在反应中失去电子（化合价升高）的物质-----表现还原性（3）产物：氧化产物：失电子被氧化后得到的产物-----具有氧化性还原产物：得电子被还原后得到的产物-----具有还原性（4）物质性质：氧化性：氧化剂所表现出得电子的性质还原性：还原剂所表现出失电子的性质注意：a.氧化剂还原剂可以是不同物质，也可以是同种物质 b氧化产物、还原产物可以是不同物质，也可以是同种物质 C.物质的氧化性（或还原性）是指物质得到（或失去）电子的能力，与物质得失电子数目的多少无关（5）各个概念之间的关系如下图 1.2 常见的氧化剂与还原剂 (1)物质在反应中是作为氧化剂还是作为还原剂，主要取决于元素的化合价。 ①元素处于最高价时，它的原子只能得到电子，因此该元素只能作氧化剂，如+7价的Mn和+6价的S ②元素处于中间价态时，它的原子随反应条件不同，既能得电子，又能失电子，因此该元素既能作氧化剂，又能作还原剂，如0价的S和+4价的S ③元素处于最低价时，它的原子则只能失去电子，因此该元素只能作还原剂，如-2价的S (2)重要的氧化剂 ①活泼非金属单质，如F2、Cl2、Br2、O2等。 ②元素处于高价时的氧化物、高价含氧酸及高价含氧化酸盐等，如MnO2，NO2；浓H2SO4，HNO3；

氧化还原反应的概念与实质

氧化还原反应的概念与实质 1．对于反应2P ＋4H 2O 2＋2NaOH===Na 2H 2P 2O 6＋4H 2O ，下列有关该反应的说法正确的是( ) A ．P 是氧化剂 B ．氧化性：H 2O 2>Na 2H 2P 2O 6 C ．1 mol H 2O 2反应，转移电子1 mol D ．Na 2H 2P 2O 6中磷元素的化合价为＋3 2．(2018·哈尔滨六中高三月考)新型纳米材料MFe 2O x (3＜x ＜4)中M 表示＋2价的金属元素，在反应中化合价不发生变化。常温下，MFe 2O x 能使工业废气中的SO 2转化为S ，流程如下，则下列判断正确的是( ) MFe 2O x ――→常温下 SO 2 MFe 2O y A ．MFe 2O x 是氧化剂 B ．SO 2是该反应的催化剂 C ．x

高考化学压轴题专题复习—氧化还原反应的综合及答案解析

一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析） 1．锂离子电池能够实现千余次充放电，但长时间使用后电池会失效，其中的化学试剂排放至环境中不仅会造成环境污染，还会造成资源的浪费。实验室模拟回收锂离子电池中的Co、Ni、Li的流程如图。已知：LiCoO2难溶于水，易溶于酸。回答下列问题：（1）LiCoO2中Co的化合价是__。（2）LiCoO2在浸出过程中反应的离子方程式是__。（3）浸出剂除了H2O2外，也可以选择Na2S2O3，比较二者的还原效率H2O2__(填“>”或“<”)Na2S2O3(还原效率：还原等物质的量的氧化剂消耗还原剂的物质的量)。（4）提高浸出效率的方法有__。（5）利用Cyanex272萃取时，pH对钴、镍萃取分离效果的影响如图。从图中数据可知，用Cyanex272萃取分离时，最佳pH是__。（6）反萃取的离子方程式为2H++CoR2=Co2++2HR，则反萃取剂的最佳选择是__。（7）常温下，若水相中的Ni2+的质量浓度为1.18g·L-1，则pH=__时，Ni2+开始沉淀。 [K sp(Ni(OH)2=2×10-15] （8）参照题中流程图的表达，结合信息设计完成从水相中分离Ni和Li的实验流程图(如图)___。已知：提供的无机试剂：NaOH、Na2CO3、NaF。【答案】+3 2LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O < 适当升高温度，适当增加H2SO4浓度 5.5 H2SO4 7.5 ①NaOH ②Ni(OH)2 ③NaF

【解析】【分析】 (1)通过化合物中各元素化合价代数和为0进行计算； (2)由流程图中有机相反萃取得到CoSO4，可知LiCoO2与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应，根据氧化还原反应的规律写出化学方程式； (3)根据等物质的量H2O2和Na2S2O3作为还原剂转移电子的多少进行判断； (4)提高浸出效率即提高化学反应速率； (5)分离Co2+和Ni2+时，由于Co2+进入有机相，Ni进入水相，因此，应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH范围； (6)将钴洗脱进入水相中时，应该使反应向正反应方向移动，同时不能引入新杂质； (7)根据K sp(Ni(OH)2的表达式进行计算； (8)根据表格中所给物质溶解度信息，调节pH应该用碱性物质，但要考虑分离Ni和Li元素不能使Ni和Li元素同时沉淀。【详解】 (1)LiCoO2中O元素为-2价，Li为+1价，根据化合物中各元素化合价代数和为0进行计算得Co的化合价为+3价； (2)由流程图中有机相反萃取得到CoSO4，可知LiCoO2与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应，化学方程式为：2LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O； (3)1molH2O2作为还原剂转移2mol电子，1molNa2S2O3作为还原剂转移8mol电子，则 Na2S2O3的还原效率更高； (4)提高浸出效率可以适当升高温度，适当增加H2SO4浓度等； (5)分离Co2+和Ni2+时，由于Co2+进入有机相，Ni进入水相，因此，应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH范围，所以最佳pH是5.5； (6)将钴洗脱进入水相中时，应该使反应向正反应方向移动，同时，为不引入新杂质，反萃取剂最好选择H2SO4； (7)c(Ni2+)=1.18 59 mol/L=0.02mol/L，则开始沉淀时，c(OH-)＝ -6.5mol/L，则pH=14-6.5=7.5； (8)根据表格中所给物质溶解度信息，调节pH应该用碱性物质，但要考虑分离Ni和Li元素不能使Ni和Li元素同时沉淀，所以选用NaOH，则Ni(OH)2先沉淀，过滤后滤液中加入NaF生成LiF沉淀。【点睛】本题(5)选择合适的pH时，注意读懂图中信息，要根据实验的具体操作情况来分析。 2．根据当地资源等情况，硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为FeS2)作为原料。完成下列填空： (1)将0.050mol SO2(g) 和0.030mol O2(g) 充入一个2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)+Q。经2分钟反应达到平衡，测得n(SO3)=0.040mol，则O2的平

习题第十章氧化还原反应电化学基础

第十章氧化还原反应电化学基础 4.有一电池：Pt|H 2(50.7kPa)|H +(0.50 mol ?L -1)||Sn 4+(0.70 mol ?L -1),Sn 2+ (0.50 mol ?L -1)|Pt (1)写出半电池反应； (2)写出电池反应； (3)计算电池的电动势E ； (4)E ＝0时，保持p(H 2)、c(H +)不变的情况下，c(Sn 2+)/ c(Sn 4+)是多少？解： (1)负极反应： +-2H (g)2H (aq)+2e ? 正极反应： 4+-2+Sn (aq)+2e Sn (aq)? (2)电池反应： 4+2++2Sn (aq)+ H (g)Sn (aq) +2H (aq)? (3) 422 //E=Sn Sn H H ??+++- 4222242 //()/()/(lg )[lg ]2()/2(()/)Sn Sn H H p H p RT c Sn c RT F c Sn c F c H c θθθθ??++++++=--- 2242()/()/(0.1539lg )[0.00lg ]2()/2(()/) p H p RT c Sn c RT F c Sn c F c H c θθθθ+++=--- 20.7050.7/100(0.1539lg )[0.00lg ]20.5020.50 RT RT F F =--- =0.1539-0.07310.1535RT RT F F + =0.1539+0.0804RT F 若T=298K ，则E=0.1586V (4) 24()/00.1539lg 0.15352()/RT c Sn c RT F c Sn c F θθ++=-+ 2[(0.15390.1535)/()]24()=10() RT RT F F c Sn c Sn +++ 若T ＝298K ，则240.0592()0.1630=lg 2()c Sn c Sn ++，2-24() =3.2110() c Sn c Sn ++?

高中化学氧化还原反应教案

氧化还原反应氧化还原反应与四大基本反应类型的关系①置换反应都是氧化还原反应； ③有单质生成的分解反应是氧化还原反应； ④有单质参加的化合反应也是氧化还原反应。从数学集合角度考虑：氧化还原反应的概念 1.基本概念 . 2.基本概念之间的关系：

氧化剂有氧化性化合价降低得电子被还原发生还原反应生成还原产物还原剂有还原性化合价升高失电子被氧化发生氧化反应生成氧化产物 [例1]金属钛（Ti）性能优越，被称为继铁、铝制后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为： aTiO2＋ bCl2＋ cC aTiCl4＋ c CO ……反应① TiCl4＋2Mg Ti ＋ 2MgCl2 ……反应② 关于反应①、②的分析不正确的是（） ①TiCl4在反应①中是还原产物，在反应②中是氧化剂； ②C、Mg在反应中均为还原剂，被还原； ③在反应①、②中Mg的还原性大于C，C的还原性大于TiCl4； ④a＝1，b＝c＝2； ⑤每生成19.2 g Ti，反应①、②中共转移4.8 mol e-。 A．①②④B．②③④C．③④D．②⑤ 标电子转移的方向和数目（双线桥法、单线桥法） 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 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 两类特殊的化学反应 ①歧化反应，同种元素同价态在反应中部分原子化合价升高，部分原子化合价降低。例： 3Cl2+6KOH KClO3+5KCl+3H2O ②归中反应。不同价态的同种元素的原子在反应中趋于中间价态，解此类题最好将该元素的不同价态用数轴标出，变化的区域只靠拢，不重叠。例：得2e-—— 2e- 失2e-— — 失5e 得5×e

高中化学氧化还原反应的练习题

高中化学氧化还原反应的练习题 1. 将木炭与氧化铜的粉未混合加热，可得到红色的铜。试写出其反应的化学方程式，指出其中的氧化反应与还原反应并考虑它们的关系。思路解析：C+2CuO 2Cu+CO2↑,从反应过程来看，氧化铜失去氧原子被还原为铜，炭得到氧原子被氧化为二氧化碳，前者为还原反应，后者为氧化反应，两者在一个反应中同时进行，氧原子在两个反应中进行传递。答案：氧化铜失去氧原子被还原为铜，炭得到氧原子被氧化为二氧化碳，前者为还原反应，后者为氧化反应，两者在一个反应中同时进行，氧原子在两个反应中进行传递 2. 生活中有很多氧化反应，如金属腐蚀、细胞老化。请你总结氧化反应的本质，然后再在你的生活中找一找，还有哪些是氧化反应。思路解析：金属腐蚀是金属的化合价升高，细胞老化可能是得到了氧原子或失去了氢原子，其实质还是化合价升高。生活中最典型的莫过于燃烧反应，燃烧的物质总是得到氧原子化合价被氧化。答案：实质是化合价升高。燃烧也是氧化反应。（其他合理答案亦可） 3. 根据以下几种常见元素原子的原子结构示意图，指出它们在化学反应中得失电子的趋势。氢氧氖钠镁氯思路解析：最外层电子数越多，电子层数越少，得电子能力越强。答案：氧和氯主要得电子，钠和镁主要失电子，氢得失电子能力都不强;氖则既不易得电子，又不易失电子。 4. 比较氯化钠和氯化氢的形成过程，总结其区别与联系。思路解析：分析氯化钠和氯化氢形成过程中电子的得失或转移、化合价的变化情况。

答案：氯元素的原子在氯化钠和氯化氢形成的过程中化合价都降低了，被还原，发生的是还原反应;钠元素的原子失去电子，化合价升高被氧化，发生的是氧化反应;氢元素虽然不能得到电子，但它与氯原子共用的电子对偏离氢原子，氢的化合价升高，被氧化，发生的是氧化反应 10分钟训练(强化类训练，可用于课中) 1. (2004 全国春季高考理综)在下图所表示的粒子中，氧化性的是( ) A. B. C. D. 思路解析：氧化性的本质是物质得电子的能力，从粒子结构示意图可以很清楚地知道：最容易得电子的是 B 项中粒子。答案：B 2. 下列叙述正确的是( ) A. 元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得 B. 得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强 C. 阳离子只能得到电子被还原，只能作氧化剂 D. 含有价元素的化合物不一定具有强的氧化性思路解析： A 项正确，一般金属用还原其相应化合物的方法获得，非金属用氧化其相应化合物的方法获得;B 项将得电子能力与得电子多少混为一谈，实际上氧化性只与得电子能力有对应关系;C 项绝对化，也有阳离子如Fe2+可以继续被氧化，作还原剂;D 项正确，如H2O 中H 元素就是价，但它只有极弱的氧化性。答案：AD 3. 下列有关氧化还原反应的叙述正确的是( )

高中化学知识点总结氧化还原反应(精选课件)

高中化学知识点总结氧化还原反应三、氧化还原反应 1、准确理解氧化还原反应的概念 1.1 氧化还原反应各概念之间的关系 (１)反应类型：氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应。还原反应：物质所含元素化合价降低的反应。氧化还原反应：有元素化合价升高和降低的反应. （２)反应物: 氧化剂：在反应中得到电子（化合价降低)的物质—－－--表现氧化性还原剂：在反应中失去电子（化合价升高)的物质---——表现还原性（３）产物: 氧化产物：失电子被氧化后得到的产物-—－-－具有氧化性还原产物：得电子被还原后得到的产物-—－-－具有还原性（4）物质性质: 氧化性:氧化剂所表现出得电子的性质还原性：还原剂所表现出失电子的性质注意：a．氧化剂还原剂可以是不同物质，也可以是同种物质 b氧化产物、还原产物可以是不同物质，也可以是同种物质 C。物质的氧化性（或还原性）是指物质得到（或失去)电子的能力，与物质得失电子数目的多少无关

(5)各个概念之间的关系如下图 1。2 常见的氧化剂与还原剂 (1）物质在反应中是作为氧化剂还是作为还原剂，主要取决于元素的化合价。 ①元素处于最高价时,它的原子只能得到电子,因此该元素只能作氧化剂，如+7价的Ｍn和＋６价的Ｓ ②元素处于中间价态时,它的原子随反应条件不同，既能得电子,又能失电子，因此该元素既能作氧化剂，又能作还原剂,如0价的S和+4价的S...文档交流仅供参考... ③元素处于最低价时，它的原子则只能失去电子，因此该元素只能作还原剂，如－2价的Ｓ（2）重要的氧化剂 ①活泼非金属单质，如Ｆ2、Cl２、Ｂｒ2、O２等。 ②元素处于高价时的氧化物、高价含氧酸及高价含氧化酸盐等，如MnO2，NO2;浓H２SＯ4，HNO3；KＭnO４，KClO３，FeCl3等。...文档交流仅供参考... ③过氧化物，如Na２O2,H2O2等。（3)重要的还原剂 ①金属单质,如Ｎa，K,Zn，Fｅ等. ②某些非金属单质,如H2，C，Sｉ等。 ③元素处于低化合价时的氧化物，如CO,SＯ2等。

高一化学氧化还原反应精选练习题

强电解质： 1、强酸：HCl 盐酸 H 2SO 4 硫酸 HNO 3 硝酸 HBr氢溴酸 HI氢碘酸 HCLO 4 高氯酸 2、强碱：NaOH KOH Ba(OH) 2 Ca(OH) 2 3、绝大多数盐：高中见到的盐全部是强的电解质金属化合物：a、氧化物：氧化钙CaO 氧化钠NaCl 氧化镁MgO 氧化Al 2O 3 氧化锌 ZnO 氧化盐铁FeO 氧化铁Fe 2 O 3 氧化铜CuO 氧化汞HgO 氧化银AgCl b、过氧化合物：过氧化钠Na 2O 2 c、金属碳化物：碳化钙CaC 2 d、金属硫化物：硫化钙CaS 2二硫化亚铁FeS 2 弱电解质： 1、弱酸：碳酸H 2CO 3 亚硫酸H 2 SO 3 醋酸CH 3 COOH 氢硫酸H 2 S 氢氟酸HF 硅酸H 2SiO3 原硅酸H 3 SiO 4 所有的有机酸 2、弱碱：一水合氨NH3.H2O 所有的除强碱的氢氧化金属R(OH) 3、水H2O也是弱电解质非电解质： 1、非金属氧化物：二氧化碳二氧化硫一氧化碳三氧化硫二氧化氮一氧化氮 2、大多数有机物：甲烷乙醇蔗糖（有机酸和有机盐除外） 3、非金属化合物：氨气 (1)氧化反应：失去电子(化合价升高 )的反应。 (2)还原反应：得到电子(化合价降低 )的反应。 (3)氧化剂(被还原 )：得到电子的反应物(所含元素化合价降低的反应物)。 (4)还原剂(被氧化 )：失去电子的反应物(所含元素化合价升高的反应物)。 (5)氧化产物：还原剂失电子被氧化后的对应产物(包含化合价升高

的元素的产物)。 (6)还原产物：氧化剂得电子被还原后的对应产物(包含化合价降低的元素的产物)。（7）强氧化剂与强还原性相遇时，一般都会发生氧化还原反应。如：H2SO4(浓)与金属、H2S、S2－、HI、I－、HBr、Br－、Fe2＋、P等。 Cl 2与金属、H 2 S、S 2 －、HI、I－、HBr、Br－、Fe 2 ＋、H 2 、SO2、、H2SO3等。 HNO3与金属、H2S、S2－、HI、I－、HBr、Br－、Fe2＋、P、SO2、、H2SO3等。（8）．元素处于最高价时只有氧化性，在反应中只作氧化剂；元素处于最低价时只有还原性，在反应中只作还原性；元素处于中间价态时，在反应中化合价既可升高又可降低，既有氧化性又有还原性，既可作氧化剂又可作还原性。练习题 1下列类型的反应，一定发生电子转移的是( ) A.化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应2下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是( ) A.在反应中不一定所有元素化合价都发生变化 B．肯定有一种元素被氧化另一种元素被还原 C．非金属单质在反应中只能得电子 D．金属单质在反应中失电子被还原 3已知下列反应： 2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2① 2FeCl2＋Cl2===2FeCl3② I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI③

高中化学氧化还原反应配平电子的得失过程本质和特征

氧化还原反应的本质和特征氧化还原反应的定义 ?氧化还原反应：有电子转移（得失或偏移）的反应；（无电子转移(得失或偏移)的反应为非氧化还原反应）反应历程：氧化还原反应前后，元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低，可以将氧化还原反应拆分成两个半反应：氧化数升高的半反应，称为氧化反应；氧化数降低的反应，称为还原反应。氧化反应与还原反应是相互依存的，不能独立存在，它们共同组成氧化还原反应。 ?氧化还原反应中存在以下一般规律：强弱律：氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。价态律：元素处于最高价态，只具有氧化性；元素处于最低价态，只具有还原性；处于中间价态，既具氧化性，又具有还原性。转化律：同种元素不同价态间发生归中反应时，元素的氧化数只接近而不交叉，最多达到同种价态。优先律：对于同一氧化剂，当存在多种还原剂时，通常先和还原性最强的还原剂反应。守恒律：氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。

氧化还原性的强弱判定：物质的氧化性是指物质得电子的能力，还原性是指物质失电子的能力。物质氧化性、还原性的强弱取决于物质得失电子的能力（与得失电子的数量无关）。从方程式与元素性质的角度，氧化性与还原性的有无与强弱可用以下几点判定：（1）从元素所处的价态考虑，可初步分析物质所具备的性质（无法分析其强弱）。最高价态——只有氧化性，如H2SO4、KMnO4中的S、Mn元素；最低价态，只有还原性，如Cl-、S2-等；中间价态——既有氧化性又有还原性，如Fe、S、SO2等。（2）根据氧化还原的方向判断：氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。（3）根据反应条件判断：当不同的氧化剂与同一种还原剂反应时，如氧化产物中元素的价态相同，可根据反应条件的高、低进行判断，如是否需要加热，是否需要酸性条件，浓度大小等等。 ?电子的得失过程：其过程用核外电子排布变化情况可表示为：

高中化学氧化还原专题练习题 (答案)

高三一轮复习氧化还原反应专题练习可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 C-23 一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意。） 1．硒是人体微量元素中的“抗癌之王”，补充适量的硒还可以延缓衰老。中国科学家尝试用Na2SeO3清除人体内能加速人体衰老的活性氧。下面有关Na2SeO3在该反应的作用说法正确的是（A） A．该反应中是还原剂B．既是氧化剂又是还原剂 C．反应过程中Se的化合价从+2→+4 D．既不是氧化剂又不是还原剂 2．氢化亚铜（CuH）是一种难溶的物质，可用CuSO4溶液和“另一种物质”在40oC~50oC时反应来制备，CuH不稳定，它既能与HCl反应产生气体，又能在氯气中燃烧，以下有关判断不正确的是（D）A．CuH既可做氧化剂又可做还原剂 B．另一种物质一定具有还原性 C．CuH跟HCl反应的化学方程式为：2CuH+2HCl=CuCl2+2H2↑+Cu D．CuH在Cl2燃烧的化学方程式为：CuH+Cl2 CuCl+HCl 3．下列叙述中正确的是A A．元素的单质可由氧化含该元素的化合物来制得 B．失电子越多的还原剂，其还原性就越强 C．阳离子只能得电子被还原，作氧化剂 D．含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性还原性的强弱与失电子多少无关，B错，Fe2+有还原性，C错，NaCl没有强氧化性，D错 4．据广州日报：2008年2月23日深圳市龙岗宝龙工业区小食店发生疑似食物中毒事件，经调查该事件已正式确定为食品或水受到亚硝酸盐污染而引起的中毒事件。为了食品安全，可以用酸性高锰酸钾溶液进行滴定实验，定量检测NaNO 2的含量：NO2－＋MnO4－＋H＋NO3－＋Mn2＋＋H2O（未配平）。下列叙述中错误的是C A．滴定过程中不需加入指示剂 B．滴定实验后溶液的pH增大 C．滴定实验时酸性高锰酸钾溶液盛装在碱式滴定管中 D．1molKMnO4参加反应时消耗2.5molNaNO2 根据溶液颜色变化，可以确定滴定终点，不需加入指示剂，A对；该反应中消耗H＋，滴定实验后pH增大，B对；高锰酸钾溶液盛装在碱式滴定管下端的橡胶部分，C错；该反应中亚硝酸钠作还原剂，KM nO 4 作氧化剂， A对；MnO 4－Mn2＋，NO 2 －NO 3 －，根据得失电子守恒，1molKMnO 4 参加反应时消耗

高中化学氧化还原反应专题练习(带答案)上课讲义

氧化还原反应专题练习可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 C-23 一、选择题 1．硒是人体微量元素中的“抗癌之王”，补充适量的硒还可以延缓衰老。中国科学家尝试用Na2SeO3清除人体内能加速人体衰老的活性氧。下面有关Na2SeO3在该反应的作用说法正确的是（） A．该反应中是还原剂B．既是氧化剂又是还原剂 C．反应过程中Se的化合价从+2→+4 D．既不是氧化剂又不是还原剂 2．氢化亚铜（CuH）是一种难溶的物质，可用CuSO4溶液和“另一种物质”在40oC~50oC时反应来制备，CuH 不稳定，它既能与HCl反应产生气体，又能在氯气中燃烧，以下有关判断不正确的是（） A．CuH既可做氧化剂又可做还原剂 B．另一种物质一定具有还原性 C．CuH跟HCl反应的化学方程式为：2CuH+2HCl=CuCl2+2H2↑+Cu D．CuH在Cl2燃烧的化学方程式为：CuH+Cl2 CuCl+HCl 3．下列叙述中正确的是 A．元素的单质可由氧化含该元素的化合物来制得 B．失电子越多的还原剂，其还原性就越强 C．阳离子只能得电子被还原，作氧化剂 D．含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性 4．据广州日报：2008年2月23日深圳市龙岗宝龙工业区小食店发生疑似食物中毒事件，经调查该事件已正式确定为食品或水受到亚硝酸盐污染而引起的中毒事件。为了食品安全，可以用酸性高锰酸钾溶液进行滴定实验，定量检测NaNO2的含量：NO2－＋MnO4－＋H＋NO3－＋Mn2＋＋H2O（未配平）。下列叙述中错误的是A．滴定过程中不需加入指示剂 B．滴定实验后溶液的pH增大 C．滴定实验时酸性高锰酸钾溶液盛装在碱式滴定管中 D．1molKMnO4参加反应时消耗2.5molNaNO2 5．在一定条件下，硫酸铵的分解反应为:4(NH4)2SO4=N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O，当有n mol电子转移时，下列说法正确的是:

高一化学氧化还原反应经典总结

氧化还原反应1、从得失氧的角度认识氧化还原反应：根据反应物中物质是否得到氧或者失去氧，将化学反应分为氧化反应和还原反应；注：氧化反应和还原反应一定是同时发生的； 2、从化合价升降角度认识氧化还原反应：元素化合价升高的反应时氧化反应；元素化合价降低的反应是还原反应；注：凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应，氧化还原反应不一定有氧的得失； 3、从电子转移角度认识氧化还原反应：①从电子得失的角度分析，失电子，化合价升高，被氧化；得电子，化合价降低，被还原；②从共用电子对角度分析，非金属原子间不易得失电子形成化合物，它们通过共用电子对达到8（2）个电子的稳定结构。电子对常偏向其吸引力较强的原子（显负价），而偏离其吸引力较弱的原子；注：氧化还原反应的本质：有电子转移（电子得失或共用电子对偏离）的反应；氧化反应的本质：元素失去电子或者共用电子对偏离的反应；还原反应的本质：元素得到电子或者共用电子对偏向的反应； 4、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系：化合反应：有单质参加的化合反应都是氧化还原反应；分解反应：有单质生成的分解反应都是氧化还原反应；置换反应：所有的置换反应都是氧化还原反应；复分解反应：复分解反应都不是氧化还原反应；注：有单质参加的反应不一定都是氧化还原反应，例如氧气在放电的情况下可以生成臭氧； 5、氧化剂：在氧化还原反应中得到电子的物质；

还原剂：在氧化还原反应中失去电子的物质；氧化剂具有氧化性：物质中所含元素的原子或离子得电子能力越强，则物质的氧化性就越强；还原剂具有还原性：物质中所含元素的原子或离子失电子能力越容易，则物质的还原性就越强；氧化产物：物质失电子被氧化的生成物，具有得电子的性质（氧化性）；还原产物：物质得电子被还原的生成物，具有失电子的性质（还原性）；注：还原剂：有还原性，被氧化，化合价升高，失电子，发生氧化反应，转化成氧化产物氧化剂：有氧化性，被还原，化合价降低，得电子，发生还原反应，转化成还原产物 6、常见的氧化剂和还原剂：常见的氧化剂：①活泼的非金属单质：O2，Cl2，Br2，I2②高价金属阳离子：Fe3+，Cu2+，Ag+ ③高价或较高价含氧化合物：MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、H2SO4、KClO3④其他：H2O2，Na2O2；常见的还原剂：①活泼或较活泼金属：K，Na，Ca，Mg，Al，Zn，Fe；②某些非金属单质：C，H2；③低价金属阳离子：Cu+，Fe2+；④非金属阴离子：S2-，I-，Br-，Cl-； ⑤较低价化合物：CO，SO2，H2S，NH3；注：若元素处于最高价态，则只表现氧化性，作氧化剂；若元素处于最低价态，则只表现还原性，作还原剂；若元素处于中间价态，则既表现氧化性又表现还原性，既可作氧化剂又可作还原剂； 7、氧化剂、还原剂强弱的判断； ①根据金属活动顺序判断：在金属活动顺序表中，从左到右原子的还原性逐渐减弱，

精选高一化学氧化还原反应习题及答案解析

第二章第三节氧化还原反应一、选择题（只有1个正确答案；共6小题，每小题3分，共18分。） 1．有关氧化还原反应实质的说法中正确的是（）A．是否有元素的电子转移B．是否有元素的化合价的变化 C．是否有氧元素的参加D．是否有原子的重新组合 2．下列有关四种基本反应类型与氧化还原反应关系的说法中正确的是（）A．化合反应一定是氧化还原反应B．分解反应一定不是氧化还原反应 C．置换反应一定是氧化还原反应D．复分解反应不一定是氧化还原反应 3．下列有关实验室制取气体的反应中，其原理不属于氧化还原反应的是（）A．实验室中用稀硫酸与锌粒反应制取H2B．实验室中用浓盐酸与二氧化锰加热制Cl2(见P3-20) C．实验室中用高锰酸钾加热分解制取O2D．实验室中用稀盐酸与石灰石反应制取CO2 4．下列化学反应中，属于氧化还原反应的是（）A．Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl B．Fe+CuSO4===Cu+FeSO4 C．2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O D．CaO＋H2O===Ca （OH）2 5．氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列生产、生活中的事例不属于氧化还原反应的是A．金属冶炼 B．燃放鞭炮C．食物腐败D．点制豆腐 6．从硫元素的化合价态上判断，下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是（）A．Na2S B．S C．SO2 D．H2SO4 二、选择题（有1-2个答案，只有一个正确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给2分，选错一个该小题不给分。共10小题，每小题4分，计40分。） 7．下列说法中，能够判断一个反应是否是氧化还原反应的是（）A．反应前后，元素是否有电子转移 B．反应前后，元素是否有化合价变化 C．反应前后，是否有氧元素参加 D．反应前后，是否有氢元素参加 8．对溶液中的离子反应存在下列几种说法，其中正确的是（）A．不可能是氧化还原反应B．只能是复分解反应 C．可能是置换反应 D．可能是化合反应 9．下列水溶液中的各组离子因为发生氧化还原反应而不能大量共存的是（）A．Na+、Ba2+、Cl-、SO42-B．Ca2+、HCO3-、C1-、K+

九年级化学氧化还原反应的定义和实质

氧化还原反应的本质和特征 ?氧化还原反应的本质：电子的转移（得失或偏移）氧化还原反应的特征：化合价升降（某些元素化合价在反应前后发生变化，是氧化还原反应判别的依据）?氧化还原反应的发展史： 1.物质与氧气发生的反应属于氧化反应，含氧化合物中氧被夺去的反应属于还原反应。 2.有化合价升降的反应属于氧化还原反应。 3.有电子得失或偏移的反应属于氧化还原反应。对物质的认识存在发展的过程，从最初的隔离开的氧化反应、还原反应，到从表面上看化合价变化的氧化还原反应，把氧化与还原统一在一个概念下，再透过现象看本质，化合价的变化是有电子得失或偏移引起的。 ?氧化还原反应中应注意的几个问题： 1、氧化剂氧化性的强弱，不是看得电子的多少，而是看得电子的难易；还原剂还原性的强弱，不是看失电子的多少，而是看失电子的难易。 eg：氧化性：浓HNO3>稀HNO3还原性：Na>Al

2、有新单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应eg：C(金刚石）==C （石墨）；3O2==2O3(放电）；P4(白磷)==4P（红磷） 3、任何元素在化学反应中，从游离态变为化合态，或由化合态变为游离态，均发生氧化还原反应（比如置换反应，化合反应，分解反应） 4、置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定不是氧化还原反应；有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。 5、元素具有最高价的化合物不一定具有强氧化性！eg.H3PO4、H2SiO3(或 H4SiO4)两酸均无强氧化性但硝酸有强氧化性。 ?氧化还原的表示可用单线桥也可用双线桥：一、双线桥法：此法不仅能表示出电子转移的方向和总数，还能表示出元素化合价升降和氧化、还原关系。双线桥的箭头始于反应物有关元素的原子或离子，箭头指向发生化合价变化后生成物中对应元素的原子或离子或原子团。标变价明确标出所有发生氧化还原反应的元素的化合价，不变价的元素不标化合价。连双线将标化合价的同一元素用直线加箭头从反应物指向生成物(注意：箭头的起止一律对准各元素)

氧化还原反应的基本概念和关系.

氧化还原反应的基本概念和关系适用学科化学适用年级高一 60 适用区域新课标本讲时长（分钟）知识点?氧化还原反应的概念、本质与特征 ?氧化还原反应的有关概念及其关系氧化还原反应与四种基本反应类型教学目标知识与技能１.从得氧和失氧、化合价变化的分类标准认识氧化还原反应的概念。 2. 应用电子转移的观点进一步理解氧化还原反应。 3. 应用电子转移的观点判断、分析氧化还原反应，并能举例说明化学反应中元素化合价的变化与电子转移的关系。 4. 认识氧化还原反应中各有关物质的相互关系。过程与方法１.经过对氧化还原反应探究的过程，理解科学探究的意义，

学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。 2. 培养学生用概念去分析问题、解决问题的能力，培养学生的归纳能力、推理能力。情感、态度与价值观对学生进行对立统一等辩证唯物主义观点的教育，使学生形成勇于创新的习惯、培养创新能力。教学重难点?1. 氧化还原反应的实质 ? 2.氧化还原反应的有关概念及其关系教学过程一、复习预习 1.一些常见元素的化合价元素名称元素符号常见的化合价元素名称元素符号常见的化合价钾K +1 氯Cl – 1、+1、+5、+7 钠Na +1 溴Br – 1

银Ag +1 氧O – 2 钙Ca +2 硫S – 2、+4、+6 镁Mg +2 碳 C +2、+4 钡Ba +2 硅Si +4 铜Cu +1、+2 氮N – 3、+2、+4、+5 铁Fe +2、+3 磷P – 3、+3、+5 铝Al +3 氢H +1 锰Mn +2、+4、+6、+7 氟 F – 1 锌Zn +2 2．初中化学中常见的带电原子团：碳酸根离子 CO32－、碳酸氢根离子 HCO3－、硫酸根离子 SO42－、亚硫酸根离子 SO32－、高锰酸根离子MnO4－、硝酸根离子 NO3－、磷酸根离子 PO43－、氢氧根离子 OH－、铵根离子 NH4+ 3．氧化反应和还原反应：

第10章氧化还原反应自测题

第10章氧化还原反应习题一、单选题 1. 下列电对中，φθ值最小的是：（） A: Ag+/Ag；B: AgCl/Ag；C: AgBr/Ag；D: AgI/Ag 2.φθ(Cu2+/Cu+)=0.158V，φθ(Cu+/Cu)=0.522V，则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为：（）A: 6.93×10-7；B: 1.98×1012；C: 1.4×106； D: 4.8×10-13 3. 已知φθ（Cl2/ Cl-）= +1.36V，在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是：（）A: Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl- - 2e- = Cl2 C: 1/2 Cl2+e- = Cl- D: 都是 4. 下列都是常见的氧化剂，其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是：（） A: K2Cr2O7 B: PbO2 C: O2D: FeCl3 5. 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是：（） A: Sn4+ + 2e- = Sn2+B: Cl2+2e- = 2Cl- C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H2 6. 为防止配制的SnCl2溶液中Sn2+被完全氧化，最好的方法是：（） A: 加入Sn 粒B:. 加Fe 屑 C: 通入H2D: 均可 7.下列哪一反应设计出来的电池不需要用到惰性电极?（） A H2 + Cl2→ 2HCl(aq) B Ce4+ + Fe2+→ Ce3+ + Fe3+ C Ag+ + Cl-→ AgCl(s) D 2Hg2+ + Sn2+ + 2Cl-→ Hg2Cl2(s) + Sn4+ 8. 在0.10mol/L NaCl溶液中，φθ(H+/H2)的值为：( ) A 0.000V B -0.828V C -0.414V D -0.059V 9. 奈斯特方程式φ = φ°+ 0.059 n lg [氧化型] [还原型] 计算MnO4-/Mn2+的电极电势φ，下列叙述不正确的是 A. 温度应为298K B. H+浓度的变化对φ的影响比Mn2+浓度变化的影响大. C. φ和得失电子数无关. D. MnO4-浓度增大时φ增大 10. 电池反应为：2Fe2+(1mol·L-1)+I2 = 2Fe3+(0.0001mol·L-1)+2I- (0.0001mol·L-1)原电池符号正确的是 A.(-)Fe│Fe2+(1mol·L-1)，Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1)，I2│Pt(+) B.(-)Pt│Fe2+(1mol·L-1)，Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1)│I2(s)(+) C.(-)Pt│Fe2+(1mol·L-1)，Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1)，I2│Pt(+) D.(-)Pt│I2，I-(0.0001mol·L-1)‖Fe2+(1mol·L-1)，Fe3+(0.0001mol·L-1)│Pt(+) 二、是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”） 1. 在氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，反应就进行得越快（） 2．由于φθ（Cu+/Cu）= +0.52V , φθ（I2/ I-）= +0.536V , 故Cu+和I2不能发生氧化还原反应。（）3．氢的电极电势是零。（） 4．计算在非标准状态下进行氧化还原反应的平衡常数，必须先算出非标准电动势。（） 5．FeCl3，KMnO4和H2O2是常见的氧化剂，当溶液中[H+]增大时，它们的氧化能力都增加。（）

高中化学： 第十章氧化还原反应