高考化学专题复习第一讲氧化还原反应

本节考点：氧化还原反应的基本概念；氧化性和还原性强弱的判断；根据得失电子守恒推断氧化产物或还原产物；配平氧化还原反应的方程式并标出电子转移的方向和数目。

    一、氧化还原反应的基本概念

    二、氧化性和还原性强弱的比较

    1.在同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。

    例3.根据反应：①I₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI  ②2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃   

③2FeCl₃+2HI=2FeCl₂+I₂+2HCl 可知：I^-、Fe²⁺、Cl^-、SO₂的还原性由强到弱的顺序是（   ）
    A．I^->Fe²⁺>Cl^->SO₂       B．Cl^->Fe²⁺>SO₂>I^-  
    C．Fe²⁺>I^->Cl^->SO₂       D．SO₂>I^->Fe²⁺>Cl^-

    判断一个氧化还原反应能否进行，也应遵循“由强到弱”的规律，即反应式中的物质应符合“氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物”。

    例4 已知I^-、Fe²⁺、SO₂、Cl^-和H₂O₂均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl^-<Fe²⁺<H₂O₂<I^-<SO₂，则下列反应不能发生的是（  ）

    A．2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺   B．I₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI
    C．H₂O₂+H₂SO₄=SO₂+O₂+2H₂O           D．2Fe²⁺+I₂=2Fe³⁺+2I^-

    2.根据元素周期表，同周期元素的单质（或原子）从左到右还原性渐弱，氧化性渐强（稀有气体元素除外），同主族元素单质（或原子）从上到下还原性渐强，氧化性渐弱。例如，氧化性：F₂>Cl₂>Br₂>I₂>S（含常识性知识），还原性：Na<K<Rb<Cs。对应的简单离子的还原性：F^-<Cl^-<Br^-<I^-<S^2-，氧化性：Na⁺>K⁺>Rb⁺>Cs⁺

    3.根据金属活动顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au  
                    还         原        性         渐        弱
                    K⁺ Ca²⁺ Na⁺ Mg²⁺ Al³⁺ Zn²⁺ Fe²⁺ Sn²⁺ Pb²⁺（H⁺）Cu²⁺ Fe³⁺ Ag⁺
                    氧         化        性         渐        强

    4.①据原电池电极：负极金属比正极金属活泼（还原性强）；②据电解池中放电顺序，先得（或失）电子者氧化性（或还原性）强，其规律为：阳离子得电子顺序（即氧化性强弱顺序）：参考3中规律。阴离子失电子顺序（即还原性强弱顺序）：S^2->I^->Br^->Cl^->OH^->NO₃^- 、SO₄^2-等。

    5.同种元素价态越高，氧化性越强（如Fe³⁺>Fe²⁺），但例外地，氧化性：HClO>HClO₂>HClO₃>HClO₄），较高价态只有氧化性；价态越低，还原性越强（如S^2->S>SO₂），较低价态只有还原性；中间价态兼具氧化性和还原性。

    6.反应原理相似的不同反应中，反应条件要求越低，说明氧化剂或还原剂越强。[!--empirenews.page--]

   

    总的来说，比较氧化性和还原性强弱的根本依据在于得失电子能力的大小，而绝不能以得失电子数目的多少作为依据。

    三、氧化还原反应的本质及应用

    氧化还原反应的特征是化合价的升降，其本质是电子的转移，且得失电子数目相等，这既是氧化还原反应方程式配平的原则，也是判断氧化产物或还原产物的依据。

    例6.据反应式N₂H₅⁺+4Fe³⁺→4Fe²⁺+Y+…，其氧化产物可能是___________。

    例7.将3.48 gFe₃O₄完全溶解在100 mL 1mol/LH₂SO₄溶液中，然后加入K₂Cr₂O₇溶液25 mL，恰好使溶液中的Fe²⁺全部反应完，Cr₂O₇^2-全部转化为Cr³⁺，则K₂Cr₂O₇溶液的物质的量浓度为（  ）
    A．0.033mol/L    B．0.1mol/L    C．0.2mol/L    D．0.3mol/L

   

    例9.某金属单质和一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物，当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2∶1时，还原产物是（ ）
    A．NO₂     B．NO     C．N₂O     D．N₂

    例10.在酸性溶液中，下列物质氧化KI时，自身发生如下变化：Fe³⁺→Fe²⁺；MnO₄^-→Mn²⁺；Cl₂→2Cl^-；HNO₂→NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I₂较多的是（   ）
    A．Fe³⁺      B．MnO₄^-     C．Cl₂       D．HNO₂

    【思考】设计一个简单的实验直观地证明Zn与H₂SO₄的反应确有电子转移。

    四、氧化还原反应的规律和应用

    1.一种氧化剂总是优先氧化还原性更强的微粒，一种还原剂总是优先还原氧化性更强的微粒。如：把Cl₂通入含有Br^-、I^-、S^2-的溶液中，依次置换出的是S、I₂、Br₂、而不是同时生成这三种物质。再如：把Zn加入到含有Cu²⁺、Ag⁺的溶液中，首先置换出的是Ag，只有Ag⁺反应完后，才能置换出单质Cu。

    例11.FeCl₂溶液中混有FeI₂杂质，根据已知反应：①2FeCl₃+2KI=2FeCl₂+2KCl+I₂；②2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；③F₂+2KI（固）=2KF+I₂中的有关事实，要除去其中的FeI₂，应选用的试剂是（  ）
    A．F₂        B．过量Cl₂     C．FeCl₃       D．FeCl₂

    例12.[!--empirenews.page--]将不同量的Cl₂分别通入100 mL 1mol/L的FeBr₂溶液和100 mL 1mol/L的FeI₂溶液中，在空格处写出相应反应的离子方程式：

   

    例13.G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物。我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下有如下的转化关系（未配平）：①G→Q+NaCl；②Q+H₂O→X+H₂；③Y+NaOH→G+Q+H₂O；④Z+NaOH→Q+X+H₂O。则这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为____________________。

   

    氧化还原反应配平的依据是两个守恒：质量守恒定律（反应前后各元素原子个数守恒）和得失电子守恒（若为离子方程式，则离子所带电荷也应守恒）。配平的关键是找到作为配平出发点的基准物质。

    例14.配平下列化学反应的方程式，并且标出电子转移的方向和数目：
    （1）P₄+   NaOH+   H₂O=   PH₃+   NaH₂PO₄ 
    （2）Fe₃O₄+   K₂Cr₂O₇+   H₂SO₄=   Fe₂(SO₄)₃+   K₂SO₄+   Cr₂(SO₄)₃+   H₂O
    （3）H₂C₂O₄+   KMnO₄+   H₂SO₄=   CO₂+   K₂SO₄+   MnSO₄+   H₂O
    （4） KI+   KIO₃+   H₂SO₄=   K₂SO₄+   I₂+   H₂O
     （5）KMnO₄+   KNO₂+_________=   K₂SO₄+   MnSO₂+   KNO₃+   H₂O

    例15.已知KMnO₄和H₂O₂在一定条件下恰好完全反应，则其离子方程式应为（  ）
    A．2MnO₄^-+H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+3O2↑+4H₂O
    B．2MnO₄^-+3H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+4O₂↑+6H₂O
    C．2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O
    D．2MnO₄^-+7H₂O₂+10H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+12H₂O

    价态归中规律：同种元素的不同价态物质之间反应，产物中该元素的化合价为反应物的中间价态，如2H₂S+SO₂=3S+2H₂O；2FeCl₃+Fe=3FeCl₂等。若不能完全归中，则化合价的升降不应有交叉，如：五、氧化还原反应方程式的配平    则以上三个反应中氧化剂的氧化能力由强到弱的顺序是_______________________。