氧化还原反应知识点归纳

、第 1 页 共 11 页氧化还原一、概念1、氧化反应：元素化合价升高的反应还原反应：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氧化还原反应2、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：氧化剂具有的得电子的能力还原剂：失电子(或电子对偏离 )的物质-还原性：还原剂具有的失电子的能力3、氧化产物：氧化后的生成物还原产物：还原后的生成物。4、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5、氧化性：氧化剂具有的得电子的能力还原性：还原剂具有的失电子的能力6、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：失电子，化合价升高，被氧化（氧化反应） ，还原剂；得电子，化合价降低，被还原（还原反应） ，氧化剂；7、氧化还原反应中电子转移（或得失）的表示方法（1）双线桥法：表示同种元素在反应前后得失电子的情况。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化合价降低 +ne 被还原氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物化合价升高 ne 被氧化（2）单线桥法：表示反应物中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数目。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、第 2 页 共 11 页二、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。氧化性得电子性，得到电子越容易氧化性越强还原性失电子性，失去电子越容易还原性越强由此，金属原子因其最外层电子数较少，通常都容易失去电子，表现出还原性，所以，一般来说，金属性也就是还原性；非金属原子因其最外层电子数较多，通常都容易得到电子，表现出氧化性，所以，一般来说，非金属性也就是氧化性。1.两表 一规律（1）根据金属活动性顺序表判断:一般来说，越活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越容易，其阳离子得电子还原成 金属单质越难，氧化性越弱；反之，越不活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越难，其阳离子得电子还原成金属单质越容易，氧化性越强。（2）根据元素周期表来判断同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，单质的氧化性逐渐增强同主族从上到下元素的金属逐渐增强，单质的还原性逐渐增强（3）根据元素周期律来判断非金属对应的最高价水化物的酸性越强，对应单质的氧化性越强如酸性：HClO 4H 2SO4H 3PO4H 2CO3H 2SiO3单质氧化性：Cl 2SPCSi金属对应的最高价氧化物水化物的碱性越强，对应单质的还原性越强如碱性：NaOHMg(OH) 2Al(OH) 3单质还原性：NaMgAl2.根据非金属活动性顺序来判断:一般来说，越活泼的非金属，得到电子还原成非金属阴离子越容易，其阴离子失电子氧化成单质越难，还原性越弱。3.根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示：规律：反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性，反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。4.根据反应条件来判断: 当氧化剂（还原剂）与同一还原剂（氧化剂)反应时，反应越容易进行，对应的氧化剂(还原剂) 的氧化性( 还原性) 越强 如、第 3 页 共 11 页MnO2 和 HCl(浓)反应需要加热才能进行，KMnO 4 和 HCl(浓)反应不需加热就能进行，所以 KMnO4 的氧化性比 MnO2 强4.根据反应剧烈程度来判断:（1）金属单质与水化合(酸) 的剧烈程度越强，对应的单质的还原性越强，如 Na 与水反应非常剧烈，Mg 与水反应要加热才看到有气泡产生，Al 与水加热现象也不明显，所以还原性：Na MgAl5.根据同一物质被氧化或被还原的价态高低来判断:在相同条件下，同一物质(变价单质元素) 被氧化的价态越高，对应的氧化剂的氧化性越强 如2Fe + Cl2 2FeCl3 ， Fe + S FeS 氧化性 ：Cl 2S4.根据反应剧烈程度来判断:同一元素，一般来说，化合价越高氧化性越高，元素处于最高价态，只有氧化性，化合价越低还原性越强；元素处于最低价只有还原性，元素处于中间价；既有氧化性又有还原性，当遇较强还原性物质，其表现还原性，当遇到较强还原性，其表现氧化性，或者自身发生氧化还原如氧化性：HNO 3HNO 2 ,还原性：H 2SSSO 2(SO32-)例 1.已知2KMnO7 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2OK2CrO7 + 14HC 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2OMnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O其中，KMnO 7 和一般浓度的盐酸即可反映，K 2CrO7 和较浓的盐酸(浓度大于 6 mol/L)才反应，MnO 2 需要和浓度为 8 mol 以上的盐酸加热才反应，根据以上信息，下列结论错误的是 ( )A.上述反应都是氧化还原反应B.生成 1 mol Cl2 转移的电子数均为 2NA(NA 代表阿伏伽德罗常数）C.氧化性:KMnO 7K 2CrO7 Cl 2MnO 2 D.盐酸的浓度越大，Cl -的还原性越强变式 1.下列能说明氯元素的非金属性比硫元素的强的是 氯气通入硫氢酸溶液中出现浑浊现象加热条件下 S、Cl 2 和 Cu 反应，产物 Cu2S、CuCl 2浓度相等的 H2SO4 溶液和 HCl 溶液，前者 pH 大于后者加热条件下 S 和 Cl2 反应生成 SCl2氯气通入 BaSO3 溶液生成白色沉三、常见的氧化剂还原剂常见氧化剂（1）非金属性较强的单质：F 2、Cl 2、Br 2、I 2、O 3、O 2 等 （ 2）变价元素中高价态化合物： KClO3、KMnO 4、Fe 3+盐、K 2Cr2O7、 浓 H2SO4、HNO 3 等 （3）其它 HClO、MnO 2、Na 2O2、H 2O2、NO 2 等 常见还原剂（1）金属性较强的单质 K、Na 、Mg、Al、Fe、Zn (2)某些非金属单质：H 2、C、Si 等 （3）变价元素中某些低价态化合物：H 2S、HBr、HI 、Fe 2+及盐，SO 2 等 、第 4 页 共 11 页常见氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性) 由强到弱顺序氧化性 F2 MnO4 Cl2 HNO3 浓 H2SO4 Br2 Fe3 Cu2 I2 (SO42 )还原性 F Mn2 Cl NO,NO2 (SO2) Br Fe2 Cu I SO2,SO32氧化性 S H Pb2 Fe2 Zn2 Al3 Mg2 Na Ca2 K还原性 S2 H2 Pb Fe Zn Al Mg Na Ca K关于 SO2、SO 32 还原性的说明：由于在溶液中 SO2、SO 32 的氧化产物是稀硫酸而不是浓硫酸，再者，由反应 I2SO 22H 2O=2HIH 2SO4 可得，还原性 I-7;Y 单质是一种黄色晶体；R 基态原子 3d 轨道的电子数是 4s轨道电子数的 3 倍。Y、Z 分别与钠元素可以形成化合物 Q 和 J，J 的水溶液与 AgNO3 溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 L;Z 与氢元素形成的化合物与 G 反应生成 M。请回答下列问题：M 固体的晶体类型是 。Y 基态原子的核外电子排布式是 ；G 分子中 X 原子的杂化轨道的类型是 L 的悬浊液加入 Q 的溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀，其原因是 R 的一种含氧酸根 RO42 具有强氧化性，在其钠盐中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是 【变式 1】磷单质及其化合物的.有广泛应用. (1)同磷灰石 主要成分在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为: 4Ca 5(PO4)3F(s)+21SiO2=3P4(g)+20CaSiO3+SiF4(g) H上述反应中.副产物矿渣可用来已知相同条件下：4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Cas3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) H1 、第 6 页 共 11 页2Ca3(PO4)2 + 10C(s)=P4(g) + 6CaO(s) + 10CO(g) H2 CaO(s) + SiO2(s)=CaSiO3(s) H3 用H1、H2 和H3 表示H= (2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子( 磷酸的结构式如图)之间脱去两个分子产物，其结构式为 三聚磷酸钠是常用的水处理剂.其化学式为 (3)次磷酸钠(NaH 2PO2)可用于化学镀镍NaH2PO2 中 P 元素的化合价为： 化学镀镍的溶液中含有 Ni2+和 H2PO2.在酸性等条件下发生下述反应：(a) Ni2+ + H2PO2-+ Ni + + H2PO3- + (b)6H2PO2- + 2H+ =2P+4H2PO3+3H2 请在答题卡上写出并配平反应式(a) 利用 中反应可在塑料镀件表面沉积镍-磷合金.从而达到化学镀镍的目的.这是一种常见的化学镀.请从以下方面比较化学镀与电镀方法上的不同点： 原理上的不同点： 化学镀的优点： 2、若题目说明是在碱性条件下发生氧化还原反应。也可能有两种情况：反应物有碱参与反应，则生成物中有 H2O 生成（这种情况在试题中经常出现 ） 。 要么反应物有 H2O 参与反应，则生成物中有碱生成（当用第一种情况不能配平时就考虑第二种情况） 。【例 1】 （2014 届成都二诊）高铁酸钾（K 2FeO4）是一种高教净水剂。某实验小组用下列两种方法制取。I次氯酸钾氧化法，已知： 2 211CKCOH+冷3C12+6KOH（浓） 5KC1+KC1O3+3H2O、第 7 页 共 11 页（1）a 仪器的名称是 ；物质 X 是 。（2）开关 K 可多次关闭，请筒述其中一次的作用 。（3）将 D 中试管驭出，依次加入 KOH 溶液、90%Fe（NO3 ）3 溶液，充分振荡并水浴加热，溶液变紫红色（含 K2FeO4） 。该反应的离子方程式 项 。电解法（1）开始阴极有气体产生，其电极反应式为 _。（2）开始时阳极有紫红色物质生成，一段时间后阳极变细，紫红色消失，出现红褐色沉淀。针对紫红色消失的原因：甲小组做了如图所示实验：则该小组提出的假设可能是 。乙小组认为，可能是随着 增加，K 2FeO4 发生自身氧化还原反应。()cH+为验证该假设，请尝试从控制变量的角度设计实验简案。（可用试剂：1 mo1/L K2FeO4 溶液、1 mol/L，H 2SO4、溶液、4 mol,/L H2SO4 溶液、l mo1/L KOH 溶液 8 mol/L KUH 溶液）实验的主要步骤： ；需要记录的现象及数据： 。3、若题目不说明是酸（碱）性条件下发生氧化还原反应，那么可能是 H2O 参与反应，有酸（碱）生成或者酸（碱）参加反应，有 H2O 生成。这时要充分注意电荷守恒、质量守恒以及方程式中的离子是在酸性条件下共存还是在碱性条件下共存。 KMnO4 + KNO2 + = MnSO4 + K2SO4 + KNO3 + H2O MnO4- + Cl- + = Mn2+ + Cl2 + H2OP + KOH + = KH2PO4 + PH3MnO4- + NO2- + = MnO42- + NO3- + H2OKI + KIO3 + = I2 + K2SO4 + H2O五、氧化还原反应的几个基本规1、 “两强两弱”规律：对于自发的氧化还原反应（除高温、电解条件） ，总是强氧化性物质和强还原性物质反应生成弱氧化性物质和弱还原性物质。即氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性。-e-e-氧化性：氧化剂氧化产物 还原性：还原剂还原产物应用 1、判断微粒氧化性、还原性的相对强弱。应用 2、判断氧化还原反应能否发生。、第 8 页 共 11 页2、 “高氧、低还、中兼”规律对于同种元素不同价态的原子而言，最高价态只具有氧化性，最低价态只具有还原性，中间价态既具有氧化性又具有还原性。例如：S 元素化合价：2 、0、4、6代表物：H 2S、S、SO 2、H 2SO4(浓)S 元素的性质：还原性、既有氧化性又有还原性、氧化性3、 “单强离弱、单弱离强”规律1、金属单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱；反之金属单质的还原性越弱，对应阳离子的氧化性就越强。K+、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe 2+、Sn 2+、Pb 2+、(H +)、Cu 2+、Hg 2+、Fe 3+、Ag +氧化性逐渐增强2、非金属单质的氧化性越强，对应阴离子的还原性越弱；反之非金属单质的氧化性越弱，对应阴离子的还原性就越强。F2、(O 2)、Cl 2、 Br2、I 2、S 氧化性逐渐减弱F 、(OH )、Cl 、Br 、I 、S 2还原性逐渐增强利用此规律可比较微粒氧化性、还原性的相对强弱。4、 “价态归中，互不交叉”规律“价态归中”是指同种元素不同价态原子间发生氧化还原反应，总是从高价态与低价态反应后生成中间价态的物质。（1）同种元素间不同价态的氧化还原反应发生的时候，其产物的价态既不相互交换，也不交错。如 H2S 和浓硫酸反应，H 2S+H2SO4（浓）=S+SO 2+2H 2O。H 2S 的氧化产物是 S，H 2SO4 的还原产物是 SO2。（2）同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应；当存在中间价态时，同种元素的高价态物质和低价态物质才有可能发生反应，若无中间价态则不能反应。如浓硫酸和 SO2 不能反应。（3）同种元素的高价态氧化低价态的时候，遵循的规律可简单概括为：高到高，低到低，可以归中，不能跨越。a、利用此规律可准确确定氧化产物和还原产物。例如：2H 2S+SO2=3S+2H2O，S 元素的化合价从2 价和4 价归中到 0 价。“互不交叉”是指，若反应后生成多种中间价态的产物，则遵从邻近变价，互不交叉的原则。例如：H 2S+H2SO4(浓)S+SO 2+2H 2O，S 元素的化合价应从 2 价变化为 0 价，从6 价变化为4 价。而不能认为是从24 价，60 价。b、可判断同种元素不同价态的原子间能否发生氧化还原反应。若有中间价态，则可能发生 氧化还原反应，若无中间价态，则不能发生氧化还原反应。例如：SO 2+H2SO4(浓)， Fe2+Fe3+之间六、氧化还原反应的计算、第 9 页 共 11 页1、氧化还原反应中各中量比例的计算 一般氧化还原的计算例 1：在反应 KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O 中氧化产物和还原产物的物质的量之比为 （ ）A、1：3 B、1：5 C、5：1 D、1：1变式 1：在反应 8NH33Cl26NH4ClN2 中，被氧化的氨和未被氧化的氨的质量比是( ) A. 31 B. 13 C. 11 D. 38 歧化反应的计算例 1：Cl 2 在强碱条件下与 NaOH 的反应如下：3Cl 2 + 6NaOH 5NaCl + NaCLO3 + 3H2O ，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 （ ）A、1：3 B、1：5 C、5：1 D、1：1变式 1：Na 2O2 与水反应的方程： 2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2 ，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 （ ）A、1：3 B、1：2 C、2：1 D、1：1变式 2. 工业制漂白粉的化学方程：2Ca(OH) 2 +4Cl2 CaCl2 + Ca(ClO)2 +2 H20 氧化剂和还原剂的物质的量之比为 （ ）A、1：3 B、1：2 C、2：1 D、1：12. 氧化还原的顺序问题计算例 1：某溶液中 Cl 、Br 、I 三者个数之比是 1:2:3，通入一定量的 Cl2，当反应完成后，该比值变为 3:2:1，则反应的 Cl2 与原溶液中 I 的个数之比是 （ ）A1:2 B1:3 C1:4 D1:6变式 1.在 100mL 含等物质的量的 HBr 和 H2SO3 的溶液里通入 0.01mol Cl2 ，有一半 Br- 变为 Br2 （已知 Br2 能氧化 H2SO3） 。原溶液中 HBr 和 H2SO3 的浓度都等于 （ ）A.0.0075 mol/L B.0.008 mol/L C.0.075 mol/L D.0.08 mol/L3. 氧化还原滴定计算例 1：（2015 高考全国卷二）二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，答下列问題：（1）工业上可用 KC1O3 与 Na2SO3 在 H2SO4 存在下制得 ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比 为 。 （2）实验室用 NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备 ClO2： 、第 10 页 共 11 页电解时发生反应的化学方程式为 。 溶液 X 中大量存在的阴离子有_。 除去 ClO2 中的 NH3 可选用的试剂是 (填标号) 。 a水 b碱石灰 C浓硫酸 d饱和食盐水 （3）用下图装置可以测定混合气中 ClO2 的含量：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用 50 mL 水溶解后，再加入 3 mL 稀硫酸： 在玻璃液封装置中加入水.使液面没过玻璃液封管的管口； 将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收； 将玻