高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)氧化還原反應(yīng)

1、燕園教育教師培訓(xùn)手冊(cè)三、氧化還原反應(yīng)1、準(zhǔn)確理解氧化還原反應(yīng)的概念 1.1 氧化還原反應(yīng)各概念之間的關(guān)系（1）反應(yīng)類型： 氧化反應(yīng)：物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)。 還原反應(yīng)：物質(zhì)所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)。 氧化還原反應(yīng)：有元素化合價(jià)升高和降低的反應(yīng)。（2）反應(yīng)物： 氧化劑：在反應(yīng)中得到電子的物質(zhì) 還原劑：在反應(yīng)中失去電子的物質(zhì)（3）產(chǎn)物： 氧化產(chǎn)物：失電子被氧化后得到的產(chǎn)物 還原產(chǎn)物：得電子被還原后得到的產(chǎn)物（4）物質(zhì)性質(zhì)： 氧化性：氧化劑所表現(xiàn)出得電子的性質(zhì) 還原性：還原劑所表現(xiàn)出失電子的性質(zhì)（5）各個(gè)概念之間的關(guān)系如下圖例題1：下列變化過程屬于還原反應(yīng)的是( D )A.HClMgCl2 B

2、.NaNa+ C.COCO2 D. Fe3+Fe例題2：下列化學(xué)反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)的是（ C ）A、3Cl2 + 6KOH =5KCl + KClO3 + 3H2O B、2NO2 + 2NaOH =NaNO3 +NaNO2 +H2O C、SnCl4 + 2H2O = SnO2 + 4HCl D、3CCl4 + 2K2Cr2O7 = 2CrO2Cl2 + 3COCl2 +2KCl 1.2 常見的氧化劑與還原劑(1)物質(zhì)在反應(yīng)中是作為氧化劑還是作為還原劑，主要取決于元素的化合價(jià)。元素處于最高價(jià)時(shí)，它的原子只能得到電子，因此該元素只能作氧化劑，如+7價(jià)的Mn和+6價(jià)的S元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí)，它的原

3、子隨反應(yīng)條件不同，既能得電子，又能失電子，因此該元素既能作氧化劑，又能作還原劑，如0價(jià)的S和+4價(jià)的S元素處于最低價(jià)時(shí)，它的原子則只能失去電子，因此該元素只能作還原劑，如-2價(jià)的S(2)重要的氧化劑活潑非金屬單質(zhì)，如F2、Cl2、Br2、O2等。元素處于高價(jià)時(shí)的氧化物、高價(jià)含氧酸及高價(jià)含氧化酸鹽等，如MnO2，NO2；濃H2SO4，HNO3；KMnO4，KClO3，F(xiàn)eCl3等。過氧化物，如Na2O2，H2O2等。(3)重要的還原劑金屬單質(zhì)，如Na，K，Zn，F(xiàn)e等。某些非金屬單質(zhì)，如H2，C，Si等。元素處于低化合價(jià)時(shí)的氧化物，如CO，SO2等。元素處于低化合價(jià)時(shí)的酸，如HCl（濃），HBr

4、，HI，H2S等。元素處于低化合價(jià)時(shí)的鹽，如Na2SO3，F(xiàn)eSO4等。 1.3 電子轉(zhuǎn)移的表示方法電子轉(zhuǎn)移的表示方法有雙線橋法和單線橋法（1）雙線橋法要點(diǎn)：a.箭頭由反應(yīng)物中化合價(jià)變化元素指向生成物中化合價(jià)已經(jīng)變化了的同一元素。（升高、降低各一根箭頭，越過方程式中間的等號(hào)） b.電子轉(zhuǎn)移數(shù)目：化合價(jià)升高、失電子；化合價(jià)降低、得電子?；蟽r(jià)改變?cè)氐脑觽€(gè)數(shù)m ×每個(gè)原子得到（或失去）電子的個(gè)數(shù)ne-, 即m × ne-如：（2）單線橋法要點(diǎn)：a.線橋從反應(yīng)物中化合價(jià)升高的元素出發(fā)，指向反應(yīng)物中化合價(jià)降低的元素，箭頭對(duì)準(zhǔn)氧化劑中化合價(jià)降低的元素，箭頭不過“=”b.在線橋上標(biāo)

5、明轉(zhuǎn)移電子總數(shù)，不寫得到或失去。如：2、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律 2.1 氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)規(guī)律2.1.1 價(jià)態(tài)規(guī)律同種元素，處于最高價(jià)態(tài)時(shí)只具有氧化性。處于最低價(jià)態(tài)時(shí)只具有還原性。處于中間價(jià)態(tài)時(shí)既有氧化性又有還原性。例題：下列微粒不具有還原性的是（D ） A.K B.Fe2+ C.S2-D.Na+ 2.1.2 歧化和歸中規(guī)律價(jià)態(tài)歸中規(guī)律：同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，價(jià)態(tài)的變化“只靠攏，可相交，不相叉”。例題：下列反應(yīng)能否發(fā)生？能發(fā)生的，請(qǐng)預(yù)測(cè)有關(guān)產(chǎn)物？A、C + CO2 B、Fe + FeCl3C、SO2 + H2SO4 (濃) D、H2S + H2SO4(濃)2.1.3 反應(yīng)先后

6、規(guī)律在濃度相差不大的溶液中：（1）同時(shí)含有集中還原劑時(shí)，加入氧化劑后，還原性強(qiáng)的優(yōu)先被氧化。（2）同時(shí)含有集中氧化劑時(shí)，加入還原劑后，氧化性強(qiáng)的優(yōu)先被還原。2.1.4 守恒規(guī)律在任何氧化還原反應(yīng)中：化合價(jià)升高總數(shù) = 化合價(jià)降低總數(shù)，還原劑失電子總數(shù) = 氧化劑得電子總數(shù)。并且反應(yīng)前后電荷數(shù)相等。例題1：已知3個(gè)SO32-恰好將2個(gè)ClO4- 還原，而SO32-被氧化為SO42-，則X元素在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)是（ D ） A+1 B+2 C+3 D+4 2.2 氧化性與還原性的強(qiáng)弱判斷規(guī)律（自己總結(jié)）（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的判斷氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物還原性：還原劑還原產(chǎn)物可總結(jié)為：比什么

7、性，找什么劑，產(chǎn)物之性弱于劑。（2）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au從左向右還原性逐漸減弱，對(duì)應(yīng)離子的氧化性逐漸增強(qiáng)（3）根據(jù)反應(yīng)條件和反應(yīng)的劇烈程度反應(yīng)條件要求越低，反應(yīng)越劇烈，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性越強(qiáng)。（4）根據(jù)氧化性還原反應(yīng)的程度相同條件下：a.不同氧化劑作用于同一種還原劑，氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)高的氧化性強(qiáng)。b.不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產(chǎn)物價(jià)態(tài)低的還原性強(qiáng)。3、氧化還原概念及規(guī)律的應(yīng)用 3.1 氧化還原反應(yīng)方程式的配平3.1.1 三個(gè)原則得失電子守恒原則，原子守恒原則，電荷守恒原則3.1.2 一般方法化合

8、價(jià)升降法聯(lián)合最小公倍數(shù)法3.1.3 配平技巧 3.1.3.1 正向配平法先從氧化劑和還原劑開始配平。適用范圍：分子間的氧化還原反應(yīng)，所有元素參與的氧化還原反應(yīng)，生成物中物質(zhì)即是氧化物又是還原產(chǎn)物。 3.1.3.2 逆向配平法先從氧化還原產(chǎn)物開始配平適用范圍：自身氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)物中某一部分被氧化或被還原 3.1.3.3 整體配平發(fā)當(dāng)某一元素的原子或原子團(tuán)（多見于有機(jī)反應(yīng)配平）在某化合物中有數(shù)個(gè)時(shí)，可將它作為一個(gè)整體對(duì)待，根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零的原則予以整體標(biāo)價(jià)。例題：S+Ca(OH)2=CaSx+CaS2O3+H2O分析：NH4NO3中N的平均化合價(jià)為+1價(jià)（NH4中-3價(jià)，NO3

9、中+5價(jià)），元素化合價(jià)升降關(guān)系為：NH4NO3HNO3 ：+1+5升4×1價(jià)NH4NO3N2：+10 降2×2價(jià)得2(x+1)S + 3Ca(OH)2 2CaSx + CaS2O3 + 3H2O 3.1.3.4 缺項(xiàng)配平法如果所給的化學(xué)方程式中有反應(yīng)物或生成物沒有寫出來，在配平時(shí)，如果所空缺的物質(zhì)不發(fā)生電子的得失，僅僅是提供一種發(fā)生反應(yīng)的酸、堿、中性的環(huán)境，可先把有化合價(jià)升降的元素配平，最后根據(jù)電荷守恒和原子守恒確定缺項(xiàng)物質(zhì)，配平。例題： BiO3 Mn2 = Bi3 MnO4 H2O 分析：首先根據(jù)化合價(jià)的升降配平有變價(jià)元素的有關(guān)物質(zhì)：5BiO3 2 Mn2 = 5 Bi

10、3 2 MnO4H2O根據(jù)氧原子守恒，可以確定H2O 的系數(shù)為7，根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒規(guī)律可以確定反應(yīng)物所缺的是氫離子H 3.1.3.5 其他配平法（自己總結(jié)）（1）奇偶配平法這種方法適用于化學(xué)方程式兩邊某一元素多次出現(xiàn)，并且兩邊的該元素原子總數(shù)有一奇一偶，例如：C2H2+O2CO2+H2O，此方程式配平從先出現(xiàn)次數(shù)最多的氧原子配起。O2內(nèi)有2個(gè)氧原子，無論化學(xué)式前系數(shù)為幾，氧原子總數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。故右邊H2O的系數(shù)應(yīng)配2（若推出其它的分子系數(shù)出現(xiàn)分?jǐn)?shù)則可配4），由此推知C2H2前2，式子變?yōu)椋?C2H2+O2CO2+2H2O，由此可知CO2前系數(shù)應(yīng)為4，最后配單質(zhì)O2為5，把短線改為等號(hào)，寫明

11、條件即可：2C2H2+5O2=4CO2+2H2O（2）觀察法配平有時(shí)方程式中會(huì)出現(xiàn)一種化學(xué)式比較復(fù)雜的物質(zhì)，我們可通過這個(gè)復(fù)雜的分子去推其他化學(xué)式的系數(shù)，例如：Fe+H2OFe3O4+H2，F(xiàn)e3O4化學(xué)式較復(fù)雜，顯然，F(xiàn)e3O4中Fe來源于單質(zhì)Fe，O來自于H2O，則Fe前配3，H2O前配4，則式子為：3Fe+4H2OFe3O4+H2由此推出H2系數(shù)為4，寫明條件，短線改為等號(hào)即可：3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2（3）歸一法找到化學(xué)方程式中關(guān)鍵的化學(xué)式，定其化學(xué)式前計(jì)量數(shù)為1，然后根據(jù)關(guān)鍵化學(xué)式去配平其他化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)。若出現(xiàn)計(jì)量數(shù)為分?jǐn)?shù)，再將各計(jì)量數(shù)同乘以同一整數(shù)，化分?jǐn)?shù)為整數(shù)

12、，這種先定關(guān)鍵化學(xué)式計(jì)量數(shù)為1的配平方法，稱為歸一法。 做法：選擇化學(xué)方程式中組成最復(fù)雜的化學(xué)式，設(shè)它的系數(shù)為1，再依次推斷。 3.2 氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算（舉例說明，不少于2個(gè)例子）（1） 計(jì)算依據(jù)：氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)。（2） 計(jì)算公式：氧化劑的物質(zhì)的量×變價(jià)元素原子的個(gè)數(shù)×化合價(jià)的變化值等=還原劑的物質(zhì)的量×變價(jià)元素原子的個(gè)數(shù)×化合價(jià)的變化值。例題1：ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑，實(shí)驗(yàn)室可以通過以下反應(yīng)制得ClO2：反應(yīng)方程式為2KClO3H2C2O4H2SO4=加熱=2ClO2K2SO42CO22H

13、2O，下列說法正確的是 (A)AKClO3在反應(yīng)中得到電子BClO2是氧化產(chǎn)物CH2C2O4在反應(yīng)中被還原D1molKClO3參加反應(yīng)有2mol電子轉(zhuǎn)移解析：由反應(yīng)方程式知：KClO3中Cl元素化合價(jià)由54，H2C2O4中碳元素的化合價(jià)由34，故KClO3得電子，是氧化劑，被還原得還原產(chǎn)物ClO2,1molKClO3參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子；H2C2O4是還原劑被氧化，故A項(xiàng)正確。答案：A例題2：將11.2g的Mg和Cu的混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體X，再向所得溶液中加入適量的NaOH溶液，產(chǎn)生21.4g沉淀，根據(jù)題意推斷氣體X的成分可能是A. 0.3mol NO2和0.3

14、mol NO B. 0.2mol NO2和0.1mol N2O4C. 0.1mol NO、0.2mol NO2和0.05mol N2O4 D. 0.6mol NO 解析：根據(jù)Mg、Cu的變化：MgMg2+2OHMg(OH)22e、CuCu2+2OHCu(OH)22e知增加的質(zhì)量為OH的質(zhì)量，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與OH的物質(zhì)的量相等，則有n(OH)21.4g11.2 g/17g·mol1 0.6 mol，故反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量也為0.6 mol。選項(xiàng)A轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.3mol×1+ 0.3mol×3 1.2 mol，不正確；選項(xiàng)B轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2

15、mol×1+ 0.1mol×2 0.4 mol，不正確；選項(xiàng)C轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol×3+ 0.2mol×1+ 0.05mol×2 0.6 mol，正確；選項(xiàng)D轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.6mol×31.8 mol，不正確.例題3：足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO 的混合氣體，這些氣體與1.68LO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是（ A ）A60mL B45mL C30mL D15mL解析：本題在氧化還原反應(yīng)中屬于連續(xù)反應(yīng)，這類題型在計(jì)算過程中只需考慮始末