氧化还原反应和离子反应

高三一轮复习——氧化还原反应

一、知识要点

考纲定位：应用：氧化还原反应；离子方程式。

理解：氧化剂、还原剂；电离，电解质和非电解质，强电解质和弱电解质；

溶解过程及其能量变化，反应热，热化学方程式。

1．有关氧化还原反应的概念（七对对立统一的概念）

还原剂还原性失去电子化合价升高被氧化氧化反应氧化产物

反应物−→表现性质−→本质−−→特征−→变化过程−→发生反应−→所得产物

氧化剂氧化性得到电子化合价降低被还原还原反应还原产物

2．常见的氧化剂与还原剂

（1）常见的还原剂（能失电子的物质）

①金属单质，如K、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu等；

SO、I-、Br-、Cl-等；

②非金属阴离子，如S2-、-2

3

③含低价态元素的化合物，如NH3、CO、H2S、SO2、H2SO3、Na2SO3等；

④低价态阳离子，如Fe2+等；

⑤某些非金属单质，如H2、Si、C等。

（2）常见的氧化剂（能得电子的物质）

①活泼的非金属单质，如F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3、S等；

②含高价态元素的化合物，如HNO3、KClO3、KMnO4、MnO2、固体硝酸盐等；

③高价态金属阳离子，如Fe3+、Cu2+、Ag+、Pb4+等；

④能电离出H+的物质，如HCl、H2SO4、NaHSO4溶液等。

（3）某些既可作氧化剂又可作还原剂（既能失电子又能得电子）的物质

①具有中间价态的物质：S、C、N2、Cl2、H2O2、SO2、H2SO3、Fe2+等；

②阴、阳离子可分别被氧化还原的物质，如HCl、H2S、H2SO3、FeCl3等。

3．氧化还原反应的一般规律

（1）表现性质规律

氧化性是指得到电子的性质（或能力）；还原性是指失去电子的性质（或能力）。物质氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难以程度，而与得失电子数目无关。

从元素的价态考虑：元素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。

（2）互不换位规律

相邻价态的同种元素不发生氧化还原反应，不同价态的同种元素之间发生“归中反应”，最多只能达到相同价态，而决不能出现高价变底价、底价变高价的交叉现象，也不会出现价态互变。

（3）反应先后规律

在浓度相差不大的溶液中，同时含有多种还原剂（或氧化剂）时，若加入氧化剂（或还原剂）则首先与溶液中还原性（或氧化性）最强的还原剂（或氧化剂）作用。

4．物质氧化性、还原性强弱的比较

（1）根据化学方程式判断

氧化剂＋还原剂====还原产物＋氧化产物

氧化性：氧化剂 > 氧化产物；

还原性：还原剂 > 还原产物。简记为：左 > 右。

（2）根据原子结构判断

原子结构：原子半径大、最外层电子数少、其单质易失电子，还原性强；

原子半径小、最外层电子数多、其单质易得电子，氧化性强。

（3）根据元素周期表中元素性质的递变规律判断

①同主族元素从上到下，非金属元素单质的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强；金属元素单质的还原性逐渐增强，对应阳离子的氧化性逐渐减弱。

②同周期元素从左到右，非金属元素单质的还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强。对应阳离子的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱。

（4）根据金属活动顺序和非金属活动顺序判断

①金属活动顺序表：

K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 在水溶液中，从前到后，金属单质的还原性逐渐减弱，对应金属阳离子的氧化性逐渐增强（如：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ > Fe2+）。

②非金属活动的一般顺序：F2 > Cl2 > O2 > Br2 > I2 > S。

在水溶液中，单质的氧化性越强，其对应的阴离子的还原性越弱。即从前到后，非金属单质的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。

（5）通过同条件下的反应产物比较

如：2Fe＋3Cl2−点燃→2FeCl3，3Fe＋2O2−点燃→Fe3O4，Fe＋S−点燃→FeS。

可得出氧化性：Cl2 > O2 > S。

（6）由反应条件的难比较

①不同的氧化剂与同一还原剂反应，反应条件越容易，氧化剂的氧化性越强。

如：卤素单质与H2的反应，按F-Cl-Br-I顺序反应越来越难，F2 > Cl2 > Br2 > I2。

②不同的还原剂与同一氧化剂反应，反应条件越容易，还原剂的还原性越强。

如：金属与水的反应，按Na-Mg-Al-Fe顺序反应越来越难，Na > Mg > Al > Fe。

（7）通过价态的比较

对同一元素而言：价态越高，氧化性越强，如Fe < Fe2+ < Fe3+；

价态越低，还原性越强，如S2- > S > SO2。

（特例：氧化性HClO > HClO2 > HClO3 > HClO4，这与酸的稳定性有关。）

（8）根据原电池的电极反应判断

还原性：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。负极 > 正极。

（9）某些物质的氧化性、还原性与浓度、温度、酸碱度有关

浓度、温度：如MnO2只与热的浓盐酸反应生成Cl2，不与稀盐酸反应；再如硝酸具有强氧化性，且硝酸越浓其氧化性越强。

酸碱度：如KClO3能将盐酸中的Cl-氧化成Cl2，而不能将NaCl中的Cl-氧化。

5．氧化还原反应方程式的配平

化合价升降（或电子转移）总数相等是配平氧化还原反应方程式的依据。

①标：②等：③定：④平：⑤查：

注意：若需要标出电子转移方向和数目时，箭头必须由还原剂指向氧化剂，箭头两端对准得失电子的元素，并在箭头的上方标出转移电子总数。

二、氧化还原反应有关计算（得失电子守恒）典型计算

（1）题型

1）求氧化剂与还原剂或氧化产物与还原产物的物质的量之比或质量比。

2）确定反应前后某一元素价态的变化.

3）计算参加反应的氧化剂或还原剂的量。

（2）方法

1）找出氧化剂和还原剂以及各自的还原产物和氧化产物。

2）找准一个原子或离子升降化合价数（或得失电子数）（注意：化学式中粒子的个数）

3）根据得化合价升降守恒（或失电子守恒等式）

（3）计算公式：

n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值==n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值

【n(氧化剂)×变价原子个数×单个原子的得电子数==n(还原剂)×变价原子个数×单个原子的失电子】