氧化还原反应
氧化还原反应
氧化还原反应氧化-还原反应(oxidation-reduction reaction, 也作redox reaction)是化学反应前后，元素的氧化数有变化的一类反应。
氧化还原反应的实质是电子的得失或共用电子对的偏移。
氧化还原反应是化学反应中的三大基本反应之一（另外两个为（路易斯）酸碱反应与自由基反应。
自然界中的燃烧，呼吸作用，光合作用，生产生活中的化学电池，金属冶炼，火箭发射等等都与氧化还原反应息息相关。
研究氧化还原反应，对人类的进步具有极其重要的意义。
18世纪末，化学家在总结许多物质与氧的反应后，发现这类反应具有一些相似特征，提出了氧化还原反应的概念：与氧化合的反应，称为氧化反应；从含氧化合物中夺取氧的反应，称为还原反应。
随着化学的发展，人们发现许多反应与经典定义上的氧化还原反应有类似特征，19世纪发展化合价的概念后，化合价升高的一类反应并入氧化反应，化合价降低的一类反应并入还原反应。
20世纪初，成键的电子理论被建立，于是又将失电子的半反应称为氧化反应，得电子的半反应称为还原反应。
1948年，在价键理论和电负性的基础上，氧化数的概念被提出，1970年IUPAC对氧化数作出严格定义，氧化还原反应也得到了正式的定义：化学反应前后，元素的氧化数有变化的一类反应称作氧化还原反应。
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。
反应中，发生氧化反应的物质，称为还原剂，生成氧化产物；发生还原反应的物质，称为氧化剂，生成还原产物。
氧化产物具有氧化性，但弱于氧化剂；还原产物具有还原性，但弱于还原剂。
一个化学反应，是否属于氧化还原反应，可以根据反应是否有氧化数的升降，或者是否有电子得失与转移判断。
如果这两者有冲突，则以前者为准。
化学氧化还原反应
化学氧化还原反应化学氧化还原反应（Redox Reaction）是化学反应中常见的一类反应类型，指的是在反应中，物质的电荷状态发生了改变，其中一个物质被氧化，失去电子，另一个物质被还原，获得电子。
氧化和还原两个反应是相互联系、相互作用的过程，是化学反应中重要的一环。
氧化反应是指物质失去电子并与氧原子（或者其他电子受体）结合的过程。
在氧化反应中，物质的氧化数增加，即物质带正电的能力增强。
例如常见的金属与氧气反应生成金属氧化物：4Na + O2 → 2Na2O还原反应是指物质获得电子并减少氧化数的过程。
在还原反应中，物质的氧化数减少，即物质带负电的能力增强。
例如二氧化锰与硫酸反应生成锰离子和二氧气：2MnO2 + 4H2SO4 → 2MnSO4 + 2H2O + O2↑氧化还原反应中的一个重要概念是氧化数（Oxidation Number），也称为氧化态或氧化值。
氧化数描述了原子在化合物或离子中的带电状态。
根据一定的规则，我们可以通过氧化数的变化来判断氧化还原反应的过程。
在氧化还原反应中，存在着一种重要的反应类型，即还原剂和氧化剂。
还原剂是指在反应中能够给予其他物质电子的物质，它自身被氧化。
而氧化剂是指在反应中能够从其他物质获得电子的物质，它自身被还原。
例如在以下反应中，氧化剂是铁离子（Fe3+），而还原剂是锌金属（Zn）：2Fe3+ + 2e- → 2Fe2+Zn → Zn2+ + 2e-氧化还原反应在生活中有着广泛的应用。
例如，腐蚀反应中物质与氧气的反应被视为氧化还原反应。
电池的工作原理也是基于氧化还原反应。
此外，许多化学合成、分解、电解以及生物学中的代谢过程都与氧化还原反应密切相关。
在实际的化学实验中，我们可以通过观察氧化还原反应的发生来判断反应是否进行。
常用的实验方法有观察气体生成、溶液颜色变化、固体物质颜色变化等。
同时，我们也可以通过平衡氧化还原反应方程式来计算物质的反应量，从而实现定量分析。
氧化还原反应
氧化還原反應
氧化还原反应是化学中一种常见的反应类型，也是化学反应中最重要的一种。
在氧化还原反应中，通常涉及物质的电子转移过程，其中一种物质失去电子被氧化，另一种物质获得电子被还原。
这种电子的转移过程会导致物质的化学性质发生变化，产生新的物质。
氧化还原反应可以发生在各种化学物质之间，包括金属、非金属、离子等。
一个典型的氧化还原反应就是金属与非金属之间的反应。
例如，铁与氧气的反应就是一个氧化还原反应。
在这个反应中，铁的原子失去了电子，被氧气氧化成了铁氧化物，同时氧气获得了电子被还原成了氧化物。
氧化还原反应在我们日常生活中也有很多应用。
例如，电池就是利用氧化还原反应来产生电能的。
在电池中，正极发生氧化反应，负极发生还原反应，通过电子在外部电路中流动，产生电流，从而驱动设备工作。
另外，氧化还原反应还广泛应用于金属冶炼、废水处理、化学合成等领域。
在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂是起着重要作用的两种物质。
氧化剂是一种能够接受电子的物质，因此在反应中氧化剂会被还原；而还原剂则是一种能够给予电子的物质，因此在反应中还原剂会被氧化。
氧化还原反应中，氧化剂和还原剂之间的电子转移是通过氧化还原反应的进行。
氧化还原反应是化学反应中一种非常重要的反应类型，它不仅在化学工业中有着广泛的应用，也在我们的日常生活中扮演着重要角色。
通过深入了解氧化还原反应的原理和机制，我们可以更好地理解化学反应的本质，为我们的学习和工作带来更多的启发和帮助。
希望通过本文的介绍，读者们能对氧化还原反应有更深入的了解。
氧化还原反应
得到2×e－，化合 价降低，被还原
（2）氢气和氯气反应（电子对偏移）:
电子对远离,化合价升高,被氧化
0
0
+1 -1
Cl2：氧化剂
H2 + Cl2 == 2HCl
H2：还原剂
电子对靠近,化合价降低,被还原
归纳一、氧化还原反应
概念： 凡有电子转移（得失或偏移）的化学反应 特征： 化合价发生了变化 （ 判断依据) 本质： 电子转移
(5) Cu + HNO3 --- Cu(NO3)2 + NO2 + H2O (6) MnO2 + HCl --- MnCl2 + Cl2 + H2O
复习
失电子，化合价升高，被氧化
氧化剂＋还原剂 ==== 还原产物 ＋ 氧化产物
得电子，化合价降低，被还原
还原剂 具有还原性 失电子
化合价升高
氧化剂
被氧化 具有氧化性
⑷写出上述氧化还原反应方程式，并标出电子转移的方向和数
目：
化合价降低，得2×3e-，被还原
氧化剂___H_N_O__3____ 还原剂___C_u_______ 氧化产物_C__u_(N__O_3_)2__ 还原产物__N_O______ 转移的电子数____6_e_- ______
用双线桥表示下列氧化还原反应
得2e-
+4
-1
△ +2
0
（1）MnO2+4HCl(浓) == MnCl2＋Cl2 ↑ ＋2H2O
复分解
6)HCl NaOH NaCl H2O
7)4HCl(浓)+MnO2 MnCl2 +Cl2 2H2O
8)Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O
氧化还原反应
在初中化学，我们学习了根据反应物与生成物的 种数、类别对化学反应分类有四种基本类型： 化合反应： A+B=AB 分解反应： AB=A+B 置换反应： A+BC=AC+B 复分解反应：AB+CD=AD+CB
指出下列反应的反应类型，
反应类型
·
举例 H2+Cl2 点燃 2HCl
化合 反应
分解 反应 置换 反应
Cr元素得电子，
降低 ， K2Cr2O7 是氧化剂；
Cl 元素失电子,化合价 升高 , HCl 是还原剂;
K HCl 被氧化， 2Cr2O被还原。 7
氧化性、还原性与元素化合价的关系
元素处于最高价态-只有氧化性，只能做氧化剂。 元素处于最低价态-只有还原性，只能做还原剂。 元素处于中间价态-既有氧化性又有还原性， 既能做氧化剂又能做还原剂。
是否为氧化还原反应？
0 0 0 +2
1、H2+Cl2
== 2HCl
+2 0
点燃
+1 -1
2、Fe + CuSO4＝ FeSO4 + Cu
3、CaCO3
高温
CaO＋CO2↑
氧化还原反应的特征：化合价的变化。
指出下列反应的反应类型，并判断 是否为氧化还原反应？
反应类型
·
举例 H2+Cl2 == 2HCl CaO+H2O=Ca(OH )2 2KClO3==KCl+3O2↑ 高温 CaCO3 ==CaO+CO2↑
==
CaO+H2O=Ca(OH )2
高温 2KClO3=KCl+3O2 CaCO3=CaO+CO2
化学氧化还原反应
一、氧化还原反应氧化还原反应是氧化反应和还原反应的总称，反应中氧化反应和还原反应同时发生同时结束，两者是不可分开的。
氧化反应：物质失去电子（或电子对偏离）的反应。
还原反应：物质得到电子（或电子对偏向）的反应。
氧化还原反应：发生电子转移（得失或偏移）的反应。
氧化还原反应的实质：发生电子转移。
氧化还原反应的特征：元素化合价的升降氧化还原反应中电子得失和化合价变化的关系：失去电子化合价升高，得电子化合价降低。
理解八个字：升失还氧降得氧还1．两种反应物氧化剂：得电子的物质，元素化合价降低，有氧化性，发生还原反应，生成还原产物。
还原剂：失电子的物质，元素化合价升高，有还原性，发生氧化反应，生成氧化产物。
2．两种产物氧化产物：含有化合价升高的元素组成的生成物。
还原产物：含有化合价降低的元素组成的生成物。
3．两种性质氧化性：得电子的性质，氧化剂和氧化产物都有氧化性，但氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强。
氧化性的强弱与得电子的多少无关,于难易有关。
还原性：失电子的性质，还原剂和还原产物都有还原性，但还原剂的还原性比还原产物的还原性强。
还原性的强弱与失电子的多少无关,与难易有关。
氧化性和还原性都是物质的化学属性，是由物质的结构决定的。
二、氧化还原反应的具体分析（1）失电子（本质）→化合价升高（特征）→氧化反应得电子（本质）→化合价降低（特征）→还原反应（2）定义：凡有化合价升降的反应就是氧化还原反应。
（特征）（3）形成离子化合物时，某元素原子失电子，则化合价升高，每失去一个电子化合价升高一价，某元素原子得电子，则化合价降低，每得到一个电子化合价降低一价。
（4）形成共价化合物时，共用电子对偏离某元素原子，该元素化合价升高被氧化，反之，被还原。
（5）化合价变化的本质——电子转移(得失或偏移)。
定义：有电子转移(得失或偏移)的化学反应就是氧化还原反应。
（本质）三、氧化还原反应中的基本变化规律(1)守恒律——化合价有升必有降，电子有得必有失。
最典型的氧化还原反应方程式
最典型的氧化还原反应方程式
氧化还原反应是一种化学反应，其中涉及电子的转移。
最常见的氧化还原反应类型包括金属与酸的反应、金属与水的反应、非金属与金属的反应等。
以下是一些典型的氧化还原反应方程式：
1.金属与酸的反应：
•铁与稀硫酸反应：Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
•镁与盐酸反应：Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
2.金属与水的反应：
•钠与水反应：2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
•钾与水反应：2K + 2H2O → 2KOH + H2↑
3.非金属与金属的反应：
•氯气与钠反应：2Na + Cl2 → 2NaCl
•氢气与铜氧化物反应：H2 + CuO → Cu + H2O
4.其他氧化还原反应：
•氢气与氧气反应：2H2 + O2 → 2H2O
•碳与氧气反应：C + O2 → CO2
这些反应都涉及电子的转移，其中一些物质被氧化（失去电子），而另一些物质被还原（获得电子）。
这些反应在日常生活中和工业生产中都有广泛的应用。
请注意，氧化还原反应可以非常复杂，涉及多种反应物和产物。
上述反应只是其中的一部分示例。
在理解和应用这些反应时，需要考虑具体的反应条件和反应物的性质。
氧化还原反应
例如：
5e-
KClO3+6HCl
KCl+3Cl2↑+3H2O
氧化剂
还原剂
分别用双线桥法，单线桥法表示下列反应的 电子转移方向和数目，并指出氧化剂、还原 剂、氧化产物、还原产物。 1）3Cu+8HNO3(稀）==∆=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
失去3 × 2e-
3Cu+8HNO3(稀）
∆
2）当反应物中变价元素的化合价在反应前后 变化不单一时（即同时有升高和降低或有部分 变化部分不变时）通常采用逆向配平法。（当 确定化合价升降的公倍数后，先确定产物氧化 产物和还原产物的系数，再根据质量守恒定律 确定其它物质的系数）多用于歧化反应或部分 氧化还原反应。
S + NaOH === Na2S + Na2SO3 + H2O
b、所有的 复分解反应都不是氧化还原反应； c、有单质参加的 化合 反应和有单质生成
的
反应分都解是氧化还原反应；
3、氧化还原反应相关概念
—氧化反应： 物质所含元素化合价 升高的过程 —还原反应： 物质所含元素化合价 降低的过程
—氧 化 性： 物质具有 —还 原 性： 物质具有
得到电的子性质或能力; 失去电的子性质或能力;
可以判断氧化性Cl2>S
g、其他因素
①浓度：浓度越大，
如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4 浓HNO3>稀HNO3
如还原性：浓HCl >稀HCl
②温度：如热的浓H2SO4比冷的浓H2SO4氧化性强
③酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液的酸性 增强而增强。
A
C
7、下列反应中，氧化剂与还原剂物质的量的关
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金属钛，主要反应有：① TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO；
② TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti下列叙述不正确的是( ) A.反应① 中碳是还原剂 B.反应① 中 TiO2是氧化剂 C.反应② 表现了金属镁还原性比金属钛强 D.反应① 氧化剂与还原剂的物质的量的关系为 1：1 二、简答题 23.中国古代“四大发明”之一的黑火药，在爆炸时发生反应的化学方程 式是：S+2KNO3+3C = K2S+N2↑+3( )
B.硫酸亚铁片和维生素 C同时服用，能增强治疗缺铁性贫血的效果
C.小苏打是制作面包等糕点的膨松剂，苏打是治疗胃酸过多的一种药剂
D.乙醇、氯水、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
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7.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A.1.0L0.5mol/L的 Na2SO4水溶液中含有的氧原子数为 2NA B.用含有 0.2mol FeCl3的饱和溶液配制的氢氧化铁胶体中，胶粒数等 0.2NA C.1.0gH2O与D2O的混合物所含中子数为 0.5NA D.标准状况下，11.2L氯气与足量铁粉充分反应，转移的电子数为NA 8. 氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含 氯消毒剂的 4～5倍，下列有关氯胺(NH2Cl)的说法一定不正确的是( )
C.NO2只是还原剂
D.NO2既是氧化剂，又是还原剂
17.中国古代四大发明之一的黑火药，在爆炸时发生的反应为
S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑。下列判断正确的是 A.C在反应中为还原剂
B.KNO3在反应中被氧化
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C.S和 C在反应中均被还原 D.S、N两种元素在反应中表现还原性 18.古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富，下列诗句不涉及氧化还原反 应的是( ) A.野火烧不尽，春风吹又生 B.春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干 C.粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间 D.爆竹声中一岁除，春风送暖人屠苏 19.根据下列反应判断氧化剂的氧化性由强到弱的顺序正确的是( ) ① Cl2+2KI=I2+2KCl ② 2FeCl3+2HI=I2+2FeCl2+2HCl
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再加 CCl4萃取
CCl4层无色
Fe2+的还原性强 于 Br−
淀粉溶液中加人稀H2SO4，加热
D
几分钟，冷却后再加入新制
没有砖红色沉 淀粉没有水解生
淀Байду номын сангаас成
成葡萄糖
Cu(OH)2，加热
A.A
B.B
C.C
D.D
5. 化学与生产、生活密切相关，下列有关说法正确的是( )
A.高硬度的氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料
A.① ③
B.③ ④
21.下列叙述中，正确的是( )
C.① ②
D.① ③ ④
A.含金属元素的离子不一定是阳离子
B.在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂
C.某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原
D.金属阳离子被还原一定得到金属单质
22.单质钛(Ti)的机械强度高，抗蚀能力强，有“未来金属”之称．以 TiO2制
(1)上式( )中的化学式为_________
(2)按反应中各物质的量的关系配制黑火药，27g黑火药中 C的物质的 量是 ______。
(3)上述反应中 C是 _______剂(填“氧化”或“还原”)，被还原的元素
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是__________(填元素符号)。 (4)用双线桥法标出上述反应中电子转移的方向和数目。 (5)若发生上述反应生成 2.24L的氮气(标况下)，则转移电子的数目是 _______。
③ 2FeCl2+Cl2=2FeCl3④ I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4．
A.Cl2>I2>Fe3+>H2SO4
B.Cl2>Fe3+>I2>H2SO4
C.Fe3+>Cl2>I2>H2SO4
D.Cl2>Fe3+>H2SO4>I2
20.下列各组物质：① Fe与 HCl溶液②
溶液 ③
④
溶液，由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是( )
B.SO2在反应中被氧化
C.H2SO4在反应中作氧化剂 D.1mol氧化剂在反应中得到 2mol电子 14.厨房中的化学知识很多，下面是有关厨房中的常见操作或者常见现象， 其中不属于氧化还原反应的是( ) A.烧菜用过的铁锅，经放置常出现红棕色斑迹 B.用煤气灶燃烧沼气(主要成分为甲烷：CH4)为炒菜提供热量 C.牛奶久置变质腐败 D.用醋酸除去水垢[主要成分是 CaCO3、Mg(OH)2] 15.下列说法中，正确的是( ) A.物质得电子的反应是氧化反应 B.氧化剂是在反应中所含元素的化合价有降低的物质 C.氧化剂是在反应中失电子(或电子对偏离)的物质 D.在一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂不可能是同一种物质 16.NO2与水的反应可表示为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，关于此反应中的 下列说法正确的是( ) A.氮元素的化合价没有发生变化 B.NO2只是氧化剂
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12.某元素在化学反应中，由化合态变为游离态，则该元素( )
A.一定被氧化
B.一定被还原
C.化合价降为零价
D.可能被氧化，也可能被还原
13.工业上制取 ClO2的化学反应：2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4， 下列说法中正确的是( )
A.NaClO3在反应中失去电子
A.0
B.32g
C.38.4g
D.48g
10.某容器中发生一个化学反应，反应过程中存在H2O、ClO−、CN−、HCO−3、
N2、Cl−六种微粒，在反应过程中测得 ClO−和N2的物质的量随时间变化的曲 线如图所示。下列有关判断中正确的是
A.还原剂是 CN−，氧化产物N2和 HCO−3
B.氧化剂是 ClO−，还原产物是 HCO−3 C.配平后氧化剂与还原剂的计量系数之比为 1:2 D.标准状况下若生成 2.24LN2，则转移电子 0.5 mol
氧化还原单元测试题
一、单选题
1. 硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知 25.0mL0.200mol⋅L−1Na2S2O3溶液恰好 把 448mL (标准状况下)Cl2完全转化为 Cl−，则S2O23−将转化成
A.S2−
B.S
C.SO23−
2. 下列变化中，一定要加入氧化剂才能实现的是( )
A.氯胺的水解产物为 NH2OH(羟氨)和 HCl
B.氯胺的电子式为
C.氯胺中氯的化合价为+1价 D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似 9.足量铜溶于一定量浓硝酸，产生 NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体
若与 2.24LO2(标准状况)混合后通入水中，气体被水完全吸收．若向原所
得溶液中加入 10mol⋅L−1H2SO4溶液 100mL，则继续溶解的 Cu的质量为
D.SO24−
A.CO23−→CO2
B.KMnO4→MnO2
C.Cl2→HCl
D.Fe→FeCl2
3. 化学与生活、生产和社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是( ) A.高纯硅可用作计算机芯片的材料 B.硅胶、铁粉均可作为食品包装中的抗氧化剂 C.氯化铝是工业上电解法治炼金属铝的原料 D.“地沟油”回收利用后可重复食用
4.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项 实验操作
实验现象
结论
A
向盐酸酸化的 Ba(NO3)2溶液中 通入 SO2
有白色沉淀生 成
BaSO3难溶于酸
B
向溶液 X中滴加稀盐酸，将产生 的气体通入澄清石灰水中
石灰水变浑浊
原溶液中一定含 有 CO23−
C
向 FeBr2溶液中加人少量氯水，