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。
超级详细氧化还原反应
超级详细氧化还原反应xx年xx月xx日•氧化还原反应的基本概念•常见的氧化还原反应•氧化还原反应的原理•氧化还原反应的实验技术目•氧化还原反应的应用•结论与展望录01氧化还原反应的基本概念定义氧化还原反应是指在反应过程中有电子转移的反应。
分类根据电子转移的情况，氧化还原反应可以分为单电子转移反应和多电子转移反应。
定义与分类定义氧化数是指化合物分子中原子所带的氧化态数。
规则在标准状态下，单质的氧化数为零；在化合物中，元素的氧化数等于该元素在化合物中的化合价。
氧化数的概念定义氧化剂是指能够提供电子的物质，还原剂是指能够接受电子的物质。
作用在氧化还原反应中，氧化剂被还原，还原剂被氧化。
氧化剂和还原剂的概念定义电子转移是指电子从一个原子或离子转移到另一个原子或离子的过程。
特点电子转移是氧化还原反应的本质，电子转移的方向和数目是决定氧化还原反应类型的关键因素。
氧化还原反应的电子转移02常见的氧化还原反应燃烧反应是指可燃物与氧气发生快速的化学反应，通常伴随着光和热量的产生。
燃烧反应定义可燃物、氧气和足够的温度是燃烧反应发生的三个要素。
燃烧的三个要素燃烧反应的产物通常是二氧化碳、水和其他化合物，这些产物对环境有不同程度的影响。
燃烧产物1电池反应23电池反应是指将化学能转化为电能的反应。
定义电池反应通过氧化还原反应实现电子转移，从而产生电流。
工作原理电池有多种类型，如干电池、蓄电池、燃料电池等，每种类型的工作原理和材料都有所不同。
电池类型03应用光电效应在太阳能电池、光学仪器等领域有广泛应用。
光电效应01定义光电效应是指光子与物质相互作用，将光能转化为电子的动能或电势能的现象。
02工作原理当光子能量足够高时，能够克服电子与原子核之间的束缚，使电子从原子中逸出，形成光电流。
定义氮氧化物生成反应是指含氮化合物与氧气发生氧化还原反应，生成氮氧化物的过程。
主要氮氧化物一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮等是主要的氮氧化物。
超级详细氧化还原反应
目前对于氧化还原反应的研究主要集中在一些常见的反应类型上， 未来需要开发新的氧化还原反应，以适应不同的应用需求。
未来可能的应用领域
能源领域
利用氧化还原反应可以开发新的能源转换和储存技术，例 如燃料电池、太阳能电池等，用于替代传统的能源。
环境领域
利用氧化还原反应可以处理环境污染问题，例如水处理、 空气净化等，以保护环境。
3
氧化还原反应在生态系统中也扮演着重要角色， 如氮循环和硫循环等过程中都涉及到氧化还原反 应。
05
CATALOGUE
氧化还原反应的未来研究
需要进一步研究的问题
反应机理的深入研究
对于氧化还原反应的微观反应过程和机理，还需要进一步深入研究 ，以揭示反应过程中的细节和影响因素。
反应动力学和热力学研究
对于氧化还原反应的动力学和热力学性质，还需要深入研究，以了 解反应条件对反应速率和产物的影响。
04
CATALOGUE
氧化还原反应的应用
在工业上的应用
氧化还原反应在工业上被广泛应用，例如在化学 工业中合成有机物、制备无机盐等。
氧化还原反应在电化学工业中扮演着重要角色， 如电池和电解池中发生的氧化还原反应。
氧化还原反应还被用于纺织工业中，如漂白和染 色等。
在生物学上的应用
01
02
03
氧化还原反应在生物体 内发挥着重要作用，如 细胞呼吸和能量代谢等
发生变化。
氧化是电子转移的过程，其中原 子或分子失去电子并被氧化，而 获得电子的原子或分子则被还原
。
电子转移通常涉及化学键的形成 和断裂，从而改变原子或分子的
化学性质。
氧化还原反应的能量变化
能量变化可以是吸热或放热，这取决于反应的类型和环 境。
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
氧化还原反应的定义及口诀
氧化还原反应的定义及口诀
一、氧化还原反应的定义
氧化还原反应啊，就是那种在反应过程中有电子转移的反应呢。
这里的电子转移包括电子的得失或者电子对的偏移哦。
比如说，在铜和氧气反应生成氧化铜这个反应里，铜原子失去电子变成铜离子，氧原子得到电子变成氧离子，这就是典型的氧化还原反应啦。
再比如说氢气和氯气反应生成氯化氢，氢原子和氯原子之间是共用电子对的，但是在反应的时候电子对会偏向氯原子，这也属于氧化还原反应呢。
二、氧化还原反应中的一些概念
1. 氧化剂和还原剂
氧化剂就是在反应中得到电子的物质，它能让别的物质氧化，自己却被还原了呢。
就像氧气在很多反应里都是氧化剂，因为它老是爱得电子。
还原剂呢，刚好相反，是在反应中失去电子的物质，它让别的物质还原，自己被氧化了。
像金属单质一般都是还原剂，因为它们很容易失去电子。
2. 氧化产物和还原产物
氧化产物就是还原剂被氧化后得到的产物，还原产物就是氧化剂被还原后得到的产物。
还是拿铜和氧气反应来说，氧化铜就是氧化产物，因为铜被氧化了；这里没有特别明显的还原产物，不过在别的反应里就很容易区分啦。
三、氧化还原反应的口诀
1. “升失氧，降得还，若说剂，正相反”
这个口诀超级好用哦。
“升失氧”就是说化合价升高，失去电子，发生氧化反应；“降得还”就是化合价降低，得到电子，发生还原反应。
“若说剂，正相反”的意思是，如果说氧化剂和还原剂的话，那就是氧化剂发生还原反应，还原剂发生氧化反应啦。
2. “失电子者被氧化，得电子者被还原”
这个口诀简单直白，直接告诉你判断氧化还原反应中物质被氧化还是被还原的关键就是看电子的得失情况呢。
50个氧化还原反应方程式
50个氧化还原反应方程式本文将为您呈现50个氧化还原反应方程式，并对每个反应进行详细解释。
氧化还原反应是化学中最重要的类型之一，在这些反应中，电子的转移导致物质的氧化和还原。
这些反应在生活中随处可见，从燃烧到电池都离不开氧化还原反应的参与。
请阅读以下内容，了解更多关于氧化还原反应的知识。
1. 单质的氧化1.氢气（H2）与氧气（O2）生成水（H2O）：2H2+O2→2H2O解释：在这个反应中，氢发生了氧化，由0价变为+1价；而氧发生了还原，由0价变为-2价。
2. 单质的还原2.氯气（Cl2）与钾（K）生成钾氯化合物（KCl）：Cl2+2K→2KCl解释：在这个反应中，氯发生了还原，由0价变为-1价；而钾发生了氧化，由0价变为+1价。
3. 非金属元素的氧化3.硫（S）与氧气（O2）生成二氧化硫（SO2）：S+O2→SO2解释：在这个反应中，硫发生了氧化，由0价变为+4价；而氧发生了还原，由0价变为-2价。
4. 非金属元素的还原4.氢气（H2）与氟气（F2）生成氢氟酸（HF）：H2+F2→2HF解释：在这个反应中，氢发生了还原，由0价变为+1价；而氟发生了氧化，由0价变为-1价。
5. 金属的氧化5.铁（Fe）与氧气（O2）生成铁(III) 氧化物（Fe2O3）：4Fe+3O2→2Fe2O3解释：在这个反应中，铁发生了氧化，由0价变为+3价；而氧发生了还原，由0价变为-2价。
6. 金属的还原6.铜(II) 氯酸盐（CuCl2）与锌（Zn）生成铜和锌(II) 氯酸盐（ZnCl2）：Zn+CuCl2→ZnCl2+Cu解释：在这个反应中，锌发生了还原，由0价变为+2价；而铜发生了氧化，由+2价变为0价。
7. 氧化物的分解7.二氧化二氮（N2O4）分解成二氧化氮（NO2）：N2O4→2NO2解释：在这个反应中，二氧化二氮发生了分解，产物是两个氮原子的含有不同电荷的离子。
8. 氢化物的分解8.氯化铝（AlCl3）与水（H2O）分解成盐酸（HCl）和三氯化铝（AlCl3）：AlCl3+H2O→HCl+Al(OH)3解释：在这个反应中，水发生了分解，产生了酸和碱。
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
氧化还原反应
氧化还原反应氧化还原反应是化学反应中最基本和最重要的一类反应，也称为氧化还原（Redox）反应，是指化学反应过程中原子或离子的电荷发生转移的反应。
氧化还原反应在生活、工业生产和自然界中都有广泛应用。
本文将介绍氧化还原反应的基本概念、类型以及在不同领域的应用。
一、基本概念氧化还原反应是指化学反应中原子或离子失去或获取电子的过程。
在氧化还原反应中，被氧化物质失去电子被称为氧化剂，而得到电子的物质被称为还原剂。
这两个过程必须同时发生，如果没有物质被氧化，就不会有物质被还原。
氧化还原反应可以用化学方程式表示，其中氧化剂和还原剂分别写在反应物和生成物的化学式上。
二、氧化还原反应的类型1. 单纯氧化还原反应：单纯氧化还原反应是指只有一个物质被氧化，只有一个物质被还原的反应。
例如铜和硝酸反应生成铜离子和一氧化氮气体：Cu + 2HNO3 -> Cu(NO3)2 + NO + H2O2. 复合氧化还原反应：复合氧化还原反应是指有多个物质同时被氧化或还原的反应。
例如在电池中，锌被氧化为锌离子而氧化剂是电子供体，同时铜离子被还原为铜金属，是电子受体：Zn(s) + Cu2+(aq) -> Zn2+(aq) + Cu(s)3. 氧化还原反应的氧化性变化：氧化还原反应可以通过氧化性变化进行分类。
氧化性是指物质相对于其趋向于获取电子（还原）还是失去电子（氧化）的能力。
例如，在氯和溴之间的反应中，氯的氧化性高于溴，因此氯将溴氧化为溴离子：2NaBr + Cl2 -> 2NaCl + Br2三、氧化还原反应的应用领域1. 养殖业：氧化还原反应被应用于水产养殖业中的水质处理。
通过调节水中氧化还原电位，可以控制溶解氧和有害物质浓度，提供适宜的生长环境。
2. 电化学：氧化还原反应是电化学过程的基础。
例如，在电池中，化学能被转化为电能，通过氧化还原反应实现能量的转化。
3. 矿冶工业：氧化还原反应在冶金过程中被广泛应用。
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。
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+2
NO
↓3 ×2
3Cu+2HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
反应物配
暂定系数法
练习：KMnO4+HCl(浓)——
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⑶整体配平法（3个或多个化合价变化的元素）
4 FeS2+11O2= 2Fe2O3+ 8 SO2
+2
+3
Fe
Fe ↑1
-1
+4
11×4
S2
S ↑10
第三节 氧化还原反应
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1.基本概念 氧化还原反应：凡是有电子转移（电子得失或共 用电子对偏移）的反应 氧化剂：得电子的物质 还原剂：失电子的物质 氧化性：得电子的能力 还原性：失电子的能力
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氧化产物：还原剂被氧化得到的产物
生成物
还原产物：氧化剂被还原得到的产物 氧化反应：失去电子的反应 还原反应：得到电子的反应
4e-
双线桥
失4e-
△
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑
得4e-
-----精品文档------
电子守恒：氧化还原反应中氧化剂得电子数与还原剂 失电子数相等 3.氧化性、还原性强弱比较
⑴金属性、非金属性 金属性（还原性）
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag
0
O2
-2
O
↓ 4 ×11
练习:As2S3+HNO3+H2O
H3AsO4+H2SO4+NO
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⑷零化合价法
00
+5
+3
+4
+2
3Fe3C+40HNO3= 9Fe(NO3)3+ 3CO2↑+ 1N3O↑+
0
+3
3Fe
Fe
0
+4
↑13 ×3
C
C
+5
N
+2
N
↓3 ×13
2H02O
还原性减弱
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+Pb2+Cu2+Fe3+ Hg2+Ag+
氧化性增强
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非金属性（氧化性） F O Cl Br I S 氧化性减弱 F- O2- Cl- Br- I- S2还原性增强
H2S+I2=2HI+S (氧化还原可违背强制弱)
-----精品文档------
适用范围：金属碳化物，金属磷化物，多硫化物
-----精品文档------
⑸ 1·X法
x 1 KI+
KIO3+1+2x H2S=
1+x 2
K2SO4+
1+x 2
H2O+
1+x 2
I2
0守恒
：3x=2(1+x)+
1+x 2
X=5
适用范围：几乎所有氧化还原反应
-----精品文档------
⑹缺项配平：H+ OH- H2O (调节H、O)
若生成FeCl3的条件为高温，则无法证明
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⑷其它因素
a.温度： 氧化性 浓H2SO4(热) ﹥浓H2SO4(冷)
钝化现象 b.浓度： 氧化性 浓HNO3﹥稀HNO3
c.酸碱性： MnO4-(酸)
Mn2+ (可氧化Cl-)
MnO4-(碱)
Mn2+或Mn4+
(不可氧化Cl-) MnO4-(酸) ﹥ MnO4-(碱)
-----精品文档------
4.配平
⑴普通配平
C+2H2SO4(浓)
△
=
CO2↑+
2SO2 ↑ +
H22O
0
C
+4
CO2
↑4 ×1
+6
S
+4
SO2
↓2 ×2
-----精品文档------
⑵部分氧化还原
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+ 4H2O
产物配：
0
Cu
+5
8N
+2
Cu ↑2 ×3
KMnO4可将 C2O42-氧化，产物为CO2、Mn2+
2 MnO4-+ 5 C2O42-+16H+= 2Mn2++ 10CO2↑ + 8H2O
5
2
练习：某反应体系有：NaOH Au2O3 Na2S4O6 Na2S2O3 Au2O H2O
请完成 Au2O3+——+——
——+——+——
Au2O3+4 Na2S2O3 +2 H2O= Au2O+2 Na2S4O6+4 NaOH
-----精品文档------
⑵强强生弱弱 氧化性：氧化剂﹥氧化产物 还原性：还原剂﹥还原产物 特：Na+KCl=K↑+NaCl 熔沸点：Na ﹥ K K从体系中脱离，平衡向正向进行
--43;3Cl2=2FeCl3
△
Fe+S=FeS 氧化性 Cl2 ﹥S 注意：反应条件要 相同
-----精品文档------
、 常见氧化剂:O2、Cl2、Br2、H2O2、Na2O2
HNO3、KMnO4、浓H2SO4、HClO、 常见还原剂：
H2 、C 、CO 、活泼金属、 S2-、I-、Br-、Cl-
-----精品文档------
2.线桥法
单线桥
△
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑