简谈氧化还原反应在现实生活中的应用

简谈氧化还原反应在现实生活中的应用

河南省南阳市西峡县第二高中学李勇

我们所接触到的各种各样的金属，绝大多数都是通过氧化还原反应从矿石中提炼而得到的。制造活波的金属通常用电解的方法。如制单质铝，是将铝土矿（主要成分是Al2O3）经过除去其他杂质（如SiO2、Fe2O3）后，再将其融化电解即可制得。2Al2O3===4Al+3O2，制造其他黑色金属如铁常采用高温还原的方法。Fe2O3 + 3CO =高温= 2Fe + 3CO2,制贵重的金属如金常用湿法还原等。很多重要的化工产品的制造（如合成氨N2+3H2==高温、高压=2NH3。接触法制硫酸:4FeS2 + 11O2 == 2Fe2O3+ 8SO2, 2SO2 + O2===2SO3, SO3 + H2O===H2SO4，氨催化法制硝酸4NH3 + 5O2 === 4NO + 6H2O, 2NO + O2 ==2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO↑等），主要反应也是氧化还原反应。石油化工里的催化去氢、催化加氢，链烃氧化制羧酸（2CH3CH2CH2CH3 + 5O2 →4CH3COOH + 2H2O）、环氧树脂的合成等也都是氧化还原反应。

在农业生产中，植物的光合作用、呼吸作用是复杂的氧化还原反应。施入土壤里肥料的变化，如氨态肥转化为硝态氨，SO42-转化为H2S等，虽然需要有细菌作用，但其实质仍是氧化还原反应。土壤里的铁或锰的氧化态的变化直接影响作物的营养，晒田和灌田主要是为了控制土壤里的氧化还原反应的进行。

我们日常生活中用到的干电池，汽车上用的蓄电池及空间技术应用的高能电池在工作时都发生氧化还原反应。否在就不能将化学能变为电能，或将电能变为化学能。

人和动物的呼吸，把葡萄糖转变为CO2和H2O（C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O）。通过呼吸把贮存在食物的分子内的能转化为存在于三磷酸腺苷（A TP）的高能磷酸键的化学能，这种化学能再供给人和动物进行活动、维持体温、合成代谢、细胞的主动运输等，成为所需要的能量。煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧更是供给人们生活和生产所必需的大量的能。这些都离不开氧化还原反应。

并不是所有的氧化还原反应都能利用来造福人类的，有些氧化还原反应会给人类带来危害，如食品的腐败变质，森林火灾，橡胶的老化，易燃物的自燃，钢铁的锈蚀等。我们应该应用化学知识来防止这类氧化还原反应的发生或减慢其进程，如橡胶的硫化，将钢铁变成合金或在其表面镀上一层耐腐蚀的金属或在钢铁表面喷漆等方法来防止钢铁腐蚀的氧化还原的发生。