23第三节氧化还原反应

1、第三节 氧化还原反应 三年三年1919考考 高考指数高考指数: :1.1.了解氧化还原反应的有关概念及其本质。了解氧化还原反应的有关概念及其本质。2.2.了解常见的氧化还原反应。了解常见的氧化还原反应。一、氧化还原反应一、氧化还原反应1.1.氧化还原反应的特征氧化还原反应的特征_。2.2.氧化还原反应的本质氧化还原反应的本质_。反应前后元素的化合价发生变化反应前后元素的化合价发生变化电子转移电子转移( (得失或偏移得失或偏移) )3.3.有关概念及相互关系有关概念及相互关系如反应如反应4hcl(4hcl(浓浓)+mno)+mno2 2 mncl mncl2 2+cl+cl2 2+2h+2h2

2、2o o中，氧化剂是中，氧化剂是_，氧化产物是，氧化产物是_，生成，生成1 mol cl1 mol cl2 2时转移电子的物时转移电子的物质的量为质的量为_，被氧化的，被氧化的hclhcl的物质的量是的物质的量是_。=mnomno2 2clcl2 22 mol2 mol2 mol2 mol 氧化剂氧化剂 + + 还原剂还原剂 = = 还原产物还原产物 + + 氧化产物氧化产物 （_性）性） （_性）性）（_）电子，化合价（）电子，化合价（_），被（），被（_） （_）电子，化合价（）电子，化合价（_），被（），被（_） 得得降低降低还原还原氧化氧化还原还原失失升高升高氧化氧化4.4.电子转移的

3、表示电子转移的表示请分别用单线桥法和双线桥法表示请分别用单线桥法和双线桥法表示cucu与稀硝酸反应中电子转与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：移的方向和数目：(1)(1)双线桥法双线桥法_3cu+8hno3cu+8hno3 3( (稀稀)=3cu(no)=3cu(no3 3) )2 2+2no+4h+2no+4h2 2o o。失去失去3 32e2e- -得到得到2 23e3e- -(2)(2)单线桥法单线桥法_ _ 。3cu+8hno3cu+8hno3 3( (稀稀)=3cu(no)=3cu(no3 3) )2 2+2no+4h+2no+4h2 2o o6e6e- -二、氧化还原反应与四种基本

4、反应类型间的关系二、氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系1.1.一定属于氧化还原反应的是一定属于氧化还原反应的是_。2.2.一定不属于氧化还原反应的是一定不属于氧化还原反应的是_。3.3.属于氧化还原反应的常见化合反应的共同点是：有属于氧化还原反应的常见化合反应的共同点是：有_。4.4.属于氧化还原反应的常见分解反应的共同点是：属于氧化还原反应的常见分解反应的共同点是：_。置换反应置换反应复复分解反应分解反应单质参单质参加加有单质生有单质生成成三、常见的氧化剂和还原剂三、常见的氧化剂和还原剂1.1.常见氧化剂常见氧化剂常见氧化剂包括某些活泼的非金属单质、元素处于高价时的常见氧化剂包括某些活泼

5、的非金属单质、元素处于高价时的物质、过氧化物等。如：物质、过氧化物等。如：氧化剂氧化剂 cl cl2 2 浓硫酸浓硫酸 hnohno3 3 kmnokmno4 4 还原产物还原产物 _ _ _ _ _ _ _ _clcl- -soso2 2no(nono(no2 2) )mnmn2+2+2.2.常见还原剂常见还原剂常见还原剂包括活泼的金属单质、某些活泼的非金属单质、常见还原剂包括活泼的金属单质、某些活泼的非金属单质、元素处于低价态时的物质等。如：元素处于低价态时的物质等。如：还原剂还原剂 zn h zn h2 2 coco 氧化产物氧化产物 _ _ _ _ _znzn2+2+h h2 2o o

6、coco2 23.3.具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性其中：其中：fefe2 2、 主要表现主要表现_性，性，h h2 2o o2 2主要表现主要表现_性。性。具有中间价态具有中间价态的物质的物质 氧化产物氧化产物 还原产物还原产物 fefe2 2 _h h2 2o o2 2 _fefe3 3 23so24sofefes s o o2 2 h h2 2o o 23so还原还原氧化氧化1.1.有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。 ( )( )【分析【分析】同素异形体之间的转化不是氧

7、化还原反应。如同素异形体之间的转化不是氧化还原反应。如3o3o2 2 2o 2o3 3。2.2.金属阳离子一定只具有氧化性。金属阳离子一定只具有氧化性。( )( )【分析【分析】fefe2 2既具有氧化性又具有还原性。既具有氧化性又具有还原性。放电放电=3.3.氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。被还原。( )( )【分析【分析】发生氧化反应和还原反应的可能是同一种元素，如发生氧化反应和还原反应的可能是同一种元素，如clcl2 2+h+h2 2o=hclo+hclo=hclo+hcl。4.4.氧化还原反应中的反应物，不是氧

8、化剂就是还原剂。氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。( )( )【分析【分析】有些反应物既不是氧化剂也不是还原剂，如有些反应物既不是氧化剂也不是还原剂，如clcl2 2+h+h2 2o=hclo+hclo=hclo+hcl中的中的h h2 2o o。5.5.某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。还原。( )( )【分析【分析】元素从游离态变为化合态，化合价可能升高，也可元素从游离态变为化合态，化合价可能升高，也可能降低，如能降低，如fe+cufe+cu2+2+=fe=fe2+2+cu+cu、clcl2 2+2br+2

9、br- -=2cl=2cl- -+br+br2 2。 氧化还原反应中的主要规律氧化还原反应中的主要规律1.“1.“质量守恒、电子守恒质量守恒、电子守恒”规律规律(1)(1)质量守恒：反应前后元素的种类和质量不变。质量守恒：反应前后元素的种类和质量不变。(2)(2)电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还数。这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。原反应计算的依据。2.“2.“价态归中，互不交叉价态归中，互不交叉”规律规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时

10、可总结为：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为：价态相邻能共存，价态相间能归中，价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，价升价降只靠拢。归中价态不交叉，价升价降只靠拢。如：如：3.“3.“强易弱难，先强后弱强易弱难，先强后弱”规律规律在浓度相差不大的溶液中：在浓度相差不大的溶液中：(1)(1)同时含有几种还原剂时同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如：在如：在febrfebr2 2溶液中通入少量溶液中通入少量clcl2 2时，因为还原性时，因为还原性fefe2 2brbr，所以所以fefe2 2先与先与clcl2 2反应

11、。反应。加入氧化剂加入氧化剂(2)(2)同时含有几种氧化剂时同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如：在含有如：在含有fefe3 3、cucu2 2、h h的溶液中加入铁粉，因为氧化性的溶液中加入铁粉，因为氧化性fefe3 3cucu2 2h h，所以铁粉先与，所以铁粉先与fefe3 3反应，然后依次为反应，然后依次为cucu2 2、h h。加入还原剂加入还原剂【高考警示钟【高考警示钟】(1)(1)同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是不同的物质，也可能是同种物质，氧化产物和还原产可能是不同的物质，也

12、可能是同种物质，氧化产物和还原产物也有可能是同一种物质或不同的物质。如反应物也有可能是同一种物质或不同的物质。如反应clcl2 2+h+h2 2o o=hclo+hclhclo+hcl中，氧化剂和还原剂均为中，氧化剂和还原剂均为clcl2 2，反应，反应2na2na2 2s+nas+na2 2soso3 3+ +6hcl=6nacl+3s+3h6hcl=6nacl+3s+3h2 2o o中，氧化产物和还原产物均为中，氧化产物和还原产物均为s s。(2)(2)有中间价态的不同物质间不一定发生归中反应，如有中间价态的不同物质间不一定发生归中反应，如s s和和soso3 3间就不发生反应。间就不发生

13、反应。【典例【典例1 1】根据表中信息，判断下列叙述中正确的是】根据表中信息，判断下列叙述中正确的是( )( )序号序号氧化剂氧化剂还原剂还原剂其他反应物其他反应物产物产物产物产物clcl2 2feifei2 2/ /clcl- -kmnokmno4 4h h2 2o o2 2h h2 2soso4 4mnmn2+2+o o2 2h h2 2o o2 2fefe2+2+/ /fefe3+3+a.a.表中表中组反应可能有一种或两种元素被氧化组反应可能有一种或两种元素被氧化b.b.中中mnmn2+2+为氧化产物，为氧化产物，o o2 2为还原产物为还原产物c.c.表中表中组反应的离子方程式配平为：

14、组反应的离子方程式配平为：d.d.表中表中组反应的氧化产物是组反应的氧化产物是h h2 2o o，每生成，每生成1 mol h1 mol h2 2o o，电子转，电子转移数目是移数目是2 2na a【解题指南【解题指南】解答本题要注意以下两点：解答本题要注意以下两点：(1)fei(1)fei2 2与与clcl2 2的相对量不同，发生反应的方程式不同。的相对量不同，发生反应的方程式不同。(2)h(2)h2 2o o2 2作氧化剂时，还原产物为作氧化剂时，还原产物为h h2 2o o，作还原剂时，氧化产物，作还原剂时，氧化产物为为o o2 2。2422222mno3h o6h2mn4o6h o 【

15、解析【解析】选选a a。选项选项分析分析结论结论a a clcl2 2与与feifei2 2反应，反应，clcl2 2少量时，只氧化少量时，只氧化i i- -；足量；足量时，可氧化时，可氧化fefe2+2+和和i i- - 正确正确 b b 由由kmnokmno4 4变成变成mnmn2+2+，知，知mnmn元素化合价降低，故元素化合价降低，故mnmn2+2+应是还原产物；应是还原产物；h h2 2o o2 2是还原剂，是还原剂，o o元素化元素化合价升高，知合价升高，知o o2 2为氧化产物为氧化产物 错误错误 c c 不符合得失电子守恒不符合得失电子守恒 错误错误 选项选项分析分析结论结论d

16、 d 组中反应的离子方程式为组中反应的离子方程式为h h2 2o o2 2+2fe+2fe2+2+2h+2h+ + =2h=2h2 2o+2feo+2fe3+3+，h h2 2o o2 2是氧化剂，是氧化剂，h h2 2o o是还原产是还原产物，每生成物，每生成1 mol h1 mol h2 2o o电子转移数目为电子转移数目为na a 错误错误 【互动探究【互动探究】(1)(1)组反应中，若两种物质的物质的量之比为组反应中，若两种物质的物质的量之比为1111，反应的，反应的离子方程式该如何书写？离子方程式该如何书写？提示：提示：两种物质的物质的量之比为两种物质的物质的量之比为1111时，时，

17、 i i- -完全被氧化，完全被氧化，fefe2+2+未被氧化，离子方程式为未被氧化，离子方程式为clcl2 2+2i+2i- -=i=i2 2+2cl+2cl- -。(2)(2)请举出一个请举出一个h h2 2o o2 2既作氧化剂又作还原剂的化学反应，写出既作氧化剂又作还原剂的化学反应，写出反应方程式。反应方程式。提示提示：2h2h2 2o o2 2 2h2h2 2o+oo+o2 2mnomno2 2=【变式备选【变式备选】美日科学家因在研究美日科学家因在研究“钯催化交叉偶联反应钯催化交叉偶联反应”所作出的杰出贡献，获得了所作出的杰出贡献，获得了20102010年诺贝尔化学奖。钯的化合年诺

18、贝尔化学奖。钯的化合物物pdclpdcl2 2通过化学反应可用来检测有毒气体通过化学反应可用来检测有毒气体coco，该反应的反应，该反应的反应物与生成物有：物与生成物有：coco、pdpd、h h2 2o o、hclhcl、pdclpdcl2 2和一种未知物质和一种未知物质x x。下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是( )( )a a反应中转移的电子为反应中转移的电子为1 mol1 mol时，生成时，生成 2 mol2 mol物质物质x x b b未知物质未知物质x x为为coco2 2c c反应中反应中coco作还原剂作还原剂d d题述反应条件下还原性：题述反应条件下还原性：copdco

19、pd【解析【解析】选选a a。钯的化合物。钯的化合物pdclpdcl2 2通过化学反应可用来检测有通过化学反应可用来检测有毒气体毒气体coco，说明，说明pdclpdcl2 2作反应物，作反应物，pdpd化合价降低，那么化合价降低，那么coco中碳中碳元素化合价升高，发生反应的化学方程式为：元素化合价升高，发生反应的化学方程式为：co+pdclco+pdcl2 2+h+h2 2o o=co=co2 2 +pd+2hcl +pd+2hcl。x x物质为物质为coco2 2，coco作还原剂，作还原剂，pdpd为还原产为还原产物，故还原性：物，故还原性：copdcopd；反应中转移的电子为；反应中

20、转移的电子为1 mol1 mol时，生成时，生成 molmol物质物质x x，故，故a a项错误。项错误。12 物质氧化性、还原性的判断及强弱比较物质氧化性、还原性的判断及强弱比较1.1.常用依据常用依据(1)(1)依据反应原理依据反应原理还原剂还原剂 + + 氧化剂氧化剂 = = 氧化产物氧化产物 + + 还原产物还原产物（还原性强）（氧化性强）（氧化性较弱）（还原性较弱）（还原性强）（氧化性强）（氧化性较弱）（还原性较弱）得电子，化合价降低，被还原得电子，化合价降低，被还原失电子，化合价升高，被氧化失电子，化合价升高，被氧化 氧化性：氧化剂氧化产物氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产

21、物还原性：还原剂还原产物可总结为：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。可总结为：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。(2)(2)依据金属、非金属的活动性顺序依据金属、非金属的活动性顺序(3)(3)依据元素价态高低判断依据元素价态高低判断高价氧化低价还，中间价态两高价氧化低价还，中间价态两性兼性兼同种元素不同价态的物质比较，一般而言：最高价态只有氧同种元素不同价态的物质比较，一般而言：最高价态只有氧化性化性( (作氧化剂作氧化剂) )，最低价态只有还原性，最低价态只有还原性( (作还原剂作还原剂) )；中间价；中间价态既有氧化性，又有还原性态既有氧化性，又有还原性( (既可作氧化剂，又可作还原剂

22、既可作氧化剂，又可作还原剂) )。如：如：特例：在氯元素的含氧酸特例：在氯元素的含氧酸hclohclo、hclohclo2 2、hclohclo3 3、hclohclo4 4中中hclohclo的氧化性最强。的氧化性最强。(4)(4)依据元素周期表依据元素周期表从右至左从右至左从左至右从左至右非金属单质的氧化性增强非金属单质的氧化性增强相应阴离子的还原性减弱相应阴离子的还原性减弱 金属单质的还原性增强金属单质的还原性增强相应阳离子的氧化性减弱相应阳离子的氧化性减弱从从上上至至下下从从下下至至上上(5)(5)依据电化学原理依据电化学原理原电池：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极，原电池：

23、一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极，其还原性：负极正极。其还原性：负极正极。电解池：用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳电解池：用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。2.2.其他依据其他依据另外，反应条件及反应的剧烈程度、氧化还原反应的程度、另外，反应条件及反应的剧烈程度、氧化还原反应的程度、反应物本身所处的状态等其他条件也影响氧化剂的氧化性或反应物本身所处的状态等其他条件也影响氧化剂的氧化性或还原剂的还原性。还原剂的还原性。【高考警示钟【高考警示钟】(1)(1)物质氧化性

24、或还原性的强弱取决于得失电物质氧化性或还原性的强弱取决于得失电子的难易，与得失电子的数目无关。如子的难易，与得失电子的数目无关。如alal被氧化时产物为被氧化时产物为alal3+3+，失去失去3 3个电子，而个电子，而nana被氧化时产物为被氧化时产物为nana+ +，只失去，只失去1 1个电子，但个电子，但还原性还原性nanaalal。(2)(2)对于一种物质既作氧化剂、又作还原剂的反应，如对于一种物质既作氧化剂、又作还原剂的反应，如clcl2 2+h+h2 2o=hclo+hclo=hclo+hcl，不能根据反应方程式判断物质氧化性、，不能根据反应方程式判断物质氧化性、还原性的强弱。还原性

25、的强弱。(3)(3)元素处于最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性，元素处于最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性，如如nana+ +、soso4 42 2- -；同理，元素处于最低价态时也不一定具有强还；同理，元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。原性。【拓展延伸【拓展延伸】氧化性、还原性强弱判断的其他依据氧化性、还原性强弱判断的其他依据(1)(1)依据反应条件及反应的剧烈程度依据反应条件及反应的剧烈程度反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物性越强，如是否加热、反应温度

26、高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。浓度大小等。例如例如：2na+2h2na+2h2 2o=2naoh+ho=2naoh+h2 2，mg+2hmg+2h2 2o mg(oh)o mg(oh)2 2+h+h2 2由上述反应条件的不同，可判断还原性：由上述反应条件的不同，可判断还原性：nanamgmg。=(2)(2)依据氧化还原反应的程度依据氧化还原反应的程度相同条件下：相同条件下：不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。化性强。例如：根据例如：根据2fe+3cl2fe+3cl2 2 2fecl 2fecl3 3，fe+s fes

27、fe+s fes，可以推知氧化性：可以推知氧化性：clcl2 2s s。不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。原性强。例如：根据例如：根据cu+2fecu+2fe3+ 3+ =cu=cu2+2+2fe+2fe2+2+，3zn+2fe3zn+2fe3+3+=3zn=3zn2+2+2fe+2fe，可以推知还原性：，可以推知还原性：znzncucu。点燃点燃=高温高温=(3)(3)依据反应物本身所处的状态判断依据反应物本身所处的状态判断反应物反应物( (氧化剂或还原剂氧化剂或还原剂) )本身的浓度越大，温度越高，相应本身的浓度越大

28、，温度越高，相应的氧化性或还原性越强。如：氧化性的氧化性或还原性越强。如：氧化性hnohno3 3( (浓浓) )hnohno3 3( (稀稀) )，hnohno3 3( (热、浓热、浓) )hnohno3 3( (冷、浓冷、浓) )。(4)(4)依据反应物所处的介质判断依据反应物所处的介质判断nono3 3- -、mnomno4 4- -、cloclo- -在酸性条件下的氧化性比在中性或碱性条件在酸性条件下的氧化性比在中性或碱性条件下要强。下要强。【典例【典例2 2】已知：】已知：a+ba+b2+2+=a=a2+2+b+bd+2hd+2h2 2o=d(oh)o=d(oh)2 2+h+h2 2

29、以以b b、e e为电极与为电极与e e的盐溶液组成原电池，电极反应为：的盐溶液组成原电池，电极反应为：e e2+2+2e+2e- -=e=e，b b2e2e- -=b=b2+2+下列说法中正确的是下列说法中正确的是( )( )a.a.氧化性氧化性e e2+2+b b2+2+a a2+2+d d2+2+b.b.氧化性氧化性d d2+2+e e2+2+a a2+2+b b2+2+c.c.反应反应e+ae+a2+2+=a+e=a+e2+2+能够进行能够进行d.d.提取某废水中含有的少量提取某废水中含有的少量a a2+2+时可以选用时可以选用d d【解题指南【解题指南】解答本题要注意以下两点：解答本

30、题要注意以下两点：(1)(1)原电池中相对较活泼的金属为负极，发生氧化反应。原电池中相对较活泼的金属为负极，发生氧化反应。(2)(2)与水反应的活泼金属不能置换出溶液中的金属。与水反应的活泼金属不能置换出溶液中的金属。【解析【解析】选选a a。分析三个反应事实可得如下结论：。分析三个反应事实可得如下结论：反应反应 结论结论 氧化剂：氧化剂：b b2+2+，氧化产物：，氧化产物：a a2+2+，氧化性：，氧化性：b b2+2+aa2+2+ d d能置换出能置换出h h2 2o o中的氢，说明中的氢，说明d d为活泼金属，为活泼金属，d d2+2+的的氧化性非常弱氧化性非常弱 由电极反应知，由电极

31、反应知，b b为原电池负极，所以金属活动为原电池负极，所以金属活动性性bebe，氧化性，氧化性e e2+2+b b2+2+；正极反应为：；正极反应为：e e2+2+2e+2e- -=e=e，说明阳离子氧化性，说明阳离子氧化性e e2+2+h h+ + 综合三个结论可知氧化性强弱顺序为综合三个结论可知氧化性强弱顺序为e e2+2+b b2+2+aa2+2+dd2+2+。c c项，若发生反应项，若发生反应e+ae+a2+ 2+ =a+e=a+e2+2+，则氧化性：，则氧化性：a a2+2+ee2+2+，与题干事实不符，所以该反应不能进行；，与题干事实不符，所以该反应不能进行；d d项，虽然项，虽然

32、d d比比a a活泼，但活泼，但d d能与能与h h2 2o o反应，所以不能用反应，所以不能用d d来置换来置换溶液中的溶液中的a a2+2+。【技巧点拨【技巧点拨】已知物质的氧化性或者还原性的强弱关系，判已知物质的氧化性或者还原性的强弱关系，判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法(1)(1)先假设反应成立；先假设反应成立；(2)(2)然后根据氧化性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂然后根据氧化性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂还原产物规律，列出假设反应中的上述关系；还原产物规律，列出假设反应中的上述关系；(3)(3)结合题干条件判断该结论是否符合事

33、实。结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实，则反应成立；反之，则不成立。符合事实，则反应成立；反之，则不成立。【变式训练【变式训练】在一定条件下，下列微粒的还原性顺序为在一定条件下，下列微粒的还原性顺序为clclbrbrfefe2+2+i isoso2 2, ,由此判断以下各反应在溶液中不能发生由此判断以下各反应在溶液中不能发生的是的是( )( )a ab bc cd d3222242feso2h o2feso4h2322fecl2fe2cl242222br4hsosobr2h o22224iso2h o4hso2i【解析【解析】选选c c。由题意由题意“clclbrbrfefe2+2+

34、i isoso2 2”,”,知还原知还原性性brbrsoso2 2，c c项违背了还原反应的强弱规律，正确的写法应项违背了还原反应的强弱规律，正确的写法应为：为： soso2 2+br+br2 2+2h+2h2 2o=2bro=2br- -+4h+4h+ + +24so 氧化还原反应方程式的配平及有关计算氧化还原反应方程式的配平及有关计算1.1.氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平化合价升降法化合价升降法(1)(1)基本步骤基本步骤确定氧化剂与还原剂的化学计量数确定氧化剂与还原剂的化学计量数 观察法配平其他物质的化学计量数观察法配平其他物质的化学计量数 检查质量、电荷、电子是否分别

35、守恒检查质量、电荷、电子是否分别守恒通过求最小公倍数使化合价升降总值相等通过求最小公倍数使化合价升降总值相等 标明反应前后化合价有变化的元素的化合价标明反应前后化合价有变化的元素的化合价 标标等等定定平平查查(2)(2)示例示例如配平如配平cu +cu +hnohno3 3( (稀稀 )cu(nocu(no3 3) )2 2 + +no+no+h h2 2o o。先配平含变价元素物质的化学计量数：先配平含变价元素物质的化学计量数：参加氧化还原反应的元素为铜和氮两种元素，则有参加氧化还原反应的元素为铜和氮两种元素，则有cu(0) cu(+2) cu(0) cu(+2) 化合价升化合价升2 23

36、3n (+5) n (+2) n (+5) n (+2) 化合价降化合价降3 32 23cu+2hno3cu+2hno3 3( (稀稀)3cu(no)3cu(no3 3) )2 2 +2no+ +2no+h h2 2o o。根据原子守恒，观察法配平其他物质的化学计量数。化学根据原子守恒，观察法配平其他物质的化学计量数。化学方程式为：方程式为：3cu +8hno3cu +8hno3 3( (稀稀)=3cu(no)=3cu(no3 3) )2 2+2no+4h+2no+4h2 2o o。2.2.电子守恒在计算中的应用电子守恒在计算中的应用应用电子守恒解题的一般步骤为：应用电子守恒解题的一般步骤为：

37、(1)(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物(2)(2)找准一个原子或离子得失电子数。找准一个原子或离子得失电子数。( (注意化学式中粒子的注意化学式中粒子的个数个数) )(3)(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式n(n(氧化剂氧化剂) )变价原子个数变价原子个数化合价变化值化合价变化值( (高价低价的绝高价低价的绝对值对值)=n()=n(还原剂还原剂) )变价原子个数变价原子个数化合价变化值化合价变化值( (高价低高价低价的绝对值价的绝对值) )。【高考警示钟【高考警示钟】(

38、1)(1)注意特殊物质中元素的化合价，如注意特殊物质中元素的化合价，如nana2 2o o2 2中中氧元素、氧元素、fesfes2 2中硫元素的化合价均为中硫元素的化合价均为-1-1。(2)(2)配平化学方程式时，化学计量数配平化学方程式时，化学计量数“1”1”也必须填写在空格也必须填写在空格里。里。(3)(3)依据电子得失守恒列等式时容易忽略变价原子的个数。依据电子得失守恒列等式时容易忽略变价原子的个数。【拓展延伸【拓展延伸】配平化学方程式的其他方法配平化学方程式的其他方法(1)(1)缺项氧化还原反应方程式的配平缺项氧化还原反应方程式的配平特点特点缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有

39、写出来，缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱。此类配平要求写出未知物质的化学式，一般为水、酸或碱。此类配平要求写出未知物质的化学式，再对方程式进行配平。再对方程式进行配平。方法方法先用先用“化合价升降法化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。补项原则补项原则a.a.酸性条件下，缺酸性条件下，缺h(h(氢氢) )或多或多o(o(氧氧) )补补h h，少，少o (o (氧氧) )补补h h2 2o(o(水水) )；b. b

40、. 碱性条件下，缺碱性条件下，缺h(h(氢氢) )或多或多o(o(氧氧) )补补h h2 2o(o(水水) )，少，少o(o(氧氧) )补补ohoh。示例示例如配平如配平kmnokmno4 4 + +knokno2 2+ +( )( ) mnsomnso4 4 + +k k2 2soso4 4+ +knokno3 3+ +h h2 2o o。a.a.先配平含变价元素物质的化学计量数：先配平含变价元素物质的化学计量数：参加氧化还原反应的元素为锰和氮两种元素，则有参加氧化还原反应的元素为锰和氮两种元素，则有mn(+7) mn(+2) mn(+7) mn(+2) 化合价降化合价降5 52 2n (+

41、3) n (+5) n (+3) n (+5) 化合价升化合价升2 25 52kmno2kmno4 4+5kno+5kno2 2+ +( )( )2mnso2mnso4 4+ +k k2 2soso4 4+5kno+5kno3 3+ +h h2 2o ob.b.由于生成物中多出了由于生成物中多出了soso4 42 2- -和和h h，则反应物，则反应物( )( )内为内为h h2 2soso4 4，且化学计量数为且化学计量数为3 3，由此推知，由此推知h h2 2o o的化学计量数为的化学计量数为3 3。化学方程式为：化学方程式为：2kmno2kmno4 4+5kno+5kno2 2+3h+3

42、h2 2soso4 4 =2mnso=2mnso4 4+k+k2 2soso4 4+5kno+5kno3 3+3h+3h2 2o o(2)(2)定定“1”1”配平法配平法该方法一般适用于氧化剂含有氧元素的氧化还原反应。一般该方法一般适用于氧化剂含有氧元素的氧化还原反应。一般步骤为：步骤为：将反应物中氧化剂的化学计量数定为将反应物中氧化剂的化学计量数定为1 1，将还原剂的化学计，将还原剂的化学计量数定为量数定为x x；根据质量守恒定律用根据质量守恒定律用x x的代数式表示其他物质的化学计量数；的代数式表示其他物质的化学计量数；由方程式左右两边氧原子个数相等从而列出含有由方程式左右两边氧原子个数相

43、等从而列出含有x x的方程式，的方程式，解方程式求出解方程式求出x x；将将x x值代入化学方程式，若化学计量数为分数，把各化学计量值代入化学方程式，若化学计量数为分数，把各化学计量数化为整数。数化为整数。如配平如配平mnomno2 2+ +hihimnimni2 2+ +i i2 2+ +h h2 2o o。分析：设分析：设mnomno2 2的化学计量数为的化学计量数为1 1，hihi的化学计量数为的化学计量数为x x。根据质。根据质量守恒得出量守恒得出mnimni2 2的化学计量数为的化学计量数为1 1，i i2 2的化学计量数为的化学计量数为(x-2)/2(x-2)/2，h h2 2o

44、o的化学计量数为的化学计量数为x/2x/2。由方程式两边氧原子个数相等得。由方程式两边氧原子个数相等得x/2=2x/2=2，则则x=4x=4。把。把x=4x=4代入方程式得：代入方程式得：mnomno2 2+4hi=mni+4hi=mni2 2+i+i2 2+ +2h2h2 2o o。【典例【典例3 3】(2011(2011大纲版全国卷大纲版全国卷) )某含铬某含铬(cr(cr2 2o o7 72 2- -) )废水用硫酸亚废水用硫酸亚铁铵铁铵fesofeso4 4(nh(nh4 4) )2 2soso4 46h6h2 2o o处理，反应中铁元素和铬元素处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀

45、。该沉淀经干燥后得到完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到n mol feofen mol feofey ycrcrx xo o3 3，不，不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是( )( )a.a.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x) moln(2-x) molb.b.处理废水中处理废水中crcr2 2o o7 72 2- -的物质的量为的物质的量为 molmolc.c.反应中发生转移的电子数为反应中发生转移的电子数为3nx mol3nx mold.d.在在feofefeofey ycrcrx xo o3 3中，中，3x=

46、y3x=ynx2【解题指南【解题指南】解答本题要注意以下两点：解答本题要注意以下两点：(1)(1)铁元素由铁元素由+2+2价被氧化为价被氧化为+3+3价，铬元素由价，铬元素由+6+6价被还原为价被还原为+3+3价。价。(2)(2)根据原子守恒推算硫酸亚铁铵和根据原子守恒推算硫酸亚铁铵和crcr2 2o o7 72 2- -的物质的量。的物质的量。【解析【解析】选选a a。由铁原子和铬原子守恒可知消耗硫酸亚铁铵的物。由铁原子和铬原子守恒可知消耗硫酸亚铁铵的物质的量为质的量为n(1+y) moln(1+y) mol，处理废水中，处理废水中crcr2 2o o7 72 2- -的物质的量为的物质的量

47、为 molmol，a a项错误，项错误，b b项正确；项正确；crcr2 2o o7 72 2- -具有强氧化性，具有强氧化性，fefe2+2+具有还原性，二具有还原性，二者作用后铁元素由者作用后铁元素由+2+2价被氧化为价被氧化为+3+3价，失电子总数为价，失电子总数为nyny mol mol，铬，铬元素由元素由+6+6价被还原为价被还原为+3+3价，得电子总数为价，得电子总数为3nx mol3nx mol，再由得失电，再由得失电子数相等得子数相等得3x=y3x=y，c c、d d项正确。项正确。nx2【变式训练【变式训练】(2012(2012济宁模拟济宁模拟) )已知某强氧化剂已知某强氧化

48、剂ro(oh)ro(oh)2 2 2 2+ +中中的元素的元素r r可被亚硫酸钠还原到较低价态。若把可被亚硫酸钠还原到较低价态。若把1.21.21010-3-3 mol mol ro(oh)ro(oh)2 22+2+还原，需要消耗还原，需要消耗6 ml6 ml 0.2 mol/l 0.2 mol/l的亚硫酸钠溶液，的亚硫酸钠溶液，则反应后则反应后r r的化合价为的化合价为( )( )a.0 b.+2 c.+3 d.+4a.0 b.+2 c.+3 d.+4【解析【解析】选选d d。由题意可知，。由题意可知，ro(oh)ro(oh)2 2 2 2+ +是氧化剂，是氧化剂，r r元素的化元素的化合价

49、降低，亚硫酸钠是还原剂，硫元素的化合价由合价降低，亚硫酸钠是还原剂，硫元素的化合价由+4+4价升高到价升高到+6+6价，则根据电子得失守恒可得：价，则根据电子得失守恒可得：1.21.21010-3-3(6-x)=6(6-x)=61010-3-30.20.2(6-4)(6-4)x=4x=4，故选，故选d d。【解题技巧【解题技巧1 1】守恒法解决多步反应的计算问题守恒法解决多步反应的计算问题1.1.优点优点利用守恒法解题可避免分析繁琐的反应过程和排除细枝末节利用守恒法解题可避免分析繁琐的反应过程和排除细枝末节的干扰，可不写化学方程式；可以不管中间过程，直接从始的干扰，可不写化学方程式；可以不管中

50、间过程，直接从始态和终态找出其中特有的守恒关系，能更快、更便捷地解决态和终态找出其中特有的守恒关系，能更快、更便捷地解决有关问题，提高解题的速度和准确度。有关问题，提高解题的速度和准确度。2.2.解题关键解题关键守恒法解题成功的关键在于从诸多变化和繁杂数据中寻找某守恒法解题成功的关键在于从诸多变化和繁杂数据中寻找某一不变的物理量及其对应关系。在解题时，首先必须明确每一不变的物理量及其对应关系。在解题时，首先必须明确每一种守恒法的特点，然后挖掘题目中存在的守恒关系，最后一种守恒法的特点，然后挖掘题目中存在的守恒关系，最后巧妙地选取方法，正确地解答题目。巧妙地选取方法，正确地解答题目。 3.3.常

51、见类型常见类型(1)(1)任何化学反应中任何化学反应中 质量守恒质量守恒此守恒包括三点：此守恒包括三点：情境情境 守恒关系守恒关系 在一个具在一个具体的化学体的化学反应中反应中 由于反应前后总质量不变，因此涉及到与质量由于反应前后总质量不变，因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。如：有关的问题可考虑质量守恒法。如：20 g a20 g a和和8 g b8 g b恰好完全反应生成恰好完全反应生成16 g c16 g c和和0.5 mol d,0.5 mol d,则则0.5 mol d0.5 mol d的质量为的质量为12 g12 g。 存在存在情境情境 守恒关系守恒关系 在某一具在某一具体

52、的化学体的化学反应过程反应过程中中某一元素某一元素( (或原子或原子团或原子或原子团) )的质量或数目是不变的，即的质量或数目是不变的，即我们常用的元素守恒法或物料守恒法。如：一定质量的我们常用的元素守恒法或物料守恒法。如：一定质量的fefe、feofeo、fefe2 2o o3 3、fefe3 3o o4 4的混合物恰好完全溶解于的混合物恰好完全溶解于50 ml50 ml 1 mol/l1 mol/l的硫酸，再向溶液中加入的硫酸，再向溶液中加入kscnkscn溶液，溶液不变红，溶液，溶液不变红，则溶液中则溶液中n(feson(feso4 4)=n(h)=n(h2 2soso4 4)=0.05

53、 l)=0.05 l1 mol/l=1 mol/l=0.05 mol0.05 mol。 在某些复在某些复杂的多步杂的多步化学反应化学反应中中 某些元素的质量或浓度等没有发生变化，因此涉及到多某些元素的质量或浓度等没有发生变化，因此涉及到多步复杂的化学过程的问题可考虑利用元素守恒法。如：步复杂的化学过程的问题可考虑利用元素守恒法。如：工业上采用氨氧化法制硝酸，进行有关计算时，根据氮工业上采用氨氧化法制硝酸，进行有关计算时，根据氮原子守恒可建立如下关系：原子守恒可建立如下关系：nhnh3 3nonohnohno3 3。 (2)(2)在溶液中在溶液中 电荷守恒电荷守恒涉及到溶液涉及到溶液( (尤其是

54、混合溶液尤其是混合溶液) )中离子的物质的量或物质的量中离子的物质的量或物质的量浓度等问题可考虑电荷守恒法：即电解质溶液中的阳离子所浓度等问题可考虑电荷守恒法：即电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等。带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等。(3)(3)在氧化还原反应中在氧化还原反应中 得失电子守恒得失电子守恒涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后化合价等问题可考虑电子守恒法：即化学反应中化合价等问题可考虑电子守恒法：即化学反应中( (或系列化学或系列化学反应中反应中) )氧化剂所得电子总数等于还原

55、剂所失电子总数。氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。 存在存在存在存在1.14 g1.14 g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与与1.12 l(1.12 l(标准状况下标准状况下) )氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为则合金中铜的质量为( )( )a a9.6 g b9.6 g b6.4 g c6.4 g c3.2 g d3.2 g d1.6 g1.6 g【解析【解析】选选c c。根据得失电子守恒规律可直接找出已知量。根据得失电子守恒规律可直接找出已知量(o(o2 2) )与未

56、知量与未知量(cu(cu、ag)ag)之间的物质的量关系。之间的物质的量关系。hnohno3 3中的中的 元素首元素首先得到先得到cucu、agag失去的电子生成气体失去的电子生成气体(no(no2 2和和no)no)，生成的气体再，生成的气体再和和o o2 2反应最后又生成了反应最后又生成了hnohno3 3，整个过程的实质相当于，整个过程的实质相当于cucu、agag失失去的电子最终转移给了去的电子最终转移给了o o2 2，整个过程转移电子守恒。根据得，整个过程转移电子守恒。根据得失电子守恒规律，得失电子守恒规律，得解得：解得：m(cum(cu) )3.2 g3.2 g。5nm cu14

57、gm cu1.12 l2464 g / mol108 g / mol22.4 l/ mol，2.2.将一定量将一定量fefe和和fefe2 2o o3 3的混合物放入的混合物放入250 ml 2 moll250 ml 2 moll1 1的硝酸的硝酸溶液中，反应完全后无固体剩余，生成溶液中，反应完全后无固体剩余，生成2.24 l no2.24 l no气体气体( (标准标准状况状况) )，再向反应后的溶液中加入，再向反应后的溶液中加入1 moll1 moll1 1的的naohnaoh溶液，要溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所加使铁元素全部沉淀下来，所加naohnaoh溶液的体积最少是溶液的体积最少

58、是( )( )a a500 ml500 ml b b400 ml400 mlc c450 ml450 ml d d无法确定无法确定【解析【解析】选选b b。根据题意可知，铁元素全部沉淀下来后，溶液。根据题意可知，铁元素全部沉淀下来后，溶液中的溶质只有中的溶质只有nanonano3 3，根据电荷守恒，根据电荷守恒 ；nana来来自自naohnaoh，naohnaoh的物质的量等于溶液中的物质的量等于溶液中 的物质的量，根据的物质的量，根据氮元素守恒可知，氮元素守恒可知，hnohno3 3反应后以两种形式存在，一部分生成反应后以两种形式存在，一部分生成nono，另一部分在溶液中以，另一部分在溶液中

59、以 形式存在，因此在溶液中的形式存在，因此在溶液中的 的物质的量为：的物质的量为：所以加入所以加入naohnaoh溶液的体积为：溶液的体积为：即即400 ml400 ml。所以。所以b b项正确。项正确。3n(na )n(no )3no3no3no112.24 l0.25 l2 mol l0.4 mol22.4 l mol，1n0.4 molv0.4 lc1 mol l，1 1下列说法中正确的是下列说法中正确的是( )( )a a强氧化剂和弱还原剂易发生氧化还原反应强氧化剂和弱还原剂易发生氧化还原反应b b实验室制取氯气的反应中，氯离子通过还原反应生成氯气实验室制取氯气的反应中，氯离子通过还原

60、反应生成氯气c c由由cu(oh)cu(oh)2 2生成生成cucu2 2o o时，铜元素被还原了时，铜元素被还原了d di i、brbr、clcl的还原性依次减弱，氧化性依次增强的还原性依次减弱，氧化性依次增强【解析【解析】选选c c。a a项，强氧化剂和弱还原剂不易发生氧化还原项，强氧化剂和弱还原剂不易发生氧化还原反应，反应，a a错；错；b b项，氯离子通过氧化反应生成氯气，项，氯离子通过氧化反应生成氯气，b b错误；错误；d d项，项，i i、brbr、clcl的还原性依次减弱，但无氧化性，的还原性依次减弱，但无氧化性，d d错。错。2.2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示