高中化学必修一氧化还原反应

三氧化还原反应

1、五对概念

在氧化还原反应中，有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是:

夫电子

还原齐被氧化-------发生氧化反应------―氧化产物

11化合价升有

tt_tt

反应物兀素兀素金物质生成物

!得电子

氧化剂I__II

化合价降低’被诬原-------发生还原反应-———还原产物

氧化还原反应的实质：电子的转移（电子的得失或共用电子对的偏移

口诀：

失电子，化合价升高，被氧化（氧化反应），还原剂；

得电子，化合价降低，被还原（还原反应），氧化剂；

二、物质氧化性或还原性强弱的比较：

氧化性一得电子性，得到电子越容易一氧化性越强

还原性一失电子性，失去电子越容易一还原性越强

由此，金属原子因其最外层电子数较少，通常都容易失去电子，表现出还原性，所以，一般来说,

金属性也就是还原性；非金属原子因其最外层电子数较多，通常都容易得到电子，表现出氧化性,

所以，一般来说，非金属性也就是氧化性。

两表,一规律，

（1）根据金属活动性顺序表判断：

一般来说，越活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越容易，其阳离子得电子还原成

金属单质越难，氧化性越弱；反之，越不活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越难，其阳离子得

电子还原成金属单质越容易，氧化性越强。

金属的活动性造斫减弱比原性逐渐减弱）~~》

笈化--诺增一

（2）根据元素周期表来判断

①同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，单质的氧化性逐渐增强

②同主族从上到下元素的金属逐渐增强，单质的还原性逐渐增强

（3）根据元素周期律来判断

①非金属对应的最高价水化物的酸性越强，对应单质的氧化性越强

如酸性：HC104>H2s04>H3PO4>H2CO3>H2SiO3

单质氧化性：Cl2>S>P>C>Si

②金属对应的最高价氧化物水化物的碱性越强，对应单质的还原性越强

如碱性：NaOH>Mg（OH）2>Al（OH）3

单质还原性：Na>Mg>Al

2.根据非金属活动性顺序来判断：

一般来说，越活泼的非金属，得到电子还原成非金属阴离子越容易，其阴离子失电子氧化成单

质越难，还原性越弱。

F0ClBrISF~02-C「Bf「S2-

非金属原子的氧化性减弱非金属阴离子的还原性增强

3.根据氧化还原反应发生的规律来判断：

氧化还原反应可用如下式子表示：

失电干,讹合价升高,被黛优

II

还原剂+氧化剂一氧化产物+还原产物

I________1

有旬干，化合升降低.钺正统

（还原性强）（氧化性强）（氧化性较弱）还原性较弱）

<图3）

规律：反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性，反应物中还原剂的还原性强于

生成物中还原产物的还原性。

4.根据反应条件来判断：

当氧化剂（还原剂）与同一还原剂（氧化剂）反应时，反应越容易进行，对应的氧化剂（还原剂）

的氧化性（还原性）越强如Mn02和HC1（浓）反应需要加热才能进行，KMnO4和HC1（浓）反应不需

加热就能进行，所以KMnO4的氧化性比Mn02强

5.根据反应剧烈程度来判断：

（1）金属单质与水化合（酸）的剧烈程度越强，对应的单质的还原性越强，如Na与水反应非常剧

烈，Mg与水反应要加热才看到有气泡产生，A1与水加热现象也不明显，所以还原性：Na>Mg

>A1

6.根据同一物质被氧化或被还原的价态高低来判断：

在相同条件下，同一物质（变价单质元素）被氧化的价态越高，对应的氧化剂的氧化性越强，如：

AA

2Fe+Ch2FeCl3Fe+SFeS

氧化性：C12>S

7.根据反应剧烈程度来判断:

同一元素，一般来说，化合价越高氧化性越高，元素处于最高价态，只有氧化性，化合价越低还

原性越强；元素处于最低价只有还原性，元素处于中间价；既有氧化性又有还原性，当遇较强还

原性物质，其表现还原性，当遇到较强还原性，其表现氧化性，或者自身发生氧化还原

2

如氧化性：HNO3>HNO2，还原性：H2S>S>SO2(SO3)

8.某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关：

温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。

浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。

酸碱性：如中性环境中从不不显氧化性，酸性环境中显氧化性；又如口初04溶液的氧化性

随溶液的酸性增强而增强。

注意：物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易，与得失电子的多少无关。如

还原性：脑〉砥〉闻,氧化性：浓以收3>稀五M93。

三、氧化还原反应的五条规律

1'“两强两弱”规律：

对于自发的氧化还原反应(除高温、电解条件)，总是强氧化性物质和强还原性物质反应生成弱

氧化性物质和弱还原性物质。即氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原

产物的还原性。

____________________

I

氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物

I4

+e

氧化性：氧化剂>氧化产物还原性：还原剂>还原产物

应用1：判断微粒氧化性、还原性的相对强弱。

应用2：判断氧化还原反应能否发生。

2、"高氧'低还'中兼”规律

对于同种元素不同价态的原子而言，最高价态只具有氧化性，最低价态只具有还原性，中间价

态既具有氧化性又具有还原性。

例如：S元素

化合价：一2、0、+4、+6

代表物：H2S、S、SO2、H2so4(浓)

S元素的性质：还原性、既有氧化性又有还原性、氧化性

3、“单强离弱、单弱离强”规律

1、金属单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱；反之金属单质的还原性越弱，对应阳离子

的氧化性就越强。

K+、Ca2\Na\Mg2\Al3\Zn2\Fe2\Sn2\Pb2\(H+),Cu2\Hg2\Fe3\Ag+

------------------------------------------------------------------------A氧化性逐渐增强

2、非金属单质的氧化性越强，对应阴离子的还原性越弱；反之非金属单质的氧化性越弱，对应阴

离子的还原性就越强。

F2、(O2)、Cb、Br2,卜、S

-----------------------------►氧化性逐渐减弱

F—、(OH)>cr、Br,「、S2一

-----------------------------►还原性逐渐增强

利用此规律可比较微粒氧化性、还原性的相对强弱。

4、“价态归中，互不交叉”规律

“价态归中”是指同种元素不同价态原子间发生氧化还原反应，总是从高价态与低价态反应后生成

中间价态的物质。

(1)同种元素间不同价态的氧化还原反应发生的时候，其产物的价态既不相互交换，也不交错。如

H2s和浓硫酸反应，H2S+H2SO4(浓)===SI+SO2t+2H2OoH2s的氧化产物是S,H2SO4的还原产

物是SO2o

(2)同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应；当存在中间价态时，同种元素的高价态物质和低价

态物质才有可能发生反应，若无中间价态则不能反应。如浓硫酸和S02不能反应。

(3)同种元素的高价态氧化低价态的时候，遵循的规律可简单概括为：高到高，低到低，可以归中，

不能跨越。

a、利用此规律可准确确定氧化产物和还原产物。

例如：2H2S+SO2=3S+2H20,S元素的化合价从一2价和+4价归中到0价。

“互不交叉”是指，若反应后生成多种中间价态的产物，则遵从邻近变价，互不交叉的原则。

例如：H2S+H2so4(浓)=SI+SO2t+2H20,S元素的化合价应从一2价变化为0价，从+6价变

化为+4价。而不能认为是从一2—+4价，+6-0价。

b、可判断同种元素不同价态的原子间能否发生氧化还原反应。若有中间价态，则可能发生氧化还

原反应，若无中间价态，则不能发生氧化还原反应。

例如：SO2+H2so4(浓)，Fe2++Fe3+之间

四、常见的氧化剂和还原剂

1、常见的氧化剂

(1)活泼的非金属单质：Cl2,B。、O2、I2、S等

(2)元素处于高价时的氧化物:CO?、NO?、SO3、MnO2>PbO?等

(3)元素处于高价时的含氧酸：浓H2s0八HN03等

(4)元素处于高价时的盐：KClOs,KM*、FeC及、K2Cr2O7^

(5)过氧化物：Na2O2>H2O2等

(6)次氯酸及其盐:HC10、Ca(C10)2、NaClO等

2、常见的还原剂

(1)活泼的金属单质：Na、Mg、Al、Zn、Fe

(2)某些非金属单质：压、C、Si

(3)元素处于低价时的氧化物：CO、、S02

(4)元素处于低价时的酸：HCKHI、HSH2SO3等

(5)元素处于低价时的盐:NazS、KI、Na2sO3、FeSO4等

五、氧化还原反应的表示方法及配平

1、表示方法

(1)双线桥法：表示同种元素在反应前后得失电子的情况。用带箭头的连线从化合价升高的元素开始，指向化合

价降低的元素，再在连线上方标出电子转移的数目.

化合价降低+ne-被还原

氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物

I个

化合价升高一ne一被氧化

失去2Xe-

II

2KBr+Cl2^=Br2+2KCl

得到2Xe「

(2)单线桥法：表示反应物中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数目。在单线桥法中，箭头的指向已经表明了

电子转移的方向，因此不能再在线桥上写“得”、“失”字样.

6片

——I占燃

2Fe+3cl2m=2FeCb

2、配平的方法和步骤：

写好化学式，标明化合价；画上双箭头，列出变化价；

升降化合价，公倍求相等；观察再配平，两边添系数。

步骤：(1)标出有变价的元素反应前后的化合价.

(2)用“双桥线”连接反应前后的元素并在桥上或桥下注明化合价升降数.

(3)找出化合价升降数之间的最小公倍数，再依据以上有关原则首先配平有关物质前面的系数.

要求：(1)质量守恒：即反应前后各元素原子的种类和个数相等.

(2)氧化剂和还原剂之间电子转移关系正确.

(3)电荷守恒：反应物总电荷数与生成物总电荷数相等，且电性相同.

常见的氧化还原反应方程式的配平

(1)整体法的应用：

A.还原剂或氧化剂的所有元素完全被氧化或完全被还原，可以看成一个整体，在配平时按各元素的系数比考

虑得失电子的总数.如：

2+5H2c204+巴2s°4——_^不。4+净溪。4+坨CQ+_/。

分析：8202。4中碳元素的平均价态为+3价，都被氧化到+4价，可考虑整体法

H2c2O4中2C:+39+411义2=2X5指&C2.计量数为5

KMnQ中肠?：+7f+2J5X2指KMnQ计量数为2

B.还原剂或氧化剂的元素部分被氧化或部分被还原，不能看成一个整体，要分别考虑.如：

C/2+H2O---------HCI+HCIO

分析：氯气中的氯元素部分被还原，部分被氧化，分别考虑

@2中C/：o--l(HCZ)J1X1指HC10计量数为1

a：of+I(HC/O)TIxi指HCI计量数为i

(2)离子型氧化还原反应配平

离子型氧化还原反应配平时，遵循整体法配平的同时，还可从两边的电荷守恒出发.如

2C产+3Na2O2+0H-----------2CrOj+6而+H20

分析：％的。2中的氧元素都被还原为一2价，可用整体法

C/+：+3.+6T3X2指C/+计量数为2

Na2O2中20:-1——2J1x2=2义3指Ng。？计量数为3

根据电荷守恒，用观察法配平其他化学计量数：

i++

2Cr3Na2O2+A_OH-ICrO^+_6_A^+JJi2O

六、氧化还原反应的计算

1、氧化还原反应中各中量比例的计算

①一般氧化还原的计算

例1：在反应KC1C）3+6HC1=KC1+3c3H2。中氧化产物和还原产物的物质的量之比为（）

A、1：3B、1：5C、5：1D,1：1

变式1：在反应8NH3+3CL=6NH4C1+N2中，被氧化的氨和未被氧化的氨的质量比是（）

A.3：1B,1：3C.1：1D.3：8

②歧化反应的计算

例1：02在强碱条件下与NaOH的反应如下：3C12+6NaOH=5NaCl+NaC103+3H2O,氧化剂和还原剂的

物质的量之比为（）

A、1：3B、1：5C、5：1D、1：1

变式2.工业制漂白粉的化学方程：2Ca（OH）2+4C12=CaC12+Ca（ClO）2+2H2。氧化剂和还原剂的物质的量之比为

（）

A、1：3B、1：2C、2：1D,1：1

2.氧化还原的顺序问题计算

例1：某溶液中C「、Br>:T三者个数之比是1:2:3,通入一定量的CL，当反应完成后，该比值变为3:2:1,则

反应的Cb与原溶液中「的个数之比是（）

A.1:2B.1:3C.1:4D.1:6

七、氧化还原反应的几个不一定

1.某元素由化合态变成游离态时，该元素不一定被还原，如2H2。=H2?+O2T中，氢元素被还原，氧元素被氧化

2.有单质参与或有单质生成的反应不一定是氧化还原反应，如2O2+Ch=2O3同时有单质参与反应也有单质生成

3.在氧化还原中，非金属单质不一定只作氧化剂，大部分非金属单质既有氧化性也有还原性，只是以氧化性为主。

但是F2只有氧化性

4.氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂，在氧化还原中一定有氧化剂和还原剂

5.含有最高价元素的物质不一定都有氧化性，如H2cCh、CO?、碳酸的盐等

6.在氧化还原反应中，一种元素被还原，另一种元素被氧化，如过氧化钠与水的反应中，过氧根化合价既升高又

降低

练习题

一.选择题

1.下列反应中，属于氧化还原反应的是（)o(多选)

△,

A.2NaHC03^=Na2C03+H20t+C02tB.KC1O3+6HC1(浓)==KC1+3H20+3C1"

D.MnO2+4HCl(i^)^^MnCl2+Cl2t+2H20

C.C02+Ca（OH）==CaC031+H20

2.在氧化还原反应中，水作为氧化剂的是（)o

A.C+HzO空气C0+H

2B.3N02+H20==2HN03+N0

C.2Na202+2H20==4Na0H+02tD.2F2+2H20==4HF+02

3.下列反应中属于氧化还原反应的是（

△

A.NH4HC03^=NH3t+C02t+H20B.Na20+H20=2Na0H

电解，,

C.Na2C03+H2S04=Na2S04+C02t+H20D.2H20=2H2t+02t

4.下列变化过程属于氧化反应的是（）。

A.HCl-艮B.Mg-Mg2+C.CJ,--AgClD.CuO-Cu

5.某元素在化学反应中由化合态（化合物）变为游离态（单质），则该元素（）。

A.一定被氧化B.一定被还原

C.可能被氧化也可能被还原D.以上都不是

6.下列叙述中正确的是（）。

A.含金属元素的离子，不一定都是阳离子

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

7.氧化还原反应是一类重要的化学反应，广泛存在于自然界中，对人们的生产、生活有着十分重要

的作用。你认为下列对氧化还原反应的描述不正确的是（）o

A.肯定有电子转移B.肯定是有关氧元素的反应

C.肯定有元素化合价的变化D.氧化剂得到电子的总数与还原剂失去电子的总数相等

8.下列说法正确的是（）o

A.复分解反应中有的是氧化还原反应，有的不是氧化还原反应

B.置换反应有可能是非氧化还原反应

C.化合反应一定是氧化还原反应

D.分解反应不一定是氧化还原反应

9.下列反应中，盐酸既表现出还原性又表现出酸性的是（）□

A.CaC03+2HCl==CaCl2+H20+C02t

B.Fe+2HCl===FeCl2+H2t

C.MnO2+4HCl（^）==MnCl2+Cl2t+2H20

D.NaOH+HCl==NaCl+H2O

10.下面有关氧化还原反应的叙述正确的是（）o（多选）

A.金属单质在反应中只作还原剂

B.非金属单质在反应中只作氧化剂

C.金属原子失电子越多其还原性越强

D.CP比Fe"的氧化性强,Fe比Cu的还原性强

11.下列反应既是氧化还原反应又是离子反应的是（）。

A.钠在氯气中燃烧B.二氧化碳通入澄清的石灰水中

C.氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液D.锌粒放入稀硫酸中

12.已知X和Y是两种单质，它们之间的反应是X+Y==X2++Y2,现有下列叙述：①X被氧化；②X是

氧化剂；③丫?一是还原产物；④X?+具有氧化性；⑤丫?一具有还原性；⑥Y单质的氧化性比X?+的氧化性强,

在上述说法中正确的是（）o

A.①②③B.①②⑥C.①③④⑤⑥D.①③④⑤

13.下列叙述正确的是（）。

A.元素的单质一定由氧化或还原该元素的化合物制得

B.在化学反应中，得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强

C.阳离子只能得到电子被还原，阴离子只能失去电子被氧化

D.含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性

2+

14.已知「、Fe，SO?、C「和均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的顺序为：S02>r>Fe

>H2o2>cr,则下列反应不可能发生的是（）。

3+2+2+

A.2Fe+S02+2H20==2Fe+S04-+4H

B.I2+S02+2H20==H2S04+2HI

2+3+

C.2Fe+I2==2Fe+2r

D.H,02+S02==H2S04

15.从海水中可以提取漠，主要反应为2Br-+Cb==2C1+Br2,下列说法正确的是（）。

A.滨离子具有氧化性B.氯气是还原剂

C.该反应属于复分解反应D.氯气的氧化性比漠单质强

16.现有三个氧化还原反应：

（1）2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2

（2）2FeCl2+Cl2==2FeCl3

（3）2KMnO4+16HCl（浓）==2KCl+2MnC12+8HQ+5Cl2t

若某溶液中有Fe?,和「共存，要除去「而又不影响Fe?+和C「，可加入的试剂是（）。

A.Cl2B.FeCl3C.KMnO4D.HC1

17.反应4皿03（浓）+（："（：11川03）2+22）"+240,下列说法正确的是（）o

A.HNO3是氧化剂，NO2是氧化产物

B.若2moiHN03（浓）完全反应，则反应中共转移了A个电子

C.还原剂与氧化剂的物质的量比是1：4

D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2：1

)o

18.实验室制CL反应为4HC1（浓）+MnO2=4=MnCl2+Cl2t+2H20下列说法不正确的是（

A.还原剂是HC1,氧化剂是MnOz

B.每生成1molCl2,转移电子的物质的量为2mol

C.每消耗1molMn02,起还原剂作用的HC1消耗4mol

D.转移电子的物质的量为1mol时，生成标准状况下口2的体积为11.2L

二、填空题：

1.在钢铁的冶炼中，常用CO气体通入红热的氧化铁中，发生的反应是：Fe203+3C0^^2Fe+3C02o

请填空：

（1）在上述反应中，元素的化合价升高，则该元素的原子电子，发生氧化反应；

而元素的化合价降低，则该元素的原子电子，发生________反应。

（2）该反应中是氧化剂，发生了反应；是还原剂，发生了反应。

2.从下列各组反应对比中，判断哪种粒子的氧化性最强，哪种粒子的还原性最强。

（1）铁钉浸入CuSO,溶液后，表面会附有红色物质；铜丝浸入AgNOs溶液后，表面会附有银白色物

质。则在Cu、Fe、Ag中，的还原性最强；在Cu，Fe2\Ag*中，的氧化性最强。

（2）铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质（FeCL）,而在盐酸中生成淡绿色溶液（FeCIJo则在

氯气分子（CL）、氯离子、氢离子中，具有氧化性，的氧化性最强。

3.水（HQ）在很多化学反应中具有极其重要的作用。请研究下列水参与的氧化还原反应。

①NaH+HQ==NaOH+H2t②2Na202+2Hz0==4Na0H+02t

③Na+2HzO==2NaOH+H2t(4)3N02+H20==2HN03+N0

通电

⑤2H?0=^=2H"+02f@2F2+2H20==4HF+02

（1）水只作氧化剂的是;水只作还原剂的是;水既作氧化剂，又作还原剂的是

;水既不作氧化剂，又不是还原剂的是。

（2）水作氧化剂时，被还原的元素是,水作还原剂时，被氧化的元素是。

（3）写出化学方程式②的离子方程式。

4.KClOs和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表示为:

2KC1O3+4HC1（浓）==2KC1+2c102f+C12t+2H20o

（1）请分析该反应中电子转移的情况（用双线桥法表示）。

（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是（填序号）。

①只有还原性②还原性和酸性③只有氧化性④氧化性和酸性

（3）若产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为molo

参考答案与解析：

一、选择题

1.BD【解析】分别讨论以上几个反应化合价的变化情况：

+1+1+4-2+1+4—2+1—2+4—2

A中，2NaHCC)3^Na2CO3+H2OT+CO2T,各元素化合价均未发生变化，属于非氧化还原反应。

+1+5-2+1-1+1-1+1-20

B中，KClO3+6HCl(^)==KC1+3H20+3Cl2T,氯元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应。

+4-2+2-2+1+2+4-2+1-2

C中，C02+Ca(OH)2==CaC03+H2O,各元素的化合价均未发生变化，属于非氧化还原反应。

+4-2+1-1△+2-10+1-2

D中，Mn02+4HCl(^)MnCl2+Cl2T+2H2O,锦元素和氧元素的化合价均发生了变化，属于氧化还

原反应。

2.A

3.D【解析】D选项中，元素化合价的变化情况为：H—H,0-0

4.B【解析】氧化反应是元素化合价升高的反应，B项中蝇元素的化合价由0价升高到+2价。

5.C【解析】单质中元素化合价为0价，而化合物中元素的化合价可能为负价也可能为正价，所以

由化合态变为游离态的元素，化合价可能升高也可能降低，也就是说，既可能被氧化又可能被还原。

6.A【解析】A中，像MnOJ等含有金属元素，但它是阴离子；B中，某些非金属单质在氧化还原反

应中也可作还原剂，如HZ+CUOACU+HZO；C中，元素从化合态变为游离态，化合价可能升高，如

HC1-CL，也可能降低，如CuO-Cu；D中，当Fe"-Fe?+时，没有生成金属单质。

占燃

7.B【解析】举出反例，如H?+C12^=2HC1属于氧化还原反应但无氧元素参与。

8.D【解析】复分解反应都不是氧化还原反应；置换反应都是氧化还原反应；分解反应、化合反应

部分是氧化还原反应。

9.C【解析】C中生成CL,盐酸表现出还原性，生成MnCl”盐酸表现出酸性。

10.A、D【解析】元素的氧化性、还原性与元素的价态有关，处于最低价态的元素只有还原性，

如金属单质、C「、S2-等。非金属单质有的可作氧化剂，有的可作还原剂。还原剂的强弱与失电子

的难易