微專題2　氧化還原反應(yīng)中的四種規(guī)律
1．守恒規(guī)律氧化還原反應(yīng)中，原子得失電子總數(shù)相等，元素化合價升降總數(shù)相等，即有關(guān)系式：還原劑失電子的總數(shù)＝氧化劑得電子的總數(shù)。元素化合價降低的總數(shù)＝元素化合價升高的總數(shù)。應(yīng)用：氧化還原反應(yīng)方程式的配平，氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算。
典例1 (1)在一定條件下，PbO2與Cr3＋反應(yīng)，產(chǎn)物是Cr2O和Pb2＋，則Cr3＋與PbO2反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比為_________。(2)已知Na2SO3溶液能與K2Cr2O7溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且Na2SO3被氧化為Na2SO4，Na2SO3與K2Cr2O7反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比為3︰1，則鉻元素在還原產(chǎn)物中的化合價為_______。
2．價態(tài)規(guī)律(1)高低規(guī)律元素處于最高價態(tài)時，只有氧化性；元素處于中間價態(tài)時，既有氧化性又有還原性；元素處于最低價態(tài)時，只有還原性，即“高價氧，低價還，中間價態(tài)兩邊轉(zhuǎn)”。應(yīng)用：判斷物質(zhì)的氧化性、還原性。
(3)歧化規(guī)律氧化還原反應(yīng)中，有元素化合價升高，必然有元素化合價降低。某物質(zhì)發(fā)生歧化反應(yīng)時，中間價態(tài)―→高價態(tài)＋低價態(tài)。(4)同種元素相鄰價態(tài)不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如Fe3＋和Fe2＋不反應(yīng)，H2SO4和SO2不反應(yīng)等。
典例2 (1)已知氯元素有－1、0、＋1、＋3、＋5、＋7價等多種常見化合價，氯氣跟氫氧化鉀溶液在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：①Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平)。②KX―→KY＋KZ(氯元素歧化反應(yīng)，未配平)，KX、KY、KZ均是含氯元素的鉀鹽， Cl元素在a.KX、b.KY、c.KZ中的價態(tài)由高到低的順序是_________(填字母)。
(2)已知氮元素有多種可變化合價，常見的有－3、＋2、＋3、＋4、＋5價等。某同學(xué)寫出以下三個化學(xué)方程式(未配平)：①NO＋HNO3―→N2O3＋H2O②NH3＋NO―→HNO2＋H2O③N2O4＋H2O―→HNO3＋HNO2根據(jù)價態(tài)規(guī)律，判斷上述反應(yīng)是否有可能實現(xiàn)，說明判斷的理由。
解析：(2)①可能，反應(yīng)物中的氮元素為＋2價、＋5價，生成物中為＋3價，符合歸中反應(yīng)規(guī)律。②不可能，反應(yīng)物中的氮元素為－3價、＋2價，生成物中為＋3價，N元素的化合價只升不降。③可能，反應(yīng)物中的氮元素為＋4價，生成物中為＋3價、＋5價，符合歧化反應(yīng)規(guī)律。
3．強弱規(guī)律還原劑＋氧化劑===氧化產(chǎn)物＋還原產(chǎn)物(強還原性)(強氧化性)(弱氧化性)　(弱還原性)還原性：還原劑>還原產(chǎn)物；氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物。即“強制弱”或“前強后弱”。應(yīng)用：物質(zhì)間氧化性(或還原性)強弱的比較或判斷氧化劑(或還原劑)和有還原性(或氧化性)的物質(zhì)在一定條件下能否發(fā)生反應(yīng)。
典例3 已知下列反應(yīng)：①Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2②2KI＋Br2===2KBr＋I2③Na2S＋I2===2NaI＋S↓(1)Cl－、Br－、I－、S2－的還原性由強到弱的順序是_____________ ______。(2)Cl2、Br2、I2、S的氧化性由強到弱的順序是_______________。(3)判斷Cl2與Na2S能否反應(yīng)？_____ (填“能”或“否”)。(4)判斷I2與NaCl能否共存？_____(填“能”或“否”)。
Cl2>Br2>I2>S
4．先后規(guī)律(1)同一氧化劑與多種還原劑混合時，還原性強的先被氧化。例如，已知還原性：I－>Fe2＋>Br－，當把氯氣通入FeBr2溶液時，因為還原性：Fe2＋>Br－，所以氯氣的量不足時首先氧化Fe2＋；把氯氣通入FeI2溶液時，因為還原性：I－>Fe2＋，所以氯氣的量不足時首先氧化I－。(2)同一還原劑與多種氧化劑混合時，氧化性強的先被還原。例如，在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入鐵粉，因為氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以鐵粉先與Fe3＋反應(yīng)，然后再依次與Cu2＋、H＋反應(yīng)。應(yīng)用：判斷物質(zhì)的氧化性、還原性強弱或判斷反應(yīng)的先后順序。
典例4 向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后，有金屬析出，過濾、洗滌后往濾渣中加入稀鹽酸，有無色氣體放出，則濾液中一定存在(　　)A．Fe2＋ B．Cu2＋、Fe2＋C．Ag＋、Fe2＋ D．Ag＋、Cu2＋、Fe2＋
跟蹤訓(xùn)練1．針對二氧化硫的以下反應(yīng)說法不正確的是(　　)①SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O②SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O③SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HClA．①反應(yīng)由于元素的化合價沒有發(fā)生變化，因此該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)B．②反應(yīng)中二氧化硫作氧化劑C．②中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為2︰1D．③中二氧化硫作氧化劑
解析：反應(yīng)①中所有元素化合價都沒有發(fā)生變化，因此不是氧化還原反應(yīng)，A正確；反應(yīng)②中二氧化硫中硫元素的化合價降低因此作氧化劑，B正確；反應(yīng)②中產(chǎn)物中的3個硫原子其中兩個是化合價升高得到，一個是化合價降低得到，因此氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為2︰1，C正確；反應(yīng)③中二氧化硫中的硫元素化合價升高在反應(yīng)中作還原劑，D錯誤。
2．一定條件下，氨氣與一氧化氮發(fā)生反應(yīng)：NH3＋NO―→N2＋H2O(未配平)。在該反應(yīng)中，被氧化與被還原的氮原子數(shù)之比為(　　)A．2︰3 B．3︰2C．4︰5 D．5︰6解析：在氧化還原反應(yīng)中，得失電子數(shù)目相等。NH3中N的化合價為－3，反應(yīng)后變?yōu)?，作還原劑被氧化；NO中N的化合價為＋2，反應(yīng)后變?yōu)?，作氧化劑被還原。為保持得失電子數(shù)目相等，則應(yīng)為2個NH3和3個NO反應(yīng)，所以被氧化與被還原的氮原子的個數(shù)比為2︰3。
3．多種氧化劑和還原劑相遇時，存在“爭先恐后，強者優(yōu)先”的現(xiàn)象。請預(yù)測，在含F(xiàn)eCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入適量Zn粉，首先置換出來的是(　　)A．Fe B．H2C．Mg D．不能確定解析： 氧化性：H＋>Fe2＋>Zn2＋>Mg2＋，所以Zn粉先跟氧化性最強的H＋發(fā)生置換反應(yīng)，然后再與Fe2＋發(fā)生置換反應(yīng)。
4．(2023·廣東普寧第二中學(xué)高一檢測)稀硫酸中幾種離子的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(　　)A．反應(yīng)1中氧化劑是Mn3＋B．氧化性：Mn3＋>Ce4＋>Fe3＋>I2C．能發(fā)生反應(yīng)：2Mn3＋＋2I－===I2＋2Mn2＋D．反應(yīng)2的還原產(chǎn)物為Fe3＋
解析：由圖像可知，反應(yīng)1為Ce4＋＋Mn2＋===Ce3＋＋Mn3＋，反應(yīng)2為Mn3＋＋Fe2＋===Mn2＋＋Fe3＋，反應(yīng)3為2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。反應(yīng)1中的氧化劑為Ce4＋，Mn3＋是氧化產(chǎn)物，A錯誤；氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性，由反應(yīng)1可知氧化性：Ce4＋>Mn3＋，由反應(yīng)2可知氧化性：Mn3＋>Fe3＋，由反應(yīng)3可知氧化性：Fe3＋>I2，故有氧化性：Ce4＋>Mn3＋>Fe3＋>I2，B錯誤；氧化性：Mn3＋>I2，因此可以發(fā)生反應(yīng)：2Mn3＋＋2I－===I2＋2Mn2＋，C正確；反應(yīng)2為Mn3＋＋Fe2＋===　Mn2＋＋Fe3＋，還原產(chǎn)物為Mn2＋，D錯誤。
5．某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物質(zhì)X。(1)已知KBrO3在反應(yīng)中得到電子，則該反應(yīng)的還原劑是________。(2)已知0.2 ml KBrO3在反應(yīng)中得到1 ml電子生成X，則X的化學(xué)式為_________。(3)根據(jù)上述反應(yīng)可推知_______。a．氧化性：KBrO3>H3AsO4b．氧化性：H3AsO4>KBrO3c．還原性：AsH3>Xd．還原性：X>AsH3
解析：(1)已知KBrO3為得電子物質(zhì)，故其化合價一定降低，作氧化劑，那么還原劑只能是題目所提供的AsH3，AsH3中As的化合價為－3價，反應(yīng)后變?yōu)楹?價As的H3AsO4 ，故還原劑為AsH3。(2)0.2 ml KBrO3在反應(yīng)中得1 ml電子，故1 ml KBrO3得5 ml電子，即反應(yīng)后Br的化合價應(yīng)從＋5價降為0價，故X為Br2。(3)此題的考點為氧化還原反應(yīng)中的基本規(guī)律：氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，故選ac。

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第三節(jié) 氧化還原反應(yīng)

版本： 人教版 (2019)

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