氧化還原反應(yīng)中的“N”規(guī)律及應(yīng)用

范海燕（合肥48中濱湖校區(qū)）

氧化還原反應(yīng)中的“N”規(guī)律及應(yīng)用

范海燕
（合肥48中濱湖校區(qū)）

探究氧化—還原反應(yīng)，歸納“N”字型反應(yīng)規(guī)律，應(yīng)用“N”型規(guī)律解決氧化—還原反應(yīng)的有關(guān)問題。

氧化—還原反應(yīng)；“N”規(guī)律；應(yīng)用

一、氧化—還原反應(yīng)的“N”型規(guī)律

看一個簡單的氧化還原反應(yīng)，把Cl2通入到KBr的溶液中，該氧化—還原反應(yīng)為：Cl2+2KBr=2KBr+Br2，離子反應(yīng)方程式為：Cl2+ 2Br-=2Cl-+Br2，分析此離子反應(yīng)方程式可得：

1.Cl2和Br-為反應(yīng)物。

2.Cl2的還原態(tài)為Cl-，Br-的氧化態(tài)為Br2，Cl-為Cl2的反應(yīng)生成物，Br2為Br-的反應(yīng)生成物。

3.反應(yīng)物Cl2的氧化性強(qiáng)于還原劑的氧化產(chǎn)物Br2，即氧化性Cl2〉Br2。

4.反應(yīng)物Br-的還原性強(qiáng)于氧化劑的還原產(chǎn)物Cl-，即還原性Cl-＜Br-。

把第3條和第4條的關(guān)系表達(dá)如下：

1.氧化性Cl2〉Br2。

2.還原性Cl-＜Br-。

把反應(yīng)物Cl2和Br-用斜線連接起來，反應(yīng)中Cl2生成Cl-用↓指示，Br-生成Br2用↑指示。因此，就得到表示Cl2+2Br-=2Cl-+Br2反應(yīng)中動態(tài)的變化關(guān)系：

這個“矩陣”就反映了氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物四個基本物質(zhì)的關(guān)系。

用連線連接Cl2和Br-表示為反應(yīng)物，Br-和Br2之間用↑表示Br-生成了Br2，Cl2和Cl-的↓表示Cl2生成了Cl-。這就是氧化—還原反應(yīng)中的字規(guī)律。

上面的矩陣也可解釋為只要有如上位置關(guān)系，左上角和右下角為氧化—還原反應(yīng)的反應(yīng)物，箭頭所指的方向分別為氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。

探究氧化—還原反應(yīng)：Br2+2I-=2Br-+I2，離子反應(yīng)為：Br2+2I-= 2Br-+I2，也可得“矩陣”：

氧化性：Cl2〉Br2〉I2

還原性：Cl-＜Br-＜I-

氧化性：MnO2〉Cl2〉Br2〉Fe3+〉I2〉H2SO4（稀）

還原性：Mn2+＜Cl-＜Br-＜Fe2+＜I-＜H2SO3

二、氧化—還原反應(yīng)中字型規(guī)律的應(yīng)用

1．書寫氧化—還原反應(yīng)方程式

凡左上角和右下角的物質(zhì)都能發(fā)生氧化—還原反應(yīng)，對應(yīng)生成物為↑↓所指的物質(zhì)，即氧化態(tài)和還原態(tài)物質(zhì)。如，左上角MnO2和右下角Cl-（濃鹽酸）在加熱條件發(fā)生反應(yīng)，生成物分別為箭頭所指方向的物質(zhì)。MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O。

2．判斷離子共存

因左上角和右下角物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng)，因而不能共存。如Fe3+位于上行左上角，I-位于下行右下角，因而可發(fā)生氧化-還原反應(yīng)：2Fe3+=2I-=2Fe2++I2，所以Fe3+和I-不能在溶液中共存。

3．判斷氧化—還原反應(yīng)發(fā)生的先后順序

如把Cl2通入FeBr2溶液中，Cl2先氧化矩陣中下行最右邊的物質(zhì)，Cl2應(yīng)先氧化Fe2+生成Fe3+，然后Cl2再氧化Br-生成Br2，這叫首先氧化原理，即Cl2氧化完Fe2+之日才是開始氧化Br-。

4．利用矩陣可比較氧化性或還原性的強(qiáng)弱

如矩陣中知氧化性：I2〉H2SO4，則可以推知對應(yīng)還原態(tài)物質(zhì)的還原性:I-＜SO2（H2SO3）。

我們還可以找出其他氧化—還原反應(yīng)的“矩陣”關(guān)系的物質(zhì)，例如：

氧化性：Ag+〉Fe3+〉Cu2+〉Fe2+〉Zn2+

還原性：Ag＜Fe2+＜Cu＜Fe＜Zn。均可以用解釋其反應(yīng)規(guī)律。

·編輯 栗國花