“氧化還原”相關規律小結

董詩洋

氧化還原反應是高中化學解題的重要工具。除了常規題型的考查，該知識點常與化學滴定、除雜、離子共存、化學物質制備、電化學等知識點緊密聯動，能夠全面、靈活地考查學生對知識的掌握與應用。氧化還原是高考的熱點，歷年高考再現率幾乎為100%。因此，有必要對?？碱}型所蘊含的相關規律作一個小結，以便提高解題效率。

一、價態規律

1.元素處于最高價時，由于不能再失去電子，因此僅具有氧化性；元素處于最低價時，由于不能再得到電子，因此僅具有還原性；處于中間價態的元素，既有氧化性，又有還原性。在某一反應中，可能呈現一種性質，也可能同時體現氧化性和還原性。如過氧化氫分解制氧氣，過氧化氫既是氧化劑，又是還原劑。

例1：下列轉化過程中必須加還原劑才能實現的是（ ）。A.SO32-→SO4

2-B.Cu→Cu2+C.HClO→HCl D.SiO2→Si

解析：還原劑有還原性，則與還原劑反應的物質被還原。因此，在轉化過程中應有元素化合價降低。標出四個選項中，物質轉化前后元素的化合價，只有C中Cl的化合價降低。答案為C。

例2：下列物質按一般只有氧化性、只有還原性、既有氧化性又有還原性的順序排列的是（ ）。

A.F2、K、Cl2B.Cl2、Al、H2

C.NO2、SO2、H2O D.HNO3、HCl、Fe2+

解析：A選項符合題意；B選項，Cl2既有氧化性，又有還原性，而Al和H2一般情況下，僅有還原性，B不合題意；C選項中，NO2中的N，SO2中的S均為中間價態，H2O中H處于最高價，O處于最低價，因此三者均既有氧化性又有還原性；D選項中的HCl既有氧化性，又有還原性，不合題意。

本題答案為A。

2.不同價態的同一元素，若二者不存在中間價態，則二者不反應。如H2SO4與SO2中硫元素的化合價分別為+6價，+4價，無中間價態，因此可以用濃硫酸干燥SO2；Fe3+與Fe2+無中間價態，因此可以在同一溶液中大量共存。

3.在氧化還原反應前后，同一元素的價態只靠攏不交叉。

例3：用雙線橋表示反應H2S+H2SO4=S+SO2+2H2O的電子轉移。

解析：由題知，反應前后只有“S”的化合價發生變化。首先，標出“S”的化合價分別為：-2，+6，0，+4；其次，在數軸上標出這幾個價態：

從-2→0，+6→+4的兩條線，在數軸上沒有交叉；而-2→+4，+6→0，兩條線有交叉，這在氧化還原反應中是不合理的。因此H2S對應的氧化產物是S，H2SO4對應的還原產物為SO2。

二、強弱規律

1.氧化劑的氧化性強于氧化產物，還原劑的還原性強于還原產物。

2.物質的氧化性越強，對應的離子還原性越弱。

3.同一種氧化劑與多種還原劑反應時，若反應條件越簡單，還原劑的還原性越強；同理，一種還原劑與多種氧化劑反應時，反應條件越簡單，氧化劑的氧化性越強。

4.同一物質參與氧化還原反應，反應條件相同時，被不同氧化劑氧化的程度越大，氧化劑的氧化性越強。

例4：已知有下列三個氧化還原反應：

若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-三種離子，要將I-氧化除去而又不氧化Fe2+和Cl-，可以加入的試劑是（ ）。

A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl

解析：解答這道習題的關鍵是掌握氧化性、還原性的強弱比較規律，且能夠靈活地加以應用。首先找出每個反應的氧化劑及氧化產物；其次，根據強弱規律可知：①中氧化性：Fe3+＞I2，②中氧化性：Cl2＞Fe3+，③中氧化性：MnO4-＞Cl2。將不等式聯立，得出氧化性強弱關系為：KMnO4＞Cl2＞FeCl3＞I2，還原性強弱順序為I-＞Fe2+＞Cl-＞Mn2+。

根據題意，若通過氧化除去I-，但又保留Fe2+與Cl-，需要的試劑應滿足：還原性弱于I-，強于Fe2+和Cl-。題中的Fe3+的還原產物為Fe2+，且滿足上述條件，因此，本題答案為C。

例5：酸性溶液中離子還原性強弱順序為SO2>l->Fe2+H2O2＞Cl-，則下列反應不可能發生的是（ ）。

A.2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2++SO42-+4H+

B.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

C.l2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI

D.H2O2+H2SO4=SO2↑+O2↑+2H2O

解析：假設各選項中的反應均能發生。根據氧化還原的強弱規律可得：A選項還原性：SO2＞Fe2+；B選項還原性：Fe2+＞Cl-；C選項還原性：SO2＞I-，均與題中給出的條件一致。而D選項，還原性H2O2＞SO2，與題目已知條件矛盾，因此D項反應不能發生。本題答案為D。

例6：已知下面三個方法都可以用來制取氯氣：解析：在這3個反應中，MnO2、O2、KMnO4分別作氧化劑，還原劑均是HCl。反應②無需條件，即可進行；反應①需要加熱；反應③不僅需要加熱，還需要催化劑。

已知，同種還原劑與不同氧化劑反應時，反應條件越簡單，氧化還原反應發生的越容易，氧化劑的氧化性越強。可知本題答案：三種物質氧化性由強到弱的順序為：KMnO4、MnO2、O2。

三、難易規律

1.物質越易失電子，還原性越強，失電子后越難得到電子。

2.物質越易得電子，氧化性越強，得電子后越難失去電子。

3.同一種氧化劑同時接觸到多種還原劑時，氧化劑優先與還原性強的還原劑反應；同理，一種還原劑優先與氧化性強的氧化劑反應。

例7：下列說法中正確的是（ ）。

A.失電子越多，還原性越強，得電子越多，氧化性越強

C.SO42-中的硫元素化合價是＋6價，處于硫的最高價，因此SO42-的氧化性一定很強

解析：A項，不能用得失電子的數目判斷氧化性或還原性的強弱；B項，Cu和Fe2+分別為還原劑和還原產物，B項比較的是還原性強弱；C項，只有氧化性的物質，并不一定有強氧化性；D項正確。

本題答案為D。

例8：向200mLFeBr2溶液中逐漸通入Cl2，其中n(Fe3+)、n(Br2)隨通入n(Cl2)的變化如圖所示，下列說法不正確的是（ ）。

A.氧化性：Br2>Fe3+

B.由圖可知，該FeBr2溶液的濃度為1mol/L

C.n(Cl2)=0.12mol時，溶液中的c(Fe3+):c(Br-)=1:8

D.n(FeBr2):n(Cl2)=1:1時，反應的離子方程式為：2Fe2++2Cl2+2Br-=2Fe3++4Cl-+Br2

解析：A項，由圖可知，向200mLFeBr2溶液中逐漸通入Cl2時，Fe2+先被氧化，則還原性：Fe2+＞Br-，可知氧化性Br2＞Fe3+，A正確；

C項，當通入的n(Cl2)=0.12mol時，0.2molFe2+已經完全被氧化為0.2molFe3+，Cl2過量0.02mol，繼續與Br-反應，消耗量為0.04mol，溶液中剩余的n(Br-)=0.4mol-0.04mol=0.36 mol。同一溶液中離子濃度比等于其物質的量之比，即：c(Fe3+):c(Br-)=n(Fe3+):n(Br-)=0.2mol:0.36mol=5:9，故C錯誤；

D項，n(FeBr2):n(Cl2)=1:1時，溶液中Fe2+已經完全被氧化為Fe3+，剩余的Cl2將一半的Br-被氧化為Br2，反應的離子方程式為2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，故D正確。

本題答案為C。

四、守恒規律

氧化劑得到的電子總數與還原劑失去的電子總數相等，即氧化劑中被還原的元素化合價降低的總數等于還原劑中被氧化的元素化合價升高的總數。

例9：配平下列氧化還原方程式

__Fe3+＋__ClO-＋__OH-===__FeO42-＋__Cl-＋__H2O