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微專題二　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：
還原劑失電子總數(shù)=氧化劑得電子總數(shù)。
元素化合價降低總數(shù)=元素化合價升高總數(shù)。
應(yīng)用：氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算。
例1　(1)一定條件下，溶液中KXO4被H2O2還原為XSO4，則KXO4與H2O2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　　　　價。
2.價態(tài)規(guī)律
(1)高低規(guī)律
一般元素處于最高價態(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。
(2)歸中規(guī)律
同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，高價態(tài)+低價態(tài)中間價態(tài)，即“只靠攏，不交叉”“就近變價”。
如：
H2S中S元素為-2價，與產(chǎn)物中的單質(zhì)S的0價接近，所以H2S轉(zhuǎn)化為S。
(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　　　　。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)規(guī)律
如Fe3+和Fe2+不反應(yīng)，H2SO4和SO2不反應(yīng)等。
例2　指出下列歸中反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
KClO3+6HCl(濃)===KCl+3Cl2↑+3H2O
例3　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+HNO3N2O3+H2O
②NH3+NOHNO2+H2O
③N2O4+H2OHNO3+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______________________________
__________________________________________________________________________________________。
3.強(qiáng)弱規(guī)律
還原劑　　+　　氧化劑　　===　氧化產(chǎn)物+　　還原產(chǎn)物
(強(qiáng)還原性)　　(強(qiáng)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(qiáng)制弱”或“前強(qiáng)后弱”。
應(yīng)用：物質(zhì)間氧化性(或還原性)強(qiáng)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)。
例4　已知下列反應(yīng)：
①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
②2KI+Br2===2KBr+I2
③Na2S+I2===2NaI+S↓
(1)Cl-、Br-、I-、S2-的還原性由強(qiáng)到弱的順序是　　　　　　　　　　　。
(2)Cl2、Br2、I2、S的氧化性由強(qiáng)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NaBr能否共存？　　　　(填“能”或“否”)。
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(qiáng)的先被氧化。例如，已知還原性：I->Fe2+>Br-，當(dāng)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(qiáng)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(qiáng)弱或判斷反應(yīng)的先后順序。
例5　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+
1.Na2S在堿性溶液中被NaClO氧化為Na2SO4，NaClO被還原為NaCl，則反應(yīng)中Na2S與NaClO的個數(shù)比為 (　　)
A.1∶3 B.1∶4
C.4∶1 D.1∶2
2.(2023·江蘇無錫高一期中)有下列微粒：①Al3+　②Cl-　③N2　④S2-　⑤Cu　⑥H2O2　⑦Fe2+，其中既具有氧化性又具有還原性的是 (　　)
A.①④⑤⑦ B.③⑥⑦
C.④⑤⑥ D.①②③⑥
3.多種氧化劑和還原劑相遇時，存在“爭先恐后，強(qiáng)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.H2
C.Mg D.不能確定
4.(2024·武漢高一聯(lián)考)大蘇打(Na2S2O3)在照相、電影、紡織、化纖、造紙、皮革、農(nóng)藥等方面均有重要作用。現(xiàn)欲制備大蘇打，從氧化還原角度分析，下列所選用的制備試劑組合合理的是 (　　)
A.Na2S+S B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO3
5.(2024·南京高一段考)氫化鈉(NaH)可在野外用作生氫劑，其中氫元素為-1價。NaH用作生氫劑時的化學(xué)反應(yīng)原理為NaH+H2O===NaOH+H2↑。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法中，正確的是 (　　)
A.該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)
B.H2O中的氫元素都被還原
C.NaH被氧化，作還原劑
D.每生成標(biāo)況下22.4 L H2，轉(zhuǎn)移2 mol電子
6.(2023·江蘇鹽城高一期中)已知反應(yīng)：2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，下列關(guān)于該反應(yīng)的說法不正確的是 (　　)
A.氧化性：NaClO3>Cl2
B.當(dāng)反應(yīng)中有4 mol e-轉(zhuǎn)移時，被氧化的HCl為8 mol
C.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2
D.產(chǎn)物可以用于自來水消毒殺菌是因為ClO2有強(qiáng)氧化性
答案精析
例1　(1)2∶5　(2)+3
解析　第一步：標(biāo)變價元素的化合價，找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物；
第二步：找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個數(shù))；
第三步：根據(jù)氧化劑個數(shù)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價-低價)=還原劑個數(shù)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價-低價)進(jìn)行計算。
2.(3)降低
例2　Cl2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
解析　KClO3中的氯元素為+5價，與0價為近價，因而不會轉(zhuǎn)化為KCl中-1價的氯。
例3　①可能，反應(yīng)物中的氮元素為+2、+5價，生成物中為+3價，符合歸中規(guī)律；
②不可能，反應(yīng)物中的氮元素為-3、+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+5、+3價，符合歧化規(guī)律
例4　(1)S2->I->Br->Cl-　(2)Cl2>Br2>I2>S　(3)能　(4)能
解析　(1)根據(jù)同一氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性，由反應(yīng)①知還原性：Br->Cl-，由反應(yīng)②知還原性：I->Br-，由反應(yīng)③知還原性：S2->I-，即還原性：S2->I->Br->Cl-。(2)根據(jù)同一氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性知，由反應(yīng)①得氧化性：Cl2>Br2，由反應(yīng)②得氧化性：Br2>I2，由反應(yīng)③得氧化性：I2>S，故氧化性由強(qiáng)到弱的順序為Cl2>Br2>I2>S。(3)由(2)知氧化性：Cl2>S，故Cl2與Na2S能發(fā)生反應(yīng)：Cl2+Na2S2NaCl+S↓。(4)由(2)知氧化性：Br2>I2，故I2與NaBr不能反應(yīng)，則I2與NaBr能共存。
例5　A
跟蹤訓(xùn)練
1.B　2.B　3.B
4.B　［Na2S2O3中硫元素化合價為+2價。Na2S+S若生成Na2S2O3，只有化合價上升，A錯誤；Na2SO3+Na2SO4若生成Na2S2O3，只有化合價下降，C錯誤；SO2+Na2SO3二者化合價相同，不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D錯誤。］
5.C　［反應(yīng)NaH+H2ONaOH+H2↑中，NaH中H的化合價由-1價升高為0價，失電子被氧化，NaH作還原劑，H2O中部分H元素由+1價降低到0價，得電子被還原，B錯誤，C正確；該反應(yīng)中每生成標(biāo)況下22.4 L(即1 mol)H2，轉(zhuǎn)移1 mol電子，D錯誤。］
6.B　［NaClO3是氧化劑，Cl2是氧化產(chǎn)物，則氧化性：NaClO3>Cl2，A正確；NaClO3是氧化劑，4分子氯化氫中的2分子氯化氫作還原劑，當(dāng)反應(yīng)中有4 mol e-轉(zhuǎn)移時，被氧化的HCl為4 mol，B錯誤；產(chǎn)物ClO2和Cl2都具有氧化性，可以用于自來水消毒殺菌，D正確。］(共31張PPT)
專題3
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氧化還原反應(yīng)中的四種規(guī)律
微專題二
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：
還原劑失電子總數(shù)=氧化劑得電子總數(shù)。
元素化合價降低總數(shù)=元素化合價升高總數(shù)。
應(yīng)用：氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算。
例1　(1)一定條件下，溶液中KXO4被H2O2還原為XSO4，則KXO4與H2O2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　　價。
2∶5
+3
第一步：標(biāo)變價元素的化合價，找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物；
第二步：找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個數(shù))；
第三步：根據(jù)氧化劑個數(shù)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價-低價)=還原劑個數(shù)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價-低價)進(jìn)行計算。
2.價態(tài)規(guī)律
(1)高低規(guī)律
一般元素處于最高價態(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。
(2)歸中規(guī)律
同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，高價態(tài)+低價態(tài)　　中間價態(tài)，即“只靠攏，不交叉”“就近變價”。
如：
H2S中S元素為-2價，與產(chǎn)物中的單質(zhì)S的0價接近，所以H2S轉(zhuǎn)化為S。
(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 。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)規(guī)律
如Fe3+和Fe2+不反應(yīng)，H2SO4和SO2不反應(yīng)等。
降低
例2　指出下列歸中反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
KClO3+6HCl(濃)===KCl+3Cl2↑+3H2O
答案　Cl2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
KClO3中的氯元素為+5價，與0價為近價，因而不會轉(zhuǎn)化為KCl中-1價的氯。
例3　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+H2O
②NH3+NO　　HNO2+H2O
③N2O4+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　　　　。
答案　①可能，反應(yīng)物中的氮元素為+2、+5價，生成物中為+3價，符合歸中規(guī)律；
②不可能，反應(yīng)物中的氮元素為-3、+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+5、+3價，符合歧化規(guī)律
3.強(qiáng)弱規(guī)律
還原劑+氧化劑===氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物
(強(qiáng)還　 (強(qiáng)氧　　 (弱氧　　(弱還
原性)　 化性)　　 化性)　　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(qiáng)制弱”或“前強(qiáng)后弱”。
應(yīng)用：物質(zhì)間氧化性(或還原性)強(qiáng)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)。
例4　已知下列反應(yīng)：
①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
②2KI+Br2===2KBr+I2
③Na2S+I2===2NaI+S↓
(1)Cl-、Br-、I-、S2-的還原性由強(qiáng)到弱的順序是　　　　　　　。
S2->I->Br->Cl-
根據(jù)同一氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性，由反應(yīng)①知還原性：Br->Cl-，由反應(yīng)②知還原性：I->Br-，由反應(yīng)③知還原性：S2->I-，即還原性：S2->I->Br->Cl-。
(2)Cl2、Br2、I2、S的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是　　　　　　　　。
Cl2>Br2>I2>S
根據(jù)同一氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性知，由反應(yīng)①得氧化性：Cl2>Br2，由反應(yīng)②得氧化性：Br2>I2，由反應(yīng)③得氧化性：I2>S，故氧化性由強(qiáng)到弱的順序為Cl2>Br2>I2>S。
(3)判斷Cl2與Na2S能否反應(yīng)？　　(填“能”或“否”)。
能
由(2)知氧化性：Cl2>S，故Cl2與Na2S能發(fā)生反應(yīng)：Cl2+Na2S===
2NaCl+S↓。
(4)判斷I2與NaBr能否共存？　　(填“能”或“否”)。
能
由(2)知氧化性：Br2>I2，故I2與NaBr不能反應(yīng)，則I2與NaBr能共存。
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(qiáng)的先被氧化。例如，已知還原性：I->Fe2+>Br-，當(dāng)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(qiáng)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(qiáng)弱或判斷反應(yīng)的先后順序。
例5　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+
√
在金屬活動性順序中，活潑性：鐵>氫>銅>銀，往濾渣中加入稀鹽酸，有無色氣體放出，則說明濾渣中含有鐵，鐵能與硝酸銀反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀，能與硝酸銅反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，當(dāng)有鐵剩余時，說明硝酸銅和硝酸銀全部參加反應(yīng)，濾液中無硝酸銅和硝酸銀，只有生成的硝酸亞鐵。
跟蹤訓(xùn)練
1.Na2S在堿性溶液中被NaClO氧化為Na2SO4，NaClO被還原為NaCl，則反應(yīng)中Na2S與NaClO的個數(shù)比為
A.1∶3 B.1∶4
C.4∶1 D.1∶2
√
跟蹤訓(xùn)練
2.(2023·江蘇無錫高一期中)有下列微粒：①Al3+　②Cl-　③N2　④S2-　⑤Cu　⑥H2O2　⑦Fe2+，其中既具有氧化性又具有還原性的是
A.①④⑤⑦ B.③⑥⑦
C.④⑤⑥ D.①②③⑥
√
N2、Fe2+、H2O2中N、Fe、O元素均處于中間價態(tài)，既具有氧化性又具有還原性。Al3+只具有氧化性，Cl-、S2-、Cu均只具有還原性。
跟蹤訓(xùn)練
3.多種氧化劑和還原劑相遇時，存在“爭先恐后，強(qiáng)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.H2
C.Mg D.不能確定
√
跟蹤訓(xùn)練
因為氧化性：H+>Fe2+>Zn2+>Mg2+，所以Zn粉先跟氧化性最強(qiáng)的H+發(fā)生置換反應(yīng)。
跟蹤訓(xùn)練
4.(2024·武漢高一聯(lián)考)大蘇打(Na2S2O3)在照相、電影、紡織、化纖、造紙、皮革、農(nóng)藥等方面均有重要作用。現(xiàn)欲制備大蘇打，從氧化還原角度分析，下列所選用的制備試劑組合合理的是
A.Na2S+S B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO3
√
跟蹤訓(xùn)練
Na2S2O3中硫元素化合價為+2價。Na2S+S若生成Na2S2O3，只有化合價上升，A錯誤；
Na2SO3+Na2SO4若生成Na2S2O3，只有化合價下降，C錯誤；
SO2+Na2SO3二者化合價相同，不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D錯誤。
跟蹤訓(xùn)練
5.(2024·南京高一段考)氫化鈉(NaH)可在野外用作生氫劑，其中氫元素為-1價。NaH用作生氫劑時的化學(xué)反應(yīng)原理為NaH+H2O===NaOH
+H2↑。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法中，正確的是
A.該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)
B.H2O中的氫元素都被還原
C.NaH被氧化，作還原劑
D.每生成標(biāo)況下22.4 L H2，轉(zhuǎn)移2 mol電子
√
跟蹤訓(xùn)練
反應(yīng)NaH+H2O===NaOH+H2↑中，NaH中H的化合價由-1價升高為0價，失電子被氧化，NaH作還原劑，H2O中部分H元素由+1價降低到0價，得電子被還原，B錯誤，C正確；
該反應(yīng)中每生成標(biāo)況下22.4 L(即1 mol)H2，轉(zhuǎn)移1 mol電子，D錯誤。
6.(2023·江蘇鹽城高一期中)已知反應(yīng)：2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，下列關(guān)于該反應(yīng)的說法不正確的是
A.氧化性：NaClO3>Cl2
B.當(dāng)反應(yīng)中有4 mol e-轉(zhuǎn)移時，被氧化的HCl為8 mol
C.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2
D.產(chǎn)物可以用于自來水消毒殺菌是因為ClO2有強(qiáng)氧化性
跟蹤訓(xùn)練
√
跟蹤訓(xùn)練
NaClO3是氧化劑，Cl2是氧化產(chǎn)物，則氧化性：NaClO3>Cl2，A正確；
NaClO3是氧化劑，4分子氯化氫中的2分子氯化氫作還原劑，當(dāng)反應(yīng)中有4 mol e-轉(zhuǎn)移時，被氧化的HCl為4 mol，B錯誤；
產(chǎn)物ClO2和Cl2都具有氧化性，可以用于自來水消毒殺菌，D正確。

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