氧化还原反应规律及其应用，本文主要内容关键词为：及其应用论文,规律论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、“两强两弱”规律
对于自发的氧化还原反应，一般有：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。
1.判断微粒氧化性、还原性的相对强弱
例1 根据反应式：
（1）2Fe[3+]+2I[-]
2Fe[2+]+I[，2]；
（2）Br[，2]+2Fe[2+]2Br[-]+2Fe[3+]，
判断离子还原性从弱到强的顺序是（）
A.Br[-]、Fe[2+]、I[-]B.I[-]、Fe[2+]、Br[-]
C.Br[-]、I[-]、Fe[2+]D.Fe[2+]、I[-]、Br[-]
分析 根据（1）I[-]＞Fe[2+]；（2）Fe[2+]＞Br[-]。
所以选择A。
2.判断氧化还原反应能否发生
例2 已知I[-]、Fe[2+]、SO[，2]、Cl[-]和H[，2]O[，2]均具有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱的顺序为Cl[-]＜Fe[2+]＜H[，2]O[，2]＜I[-]＜SO[，2]，则下列反应不能发生的是（）
A.2Fe[3+]+SO[，2]+2H[，2]O2Fe[2+]+SO[，4][2-]+4H[+]
B.I[，2]+SO[，2]+2H[，2]OH[，2]SO[，4]+2HI
C.H[，2]O[，2]+H[，2]SO[，4]SO[，2]↑+O[，2]↑+2H[，2]O
D.2Fe[2+]+I[，2]2Fe[3+]+2I[-]
分析 根据“由强得到弱”的原理，C、D正确。
二、“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：-2、 0、
+4、+6
代表物：H[，2]S、 S、 SO[，2]、H[，2]SO[，4]（浓）
只有既有氧化性只有
S元素的性质：
还原性又有还原性
氧化性
三、“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
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弱
F[，2]、O[，2]、Cl[，2]、Br[，2]、I[，2]、S；从左到右非金属单质的氧化性逐渐减弱，F[-]、OH[-]、Cl[-]、Br[-]、I[-]、S[2-]；从左到右非金属阴离子的还原性逐渐增强，利用此规律可比较微粒氧化性、还原性的相对强弱。
四、“价态归中，互不交叉”规律
1.“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，总是有高价态与低价态反应生成中间价态的物质。利用此规律可准确确定氧化产物和还原产物
例3 K[35]ClO[，3]晶体和含有H[37]Cl的浓盐酸反应生成氯气，已知反应方程式为
KClO[，3]+6HCl（浓）KCl+3Cl[，2]↑+3H[，2]O此反应生成氯气的摩尔质量为（）
A.74g·mol[-1]B.73.3g·mol[-1]
C.72g·mol[-1]D.70.6g·mol[-1]
分析 此氧化还原反应中化合价发生变化的元素是氯元素，双线桥分析如下：
由双线桥分析可知，生成的3mol Cl[，2]的6mol Cl有5mol来自HCl的[37]Cl，有1mol来自KClO[，3]中的[35]Cl，故氯气的相对分子质量为（35+5×37）÷6×2=73.3，氯气的摩尔质量为73.3g·mol[-1]。答案为B。
2.“互不交叉”是指：若反应后生成多种中间价态的产物，则遵循“邻近变价，互不交叉”的原则
例如：H[，2]S+H[，2]SO[，4]（浓）S↓+SO[，2]↑+2H[，2]O，S元素的化合价应从-2价变化为0价，从+6价变化为+4价。并不是从-2→+4价，+6→0价。
同种元素不同价态的原子间若有中间价态，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：SO[，2]与H[，2]SO[，4]（浓）之间，Fe[2+]与Fe[3+]之间，由于无中间价态而不能发生氧化还原反应。
五、化合价升降规律
在氧化还原反应中，化合价有升高的，必然有降低的。
例4 C、Q、X、Y、Z均为含氯的化合物，在一定的条件下具有如下转化关系：
①G→Q+NaCl；
②Q+H[，2]O→X+H[，2]↑；
③Y+NaOH→G+Q+H[，2]O；
④Z+NaOH→Q+X+H[，2]O。
则氯的化合价由高到低的排列顺序是（）
A.X＞Y＞Z＞G＞QB.Y＞X＞Z＞G＞Q
C.G＞Y＞Q＞Z＞XD.X＞Z＞Q＞Y＞G
分析 由①G→NaCl知Cl的化合价降低，则G→Q中Cl的化合价一定升高，故Q＞G；由②H[，2]O→H[，2]知H化合价降低，则Q→X中Cl的化合价升高，故X＞Q；③中Y发生歧化反应，Y的价态介于G与Q之间，即Q＞Y＞G；④中Z发生歧化反应，同理，X＞Z＞Q。故答案为D。
六、“强易弱难，先强后弱”规律
“强易弱难”是指：同一氧化剂（或还原剂）同时与不同还原剂（或氧化剂）反应，当还原剂（或氧化剂）的浓度差别不大时，总是先与还原性（或氧化性）强的反应，然后再与还原性（或氧化性）弱的反应。
例如：将氯气通入到含S[2-]、I[-]的溶液中，由于还原性S[2-]＞I[-]，所以有：
先发生：Cl[，2]+S[2-]2Cl[-]+S↓；
当S[2-]全被氧化以后发生：
Cl[，2]+2I[-]2Cl[-]+I[，2]。
七、“质、电守恒”规律
这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。
1.求氧化还原反应中反应物的用量
例5 在一定的条件下，PbO[，2]与Cr[3+]反应，产物是Cr[，2]O[，7][2-]和Pb[2+]，则与1mol Cr[3+]反应所需pbO[，2]的物质的量为（）
A.3.0molB.1.5mol
C.1.0molD.0.75mol
分析 据题意，PbO[，2]与Cr[3+]反应，PbO[，2]做氧化剂，Cr[3+]做还原剂，根据氧化还原反应中电子得失守恒规律有：1mol×3e[-]=n（PbO[，2]）×2e[-]，n（pbO[，2]）=1.5mol。故答案为B。
2.求氧化还原反应中生成物的存在形式（或所含元素的价态）
例6 硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0mL 0.100mol·L[-1]Na[，2]S[，2]O[，3]溶液恰好把224mL（标准状况下）Cl[，2]完全转化为Cl[-]，则S[，2]O[，3][2-]转化为（）
A.S[2-]B.SC.SO[，3][2-]D.SO[，4][2-]
分析 据题意，Cl[，2]与S[，2]O[，3][2-]反应，Cl[，2]做氧化剂，S[，2]O[，3][2-]做还原剂，设反应后S最终价态为x，根据氧化还原反应中电子守恒有：
25×10[-3]×0.1×2（x-2）e[-]
=224÷22400×2e[-]，x=6故答案为D。
3.综合计算
例7 14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L（标准状况）氧气混合，通入水中恰好全部吸收，求合金中铜的质量。
解析 铜银与硝酸反应，铜银失电子给硝酸，硝酸得电子生成含氮的气体，气体与氧气混合，通入水中发生氧化还原反应。含氮的气体再失电子给氧气。系统整体考虑：铜银失电子总数目等于氧气得电子的总数目。
设铜的质量为a g，银的质量为（14-a）g，根据电子得失守恒，则有：
ag/64g·mol[-1]×2e[-]+（14-a）g/108g·mol[-1]×1e[-]
=1.12L/22.4L·mol[-1]×4e[-]
a=3.2g