苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 氯气及氯的化合物导学案

微专题3　氧化还原反应的基本规律

1．价态规律

(1)升降规律

氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。

(2)价态归中规律

含不同价态的同种元素的物质之间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。

例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是

注：⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。

(3)歧化反应规律

“中间价→高价＋低价”。

具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。

2．强弱规律

自发进行的氧化还原反应，一般遵循强氧化剂制弱氧化剂，强还原剂制弱还原剂，即“由强制弱”。

3．先后规律

(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。

(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如：在Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。

4．电子守恒规律

氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。

【典例1】　黑火药爆炸时可发生反应：4S＋16KNO3＋16C===3K2SO4＋4K2CO3＋K2S＋12CO2↑＋8N2↑，下列有关说法正确的是(　　 )

A．S既作氧化剂又作还原剂

B．消耗12 g C时，反应转移5 mol电子

C．还原产物只有K2S

D．KNO3只发生氧化反应

A　[硫元素由0价变为＋6价和－2价，化合价既有升高又有降低，则S既作氧化剂又作还原剂，A项正确；碳元素由0价变为＋4价，硫元素由0价变为＋6价，消耗16 mol C时，转移16 mol×4＋3 mol×6＝82 mol电子，故消耗12 g C(即1 mol)时，反应转移5.125 mol电子，B项错误；该反应中K2S和N2都是还原产物，C项错误；KNO3中氮元素化合价降低，发生了还原反应，D项错误。]

【典例2】　已知在碱性溶液中可发生如下反应：2M(OH)3＋10OH－＋3Cl2===2MO＋6Cl－＋8H2O则MO中M的化合价是(　　 )

A．＋4　　　 B．＋5

C．＋6   D．＋7

C　[由电荷守恒得n＝＝2，根据离子中化合价的代数和等于其所带电荷数计算M化合价，MO中氧元素化合价为－2，则M化合价＝－2－(－2)×4＝＋6。]

1．某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2 700 ℃，对于该反应，下列说法中正确的是(　　 )

A．该反应属于置换反应

B．N2H4 是氧化剂

C．N2O4是还原剂

D．N2既是氧化产物又是还原产物

D　[该反应的反应物中无单质，不属于置换反应；该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应，N2H4是还原剂，N2O4是氧化剂，N2既是氧化产物又是还原产物。]

2．根据离子反应式：①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，②Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是(　　 )

A．Br－、Fe2＋、I－   B．I－、Fe2＋、Br－

C．Br－、I－、Fe2＋   D．Fe2＋、I－、Br－

B　[对于反应：还原剂＋氧化剂===氧化产物＋还原产物，有以下规律，氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物。这是判断物质氧化性、还原性强弱的重要依据和常用方法。但解此类题目还有比较巧妙的方法，一般来说需要比较氧化性或还原性的两种离子分别位于反应方程式的左右两侧，则氧化性或还原性：左＞右，这就是所谓的比较氧化性或还原性的“左强右弱”规律。由反应式①可知：I－还原性强于Fe2＋；由反应式②可知：Fe2＋的还原性大于Br－，故还原性：I－＞Fe2＋＞Br－。]

3．汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应：10NaN3＋2KNO3===K2O＋xNa2O＋16N2↑，下列说法错误的是(　　 )

A．x＝5

B．每生成16 mol N2转移10 mol电子

C．N2既是氧化产物又是还原产物

D．反应中氧化产物与还原产物的质量之比为1∶15

D　[据钠原子守恒可知，2x＝10，则有x＝5，A项正确；该反应中，氮元素由＋5价、－价变为0价，故每生成16 mol N2转移10 mol电子，B项正确；该反应中，氮元素既被氧化又被还原，则N2既是氧化产物又是还原产物，C项正确；生成16 mol N2时，有15 mol N2是氧化产物，1 mol N2是还原产物，则氧化产物与还原产物的质量之比为15∶1，D项错误。]

4．现有24 mL浓度为0.05 mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为(　　 )

A．＋2   B．＋3

C．＋4   D．＋5

B　[题目中指出被还原的物质是Cr，则得电子的物质必是K2Cr2O7，失电子的物质一定是Na2SO3，其中硫元素的化合价从＋4→＋6；而铬元素的化合价将从＋6→＋n(设化合价为＋n)。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05 mol·L－1×0.024 L×(6－4)＝0.02 mol·L－1×0.020 L×2×(6－n)，解得n＝3。]

5．PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(　　 )

A．Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2

B．2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

C．2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

D．5PbCl2＋2KMnO4＋2H2O===5PbO2＋2KCl＋2MnCl2＋4HCl

D　[氧化性：PbO2>KMnO4>Cl2>FeCl3>CuCl2，在一个氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性。A项中，氧化性Fe3＋>Cu2＋，与条件相符；B项中，氧化性MnO>Cl2，与条件相符；C项中，氧化性Cl2>Fe3＋，与条件相符；D项中，氧化性MnO>PbO2，与条件不相符，所以D项反应不可能发生。]