高一化学知识

氧化还原反应的知识

氧化还原反应 (oxidation-reduction reaction, 也作redox reaction)是在反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应。在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。这种反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。此类反应都遵守电荷守恒。在氧化还原反应里，氧化与还原必然以等量同时进行。两者可以比喻为阴阳之间相互依靠、转化、消长且互相对立的关系。有机化学中也存在氧化还原反应。 [编辑本段]规律　　因为氧化还原反应中会发生电子转移，也就是元素的化合价会发生变化，可以得知：
　　复分解反应都不是氧化还原反应^[1]。
　　置换反应一定是氧化还原反应
　　化合和分解反应不一定是氧化还原反应
　　有单质参加的化合反应大部分是氧化还原反应（有例外，例如石墨在一定条件下变成金刚石，还包括其他同素异形体之间的转换。）
　　有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应
　　对于不属于上述四种基本反应类型的化学反应，有属于氧化还原反应的（例如碳还原氧化铜），也有不属于氧化还原反应的（例如氧气在一定条件下反应变成臭氧）
　　归中反应，歧化反应可以看作是特殊的氧化还原反应。
　　氧化反应：
　　具有还原性←还原剂（反应物）—（失氧）→被还原→发生氧化反应→化合价升高→失eˉ或共同电子对偏向→生成还原产物（具有还原性）
　　还原反应：
　　具有氧化性←氧化剂（反应物）—（得氧）→被氧化→发生还原反应→化合价降低→得eˉ或共同电子对偏离→生成氧化产物（具有氧化性）
　　当某元素为最高价次时，它只能做氧化剂。
　　当某元素为最低价次时，它只能做还原剂。
　　当某元素为中间价次时，它既能做氧化剂，又能做还原剂。 [编辑本段]概念　　反应的本质是电子有转移(或电子偏移），其特征为化合价的升降。化合价升高，即失电子的半反应是氧化反应；化合价降低，得电子的反应是还原反应。化合价升高的物质还原对方，自身被氧化，因此叫还原剂，其产物叫氧化产物；化合价降低的物质氧化对方，自身被还原，因此叫氧化剂，其产物叫还原产物。即：
　　还原剂 + 氧化剂 ---> 氧化产物 + 还原产物
　　一般来说，同一反应中还原产物的还原性比还原剂弱，氧化产物的氧化性比氧化剂弱，这就是所谓“强还原剂制弱还原剂，强氧化剂制弱氧化剂”。
　　总结：氧化剂发生还原反应，得电子，化合价降低，有氧化性，被还原,生成还原产物。
　　还原剂发生氧化反应，失电子，化合价升高，有还原性，被氧化,生成氧化产物。
　　记法：氧化还原不可分，得失电子是根本。失电子者被氧化，得电子者被还原。
　　失电子者还原剂，得电子者氧化剂。氧化剂 还原剂，相依相存永不离。
　　记法2：升失氧还氧，降得还氧还
　　解释：1.化合价升高，失去电子，发生氧化反应，充当还原剂，生成物具有比反应物中的氧化剂氧化性弱的氧化性。
　　2.化合价降低，得到电子，发生还原反应，充当氧化剂，生成物具有比反应物中的还原剂还原性弱的还原性。
　　记法3：升失被氧还
　　降得被还氧
　　解释：1.化合价升高、失去电子、被氧化做还原剂。
　　2.化合价降低、得到电子、被还原做氧化剂。
　　记法4：
　　剥下伪装的外套（失去电子），真实面目被还原的是还原剂，还原剂当然发生氧化反应，电子为负价，失去电子负负得正，化合价升高
　　披上伪装的外套（得到电子），真实面目被氧化的是氧化剂，氧化剂当然发生还原反应，电子为负价，得到电子正负得负，化合价降低 [编辑本段]范例　　氢气与氯气的化合反应
　　氢气与氯气的化合反应，其总反应式如下：
　　H2 + Cl2 → 2HCl
　　我们可以把它写成两个半反应的形式：
　　氧化反应：
　　H2 → 2H+ + 2e-
　　还原反应:
　　Cl2 + 2e- → 2Cl-
　　单质总为0价。第1个半反应中，氢元素从0价被氧化到+1价；同时，在第2个半反应中，氯元素从0价被还原到-1价. (本段中，“价”指氧化数)
　　两个半反应加合，电子数消掉：
　　H2 → 2H+ + 2e-
　　2e- + Cl2 → 2Cl-
　　---------------------
　　H2 + Cl2 → 2H+ + 2Cl-
　　最后，离子结合，形成氯化氢:
　　2H+ + 2Cl- → 2HCl
　　————
　　配平碳与硝酸起反应的化学方程式
　　解∶1,写出反应物和生成物的化学式
　　C+HNO3→NO2+CO2+H2O
　　2,列出元素的化合价的变化
　　在反应物这边 在生成物这边 变化量
　　C化合价 0 +4 升高4
　　N化合价 +5 +4 降低1
　　3,使化合价的升高和降低的总数相等
　　C+4HNO3→4NO2+CO2+H2O
　　4,配平其它物质的系数
　　C+4HNO3=4NO2↑+CO2↑+2H2O
　　再如工业炼铁的反应:
　　Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2
　　这个反应中,三氧化二铁是氧化剂,而一氧化碳是大家熟悉的还原剂.三氧化二铁中的氧元素给了一氧化碳,使后者氧元素含量增加变为二氧化碳.铁由3价变为单质0价(降低,为氧化剂),而碳由2价变为4价(升高,为还原剂)
　　另外,复分解反应一定不是氧化还原反应.因为复分解反应中各元素的化合价都没有变化.例如:
　　Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓其中钠元素保持1价,碳酸根保持-2价,氯元素保持-1价,而钙元素保持2价.
　　———— [编辑本段]与电化学的关系　　每一个氧化还原反应都可以做成一个原电池。其中发生氧化反应的一极为阳极，即外电路的负极；还原反应的一极为阴极，即外电路的正极。两个电极之间有电势差(电化学上通常叫电动势)，因此反应可以进行，同时可以用来做功。 [编辑本段]氧化还原反应的两个性质　　还原性：失电子的能力
　　氧化性；得电子的能力
　　例：一物质还原性很强=失电子的能力强
　　一个反应中，具有还原性的物质：1、还原剂2、还原产物
　　一个反应中，具有氧化性的物质：1、氧化剂2、氧化产物
　　金属性在本质上就是还原性，而还原性不仅仅表现为金属的性质。
　　非金属性在本质上就是氧化性，而氧化性不仅仅表现为非金属单质的性质。
　　一个粒子的还原性越强，表明它的氧化性越弱；粒子的氧化性越强，表明它的还原性越弱。
　　即在金属活动性顺序表中，排在前面的金属还原性强，排在后面的金属离子氧化性强
　　如：在元素周期表中，非金属性最强的非金属元素氟，它的氧化性最强，因此氟元素无正价。反之，金属性越强的元素，它的还原性也就越强。
　　一切氧化还原反应之中，还原剂的还原性＞还原产物的还原性
　　一切氧化还原反应之中，氧化剂的氧化性＞氧化产物的氧化性
　　还原性的强弱只与失电子的难易程度有关，与失电子的多少无关。
　　金属得电子不一定变为0价 例：2Fe+Cu=2Fe2+ + Cu2+，Fe3+—Fe2+ [编辑本段]氧化还原反应的表示方法　　一.双线桥法
　　表明反应前后同一元素原子间的电子转移情况
　　1.双线桥法的基本步骤
　　(1)标价态:正确标明氧化反应前后同一元素的化合价,判断其升降.
　　(2)连双线:一条线由氧化剂中化合价降低的元素指向还原产物中的相应元素,另一条线由还原剂中化合价升高的元素指向氧化产物中的相应元素
　　(3)注得失:标出"失去"或"得到"的电子总数,注明该元素"被氧化"或"被还原"
　　2.注意事项
　　(1)箭头,箭尾指向化合价变化的同种元素
　　(2)必须注明"得到"或"失去"字样
　　(3)还原剂失去电子总数和氧化剂得到电子数总数相等
　　二.单线桥法
　　表明反应前后不同元素原子间的电子转移情况
　　1.单线桥法的基本步骤
　　(1)标价态:正确标明氧化反应前后同一元素的化合价,判断其升降,进而确定得失电子的元素.
　　(2)连单线:连接等式左边的氧化剂与还原剂,箭头指向氧化剂
　　(3)注得失:标出转移的电子总数
　　2.注意事项
　　(1)不需标明"得"或"失"
　　(2)箭头表示电子转移的方向 [编辑本段]氧化还原反应方程的配平　　快速配平氧化还原反应
　　氧化还原反应的配平是正确书写氧化还原反应方程式的重要步骤，它是中学化学教学中要培养学生的一项基本技能，同时氧化还原反应的配平也一直是高考考查的热点。考查氧化还原反应配平的试题，一般其难度都不低，因此，掌握较好的解题方法，快速、准确地进行配平是解决这类问题的关键。下面介绍两种简单、通用、快速、准确的配平方法。
　　一、电子守恒法
　　1、配平原理
　　发生氧化还原反应时，还原剂失去电子、氧化剂得到电子。因为整个过程的本质好比是还原剂把电子给了氧化剂，在这一失一得之间，电子守恒。故根据还原剂失去电子的数目和氧化剂得到电子的数目相等，结合二者化合价的改变情况，可以分别把氧化剂、还原剂的计量数计算出来，这样整个氧化还原反应就顺利配平了。
　　2、方法和步骤
　　①标出发生变化的元素的化合价，并确定氧化还原反应的配平方向。
　　在配平时，需要确定先写方程式那边物质的计量数。有时先写出方程式左边反应物的计量数，有时先写出方程式右边生成物的计量数。一般遵循这样的原则：
　　自身氧化还原反应→ 先配平生成物的计量数；
　　部分氧化还原反应 → 先配平生成物的计量数；
　　一般的氧化还原反应→既可先配平生成物的计量数，也可先配平反应物的计量数。
　　②列出化合价升降的变化情况。当升高或降低的元素不止一种时，需要根据不同元素的原子个数比，将化合价变化的数值进行叠加。
　　③根据电子守恒配平化合价变化的物质的计量数。
　　④根据质量守恒配平剩余物质的计量数。最终并根据质量守恒检查配平无误。
　　二、待定系数法
　　1、配平原理
　　质量守恒定律告诉我们，在发生化学反应时，反应体系的各个物质的每一种元素的原子在反应前后个数相等。通过设出未知数（如x、y、z等均大于零）把所有物质的计量数配平，再根据每一种元素的原子个数前后相等列出方程式，解方程式（组）。计量数有相同的未知数，可以通过约分约掉。
　　2、方法和步骤
　　对于氧化还原反应，先把元素化合价变化较多的物质的计量数用未知数表示出来，再利用质量守恒吧其他物质的计量数也配平出来，最终每一个物质的计量数都配平出来后，根据某些元素的守恒，列方程解答。
　　快速配平七步法:
　　步骤一:分析化合价升降
　　步骤二:交换升降价数的系数
　　步骤三:过桥(双线桥)
　　步骤四:找到没有参加氧化还原反应的元素,并加入系数中.除(氧、氢)
　　步骤五:配平氢
　　步骤六:检查氧是否平
　　步骤七:完善(加反应条件、加等号、加上下箭头、约公约数)

上边的回答是查资料的。。。