例談氧化還原反應中的規律

氧化還原反應作為高中化學的核心概念之一，是高考的重要考點，在各類題型、各類情境中均有滲透.氧化還原反應中的規律是解題的必備知識，本文結合實例對其規律進行總結，

1氧化性、還原性強弱規律

1.1 根據反應方程式或“三個表\"判斷

1)在同一個氧化還原反應中，還原性：還原劑 > 還原產物；氧化性：氧化劑 > 氧化產物.

2)根據元素周期表判斷氧化性、還原性強弱.若為同周期主族元素，則金屬單質或非金屬對應陰離子的還原性：左邊 > 右邊；非金屬單質或金屬對應陽離子的氧化性：右邊 > 左邊.若為同主族元素，則金屬單質或非金屬對應陰離子的還原性：下邊 > 上邊；非金屬單質或金屬對應陽離子的氧化性：上邊 > 下邊.

3)根據非金屬活動性順序表判斷(如圖1).

4)根據金屬活動性順序表判斷（如圖2）.

例1 (2022年遼寧卷)下面類比或推理合理的是（ ）.

分析由 Cl₂…Br₂…I₂ 的相對分子質量逐漸增大，沸點逐漸升高，可推知分子晶體的相對分子質量越大，分子間作用力越大，沸點越高.由于相對分子質量：H₂22 ，所以沸點： H₂22 ，選項A正確.HClO₄ 、 HIO₄ 為最高價氧化物對應的水化物，而HCI、HI為氫化物，原子半徑： Cl H—I，則酸性： _{HCl ，選項B錯誤.由金屬性： Fe> Cu 可推出氧化性： Fe²⁺2+ ；由離子方程式2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺ 可得，氧化性： Fe³⁺> Cu²⁺ ，選項C錯誤. AgCl 和 Ag2CrO4 不屬于同一類型的難溶電解質，則二者的溶解度不能通過 Ksp 大小直接來比較，選項D錯誤.}

1.2 根據反應條件或生成物中化合價的高低判斷

1)根據反應條件判斷.不同的物質與同一種物質反應時，哪種物質更容易反應或反應更劇烈，則該物質的還原性或氧化性更強.

2)根據生成物中化合價的高低判斷.不同的還原劑與同一種氧化劑反應時，對應還原產物的化合價越低，則還原性越強；不同的氧化劑與同一種還原劑反應時，對應氧化產物的化合價越高，則氧化性越強.

例2（2020年天津卷，節選)Fe、Co、Ni能與 Cl₂ 反應，其中Co、Ni均生成二氯化物，由此推斷 FeCl₃ 、CoCl₃ 和 Cl₂ 的氧化性由強到弱的順序為

分析根據Co、Ni與 Cl₂ 反應均生成二氯化物，而 Fe 與 Cl₂ 反應生成 FeCl₃ ，則氧化性： Cl₂>Fe³⁺ ：由Co和 Cl₂ 反應只生成 CoCl₂ 可知 Cl₂ 不能將 Co 氧化為 Co³⁺ ，則氧化性： Cl₂3+ ；故 FeCl₃ 小 CoCl₃ 和Cl₂ 的氧化性： CoCl₃>Cl₂>FeCl₃

2 優先規律

在不考慮濃度影響時，若同時存在多種氧化劑都能反應時，氧化性強的優先反應；若同時存在多種還原劑都能反應時，還原性強的優先反應.

例3 （2021年全國甲卷，節選） I₂ 的一種制備方法如圖3所示.

高中 數理化

通入 Cl₂ 的過程中，若氧化產物只有一種，反應的化學方程式為 ；若反應物用量比 1.5時，氧化產物為

分析因為還原性： I^->Fe²⁺ ，所以通入 Cl₂ 后，I^- 先被氧化為 I₂ ，反應方程式為 FeI₂+Cl₂=I₂+ FeCl₂ .當 時，設 n(Cl₂)=1.5mol. n(FeI₂)=1mol ，則先后發生反應： 2I^-+Cl₂=I₂+ 2Cl^- 州 2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^- ，則 先被氧化，消耗 1molCl₂，1molFe²⁺ 后被氧化，消耗0.5molCl₂ ，因此， .1.5molCl₂ 恰好氧化 1molFeI₂ 故氧化產物為 I₂ 和 FeCl₃

3 價態規律

1)當元素化合價為最低價時，只有還原性；為最高價時，只有氧化性；為中間價態時，既有氧化性又有還原性.2)當只有一種元素的化合價發生變化時，其變化規律有以下3種.歸中規律：低價態 + 高價態 $$ 中間價態；歧化規律：中間價態 $$ 低價態 + 高價態；鄰位轉化規律：價態一般先變為鄰位價態.

例4 CaH₂ 、 Na₂O₂ 均能與水發生反應：

① )CaH₂+2H₂O=2H₂↑+Ca(OH)₂ ② 2Na₂O₂+2H₂O=O₂↑+4NaOH. （204號下列敘述正確的是（ ）.

A. CaH₂ 、 Na₂O₂ 中含有的化學鍵相同B. CaH₂、Na₂O₂ 中陰、陽離子個數比不同C. ① 中 H₂O 發生還原反應， ② 中 H₂O 作還原劑D.當轉移的電子數相同時， ① 和 ② 中產生氣體的1質的量相同

分析 CaH₂ ！ Na₂O₂ 中均含有離子鍵，但 CaH₂ 中沒有非極性共價鍵，選項A錯誤. Na₂O₂ 中有1個陰離子( O₂^2- )和2個陽離子 (Na⁺)，CaH₂ 中有2個陰離子( H^- )和1個陽離子 ΔCa²⁺ )，選項B正確.反應 ① 中， CaH₂ 中的氫為一1價，所以該反應為H元素的歸中反應， H₂O 中的H從 +1 價降到0價， H₂O 作氧化劑，發生還原反應；反應 ② 中，反應前有2個一2價的

O，反應后有4個一2價的O，有2個是變價得到的，故該反應是一1價的O發生的歧化反應， H₂O 既不是氧化劑也不是還原劑，選項C錯誤.反應 ① 關系式：H₂～e^- ，反應 ② 關系式： O₂～2e^- ，當轉移的電子數相同時，可得關系式： 2H₂～2e^-～O₂ ，反應 ① 和 ② 中產生氣體的物質的量比為2：1，選項D錯誤.答案為B.

4守恒規律

書寫或配平氧化還原反應方程式的步驟如下.第一步：列物質，標變價一一列出已知的反應物、產物，并把反應前后變化的化合價標出.第二步：算得失，配系數——通過化合價守恒，確定還原劑、氧化劑、還原產物、氧化產物的系數.第三步：看環境，補物質——看所給溶液的酸堿性，根據守恒規律補齊缺項，酸性條件缺H補 H⁺ ，少0補 H₂O ;堿性條件缺H補 H₂O 少〇補 OH^- .第四步：查守恒，寫答案——檢查是否符合守恒規律，寫出最后答案.

例5（2024年湖南卷，節選)銅陽極泥（含有Au，Ag₂Se，Cu₂Se，PbSO₄ 是一種含貴金屬的可再生資源，回收貴金屬的化工流程如圖4所示.

HO，HSO4 NaClO，HSO4 NaCl NaCl Na2SO NaSO4 √ → → ↓ 銅極陽 氧化酸浸 濾渣1 除金 濾渣2 銀轉化 濾液3 銀還原→Ag √ ? √ 濾液4 濾液1 濾液2 PbSO4 （含Na[AuCl4])

“濾液1\"中含有 Cu²⁺ 和 H₂SeO₃ ，“氧化酸浸”時Cu₂Se 反應的離子方程式為

分析 Cu₂Se 是反應物， Cu²⁺ 和 H₂SeO₃ 是生成物， Cu₂Se 中 Cu 顯 +1 價， Se 顯一2價，反應后 c_u 升到 +2 價，Se升到 +4 價，均表現還原性，故加入的H₂O₂ 作氧化劑，根據化合價守恒， Cu₂Se_Ω，Cu²⁺ 、H₂SeO₃?H₂O₂ 計量數分別為1、2、1、4，根據電荷守恒以及溶液呈酸性，左邊補4個 H⁺ ，根據原子守恒，右側補5個 H₂O ，再檢查O原子守恒后寫出答案：Cu₂Se+4H₂O₂+4H⁺=2Cu²⁺+H₂SeO₃+5H₂O. （2

因此，只要我們熟練掌握氧化還原反應中的各種規律，能夠提取有效信息并運用相應規律，就可以快速有效地解決此類問題，

（完）