氧化還原反應(yīng)規(guī)律及應(yīng)用

郭致明

摘 要：化學(xué)作為高中階段的必修學(xué)科，在高考中占據(jù)著較大的考察比例。同時(shí)作為一名高中學(xué)生也必須要學(xué)習(xí)好化學(xué)這門學(xué)科。學(xué)習(xí)好化學(xué)學(xué)科必須掌握好氧化還原反應(yīng)，可以說(shuō)整個(gè)化學(xué)學(xué)科始終貫穿氧化還原反應(yīng)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)好氧化還原反應(yīng)是學(xué)習(xí)好其他知識(shí)的前提和基礎(chǔ)。氧化還原反應(yīng)有很多規(guī)律性可言，同時(shí)這些規(guī)律又是解答相關(guān)題目的依據(jù)。鑒于此，文章結(jié)合筆者自身的學(xué)習(xí)實(shí)際，總結(jié)了幾點(diǎn)氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律以及具體應(yīng)用。首先，明確了氧化還原的基本概念，然后分析了氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及具體的應(yīng)用，希望對(duì)大家的化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)有借鑒和幫助作用。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);氧化還原;規(guī)律;應(yīng)用

1.前言

氧化還原反應(yīng)屬于中學(xué)化學(xué)課堂的重要理論概念，貫穿中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)然也是化學(xué)學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)。掌握好氧化還原的基本規(guī)律，同時(shí)在相關(guān)題目的解答中能夠高效應(yīng)用是關(guān)鍵。下面圍繞這一話題展開(kāi)詳細(xì)的探討。

2.氧化還原反應(yīng)的基本概念

明確氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律以及具體規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用。首先要了解的氧化還原反應(yīng)的基本概念。氧化還原反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)的基本反應(yīng)之一，氧化還原反應(yīng)的關(guān)鍵點(diǎn)在于氧化和還原。所謂氧化指的是物質(zhì)和氧化合的反應(yīng)，而還原則指的是物質(zhì)失去氧的反應(yīng)。分析氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)其實(shí)就是電子的得失或轉(zhuǎn)移。元素氧化數(shù)的變化正是由于電子得或者失去的結(jié)果，元素由于失去了電子，其氧化數(shù)升高了，就是氧化過(guò)程;而元素由于獲得了電子導(dǎo)致氧化數(shù)降低則是還原的過(guò)程。失去電子的物質(zhì)屬于還原劑，反之屬于氧化劑。

3.氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律和應(yīng)用

明確氧化還原反應(yīng)基本概念的前提下，我們?cè)賮?lái)總結(jié)幾點(diǎn)氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律。重點(diǎn)從守恒律，價(jià)態(tài)律，強(qiáng)弱率等幾點(diǎn)分析。

3.1守恒律及應(yīng)用

氧化還原中的守恒律指的是原子個(gè)數(shù)不能減少，得失電子剛剛好，也就是說(shuō)氧化還原反應(yīng)發(fā)生后，反應(yīng)之前及反應(yīng)之后的原子，無(wú)論是數(shù)量還是類別都是相同的。同時(shí)電子數(shù)量的得與失也都是相同的。應(yīng)用守恒律解答相關(guān)問(wèn)題的時(shí)候，同學(xué)們需要仔細(xì)閱讀題目，結(jié)合題目所給出的條件信息，分析氧化還原反應(yīng)前后原子的類別，原子的數(shù)量，電子數(shù)以及電子得失情況，結(jié)合氧化還原反應(yīng)的守恒律，明確氧化劑電子的總數(shù)和還原劑的電子的總數(shù)是相同的，同時(shí)氧化劑化合價(jià)失去的數(shù)量其實(shí)和還原劑化合價(jià)升高的數(shù)量也是相同的，也就是化學(xué)反應(yīng)前后電荷的具體數(shù)量相同，借助守恒律可以完成氧化還原反應(yīng)方程式的正確書寫，在檢驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)方程式配平的時(shí)候也可以利用守恒律，明確反應(yīng)式是否書寫正確，將具體的物質(zhì)的質(zhì)量求解出來(lái)。例如解答氧化還原反應(yīng)中反應(yīng)物的用量題目的時(shí)候。在特定條件下，PbO2與Cr3+件反應(yīng)，產(chǎn)物是Cr2+和Pb，則與lmol Cr3+反應(yīng)所需PbO2的物質(zhì)的量是多少？分析題目大意，

PbO2和Cr3+反應(yīng)，前者作為氧化劑，而后者則作為還原劑，PbO2得到兩個(gè)電子生成Pb2+，而Cr3+失去三個(gè)電子生成Cr2O72-，運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的守恒律能夠輕松得出問(wèn)題的答案1mol×3e-=n（PbO2）×2e-，得出n（PbO2）=1.5mol，因此，題目的答案是1.5mol。再例如解答氧化還原反應(yīng)配平題目的時(shí)候，例如已知AgF+Cl2+H2O→AgCl+AgClO3+HF+O2，方程式配平之后Cl2的系數(shù)是a，那么求AgF的系數(shù)。已知AgCLO3的系數(shù)是b，O2的系數(shù)是c，那么AgCl的系數(shù)是？詳細(xì)分析題目發(fā)現(xiàn)在化學(xué)反應(yīng)方程式的右邊，是反應(yīng)的產(chǎn)物AgCl和AgClO3看出，銀元素的物質(zhì)的量和氯元素的物質(zhì)的量相同，已知Cl2的系數(shù)是a，那么可以輕松得出AgF的系數(shù)是2a。分析整合化學(xué)反應(yīng)的化合價(jià)的變化情況，發(fā)生化合價(jià)變化的是Cl和O。產(chǎn)生1molAgCl，AgClO3以及O2的時(shí)候，得失電子的數(shù)量是1mol，5mol，4mol已知AgCLO3系數(shù)是b，O2的系數(shù)是c，得出失去電子的總數(shù)是5b+4c，則AgCl的系數(shù)就是5b+4c。

3.2價(jià)態(tài)律及應(yīng)用

價(jià)態(tài)律也是氧化還原泛音的基本規(guī)律之一。價(jià)態(tài)律可以直接總結(jié)為高價(jià)氧，低價(jià)還，中間價(jià)態(tài)兩頭轉(zhuǎn)。意思就是在化學(xué)反應(yīng)中元素的原子處于最高價(jià)態(tài)的只能作為氧化劑存在，而位于最低價(jià)態(tài)的則只能作為還原劑所存在，中間價(jià)態(tài)的不僅可以做為氧化劑，同時(shí)還可以作為還原劑。例如：以下反應(yīng)中，必須將氧化劑加入到其中才可以完成的是（）

A、 F2→F-B、 Fe→Fe2+C 、Cl2→ClO-D 、Na2O2→O2

在解答題目之前我們掌握了價(jià)態(tài)律，明白只有加入氧化劑才可以發(fā)生的反應(yīng)才可以成為氧化還原反應(yīng)，基本特征就是元素的化合價(jià)相應(yīng)提升，因此A可以排除，而選項(xiàng)B中反應(yīng)物含有元素的化合價(jià)屬于最低價(jià)態(tài)，只能做為還原劑，反應(yīng)中加入氧化劑，為此C、D中反應(yīng)物質(zhì)含有的元素都處于中間價(jià)態(tài)，因此化合價(jià)不僅可以降低還可以升高，氧化還原反應(yīng)中可以同時(shí)作為氧化劑和還原劑，因此有可能不加入氧化劑也可以成立，所以選擇B。

3.3強(qiáng)弱率及應(yīng)用

強(qiáng)弱率簡(jiǎn)單的歸納為一氧還對(duì)多還氧，強(qiáng)者占據(jù)先機(jī)，就是如果在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，一個(gè)氧化劑同時(shí)與多個(gè)還原劑發(fā)生反應(yīng)，氧化劑計(jì)量不足的情況下，氧化劑與強(qiáng)還原劑發(fā)生反應(yīng)，反之，多個(gè)氧化劑和一個(gè)還原劑發(fā)生反應(yīng)的時(shí)候，還原劑量不足，則與氧化性強(qiáng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，借助強(qiáng)弱率可以判斷物質(zhì)氧化性以及還原性的強(qiáng)弱。例如結(jié)合以下反應(yīng)判斷物質(zhì)還原性的強(qiáng)弱。

判斷相關(guān)物質(zhì)的還原性強(qiáng)弱，結(jié)合強(qiáng)弱率，還原劑的還原性始終比還原物的強(qiáng)，只需要識(shí)別反應(yīng)式中的還原劑和還原物就可以得出答案，即H2SO3>I->Fe2+>NO。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，氧化還原反應(yīng)作為中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，同學(xué)們一定要學(xué)習(xí)好這部分的內(nèi)容，深入掌握氧化還原的各種規(guī)律，并且學(xué)會(huì)用相關(guān)規(guī)律解決相關(guān)化學(xué)問(wèn)題。

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（作者單位：長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡濱江中學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410000）