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第08課 氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律
[知識精講]
1. 價態(tài)規(guī)律
①高低規(guī)律
元素最高價態(tài)：只有氧化性。
元素中間價態(tài)：既有氧化性又有還原性。
元素最低價態(tài)：只有還原性。
應(yīng)用：判斷元素或物質(zhì)的氧化性、還原性。
【提醒】元素處于最高價態(tài)不一定具有氧化性，更不一定具有強(qiáng)氧化性，如Na＋；元素處于最低價態(tài)不一定具有還原性，更不一定具有強(qiáng)還原性，如Au。
②歸中規(guī)律
同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，元素的化合價“只向中間靠攏不出現(xiàn)交叉”。如：
(√)
(×)
[例1]從硫元素的化合價判斷，下列物質(zhì)中的硫元素不能表現(xiàn)氧化性的是(　　)
A．Na2S B．S C．SO2 D．H2SO4
[答案]A
【解析】硫化鈉中硫元素的化合價處于最低價，該物質(zhì)只有還原性，不能表現(xiàn)氧化性，A項正確；單質(zhì)硫中硫元素的化合價處于中間價，既有氧化性又有還原性，B項錯誤；二氧化硫中硫元素的化合價處于中間價，既有氧化性又有還原性，C項錯誤；硫酸中硫元素的化合價處于最高價，該物質(zhì)中的硫元素只能表現(xiàn)氧化性，D項錯誤。
[例2]按要求填空。
(1)在S2－、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、S、I－、H＋中，只有氧化性的是__Fe3＋、Mg2＋、H＋__，只有還原性的是__S2－、I－__，既有氧化性又有還原性的是__Fe2＋、S__。
(2)某同學(xué)寫出以下三個化學(xué)方程式(未配平)：
①H2SO4＋SO2―→S＋H2O
②Na2O＋O2―→Na2O2
③C＋HNO3(濃)―→CO2＋NO2＋H2O
你認(rèn)為不可能實現(xiàn)的是__①__(填序號)。
【解析】(1)元素處于最高價態(tài)時，該元素只能得電子因而只具有氧化性；當(dāng)元素處于最低價態(tài)時，該元素只能失電子因而只具有還原性；而當(dāng)元素處于中間價態(tài)時，該元素既可以得電子又可以失電子，故既具有氧化性又具有還原性。
(2)三個化學(xué)方程式中都有元素化合價的變化，化學(xué)反應(yīng)中若有元素化合價的升高，則一定有元素化合價的降低。①式反應(yīng)中只有硫元素化合價的降低，沒有其他元素化合價的升高，該反應(yīng)不可能發(fā)生；②式反應(yīng)中，Na2O中氧元素的化合價由－2價升到Na2O2中的－1價，O2中氧元素的化合價由0價降到Na2O2中的－1價，有元素化合價的升高和降低，該反應(yīng)能實現(xiàn)；③式反應(yīng)中碳元素的化合價由0價升到＋4價，氮元素的化合價由＋5價降到＋4價，有元素化合價的升高和降低，反應(yīng)能實現(xiàn)。
2.強(qiáng)弱規(guī)律
　還原劑　 ＋　氧化ne－劑 ―→ 氧化產(chǎn)物 ＋ 還原產(chǎn)物
(強(qiáng)還原性)　(強(qiáng)氧化性) 　(弱氧化性) (弱還原性)
還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。
氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物。
應(yīng)用：物質(zhì)間氧化性(或還原性)的強(qiáng)弱比較或判斷氧化劑和有還原性的物質(zhì)在一定條件下是否發(fā)生反應(yīng)。
[例3]有A、B、C、D四種物質(zhì)，已知它們能發(fā)生下列反應(yīng)：
①A2＋＋B===B2＋＋A
②A2＋＋C===C2＋＋A
③B2＋＋C===C2＋＋B
④C2＋＋D===D2＋＋C
由此可推知，各物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱順序正確的是(　　)
A．氧化性：C2＋＞D2＋＞A2＋＞B2＋
B．氧化性：D2＋＞C2＋＞B2＋＞A2＋
C．還原性：A＞B＞C＞D
D．還原性：D＞C＞B＞A
[答案]D　
[解析]由①知，氧化性：A2＋＞B2＋，還原性：B＞A；由②知，氧化性：A2＋＞C2＋，還原性：C＞A；由③知，氧化性：B2＋＞C2＋，還原性：C＞B；由④知，氧化性：C2＋＞D2＋，還原性：D＞C。綜合①～④可得，氧化性：A2＋＞B2＋＞C2＋＞D2＋，還原性：D＞C＞B＞A。
[例4]金屬鈦具有許多優(yōu)異的性能，是航空、軍工、電力等領(lǐng)域的必需材料。金紅石[主要成分為二氧化鈦(TiO2)]是地殼中鈦礦石中的一種，目前，大規(guī)模生產(chǎn)鈦的方法如下：
第一步，讓金紅石、碳單質(zhì)在高溫下與氯氣反應(yīng)，制得四氯化鈦(TiCl4)。
TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO。
第二步，在氬氣氛圍中加熱，使金屬鎂與四氯化鈦反應(yīng)制得金屬鈦。
TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2。
(1)制備金屬鈦的兩步反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)？__是__(填“是”或“否”)。
(2)試比較Cl2、TiCl4、Ti三種物質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱：__Cl2＞TiCl4＞Ti__。
【解析】(1)第一步C、Cl元素的化合價分別升高和降低，第二步Mg、Ti元素的化合價分別升高和降低，都為氧化還原反應(yīng)。(2)第一步反應(yīng)氧化性：Cl2＞TiCl4，第二步反應(yīng)氧化性：TiCl4＞Ti，三種物質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱順序是Cl2＞TiCl4＞Ti。
3.先后規(guī)律
①同一氧化劑與多種還原劑混合，還原性強(qiáng)的先被氧化。
②同一還原劑與多種氧化劑混合，氧化性強(qiáng)的先被還原。
應(yīng)用：判斷物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱或判斷反應(yīng)的先后順序。
[例5]在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是(　C　)
A．Mg　　　　　　　B．Cu
C．Ag D．H2
【解析】由金屬活動性順序可知，Cu2＋、Mg2＋、Ag＋、H＋的氧化性由強(qiáng)到弱的順序為Ag＋＞Cu2＋＞H＋＞Mg2＋，故混合液與鋅粉反應(yīng)時，首先置換出Ag。
4.守恒規(guī)律
氧化還原反應(yīng)中，得失電子總數(shù)相等，元素化合價升降總數(shù)相等，反應(yīng)前后電荷總數(shù)相等(離子反應(yīng))。即有關(guān)系式：
還原劑失電子總數(shù)＝氧化劑得電子總數(shù)。
化合價降低的總數(shù)＝化合價升高的總數(shù)。
應(yīng)用：氧化還原反應(yīng)方程式的配平和相關(guān)計算。
(1) 應(yīng)用電子守恒規(guī)律進(jìn)行計算的一般步驟
①找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。
②找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中該種粒子的個數(shù))。
③根據(jù)題中粒子的個數(shù)和得失電子守恒列出等式：
N(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)＝N(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)。
[例6]已知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng)：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O，則每生成1個RO，轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)是(　A　)
A．3 B．4 C．5 D．6
【解析】2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O，反應(yīng)中R的化合價升高3價，Cl的化合價降低2價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)是6，即每生成2個RO轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)是6，所以每生成1個RO轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)是3。
[例7] 已知M2O＋3S2－＋14H＋===2M3＋＋3S↓＋7H2O，則M2O
中M元素的化合價為(　D　)
A．＋2 B．＋3
C．＋4 D．＋6
【解析】該反應(yīng)是離子反應(yīng)型的氧化還原反應(yīng)，由電荷守恒可以得到式子：－x＋3×(－2)＋14＝2×3，x＝2，設(shè)M2O中M元素的化合價為y，則有－2×7＋2y＝－2，y＝＋6；故D正確。
[例8]新型納米材料氧缺位鐵酸鹽MFe2Ox(3＜x＜4，M＝Mn、Co、Zn或Ni，在該鹽中均顯＋2價)由鐵酸鹽(MFe2O4)經(jīng)高溫與氫氣反應(yīng)制得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物(SO2、NO2等)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)單質(zhì)而除去，轉(zhuǎn)化流程如圖所示。關(guān)于此轉(zhuǎn)化過程的敘述不正確的是(　C　)
MFe2O4MFe2Ox常溫分解SO2、NO2等
A．MFe2O4在與H2的反應(yīng)中表現(xiàn)了氧化性
B．MFe2O4與MFe2Ox的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)均屬于氧化還原反應(yīng)
C．MFe2Ox與SO2的反應(yīng)中MFe2Ox被還原
D．若4個MFe2Ox與1個SO2恰好完全反應(yīng)，則MFe2Ox中x的值為3.5
【解析】MFe2O4在與H2的反應(yīng)中，F(xiàn)e元素的化合價降低，則MFe2O4在反應(yīng)中表現(xiàn)了氧化性，A正確；MFe2O4與MFe2Ox的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)中均有元素化合價的升降，均屬于氧化還原反應(yīng)，B正確；MFe2Ox與SO2的反應(yīng)中，F(xiàn)e元素的化合價升高，MFe2Ox被氧化，C錯誤；設(shè)MFe2Ox中Fe元素的化合價為n，若4個MFe2Ox與1個SO2恰好完全反應(yīng)，由電子守恒可知，4×2×(3－n)＝1×(4－0)，解得n＝2.5，由化合物中各元素正、負(fù)化合價的代數(shù)和為0可知，＋2＋(＋2.5)×2－2x＝0，所以x＝3.5，D正確。
(2)氧化還原反應(yīng)方程式的配平
①配平原則
②配平步驟(建構(gòu)模型)
③配平示例
配平反應(yīng)：Zn＋HNO3(稀)―→Zn(NO3)2＋NO↑＋H2O
標(biāo)變價
列變化
求總數(shù)
配系數(shù) (1)先配變價元素： (2)再用觀察法配平其他的物質(zhì)： 3Zn＋8HNO3(稀)===3Zn(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
查守恒 檢查質(zhì)量、電荷、得失電子是否守恒
[例9]配平下列氧化還原反應(yīng)方程式：
(1)Mn2＋＋O2＋OH－―→MnO(OH)2↓
(2)MnO(OH)2＋I(xiàn)－＋H＋―→Mn2＋＋I(xiàn)2＋H2O
解析：
(1)
(2)
答案：(1)2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓
(2)MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I(xiàn)2＋3H2O
[效果檢測]
1.已知錳元素的最高化合價為+7價，下列對KMnO4推測或判斷錯誤的是
A．物質(zhì)分類屬于鹽 B．在反應(yīng)中易表現(xiàn)氧化性
C．在反應(yīng)中易表現(xiàn)還原性 D．可用于實驗室制O2
2.下列粒子不具有還原性和只具有還原性的依次是(　　)
A．Fe2+、Fe B．CO2、CO C．S、S2- D．Na+、Na
3.)根據(jù)下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，判斷有關(guān)物質(zhì)的還原性強(qiáng)弱順序是
I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI；2FeCl2+Cl2=2FeCl3；2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2
A．I->Fe2+>Cl->SO2 B．Cl->Fe2+>SO2>I-
C．Fe2+>I->Cl->SO2 D．SO2>I->Fe2+>Cl-
4.已知有如下反應(yīng)∶ ①ClO+5Cl- +6H+=3Cl2↑+3H2O，②2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2③2FeCl2+Cl2=2FeCl3。下列各微粒氧化能力由強(qiáng)到弱的順序正確的是
A．ClO>Cl2>Fe3+>I2 B．Cl2>ClO>I2>Fe3+
C．ClO>Cl2>I2>Fe3+ D．ClO>Fe3+ >Cl2>I2
5.在AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一些鐵粉，待反應(yīng)完成后再過濾，下列情況中不可能存在的是
A．濾紙上有Ag，濾液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+
B．濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+
C．濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Zn2+、Fe2+
D．濾紙上有Ag、Cu，濾液中有Zn2+、Fe2+
6.在KClO3 + 6HCl(濃) === KCl + 3Cl2↑+ 3H2O的反應(yīng)中，被氧化的氯與被還原的氯的原子個數(shù)比為(　　)
A．1∶6 B．6∶1 C．1∶5 D．5∶1
7.N2O既是醫(yī)學(xué)上的一種麻醉劑，又是一種常見的溫室氣體。制取N2O的方法有很多，例如：
①NH4NO3=N2O↑+2H2O
②K2SO3+2NO=K2SO4+N2O
③2NH3+2O2=N2O+3H2O
④2NaNO3+(NH4)2SO4=2N2O↑+Na2SO4+4H2O
下列說法中正確的是
A．反應(yīng)①中NH4NO3既是氧化劑又是還原劑，H2O是氧化產(chǎn)物
B．反應(yīng)②中K2SO3是還原劑，N2O是氧化產(chǎn)物
C．反應(yīng)③中每生成1個N2O，轉(zhuǎn)移8個電子
D．反應(yīng)④中NaNO3是還原劑，N2O既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
8．在下列反應(yīng)中：
①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
②2F2＋2H2O===4HF＋O2
③Cl2＋H2O??HCl＋HClO
④C＋H2O(g)CO＋H2
⑤CaO＋H2O===Ca(OH)2
⑥2H2O2H2↑＋O2↑
試從氧化還原的角度，回答下列問題：
(1)水只作氧化劑的是________。
(2)水只作還原劑的是________。
(3)水既不作氧化劑又不作還原劑的是________。
9．針對以下A～D四個涉及H2O2的反應(yīng)填空：
A．Na2O2＋2HCl===H2O2＋2NaCl
B．Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O
C．2H2O22H2O＋O2↑
D．3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O
(1)H2O2僅體現(xiàn)氧化性的反應(yīng)是________(填字母，下同)，H2O2僅體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是________，H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是________，H2O2既不作氧化劑又不作還原劑的反應(yīng)是________。
(2)請用單線橋標(biāo)出D反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：__________________________。
反應(yīng)中氧化劑是__________，被氧化的元素是________。
10.有下列三個在溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)：
①2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I(xiàn)2
②2FeCl2＋Cl2=2FeCl3
③K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑
請根據(jù)上述反應(yīng)分析推斷后回答下列問題：
(1)FeCl3、I2、Cl2、K2Cr2O7的氧化性由強(qiáng)到弱依次是___________。
(2)Cr2O、I-在強(qiáng)酸性溶液中能否大量共存？___________(填“能”或“不能”)，理由是___________。
(3)在酸性溶液中存在大量的I-，則Cr2O、Fe3+、Fe2+、Cl-中能與I-大量共存的離子是___________。
(4)＋6價鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將酸性廢液中的Cr2O還原成Cr3＋，反應(yīng)的離子方程式為___________。
11.現(xiàn)有①KMnO4、②H2、③O2、④Cl2、⑤CO、⑥A1 6種物質(zhì)，從氧化性、還原性的角度分類，若將常用的氧化劑放入甲藥品柜中，常用的還原劑放入乙藥品柜中。
(1)甲藥品柜中有_______。(均填序號)
(2)由FeFe3O4，F(xiàn)e2O3Fe可知，欲實現(xiàn)I反應(yīng)過程應(yīng)從_______(填“甲”或“乙”)藥品柜中找物質(zhì)。
(3)請將Fe、Fe2O3、CO、CO2 4種物質(zhì)填入下面的橫線上，組成一個配平了的化學(xué)方程式。并用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_______。
1.【答案】C
【解析】A．KMnO4屬于鹽，A正確，不符合題意；
B．KMnO4中錳元素是最高價,具有氧化性，B正確，不符合題意；
C．KMnO4一般易表現(xiàn)氧化性，通常只是在分解反應(yīng)中表現(xiàn)還原性，C錯誤，符合題意；
D．KMnO4分解得到氧氣，可以用于實驗室制取氧氣，D正確，不符合題意；
故選C。
2.【答案】D
3.【答案】D
【解析】根據(jù)還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性判斷：
①SO2為還原劑，HI為還原產(chǎn)物，故SO2的還原性強(qiáng)于I-；
②FeCl2為還原劑，F(xiàn)eCl3為還原產(chǎn)物，故Fe2+的還原性強(qiáng)于Cl-；
③HI為還原劑，F(xiàn)eCl2為還原產(chǎn)物，故I-的還原性強(qiáng)于Fe2+；
綜上所述I-、Fe2+、Cl-、SO2四種粒子的還原性強(qiáng)弱大小為SO2>I->Fe2+>Cl-，故答案選D。
4.【答案】A
【解析】由①式可知，ClO3-的氧化性強(qiáng)于Cl2，ClO>Cl2，由②式可知，鐵離子的氧化性強(qiáng)于碘單質(zhì)，F(xiàn)e3+>I2，由③式可知，氯氣的氧化性強(qiáng)于鐵離子，Cl2>Fe3+，綜上所述，氧化能力的強(qiáng)弱順序為ClO>Cl2>Fe3+>I2，故選A。
5.【答案】B
【解析】由于還原性：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，則氧化性：Ag+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+，故加入鐵粉后，首先發(fā)生反應(yīng)：Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，若AgNO3反應(yīng)完后，鐵粉還有剩余，則接著發(fā)生反應(yīng)：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+。
A．若濾紙上有Ag，說明此時發(fā)生反應(yīng)Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，Ag+有可能完全反應(yīng)也可能部分反應(yīng)，故反應(yīng)后溶液中可能有離子：Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+，A不符合題意；
B．若濾紙上有Ag、Cu、Fe，說明鐵粉過量，故此時溶液中Ag+、Cu2+被全部置換出來，反應(yīng)后溶液中不可能還有Ag+、Cu2+，B符合題意；
C．由B選項分析知，反應(yīng)后溶液中一定有Fe2+，以及Fe不能置換的Zn2+，C不符合題意；
D．若濾紙上有Ag、Cu，則Ag+完全反應(yīng)，Cu2+可能完全反應(yīng)或部分反應(yīng)，若Cu2+也完全反應(yīng)，則反應(yīng)后溶液中含有Zn2+、Fe2+，D不符合題意；
故答案選B。
6.【答案】D
7.【答案】C
【解析】A．反應(yīng)①NH4NO3=N2O↑+2H2O中，NH4NO3中N元素的化合價既升高又降低，則硝酸銨既是氧化劑又是還原劑，N2O既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，而H2O既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物，A錯誤；
B．反應(yīng)②K2SO3+2NO=K2SO4+N2O中，N元素的化合價降低，S元素的化合價升高，所以K2SO3是還原劑，NO是氧化劑，N2O是還原產(chǎn)物，B錯誤；
C．反應(yīng)③2NH3+2O2=N2O+3H2O中，N元素的化合價由-3升高到+1，則每生成1 mol N2O，轉(zhuǎn)移1 mol×2×(3+1)=8 mol電子，C正確；
D．反應(yīng)④2NaNO3+(NH4)2SO4=2N2O↑+Na2SO4+4H2O中，NaNO3中N元素的化合價降低，則NaNO3是氧化劑，(NH4)2SO4中N元素的化合價升高，生成N2O既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，D錯誤；
故合理選項是C。
8． 答案：(1)①④　(2)②　(3)③⑤
9． 解析：Na2O2和H2O2中氧元素的化合價是－1。A中H2O2既不是氧化劑，也不是還原劑；B中H2O2中氧元素的化合價升高，H2O2僅表現(xiàn)還原性；C中H2O2中氧元素的化合價既有升高也有降低，H2O2既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性；D中H2O2中氧元素的化合價降低，H2O2只表現(xiàn)氧化性。
答案：(1)D　B　C　A
10.【答案】(1)K2Cr2O7＞Cl2＞FeCl3＞I2
(2) 不能 Cr2O會氧化I-
(3)Fe2+、Cl-
(4)Cr2O+3HSO+5H+=2Cr3＋+3SO+4H2O
【分析】
氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性＞氧化產(chǎn)物的氧化性，結(jié)合離子共存分析解答。
(1)根據(jù)氧化劑的氧化性＞氧化產(chǎn)物的氧化性，①2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I(xiàn)2，氧化性：FeCl3＞I2；②2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，氧化性：Cl2＞FeCl3；③K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑，氧化性：K2Cr2O7＞Cl2；FeCl3、I2、Cl2、K2Cr2O7的氧化性由強(qiáng)到弱依次是K2Cr2O7＞Cl2＞FeCl3＞I2，故答案為：K2Cr2O7＞Cl2＞FeCl3＞I2；
(2)氧化性：K2Cr2O7＞I2，Cr2O、I-在強(qiáng)酸性溶液中會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存，故答案為：不能；Cr2O會氧化I-；
(3)FeCl3、I2、Cl2、K2Cr2O7的氧化性由強(qiáng)到弱依次是K2Cr2O7＞Cl2＞FeCl3＞I2，則Cr2O、Fe3+在酸性溶液中均能將I-氧化，不能大量共存，F(xiàn)e2+、Cl-能夠與I-大量共存，故答案為：Fe2+、Cl-；
(4)＋6價鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將酸性廢液中的Cr2O還原成Cr3＋，反應(yīng)的離子方程式為Cr2O+3HSO+5H+=2Cr3＋+3SO+4H2O，故答案為：Cr2O+3HSO+5H+=2Cr3＋+3SO+4H2O。
11.【答案】(1)①③④
(2)甲
(3)
【分析】
(1)在上述物質(zhì)中，①③④具有氧化性，②⑤⑥具有還原性，則甲中物質(zhì)為①③④。
(2)實現(xiàn)由Fe→Fe3O4的反應(yīng)過程，F(xiàn)e元素的化合價升高，需要氧化劑，因此應(yīng)從甲中找物質(zhì)，故答案為甲。
(3)Fe、Fe2O3、CO、CO2四種物質(zhì)完成的反應(yīng)為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，在該反應(yīng)中，F(xiàn)e元素的化合價降低，C元素的化合價升高，該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為6e-，用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移為：。第08課 氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律
[知識精講]
1. 價態(tài)規(guī)律
①高低規(guī)律
元素最高價態(tài)：只有氧化性。
元素中間價態(tài)：既有氧化性又有還原性。
元素最低價態(tài)：只有還原性。
應(yīng)用：判斷元素或物質(zhì)的氧化性、還原性。
【提醒】元素處于最高價態(tài)不一定具有氧化性，更不一定具有強(qiáng)氧化性，如Na＋；元素處于最低價態(tài)不一定具有還原性，更不一定具有強(qiáng)還原性，如Au。
②歸中規(guī)律
同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，元素的化合價“只向中間靠攏不出現(xiàn)交叉”。如：
(√)
(×)
[例1]從硫元素的化合價判斷，下列物質(zhì)中的硫元素不能表現(xiàn)氧化性的是(　　)
A．Na2S B．S C．SO2 D．H2SO4
[例2]按要求填空。
(1)在S2－、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、S、I－、H＋中，只有氧化性的是____，只有還原性的是____，既有氧化性又有還原性的是____。
(2)某同學(xué)寫出以下三個化學(xué)方程式(未配平)：
①H2SO4＋SO2―→S＋H2O
②Na2O＋O2―→Na2O2
③C＋HNO3(濃)―→CO2＋NO2＋H2O
你認(rèn)為不可能實現(xiàn)的是____(填序號)。
2.強(qiáng)弱規(guī)律
　還原劑　 ＋　氧化ne－劑 ―→ 氧化產(chǎn)物 ＋ 還原產(chǎn)物
(強(qiáng)還原性)　 (強(qiáng)氧化性) 　 (弱氧化性) (弱還原性)
還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。
氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物。
應(yīng)用：物質(zhì)間氧化性(或還原性)的強(qiáng)弱比較或判斷氧化劑和有還原性的物質(zhì)在一定條件下是否發(fā)生反應(yīng)。
[例3]有A、B、C、D四種物質(zhì)，已知它們能發(fā)生下列反應(yīng)：
①A2＋＋B===B2＋＋A
②A2＋＋C===C2＋＋A
③B2＋＋C===C2＋＋B
④C2＋＋D===D2＋＋C
由此可推知，各物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱順序正確的是(　　)
A．氧化性：C2＋＞D2＋＞A2＋＞B2＋
B．氧化性：D2＋＞C2＋＞B2＋＞A2＋
C．還原性：A＞B＞C＞D
D．還原性：D＞C＞B＞A
[例4]金屬鈦具有許多優(yōu)異的性能，是航空、軍工、電力等領(lǐng)域的必需材料。金紅石[主要成分為二氧化鈦(TiO2)]是地殼中鈦礦石中的一種，目前，大規(guī)模生產(chǎn)鈦的方法如下：
第一步，讓金紅石、碳單質(zhì)在高溫下與氯氣反應(yīng)，制得四氯化鈦(TiCl4)。
TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO。
第二步，在氬氣氛圍中加熱，使金屬鎂與四氯化鈦反應(yīng)制得金屬鈦。
TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2。
(1)制備金屬鈦的兩步反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)？________________(填“是”或“否”)。
(2)試比較Cl2、TiCl4、Ti三種物質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱：___________________________。
3.先后規(guī)律
①同一氧化劑與多種還原劑混合，還原性強(qiáng)的先被氧化。
②同一還原劑與多種氧化劑混合，氧化性強(qiáng)的先被還原。
應(yīng)用：判斷物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱或判斷反應(yīng)的先后順序。
[例5]在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是(　　)
A．Mg　　　　　　　B．Cu
C．Ag D．H2
4.守恒規(guī)律
氧化還原反應(yīng)中，得失電子總數(shù)相等，元素化合價升降總數(shù)相等，反應(yīng)前后電荷總數(shù)相等(離子反應(yīng))。即有關(guān)系式：
還原劑失電子總數(shù)＝氧化劑得電子總數(shù)。
化合價降低的總數(shù)＝化合價升高的總數(shù)。
應(yīng)用：氧化還原反應(yīng)方程式的配平和相關(guān)計算。
(1) 應(yīng)用電子守恒規(guī)律進(jìn)行計算的一般步驟
①找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。
②找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中該種粒子的個數(shù))。
③根據(jù)題中粒子的個數(shù)和得失電子守恒列出等式：
N(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)＝N(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)。
[例6]已知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng)：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O，則每生成1個RO，轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)是(　　)
A．3 B．4 C．5 D．6
[例7] 已知M2O＋3S2－＋14H＋===2M3＋＋3S↓＋7H2O，則M2O
中M元素的化合價為(　　)
A．＋2 B．＋3
C．＋4 D．＋6
[例8]新型納米材料氧缺位鐵酸鹽MFe2Ox(3＜x＜4，M＝Mn、Co、Zn或Ni，在該鹽中均顯＋2價)由鐵酸鹽(MFe2O4)經(jīng)高溫與氫氣反應(yīng)制得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物(SO2、NO2等)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)單質(zhì)而除去，轉(zhuǎn)化流程如圖所示。關(guān)于此轉(zhuǎn)化過程的敘述不正確的是(　　)
MFe2O4MFe2Ox常溫分解SO2、NO2等
A．MFe2O4在與H2的反應(yīng)中表現(xiàn)了氧化性
B．MFe2O4與MFe2Ox的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)均屬于氧化還原反應(yīng)
C．MFe2Ox與SO2的反應(yīng)中MFe2Ox被還原
D．若4個MFe2Ox與1個SO2恰好完全反應(yīng)，則MFe2Ox中x的值為3.5
(2)氧化還原反應(yīng)方程式的配平①配平原則
②配平步驟(建構(gòu)模型)
③配平示例
配平反應(yīng)：Zn＋HNO3(稀)―→Zn(NO3)2＋NO↑＋H2O
標(biāo)變價
列變化
求總數(shù)
配系數(shù) (1)先配變價元素： (2)再用觀察法配平其他的物質(zhì)： 3Zn＋8HNO3(稀)===3Zn(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
查守恒 檢查質(zhì)量、電荷、得失電子是否守恒
[例9]配平下列氧化還原反應(yīng)方程式：
(1)Mn2＋＋O2＋OH－―→MnO(OH)2↓
(2)MnO(OH)2＋I(xiàn)－＋H＋―→Mn2＋＋I(xiàn)2＋H2O
[效果檢測]
1.已知錳元素的最高化合價為+7價，下列對KMnO4推測或判斷錯誤的是
A．物質(zhì)分類屬于鹽 B．在反應(yīng)中易表現(xiàn)氧化性
C．在反應(yīng)中易表現(xiàn)還原性 D．可用于實驗室制O2
2.下列粒子不具有還原性和只具有還原性的依次是(　　)
A．Fe2+、Fe B．CO2、CO C．S、S2- D．Na+、Na
3.)根據(jù)下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，判斷有關(guān)物質(zhì)的還原性強(qiáng)弱順序是
I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI；2FeCl2+Cl2=2FeCl3；2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2
A．I->Fe2+>Cl->SO2 B．Cl->Fe2+>SO2>I-
C．Fe2+>I->Cl->SO2 D．SO2>I->Fe2+>Cl-
4.已知有如下反應(yīng)∶ ①ClO+5Cl- +6H+=3Cl2↑+3H2O，②2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2③2FeCl2+Cl2=2FeCl3。下列各微粒氧化能力由強(qiáng)到弱的順序正確的是
A．ClO>Cl2>Fe3+>I2 B．Cl2>ClO>I2>Fe3+
C．ClO>Cl2>I2>Fe3+ D．ClO>Fe3+ >Cl2>I2
5.在AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一些鐵粉，待反應(yīng)完成后再過濾，下列情況中不可能存在的是
A．濾紙上有Ag，濾液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+
B．濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+
C．濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Zn2+、Fe2+
D．濾紙上有Ag、Cu，濾液中有Zn2+、Fe2+
6.在KClO3 + 6HCl(濃) === KCl + 3Cl2↑+ 3H2O的反應(yīng)中，被氧化的氯與被還原的氯的原子個數(shù)比為(　　)
A．1∶6 B．6∶1 C．1∶5 D．5∶1
7.N2O既是醫(yī)學(xué)上的一種麻醉劑，又是一種常見的溫室氣體。制取N2O的方法有很多，例如：
①NH4NO3=N2O↑+2H2O
②K2SO3+2NO=K2SO4+N2O
③2NH3+2O2=N2O+3H2O
④2NaNO3+(NH4)2SO4=2N2O↑+Na2SO4+4H2O
下列說法中正確的是
A．反應(yīng)①中NH4NO3既是氧化劑又是還原劑，H2O是氧化產(chǎn)物
B．反應(yīng)②中K2SO3是還原劑，N2O是氧化產(chǎn)物
C．反應(yīng)③中每生成1個N2O，轉(zhuǎn)移8個電子
D．反應(yīng)④中NaNO3是還原劑，N2O既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
8．在下列反應(yīng)中：
①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
②2F2＋2H2O===4HF＋O2
③Cl2＋H2O??HCl＋HClO
④C＋H2O(g)CO＋H2
⑤CaO＋H2O===Ca(OH)2
⑥2H2O2H2↑＋O2↑
試從氧化還原的角度，回答下列問題：
(1)水只作氧化劑的是________。
(2)水只作還原劑的是________。
(3)水既不作氧化劑又不作還原劑的是________。
9．針對以下A～D四個涉及H2O2的反應(yīng)填空：
A．Na2O2＋2HCl===H2O2＋2NaCl
B．Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O
C．2H2O22H2O＋O2↑
D．3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O
(1)H2O2僅體現(xiàn)氧化性的反應(yīng)是________(填字母，下同)，H2O2僅體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是________，H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是________，H2O2既不作氧化劑又不作還原劑的反應(yīng)是________。
(2)請用單線橋標(biāo)出D反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：__________________________。
反應(yīng)中氧化劑是__________，被氧化的元素是________。
10.有下列三個在溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)：
①2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I(xiàn)2
②2FeCl2＋Cl2=2FeCl3
③K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑
請根據(jù)上述反應(yīng)分析推斷后回答下列問題：
(1)FeCl3、I2、Cl2、K2Cr2O7的氧化性由強(qiáng)到弱依次是___________。
(2)Cr2O、I-在強(qiáng)酸性溶液中能否大量共存？___________(填“能”或“不能”)，理由是___________。
(3)在酸性溶液中存在大量的I-，則Cr2O、Fe3+、Fe2+、Cl-中能與I-大量共存的離子是___________。
(4)＋6價鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將酸性廢液中的Cr2O還原成Cr3＋，反應(yīng)的離子方程式為___________。
11.現(xiàn)有①KMnO4、②H2、③O2、④Cl2、⑤CO、⑥A1 6種物質(zhì)，從氧化性、還原性的角度分類，若將常用的氧化劑放入甲藥品柜中，常用的還原劑放入乙藥品柜中。
(1)甲藥品柜中有_______。(均填序號)
(2)由FeFe3O4，F(xiàn)e2O3Fe可知，欲實現(xiàn)I反應(yīng)過程應(yīng)從_______(填“甲”或“乙”)藥品柜中找物質(zhì)。
(3)請將Fe、Fe2O3、CO、CO2 4種物質(zhì)填入下面的橫線上，組成一個配平了的化學(xué)方程式。并用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_______。

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