氧化还原反应的定义及特征

一、氧化还原反应的定义及特征

1、定义：凡是有元素化合价升降的化学反应。

2、特征:有元素化合价升降（判断依据）

3、基本概念

（1）氧化剂和还原剂

氧化剂：得到电子（或电子对偏向）的物质，在反应时所含元素的化合价降低。

还原剂：失去电子（或电子对偏离）的物质，在反应时所含元素的化合价升高。

（2）氧化产物和还原产物

氧化产物：还原剂发生氧化反应后的生成物；

还原产物：氧化剂发生还原反应后的生成物。

（3）氧化性和还原性

氧化性：氧化剂在反应中表现出来的性质，是物质得电子的能力。

还原性：还原剂在反应中表现出来的性质，是物质失电子的能力。

4、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

（1）置换反应一定属于氧化还原反应。

（2）复分解反应一定不属于氧化还原反应。

（3）有单质参加的化合反应一定属于氧化还原反应。

（4）有单质生成的分解反应一定属于氧化还原反应。

5、氧化还原反应方程式的配平

（1）配平原则

①质量守恒：反应前后各元素的原子个数相等、原子种类不变。

②得失电子守恒：氧化剂得到的电子数=还原剂失去的电子数。

③电荷守恒：离子反应前后，阴、阳离子所带电荷总数相等。

（2）配平的一般步骤

①标变价：写出反应物和生成物的化学式，标出变价元素的化合价。

②列变化：列出反应前后元素化合价的升、降变化值。

③求总数：通过求最小公倍数使化合价升高和降低的总数相等。

④配系数：确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，用观察的方法配平其他物质的化学计量数，配平后，把单线改成等号。

⑤查守恒：检查化学方程式两边是否符合“质量守恒”和“电荷守恒”。

6、氧化还原反应的规律

（1）守恒规律

①质量守恒：反应前后各元素的原子个数相等、原子种类不变。

②得失电子守恒：还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数

（2）价态规律

元素处于最高价只有氧化性，最低价只有还原性，中间价既有氧化性又有还原性。

即最高价只能降低，最低价只能升高，而中间价既可以升又可以降。

（3）归中规律

不同价态的同种元素间发生氧化还原反应，其结果是两种价态只能相互靠近或最多达到相同的价态，而绝不会出现高价态变低、低价态变高的交叉现象。

同种元素的不同价态之间：相邻价态之间不发生氧化还原反应，不相邻价态之间反应符

合“只靠拢不叉交”规则。

（4）歧化规律

只有一种处于中间价态的元素发生氧化还原反应，生成该元素的高价态和低价态物质，即中间价态→高价态+低价态。

（5）强弱规律

还原性越强的物质越易失去电子，但失去电子后就越难得到电子；氧化性越强的物质越易得到电子，但得到电子后就越难失去电子。即金属单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性就越弱；反之金属单质的还原性越弱，对应阳离子的氧化性就越强。非金属单质的氧化性越强，对应阴离子的还原性就越弱；反之非金属单质的氧化性越弱，对应阴离子的还原性就越强。

（6）先后规律

①同一氧化剂与多种还原剂混合，还原性强的先被氧化。

②同一还原剂与多种氧化剂混合，氧化性强的先被还原。

应用该规律可以判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。

二、氧化还原反应的相关例题

下列变化过程中，加入氧化剂才能实现的是___

A.$\ce{Cl2→Cl-}$

B.$\ce{I^-→I2}$

C.$\ce{SO2→SO^{2-}3}$

D.$\ce{CuO→Cu}$

答案：B

解析：$\ce{Cl2→Cl-}$，氯元素化合价由0价降到-1价，需要加入还原剂来实现，A错误；$\ce{I^-→I2}$，碘元素的化合价由-1价升高到0价，需要加入氧化剂才能实现，B正确；$\ce{SO2→SO^{2-}3}$中，没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，C错误；$\ce{CuO→Cu}$铜元素的化合价降低了，需要加入还原剂才能实现，D错误。