《化学反应及其能量变化》复习总结
氧化还原反应、离子反应、化学反应中的能量变化是高中化学的重点内容，在学习中，同学们应熟练掌握以下知识要点。
一、氧化还原反应知识点精析·氧化还原反应概念 氧化还原反应是氧化反应和还原反应的总称，在同一反应中氧化反应和还原反应同时发生同时结束，两者是不可分开的。 如：2Na+Cl2＝2NaCl
氧化反应：物质失去电子(或电子对偏离)的反应。 还原反应：物质得到电子(或电子对偏向)的反应。 氧化还原反应：发生电子转移(得失或偏移)的反应。 氧化还原反应的本质：发生电子转移。 由于电子转移，必然改变元素的化合价，所以氧化还原反应的特征是：①有化合价升降；②化合价升降总数相等。 1．两种反应物
氧化剂：得电子的物质，元素化合价降低，有氧化性，发生还原反应，生成还原产物。 还原剂：失电子的物质，元素化合价升高，有还原性，发生氧化反应，生成氧化产物。 2．两种产物
氧化产物：含有化合价升高的元素组成的生成物。 还原产物：含有化合价降低的元素组成的生成物。
说明:有的反应氧化剂和还原剂是同种物质，如Cl2和NaOH 反应； 有的反应氧化产物和还原产物是同种物质，如Cl2和Cu的反应。 3．两种性质
氧化性：得电子的性质，氧化剂和氧化产物都有氧化性，但氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强。
还原性：失电子的性质，还原剂和还原产物都有还原性，但还原剂的还原性比还原产物的还原性强。
氧化性和还原性都是物质的化学属性，是由物质的结构决定的。
二、氧化还原反应·知识点精析·氧化还原反应的基本规律 1．两强相遇必反应
既强氧化性物质与强还原性物质相遇时会发生氧化还原反应
上表中氧化剂与还原剂相遇时均能发生氧化还原反应(注：①浓H2SO4 +SO2不反应，② 某些反应需要条件，如O2+SO2)
2．\价态归中\或\无中间价态不反应\
同种元素两种不同价态的物质相遇若要发生氧化还原反应，必须满足：还存在中间价态，否则不能反应。
如果氧化还原反应发生在不同价态的同一种元素之间，一般说来反应物中高价态变成产物中的较高价态，反应物中的低价态变成产物中的较低价态，即高者仍高，低者仍低，不会出现价态的交叉，因为这样会消耗更多能量。 例如：
①H2SO4(浓)+SO2，虽二者为\两强\，但+6价S与+4价S之间没有其它化合价。所以不
反应。
②KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+H2O，+5价Cl得到、-1价Cl失去电子，其产物的价态应介于+5～1之间。(注意：不能等于+5和-1)， 所以两者的产物(即还原产物、氧化产物)都只能是0价Cl，即Cl2。转移电子数为5而不是6。
3．生成物的氧化性、还原性均弱于反应物，即：
氧化性：氧化剂(反应物)＞氧化产物(生成物) 还原性：还原剂(反应物)＞还原产物(生成物)
这条规律的实质就是规律1，既两强相遇必反应。强氧化剂、强还原剂由于具有强烈的得、失电子的能力，相遇时必然发生电子转移来满足各自的愿望，显然反应之后的生成物就不再具有强烈的得失电子能力了。所以生成物的氧化性(氧化产物具有)和还原性(还原产物具有)都较弱。
影响氧化（还原）性的因素
氧化性（或还原性）受氧化剂（或还原剂）的浓度、反应温度、溶液的酸碱性以及催化剂等因素影响。一般地，浓度大、温度高等都有可能使氧化性（或还原性）增强。溶液的酸碱性对物质的氧化性（或还原性）也存在影响。 4．\电子守恒\在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数(或化合价降低总数)一定等于还原剂失去电子总数(或化合价升高总数)，称之为电子守恒，是解决此类反应中定量问题的重要依据。主要应用有：①配平氧化还原反应的方程式；②确定关系式；③化学计算。 三、氧化还原反应·典型题剖析
例1 按下列要求，各写出一个已学过的氧化还原反应方程式，并用箭头表示同种元素原子间电子得失情况 (1)氯气作氧化剂
(2)氯气既作氧化剂，又作还原剂 (3)盐酸被还原 (4)盐酸被氧化
(5)同一物质中一种元素氧化另一种元素
分析： 氯气作氧化剂的例子很多，它与金属、氢气的化合反应均可任意举一个；氯气既作氧化剂又作还原剂的实例相对较少，但只要仔细想一想，在反应中作为零价态氯元素的氯气单质，反应后氯元素化合价既要升高显正价，又要降低显负价，哪些反应出现上述情况呢？很易想到氯气与水的反应，或氯气与Ca(OH)2反应制漂白粉等。盐酸被还原的反应，也就是盐酸在反应中作氧化剂，它所含的某一元素化合价降低，那只有+1价的氢元素(即H+)参加反应，这样便容易想到只要以活动金属与盐酸反应就可以了。盐酸被氧化，就是盐酸在反应中作还原剂，它所含的某一元素化合价升高，那只有-1价的氯元素，反应后转为零价的氯，可选择实验室用浓盐酸制取氯气的反应等。最后一种情况仔细想一下，例子也是不少的，如次氯酸见光分解，初中化学中以氯酸钾加热制取氧气，将水通电分解等等。
氧化还原反应·参考题
1．在下列各式中，当左边的物质能生成右边的物质时，试区分下面画有横线的元素是被氧化还是被还原？ ①KI-→I2 ②SO2-→SO3
③HgCl2-→Hg2Cl2 ④NO2-→HNO3
2．判断下列反应哪些是氧化还原反应，哪些是非氧化还原反应？是氧化还原反应的，用单线桥(或双线桥)表示电子转移的方向和数目，并指出氧化剂、还原剂，哪种物质被氧化？哪种物质被还原？ (1)PCl3+Cl2=PCl5 (2)2FeCl3+Fe=3FeCl2
(3)Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO (4)AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3 (5)NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O
(6)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (7)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
例2 下列反应中，属于非氧化还原反应的是 [ ] A．3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+3S+4H2O B．3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O C．3H2O2+2KCrO2+2KOH=2K2CrO4+4H2O D．3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl
解析 发生氧化还原反应的标志是化合价的变化。因此，我们可以通过判断是否有化合价变化来判断一个反应是否是氧化还原反应。该题选项为D。 参考：不属于氧化还原反应的化合反应 酸酐跟碱性氧化物反应： 如CaO+SiO2CaSiO3
P2O5+3H2O2H3PO4
碱性氧化物跟水化合：如CaO+H2O=Ca(OH)2 参考：属于氧化还原反应的化合反应: 金属与非金属化合如： 2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS 3Mg+N2Mg3N2
非金属与非金属化合如: H2+Cl22HCl H2+SH2S Si+CSiC
2P+3Cl22PCl3
参考：属于氧化还原反应的分解反应 气态氢化物的受热分解,如: H2SH2+S
卤化银见光分解,如: 2AgCl2Ag+Cl2 2AgBr2Ag+Br2
某些氧化物受热分解,如
2I2O52I2+5O2↑ 2HgO2Hg+O2↑
某些含氧酸分解如: 4HNO34NO2↑+2H2O+O2↑ 2HClO2HCl+O2↑ 某些盐分解,如:
2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑ 2KClO32KCl+3O2↑ 2KNO32KNO2+O2↑
5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O
参考：属于非氧化还原反应的分解反应 碱的受热分解 如 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O Cu(OH)2CuO+H2O
某些含氧酸受热分解 如: H2CO3=H2O+CO2↑ H2SiO3H2O+SiO2 某些盐的分解 如:
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑ NH4ClNH3↑+HCl CaCO3CaO+CO2
参考：常见氧化还原反应的类型 1.分子与分子反应： H2+Cl22HCl CH4+O2CO2+2H2O 2.分子与原子 2Na+Cl22NaCl 2Mg+CO22MgO+C 3.分子与离子 2I－+Br2=2Br-+I2
5H2S+2MnO4－+6H+=2Mn2++S↓+8H2O 4.原子与原子 2Mg+SiMg2Si SiO2+2CSi+2CO↑ 5.原子与离子 Cu+Hg2+=Hg+Cu2+ Fe+2Fe3+=3Fe2+ 6.离子与离子
2Fe3++Sn2+=Sn4++2Fe2+
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 7.同种物质中同种元素间
Cl2+2NaOH=NaCl+NaCl+H2O(歧化反应) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O+S↓(海波) 5NH4NO32HNO3+4N2+9H2O H2S+SO2=3S↓+2H2O
例3 硫酸铵在强热条件下分解，生成氨、二氧化硫、氮气和水，反应中生成的氧化产物和还原产物个数比为 [ ]
A．1∶3 B．2∶3 C．1∶1 D．4∶3
解析 N2是氧化产物，每生成1个N2，要失去6个电子。SO2是还原产物，每生成1个SO2要得到2个电子。要使得失电子守恒，二者个数比为1∶3。选A。 例4 已知：
（1）2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2 （2）2FeCl2+Cl2===2FeCl3
判断下列物质的氧化能力由大到小的顺序是 [ ] A．Fe3+＞Cl2＞I2 B．Cl2＞Fe3+＞I2 C．I2＞Cl2＞Fe3+ D．Cl2＞I2＞Fe3+
解析 由于氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性。由（1）知氧化性：Fe3+＞I2。由（2）知氧化性：Cl2＞Fe3+。因此，由不等式的传递性知氧化能力：Cl2＞Fe3+＞I2。本题选B。 例5 在KClO3+6HCl===KCl+3Cl2+3H2O中，被氧化与被还原的氯原子个数比为 [ ] A．1∶6 B．6∶1 C．1∶5 D．5∶1
解析 KClO3中的氯由+5价被还原成0价，HCl的氯部分被氧化成0价，为了使得失电子数相等，被氧化的氯和被还原的氯原子个数比应为5∶1，选D。 四、氧化还原反应·知识点精析·氧化还原反应方程式的配平 1．依据 (1)质量守恒
(2)电子守恒 氧化还原反应中还原剂失去的电子总数等于氧化剂得到的电子总数。 2．配平方法 (1)观察法。
(2)电子得失法或化合价升降法。 (3)待定系数法。
配平化学方程式是学习化学的必经问题。有难有易，在大多数情况下，一般均可用观察的方法(根据质量守恒定律：反应前后同种元素的原子个数相等)完成配平。但对于复杂的氧化还原反应，仅用观察法则难以达到配平的目的，那么可以采用第二种方法或第三种方法。其中第二种方法(得失电子法)仅适用于氧化还原反应，不能用于非氧化还原反应，第三种方法(待定系数法)适用于一切化学反应。
\待定系数法\是一种数学的思想在化学中的应用。在应用此法解决配平问题的过程中，对于数学中的不定方程、化学中的电子守恒、原子守恒及化学方程式中系数的特点等问题会有进一步的、更深刻的理解。所以，可以说此法是一种跨学科的综合。 仅举一例来说明。配平下列反应： P+CuSO4+H2O-Cu3P+H3PO4+H2SO4
这是一个复杂的氧化还原反应的配平问题应用电子法可以解决(见后)，应用待定系数法也能很好地完成，而且更具有可操作性。 操作步骤及依据： 第一步：设系数。
这是本方法的名称的来源，即用未知数表示反应中各物质的系数，并令两边相等然后再求出这些未知数。但怎样来设系数呢？请看下面的两种设法。