氧化还原hao123

第九章氧化还原法第一节概述一、氧化还原的基础通过氧化或还原，将水中溶解性物质→无害物◆无机物：失去电子过程→氧化过程，失去电子的物质→还原剂得到电子过程→还原过程，得到电子的物质→氧化剂每个物质都有各自的氧化态和还原态。

氧化还原能力（失去或得到电子的能力）：―――氧化还原电位作为指标。

标准氧化还原电位E0，以氢的电位值作为基准，氧化态和还原态的浓度为1.0M 时所测的值，由负值到正值依次排列。

E0 越大，氧化性越大，如：E0/(S/S2-)=-0.428 VE0/(Cr2O72-/2Cr3+)=1.33V…E0/(Cl2/2Cl-)=1.36VE0/(MnO4-/Mn)=1.51V当物质浓度不为1.0M 时可用能斯特方程计算：E＝E0 ＋ RT/nF ln [氧化态]/[还原态]R:气体常数； T：绝对温度F：法拉第常数；n：反应中转移的电子数位置在前者可以作位置在后者的还原剂，放出电子。

◆有机物：难以用电子的转移来分析（因为涉及到共价健，电子的移动很复杂，只是发生电子云密度变动）氧化：加氧或去氢反应，或生成CO2，H2O还原：加氢或去氧反应三、基本原理通过药剂与污染物的氧化还原反应，把废水中有毒害的污染物转化为无毒或微毒物质的处理方法称为氧化还原法。

废水中的有机污染物(如色、嗅、味、COD)及还原性无机离子(如CN-、S2-、Fe2+、Mn2+等)都可通过氧化法消除其危害，而废水中的许多重金属离子(如汞、镉、铜、银、金、六价铬、镍等)都可通过还原法去除。

废水处理中最常采用的氧化剂是空气、臭氧、氯气、次氯酸钠及漂白粉；常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、硼氢化钠、水合脏及铁屑等。

在电解氧化还原法中，电解槽的阳极可作为氧化剂，阴极可作为还原剂。

投药氧化还原法的工艺过程及设备比较简单，通常只需一个反应池，若有沉淀物生成，尚需进行因液分离及泥渣处理。

电解氧化还原法的工艺过程及设备均有其特殊性，将辟专节讨论。

【关键字】规律氧化还原反应知识要点1.有关氧化复原反应的概念(1)氧化反应和复原反应 (2)氧化复原反应(3)氧化剂和复原剂 (4)氧化产物和复原产物小结：在氧化复原反应中有五对既对立又联系的概念：3.氧化复原反应实质的表示方法(1)电子得失法即双线桥法在化学方程式中表示原子或离子得失电子的结果，在线上标出得失电子的数目。

一般失电子的一方写在上面，得电子的一方写在下面，一定要写出得失电子总数。

箭头由反应物指向生成物，即氧化剂指向复原产物，复原剂指向氧化产物。

(2)电子转移法即单线桥法在化学方程式中表示原子或离子间电子转移情况，在线上标出电子转移总数，但不写得、失。

如：3Cu＋8HNO3====3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O箭头由反应物指向反应物，即箭头由复原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。

4.氧化复原反应的一般规律（1）、相等规律在一个氧化复原反应中，氧化剂得到电子的数目等于复原剂失去电子的数目。

或者说氧化剂化合价降低总数等于复原剂化合价升高总数。

根据这个规律，我们可以进行氧化复原反应方程式的配平以及有关氧化复原反应的计算。

(2)表现性质规律：①某种元素处于最高价态时，则含有该元素的物质就具有氧化性。

因为在氧化复原反应中，该元素的化合价只能降低，不可再升高。

例如：KMnO4、H2SO4、HNO3、FeCl3、F2（无正价）等。

②某种元素处于最低价态时，则含有该元素的物质就具有复原性。

因为在氧化复原反应中，该元素的化合价只能升高而不可再降低。

例如：HCl、Na（无负价）、Na2S等。

③某元素处于中间价态时，则含有该元素的物质，即具有氧化性又具有复原性。

因为在一定条件下，该元素的化合价可能升高或者降低。

例如：C、S、Fe、SO2等。

④金属单质只具有复原性。

非金属单质多数既具有氧化性又具有复原性。

少数只具有氧化性。

⑤含同种元素相邻价态的两物质之间不发生氧化复原反应。

例如：C与CO、CO与CO2、Cl2与HCl、浓H2SO4与SO2等均不能发生氧化复原反应。

氧化还原反应强弱判断氧化还原反应（一）一、常见氧化剂和还原剂1、常见的氧化剂：（1）活泼的非金属单质：（2）含有最高价金属阳离子的化合物：（3）含某些较高化合价元素的化合物：2、常见的还原剂：（1）活泼或较活泼的金属：K、Ca、Na、Al、Mg、Zn等；（2）含低价元素的金属阳离子：（3）某些非金属单质：C、H2等；(4) 含有较低化合价元素的化合物：HCl、H2S、KI等。

归纳：含元素的物质，具有；含元素的物质，具有；含中间价态元素的物质。

二、氧化性、还原性及其强弱的判断（1）根据反应方程式判断氧化剂+ 还原剂= 还原产物+ 氧化产物[结论] 氧化性：还原性：[例1]：根据化学方程式判断氧化性和还原性的强弱：Fe + CuSO4 = Cu + FeSO42FeCl2 + Cl2 = 2FeCl32FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + 2HCl + I2----+练1:已知有如下反应：①2BrO3+Cl2==Br2+2ClO3，②ClO3+5Cl+6H==3Cl2+3H2O，③2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2，④2FeCl2+Cl2==2FeCl3。

下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是( )--3+--3+ A. ClO3BrO3Cl2FeI2 B. BrO3Cl2ClO3I2FeC. BrO3-ClO3-Cl2Fe3+I2D. BrO3-ClO3-Fe3+Cl2I2（2）依据元素化合价判断同种元素所处的价态越高氧化性越强，所处的价态越低还原性越强（3）根据金属活泼性判断- 1 -单质的还原性：金属阳离子的氧化性：（4）根据非金属活泼性判断＝（5）根据反应进行的难易程度及条件来判断：2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑ △MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O氧化性：（6）根据氧化产物的价态来判断2Fe+3Cl2点燃2FeCl3 Fe+S点燃FeS氧化性：注意：氧化还原性的强弱只与得失电子的难易程度有关，与得失电子的多少无关。

氧化还原的名词解释氧化还原，也被称为氧化-还原反应，是化学领域中一种常见而重要的化学反应类型。

它涉及原子、分子或离子之间的电子转移过程，从而导致物质的氧化或还原。

这种反应不仅在自然界中广泛存在，也在许多人类的工业过程中起着关键的作用。

1. 氧化和还原的定义在氧化还原反应中，氧化和还原是不可分割的概念。

氧化指的是物质失去电子，而在化学反应中将氧元素加到某个化合物中的过程。

还原则是指物质获得电子，或者从某个化合物中去掉氧元素的过程。

简单来说，氧化就是电子的丧失，而还原则是电子的获取。

这两个过程总是同时发生，一个物质的氧化反应需要与另一个物质的还原反应相结合。

2. 氧化还原反应的实例氧化还原反应在我们日常生活和工业生产中都具有重要的意义。

以下是一些经典的实例：2.1 金属的腐蚀当金属暴露在氧气和水中时，会发生氧化还原反应，产生一种被称为锈的化合物。

例如，铁和钢经过氧化还原反应变成了铁锈，这是因为铁元素失去了电子（氧化），氧气则获得了电子（还原）。

2.2 天然气燃烧天然气是由碳和氢元素组成的化合物。

当天然气与氧气反应时，氧化和还原反应同时发生。

碳原子从天然气分子中失去电子（氧化），氧气分子则获得了电子（还原）。

这种反应将产生大量的能量，释放出热和光。

2.3 电池的工作原理电池中的化学反应是一种典型的氧化还原反应。

其中，负极（阴极）发生还原反应，而正极（阳极）发生氧化反应。

当电池连接到外部电路时，产生电流，实现能量转换。

3. 氧化还原反应的意义和应用氧化还原反应是化学反应中的重要类型，对于人类生活和工业过程中有着广泛的应用和意义。

3.1 能量转化与利用许多能量转化过程，例如燃烧、电池和燃料电池等都是氧化还原反应。

这些反应将化学能转化为电能、热能等形式，从而被广泛应用于交通运输、能源供应等领域。

3.2 金属的提取和加工氧化还原反应在金属的提取和加工过程中起着重要作用。

例如，冶金学中采用还原反应提取金属，使金属从矿石中分离出来。

化学处理方法——氧化还原通过化学药剂与废水中的污染物进行氧化还原反应，从而将废水中的有毒有害污染物转化为无毒或者低毒物质的方法称为氧化还原法。

在氧化还原反应中，参加化学反应的原子或离子有电子得失，因而引起化合价的升高或降低。

失去电子的过程叫氧化，得到电子的过程叫还原。

根据有毒有害物质在氧化还原反应中被氧化或还原的不同，废水中的氧化还原法又可分为药剂氧化法和药剂还原法两大类。

在废水处理中常采用的氧化剂有：空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉、次氮酸钠、三氯化铁等。

常用的还原剂有：硫酸亚铁、氯化亚铁、铁屑、锌粉、二氧化硫等。

药剂氧化法中常用的方法有臭氧氧化法、氯氧化法、高锰酸钾氧化法等。

臭氧的氧化性在天然元素中仅次于氟，可分解一般氧化剂难于破坏的有机物，并且不产生二次污染。

因此广泛地用于消毒、除臭、脱色以及除酚、氰、铁、锰等。

臭氧氧化处理系统中的主要设备是臭氧接触反应器。

在氯氧化法中的氯系氧化剂包括氯气、氯的含氧酸及其钠盐、钙盐和二氧化氯。

除了用于消毒外，氯氧化法还可用于氧化废水中的某些有机物和还原性物质，如氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油类，以及用于废水的脱色、除臭等。

例如氧化氰化物。

在pH值大于8.5的碱性条件下用氯气进行氧化，可将氰化物氧化成无毒物质。

化学反应式如下：高锰酸钾氧化法主要用于去除废水中的酚、二氧化硫、H2S等。

在饮用水的处理中，这种方法主要用来杀灭藻类、除臭、除味、除铁、除锰等。

该法的优点是处理后的水没有异味，氧化剂容易投配。

主要缺点是处理成本高。

药剂还原法主要用于处理含铬、含汞废水。

通过还原可将六价铬转化为三价铬，大大减小了铬的毒性。

还原过程是，在酸性条件下，向含铬废水中投加亚硫酸氢钠，将六价铬还原为三价铬。

随后投加石灰或氢氧化钠，生成氢氧化铬沉淀。

将沉淀物从废水中分离出来，达到处理的目的。

化学反应如下：实际中常用金属还原剂来处理含汞废水，废水中的汞离子被还原为金属汞而析出,金属本身被氧化为离子而进入水中。

氧化还原顺序表口诀
1. 氧化还原顺序表，氟氯溴碘像赛跑，氟气起步超遥遥，氧化性强很傲娇。

2. 氧还顺序要记牢，硫磷碳硅似老小，还原性强像草包，遇见强氧就折腰。

3. 金属活动顺序妙，钾钙钠镁像火苗，还原性强热情高，氧化反应先起跑。

4. 铝锌铁锡铅在列，好似排队等检阅，还原性中不特别，氧化程度有区别。

5. 氢铜汞银铂金后，就像星星落最后，氧化性强稳如牛，还原它们得费油。

6. 锰离子化合价不少，氧化还原像变宝，低价升高像长高，高价降低像蹦跳。

7. 氯溴碘离子来闹，还原性强像傻帽，碰到强氧没处逃，乖乖被氧化变貌。

8. 三价铁氧化性妙，好似恶霸在当道，能把金属来围剿，还原之后变弱小。

9. 二价铁就像菜鸟，还原性还有点孬，碰到强氧就糟糕，马上变身价态高。

10. 硝酸根离子很狂，酸性环境强如狼，氧化性强把人伤，很多金属被它降。

11. 硫酸根离子平常，一般情况很慈祥，遇到强还也发慌，还原之后不一样。

12. 氧还表里看硫脲，还原性强像个球，容易被氧踢着走，氧化之后没处溜。

13. 亚硫酸根不安分，还原性强像冤魂，遇到氧化剂就奔，变成硫酸根才稳。

14. 过氧化氢挺奇妙，氧化还原像双娇，又能氧化又能消，就像魔术变来调。

15. 碘单质氧化性有，像个小卒慢慢走，虽然不强也能凑，把些物质来攻揍。

16. 溴单质比碘稍牛，氧化性强一点优，像个小兵有劲头，还原它也得费谋。

17. 氯气氧化性超酷，像个将军在耍酷，很多物质被它俘，氧化之后没回路。

18. 氧气氧化性够大，像个死神在天涯，万物碰见都害怕，氧化起来不留话。

氧化还原一．基本概念：1．氧化还原反应：定义：实质：电子转移(微观)。

特征：化合价升降(宏观)。

2．化合价升降与电子得失的关系：概念判断：升→失→氧→还→氧例题：2Na2S+Na2SO3+3H2SO4==3S↓+3Na2SO4+3H2O Cl2+H2O == HCl+HClO二．常见的氧化剂和还原剂：1．氧化剂：①非金属性较强的单质：F2、C12、Br2、I2、02、O3、N2、P、S等②非氧化性酸：稀H2S04、稀HCl、NaHSO4等③氧化性酸：浓H2S04、浓、稀 HNO3、 HClO④氧化性盐：KCl03、KMn04、固体硝酸盐、铁盐，次氯酸盐⑤其他：、Mn02、Na202、N02、H202、银氨溶液、新制Cu(OH)2浊液2．还原剂：①金属性较强的单质：K、Na、Mg、A1、Zn、 Fe等②某些非金属单质：H2、C、Si、P、S、N2等；③还原性酸：H2S、 HI、HBr、亚硫酸、浓盐酸④还原性盐：硫化物、、碘化物、溴化物、亚铁盐、亚硫酸盐、亚Sn盐⑤其他：S02、CO、Fe(0H)2、H2O2、NH3等三．氧化还原反应的基本规律：1．守恒规律：①得失电子守恒。

（化合价升降守恒）氧化剂获得电子总数必等于还原剂失去电子总数，氧化剂中元素化合价降低总数等于还原剂中元素化合价升高总数，（化合价升降总数也等于电子转移总数）。

②质量守恒。

反应前后各元素种类不变，各元素的原子数目，在有离子参加的氧化还原反应中还有※③电荷守恒。

反应前后离子所带电荷总数相等，2．强者优先规律：（1）同一种氧化剂与不同的还原剂反应时，还原性强的优先反应。

（2）同一种还原剂与不同的氧化剂反应时，氧化性强的优先反应。

如向含有Fe3＋、Cu2＋、Ag＋的溶液中加入Fe粉，如何反应？_________3．同一元素的价态变化规律:高价氧，低价还，中间价两边转。

相邻价不氧还。

①歧化反应（中间变两头)同种元素的同种价态间发生氧化还原反应时，变成跟该元素价态相邻的两端的价态②归中反应（两头变中间，只靠拢，不交叉)同种元素的不同价态间发生氧化还原反应时，高价态和低价态相互反应变成它们相邻的中间价态如二氧化硫氧化硫化氢过氧化钠和二氧化碳反应4．强弱传递规律：同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂 > 氧化产物还原性：还原剂 > 还原产物四．掌握氧化性、还原性强弱的判断方法：氧化剂具有氧化性还原剂具有还原性（1）根据方程式判断：同一氧化还原反应中氧化性：氧化剂＞氧化产物还原性：还原剂＞还原产物（2）根据物质活动性顺序比较判断：①金属活动性顺序，原子还原性逐渐减弱，对应阳离子氧化性逐渐增强②非金属活动性顺序，原子(或单质)氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性逐渐增强Cl2＞ Br2＞ I2＞ S（3）根据反应条件判断：当不同的氧化剂作用于同一还原剂时根据反应条件的高、低来进行判断。

化合价升高，失去电子，作还原剂，被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物化合价降低，得到电子，作氧化剂，被还原，发生还原反应，生成还原产物二、常见氧化剂和还原剂1、常见氧化剂（1）活泼的非金属单质（2）含高价元素的化合物（3）过氧化物2、常见还原剂（1）活泼的金属单质（2）阴离子及其化合物（3）含较低价元素的物质（4）一些非金属单质三、物质的氧化性和还原性比较1.根据金属活动性顺序判断2．常见氧化剂、还原剂强弱顺序氧化剂还原剂MnO4- Mn2+Cl2 Cl-Br2 Br-Fe3+ Fe2+I2 I-S S2-3.根据化学方程式。

氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性, 还原剂的还原性强还原产物的还原性．4．根据元素周期表：一般来讲．在元素周期表中由左向右单质的氧化性依次增强、还原性依次减弱；由上而下单质的氧化性依次减弱、还原性依次增强。

5．根据反应条件：氧化或还原同一物质时一般来讲反应条件要求越高，反应就越不容易发生，物质的氧化性或还原性就减弱．6．根据原电池或电解池中电极放电顺序：阴极优先放电的离子氧化性强．阳极优先放电的离子还原性强。

电源负极材料的还原性强于正极材料。

1．守恒律：化合价有升必有降，电子有得必有失．对于一个完整的氧化还原反应，出合价升高总数与降低总数相等，失电子总数与得电子总被相等。

2．价态律：元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要呈现一种性质；物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现．3．强弱律：较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。

4．转化律:氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最容易；同种元素不同价态之间的氧化反应，化合价的变化遵循“高价+低价 中间价”（即价态归中）,但不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。

5．难易律：越易失电子的物质失后就越难得电子；越易得电子的物质，得后就面难失电子。

氧化还原一、概念一、氧化反映：元素化合价升高的反映还原反映：元素化合价降低的反映氧化还原反映：凡有元素化合价起落的化学反映确实是氧化还原反映二、氧化剂和还原剂(反映物)氧化剂：得电子(或电子对偏向)的物质------氧化性：氧化剂具有的得电子的能力还原剂：失电子(或电子对偏离)的物质------还原性：还原剂具有的失电子的能力3、氧化产物：氧化后的生成物还原产物：还原后的生成物。

4、被氧化：还原剂在反映时化合价升高的进程被还原：氧化剂在反映时化合价降低的进程五、氧化性：氧化剂具有的得电子的能力还原性：还原剂具有的失电子的能力六、氧化还原反映的实质：电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移口诀：失．电子，化合价升．高，被氧．化（氧化反映），还原剂；得．电子，化合价降．低，被还．原（还原反映），氧化剂；7、氧化还原反映中电子转移（或得失）的表示方式（1）双线桥法：表示同种元素在反映前后得失电子的情形。

用带箭头的连线从化合价升高的元素开始，指向化合价降低的元素，再在连线上方标出电子转移的数量．－氧化剂＋化合价升高－ne被氧化（2）单线桥法：表示反映物中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数量。

在单线桥法中，箭头的指向已经说明了电子转移的方向，因此不能再在线桥上写“得”、“失”字样．二、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。

氧化性→得电子性，取得电子越容易→氧化性越强还原性→失电子性，失去电子越容易→还原性越强由此，金属原子因其最外层电子数较少，通常都容易失去电子，表现出还原性，因此，一样来讲，金属性也确实是还原性；非金属原子因其最外层电子数较多，通常都容易患到电子，表现出氧化性，因此，一样来讲，非金属性也确实是氧化性。

1.‘两表’一规律‘（1）依照金属活动性顺序表判定:一样来讲，越活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越容易，其阳离子得电子还原成金属单质越难，氧化性越弱；反之，越不活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越难，其阳离子得电子还原成金属单质越容易，氧化性越强。