第3節氧化劑和還原劑1.氧化還原反應(1)化學反應與元素化合價的變化在化學學習和日常生活中，我們已經認識了許多化學反應，如銅與氧氣的反應、氧化銅與氫氣的反應、鐵與CuSO4溶液的反應、碳酸鈣高溫下的分解反應、NaCl溶液與AgNO3溶液的反應等。下面寫出它們的化學方程式，分析參加反應的各種物質所含元素的化合價在反應前后是否發生了變化？如何變化？①2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO②Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu③CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O④CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑⑤NaCl＋AgNO3=NaNO3＋AgCl↓分析：①2eq\o(Cu,\s\up6(0))＋eq\o(O,\s\up6(0))2eq\o(=,\s\up7(△))2eq\o(Cu,\s\up6(＋2))eq\o(O,\s\up6(－2))，銅元素由0價升為＋2價，氧元素由0價降為－2價。②eq\o(Fe,\s\up6(0))＋eq\o(Cu,\s\up6(＋2))SO4=eq\o(Fe,\s\up6(＋2))SO4＋eq\o(Cu,\s\up6(0))，鐵元素由0價升為＋2價，銅元素由＋2價降為0價。③eq\o(Cu,\s\up6(＋2))O＋eq\o(H,\s\up6(0))2eq\o(=,\s\up7(△))eq\o(Cu,\s\up6(0))＋eq\o(H,\s\up6(＋1))2O，銅元素由＋2價降為0價，氫元素由0價升為＋1價。④eq\o(Ca,\s\up6(＋2))eq\o(C,\s\up6(＋4))eq\o(O,\s\up6(－2))3eq\o(=,\s\up7(高溫))eq\o(Ca,\s\up6(＋2))eq\o(O,\s\up6(－2))＋eq\o(C,\s\up6(＋4))eq\o(O,\s\up6(－2))2↑，反應前后各元素的化合價均沒有發生變化。⑤eq\o(Na,\s\up6(＋1))eq\o(Cl,\s\up6(－1))＋eq\o(Ag,\s\up6(＋1))eq\o(N,\s\up6(＋5))eq\o(O,\s\up6(－2))3=eq\o(Na,\s\up6(＋1))eq\o(N,\s\up6(＋5))eq\o(O,\s\up6(－2))3＋eq\o(Ag,\s\up6(＋1))eq\o(Cl,\s\up6(－1))↓，反應前后各元素的化合價均沒有發生變化。由以上幾個反應可知：從反應過程中元素化合價有無變化的角度，可以將化學反應分為兩類：一類是有元素化合價變化的反應；一類是沒有元素化合價變化的反應。在有元素化合價變化的化學反應中，既有元素的化合價升高，又有元素的化合價降低。(2)氧化還原反應①氧化還原反應的定義在反應過程中有元素化合價變化的化學反應叫做氧化還原反應。在反應過程中沒有元素化合價變化的化學反應叫做非氧化還原反應。談重點判斷氧化還原反應的依據判斷一個反應是氧化還原反應還是非氧化還原反應，關鍵是分析反應過程中有無化合價的變化。②氧化反應和還原反應在氧化還原反應中，反應物所含某種或某些元素化合價升高的反應稱為氧化反應；反應物所含某種或某些元素化合價降低的反應稱為還原反應。作為一個反應，有化合價升高，必然有化合價降低，因而氧化反應和還原反應是氧化還原反應中兩個對立統一的方面，在同一個反應中，氧化反應和還原反應必然同時發生。【例1】下列反應不屬于氧化還原反應的是()A．3CuS＋8HNO3(稀)eq\o(=,\s\up7(△))3Cu(NO3)2＋2NO↑＋3S↓＋4H2OB．6KOH＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))5KCl＋KClO3＋3H2OC．Ba(OH)2＋Na2SO4=BaSO4↓＋2NaOHD．Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe解析：判斷一個反應是不是氧化還原反應，關鍵是分析反應前后元素的化合價有沒有變化。化學方程式中，不管有多少種元素，只要能找出其中某一種元素化合價有變化，這個反應就是氧化還原反應；反之，所有元素化合價都沒有發生變化的反應，就是非氧化還原反應。A中S元素由－2價變成了0價，同時也有部分N元素由＋5價變成了＋2價；B中Cl元素化合價反應前是0價，反應后部分變為－1價，部分變成＋5價；D中Al元素反應前為0價，反應后變為＋3價，同時Fe元素也由＋3價變成了0價。可見，它們都屬于氧化還原反應。C項所有元素化合價都沒有發生變化，不屬于氧化還原反應。答案：C2．氧化還原反應與四種基本反應類型的關系(1)二者的關系可用具體實例來分析，詳見下表：氧化還原反應非氧化還原反應有元素化合價升降的反應沒有元素化合價升降的反應化合反應eq\o(C,\s\up6(0))＋eq\o(O,\s\up6(0))2eq\o(=,\s\up7(點燃))eq\o(C,\s\up6(＋4))eq\o(O,\s\up6(－2))22eq\o(C,\s\up6(＋2))＋eq\o(O,\s\up6(0))2eq\o(=,\s\up7(點燃))2eq\o(C,\s\up6(＋4))eq\o(O,\s\up6(－2))有單質參加CO2＋H2O=H2CO3Na2O＋H2O=2NaOH沒有單質參加分解反應2Keq\o(Cl,\s\up6(＋5))eq\o(O3,\s\up6(－2))eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2Keq\o(Cl,\s\up6(－1))＋3eq\o(O,\s\up6(0))2↑有單質生成CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑沒有單質生成置換反應eq\o(Zn,\s\up6(0))＋eq\o(H,\s\up6(＋1))2SO4=eq\o(Zn,\s\up6(＋2))SO4＋eq\o(H,\s\up6(0))2↑eq\o(Fe,\s\up6(0))＋eq\o(Cu,\s\up6(＋2))SO4=eq\o(Fe,\s\up6(＋2))SO4＋eq\o(C,\s\up6(0))u2eq\o(Cu,\s\up6(＋2))O＋eq\o(C,\s\up6(0))eq\o(=,\s\up7(高溫))2eq\o(C,\s\up6(0))u＋eq\o(C,\s\up6(＋4))O2↑無復分解反應無2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2OCaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑Na2CO3＋CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl(2)通過以上表格的分析，不難總結出氧化還原反應和四種基本反應類型的圖示關系，詳見下圖：①置換反應一定屬于氧化還原反應。②復分解反應一定不屬于氧化還原反應。③部分化合反應和部分分解反應屬于氧化還原反應。【例2】下列反應都能發生，其中既是化合反應，又是氧化還原反應的是()①鐵與氯氣的反應：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2FeCl3②氯氣通入NaBr溶液：Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2③氯化鈉固體與濃硫酸混合加熱：2NaCl＋H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4＋2HCl↑④二氧化錳與濃鹽酸反應：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O⑤氧化鈣與水反應：CaO＋H2O=Ca(OH)2A．只有①② B．只有①③C．只有①④ D．只有①解析：根據反應物和生成物的種類可將反應分為化合反應、分解反應、置換反應和復分解反應四種基本反應類型；氧化還原反應必須有化合價的變化，題目中②③④不屬于化合反應，①⑤屬于化合反應，但⑤不是氧化還原反應。答案：D3．氧化還原反應的實質(1)探究氧化還原反應的實質①應用原子結構理論探究氧化還原反應的實質已知鈉和氯氣發生氧化還原反應生成氯化鈉：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2NaCl此反應中由于鈉原子最外層只有1個電子，易失去1個電子而形成8個電子的穩定結構；氯原子最外層有7個電子，易得到1個電子而形成8個電子的穩定結構。當Na與Cl2反應時，Naeq\o(→,\s\up7(失去1個電子))Na＋(帶一個單位正電荷)，Cleq\o(→,\s\up7(得到1個電子))Cl－(帶一個單位負電荷)，雙方均達到8個電子的穩定結構，形成的Na＋、Cl－相互吸引，結合成了穩定的離子化合物NaCl(如圖)。也就是說，這個氧化還原反應是通過電子轉移實現的。氯化鈉形成示意圖在化學反應中，活潑的金屬元素(如Na、K)等易失去電子而達8個電子的穩定結構，表現出正化合價，形成陽離子。活潑的非金屬元素原子(如Cl、O、F等)易得電子而達8個電子的穩定結構，表現負化合價，形成陰離子。②通過實驗探究氧化還原反應的實質原理分析：已知Zn和CuSO4的反應方程式為Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu，Zn的化合價由0價升到＋2價，Cu的化合價由＋2價降到0價，上述反應為氧化還原反應。實驗設計：按下圖連接好實驗裝置，觀察電流計偏轉狀況以及石墨電極上發生的現象。鋅與CuSO4溶液的反應實驗現象：電流計的指針發生偏轉，石墨電極上附上了紅色的固體。實驗結論：紅色固體是Cu，它的生成說明Zn與CuSO4溶液發生了化學反應；電流計指針發生偏轉，說明電路中有電流流過。總之，在Zn與CuSO4發生氧化還原反應中有電子轉移。(2)結論通過以上探究表明，所有的氧化還原反應中都存在著電子轉移，電子轉移是氧化還原反應的實質。談重點氧化還原反應中的守恒規律元素化合價升高是由于元素原子失去電子，元素化合價降低是由于元素原子得到電子，在氧化還原反應中得、失電子相等，化合價升、降相等。(3)氧化還原反應中電子轉移方向與數目的表示方法①雙線橋法。表明了物質中某元素的原子在反應前后的電子得失情況。②單線橋法。表明反應物之間在反應過程中電子的轉移情況。③單線橋法與雙線橋法的區別及聯系見下表：電子得失法(雙線橋)電子轉移法(單線橋)表示式(實例)分析同一元素在反應中得失電子情況元素間電子轉移的方向和總數書寫要領長箭號從方程式的反應物指向生成物，且指在同一種元素上，線橋跨越等號；電子數前注明得、失；得失電子數必相等長箭號只在方程式左邊，即在反應物間表示，線橋不跨越等號；長箭號的箭頭與箭尾已表示電子的轉移和方向，不能也不必再注明得失長箭號的含義箭尾在反應物某元素處，箭頭在同一元素形成的生成物處；表示每一種元素得失電子的情況箭尾在反應物中失去電子(或偏離)的元素一方，箭頭指在反應物中得到電子(或偏向)的元素一方；表明元素間電子轉移的情況(方向和總數)【例3】已知KH和H2O反應生成H2和KOH，反應中1molKH()A．失去1mol電子 B．得到1mol電子C．失去2mol電子 D．沒有電子得失解析：根據題干信息，KH和H2O反應生成H2和KOH可寫出該反應的方程式：KH＋H2O=H2↑＋KOH(利用觀察法即可配平)。本反應為氧化還原反應，化合價發生變化的只有H元素，KH中H為－1價，H2O中H為＋1價，反應后變為H2中的0價，因此該反應中每有1molKH參加反應，氫元素就失去1mol電子。答案：A4．氧化劑、還原劑(1)氧化劑、還原劑在氧化還原反應中，所含的某種元素的化合價降低的反應物，稱為氧化劑，所含的某種元素的化合價升高的反應物，稱為還原劑。氧化劑反應時本身被還原，具有氧化性；還原劑在反應時本身被氧化，具有還原性。氧化劑被還原所得到的產物叫做還原產物，還原劑被氧化所得到的產物叫做氧化產物。氧化還原反應中各概念之間的關系可表示為：【例4－1】在泡沫橡膠的制造中，要利用下面反應放出氧氣：2H2O2eq\o(=,\s\up7(△))2H2O＋O2↑，該反應中的雙氧水()A．僅為氧化劑 B．僅為還原劑C．既是氧化劑又是還原劑 D．既不是氧化劑又不是還原劑解析：反應物H2O2中氧元素的化合價為－1價，反應后一部分升高為0價(O2)，一部分降低為－2價(H2O)，所以，H2O2既是氧化劑又是還原劑。答案：C(2)常見的氧化劑和還原劑eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(常見,的氧,化劑))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①活潑的非金屬單質：O2、Cl2、O3等。,②含高價元素的氧化物：MnO2等。,③含較高價態元素的含氧酸：硝酸、濃硫酸等。,④含較高價態元素的鹽：KMnO4、KClO3、FeCl3等。,⑤過氧化物：Na2O2、H2O2等。))eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(常見,的還,原劑))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①金屬單質及部分非金屬單質：H2、C等。,②低價態的氧化物：CO、SO2等。,③含較低價態元素的酸：HI、H2S、H2SO3等。,④含較低價態元素的鹽：Na2S、Na2SO3、KI、FeCl2等。))【例4－2】在S＋2KNO3＋3C=K2S＋N2↑＋3CO2↑的反應中，________元素被氧化，________元素被還原；________元素的原子得到電子，________元素的原子失去電子；________是氧化劑，________是還原劑；________是氧化產物，________是還原產物。解析：解答有關氧化還原反應的問題，應先從化合價的變化入手，找到電子轉移的情況：碳元素(eq\o(C,\s\up6(0))→eq\o(C,\s\up6(＋4)))化合價升高，失電子，被氧化，C是還原劑，CO2是氧化產物；硫元素(eq\o(S,\s\up6(0))→eq\o(S,\s\up6(－2)))、氮元素(eq\o(N,\s\up6(＋5))→eq\o(N,\s\up6(0)))，化合價均降低，得電子，被還原，S、KNO3是氧化劑，K2S、N2是還原產物。答案：CS、NS、NCS、KNO3CCO2K2S、N25．探究鐵及其化合物的氧化性或還原性(1)鐵元素的存在鐵元素在地殼中的質量分數為4.65%，僅次于氧、硅和鋁。它在自然界里有單質形態(如隕鐵)存在，更多的則是以＋2價和＋3價的化合態存在。鐵的化合物在自然界中主要以礦石的形式存在，如黃鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦等。(2)鐵的氧化物化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名—鐵紅磁性氧化鐵色態黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體鐵的價態＋2價＋3價eq\f(1,3)的＋2價，eq\f(2,3)的＋3價水溶性不溶不溶不溶穩定性不穩定，在空氣里加熱迅速被氧化穩定穩定與稀硫酸反應FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O共性高溫時，都能被C、CO、H2、Al等還原劑還原，還原過程中鐵的化合價逐漸降低，最終都生成單質鐵(3)鐵的氫氧化物鐵的氫氧化物有兩種：Fe(OH)2、Fe(OH)3，它們都是不溶性弱堿。一般是通過可溶性的亞鐵鹽和鐵鹽分別與堿反應制得的。如：FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaClFeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaClFe(OH)2與Fe(OH)3的比較Fe(OH)3Fe(OH)2顏色、狀態紅褐色固體白色固體酸堿性弱堿性弱堿性對熱的穩定性不穩定2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O不穩定Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(隔絕空氣),\s\do5(△))FeO＋H2O與非氧化性酸反應Fe(OH)3＋3HCl=FeCl3＋3H2OFe(OH)2＋2HCl=FeCl2＋2H2O(現象：沉淀由白色→灰綠色→紅褐色)與氧氣反應—4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3制備鹽溶液與堿溶液反應Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓Fe2＋＋2NH3·H2O=Fe(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)【例5－1】在如圖所示裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備白色的Fe(OH)2沉淀。(1)在試管Ⅰ里加入的試劑是________________________________________________________________________。(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是________________________________________________________________________。(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是__________________________________________________________________。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是_______________________________________________________________________。解析：試管Ⅱ是開口式，無法用產生的氣體將溶液壓入試管Ⅰ中，所以制取FeSO4應放在試管Ⅰ中，而在試管Ⅱ中加入不含O2的NaOH溶液。當Fe與稀H2SO4放入試管Ⅰ后，產生的H2可通過短管將試管Ⅰ內的空氣排出，經過打開的止水夾通入試管Ⅱ中，再排盡試管Ⅱ內的空氣。然后關閉止水夾，試管Ⅰ內產生的H2無法逸出，H2產生的壓強將試管Ⅰ內的FeSO4溶液通過長導管壓入試管Ⅱ內。在壓液過程中，液體都處于H2環境中，從而避免了被空氣中的O2氧化，使得Fe(OH)2能保存較長時間。答案：(1)稀H2SO4、鐵屑(2)NaOH溶液(3)檢驗試管Ⅱ出口處排出的H2的純度，當排出的H2純凈時，再夾緊止水夾(4)試管Ⅰ中反應生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，使外界空氣不容易進入(4)鐵及其化合物的氧化性和還原性①實驗試劑：鐵粉、稀硫酸、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、稀硝酸、KSCN溶液、鋅片、銅片。②原理分析：鐵元素的化合價有0、＋2、＋3三種價態，0價鐵(即鐵單質)只有還原性，在與弱氧化劑(稀硫酸、FeCl3溶液)反應時，可被氧化為Fe2＋；＋3價鐵(即Fe3＋)只有氧化性，在與還原劑(鐵粉、鋅片、銅片)反應時，可被還原為Fe2＋；Fe2＋既有氧化性又有還原性，因而Fe2＋既可被氧化為Fe3＋，也可被還原為Fe。③實驗設計及實驗現象：實驗內容實驗操作實驗現象化學反應方程式鐵與稀鹽酸、稀硝酸、氯水的反應(1)用3支試管分別取少量鐵粉(2)分別加入5mL稀鹽酸、稀硝酸、氯水鐵與稀鹽酸的反應，溶液顯淺綠色，有氣體產生鐵與稀硝酸、氯水的反應，溶液顯黃色，有氣體產生Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O(不要求掌握)Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑2FeCl2＋Cl2=2FeCl3FeCl2與稀硝酸、氯水的反應(1)用2支試管分別取FeCl2溶液5mL(2)分別加入5mL稀硝酸、氯水反應后溶液顯黃色，加入KSCN后溶液顯血紅色3FeCl2＋4HNO3(稀)=2FeCl3＋Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O(不要求掌握)2FeCl2＋Cl2=2FeCl3FeCl2與鋅的反應(1)用1支試管取少量鋅(2)加入FeCl2溶液5mL溶液顏色由淺綠色退為接近無色FeCl2＋Zn=ZnCl2＋FeFeCl3與鋅、鐵、銅的反應(1)用3支試管分別取少量鋅、鐵、銅(2)分別加入FeCl3溶液5mL反應后溶液加入KSCN后溶液不再顯示血紅色2FeCl3＋Fe=3FeCl22FeCl3＋Zn=ZnCl2＋2FeCl22FeCl3＋Cu=CuCl2＋2FeCl2④實驗結果：Fe粉只具有還原性；FeCl2既具有氧化性又具有還原性；FeCl3只具有氧化性。通過實驗可歸納整理如下：(5)Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法①Fe3＋的檢驗：方法一：可以通過溶液呈棕黃色來基本判定含有Fe3＋。方法二：滴加KSCN溶液，若溶液變為血紅色，說明Fe3＋存在。Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(紅色)方法三：滴加NaOH溶液，若產生紅褐色沉淀，說明有Fe3＋存在。Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(紅褐色)②Fe2＋的檢驗：方法一：可以通過溶液呈淺綠色來基本判定含有Fe2＋。方法二：滴加KSCN溶液，無明顯現象，再加入新制氯水，溶液立即變成血紅色，說明原溶液中有Fe2＋存在。方法三：滴加NaOH溶液，若滴入堿液后立即生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變為紅褐色，則原溶液中含Fe2＋。【例5－2】要證明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，進行如下實驗操作時最佳順序為()①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液A．①③ B．③②C．③① D．①②③解析：先加入少量KSCN溶液，若溶液不變紅，則證明無Fe3＋；再加入氯水，如有Fe2＋則被氧化為Fe3＋，與KSCN反應生成血紅色物質。KMnO4溶液也能氧化Fe2＋，但其本身是紫色，使顏色變化不易觀察。答案：C談重點檢驗Fe2＋的注意點(1)試劑加入的先后順序，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋而干擾檢驗。待測液不變色紅色(2)防止加入強氧化性物質將Fe2＋氧化，如酸性的NOeq\o\al(－,3)、酸性的ClO－等。(3)防止加入一些有色溶液，如KMnO4溶液。6．Fe、Fe2＋、Fe3＋的關系(“鐵三角”關系)將單質Fe、亞鐵鹽(Fe2＋)、鐵鹽(Fe3＋)之間的相互轉化稱為“鐵三角”關系。“鐵三角”關系是鐵及其化合物的知識的核心，是考試的重點之一。單質鐵只有還原性，Fe2＋既有氧化性，又有還原性，但以還原性為主；Fe3＋有較強的氧化性。當Fe、Fe2＋遇到較強的氧化劑時轉化成Fe3＋，當Fe遇較弱氧化劑時，轉化成Fe2＋，當Fe3＋遇較強還原劑時，轉化成Fe2＋或Fe。有關反應方程式為：①Fe→Fe2＋：Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS，Fe＋I2eq\o(=,\s\up7(△))FeI2，Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋，2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑，2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。②Fe→Fe3＋：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3,2Fe＋3Br2eq\o(=,\s\up7(△))2FeBr3,3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Fe3O4，Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。③Fe2＋→Fe3＋：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－，4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O,3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O,2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O,5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。④Fe3＋→Fe2＋：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，2Fe3＋＋Zn=2Fe2＋＋Zn2＋(若Zn過量，則發生反應：Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋)，2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋，2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2,2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。⑤Fe2＋、Fe3＋→Fe：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2，Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋。【例6】鐵有如下變化：隔絕空氣加熱鐵粉與硫粉的混合物可發生反應①，得到黑色的硫化亞鐵A；把A投入稀鹽酸中，可發生反應②，放出無色有臭雞蛋氣味的H2S，得到淺綠色溶液B；向B中加入足量的NaOH溶液，迅速發生反應③，并得到白色沉淀C，此白色沉淀C在空氣中極不穩定，會被O2氧化(發生反應④)而迅速變為灰綠色，且顏色逐漸加深，最終變為紅褐色物質D；D溶于鹽酸發生反應⑤，得到棕黃色溶液E。(1)寫出反應①～⑤的化學方程式。(2)上述反應①～⑤中，屬于氧化還原反應的有________，其中鐵元素被氧化的是________。解析：根據鐵及其化合物的性質判斷A、B、C、D、E的成分，完成化學方程式，然后根據元素化合價的變化做出相應解答。由“白色沉淀C在空氣中變為灰綠色且顏色逐漸加深，最終變為紅褐色D”知C為Fe(OH)2，D為Fe(OH)3，而C是由B＋NaOH反應而來，Aeq\o(→,\s\up7(HCl))B＋H2S↑，則B為FeCl2，A為FeS，Fe(OH)3＋3HCl=FeCl3＋3H2O，則E為FeCl3，至此①～⑤的化學方程式便可輕松寫出：①Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS②FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑③FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl④4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3⑤Fe(OH)3＋3HCl=FeCl3＋3H2O逐一分析5個化學方程式中元素的化合價：②③⑤無元素化合價變化。答案：(1)①Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS②FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑③FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl④4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3⑤Fe(OH)3＋3HCl=FeCl3＋3H2O(2)①④①④7．判斷物質的氧化性、還原性相對強弱的依據(1)概念氧化性：物質具有得到電子的性質或具有化合價降低的性質。還原性：物質具有失去電子的性質或具有化合價升高的性質。(2)元素的價態與氧化性、還原性的關系①處于最高價態的元素對應的物質，只有氧化性，但氧化性不一定強。②處于最低價態的元素對應的物質，只有還原性，但還原性不一定強。③處于中間價態的元素對應的物質既有氧化性，又有還原性。析規律價態規律以上幾點，我們可以用一句話來概括，以幫助記憶：“高價氧化、低價還、中間價態兩性全”。(3)物質氧化性、還原性強弱的判斷依據①根據金屬活動性順序進行判斷eq\o(→,\s\up7(KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu),\s\do5(對應的陽離子的氧化性逐漸減弱))說明：Fe對應的陽離子為Fe2＋，Fe3＋的氧化性介于Ag＋和Hg2＋之間，即氧化性：Hg2＋＜Fe3＋＜Ag＋，單質的還原性減弱指原子失電子能力減弱，而該原子對應的陽離子得電子能力增強，所以上述規律可總結為“難失易得”，稱為“難易律”。由此可推廣：易得電子的非金屬原子得到電子變成陰離子后，難失電子；難得電子的非金屬原子得到電子變成陰離子后，易失電子。②根據非金屬活動性順序進行判斷eq\o(→,\s\up7(得電子能力減弱，單質的氧化性逐漸減弱))eq\o(→,\s\up7(FOClBrIS),\s\do5(對應陰離子的還原性逐漸減弱))③根據氧化還原反應方程式判斷a．氧化還原反應總是遵循以下規律(簡稱“強弱律”)氧化性：氧化劑＞氧化產物；還原性：還原劑＞還原產物。上述規律可總結為：比什么性，找什么劑，產物之性小于劑。b．可根據同一反應中的氧化劑、還原劑判斷例如：S＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))SO2，氧化性：O2＞S④根據被氧化或被還原的程度判斷例如：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3，Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeSCl2能將Fe氧化到＋3價，而S只能將Fe氧化到＋2價；因此，氧化性：Cl2＞S⑤根據反應條件判斷不同的氧化劑與同一種還原劑反應，反應越容易，說明氧化劑的氧化性越強；不同的還原劑與同一種氧化劑反應，反應越容易，說明還原劑的還原性越強。例如MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O同是將濃鹽酸氧化為Cl2，MnO2必須在加熱的條件下才能進行，而KMnO4在常溫下即可進行，說明氧化性：KMnO4＞MnO2。⑥根據濃度大小判斷如氧化性：濃硫酸強于稀硫酸，濃硝酸強于稀硝酸。【例7－1】根據下列反應判斷有關物質還原性由強到弱的順序是()①H2SO3＋I2＋H2O=2HI＋H2SO4②2FeCl3＋2HI=2FeCl2＋2HCl＋I2③3FeCl2＋4HNO3=2FeCl3＋