第二讲  氧化还原反应 原电池 电解池

【命题趋向】
一、考试大纲对本专题内容的基本要求
1．理解氧化还原反应的本质和特征
2．从多个角度理解氧化剂和还原剂等概念
3．会比较与判断氧化性或还原性强弱
4．知道常见的氧化剂和还原剂
5．能判断氧化还原反应中的电子转移方向和数目
6．能配平化学方程式
7．能运用氧化还原反应的规律进行有关计算
8．理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。
9．通过电能转变为化学能的探究活动，了解电解池工作原理，能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。
10．知道电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。认识电能转化为化学能的实际意义。
二、今后高考的命题趋势
普通的氧化还原反应在一处进行，不形成电流，化学能转变成热能或光能。原电池中发生的反应具有两个特点：①是自发的氧化还原反应，②该反应在两处进行，分别叫正极和负极，其结果是化学能转变成电能。电解池中发生的反应也具有两个特点：①是被迫发生的氧化还原反应，②该反应在两处进行，分别叫阴极和阳极，其结果是电能转变成化学能。我们把研究电能与化学能相互转化的化学，叫做电化学。
氧化还原反应和电化学，作为高中化学中的基本概念和基础理论，在高考中占有非常重要的地位。前者主要的考查点有：氧化剂、还原剂等概念的理解，氧化性、还原性强弱的判断，依据电子守恒进行配平和计算等。后者的基本要求是：（1）了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理；（2）理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施；（3）应用电解知识理解电镀铜、电解精炼铜、氯碱工业等化工生产原理。氧化剂、还原剂等概念的理解，氧化性、还原性强弱的判断，依据电子守恒进行配平和计算等。氧化还原反应的计算是高考的重点也是高考的难点。命题趋向： (1)由氧化还原反应方程式判断氧化性、还原性强弱。(2)由氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应方程式的正误。(3)由氧化还原反应方程式判断氧化还原反应方程式的正误。
【考点透视】
一、氧化还原反应
1、优先氧化原理
一种氧化剂与多种还原剂发生反应时，氧化剂优先氧化还原性最强的还原剂，待其完全被氧化后，多余的氧化剂再依次氧化次强的还原剂。常见的有：
（1）向FeBr2溶液中通入Cl2，因还原性Fe2+ >Br—，Cl2先氧化Fe2+，待Fe2+完全被氧化后再氧化Br—。若Cl2少量，只氧化Fe2+，离子方程式为：Cl2 +2Fe2+==2Fe3+ +2Cl— ；若Cl2过量，Fe2+、Br—全被氧化，离子方程式为：3Cl2 +2Fe2+ +4Br—==2Fe3+ +6Cl—+2Br2。
（2）向FeI2溶液中加入溴水，因还原性I—>Fe2+，Br2先氧化I—，待I—完全被氧化后再氧化Fe2+。若Br2少量，只氧化I—，离子方程式为：Br2 +2I—=2Br—+ I2 ；若Br2过量，I—、Fe2+全被氧化，离子方程式为：3Br2 +2Fe2+ +4I—== 2Fe3+ +6Br—+2I2。
（3）向FeCl3溶液中同时加入铁粉和铜粉，因还原性Fe>Cu，Fe3+先氧化Fe。
（4） 向含有Br—、I—、SO32—的混合液中通入CI2，因还原性SO32—>I—>Br—，CI2先氧化SO32—。
2、优先还原原理
一种还原剂与多种氧化剂发生反应时，还原剂优先还原氧化性最强的氧化剂，待其完全被还原后，多余的还原剂再依次还原次强的氧化剂。常见的有：
（1）向含有Ag+、Fe3+、Cu2+的混合液中加入铁粉，因氧化性Ag+>Fe3+>Cu2+，Fe先还原Ag+。
（2）镁条在O2、N2或CO2、O2混合气中燃烧，因氧化性O2>N2、O2>CO2，Mg先还原O2。
（3）铁粉与稀硝酸反应，因氧化性HNO3>Fe3+，若铁粉足量，先发生：Fe+4H++NO3—==Fe3++NO↑+2H2O，后发生：Fe+2Fe3+ ==3Fe2+。
3、由强制弱原理
强氧化剂+强还原剂——→氧化产物（弱氧化性）+还原产物（弱还原性）
氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物
4、氧化还原反应的基本概念及其关系

例如：

5、氧化还原反应的计算
做这种类型的题时，要抓住氧化还原反应的本质和特征；得失电子守恒，即得失电子总数相等或化合价升降总数相等。方法：
①找出氧化剂和还原剂以及各自的还原产物和氧化产物。
②找准一个原子或离子得失电子数。
③由题中物质，根据电子守恒列等式：
n(氧化剂或还原产物的物质的量)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂或氧化产物的物质的量)×变价原子个数