高一化学氧化还原反应中的优先原则复习

氧化还原反应中的优先原则

强弱有别，先后有序

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F e I 2溶液中加入溴水，因还原性I Fe Br >+22，先氧化I -，待I -完全被氧化后再氧化Fe 2+。若Br 2少量，只氧化I -，离子方程式为：Br I Br I 222+=+--；若Br 2过量，I Fe -+、2全部被氧化，离子方程式为：3242622232Br Fe I Fe Br I ++=+++-+-。

（2）向FeCl 3溶液中同时加入铁粉和铜粉，因还原性Fe Cu Fe >+，3先氧化Fe 。

（3）向含有Br I SO ---、、32的混合液中通入Cl 2，因还原性大小顺序为SO I Br 32--->>，Cl 2先氧化SO 32-。

例1. （1999年全国高考化学试题）制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为：22322FeCl Cu FeCl CuCl +=+。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ）

A. 烧杯中有铜无铁

B. 烧杯中有铁无铜

C. 烧杯中铁、铜都有

D. 烧杯中铁、铜都无

解析：因还原性Fe Cu Fe >+，3先氧化Fe ，只有Fe 反应完后，剩余Fe 3+才能再氧化Cu ，先后发生反应的离子方程式为：232232322Fe Fe Fe Fe Cu Cu Fe ++++++=+=+、。FeCl 3的量不足时可能有铜无铁或铁、铜都有，FeCl 3足量时无铁无铜，有铁无铜是不可能出现的。答案为B 项。

例2. （2002年江苏高考大综合试题）在100mL 含等物质的量的HBr 和H SO 23的溶液里通

入0.01molCl 2，有一半Br -变为Br 2（已知Br 2能氧化H SO 23）。原溶液中HBr 和H SO 23的浓度都等于（ ）mol L ·-1。

A. 0.0075

B. 0.008

C. 0.075

D. 0.08 解析：Br 2能氧化H SO 23，可知还原性H SO Br Cl 232>-，先氧化H SO 23，再氧化Br -。先后发生反应的离子方程式为：Cl H SO H O H SO HCl 2232242++=+，Cl Br Cl Br 2222+=+--。设原溶液中HBr 和H SO 23的浓度都为c ，结合方程式有：

010112120010081....L c L c mol c mol L ?????? ?????? ??

?==-，·。答案为D 项。

例3. （2003年上海高考化学试题）向NaBr NaI Na SO 、、23混合液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成可能是（ ）

A. NaCl Na SO 24

B. NaCl NaBr Na SO 24

C. NaCl Na SO I 24

2 D. NaCl NaI Na SO 24

解析：因还原性SO I Br 32--->>，

Cl 2先氧化Na SO 23，若Cl 2有剩余，再氧化NaI NaBr 、。观察选项可发现Na SO 23全被氧化成Na SO 24，只需考虑I Br --、反应情况。由于通入的Cl 2是一定量的，当Cl 2足量时，Cl 2与三者都反应，剩余物质组成为选项A ；当Cl 2不足量时，Cl 2与Na SO NaI 23、反应生成Na SO NaCl 24、，剩余物质组成为选项B 。不可能出现D 选项情况。答案为A 、B 项。

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 Fe Cu +++、、32的混合液中加入铁粉，因氧化性Ag Fe Cu +++>>32，Fe 先

还原Ag +。

（2）镁条在O 2、N 2或CO 2、O 2混合气中燃烧，因氧化性O N O CO 2222>>、，Mg 先还原O 2。

（3）铁粉与稀硝酸反应，因氧化性HNO Fe 33>+，若铁粉足量，先发生反应：Fe H NO Fe NO H O ++=+↑++-+42332，后发生的反应：Fe Fe Fe +=++2332。

例4. （2000年全国高考理综试题）在氯化铁、氯化铜和盐酸混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是（ ）

A. Cu 2+

B. Fe 3+

C. Fe 2+

D. H +

解析：剩余固体能被磁铁吸引，说明反应后有Fe 剩余，结合氧化性Fe Cu H 32+++>>，可知Fe Cu H 32+++、、与Fe 均反应完，反应后溶液中存在较多的阳离子是Fe 2+。答案为C 项。

例5. （2004年上海高考化学试题）在含有Cu NO Mg NO AgNO ()()32323、和的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（ ）

A. Mg

B. Cu

C. Ag

D. H 2

解析：因氧化性Ag Cu Mg +++>>22，Zn 先还原Ag +，首先置换出的是Ag 。答案为C 项。

3. 综合应用

例 6. （2005年维坊模拟题）向FeI 2溶液中不断通入Cl 2，溶液中I I IO --、、23、Fe Fe 23++、等粒子的物质的量随

n Cl n FeI ()()

22（即Cl 2与FeI 2的物质的量之比）的变化可用下图简单表示。 分析图中信息，完成下列各题：

（1）Fe I I 22+-、、的还原性由弱到强的顺序是_____________；

（2）当_____________时，（填写n Cl n FeI ()()

22的取值范围），发生反应的离子方程式是2222I Cl I Cl --+=+；

（3）用一个离子方程式表示

n Cl n FeI ()().2212=时的反应_____________； （4）当n Cl n FeI ()()225=时，溶液中n Cl n IO ()()

--=3_____________。

解析：（1）根据图象可知，n Cl n FeI ()()221=时，I -全部氧化为I 2；n Cl n FeI ()()

.2215=时，Fe 2+全部氧化为Fe 3+；n Cl n FeI ()()

.2215>时，I 2全部氧化为IO 3-。因此Fe I I 22+-、、的还原性由弱到强的顺序是I Fe I 22<<+-。

（2）由（1）的分析可知，当发生反应的离子方程式为2222I Cl I Cl --+=+时，0122<≤n Cl n FeI ()()

。 （3）当n Cl n FeI ()().2212=时，即n Cl n FeI ()()2265：：=，此时Fe 2+部分氧化为Fe 3+。根据

电子得失守恒，该反应的离子方程式为：621012252232Cl Fe I Cl Fe I ++=+++--+。

（4）n Cl n FeI ()()

225=时，I -被氧化为I 2和IO 3-，设n Cl amol n IO xmol ()()235==-，，则n FeI amol n I a x mol ()()()/2222==-， 根据电子得失守恒，5216222a a x a x

?=?+?+-? 解得x a

=75 因此n Cl n IO amol a

mol ()()--==：：：31075507

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