氧化还原反应先后规律及计算初探
韩五元
氧化还原反应规律及计算一直是近年来高考重要考点之一，是高考考点中的重中之重，所以，我们必须对氧化还原反应方面的规律及相关计算分类探讨，分类总结，以提高高考的应试能力。现就氧化还原反应先后规律及计算总结归纳如下，仅供参考。
一、在溶液中如果存在多种氧化剂，当向溶液中加入一种还原剂时，还原剂须先把氧化性最强的氧化剂还原完后，再还原第二种氧化剂，待第二种氧化剂被还原完后再还原第三种氧化剂，以此类推。
例1：已知溶液中存在AgNO3、Cu(NO3)2，向此容器中加入Fe粉时，由于Ag+的氧化性强于Cu2+，所以Fe粉先和AgNO3反应，离子反应方程式为Fe+2Ag+＝Fe2++2Ag，当AgNO3完全消耗后，剩余的Fe粉再与Cu(NO3)2反应，离子方程式为Fe+Cu2+＝Fe2++Cu。
例2：在500mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中加入16.8g
的铁粉，搅拌并充分反应后，经过滤、洗涤、干燥，可得到6.4g铜。要使溶液中SO2－4完全沉淀，需加入2.0mol/L的BaCl2溶液500mL。已知Fe3+的氧化性比Cu2+强，求：
（1） 原混合溶液中SO2－4离子的物质的量浓度
（2） 原混合溶液中硫酸铜的物质的量浓度。
解析：（1）根据离子反应方程式：
Ba2+ ＋ SO2－4＝ BaSO4↓
1mol 1mol
2×0.5mol n(SO42－)
解得原溶液中n(SO42－)=
=1mol
c(SO42－)=
=2mol/L
(2)已知n(Fe)=
=0.3mol n (Cu)= =0.1mol
由于氧化性Fe3+>Cu2+,所以铁先将溶液中的Fe3+还原完后，再还原Cu2+。
根据离子反应方程式：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+
1mol 1mol
0.1mol 0.1mol
得与溶液中Cu2+反应的n(Fe)=0.1mol ，且可能没有把溶液中的Cu2+全部还原完。
得与溶液中Fe3+反应的n(Fe)=0.3mol－0.1mol=0.2mol，且将Fe3+全部被还原完。
根据离子方程式：Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
1mol 2mol
0.2mol 0.4mol
得原溶液中：n(Fe 3+)=0.4mol
根据Fe2(SO4)3化学式可得关系式： 2 Fe 3+～3SO42－
2mol 3mol
0.4mol n(SO42－)
得与Fe 3+结合的n(SO42－)= =
0.6 mol
得与Cu2+结合的n(SO42－)=1mol－0.6mol=0.4mol= n(CuSO4)
原溶液中，c(CuSO4)= =
0.8mol/L
二、在溶液中如果存在多种还原剂，当向溶液中加入一种氧化剂时，氧化剂须先把还原性最强的还原剂氧化完后，再氧化第二种还原剂，待第二种还原剂被氧化完后，再氧化第三种氧化剂，以此类推。
例1：在FeBr2溶液中通入Cl2，由于还原性Fe2+＞Br－，所以Cl2先氧化Fe2+，待Fe2+被氧化完后，Cl2再氧化Br－，根据Cl2的用量多少可得不同的离子反应方程式。
当n(FeBr2)：n(Cl2)=2：1时，发生的离子方程式为：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl－
当n(FeBr2)：n(Cl2)=2：3时 ，发生的离子方程式为：2Fe2++4Br－+3Cl2＝2Fe3++2Br2+6Cl－
例2：在某溶液中含有大量的Cl－、Br－、I－，若向1L
该溶液中通入一定量的Cl2，溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量与通入Cl2的体积（STP）的关系如下表所示，分析后回答下列问题：
Cl2的体积
（STP）
| 2.8L
| （0.125mol）
5.6L
| （0.25mol）
11.2L
| （0.5mol）
n(Cl－)
| 1.25mol
| 1.5mol
| 2mol
|
n(Br－)
| 1.5mol
| 1.4mol
| 0.9mol
|
n(I－)
| a mol
| 0
| 0
|
（1） 当通入Cl2的体积为2.8L
时，溶液中发生反应的离子方程式为：2I－+ Cl2= I2+2Cl－
解析：由于还原性I－＞Br－，且Cl－和Cl2不反应，加入2.8LCl2时，I－有剩余，Br－未被氧化，故只发生2I－+ Cl2= I2+2Cl－反应。
原溶液中：n(Br－)=1.5mol；n(Cl－)=1.25mol－0.125mol×2=1mol
（2）原溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量浓度之比为10：15：4
解析：加入5.6LCl2时，I－ 完全被氧化后，Br－反应了0.1mol
根据反应方程式：2 Br－ + Cl2＝ Br2 + 2 Cl－
2mol 1mol
0.1mol n(Cl2)
得消耗0.1mol Br－, 需要的n(Cl2)= =0.05mol
得与I－反应的n(Cl2)=0.25mol－0.05mol=0.2mol
根据离子反应方程式：2I－ + Cl2 = I2 + 2Cl－
2mol 1mol
n(I－) 0.2mol
原溶液中n(I－)= =0.4mol
原溶液中c(Cl－) :c(Br－): c(I－)= n(Cl－) :n(Br－): n(I－)=1:1.5:0.4=10:15:4
例3：在100mL FeBr2溶液中通入标准状况下的Cl22.24L
，充分反应后，溶液中有 的Br－被氧化成Br2，求原FeBr2溶液的物质的量浓度。
解法一：设原FeBr2溶液的物质的量浓度为a
则n(Fe2+)=0.1amol n(Br－)=0.2amol
由于还原性Fe2+ ＞Br－，故Cl2先把Fe2+氧化完后，再氧化Br－。
根据离子方程式：2 Fe2+ + Cl2 = 2 Fe3+ + 2Cl－
2mol 2.24L
0.1amol v(Cl2)
得与Fe2+反应的v(Cl2)=
=1.12a L
根据离子方程式：2 Br－ + Cl2 = Br2 + 2Cl－
2mol 2.24L
mol v(Cl2)
可得与Br－反应的v(Cl2)=
= L
根据v(Cl2总)=1.12a L+
L=2.24L 得a=1.2mol/L
故原溶液中c(FeBr2)= 1.2mol/L
解法二：设原FeBr2溶液的物质的量浓度为c
则：n(FeBr2)=0.1cmol n(Fe2+)=0.1cmol
n(Br－)=0.2cmol n(Cl2)=0.2mol
依据得失电子守恒可得：0.1c+
×0.2c=0.1×2
解得：c(FeBr2)= 1.2mol/L
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