二、高中基本化学知识
 

1、氧化还原反应

要点诠释：我们在初中化学中学过的木炭还原氧化铜，在这个反应中，铜失去氧变成了单质，发生了还原反应，碳得到氧变成CO2，发生了氧化反应。我们也可以从反应中，元素的化合价发生变化的角度来分析这个反应
 

还有一些反应，虽然没有得氧、失氧的变化过程，但也伴随着化合价的变化，这样的反应也是氧化还原反应。
 

由此我们知道，一个化学反应是否氧化还原反应，不在于有没有得氧失氧，而在于反应过程中有没有某些元素的化合价发生了变化。
 

从反应物变为产物时，是否有元素的化合价发生变化的角度，可以把化学反应分为：氧化还原反应和非氧化还原反应。有化合价变化的化学反应就是氧化还原反应，没有化合价变化的化学反应就是非氧化还原反应，如CaCl2 + Na2CO3 == CaCO3↓ + 2NaCl就是非氧化还原反应。也就是说，氧化还原反应的特征是反应中元素的化合价发生变化。

2、氧化还原反应的本质

要点诠释：元素化合价的升降与电子转移密切相关。例如钠与氯气的反应：

钠原子失去一个电子成为Na+，氯原子得到一个电子成为Cl-，这样双方的最外电子层都达到8电子稳定结构。在这个反应中，发生了电子的得失，金属钠失去电子发生了氧化反应，氯气得到电子发生了还原反应。

氢气与氯气的反应属于非金属和非金属的反应。

由于氢元素和氯元素的原子都倾向于获得电子而形成稳定结构，而且这两种元素的原子获取电子的能力相差不大，在反应时，双方各以最外层的一个电子组成共用电子对，使双方最外电子层都达到稳定结构。由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子稍强，所以共用电子对偏向于氯原子而偏离氢原子。这样，氯元素的化合价降低被还原，氢元素的化合价升高被氧化。在这个氧化还原反应中，发生了共用电子对的偏移。

可见，有电子转移（得失或偏移）的反应，是氧化还原反应。氧化反应表现为被氧化的元素化合价升高，其实质是该元素的原子失去电子（或共用电子对偏离）的过程；还原反应表现为被还原的元素化合价降低，其实质是该元素的原子获得电子（或共用电子对偏向）的过程。

氧化还原反应中，电子转移的情况也可以表示为：

3、氧化剂和还原剂

氧化剂和还原剂作为反应物共同参加氧化还原反应。在反应中，氧化剂是得到（或偏向）电子的物质，所含元素的化合价降低；还原剂是失去（或偏离）电子的物质，所含元素的化合价升高。即“升被氧化，降被还原”。
 

例如：

碳还原氧化铜的反应中，氧化铜是氧化剂，碳是还原剂。

铁和硫酸铜的反应中，硫酸铜是氧化剂，铁是还原剂。

氢气和氯气的反应中，氯气是氧化剂，氢气是还原剂。

氧化剂具有氧化性，在反应中本身被还原生成还原产物；还原剂具有还原性，在反应中本身被氧化生成氧化产物。
 

常见的氧化剂有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等；常见的还原剂有活泼的金属单质、H2、C、CO等。
 

氧化剂和还原剂不是绝对不变的，要根据物质所含元素的化合价在氧化还原反应中的变化情况来确定，同一种物质可能在一个氧化还原反应中作氧化剂，在另一个氧化还原反应中作还原剂。例如在盐酸和铁的反应Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑中，盐酸中氢元素的化合价由+1降低为0，盐酸是氧化剂；而在盐酸和高锰酸钾的反应2KMnO4 +16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O中，盐酸中氯元素有部分化合价由-1升高到0价，盐酸是还原剂。盐酸还可能发生非氧化还原反应，如HCl + NaOH = NaCl + H2O。