1、關(guān)于氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物的一般判斷規(guī)則關(guān)于化學(xué)反應(yīng)能否進(jìn)行以及反應(yīng)后生成什么物質(zhì)的問題，對于中學(xué)生來說是極感困難的問題，尤其是氧化還原反應(yīng)更是如此。當(dāng)然，首先應(yīng)該明確，書寫化學(xué)反應(yīng)時應(yīng)遵循客觀事實，不能主觀臆斷。但在分析了很多反應(yīng)的客觀事實的基礎(chǔ)上，還是可以總結(jié)出一些規(guī)則的。在考慮反應(yīng)所處的環(huán)境及各種條件因素的同時，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極電位來判斷在溶液中氧化還原反應(yīng)的方向、程度和產(chǎn)物是常用的定量的科學(xué)方法。由于中學(xué)階段基本上不涉及這方面的知識，故本文僅結(jié)合中學(xué)化學(xué)知識主要用邏輯推理的方法作些定性的判斷。一、同種元素之間的氧化還原反應(yīng)在判斷生成物時，主要根據(jù)元素價態(tài)（最好用氧化數(shù)。以下同）的可能改變情況，氧

2、化劑、還原劑相對的強(qiáng)弱以及量的多少和反應(yīng)條件等因素來考慮。有變價的元素，其中間價態(tài)既可作氧化劑，又可作還原劑。作氧化劑時其產(chǎn)物為低價化合物；作還原劑時其產(chǎn)物為高價化合物。如硫元素中，S-2只能作還原劑，S+6只能作氧化劑，中間價態(tài)的S0、S+既可作氧化劑、又可作還原劑。又如N-3只能作還原N+3只能作氧化劑，而N0、N+2、N+4（N+1、N+3）則既可作氧化劑、又可作還原劑。同時還要注意這樣一個原則：即在同種元素間，氧化劑反應(yīng)后被還原，但不會被還原到與還原劑同等的價態(tài)；還原劑反應(yīng)后被氧化，但不會被氧化到與氧化劑同等的價態(tài)。例1、單質(zhì)硫與KOH溶液共熱，所發(fā)生的反應(yīng)是一個歧化反應(yīng)。氧化劑和還原

3、劑都是不同量的S0，其價態(tài)變化的可能性為：一部分S0作氧化劑，反應(yīng)后被還原成S-2（只能是最低價態(tài)的S-2）；另一部分S0作還原劑，反應(yīng)后被氧化成S+4而不會被氧化成S+6。（因作為氧化劑是S0，它不是強(qiáng)氧化劑。）因此就可判斷其產(chǎn)物為Na2S-2、Na2S+4O3、H2O。再根據(jù)電子得失數(shù)（最好用氧化數(shù)的升降值，以下同）。相等的原則來確定其系數(shù)。則反應(yīng)方程式為：3S 6KOH 2K2S K2SO3 3H2O同理，可寫出Cl2與H2O、Cl2與KOH溶液（不加熱）、NO2與H2O等反應(yīng)的生成物。其中Clo，一部分變成Clo，另一部分則變成Cl+1；一部分N+4O2被氧化成N+5（HNO3），另一

4、部分N+4O2則被還原成N+2（NO）。例2H2S與SO2的反應(yīng)。H2S中S-2在反應(yīng)中被氧化，只就價態(tài)變化而言，雖然它可以變成S°、S+4、S+6，但由于氧化劑SO2是S+4，故H2S中S-2只能被氧化成So，不可能被氧化到與氧化劑S+4相等的價態(tài)，更不可能被氧化到S+6。SO2在反應(yīng)中被還原，只就價態(tài)而言，雖然可以變至So、S-2，但由于還原劑H2S為S-2，故S+4只能被還原成So，而不會被還原成與還原劑S-2相等的價態(tài)。因此生成物應(yīng)是S和H2O。其反應(yīng)方程式為：2H2SSO2=3S2H2O同理，S與濃H2SO4的反應(yīng)，So被氧化成So，而不會成S+4；濃H2SO4中S+6被還

5、原成S+4，而不會成So。即S2H2SO4（濃） 3SO2+2H2O又如NO2與NO在堿液中的反應(yīng)。NO2中N+4被還原成N+3，不會被還原到+2價以下Fe+Cu2+=Fe2+CuFe+3Cl2 2FeCl3在常溫下，濃H2SO4、濃H2NO3、可使鐵鈍化，但在加熱或有Cl-、Br-等存在下，鐵則可被氧化成Fe3+。2Fe+6H2SO4(濃) Fe2(SO4)3+SO2+6H2OFe+6HNO3(濃) Fe(NO3)3+3NO2+3H2O2反應(yīng)物的量或濃度的不同，則生成物也各不相同。如前例，溴水的濃度不同與H2S反應(yīng)的產(chǎn)物不同，F(xiàn)e與稀H2SO4或熱的濃H2SO4反應(yīng)的產(chǎn)物也各不相同。又如HN

6、O3的濃度不同與不同量的某些金屬或某些非金屬反應(yīng)時產(chǎn)物也各不相同。3反應(yīng)環(huán)境（酸、堿性）的不同，產(chǎn)物不同。KMnO4在較強(qiáng)的酸性環(huán)境中氧化能力較強(qiáng)，Mn+7被還原成Mn+2。2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4(稀)=2MnSO4+6K2SO4+3H2OKMnO4在中性或弱酸性、弱堿性環(huán)境中生成Mn+4O2。在強(qiáng)堿性環(huán)境中則生成(Mn+6O4)2-。2KMnO4+3K2SO3+H2O=3K2SO4+2MnO2+2KOH2KMnO4+K2SO3+2KOH=K2SO4+K2MnO4+H2O又如K2Cr2O7在酸性環(huán)境中氧化能力強(qiáng)，但在堿性環(huán)境中氧化能力則很差。再如碘與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成碘化物及碘

7、酸鹽，如在強(qiáng)酸性環(huán)境中碘化物與碘酸鹽又相互作用而析出碘。3I2+6KOH 5KI+KIO3+3H2O5KI+KIO3+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O4反應(yīng)條件不同，產(chǎn)物不同。例1常溫下Cl2+2KOH=KCl+KClO3+H2O加熱時：3Cl26KOH 5KCl+KClO3+H2O（實際上是由于3KClO=2KCl+KClO3歧化反應(yīng)而來。）例2、氫硫酸久置空氣中有單質(zhì)硫析出，H2S氣體在空氣中完全燃燒生成SO2，不完全燃燒也有單質(zhì)硫生成。2H2S+O2=2H2O+S2H2S+3O22SO2+2H2O例3、NH3+O2(氧氣) N6H2O使用催化劑則生成NO4NH3+5O24NO

8、+6H2O又如無催化劑時SO2很難與O2反應(yīng)，有催化劑時易生成SO3: 2SO2+O22SO3再如NH4NO3的分解。由于溫度不同，產(chǎn)物也就不同。低于170分解主要生成NH3和HNO3，高于248時，主要產(chǎn)物為N2、HNO3和H2O，在190300時，可產(chǎn)生N2O和H2O一般爆炸溫度在300以上。2NH4NO32N2 +O2 +4H2O5、根據(jù)金屬活動順序來考慮反應(yīng)生成物眾所周知，金屬與水、酸、鹽的反應(yīng)；金屬與硝酸的反應(yīng)；以及硝酸鹽的分解規(guī)律等都與金屬活動順序有關(guān)。但在常溫下能與水較劇烈反應(yīng)的金屬（如Na、K、Ca等）與較不活動的金屬鹽溶液反應(yīng)時，主要是按下式進(jìn)行。如Na與CuSO4水溶液反應(yīng)

9、：2Na+2H2O=2NaOH+H2CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+K2SO4有時還能看到黑色的CuO生成。Cu(OH)2 CuO+H2O三、其它其它方面的例子還很多，現(xiàn)僅舉以下數(shù)例來探索一般規(guī)則。1碳直接與氧或與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)時生成的價態(tài)（因還原劑為N+2）；而NO中N+2被氧化成N+3，不會被氧化到+4價以上的價態(tài)（因氧化劑為N+4），其反應(yīng)為：NO2+NO=N2O3N2O3+2NaOH=2NaNO2+H2O即：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O再如Fe與FeCl溶液的反應(yīng)。Feo是還原劑，被氧化成Fe+2，而不會被氧化成Fe+3（因氧化劑是Fe+3）；FeCl3中Fe+

10、3是氧化劑，反應(yīng)后只能被還原成Fe+3，而不會成Feo（因還原劑是Feo）。即：Fe+2FeCl3=3FeCl2例3、H2S與濃H2SO4的反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)時的溫度、濃度、反應(yīng)物的相對量等因素來考慮，可能存在以下三種平行的反應(yīng)。(1)、如果考慮它們的價態(tài)分別都只變化一個數(shù)量級、即H2S中S-2變至So；濃H2SO4中S+6變至S+4。則反應(yīng)方程式為H2SH2SO4(濃)=S+SO2+2H2O(2)、上式中生成的SO2又可能與H2S按例2的反應(yīng)進(jìn)行生成單質(zhì)硫。其總反應(yīng)方程式為：3H2S+H2SO4(濃)=4S+4H2O(3)、在(1)式中生成的S也可能被濃H2SO4氧化而生成SO2。（如例2中S與

11、濃H2SO4的反應(yīng)）其總式為：H2S+3H2SO4(濃)=4SO2+4H2O同理，F(xiàn)eS與濃H2SO4反應(yīng)只能得到S或SO2，而不能制得H2S。因此實驗室常用稀H2SO4或HCl與FeS反應(yīng)來制取H2S。并且H2S氣體也絕不能用濃H2SO4來進(jìn)行干燥。例4、為什么可用濃H2SO4來干燥SO2氣體？也可用濃H2SO4與Na2SO3反應(yīng)來制備SO2呢？根據(jù)前面所談的原則，并考慮它們的價態(tài)變化情況，在本題的條件下（水溶液中），可知S+4只能變至S+5；而S+6也只能變至S+4。因此最終呈現(xiàn)的化合價仍與反應(yīng)前的價態(tài)一致，可視為SO2與濃H2SO4之間未發(fā)生反應(yīng)。故可用濃H2SO4干燥SO2氣體，也可用

12、濃H2SO4與Na2SO3反應(yīng)來制取SO2。二、不同元素之間的氧化還原反應(yīng)。在判斷生成物時，情況更為復(fù)雜。主要是考慮氧化劑、還原劑相對的強(qiáng)弱，價態(tài)的改變情況，以及反應(yīng)條件如溫度、濃度、酸堿性、催化劑等因素對反應(yīng)的影響。1從氧化劑、還原劑相對的強(qiáng)弱及價態(tài)的改變情況來考慮反應(yīng)的生成物。例1NO2與SO2反應(yīng)。由于NO2的氧化性比SO2強(qiáng)，SO2是還原劑，反應(yīng)后S+4被氧化成S+6：氧化劑NO2中的N+4只被還原成N+2，（因SO2在氣相反應(yīng)中還原性不很強(qiáng)）。故反應(yīng)方程式為：NO2+SO2=SO3NO又如SO2與溴水的反應(yīng)。因S+4只能被氧化成S+6（硫元素的最高價）；Br0只能被還原成Br-（澳元

13、素的最低價）。故反應(yīng)方程式為：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr同理、SO2被HNO3氧化時也可生成H2SO4。例2、H2S是較強(qiáng)的還原劑，其中S-2被一般氧化劑氧化時生成S0；如處于強(qiáng)氧化性環(huán)境中則可被氧化成S+4、S+6。但必須注意亞硫酸和亞硫酸鹽中S+4仍具有較強(qiáng)的還原性（如Na2SO3是常用的還原劑之一，）當(dāng)它與HNO3或溴水等反應(yīng)時，主要是生成S0或H2SO4，一般不會停留在S+4的階段。2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl+H2S+Br2=S+2HBr溴水較濃時：H2S+4Br2+4H2O=H2SO4+8Hbr3H2S+2HNO(稀)=3S+2NO+4H2OH2S+8HNO3(濃)=H2SO4+8N2O+4H2O例3、鐵與一般氧化劑（如HCl、稀H2SO4、CuSo4溶液等）反應(yīng)生成亞鐵鹽，與強(qiáng)氧化劑（如Cl2、熱的濃H2SO4、濃HNO3等）反應(yīng)生成Fe+3。Fe+2H+=Fe2+H2CO2，但在隔絕空氣和高溫條件下，碳奪取氧化物中的氧一般生成CO。（在此條件下，C與CO2反應(yīng)又生成CO）如CaO3C CaC2COZnO+C Zn+CO2因NH4Cl受熱易分解生成NH3和HCl，故有以下反應(yīng)：2NH4Cl+Fe 2NH