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新高一化学 · 氧化还原反应进阶篇 | 氧化还原反应的五大规律:守恒、价态、转化、强弱、难易
先聊两句
前两节我们做了两件事：分清氧化剂和还原剂，比出氧化性、还原性的强弱。
这一节再往上走一层——把这些零散结论整理成几条规律。规律的好处是：它不只告诉你"是什么"，还告诉你"接下来该怎么下手"。
下面讲一条规律，就紧跟一道典型例题，当场把它用一遍。
阅读提醒：本篇例题都只用"化学式前的系数"和"原子个数"来数得失电子，不涉及复杂计算，学到哪一步都看得懂。
一、守恒规律：电子有得必有失
得电子总数 ＝ 失电子总数（化合价升高总数 ＝ 化合价降低总数）。
这是氧化还原反应里最硬的一条，求化合价、数电子转移全靠它。先看一个你熟悉的反应：
MnO2 + 4HCl(浓) == MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
Mn 由 +4 降到 +2，1 个 Mn 得 2 个电子 有 2 个 Cl 由 −1 升到 0，共失 2 个电子
一得一失，正好相等——都是 2 个电子。
写成通用说法就是：化学式前的系数 × 1 个化学式中变价原子的个数 × 每个原子的化合价变化值，两边必须相等。
见到"转移了多少个电子""氧化产物与还原产物的个数之比""某元素在还原产物中的化合价"，第一反应就是列这条等式。
难点：数电子时最容易漏掉"变价原子的个数"。上面那个反应里 4 个 HCl 只有 2 个 Cl 变了价，就要按 2 个算，不能按 4 个算。
例 1 （守恒规律）已知 R2O72− 中 R 元素显 +6 价。某反应中，1 个 R2O72− 恰好能把 6 个 Fe2+ 全部氧化成 Fe3+，则还原产物中 R 元素的化合价是（ ）
A. +2 B. +3 C. +4 D. +5
答案：B
解析： 分两步想。第一步找"失电子"的一边：Fe2+ 变成 Fe3+，每个 Fe 失 1 个电子，6 个 Fe2+ 共失去 6 个电子。第二步用守恒规律：失去多少就必须得到多少，所以 1 个 R2O72− 一共得到 6 个电子。R2O72− 里有 2 个 R，每个 R 得到 6 ÷ 2 = 3 个电子，化合价由 +6 降低 3 价，变成 +6 − 3 = +3。选 B。
这道题连方程式都不用写——只靠"失 6 个电子 → 得 6 个电子"这一步，就能把化合价求出来，这正是守恒规律的用处。做题时先数清：有几种原子变价、每种各有几个。
二、价态规律：价态决定"能当什么"
元素处在最高价态时，只能得电子，只有氧化性；处在最低价态时，只能失电子，只有还原性；处在中间价态时，既能得电子也能失电子，既有氧化性又有还原性。
对照着记：
- 最高价（只有氧化性）：
H+、Fe3+、KMnO4 中的 Mn(+7) - 最低价（只有还原性）：
Cl−、S2−、各种金属单质 - 中间价（两者兼有）：
Fe2+（+2 价，可升可降）、H2O2 中的 O(−1)、SO2 中的 S(+4)
判断题眼：问某微粒"只有氧化性""只有还原性"还是"两者都有"，只须看它的价态是不是该元素的最高价或最低价。
例 2 （价态规律）下列微粒中，只具有还原性的是（ ）
A. Fe2+ B. Cl− C. Fe3+ D. H+
答案：B
解析： 用价态规律逐个看价态。Fe2+ 中 Fe 为 +2 价，是铁的中间价态，既有氧化性又有还原性，A 不符合。Cl− 中 Cl 为 −1 价，是氯的最低价，只能失电子，只有还原性，B 符合。Fe3+ 中 Fe 为 +3 价，是铁的最高价，只能得电子，只有氧化性，C 不符合。H+ 中 H 为 +1 价，是氢的最高价，只有氧化性，D 不符合。选 B。
判断"只有"还是"兼有"，一定先落到价态上：最高价、最低价各是一种性质，中间价是两种性质。
三、转化规律：同种元素，只往中间靠或往两边分
同一种元素出现多个价态时，氧化还原的走向只有两种：一种是"高价降、低价升"，两边向中间靠拢（归中）；另一种是中间价态自己一分为二，一部分升高、一部分降低（歧化）。
无论走哪一种，价态都不允许交叉——高的只能降、低的只能升，绝不会出现"高的更低、低的更高"。
这两条走向刚好相反，下面分开讲。
规律 1 归中：两边往中间走
同一种元素的高价和低价同时存在时，高价降下来、低价升上去，一起落在中间的同一个价态。
典型反应：Fe + 2FeCl3 == 3FeCl2
单质 Fe 中的 Fe 是 0 价（低价），FeCl3 中的 Fe 是 +3 价（高价） 反应后都变成 FeCl2 中的 +2 价：0 价升上去，+3 价降下来，正好在中间会合
难点：认"归中"的关键，是看反应前后变价的是不是同一种元素。像 Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu，变价的是 Fe 和 Cu 两种不同元素，就不属于归中。
例 3 （归中规律）用双线桥表示反应 KClO3 + 6HCl(浓) == KCl + 3Cl2↑ + 3H2O 中电子转移的方向和数目，下列表示正确的是（ ）
A. 由 KClO3 中的 Cl 指向 Cl2 中的 Cl，标"失 5e−"；由 HCl 中的 Cl 指向 Cl2 中的 Cl，标"得 5e−"
B. 由 KClO3 中的 Cl 指向 Cl2 中的 Cl，标"得 5e−"；由 HCl 中的 Cl 指向 Cl2 中的 Cl，标"失 6e−"
C. 由 KClO3 中的 Cl 指向 Cl2 中的 Cl，标"得 5e−，被还原"；由 HCl 中的 Cl 指向 Cl2 中的 Cl，标"失 5e−，被氧化"
D. 由 KClO3 中的 Cl 指向 Cl2 中的 Cl，标"得 6e−，被还原"；由 HCl 中的 Cl 指向 Cl2 中的 Cl，标"失 6e−，被氧化"
答案：C
解析： 所谓"双线桥"，就是用两条带箭头的线，分别标出"哪种元素的原子由哪变到哪、得了还是失了多少电子"。第一步标价态：KClO3 中 Cl 为 +5 价，HCl 中 Cl 为 −1 价，产物中 Cl2 的 Cl 为 0 价、KCl 的 Cl 仍为 −1 价，所以真正变价的只有氯这一种元素。第二步定方向：由 +5 降到 0 的氯得电子、被还原，由 −1 升到 0 的氯失电子、被氧化，两条桥都指向 Cl2。第三步数电子：KClO3 中 1 个 Cl 由 +5 降到 0，得 5 个电子；由电子守恒，HCl 中的氯必须共失 5 个电子，也就是 6 个 HCl 里只有 5 个 Cl 被氧化——第 6 个 Cl 进入 KCl，化合价没有变化，只起酸性作用。因此两条桥上的电子数都是 5e−。选项 A 把得失方向写反了，B、D 把电子数算成了 6，只有 C 正确。选 C。
结论： +5 价与 −1 价的氯一起变成 0 价，正是"两边往中间靠"的归中；被氧化的氯原子与被还原的氯原子个数之比为 5∶1。
判断归中时别忘了：一部分酸可能只提供酸性环境、并不变价——这道题里 6 个 HCl 只有 5 个被氧化，多出来的那 1 个正在此列。
规律 2 歧化：一个价态往两边分
同一种元素处在中间价态时，如果它一部分升高、一部分降低，就叫歧化。结果是分出一份高价、一份低价，方向正好和归中相反。
典型反应：Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O
反应物里的氯都是 0 价（中间价） 反应后一部分升到 +1 价（NaClO，被氧化），一部分降到 −1 价（NaCl，被还原） 因为是同一种物质"自己跟自己反应"，所以这个反应里 Cl2 既是氧化剂，又是还原剂
难点：歧化反应中被氧化的原子和被还原的原子来自同一种微粒，数得失电子时必须把两半分开数，不能整体只算一个方向。
顺带记一条容易忘的补充：同一种元素的相邻价态之间不发生氧化还原反应。所以 Fe3+ 和 Fe2+ 能共存、Cl2 和 Cl− 也能共存——这一点在离子共存题里很有用。
例 4 （歧化规律）关于反应 Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O，下列说法正确的是（ ）
A. Cl2 只作氧化剂，每消耗 1 个 Cl2 分子转移 2 个电子
B. Cl2 只作还原剂，被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为 1∶1
C. Cl2 既是氧化剂又是还原剂，每消耗 1 个 Cl2 分子转移 1 个电子
D. NaClO 是还原产物，NaCl 是氧化产物
答案：C
解析： 反应物中的氯都是 0 价，处在中间价态。反应后，进入 NaClO 的 1 个 Cl 升到 +1 价，是被氧化；进入 NaCl 的 1 个 Cl 降到 −1 价，是被还原。既然氯既被氧化又被还原，Cl2 就既是氧化剂又是还原剂，A、B 都说"只作"一种，错。再看电子数：每消耗 1 个 Cl2 分子，只有升价的那 1 个 Cl 失去了 1 个电子，由电子守恒，转移电子数为 1 个——不是 2 个（把"失 1 个"和"得 1 个"加起来算是不对的），C 对。产物方面，NaClO 是氧化产物、NaCl 是还原产物，D 正好说反了。选 C。
歧化反应里最容易错的就是电子数：被氧化的只有"升价的那一半"，所以 1 个 Cl2 只转移 1 个电子。数电子前先问一句——到底有几个原子真的变了价？
四、强弱规律：决定"能不能反应、谁先反应"
氧化剂的氧化性 > 氧化产物的氧化性；还原剂的还原性 > 还原产物的还原性。
它解决的是"能不能反应""谁先反应"的问题，详细内容见上一篇《氧化性、还原性强弱比较》。这里只记住一句用法：
氧化性强的物质，能把氧化性弱的物质从它的化合物里"挤"出来。
例 5 （强弱规律）已知氧化性 Cl2 > Br2 > I2。下列反应能够发生的是（ ）
A. Cl2 + 2NaBr == 2NaCl + Br2
B. I2 + 2NaBr == 2NaI + Br2
C. Br2 + 2NaCl == 2NaBr + Cl2
D. I2 + 2NaCl == 2NaI + Cl2
答案：A
解析： 判断"反应能不能发生"，只比一步：把反应物里的氧化剂和生成物里的氧化产物拿出来比，谁强谁就赢。A 中 Cl2 是氧化剂、Br2 是氧化产物，已知 Cl2 > Br2，符合"强变弱"，反应能发生，A 对。B 要发生，必须满足 I2 > Br2，与已知相反，不能发生。C 要发生，必须满足 Br2 > Cl2，与已知相反，不能发生。D 同理，要 I2 > Cl2 才行，不能发生。选 A。
口诀：强变弱，反应行。只要"反应物中的氧化剂"强于"生成物中的氧化产物"，这个反应就能发生；反过来就是假反应。
五、难易规律：谁强谁先反应
一种氧化剂同时遇到多种还原剂时，先氧化还原性最强的那一个；一种还原剂同时遇到多种氧化剂时，先与氧化性最强的反应。
另外还有半句话要记住：越容易失电子的物质，失去电子之后就越难再得电子。所以一个强氧化剂反应完、变成产物后，往往同时是个弱还原剂。
例 6 （难易规律）已知还原性 I− > Fe2+ > Br−。向同时含有 I−、Fe2+、Br− 的溶液中逐滴加入氯水，最先被氧化的是（ ）
A. I− B. Fe2+ C. Br− D. 三者同时被氧化
答案：A
解析： 这里几种离子遇到的氧化剂都是 Cl2，属于"一种氧化剂同时遇到多种还原剂"，按难易规律，先氧化还原性最强的那个。三种离子中 I− 的还原性最强，所以 I− 最先被氧化，A 对。继续滴加氯水，才会依次轮到 Fe2+、Br−。正因为有先后，D 说"同时被氧化"是错的。选 A。
这类题最常见的变形是问"加入少量氯水后，溶液里还剩哪些离子"。只要记住"按还原性由强到弱排队"，就不会乱。
写在最后
五条规律，一句话串起来：
守恒打底（算），价态定性质（判），转化只有归中和歧化两种走法（变），强弱决定能不能反应（行不行），难易决定谁先反应（先后）。
把这五句话记熟，再遇到氧化还原的题，就不再是"凭感觉"，而是一步步推出来的。
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