通过广义的酸 、碱 、氧化剂、还原剂的概念来认识化学反应本质
一讲到中学化学，许多同学就感到它是一门理科中的“外语”——背的学科。特别是化学方程式只能通过背才能掌握 。如果持有这种观点的话 ，那化学一般是学不好的 。其实 ，掌握化学方程式的基本方法就是六个字——抓本质；重配平。
化学变化与其它自然变化相同，都遵守两个原理：一是俗话说“水往低处流 ，人往高处走 ” ，即自然运动(变化)尽可能使体系能量降低(焓变ΔH＜0)；二是我们知道将一把火柴往地上扔时，火柴一定杂乱无章地掉在地上即尽可能使体系的混乱度增大(商变ΔS＞0) 。这里我们着重从“体系能量降低 ”角度来认识化学反应的本质 。
我们常讲“强酸制弱酸” 、“强碱制弱碱 ” 、“强氧化剂制弱氧化剂 ”、“强还原剂制弱还原剂”等。就是指化学性质强(活泼——能量高)的物质制化学性质弱(稳定——能量低)的物质。要深刻领会这一原理，还需将“酸、碱 、氧化剂 、还原剂”概念进行如下广义认识：
我们知道：
①H2CO3、HCO3－ 、NH4＋都既能在反应中给出H＋或消耗(结合)OH－——表现酸性；又是由HCO3－ 、CO32－、NH3 、NH3•H2O结合H＋或给出OH－后的产物——新的酸
②HCO3－ 、NH3•H2O、NH3都既能在反应中给出OH－或消耗(结合) H＋——表现碱性；又是由H2CO3 、NH4＋结合OH－或给出H＋后的产物——新的碱
③Cl2 、Cu2＋都既能在反应中结合电子——表现氧化性；又是由Cl－、Cu由失去电子后的氧化产物——新的氧化剂
④Cl－ 、Cu都既能在反应中失去电子——表现还原性；又是由Cl2 、Cu得到电子后的还原产物——新的还原剂 。
通过以上例子 ，可以得出下列广义的酸、碱、氧化剂 、还原剂概念：
1 、能给出H＋或消耗(结合)OH－的反应物、给出OH－或消耗(结合) H＋后的产物都看作是酸 。如上面的H2CO3 、HCO3－ 、NH4＋等。
2、能给出OH－或消耗(结合) H＋的反应物 、给出H＋或消耗(结合)OH－后的产物都看作是碱 。如上面的HCO3－ 、NH3•H2O、NH3等 。
3 、能结合电子的反应物 、给出电子后的产物都看作是氧化剂。如上面的Cl2、Cu2＋等 。
4 、能给出电子的反应物 、结合电子后的产物都看作是还原剂 。如上面的Cl－、Cu等。
中学化学中遇到的化学反应大部分按照下列规律发生反应——强强反应制弱弱：
I. 较强酸+较强碱===较弱碱+较弱酸
II. 较强氧化剂+较强还原剂===较弱还原剂+较强还原剂
注意：(1)反应规律I的本质是转移H＋离子或离子OH－；反应规律II的本质是转移电子 。
(2)“强酸制弱酸 ”等中的“制 ”不能讲成“转变” ，这是由于——“上山容易下山难 ”：
①较强酸转变成较弱碱，较强酸的酸性越强 ，转变越容易 ，生成的较弱碱的碱性越弱 。
②较强碱转变成较弱酸，较强碱的碱性越强 ，转变越容易 ，生成的较弱酸的酸性越弱。
③较强氧化剂转变成较弱还原剂，较强氧化剂的氧化性越强 ，转变越容易 ，生成的较弱还原剂的还原性越弱 。
④较强还原剂转变成较弱氧化剂，较强还原剂的还原性越强 ，转变越容易 ，生成的较弱氧化剂的还氧化性越弱 。
根据下列强弱顺序可分别写出有关化学方程式
I.常见酸及其对应酸根的酸、碱性
酸性：强酸>CH3COOH>H2CO3>C6H5OH>HCO3－>Al(OH)3 、HClO 、H2SiO3>H2O>OH－
碱性：强酸根＜CH3COO－＜HCO3－＜C6H5O－＜CO32－＜AlO2－、ClO－ 、SiO32－＜OH－＜O2－
(1)H2SO4+2CH3COONa=2CH3COOH+Na2SO4
(2)CH3COOH+Na2CO3(过)= NaHCO3+CH3COONa
(3)2CH3COOH+Na2CO3(少)= H2CO3(CO2↑+H2O)+2CH3COONa
(4)H2CO3(CO2+H2O)+C6H5ONa=C6H5OH+NaHCO3(CO2少量或过量都生成NaHCO3)
(5)C6H5OH+ Na2CO3= NaHCO3+C6H5ONa
(6)H2CO3(CO2+H2O) +Na2CO3=2NaHCO3
(7)H2CO3(CO2+H2O) + NaAlO2(少)+H2O= Al(OH)3↓+NaHCO3
(8)H2CO3(CO2+H2O) +2NaAlO2(过)+2H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3
(9)2H2CO3(2CO2+2H2O) +Ca(ClO)2(少)= 2HClO+Ca(HCO3)2
(10)H2CO3(CO2+H2O) +Ca(ClO)2(过)= 2HClO+CaCO3↓
(11)2H2CO3(2CO2+2H2O) +Na2SiO3(少)= H2SiO3↓+2NaHCO3
(12)H2CO3(CO2+H2O) +Na2SiO3(过)= H2SiO3↓+ Na2CO3
(13)H2CO3(CO2+H2O)+NaOH(少)= H2O+NaHCO3即CO2+NaOH(少)=NaHCO3
(14)H2CO3(CO2+H2O)+2NaOH(过)= 2H2O+Na2CO3即CO2+2NaOH(过)= H2O+Na2CO3
(15)C6H5OH+NaOH = H2O+C6H5ONa
(16)NaHCO3+NaOH= H2O+Na2CO3
(17)Al(OH)3+NaOH = 2H2O+NaAlO2 (氢氧化铝脱水得1molH2O，中和得1molH2O)
(18)CaO(可溶性碱性氧化物)+H2O= Ca(OH)2(由此可见，溶液中不可能存在O2－)
II. 广义的酸及其对应酸根的酸 、碱性
酸性：H2O > H2O2、NH3 、H2 、C2H2、CH3CH2OH
碱性：OH－＜O22－ 、N3－ 、H－、C22－ 、CH3CH2O－
(1)2H2O+Na2O2=H2O2(H2O+1/2O2↑)+2NaOH
化简得：2H2O+2Na2O2=O2↑+4NaOH
(2)H2SO4+Na2O2=H2O2(H2O+ 1/2O2↑)+Na2SO4
化简得：2H2SO4+2Na2O2=O2↑+2Na2SO4+2H2O
(3)H2CO3(CO2+H2O)+Na2O2=H2O2(H2O+1/2O2↑)+Na2CO3
化简得：2CO2+2Na2O2=O2↑+2Na2CO3(由此可见 ，干燥CO2很难发生该反应)
(4)6H2O+Mg3N2 =2NH3↑+3Mg(OH)2↓
(5)4H2SO4+Mg3N2 =(NH4)2SO4+3MgSO4
(6)H2O+NaH=H2↑+ NaOH
(7)H2SO4+2NaH=2H2↑+ Na2SO4
(8)2H2O+CaC2=C2H2↑+ Ca(OH)2
(9)H2O+CH2CH2ONa=CH3CH2OH+ NaOH
(10)H2O+CH3COOCH2CH3==CH3CH2OH+ CH3COOH(反应条件未略去 ，下同)
III. 广义的碱及其对应碱根的碱 、酸性
碱性：H2O>P(OH)3(H3PO3)、ClOH(HClO)、C(OH)4(H2O+CO2) 、Si(OH)4 、ROH(醇)
酸性： H＋＜P3＋、Cl＋ 、C4＋ 、Si4＋、R＋
说明：我们把H2O 、H3PO3 、HClO、C(OH)4(H2O+CO2) 、Si(OH)4 、ROH分子中的正价原子或原子团广义地看作是碱根H＋、P3＋ 、Cl＋ 、C4＋、Si4＋、R＋。
(1)3H2O+PCl3=P(OH)3(H3PO3)+3HCl 化简得：3H2O+PCl3=H3PO3+3HCl
(2)5H2O+PCl5=P(OH)5(H3PO4+ 2H2O)+5HCl 化简得：3H2O+PCl5=H3PO4+3HCl
(3)H2O+NH2Cl=ClOH(HClO次氯酸——漂白剂)+NH3 化简得：H2O+NH2Cl=HClO+NH3
NH2Cl中的Cl原子半径较大显示正1价，N显示负3价。
(4)4H2O+CCl4=C(OH)4(CO2↑+ 2H2O)+4HCl 化简得：2H2O+CCl4= CO2↑+4HCl
(5)4H2O+SiCl4=Si(OH)4(H2SiO3↓+ H2O)+4HCl化简得：3H2O+SiCl4=H2SiO3↓+4HCl
(6)H2O+CH3CH2Cl= CH3CH2OH(乙醇)+HCl
IV. 常见氧化剂及其对应还原产物的氧化性 、还原性
氧化性：Cl2> Br2> Fe3＋ > I2 >SO2 >S > Fe2＋> Al3＋
还原性：Cl－＜Br－＜Fe2＋＜I－ ＜S ＜S2－＜Fe ＜ Al
(1)3Cl2(少)+ 6FeBr2= 2FeCl3+ 4FeBr3 (2)3Cl2(过)+ 2FeBr2= 2FeCl3+ 2Br2
(3)Cl2(少)+ FeI2= I2+FeCl2 (4)3Cl2(过)+ 2FeI2= 2I2+2FeCl3
(5)2FeCl3+ 2KI= I2+2FeCl2+2KCl (6)2Fe(OH)3+ 6HI= I2+2FeI2+3H2O
(7)2FeCl3+ H2S= S↓+2FeCl2+2HCl (8)2FeCl3+ NaHS= S↓+2FeCl2+NaCl+HCl
(9)2FeCl3+3Na2S= S↓+2FeS↓+6NaCl(酸性不很强时 ，容易生成FeS↓)
(10)SO2+2H2S= 3S↓+2H2O (11)Na2SO3+2Na2S+3H2SO4+= 3S↓+3H2O+3Na2SO4
(12)S+ Fe== FeS (13)3S+ 2Al== Al2S3
其它较为复杂氧化还原反应方程式在《氧化还原反应方程式的书写要领》一文中讨论
根据“强强制弱弱 ”还可以由已知反应来讨论有关物质性质的强弱
(1)已知：(a) O2+4HCl(气)====2H2O+Cl2↑(反应条件：催化剂 、加热)
(b) MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2↑+2H2O(反应条件：加热)
(c)2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(反应条件：常温)
试比较三个反应异同点是 ；比较 MnO2、KMnO4 、O2的氧化性强弱 。
分析：反应中还原剂(都是HCl)及其氧化产物(都是Cl2)相同；氧化剂及反应条件不同 ，
由此可知反应的难易为(c)＞(b)＞(a) 。根据越强越容易反应的氧化性：KMnO4＞MnO2＞O2。
(2)将Cl2逐步通入含有Na2S，NaBr ，KI的混和溶液中至过量 ，首先析出的是____；其次是____ 、最后是____，判断的依据是_______________；反应后将溶液蒸干得固体是___ 。
分析：析出顺序依次为：S、I2 、Br2 ，依据为还原性：S2－＞I－＞Br－；NaCl和KCl
(3)由反应 2A3＋+ 2B－= 2A2＋+ B2；2A2＋+ C2 =2A3＋+ 2C－知下列反应最容易进行
a.2A3＋+2C－=2A2＋+C2 b.B2+C2=2B＋+2C－ c.C2+2B－=2C－+B2 d.2C－+ B2 = C2 + 2B－
分析：由已知条件 ，氧化性：C2＞A3＋＞B2，还原性：B－＞A2＋＞C－ 得d.最容易进行
(4)根据下列反应判断有关物质的还原性有强到弱顺序是：①H2SO3+H2O+I2=2HI+H2SO4
②2FeCl3+2HI= FeCl2+2HCl+I2③3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO+Fe(NO3)3+2H2O
a.H2SO3>I－>Fe2＋>NO b.I－>Fe2＋> H2SO3>NO
c.Fe2＋ >I－>H2SO3>NO d.NO >Fe2＋>H2SO3> I－
答案为a
(5)由：2A－+B2=A2+2B－ 、2B－+C2=B2+2C－、2D－+A2==D2+2A－ ，得：氧化性由强至弱顺序为_____；还原性由强至弱顺序为_______ 。
分析：氧化性：C2＞B2 ＞A2＞D2；还原性：D－＞A－＞B－＞C－
(6)已知Fe+Cu2＋=Fe2＋+Cu ，Cu+2Fe3＋=Cu2＋+2Fe2＋则Fe，Fe2＋，Cu的____性由强到弱的顺序为________；Fe2＋ ，Fe3＋ ，Cu2＋的____性由强至弱的顺序为____________。
分析：还原性顺序为Fe＞Cu＞Fe2＋；氧化性顺序为Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋
(7)下列氧化还原反应都能向正方向进行：a.2Fe3＋+2I－=2Fe2＋+I2 b.2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－ c.2MnO4－+16H＋+10Cl－=2Mn2＋+5Cl2↑+8H2O，其中表现出氧化性的分子或离子有 ，其由强到弱的顺序为 ，如果在同一溶液中Cl－和I－共存，为了使I－氧化而不氧化Cl－ ，应选用的氧化剂是 。
分析：表现氧化性的是Fe3＋ 、Cl2 、MnO4－(生成物中的氧化剂没有表现氧化性) ，强弱顺序为MnO4－＞Cl2＞Fe3＋(＞I2)，由题意得氧化性：I2＜所加氧化剂≤Cl2 ，因此选用Cl2或FeCl3
(8)能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是
a.二氧化碳溶于水生成碳酸 ，二氧化硅不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸
高温
b.在高温条件下能发生：SiO2+ Na2CO3==== CO2↑+Na2SiO3 c. CO2通入Na2SiO3稀溶液中发生：CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+ H2SiO3↓
d. SiO2的熔点比CO2高
分析：根据较强酸(给出H＋的反应物)制较弱酸(结合H＋的产物)原理，得答案为c.
但愿通过此文对学生掌握化学方程式书写有所帮助 。
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