指定氧化数

本页逐步讲解 SPM化学中的指定氧化数：所需公式、需要注意的单位，以及三道示范例题。

何时使用

在 SPM化学 的氧化还原中，氧化数是判断什么被氧化、什么被还原的工具。你用一小串规则给每个原子指定一个数，再利用「这些数必须正确相加」这一点，求出任何未知的氧化数。

规则与单位

熟记这些标准值：

• 未化合的元素氧化数为 0（例如 Cu、O₂）。
• 单原子离子等于它的电荷（Na⁺ 为 +1，Cl⁻ 为 -1）。
• 氧通常为 -2（但在过氧化物中为 -1）。
• 氢通常为 +1（但在金属氢化物中为 -1）。
• 第 1 族金属为 +1，第 2 族金属为 +2，氟为 -1。
• 在中性化合物中，氧化数之和为 0；在多原子离子中，之和等于该离子的电荷。

单位。 氧化数是带符号的整数（要写出符号，如 +6 或 -2）；它没有单位。

例题一（简单）

求 NaCl 中氯的氧化数。

• 钠（第 1 族）为 +1。
• 该化合物为中性，故 (+1) + (Cl) = 0，得 Cl = -1。

例题二（中等）

求 H₂SO₄ 中硫的氧化数。

• 氢为 +1，共两个：2 x (+1) = +2。
• 氧为 -2，共四个：4 x (-2) = -8。
• 中性化合物：(+2) + S + (-8) = 0，故 S = +6。

例题三（SPM 水平）

求高锰酸根离子 MnO₄⁻ 中锰的氧化数，并用它判断当 MnO₄⁻ 变成 Mn²⁺ 时锰是否被还原。

• 氧为 -2，共四个：4 x (-2) = -8。
• 该离子的电荷为 -1，故 Mn + (-8) = -1，得 Mn = +7。
• 从 MnO₄⁻ 中的 +7 变到 Mn²⁺ 中的 +2，下降了 5，所以锰被还原（它得到电子）；MnO₄⁻ 起氧化剂的作用。

用氧化数辨认氧化还原

一旦你会指定氧化数，氧化还原就变得容易读。氧化数升高是氧化；降低是还原。

被还原的物种是氧化剂，被氧化的物种是还原剂。沿方程式从左到右追踪某一元素的氧化数，是在考试中论证哪个变化是哪一种的最快办法，这是试卷二的常规要求。

常见陷阱

• 漏掉符号。 一定写出 + 或 - ；没有符号的氧化数是不完整的。
• 忘了相乘。 相加之前，先把每种元素的值乘以它的原子个数。
• 过氧化物与氢化物。 氧在 H₂O₂ 中为 -1；氢在 NaH 中为 -1。留意这些特例。
• 忽略离子电荷。 在多原子离子中，各数之和等于电荷，而不是零。

我们的老师会让学生把每个元素的氧化数写在它的符号上方，好让氧化与还原能直接从方程式读出，氧化剂与还原剂也能有把握地说出。