1.3.1 氧化还原反应的基本概念（知识解读）-2024-2025学年高一化学同步教学知识解读与分层特训（人教版2019必修第一册）

第一章 物质及其变化 第三节 氧化还原反应 第1课时 氧化还原反应的基本概念 课程学习目标 1.从化合价变化和电子转移的角度认识并判断氧化还原反应。 2.理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。 3.能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念。 4.认识物质的氧化性、还原性，学会分析预测物质具有的氧化性或还原性。 学科核心素养 1．通过对“氧化还原反应”的学习，培养宏观辨识和微观探析的意识。 2．通过对“氧化还原反应特征”的学习，培养变化观念和平衡思想。 3．通过对“电子转移表示”的学习，培养模型认知的能力。 【新知学习】 一．氧化还原反应的特征和本质 1.多角度认识氧化还原反应 （1）从得失氧的角度 对于反应2CuO＋C2Cu＋CO2↑ （1）氧化铜失去氧，发生还原反应，被碳还原。 （2）碳得到氧，发生氧化反应，被氧化铜氧化。 （3）结论：在化学反应中，一种物质得到氧发生氧化反应，必然有一种物质失去氧发生还原反应。氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，这样的反应称为氧化还原反应。 （2）从元素化合价变化的角度 （1）对于有氧得失的反应2CuO＋C2Cu＋CO2↑ ①铜元素化合价降低，发生还原反应。 ②碳元素化合价升高，发生氧化反应。 （2）对于无氧得失的反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu ①铜元素化合价降低，发生还原反应。 ②铁元素化合价升高，发生氧化反应。 （3）结论：①反应前后有元素化合价变化(升降)的反应称为氧化还原反应。 ②物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。 ③氧化还原反应的特征：反应前后有元素化合价的变化(升降)。 （3）从电子转移的角度 （1）从电子得失的角度分析反应：2Na＋Cl22NaCl 在有些氧化还原反应中，物质所含元素的原子失去电子，该物质发生氧化反应；得到电子，该物质发生还原反应。 （2）从共用电子对偏移的角度分析反应：H2＋Cl22HCl 在有些氧化还原反应中，元素的原子间有共用电子对的偏移(偏离和偏向)。 共用电子对偏离的物质发生氧化反应，共用电子对偏向的物质发生还原反应。 （3）结论：①有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的反应是氧化还原反应。 ②元素的原子失去电子(或电子对偏离)，则元素的化合价升高，物质被氧化，发生氧化反应；元素的原子得到电子(或电子对偏向)，则元素的化合价降低，物质被还原，发生还原反应。 ③氧化还原反应的本质是电子转移。 2.氧化还原反应的特征 一种或几种元素的化合价发生变化。 3.氧化还原反应的实质 氧化还原反应的实质是电子转移(得失或偏移)。 4.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系 （1）置换反应一定是氧化还原反应。 （2）复分解反应一定不是氧化还原反应。 （3）有单质参加的化合反应是氧化还原反应。 （4）有单质生成的分解反应是氧化还原反应。 【典例1】下列叙述中，正确的是 A．有氧元素参加的反应一定是氧化还原反应 B．反应前后元素化合价没有变化的反应一定不是氧化还原反应 C．氧化还原反应中可能没有电子转移 D．氧化还原反应中，一种物质被氧化，另一种物质一定被还原 二．氧化还原反应中电子转移的表示方法 1.双线桥法 双线桥法是用两条线桥来表示氧化还原反应中化合价变化或电子转移方向和数目的方法。 方法如下： 一条线箭头 由氧化剂 中得电子的原子指向 还原产物 中的同种元素的原子，并标明得到的电子数， 另一条线箭头由 还原剂 中失电子的原子指向 氧化产物 中的同种元素的原子，并标明失去的电子数。 可概括为“标变价、画箭头、算数目、说变化”。 【易错警示】 a．箭尾、箭头必须指向反应物、生成物中相应的同种元素。 b．采用a×be－形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，a、b是“1”时省略。得到与失去的电子总数相等。 2.单线桥法 单线桥法是用一条线桥来表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目的方法。 方法如下：在反应物一侧， 箭号起点为 失电子 原子，终点为 得电子 原子，在线上只标转移电子总数，不标“得到”“失去”。 【易错警示】 a．单线桥法从反应物中失电子的元素指向反应物中得电子的元素，表示反应物中变价元素原子间电子的转移情况； b．箭头已标明电子转移的方向，因此不需再标明“得”或“失”，只标明电子转移数目。 【典例2】下列氧化还原反应中，表示电子转移的方向和数目正确的是 A． B． C． D． 三．氧化还原反应中的相关概念 1．氧化还原反应中的六大概念 （1）氧化剂与还原剂 氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低，即得到电子(或电子对偏向)的物质。 还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价升高，即失去电子(或电子对偏离)的物质。 （2）氧化产物与还原产物 氧化产物：还原剂失去电子被氧化的产物。 还原产物：氧化剂得到电子被还原的产物。 （3）氧化性与还原性 氧化性：物质得电子的性质或能力。 还原性：物质失电子的性质或能力。 【归纳提升】氧化还原反应概念间的关系 记忆口诀： 升→失→氧→氧→氧； 降→得→还→还→还； 2．常见的氧化剂、还原剂 （1）常见的氧化剂 ①活泼的非金属单质：如Cl2、O2等。 ②变价元素的高价态化合物 a．某些酸：如浓H2SO4、HNO3、HClO等； b．某些氧化物、过氧化物：如MnO2、H2O2、Na2O2等； c．某些盐：如KMnO4、FeCl3、NaClO等。 （2）常见的还原剂 ①活泼的金属单质：如Al、Fe、Zn等。 ②某些非金属单质：如H2、S、C等。 ③变价元素的低价态化合物 a．某些氧化物：如CO、SO2等； b．某些氢化物：如HCl、H2S等； c．某些盐：如KI、Na2S、FeCl2等。 【易错警示】 （1）在一个具体的化学反应中氧化剂和还原剂可能是同一物质，被氧化和被还原的也可能是同种元素，氧化产物和还原产物也可能是同一物质。 （2）氧化还原反应中的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂，生成物也可能既不是氧化产物也不是还原产物。 【典例3】(一)火药是中国的“四大发明”之一，永远值得炎黄子孙骄傲，也永远会激励着我们去奋发图强。黑火药在发生爆炸时，发生如下的反应：2KNO3+C+S=K2S+2NO2↑+CO2↑。其中被还原的元素是_____，被氧化的元素是_____，氧化剂是_____，还原剂是______ (二)已知铜在常温下能被稀HNO3溶解，反应为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。 （1）请将上述反应改写成离子方程式：______。 （2）氧化剂是______，还原剂是_______。 （3）用双线桥法标出该反应的电子转移情况：_______。 （4）在参加反应的硝酸中，起氧化作用的HNO3与起酸性作用的HNO3的质量比为______。 四．氧化性、还原性强弱比较 1．氧化性、还原性的强弱与得失电子的关系 （1）氧化性：物质越易得电子，氧化性越强。 （2）还原性：物质越易失电子，还原性越强。 【易错警示】 物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易有关，与得失电子的多少无关。 2．物质的氧化性及还原性与元素化合价的关系 核心元素化合价 实例 性质 最高价 KO4、浓HO3、浓H2O4 只有氧化性 中间价 O2、Na2O3、SO4、 既有氧化性又有还原性 最低价 、、K 只有还原性 3.氧化性、还原性强弱比较的方法 （1）根据元素的活动性顺序比较 如：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 金属还原性：Fe>Cu 在反应中Fe是还原剂，Cu是还原产物。 （2）根据氧化还原反应的化学方程式比较 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 （3）根据氧化产物的价态高低判断 同一物质在相同条件下，被不同氧化剂氧化的程度越大，氧化剂的氧化性越强。 例如：2Fe＋3Cl22FeCl3、Fe＋SFeS Fe被Cl2氧化成＋3价，而S只能把其氧化成＋2价，故氧化性：Cl2>S；判断还原剂还原性的原理类似。 （4）根据反应条件来判断 当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如： ①MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ②2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 后者比前者更容易发生，故氧化性：KMnO4>MnO2。 【典例4】根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是 H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4 2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3 A．HI>FeCl2>H2SO3>NO B．FeCl2>HI>H2SO3>NO C．NO>FeCl2>H2SO3>HI D．H2SO3>HI>FeCl2>NO 【效果检测】 1．成语是中华民族灿烂文化中的瑰宝，许多成语中蕴含着丰富的化学原理，下列成语中涉及氧化还原反应的是 A．聚沙成塔 B．刀耕火种 C．滴水成冰 D．水乳交融 2．以下反应属于氧化还原反应的是 A． B． C． D． 3．根据微观粒子反应示意图，下列说法正确的是 A．反应①的化学方程式：C+O2CO B．反应②的化学方程式：CO+O2CO2 C．反应②为复分解反应 D．反应①为化合反应 4．在四大基本类型的反应中，一定是氧化还原反应的是 A．复分解反应 B．置换反应 C．分解反应 D．化合反应 5．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。该反应利用了铜的 A．氧化性 B．还原性 C．稳定性 D．导电性 6．在反应中，氧化产物是 A． B． C．CO D．和CO 7．实现下列物质之间的转化，一定需要加入还原剂的是 A． B． C． D． 8．下列反应中，H2O做氧化剂的是 A．SO3+H2O=H2SO4 B．3NO2+H2O=2HNO3+NO C．Cl2+H2OHCl+HClO D．3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 9．《本草纲目》中记载“火药乃焰消()、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧镜机诸药者”，黑火药爆炸时反应的化学方程式为。有关说法正确的是 A．黑火药属于纯净物 B．该反应中是还原产物 C．该反应中的氧化剂为和S D．硫磺在黑火药爆炸的反应中是还原剂 10．宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O。下列关于该反应的说法正确的是 A．Ag是还原剂 B．H2S发生氧化反应，作还原剂 C．Ag2S既是氧化产物，也是还原产物 D．O2被氧化 11．下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 A． B．=2NaOH+H2↑ C． D．CuSO4+SO2↑+2H2O 12．铁(Fe)和钴(Co)都是第Ⅷ族元素，已知Co(OH)3难溶于水，有关化合物能发生如下反应： ①Co2O3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2↑ + 3H2O ②2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3 ③Fe2O3 + 6HI = 2FeI2 + I2 + 3H2O 下列有关推断正确的是 A．氧化性：Co2O3 ＞ Fe3+ ＞ Cl2 B．还原性：Fe2+ ＞ I－ ＞ Cl－ C．向HI溶液中投入Co(OH)3的离子方程式为：Co(OH)3 + 3H+ = Co3+ + 3H2O D．Co2(SO4)3溶液与FeSO4溶液混合的离子方程式为：Co3+ + Fe2+ = Fe3+ + Co2+ 13．实验室可用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气，反应原理如下：2KMnO4+l6HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 （1）该反应的氧化剂是_______；氧化产物是_______。 （2）用双线桥标出电子得失情况：_______。 14．完成下列问题 （1）氧化气化法可提纯电弧法合成的碳纳米管中的碳纳米颗粒杂质，反应的化学方程式为：3C + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 = 3CO2↑+ 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 8H2O用双线桥标出电子转移的方向和数目_______。该反应中氧化剂是_______，每生成1个氧化产物，转移的电子数目为_______。 （2）高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，用于杀菌消毒。其制备可通过在强碱性条件下，由NaClO和FeCl3共热而得。则氧化性比较：NaClO   _______(填“>”或“＜”)K2FeO4。 （3）ClO2是一种新型的水处理剂，可通过多种方法制取：如 ①2KClO3 + 4HCl(浓) = 2KCl + 2ClO2↑ + Cl2↑+ 2H2O； ②Cl2 + 2KClO2 = 2KCl + 2ClO2。 则反应①中还原剂是_______，反应②的氧化产物与还原产物的质量比是_______。 （4）某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2.已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2→O2，写出该反应的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目_______。 （5）一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+的拆写结果是：氧化反应为：Cu﹣2e﹣=Cu2+；还原反应为：2Fe3++2e﹣=2Fe2+。请据此将反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑拆写成两个“半反应式”：氧化反应为_______。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 物质及其变化 第三节 氧化还原反应 第1课时 氧化还原反应的基本概念 课程学习目标 1.从化合价变化和电子转移的角度认识并判断氧化还原反应。 2.理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。 3.能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念。 4.认识物质的氧化性、还原性，学会分析预测物质具有的氧化性或还原性。 学科核心素养 1．通过对“氧化还原反应”的学习，培养宏观辨识和微观探析的意识。 2．通过对“氧化还原反应特征”的学习，培养变化观念和平衡思想。 3．通过对“电子转移表示”的学习，培养模型认知的能力。 【新知学习】 一．氧化还原反应的特征和本质 1.多角度认识氧化还原反应 （1）从得失氧的角度 对于反应2CuO＋C2Cu＋CO2↑ （1）氧化铜失去氧，发生还原反应，被碳还原。 （2）碳得到氧，发生氧化反应，被氧化铜氧化。 （3）结论：在化学反应中，一种物质得到氧发生氧化反应，必然有一种物质失去氧发生还原反应。氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，这样的反应称为氧化还原反应。 （2）从元素化合价变化的角度 （1）对于有氧得失的反应2CuO＋C2Cu＋CO2↑ ①铜元素化合价降低，发生还原反应。 ②碳元素化合价升高，发生氧化反应。 （2）对于无氧得失的反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu ①铜元素化合价降低，发生还原反应。 ②铁元素化合价升高，发生氧化反应。 （3）结论：①反应前后有元素化合价变化(升降)的反应称为氧化还原反应。 ②物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。 ③氧化还原反应的特征：反应前后有元素化合价的变化(升降)。 （3）从电子转移的角度 （1）从电子得失的角度分析反应：2Na＋Cl22NaCl 在有些氧化还原反应中，物质所含元素的原子失去电子，该物质发生氧化反应；得到电子，该物质发生还原反应。 （2）从共用电子对偏移的角度分析反应：H2＋Cl22HCl 在有些氧化还原反应中，元素的原子间有共用电子对的偏移(偏离和偏向)。 共用电子对偏离的物质发生氧化反应，共用电子对偏向的物质发生还原反应。 （3）结论：①有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的反应是氧化还原反应。 ②元素的原子失去电子(或电子对偏离)，则元素的化合价升高，物质被氧化，发生氧化反应；元素的原子得到电子(或电子对偏向)，则元素的化合价降低，物质被还原，发生还原反应。 ③氧化还原反应的本质是电子转移。 2.氧化还原反应的特征 一种或几种元素的化合价发生变化。 3.氧化还原反应的实质 氧化还原反应的实质是电子转移(得失或偏移)。 4.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系 （1）置换反应一定是氧化还原反应。 （2）复分解反应一定不是氧化还原反应。 （3）有单质参加的化合反应是氧化还原反应。 （4）有单质生成的分解反应是氧化还原反应。 【典例1】下列叙述中，正确的是 A．有氧元素参加的反应一定是氧化还原反应 B．反应前后元素化合价没有变化的反应一定不是氧化还原反应 C．氧化还原反应中可能没有电子转移 D．氧化还原反应中，一种物质被氧化，另一种物质一定被还原 【答案】B 【解析】A．有氧元素参加的反应不一定是氧化还原反应，如氧气变为臭氧，A错误； B．化合价变化是氧化还原反应的特征，反应前后元素化合价没有变化的反应一定不是氧化还原反应，B正确； C．电子转移是氧化还原反应的本质，在氧化还原反应中一定有电子转移，C错误； D．氧化还原反应中，可能是同一种物质既被氧化又被还原，如氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，D错误； 答案为B。 二．氧化还原反应中电子转移的表示方法 1.双线桥法 双线桥法是用两条线桥来表示氧化还原反应中化合价变化或电子转移方向和数目的方法。 方法如下： 一条线箭头 由氧化剂 中得电子的原子指向 还原产物 中的同种元素的原子，并标明得到的电子数， 另一条线箭头由 还原剂 中失电子的原子指向 氧化产物 中的同种元素的原子，并标明失去的电子数。 可概括为“标变价、画箭头、算数目、说变化”。 【易错警示】 a．箭尾、箭头必须指向反应物、生成物中相应的同种元素。 b．采用a×be－形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，a、b是“1”时省略。得到与失去的电子总数相等。 2.单线桥法 单线桥法是用一条线桥来表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目的方法。 方法如下：在反应物一侧， 箭号起点为 失电子 原子，终点为 得电子 原子，在线上只标转移电子总数，不标“得到”“失去”。 【易错警示】 a．单线桥法从反应物中失电子的元素指向反应物中得电子的元素，表示反应物中变价元素原子间电子的转移情况； b．箭头已标明电子转移的方向，因此不需再标明“得”或“失”，只标明电子转移数目。 【典例2】下列氧化还原反应中，表示电子转移的方向和数目正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．反应中硫元素化合价从0价升高到+4价，失去4个电子，氧元素化合价从0价降低到－2价，得到2个电子，电子转移的方向和数目正确，A正确； B．反应中氯元素化合价从-1价升高到0价，失去1个电子，Cr元素化合价从+6价降低到+3价，得到3个电子，共计转移6个电子，电子转移的方向和数目表示错误，B错误； C．反应中铁元素化合价从0价升高到+2价，失去2个电子，H元素化合价从+1价降低到0价，得到1个电子，共计转移2个电子，电子转移的方向和数目表示错误，C错误； D．硫化氢中硫元素化合价从-2价升高到0价，失去2个电子，硫酸中硫元素化合价从+6价降低到+4价，得到2个电子，共计转移2个电子，电子转移的方向和数目表示错误，D错误； 答案选A。 三．氧化还原反应中的相关概念 1．氧化还原反应中的六大概念 （1）氧化剂与还原剂 氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低，即得到电子(或电子对偏向)的物质。 还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价升高，即失去电子(或电子对偏离)的物质。 （2）氧化产物与还原产物 氧化产物：还原剂失去电子被氧化的产物。 还原产物：氧化剂得到电子被还原的产物。 （3）氧化性与还原性 氧化性：物质得电子的性质或能力。 还原性：物质失电子的性质或能力。 【归纳提升】氧化还原反应概念间的关系 记忆口诀： 升→失→氧→氧→氧； 降→得→还→还→还； 2．常见的氧化剂、还原剂 （1）常见的氧化剂 ①活泼的非金属单质：如Cl2、O2等。 ②变价元素的高价态化合物 a．某些酸：如浓H2SO4、HNO3、HClO等； b．某些氧化物、过氧化物：如MnO2、H2O2、Na2O2等； c．某些盐：如KMnO4、FeCl3、NaClO等。 （2）常见的还原剂 ①活泼的金属单质：如Al、Fe、Zn等。 ②某些非金属单质：如H2、S、C等。 ③变价元素的低价态化合物 a．某些氧化物：如CO、SO2等； b．某些氢化物：如HCl、H2S等； c．某些盐：如KI、Na2S、FeCl2等。 【易错警示】 （1）在一个具体的化学反应中氧化剂和还原剂可能是同一物质，被氧化和被还原的也可能是同种元素，氧化产物和还原产物也可能是同一物质。 （2）氧化还原反应中的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂，生成物也可能既不是氧化产物也不是还原产物。 【典例3】(一)火药是中国的“四大发明”之一，永远值得炎黄子孙骄傲，也永远会激励着我们去奋发图强。黑火药在发生爆炸时，发生如下的反应：2KNO3+C+S=K2S+2NO2↑+CO2↑。其中被还原的元素是_____，被氧化的元素是_____，氧化剂是_____，还原剂是______ (二)已知铜在常温下能被稀HNO3溶解，反应为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。 （1）请将上述反应改写成离子方程式：______。 （2）氧化剂是______，还原剂是_______。 （3）用双线桥法标出该反应的电子转移情况：_______。 （4）在参加反应的硝酸中，起氧化作用的HNO3与起酸性作用的HNO3的质量比为______。 【答案】N、S C KNO3、S C 3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O HNO3 Cu 1:3 【分析】 根据化合价的变化判断氧化还原反应中的对应项，化合价升高的元素是被氧化，所含元素的物质是还原剂；降低的元素是被还原，所含元素的反应物是氧化剂；化合价的变化值即是得电子数、失电子数、转移电子数。 【解析】 (一)根据元素的化合价变化判断：N元素由+5价降到+4价，S元素由0价降到-2价，故N、S元素被还原，C元素的化合价由0价升为+4价，被氧化。含N、S元素的反应物做氧化剂，即是KNO3、S，含化合价升高的反应物做还原剂，是C； （二）（1）根据单质、氧化物不能改写为离子，得出离子方程式为：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O； （2）元素N由+5价变为+2价，故含氮的硝酸做氧化剂，Cu元素化合价由0升为+2价，Cu做为还原剂； （3） 根据双线桥法的规则： （4）根据变价元素N由+5价变为+2价有2个N，没有发生变化N有6个，故起氧化作用的HNO3与起酸性作用的HNO3的质量比为1:3； 【点睛】 转移电子数等于化合价的升高总数等于化合价的降低总数，根据化合价的变化判断对应项。 四．氧化性、还原性强弱比较 1．氧化性、还原性的强弱与得失电子的关系 （1）氧化性：物质越易得电子，氧化性越强。 （2）还原性：物质越易失电子，还原性越强。 【易错警示】 物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易有关，与得失电子的多少无关。 2．物质的氧化性及还原性与元素化合价的关系 核心元素化合价 实例 性质 最高价 KO4、浓HO3、浓H2O4 只有氧化性 中间价 O2、Na2O3、SO4、 既有氧化性又有还原性 最低价 、、K 只有还原性 3.氧化性、还原性强弱比较的方法 （1）根据元素的活动性顺序比较 如：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 金属还原性：Fe>Cu 在反应中Fe是还原剂，Cu是还原产物。 （2）根据氧化还原反应的化学方程式比较 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 （3）根据氧化产物的价态高低判断 同一物质在相同条件下，被不同氧化剂氧化的程度越大，氧化剂的氧化性越强。 例如：2Fe＋3Cl22FeCl3、Fe＋SFeS Fe被Cl2氧化成＋3价，而S只能把其氧化成＋2价，故氧化性：Cl2>S；判断还原剂还原性的原理类似。 （4）根据反应条件来判断 当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如： ①MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ②2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 后者比前者更容易发生，故氧化性：KMnO4>MnO2。 【典例4】根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是 H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4 2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3 A．HI>FeCl2>H2SO3>NO B．FeCl2>HI>H2SO3>NO C．NO>FeCl2>H2SO3>HI D．H2SO3>HI>FeCl2>NO 【答案】D 【解析】氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物。 在反应H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4中，I元素的化合价降低，S元素的化合价升高，则H2SO3是还原剂，HI是还原产物，还原性：H2SO3>HI； 在反应2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2中，Fe元素的化合价降低，I元素的化合价升高，HI是还原剂，FeCl2是还原产物，则还原性：HI>FeCl2； 在反应3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3中，N元素的化合价降低，Fe元素的化合价升高，则FeCl2是还原剂，NO是还原产物，还原性：FeCl2>NO。 所以物质的还原性由强到弱的顺序是：H2SO3>HI>FeCl2>NO，故选D； 答案选D。 【效果检测】 1．成语是中华民族灿烂文化中的瑰宝，许多成语中蕴含着丰富的化学原理，下列成语中涉及氧化还原反应的是 A．聚沙成塔 B．刀耕火种 C．滴水成冰 D．水乳交融 【答案】B 【解析】 A．聚沙成塔是将沙子聚集在一起，没有新物质生成，属于物理变化，A不符合题意； B．刀耕火种，包含着物质的燃烧，涉及氧还原反应，B符合题意； C．滴水成冰是物质状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化，C不符合题意； D．水乳交融，意思是像水和乳汁那样融合在一起，没有新物质生成，属于物理变化，D不符合题意； 答案选B。 2．以下反应属于氧化还原反应的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】氧化还原反应的反应前后有元素化合价变化。 A．盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，为中和反应，反应前后没有元素化合价变化，为非氧化还原反应，A错误； B．镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，为置换反应，反应前后镁元素和氢元素化合价发生变化，为氧化还原反应，B正确； C．氧化钙与水反应生成氢氧化钙，为化合反应，反应前后没有元素化合价变化，为非氧化还原反应，C错误； D．氯化铵分解为氨气和氯化氢，为分解反应，反应前后没有元素化合价变化，为非氧化还原反应，D错误； 答案选B。 3．根据微观粒子反应示意图，下列说法正确的是 A．反应①的化学方程式：C+O2CO B．反应②的化学方程式：CO+O2CO2 C．反应②为复分解反应 D．反应①为化合反应 【答案】D 【解析】A．反应①的化学方程式：2C+O22CO，A错误； B．反应②的化学方程式：2CO+O22CO2，B错误； C．反应②为化合反应，C错误； D．反应①为化合反应，D正确； 故选D。 4．在四大基本类型的反应中，一定是氧化还原反应的是 A．复分解反应 B．置换反应 C．分解反应 D．化合反应 【答案】B 【解析】凡有元素化合价升降或变化的化学反应就是氧化还原反应，在四大基本类型的反应中，只有置换反应一定有化合价变化，所以置换反应一定是氧化还原反应，故选B。 5．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。该反应利用了铜的 A．氧化性 B．还原性 C．稳定性 D．导电性 【答案】B 【解析】由反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2可知Cu的价态升高，被氧化，Cu作还原剂，故该反应利用了铜的还原性，B正确； 答案选B。 6．在反应中，氧化产物是 A． B． C．CO D．和CO 【答案】C 【解析】反应中，C元素化合价升高发生氧化反应，氧化产物是CO，故选C。 7．实现下列物质之间的转化，一定需要加入还原剂的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．，元素的化合价没有变化，无需通过氧化还原反应实现，A不符合题意； B．Cu→CuSO4，Cu元素的化合价升高，Cu被氧化，需要加入氧化剂实现，B不符合题意； C．，元素的化合价升高，N被氧化，需要加入氧化剂实现，C不符合题意； D．Fe2O3→Fe，Fe元素的化合价降低，Fe2O3被还原，需要加入还原剂实现，D符合题意； 故答案选D。 8．下列反应中，H2O做氧化剂的是 A．SO3+H2O=H2SO4 B．3NO2+H2O=2HNO3+NO C．Cl2+H2OHCl+HClO D．3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 【答案】D 【解析】A．该反应不是氧化还原反应，H2O既不是氧化剂也不是还原剂，A不符合题意； B．该反应H2O中的H和O元素化合价不变，H2O既不是氧化剂也不是还原剂，B不符合题意； C．该反应H2O中的H和O元素化合价不变，H2O既不是氧化剂也不是还原剂，C不符合题意； D．该反应H2O中H元素化合价从+1降低到H2的0价，被还原，H2O做氧化剂，D符合题意； 故选D。 9．《本草纲目》中记载“火药乃焰消()、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧镜机诸药者”，黑火药爆炸时反应的化学方程式为。有关说法正确的是 A．黑火药属于纯净物 B．该反应中是还原产物 C．该反应中的氧化剂为和S D．硫磺在黑火药爆炸的反应中是还原剂 【答案】C 【解析】A．黑火药由硝酸钾、硫磺、木炭组成，属于混合物，故A错误； B．中，S、N元素的化合价降低，C元素化合价升高，则S和KNO3为氧化剂，C为还原剂，是氧化产物，故B错误； C．根据选项B分析可知该反应中的氧化剂为和S，故C正确； D．硫磺在黑火药爆炸的反应中是氧化剂，故D错误； 故选C。 10．宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O。下列关于该反应的说法正确的是 A．Ag是还原剂 B．H2S发生氧化反应，作还原剂 C．Ag2S既是氧化产物，也是还原产物 D．O2被氧化 【答案】A 【解析】A．Ag化合价升高，被氧化，作还原剂，A正确； B．H2S中H、 S元素化合价均没有发生变化，既没有发生氧化反应，也没有发生还原反应，既不是氧化剂，也不是还原剂，B错误； C．Ag元素化合价升高，被氧化为Ag2S，Ag2S是氧化产物，但不是还原产物，C错误； D．O元素化合价降低，O2被还原，D错误； 故答案为：A。 11．下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 A． B．=2NaOH+H2↑ C． D．CuSO4+SO2↑+2H2O 【答案】B 【解析】A．Si元素从+4价降到0价是得到电子，C元素从0价升高到+2价是失去电子，，A错误； B．钠与水反应，钠失去电子，水中的氢原子得到电子，单线桥表示为=2NaOH+H2↑，B正确； C．由氧化还原反应的价态规律可知，-2价的S升价至0价，+6价降至+4价，双线桥表示电子转移为，C错误； D．铜与浓硫酸反应，电子从铜转移到硫酸中的硫原子，应是从铜元素指向硫元素，D错误； 故选：B。 12．铁(Fe)和钴(Co)都是第Ⅷ族元素，已知Co(OH)3难溶于水，有关化合物能发生如下反应： ①Co2O3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2↑ + 3H2O ②2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3 ③Fe2O3 + 6HI = 2FeI2 + I2 + 3H2O 下列有关推断正确的是 A．氧化性：Co2O3 ＞ Fe3+ ＞ Cl2 B．还原性：Fe2+ ＞ I－ ＞ Cl－ C．向HI溶液中投入Co(OH)3的离子方程式为：Co(OH)3 + 3H+ = Co3+ + 3H2O D．Co2(SO4)3溶液与FeSO4溶液混合的离子方程式为：Co3+ + Fe2+ = Fe3+ + Co2+ 【答案】D 【解析】A．根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，因此氧化性：Co2O3＞ Cl2＞ Fe3+，故A错误； B．根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性，因此还原性：I－ ＞ Fe2+＞Cl－，故B错误； C．Co3+具有强氧化性，氧化性大于铁离子，I－具有强还原性，则HI溶液中投入Co(OH)3的离子方程式为：2Co(OH)3 +6 I－+6H+ =2Co3+ + 3I2 +6H2O，故C错误； D．根据氧化性：Co2O3＞ Cl2＞ Fe3+，则Co2(SO4)3溶液与FeSO4溶液混合的离子方程式为：Co3+ + Fe2+ = Fe3+ + Co2+，故D正确。 综上所述，答案为D。 13．实验室可用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气，反应原理如下：2KMnO4+l6HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 （1）该反应的氧化剂是_______；氧化产物是_______。 （2）用双线桥标出电子得失情况：_______。 【答案】（1）     KMnO4     Cl2 （2） 【解析】 （1）Mn元素化合价降低，被还原，KMnO4作氧化剂，C1元素化合价升高，被氧化，C12是氧化产物； （2）Mn元素得到2 ×5e-，化合价从+7价降低到+2价，被还原，Cl元素失去10 × le-，化合价从-1得到升高到0价，被氧化，用双线桥标出电子得失情况：。 14．完成下列问题 （1）氧化气化法可提纯电弧法合成的碳纳米管中的碳纳米颗粒杂质，反应的化学方程式为：3C + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 = 3CO2↑+ 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 8H2O用双线桥标出电子转移的方向和数目_______。该反应中氧化剂是_______，每生成1个氧化产物，转移的电子数目为_______。 （2）高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，用于杀菌消毒。其制备可通过在强碱性条件下，由NaClO和FeCl3共热而得。则氧化性比较：NaClO   _______(填“>”或“＜”)K2FeO4。 （3）ClO2是一种新型的水处理剂，可通过多种方法制取：如 ①2KClO3 + 4HCl(浓) = 2KCl + 2ClO2↑ + Cl2↑+ 2H2O； ②Cl2 + 2KClO2 = 2KCl + 2ClO2。 则反应①中还原剂是_______，反应②的氧化产物与还原产物的质量比是_______。 （4）某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2.已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2→O2，写出该反应的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目_______。 （5）一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+的拆写结果是：氧化反应为：Cu﹣2e﹣=Cu2+；还原反应为：2Fe3++2e﹣=2Fe2+。请据此将反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑拆写成两个“半反应式”：氧化反应为_______。 【答案】（1）          K2Cr2O7     4 （2）> （3）     HCl     0.91 （4） （5）Fe-2e﹣=Fe2+ 【解析】（1）3C + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 = 3CO2↑+ 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 8H2O中C元素的化合价由0价升为+4价，Cr元素的化合价由+6价降低为+3价，该反应转移12e-，则用双线桥标出电子转移的方向和数目为；分析方程式中各物质的化合价，氧化剂为K2Cr2O7，还原产物为Cr2(SO4)3，还原剂为C，氧化产物为CO2，每生成3molCO2时转移的电子为12mol，则每生成1个CO2，转移4个电子，故答案为：；K2Cr2O7；4； （2）高铁酸钾(K2FeO4)在强碱性条件下，由NaClO和FeCl3共热而得，该反应中Cl元素化合价由+1价变为-1价，Fe元素化合价由+3价变为+6价，所以NaClO是氧化剂、高铁酸钾是氧化产物，同一化学反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，所以氧化性：NaClO > K2FeO4，故答案为：>； （3）反应①中KClO3的Cl降价，为氧化剂，HCl的Cl升价，为还原剂；反应②中Cl2的Cl降价，为氧化剂，KCl 为还原产物，KClO2的Cl升价，为还原剂，ClO2为氧化产物，氧化产物与还原产物的质量比是67.5:74.5=0.91，故答案为：HCl；0.91； （4）由题给信息“H2O2→O2”可知，反应中H2O2中氧元素化合价升高，作还原剂，则必有其他元素化合价降低，作氧化剂，H2CrO4→Cr(OH)3符合题意，根据质量守恒定律确定H2O为生成物，该反应的化学方程式为3H2O2+2H2CrO4=3O2↑+2Cr(OH)3+2H2O，用单线桥标出电子转移的方向和数目为，故答案为：； （5）由化合价变化可知，Fe+2H+=Fe2++H2↑中，氧化剂是H+，发生还原反应，还原剂是Fe，发生氧化反应，即氧化反应为Fe-2e﹣=Fe2+，故答案为：Fe-2e﹣=Fe2+。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$