主题2 第1讲 氧化还原反应的概念（Word教师用书）-【新高考方案】2025年高考化学一轮总复习（山东海南版）

　主题分层教学课时安排 基础落实 第一讲 氧化还原反应的概念 第二讲 氧化还原反应规律 综合应用 第三讲 氧化还原反应方程式的书写 第一讲　氧化还原反应的概念(基础落实课) |内|容|与|目|标|　 1．了解氧化还原反应的本质。 2．了解常见的氧化还原反应。根据化学式判断元素化合价。 3．会用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目。 4．能从元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化。 逐点清(一)　氧化还原反应及相关概念 [再认再现·旧知新学] 1．本质和特征 2．相关概念及其关系 (1)图示表示 (2)示例分析 对于反应C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O ①氧化剂是浓硫酸，发生还原反应，被还原，生成还原产物SO2。 ②还原剂是C，发生氧化反应，被氧化，生成氧化产物CO2。 ③C和浓硫酸在反应中分别表现还原性和氧化性。 ④反应生成1 mol CO2，浓硫酸得4_mol电子，C失去4_mol电子，反应转移4_mol电子。 3．氧化剂、还原剂以及相应的产物 (1)常见氧化剂及反应产物 常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如： (2)常见还原剂及反应产物 常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如： (3)所含元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性 其中，Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。 4．电子转移的表示方法——双线桥法与单线桥法 (1)双线桥法： ①标变价，②画箭头，③算数目，④说变化。 用双线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目： (2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得”“失”字样。 用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目： 5．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 分析下列四个化学反应： A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ B．2HClO2HCl＋O2↑ C．4NH3＋5O24NO＋6H2O D．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 其中属于区域“1”的是D(填字母，下同)，属于区域“2”的是B，属于区域“3”的是C，属于区域“4”的是A。 微点澄清训练 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应(√) (2)在氧化还原反应中，非金属单质不一定是氧化剂(√) (3)某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原(×) (4)还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原(×) (5)NO2溶于水发生氧化还原反应(√) (6)NaH与H2O反应中H2O被氧化发生氧化反应(×) 2．(1)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目，指出被氧化和被还原的元素。 ①2Na＋Cl22NaCl ②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O (2)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。 ①BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl ②Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 提示：(1) ②非氧化还原反应 (2)①非氧化还原反应 ② [边练边学·实践提能] 一、氧化还原反应概念理解及表示方法 1．(2024年1月·安徽高考适应性演练)敦煌壁画是我国灿烂的艺术瑰宝，也是颜料应用的重要科技史料。下列有关我国传统颜料主要成分的变化，发生氧化还原反应的是(　 ) A．骨白[Ca5(PO4)3(OH)]遇氟盐转化为Ca5(PO4)3F B．铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]遇H2S得到黑色PbS C．石绿[CuCO3·Cu(OH)2]受热分解得到黑色CuO D．石黄(As2S3和As4S4)在地表逐渐转化为硫酸盐 解析：选D　骨白遇氟盐转化为Ca5(PO4)3F，元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，故A不符合题意；铅白遇H2S得到黑色PbS，元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，故B不符合题意；石绿受热分解得到黑色CuO，元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，故C不符合题意；石黄(As2S3和As4S4)在地表逐渐转化为硫酸盐，S元素化合价发生变化，是氧化还原反应，故D符合题意。 2．为治理汽车尾气中的NO和CO对环境的污染，可在汽车排气管上安装催化转化器，发生的反应为2NO＋2CO===N2＋2CO2。 (1)碳元素的化合价________(填“升高”或“降低”)，被________(填“氧化”或“还原”)，CO是____________剂(填“氧化”或“还原”)，NO是________剂(填“氧化”或“还原”)，发生________反应(填“氧化”或“还原”)。 (2)用双线桥法表示此反应中的电子得失情况。 ________________________________________________________________________ 答案：(1)升高　氧化　还原　氧化　还原 (2) 3．已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑。回答下列问题： (1)NaBH4中氢元素的化合价为____________。 (2)用“单线桥”标出电子转移的方向和数目：______________________________，氧化剂：________，还原剂：________。 (3)若生成标准状况下4.48 L H2，则转移电子的物质的量为________。 答案：(1)－1 二、借助陌生反应(过程)分析氧化还原反应 4．(2023·浙江1月选考)关于反应2NH2OH＋4Fe3＋===N2O↑＋4Fe2＋＋4H＋＋H2O，下列说法正确的是(　 ) A．生成1 mol N2O，转移4 mol电子 B．H2O是还原产物 C．NH2OH既是氧化剂又是还原剂 D．若设计成原电池，Fe2＋为负极产物 解析：选A　由方程式可知，反应生成1 mol一氧化二氮，转移4 mol电子，故A正确；反应过程中H、O元素的化合价没有变化，故H2O既不是氧化产物也不是还原产物，故B错误；由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，NH2OH是反应的还原剂，铁元素的化合价降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，故C错误；由方程式可知，反应中铁元素的化合价降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，若设计成原电池，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，亚铁离子为正极产物，故D错误。 5．(2024·杭州市强基联盟统测)超氧化钾(KO2)在加热条件下可以将CuO氧化，该反应的化学方程式如下：2CuO＋2KO2O2＋2KCuO2，则下列说法不正确的是(　 ) A．该反应中化合价升高的元素是O和Cu B．KCuO2既是氧化产物，又是还原产物 C．当反应中转移的电子数为0.2NA时，有0.2 mol CuO被氧化 D．标准状况下，生成2.24 L O2时，被还原的超氧化钾(KO2)为0.1 mol 解析：选C　反应2CuO＋2KO2O2＋2KCuO2中，Cu化合价由＋2价升高到＋3价，KO2中一部分O的化合价由－价升高为0价，一部分降低到－2价，2 mol CuO参加反应，一共转移3 mol电子。根据分析可知，该反应中化合价升高的元素是O和Cu，选项A正确；Cu化合价由＋2价升高到＋3价，部分O元素由－价降为－2价，KCuO2既是氧化产物，又是还原产物，选项B正确；反应中共转移3 mol电子，故当反应中转移的电子数为0.2NA时，有 mol CuO被氧化，选项C错误；KO2中一部分O的化合价由－价升高为0价，一部分降低到－2价，比例为1∶1，标准状况下，生成2.24 L O2时，即0.1 mol，被还原的超氧化钾(KO2)为0.1 mol，选项D正确。 归纳拓展|一些特殊物质中元素的化合价| n(OH)2 nO(OH)2 ePO4 LiePO4 K2eO4 Cue2 uCl u2(OH)2Cl2 u s2S3 H3sO4 H3sO3 NalO NalO2 NalO3 lO2 2O 2H4 2O4 LiH2 Al K H22O4 Na22O3 Na4 K22O7 K2O4 Na22O5 逐点清(二)　物质的氧化性、还原性及其强弱比较　 [再认再现·旧知新学] (一)氧化性、还原性的含义及判断 1．含义 (1)氧化性：指得电子的性质(或能力)；还原性：指失电子的性质(或能力)。 (2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序，Na比Al更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。 2．与化合价的关系 最高价态 只有氧化性，如：HNO3、H2SO4、KMnO4等 最低价态 只有还原性，如：金属单质、Cl－、S2－等 中间价态 既有氧化性又有还原性，如：Fe2＋、S、Cl2等 (二)物质氧化性、还原性强弱的判断 1．根据化学方程式判断 氧化剂(氧化性)＋还原剂(还原性)===还原产物＋氧化产物 氧化性：氧化剂>氧化产物； 还原性：还原剂>还原产物。 2．根据相同条件下产物的价态高低判断 如2Fe＋3Cl22FeCl3、Fe＋SFeS，则氧化性：Cl2>S。 3．根据反应条件、浓度大小及反应的剧烈程度判断 反应条件要求越低，浓度越大，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强。 4．应用示例 下列各组物质：①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液　③Zn与H2SO4溶液　 ④Fe与FeCl3溶液　⑤Cl2与NaOH溶液　⑥Fe与HNO3溶液　⑦Fe与H2SO4溶液　⑧Na与O2 (1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是①③⑥⑦(填序号，下同)。 (2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是⑤⑥⑦⑧。 (3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是②④。 (三)氧化性、还原性强弱的比较规律 1．氧化性 一般规律：元素非金属性越强，其单质的氧化性越强；金属活动性越强，对应金属的简单阳离子氧化性越弱。 试比较下列单质或离子的氧化性强弱： ①Cl2、Br2、I2、S； ②H＋、Cu2＋、Zn2＋、Na＋。 答案：①Cl2>Br2>I2>S ②Na＋<Zn2＋<H＋<Cu2＋ 2．还原性 一般规律：元素金属性越强，其单质的还原性越强；非金属活动性越强，对应元素形成的简单阴离子还原性越弱；电解池中在阳极优先放电的微粒还原性较强。 试比较下列单质或离子的还原性强弱： ①Mg、Fe、Cu、Ag； ②Br－、I－、S2－； ③Cl－、SO、OH－、Cu。 答案：①Mg>Fe>Cu>Ag　②Br－<I－<S2－ ③Cu>Cl－>OH－>SO 微点澄清训练 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)金属原子失电子数越多，金属的还原性越强(×) (2)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性(×) (3)具有氧化性的物质一定是氧化剂(×) (4)强氧化剂与强还原剂一定能发生氧化还原反应(×) (5)同一元素不同价态的化合物中，元素的化合价越高，物质的氧化性一定越强(×) (6)物质氧化性或还原性的强弱取决于得到或失去电子的数目(×) 2．铁元素是人体内一种微量元素，主要以Fe2＋的形式存在。请回答下列问题： (1)下列微粒中，既有氧化性又有还原性的是______(填字母)。 A．Fe　　　　B．Fe2＋　　　　C．Fe3＋ (2)维生素C可使食物中的Fe3＋转化为Fe2＋，在此过程中______________是还原剂。 (3)某种麦片中含有微量的细小铁粉，食用该麦片后，铁粉与胃酸反应的离子方程式是__________________________________________________。 (4)含硫酸亚铁的药片可治疗缺铁性贫血，其表面有糖衣，糖衣的作用是________________________________________________________________________。 答案：(1)B　(2)维生素C　(3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　(4)防止二价铁离子被氧化 [边练边学·实践提能] 一、依据方程式判断氧化性、还原性强弱及应用 1．(2024·广州市荔湾区开学考试)已知Fe2＋、I－、Br－、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为I－>H2O2>Fe2＋>Br－>Cl－，则下列反应不可能发生的是(　 ) A．2Fe2＋＋I2===2Fe3＋＋2I－ B．Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－ C．H2O2＋2Fe3＋===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋ D．Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－ 解析：选A　氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，利用酸性溶液中还原性强弱的顺序是I－>H2O2>Fe2＋>Br－>Cl－，来判断反应能否发生。若反应2Fe2＋＋I2===2Fe3＋＋2I－能发生，Fe元素的化合价升高，Fe2＋是还原剂，I元素的化合价降低，I－为还原产物，还原性强弱为Fe2＋>I－，故选A；若反应Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－能发生，Fe元素的化合价升高，Fe2＋是还原剂，Br元素的化合价降低，Br－为还原产物，还原性强弱为Fe2＋>Br－，故不选B；若反应H2O2＋2Fe3＋===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋能发生，H2O2中O元素的化合价升高，H2O2为还原剂，Fe元素的化合价降低，Fe2＋为还原产物，还原性强弱为H2O2>Fe2＋，故不选C；若反应Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－能发生，Fe元素的化合价升高，Fe2＋是还原剂，Cl元素的化合价降低，Cl－为还原产物，还原性强弱为Fe2＋>Cl－，故不选D。 2．[双选]在室温下，发生下列几种反应： ①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O ②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－ ③2B－＋Z2===B2＋2Z－ 根据上述反应，判断下列结论错误的是(　 ) A．要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入Z2 B．还原性强弱顺序为A2＋>Z－>B－>X2＋ C．X2＋是XO的还原产物，B2是B－的氧化产物 D．在溶液中可能发生反应：8H＋＋5A2＋＋XO===X2＋＋5A3＋＋4H2O 解析：选AB　氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，反应①中，氧化性：XO>Z2；反应②中，氧化性：B2>A3＋；反应③中，氧化性：Z2>B2，则氧化性强弱顺序是XO>Z2>B2>A3＋，所以要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入B2，故A错误；还原剂的还原性强于还原产物的还原性，由反应①②③中还原性的比较可知，还原性强弱顺序为A2＋>B－>Z－>X2＋，故B错误；反应①中X元素的化合价降低，则XO为氧化剂，则X2＋是XO的还原产物，反应③中B－发生氧化反应生成B2，即B2是B－的氧化产物，故C正确；根据分析，氧化性强弱顺序是XO>Z2>B2>A3＋，所以XO能氧化A2＋，发生的反应为8H＋＋5A2＋＋XO===X2＋＋5A3＋＋4H2O，故D正确。 思维建模|假设法判断氧化还原反应能否进行的思维流程 第一步：先假设反应成立。 第二步：然后根据氧化剂的氧化性＞氧化产物的氧化性，还原剂 的还原性＞还原产物的还原性的规律，列出假设反应中 的上述关系。 第三步：结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实，则反应发生；反之，则不发生。 二、物质氧化性、还原性及其强弱的实验探究 3．已知下列实验事实： ①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液； ②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液； ③将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝。 下列判断不正确的是(　 ) A．化合物KCrO2中Cr元素为＋3价 B．实验①证明Cr2O3是两性氧化物 C．实验②证明H2O2既有氧化性又有还原性 D．实验③证明氧化性：Cr2O>I2 解析：选C　化合物KCrO2中K为＋1价，O为－2价，所以Cr为＋3价，选项A正确。由①可知Cr2O3可以与氢氧化钾和硫酸反应得到盐和水，所以是两性氧化物，选项B正确。向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液，这个过程表现的是H2O2的氧化性，与其还原性无关，选项C错误。将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝说明K2Cr2O7将碘化钾氧化为I2，所以氧化性：Cr2O>I2，选项D正确。 4．为验证氧化性：Cl2>Fe3＋>SO2，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略，气密性已检验)。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹K1～K4，通入一段时间N2，再将T形导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。 Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。 Ⅲ.当B中溶液变黄时，停止加热，关闭K2。 Ⅳ.打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。 Ⅴ.打开K3和活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后关闭K3。 Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。 (1)过程Ⅰ的目的是__________________________________________________________。 (2)棉花中浸润的溶液为_________________________________________________。 (3)A中发生反应的化学方程式：___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色，其离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3＋>SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。 过程Ⅳ B溶液中含有的离子 过程Ⅵ B溶液中含有的离子 甲 有Fe3＋无Fe2＋ 有SO 乙 既有Fe3＋又有Fe2＋ 有SO 丙 有Fe3＋无Fe2＋ 有Fe2＋ 解析：(5)甲、乙、丙在过程Ⅳ B溶液中都可确定含有Fe3＋，则可证明氧化性：Cl2>Fe3＋；甲在过程Ⅳ B溶液中如果含有Cl2，可把SO2氧化成SO，无法证明氧化性：Fe3＋>SO2，故甲不合理；由乙在过程Ⅳ B溶液中含有的离子可知溶液中无Cl2，通过过程Ⅵ，B溶液中含有SO可证明氧化性：Fe3＋>SO2，故乙合理；丙在过程Ⅵ B溶液中检测到含有Fe2＋，可知在此过程发生还原反应，由Fe3＋―→Fe2＋可推SO2―→SO，氧化性：Fe3＋>SO2，故丙合理。 答案：(1)排出装置中的空气，防止干扰 (2)NaOH溶液　(3)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　(4)2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋　(5)乙、丙 思维建模|探究物质氧化性、还原性的实验方法 (1)证明物质具有氧化性或还原性 (2)证明物质氧化性或还原性的强弱 考教衔接——由教材导向看命题趋向 |教|材|导|向| (人教版必修1P26“思考与讨论”栏目) 目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器(如图)。在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应，生成CO2和N2。 备考启示：氧化还原反应是一类重要的化学反应，在我们的生产、生活和科技创新方面无处不在。教材以汽车尾气系统中的“催化转化器”为例，旨在强化学生的迁移应用、学以致用能力，这也折射出未来高考“采用生产、生活、科技领域的真实案例”直接或间接考“氧化还原反应”这一学科基本知识。 |发|掘|训|练|　 1．[原创命题]依据上述材料，回答下列问题。 (1)请写出上述反应的化学方程式。 提示：2CO＋2NO2CO2＋N2 (2)请分析上述反应是否为氧化还原反应。如果是，请用双线桥标出电子转移的方向和数目，并指出反应中的氧化剂和还原剂。 提示： 氧化剂为NO，还原剂为CO (3)汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染，汽车尾气中的有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放，转化标准状况下22.4 L CO，转移电子的物质的量为________ mol。 提示：2 (4)NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收(提示：生成NaNO2)，写出相关化学方程式：__________________________________，在此反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________。 解析：NO和NO2被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2，NO中N元素化合价由＋2升高为＋3、NO2中N元素化合价由＋4降低为＋3，根据得失电子守恒，NO和NO2的反应比为1∶1，反应的化学方程式为NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，在此反应中，NO中N元素化合价升高，NO2中N元素化合价降低，NO是还原剂、NO2是氧化剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1。 答案：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O　1∶1 2．[变式升维]金属钛(Ti)性能优越，被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为 Ⅰ.aTiO2＋bCl2＋eCaTiCl4＋eCO Ⅱ.TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2 关于反应Ⅰ、Ⅱ的分析不正确的是(　 ) A．TiCl4在反应Ⅰ中是还原产物，在反应Ⅱ中是氧化剂 B．C、Mg在反应中均被氧化 C．a＝1，b＝e＝2 D．每生成19.2 g Ti，反应Ⅰ、Ⅱ中共转移4.8 mol电子 解析：选D　在反应Ⅰ中四氯化钛是氯气做氧化剂生成的还原产物，在反应Ⅱ中钛化合价降低，做氧化剂，故A正确；反应Ⅰ中C做还原剂，被氧化，反应Ⅱ中Mg做还原剂，被氧化，故B正确；根据反应前后各元素守恒，有2a＝e,2b＝4a，所以a＝1，b＝e＝2，故C正确；将方程式相加，得TiO2＋2Cl2＋2C＋2Mg===Ti＋2MgCl2＋2CO，每生成48 g钛，转移电子8 mol，所以生成19.2 g钛转移电子为3.2 mol，故D错误。 3．[变式升维]“中国芯”的发展离不开高纯硅。从石英砂(主要成分为SiO2)制取高纯硅涉及的主要反应用流程图表示如下： ―→―→―→其中涉及的主要反应：①SiO2＋2CSi(粗硅)＋2CO↑，②Si＋3HClSiHCl3＋H2，③SiHCl3＋H2Si(高纯硅)＋3HCl，下列说法正确的是(　 ) A．上述反应①②③均为置换反应 B．反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1 C．上述流程中可以循环的物质只有H2 D．反应②③互为可逆反应 解析：选A　由方程式可知，反应①②③均为有单质参加和单质生成的置换反应，故A正确；由方程式可知，反应①中硅元素化合价降低被还原，二氧化硅是反应的氧化剂，碳元素的化合价升高被氧化，碳是反应的还原剂，则反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2，故B错误；由方程式可知，题述流程中可以循环的物质为氢气和氯化氢气体，故C错误；可逆反应为相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的化学反应，由方程式可知，②③的反应温度不同，不可能互为可逆反应，故D错误。 [课时跟踪检测] A级——强基训练 1．下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　 ) A．谷物发酵酿造食醋 B．小苏打用作食品膨松剂 C．含氯消毒剂用于环境消毒 D．大气中NO2参与酸雨形成 解析：选B　谷物发酵酿造食醋过程中CH3CH2OH转化为CH3COOH属于氧化还原反应，A项不符合题意；小苏打用作食品膨松剂利用的是NaHCO3受热分解会放出CO2的性质，不涉及氧化还原反应，B项符合题意；含氯消毒剂具有较强的氧化性，消毒时发生氧化还原反应，C项不符合题意；大气中的NO2形成酸雨时发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，该反应属于氧化还原反应，D项不符合题意。 2．下列应用不涉及物质氧化性或还原性的是(　 ) A．用葡萄糖制镜或保温瓶胆 B．铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3] C．用Na2SiO3溶液制备木材防火剂 D．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果 解析：选C　葡萄糖与银氨溶液发生氧化还原反应，生成银单质，葡萄糖作还原剂被氧化，故A不选；高锰酸钾可氧化具有催熟作用的乙烯，从而达到保鲜水果的目的，故D不选。 3．水与下列物质反应时，水表现出氧化性的是(　 ) A．Na B．Cl2 C．NO2 D．Na2O 解析：选A　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，H2O中H元素化合价由＋1降为0价，得电子被还原，做氧化剂，在反应中表现出氧化性，故A符合题意；Cl2＋H2OHCl＋HClO，H2O中的元素没有发生化合价的变化，故B不符合题意；3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，H2O中的元素没有发生化合价的变化，故C不符合题意；Na2O＋H2O===2NaOH，该反应没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，故D不符合题意。 4．下列反应中，不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是(　 ) A．NH4Cl＋NaOHNaCl＋H2O＋NH3↑ B．CH4＋2O2CO2＋2H2O C．2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe D．3Cl2＋2Fe2FeCl3 解析：选B　该反应属于复分解反应，没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，故A不符合题意；该反应不属于四种基本反应类型，且有元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故B符合题意；该反应属于置换反应，是氧化还原反应，故C不符合题意；该反应属于化合反应，是氧化还原反应，故D不符合题意。 5．歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，“铜绿”即是铜锈[Cu2(OH)2CO3]，铜在潮湿的空气中生锈的化学方程式为2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是(　 ) A．该反应属于化合反应，但不属于氧化还原反应 B．该反应中碳元素的化合价发生了变化 C．该反应中铜失去电子，被氧化，发生还原反应 D．该反应中氧元素化合价降低，说明反应中氧气得电子 解析：选D　该反应中铜元素、氧元素化合价改变，属于氧化还原反应，故A错误；该反应中，碳元素的化合价反应前后都是＋4，没有发生变化，故B错误；该反应中，铜失去电子化合价升高，被氧化，发生氧化反应，故C错误；该反应中氧元素化合价降低，说明反应中氧气得到电子，故D正确。 6．(2024·宁波市期末)下列转化过程中必须加入还原剂的是(　 ) A．Cl2→Cl－ B．Fe3＋→Fe2＋ C．Mg→Mg3N2 D．Al2O3→Na[Al(OH)4] 解析：选B　Cl2与水的反应、Cl2与碱溶液的反应都能够实现Cl2→Cl－，但反应中没有加入还原剂，而是自身发生歧化反应而实现的，故A不符合题意；Fe3＋→Fe2＋时铁化合价降低，必须加入还原剂才能实现，故B符合题意；Mg→Mg3N2，镁元素化合价升高发生氧化反应，需要加入氧化剂才能实现，故C不符合题意；Al2O3→Na[Al(OH)4]中，铝、氧元素化合价没有发生改变，不需加入还原剂，故D不符合题意。 7．完成下列小题。 (1)下列变化需要加入还原剂才能实现的是______(填序号)。 ①Fe2＋→Fe　②CO2→HCO　③MnO→Mn2＋　④SO2→SO3　⑤KMnO4→MnO2 ⑥HCl→Cl2　⑦SO→SO2　⑧NH→NH3 (2)黑火药是由硫黄、硝酸钾和木炭按一定比例混合而成，爆炸时的反应为S＋2KNO3＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑，反应中被还原的物质是________________________(填化学式)。 (3)NaH可在野外作生氢剂，反应原理为NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，该反应中氧化产物和还原产物的质量比为________。 (4)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，用单线桥标出电子转移的方向和数目：________________________________；HCl表现出的性质是________________。 解析：(1)①Fe2＋→Fe过程中Fe的化合价降低，需加入还原剂才能发生，符合题意；②CO2→HCO过程中未有元素化合价改变，不需加入氧化剂和还原剂，不合题意；③MnO→Mn2＋过程中Mn的化合价降低，需加入还原剂才能发生，符合题意；④SO2→SO3过程中S的化合价升高，需加入氧化剂才能发生，不合题意；⑤KMnO4→MnO2过程中Mn的化合价降低，但该过程只需加热就能发生，即不一定需加入还原剂才能发生，不合题意；⑥HCl→Cl2过程中Cl的化合价升高，需加入氧化剂才能发生，不合题意；⑦SO→SO2过程中未有元素化合价改变，不需加入氧化剂和还原剂，不合题意；⑧NH→NH3过程中未有元素化合价改变，不需加入氧化剂和还原剂，不合题意；故答案为①③。(2)反应中S和N的化合价降低，被还原，故被还原的物质是S、KNO3。(3)该反应NaH中H由－1价变为H2中的0价，H2O中部分H由＋1价变为H2中的0价，故氧化产物即H2和还原产物即H2的质量比为1∶1。(4)反应中部分HCl中Cl的化合价升高，被氧化，表现出还原性，另一部分化合价不变，表现出酸性，故整个反应中HCl表现出的性质是还原性和酸性。 答案：(1)①③　(2)S、KNO3　(3)1∶1 (4)　还原性和酸性 B级——对标高考 8．(2024·海南中学月考)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。其工业制法：3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，下列相关说法正确的是(　 ) A．ClO－发生氧化反应 B．FeO是还原产物 C．Na2FeO4对饮用水消毒原理与活性炭相似 D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2 解析：选D　ClO－中的化合价是降低的，发生还原反应，故A错误；FeO是Fe的化合价升高的产物，所以是氧化产物，故B错误；Na2FeO4对饮用水消毒原理是利用其强氧化性，使用活性炭是利用强吸附性，二者净化原理不同，故C错误；Fe3＋做还原剂，ClO－做氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比等于其化学计量数之比，等于3∶2，故D正确。 9．将SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再加入K2Cr2O7溶液，发生如下两个化学反应：SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋；Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。 下列有关说法不正确的是(　 ) A．还原性：SO2>Fe2＋>Cr3＋ B．氧化性：Cr2O>Fe3＋>SO C．Cr2O能将Na2SO3氧化成Na2SO4 D．两个反应中Fe2(SO4)3均作还原剂 解析：选D　由第一个反应知，氧化性：Fe3＋>SO，还原性：SO2>Fe2＋；由第二个反应知，氧化性：Cr2O>Fe3＋，还原性：Fe2＋>Cr3＋；综合两个反应可得氧化性强弱顺序为Cr2O>Fe3＋>SO，还原性强弱顺序为SO2>Fe2＋>Cr3＋。由分析知，A、B不符合题意。由于氧化性强弱顺序中Cr2O>SO，Cr2O能将Na2SO3氧化成Na2SO4，C不符合题意。在第一个反应中，Fe2(SO4)3是反应物，其中铁元素化合价降低，Fe2(SO4)3作氧化剂；在第二个反应中，Fe3＋是生成物，是由Fe2＋被氧化而得，Fe3＋作氧化产物，D符合题意。 10．[双选]Na2S2O3可用作纺织工业氯气漂白布匹后的“脱氯剂”：4Cl2＋Na2S2O3＋5H2O===2NaCl＋2H2SO4＋6HCl。有关该反应的下列判断与描述，正确的是(　 ) A．Cl2是氧化剂，发生氧化反应 B．该反应说明氧化性Cl2大于H2SO4 C．反应中S元素的价态降低 D．有4 mol Cl2反应时，转移8NA电子 解析：选BD　Cl元素化合价降低，Cl2做氧化剂，发生还原反应，A错误；H2SO4是氧化产物，Cl2是氧化剂，氧化剂的氧化性大于氧化产物，B正确；Na2S2O3转化成H2SO4，S元素化合价升高到＋6，价态升高，C错误；该反应中Cl2中Cl的化合价由0价降低到－1价，则有4 mol Cl2反应时，转移8NA电子，D正确。 11．(2024·漳州市第一次教学质检)某大学课题组提出利用光解水产氢过程中形成的活性氧物种活化甲烷直接制甲醇的策略。下列说法错误的是　(　 ) A．水在光阳极上发生氧化反应生成H2O2 B．H2O2生成·OH自由基是化学反应 C．反应过程中C、H、O元素化合价均发生改变 D．理论上产生1 mol CH3OH转移2 mol电子 解析：选B　在光阳极，H2O中O失电子，由－2价升到－1价，发生氧化反应，故A正确；H2O2生成·OH自由基只有断键没有成键，不是化学反应，故B错误；反应过程中甲烷转化为CH3OH，H2O转化为H2O2，且反应过程中有H2生成，C、H、O元素化合价均发生改变，故C正确；反应过程中甲烷转化为CH3OH，C由－4价升到－2价，生成1 mol CH3OH，转移2 mol电子，故D正确。 12．NaClO2是一种高效的漂白剂，实验室中一种制备NaClO2的过程如图所示，下列说法错误的是(　 ) A．NaClO2的漂白原理与SO2不同 B．每生成1 mol ClO2有0.5 mol H2C2O4被氧化 C．反应2过程中，H2O2作氧化剂 D．粗产品经重结晶可得到纯度更高的NaClO2 解析：选C　A项，NaClO2的漂白原理是利用其氧化性，SO2的漂白原理是与有色物质反应生成无色的物质，NaClO2的漂白原理与SO2不同，正确；B项，反应1中NaClO3生成ClO2的过程中Cl元素由＋5价变为＋4价，H2C2O4反应生成CO2的过程中C元素由＋3价变为＋4价，每生成1 mol ClO2有0.5 mol H2C2O4被氧化，正确；C项，反应2过程中ClO2生成ClO，Cl元素由＋4价变为＋3价，ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，错误；D项，粗产品经重结晶可得到纯度更高的NaClO2，正确。 13．[双选](2024·海南省部分学校期末)过氧化钠是一种强氧化剂，活跃在多种化学反应中，如能与很多氧化物发生反应得到相关的钠盐(下列化学方程式未配平)： ①Na2O2＋CO2―→Na2CO3＋O2 ②Na2O2＋SO2―→Na2SO4 ③Na2O2＋Cr2O3―→Na2CrO4＋Na2O 下列说法正确的是(　 ) A．三个反应中，Na2O2均既是氧化剂又是还原剂 B．反应②中的SO2和反应③中的Cr2O3均是还原剂 C．转移相等的电子时，反应①与反应②消耗的Na2O2的质量比为2∶1 D．三个反应中得到的钠盐生成物均是氧化产物　 解析：选BC　反应②③Na2O2中氧全部降低，因此Na2O2只作氧化剂，故A错误；反应②的SO2中的硫化合价只升高，反应③的Cr2O3中的铬化合价只升高，因此都是还原剂，故B正确；反应①中1 mol过氧化钠转移1 mol电子，反应②中1 mol过氧化钠转移2 mol电子，转移相等的电子时，则反应①与反应②消耗的Na2O2的物质的量之比为2∶1，其质量比为2∶1，故C正确；反应①中碳酸钠是化合价降低得到的产物，碳酸钠是还原产物，反应②中钠盐既是氧化产物又是还原产物，反应③中铬酸钠是化合价升高得到的产物，是氧化产物，故D错误。 14．(2024·赣州教育发展联盟月考)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。已知：3Cl2＋6KOH5KCl＋KClO3＋3H2O。回答下列问题： (1)制备氯气的离子方程式为________________________________，a中的试剂为______________。 (2)b中氧化剂和还原剂的质量比为________。c中采用冰水浴冷却的目的是______________________________，该反应的化学方程式是________________________ ________________________________________________________________________。 (3)d的作用是吸收多余的氯气，可选用的试剂是______(填字母)。 A．HCl B．NaCl C．NaOH D．Na2SO3 (4)少量KClO3和NaClO溶液分别滴加到1号和2号淀粉­KI试纸上。1号试纸颜色不变，2号试纸变________色。可知该条件下KClO3的氧化能力________(填“大于”或“小于”)NaClO。 (5)用制得的氯气做如图1的实验，向装有一瓶氯气的集气瓶中添加适量的蒸馏水，振荡，先利用注射器滴加NaOH溶液，再利用注射器滴加稀盐酸，用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图2所示。下列说法正确的是________。 A．阶段①说明氯气溶于水，溶于水的氯气全部与水反应 B．阶段②的压强变小，该过程发生了氧化还原反应 C．阶段③发生反应的离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O D．若将Cl2换成CO2，所得的压强变化趋势与图2相似 解析：(1)浓盐酸与二氧化锰制备氯气，化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，则离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；a中盛放饱和食盐水，除去氯气中混有的HCl；若没有a装置，HCl与KOH反应，导致KClO3的产率降低。(2)b中在加热条件下氯气发生歧化反应生成氯化钾和氯酸钾：3Cl2＋6KOH5KCl＋KClO3＋3H2O，方程式中Cl元素的化合价既升高又降低，既为氧化剂又为还原剂，有5个氯原子化合价降低，作氧化剂，1个氯原子化合价升高，作还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1，质量比也为5∶1；c中冰水浴是为了防止生成NaClO3，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。(3)d的作用是吸收尾气Cl2，防止污染空气，结合(2)知，NaOH溶液可吸收氯气，Na2SO3溶液因与氯气发生氧化还原反应得到氯离子也可吸收氯气。(4)少量KClO3和NaClO溶液分别滴加到1号和2号淀粉­KI试纸上。1号试纸颜色不变，说明KClO3不能氧化碘离子为碘单质，2号试纸变蓝色，说明NaClO能氧化碘离子为碘单质，故该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO的氧化能力。(5)阶段①说明氯气溶于水，但溶于水的氯气只能部分和水反应生成盐酸和次氯酸，A错误；阶段②的压强变小，该过程氯气和氢氧化钠反应生成了氯化钠和次氯酸钠，发生了氧化还原反应，B正确；阶段③压强又逐渐增大，说明有气体生成，该气体为氯气，发生反应的离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，C正确；若将Cl2换成CO2，CO2能溶于水但溶解度不大，加入氢氧化钠溶液后和CO2反应生成碳酸钠和水，再加入盐酸后又产生CO2，所得的压强变化趋势与图2相似，D正确。 答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　饱和食盐水　(2)5∶1　防止生成NaClO3　Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O (3)CD　(4)蓝　小于　(5)BCD 学科网（北京）股份有限公司 $$