1.3 氧化还原反应 讲义 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第2讲 氧化还原反应 备考导航 1.了解氧化还原反应的基本概念，理解氧化还原反应的本质是电 子的转移（得失或偏移）。 复习目标 2.了解氧化还原反应的基本规律，预测反应的产物。 3.掌握氧化还原反应的配平方法。 在复习时，首先通过对比的方法掌握有关基本概念。氧化还原反应 的考查形式多样： 1.在选择题的选项中出现，多与离子共存、离子方程式书写、WA 相结合，考查离子之间的氧化还原反应、氧化性或还原性的强弱比 复习策略 较、氧化还原反应中电子转移的数目等。最近几年出现氧化还原反 应的循环图，要予以充分的重视和训练。 2.在非选择题中：(1)氧化还原反应要与离子方程式、电极反应式 相结合，考查在新情境下陌生氧化还原方程式的书写与配平等；(2) 实验中常考查排除干扰离子；(3)氧化还原滴定的计算等。 化学（或离子）方程式的书写与配平 氧化剂。还原剂】 守但规律 熟记网络 氧化性。还原性 强树规律 基本概念 氧化还 氧化反应、还原反应 原反应 基本规律 价态规律 氧化产物、还原产物 先后规律 电子转移的数日 问题1配平离子方程式： 2M0-4+16H++10C1-=2Mn2++5C12 ↑+8H2O 还原剂是HC1_,氧化产物是CL,还原产物是MnCL一， KMnO4发生还原反应，HCI发生氧化反应；每生成1 molCI2 课前思考 时转移电子的数目为2mol,被氧化的HC1的物质的量是2 mol,在该反应中，盐酸表现的性质是还原性和酸性。 问题2写出下列反应的离子方程式。 (1)将C12通入FL2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的离子 方程式为CL十2I-一2C1-+2。 (2)先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物；再向混合 溶液中加入NaIO3溶液，反应得到。上述制备I2的总反应的离子 方程式为2IO-3+5HSO-3一5SO2-4+I+3H++H0。 i课前8min 对应学生用书P14 1判断正误（正确的画“√”，错误的画“×”）。 (1)(2021广东卷)二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中：5S02+2MnO一4+ 2H20-5S02-4+2Mn2++4H+(√) (2)(2019·北京卷)H2C2O4使酸性高锰酸钾溶液褪色：2MnO一4十5C2O2-4+ 16H+-2Mn2++10CO2↑+8H2O(×) (3)用NaOH溶液除去镁粉中的杂质铝： 2A1+2OH-+2H2O-2A1O-2+3H2↑（√） (4)酸性溶液中KIO3与KI反应生成L2: IO-3+I-+6H+=12+3H2O(×) (5)Na2S2O3溶液中加入稀硫酸：2S2O2-3+4H+—S02一4+3S↓+2H2O( ×) (6)(2019·浙江卷)硫酸铜溶液中加少量的铁粉：3Cu2++2Fe一2Fe3++3Cu( ) (7)酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水：2I一+2H++H2O2一12+2H2O(√) (8)2022·湖南卷)FeSO4溶液中加入HO2产生沉淀：2Fe2++H2O2+ 4HO=4H++2Fe(OHD3↓（√） (9)(2021·全国乙卷)过量铁粉加入稀硝酸中：Fe+4H++NO一3一Fe3++NO ↑+2H2O(×) (10)(2021·全国乙卷)酸性高锰酸钾溶液与H2O2反应：2MnO一4+5H2O2+6H +—2Mn2++5O2↑+8H2O(√) 2.(2023·全国乙卷)下列应用涉及氧化还原反应的是(C) A.使用明矾对水进行净化 B.雪天道路上撒盐融雪 C.暖贴中的铁粉遇空气放热 D.荧光指示牌被照发光 【解析】使用明矾对水进行净化过程中，铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体， 吸附水中的悬浮颗粒，该过程中没有涉及氧化还原反应，A不选；雪天道路上撒 盐融雪，是因为盐使其熔点降低并熔化，没有涉及氯化还原反应，B不选；暖贴 中的铁粉遇空气放热，是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质形成 无数微小原电池，该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化，涉及氧化还原反 应，C选；荧光指示牌被照发光，是发生了反射，没有涉及氧化还原反应，D不 选。 3.写出下列离子（或化学）方程式。 (1)写出酸性条件下FSO4溶液与H2O2发生反应的离子方程式： (2)十6价铬的化合物毒性较大，常用NHSO3将废液中的Cr2O2一7还原成 Cr3+ 写出反应的离子方程式： 3)pH约为4时，用NH)SO3还原CuC2溶液可得CuCI沉淀，写出该反应 的离子方程式： (4)①“酸浸”（盐酸）时CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,该反应的离 子方程式为 ②在300℃时，密闭容器中NaHCO3溶液与铁粉反应，反应初期有FeCO3生 成并放出H2,该反应的离子方程式为 (5)在酸性条件下，NaCIO3和NaCI的混合溶液反应的离子方程式： (6)向含碘废液中加入稍过量的N2SO3溶液，将废液中的2还原为I-,其 离子方程式为 【答案】(1)H2O2+2Fe2++2H+一2Fe3++2H2O(2)CrO2-7+3HS0-3 +5H+—2Cr3++3S02-4+4H20(3)2Cu2++S02-3+2C1-+H20=2CuC1 ↓+SO2-4+2H+(4)①2Ce02+H202+6H+-2Ce3++O2↑+4H2O ②Fe+2HC0-3300℃ FeCO3+CO2-3+H2↑ (5)5C1-+C1O-3+6H+-3C12↑+3H20 (6)SO2-3+I2+H2O—2I-+S02-4+2H+ 4.(1)“84消毒液的有效成分为NaCIO,不可与酸性清洁剂混用的原因是 (用离子方程式表示)。 (2)C12O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和C12反应来 制备，该反应为歧化反应。上述制备C1O的化学方程式为 (3)氢氧化钠溶液处理NO2气体的离子方 。氢氧化钠溶液处理NO和NO2混合气体的离子方程 式： (4)一种酸性条件下催化氯化黄铁矿的物质转化关系如图1所示，写出该过程 中FeNO)P+与O2反应的离子方程式： NO Fe NO Fe(NO) 'O O,、H.0 Fe -SO NO No) 图1) .图2) (5)反应转化过程如图2所示，转化①的离子方程式是 【答案】(1)C1O-+C1-+2H+—C12↑+H2O (2)2Cl2+HgO=Cl2O HgCl2 (3)2NO2+2OH--NO-3+NO-2+H2O NO+NO2+20H--2NO-2+H2O (4)4Fe(NO)2++O2+4H+-4Fe3++4NO+2H20 (5)3Fe2++4H++NO-3—3Fe3++No↑+2H,0 考点研析 对应学生用书P15 考点1氧化还原反应基本概念 知识梳理 知识工氧化还原反应的基本概念 1.两条主线 氧化剂具有-氧化性在反底中得电子一→化合价降国发生还饭应一→被还图生收医原产到 反应物 性质 本质 特征 过程 元素 生成物 还原剂 )有还环性在反应中失电了一→化合价升固发生氧化反园一被氧化生成区化产约 2.氧化还原反应的本质：反应中有电子转移（得失或偏移）。 3.判断氧化还原反应的依据：反应前后元素化合价有无变化（或升降）。 知识卫氧化还原反应电子转移的表示方法 1.双线桥法。用双线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目： 失2e Cu+4HNO浓)=CuNO)+2NO,↑+2H,O 得e×2 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。用单线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目： 2e Cu+4HNO浓)—CuNO),+2NO,↑+2H,0。 知识3氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 氧化西 原反 反应 置换反应 复分解反应○ [常考判断] 判断正误（正确的画“√”，错误的画“×”）。 (1)(2020·北京卷)用石灰乳脱除烟气中的SO2是利用了氧化还原反应(×) (2)在空气中FSO4溶液由绿色变黄色，说明铁元素由+2价变为十3价（√） (3)用盐酸去除铁锈（主要成分F,O3xH2O),反应中没有元素化合价的变化 (√) (4)(2020·全国I卷)NaClO通过氧化灭活病毒（√） (5)制备C1O2:2KCIO3+HC2O4+H2S042C1O2↑+KS04+2C02↑+ 2H2O,1 mol KCIO3参加反应有1mol电子转移（√） (6)在离子反应5HzC2O4+2MnO-4+6H+一2Mn2++10CO2↑+8HO中， HCO4作为还原剂（√） (7)离子反应：Mn2++S2O2-8+H2O-+MnO一4+SO2一4+H+,氧化性 比较：S2O2-8>MnO-4(√) (8)(2021·江苏适应性)离子反应2BH-4+Fe2++6HO一Fe↓+2B(OHD3+ 7H2↑中，Fe2+和H2O都是氧化剂（√） (9)(2020·全国I卷)除去SO2中少量的H2S,可将混合气体通过盛有酸性高锰 酸钾溶液的洗气瓶(×) [及时巩固] 奥例1下列工业生产的过程未涉及氧化还原反应的是(D) A.粗铜精炼 B.海水提镁 C.工业制铝 D.海水制粗盐 【解析】蒸发溶剂浓缩海水，结晶得到粗盐，整个过程没有化合价改变，不 涉及氧化还原反应，D正确。 例2(2022·广东高三联考)已知锰的氧化物与硝酸可发生如下反应，反应 I:Mn2O3+2NO3(稀)-MnNO32+MnO2+HO,反应II:MnO+2HNO3(浓) 一MnO2十2NO2↑十H2O。则下列推断正确的是(D) A.由反应|可知，与MnO2相比Mn2O3与浓盐酸反应制备氯气的条件更苛 刻 B.由反应|、II可知氧化性：HNO3(浓)>HNO3(稀)>MnO2 C.MnO可以与稀硝酸发生反应：3MnO+2HNO3(稀)一3MnO2+2NO↑+ HO D.将MnO4看作MnO-Mn2O3,可发生反应：Mn3O4十4HNO3(稀)一2Mn (NO3)2+MnO2+2H2O 【解析】由反应I可知Mn2O3的氧化性大于MnO2,则Mn2O3与浓盐酸反 应制备氯气的条件更容易，A错误；反应丨为锰元素自身的歧化反应，稀硝酸并 未将Mn2+氧化为MnO2,故说明稀硝酸氧化性小于MnO2,反应川中浓硝酸将 MnO氧化为MnO2,说明浓硝酸氧化性大于MnO2,B错误；由反应I可知稀硝 酸不能将+2价Mn元素氧化为MnO2,C错误。 考点2氧化还原反应的重要规律 知识梳理 知识工常见氧化剂和还原剂 1.常见氧化剂 KMn K2Cr2 KCIO 氧化 X2 浓硫 OH 02 HNO; Fe3+ O-(H 3、ClO 剂 (卤素) 酸 +) H202 ) MnO2 对应 还 H2O Fe2 Cr3 CI- X SO2 NO或 Mn2+ 原产 或OH 或C H2O NO2 物 2. 常见还原剂 M(金 co 属)： SO2 还原 S2- C Na. H2 Fe2+ NH3 N2Ha S02 H2O2 剂 (HD (H2S) H2C2 Mg -3 O4 等 对应 氧 H Fe3 M+ +或 或 S02 02 化产 或 CO2 H-O NO NO -4 物 知识2氧化还原的重要规律 在氧化还原反应中，元素的化合价有升必有降，化合价升降总数一定 守恒规律 相等，电子得失总数一定相等 ()在一个氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性： 还原剂>还原产物。 如根据反应K2Cr2O,+14HCI(浓)=2KC1+2CrC13+3C12↑+7H20可 强弱规律 判断： 氧化性：KCrO1>C2,还原性：HC1>CrCl3 (2)在浓度相差不大的溶液中，同时含几种还原剂时，若加入一种氧 化剂，则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用；同理，同时 含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与溶液中氧化性最 强的氧化剂作用，也叫反应的先后规律。如：在含有Fe3+、Cu+、 H+的溶液中加入铁粉，因为氧化性：Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与 Fe3+反应，然后依次与Cu2+、H+反应 一般元素处于最高价态，具有氧化性；元素处于最低价态，具有 还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性 氧化产物 S0,或500 还原剂 作 价态规律 具有中阀价 药的物质 作 氧化】 还原产物e门s0或0用于☐ sNO或N: 说明：Fe2+、S02-3、SO2主要表现还原性，HO2主要表现氫 化性 歧化反应：“中间价+高价十低价”（如氯、硫、氮和磷元素等） Cl2+H2O)HC1+HCIO Cl2+2NaOH-NaCl+NaClO+H2O 2Na2O2+2H2O-4NaOH+021 2Na2O2+2CO2-2NaCO3+02 n02 2H2O2 2H,0+02↑ 3NO2+H2O-2HNO+NO 价态规律 2NO2+2NaOH-NaNO,+NaNO2+H2O 3Br2+3CO2-3—5Br-+BO-3+3CO21 S2O2-3+2H+=S↓+SO2↑+HQ 归中反应：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，价态的变化 “高价+低价+中间价” Fe+2Fe3+—3Fe2+ 2HS+S02=3S↓+2H20 KCIO3+6HC1—KC1+3C12↑+3HO BrO-3+5Br-+6H+-3Br2+3H2O NO2+NO+2NaOH-2NaNO2+H2O 4xNH3+6NO,- —催化剂△(2x十3)N2+6xHO 知识3影响氧化性或还原性强弱的其他因素 1.浓度：一般来说，氧化剂的浓度越大，其氧化性越强；还原剂的浓度越大， 其还原性越强，如氧化性：浓硫酸稀硫酸、浓硝酸稀硝酸；还原性：浓盐酸 稀盐酸。 2.温度：许多氧化还原反应是在加热条件下进行的，一般升高温度可增强氧 化剂的氧化性、还原剂的还原性。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性 强。 3.溶液的酸碱性。 如：①中性环境中NO一3不显氧化性，酸性环境中NO一3显氧化性。 ②KMnO4氧化性：酸性>中性>碱性。 解疑释惑5 氧化性和还原性相对强弱的比较 1.以元素在周期表中的位置为依据 (①)同主族元素，从上到下元素金属性（还原性）增强，非金属性（氧化性）减弱。 (2)同周期主族元素，从左向右元素金属性（还原性）减弱，非金属性（氧化性） 增强。 2.根据金属活动性顺序判断 按照金属活动性顺序，排在前面的金属元素其单质的还原性强，排在后面的 金属元素其阳离子的氧化性强。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 单质还原性逐渐减弱 K'Ca Na"Mg AlZn Fe2 Sn2 Ph2 (H)Cu Fe Hg Ag' 阳离子氧化性逐渐增强 3.常见的氧化剂的氧化性顺序：KMnOa(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>Cu2+>H 常见的还原剂的还原性顺序：S2->SO2-3(或HSO-3)>I->Fe2+>Br-> C 4.根据与同一物质反应的情况（反应条件、剧烈程度等）判断 当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化产物价态相同，可根据反应条 件要求的高低来进行判断，反应条件要求越低，氧化剂的氧化性越强；若氧化产 物价态不同，则价态越高，氯化剂的氬化性越强。 如根据2Fe+3C22FeCl、Fe十sFeS,可得氧化性：Cl2>S 5.物质本身得、失电子数目越多，其对应的氧化性、还原性不一定越强 判断氧化性强弱是根据得电子的难易程度而不是多少，如氧化性：F3+> S。判断还原性的强弱是根据失电子的难易程度而不是多少，如还原性：Na >Mg。 6.根据原电池、电解池的电极反应判断 ①两种不同的金属构成原电池的两极，一般还原性：负极金属>正极金属。 ②在电解过程中，氧化性越强的金属阳离子优先在阴极放电，还原性强的非 金属阴离子优先在阳极放电。 [常考判断] 判断正误（正确的画“√”，错误的画“×”）。 (1)SO2气体与足量F2(SO4)方溶液完全反应后，再加入KCrO,溶液，发生 的反应： ①SO2+2Fe3++2H2O-So2-4+2Fe2++4H+; ②Cr2O2-7+6Fe2++14H+—2Cr3++6Fe3++7H20. 则氧化性：Cr2O2-7>Fe3+>SO2(V) (2)向含淀粉的KIO3酸性溶液中滴加NHSO3溶液，溶液先变蓝后褪色。 发生下列反应： ①2I0-3+5HS0-3I2+5SO2-4+H0+3H+; ②L2+HS0-3—2I-+S02-4+3H+。 则还原性：I>HSO一3>1(×) (3)用浓硫酸将Se转化成二氧化硒(SeO2),再用KI溶液处理后回收Se。发 生的反应： ①Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2HO; ②SeO2+4KI+4HNO3=4KNO3+Se+2I2+2HO。 则氧化性：HSO4(浓)>SeO2>(√) (4)含碘食盐中的碘元素主要以KIO3的形式存在，I一、2、IO一3在一定条