第1章 第6讲 氧化还原反应的基本概念和规律-【优化探究】2025年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（人教版2019 单选版）

第6讲 氧化还原反应的基本概念和规律 优化探究 大单元一　化学基本概念与化学实验基础 第一章　物质的组成、性质与变化 考点1　氧化还原反应的基本概念 考点2　氧化还原反应的基本规律 探究真题 素养提升 课时作业 考点1　氧化还原反应的基本概念 掌握必备知识 筑牢应试根基 1．氧化还原反应 特征：反应前后____________________(用于判断某个反应是否为氧化还原反应)。 实质：______________(得失或偏移)。 有元素化合价变化 电子转移 2．氧化还原反应的基本概念及其对应关系 Fe2O3 CO CO2 Fe 3．氧化还原反应电子转移的表示方法 (1)双线桥法：①标变价，②画箭头(反应物指向生成物)，③算数目， ④说变化。 用双线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目： _________________________________________。 (2)单线桥法：箭头由失去电子的原子指向得到电子的原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得到”“失去”字样。 _____________________________________________________。 4．常见的氧化剂和还原剂 (1)常见的氧化剂 常见的氧化剂包括某些活泼的非金属单质、元素化合价处于高价态的物质、过氧化物等。如 Cl－ SO2 NO2 NO Mn2+ (2)常见的还原剂 常见的还原剂包括活泼的金属单质、某些非金属单质、元素化合价处于低价态的物质等。如 (3)几种特殊的氧化剂、还原剂 ①H2O2：既可以作氧化剂，也可以作还原剂。作氧化剂时，还原产物一般是______；作还原剂时，氧化产物为______。其氧化产物和还原产物对环境均无污染，是绿色氧化剂或绿色还原剂。 特别提醒：H2O2在工艺流程中，有时是氧化剂，有时是还原剂，因此，遇到H2O2需首先确认其是氧化剂，还是还原剂。 H2O O2 ＋5 ＋4 ＋3 －1 ＋2 －2 －2 －1 ＋3 ＋3 ＋1 ＋3 ＋2 －1 －1 －1 ＋4 ＋7 ＋6 －1 ＋6 －2、－1 5．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 [正误判断] (1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。(　　) (2)金属阳离子一定只具有氧化性。(　　) (3)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。(　　) (4)物质中的某元素由化合态变成游离态，该物质一定发生了还原反应。(　　) × × × × 提升关键能力 应对命题方式 命题方式1　氧化还原反应的简单判断 1．(2022·山东卷)古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为(　　) A．金(Au)：“虽被火亦未熟” B．石灰(CaO)：“以水沃之，即热蒸而解” C.石硫黄(S)：“能化……银、铜、铁，奇物” D．石钟乳(CaCO3)：“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白” C D 3．下列物质的应用中，利用了氧化还原反应的是(　　) A. 用石灰乳脱除烟气中的SO2 B．用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水 C．用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O) D．用“84”消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌 D SO2是酸性氧化物，可与碱反应，用石灰乳脱除烟气中的SO2时，SO2与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙或亚硫酸氢钙，反应过程中无元素的化合价发生变化，没有利用氧化还原反应，故A不符合题意；明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水中，电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体，可吸附污水中的固体颗粒物，该过程利用胶体的吸附性，发生的反应中没有元素化合价发生变化，没有利用氧化还原反应，故B不符合题意；用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)，发生的主要反应为6HCl＋Fe2O3·xH2O===2FeCl3＋(3＋x)H2O，反应中没有元素化合价发生变化，没有利用氧化还原反应，故C不符合题意；“84”消毒液的有效成分为NaClO，具有强氧化性，能使蛋白质发生变性而杀灭细菌，杀菌消毒的过程利用了氧化还原反应，故D符合题意。 命题方式2　“双线桥”法和“单线桥”法 4．下列氧化还原反应中，电子转移的方向和数目均正确的是(　　) A 反应中部分S元素化合价由0价降低到－2价，部分S元素化合价由0价升高到＋4价，转移电子数为4，转移电子数＝化合价降低总数＝化合价升高总数，故A正确；反应中Na元素化合价由0价升高到＋1价，H元素化合价由＋1价降低到0价，转移电子数为2，故B错误；反应中HCl中Cl元素化合价由－1价升高到0价，KClO3中Cl元素化合价由＋5价降低到0价，转移电子数为5，氯气既是氧化产物，也是还原产物，故C错误；反应中Cu元素化合价由＋2价降低到0价，得到电子，C元素化合价由0价升高到＋4价，失去电子，得失电子标反了，故D错误。 5．(2024·江苏盐城检测)分别用“双线桥”法和“单线桥”法标出下列反应电子转移的方向及数目。 双线桥法：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋10CO2↑＋K2SO4＋8H2O 单线桥法：S＋2KNO3＋3C===K2S＋N2＋3CO2 A 7．实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法错误的是(　　) A．G与H均为氧化产物 B．实验中KMnO4既是氧化剂又是还原剂 C．Mn元素至少参与了3个氧化还原反应 D．G与H的物质的量之和可能为0.25 mol D KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2，K2MnO4、MnO2均具有氧化性，在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应，反应过程中Cl－被氧化为Cl2，K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2，因此气体单质G为O2，气体单质H为Cl2。加热KMnO4固体的反应中，部分O元素化合价升高被氧化，加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中，Cl元素化合价升高被氧化，因此O2和Cl2均为氧化产物，故A正确；KMnO4固体受热分解过程中，Mn元素化合价降低被还原，部分O元素化合价升高被氧化，因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂，故B正确；Mn元素在反应过程中物 8．我国科研人员发现，在钙钛矿活性层中引入稀土Eu3+/Eu2+离子对，通过循环反应可消除零价铅和零价碘缺陷，大幅提高钙钛矿电池的使用寿命，其原理如图。下列说法正确的是(　　) A．Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中不断损耗，需定时补充 B．消除零价碘的过程中，Eu3+/Eu2+离子对发生还原反应 C．消除零价铅的反应为2Eu3+＋Pb0===2Eu2+＋Pb2+ D．整个过程实质上将电子从I0转移给Pb0 C 根据题意可知，Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中循环使用，不会损耗，A选项错误；消除零价碘的过程中，发生反应I0＋Eu2+===Eu3+＋I－，反应中Eu2+失去电子发生氧化反应生成Eu3+，B选项错误；分析可知，消除零价铅的反应为2Eu3+＋Pb0===2Eu2+＋Pb2+，C选项正确；整个过程中，Pb0失去电子，I0得到电子，即将电子从Pb0转移给I0，D选项错误。 9．新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe2Ox(3<x<4，M＝Mn、Zn、Ni，且均为＋2价，下同)是由铁酸盐MFe2O4经过高温与H2反应制得。常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物(SO2、NO2等)转化为其单质除去，转化流程如图： (1)MFe2O4在与H2反应中表现了________(填“氧化性”或“还原性”)。 (1)MFe2O4与H2反应生成MFe2Ox，3<x<4，则反应过程中，Fe元素的化合价降低，MFe2O4被H2还原，MFe2O4在与H2的反应中表现了氧化性。 氧化性 (2)若5 mol MFe2Ox与1 mol SO2恰好完全反应，则MFe2Ox中x的值为________。 3.6 Cu2O 考点2　氧化还原反应的基本规律 掌握必备知识 筑牢应试根基 一、强弱规律 1．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)下列各组物质：a.Cu与HNO3溶液　b．Cu与FeCl3溶液　c．Zn与H2SO4溶液　d．Fe与FeCl3溶液　e.Cl2与NaOH溶液　f．Fe与HNO3溶液　g.Fe与H2SO4溶液　h．Na与O2 ①由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是__________(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____________。 ③氧化还原反应不受浓度、温度影响的是________。 acfg efgh bd 5．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： (1)Cl2、Br2、I2、S：____________________； (2)H＋、Cu2+、Zn2+、Na＋：__________________。 Cl2>Br2>I2>S Cu2+>H＋>Zn2+>Na＋ Mg>Fe>Cu>Ag S2->I－>Br－ Fe2+ Br－ Fe2+ 二、价态规律 1．价态归中规律 含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。 例如，不同价态的硫之间可以发生的氧 化还原反应是 注：不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4 转化为S的情况。 [易错加练] (1)浓H2SO4________(填“可以”或“不可以”)干燥SO2。原因是：_______________________________________。 (2)对于反应6HCl＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化剂为________，还原剂为________，氧化产物和还原产物都为______。每生 成1 mol Cl2，转移______mol电子。 可以 浓H2SO4具有吸水性且不与SO2反应 NaClO3 HCl Cl2 [正误判断] (1)氧化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。(　　) (2)氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。(　　) (3)氧化还原反应中，有元素化合价升高，一定有元素化合价降低，且升降总数相等。(　　) × √ √ 提升关键能力 应对命题方式 命题方式1　强弱规律应用 1．已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：Ce4+＋Fe2+===Fe3+＋Ce3+，Sn2+＋2Fe3+===2Fe2+＋Sn4+。 由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是(　　) A．Sn2+、Fe2+、Ce3+　　 B．Sn2+、Ce3+、Fe2+ C．Ce3+、Fe2+、Sn2+ D．Fe2+、Sn2+、Ce3+ A 由反应Ce4+＋Fe2+===Fe3+＋Ce3+可知，还原性：Fe2+>Ce3+。由反应Sn2+＋2Fe3+===2Fe2+＋Sn4+可知，还原性：Sn2+>Fe2+，故还原性强弱顺序为Sn2+>Fe2+>Ce3+。 2．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(　　) A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3 B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2 C．Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D．2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2 A 根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，由题中所给化学方程式可判断B中氧化性Cl2>I2；C中氧化性：Co2O3>Cl2；D中氧化性：Fe3+>I2，这些结论与题给信息一致，均不符合题意。对于A，由于I－的还原性强于Fe2+，所以Cl2应先氧化I－，而不应先氧化Fe2+，所以A中反应在水溶液中不可能发生，符合题意。 反思归纳：可用假设法判定氧化还原反应能否发生 3．含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各项为通入Cl2的过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是(　　) A．x＝0.4a，2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－ B．x＝0.6a，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ C．x＝a，2Fe2+＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3+＋4Cl－ D．x＝1.5a，2Fe2+＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3+＋6Cl－ B 根据氧化还原反应的先后顺序知，Cl2先氧化Fe2+，然后再氧化Br－。x＝0.4a时，Cl2不能完全氧化Fe2+，只能发生反应2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，A正确；当x＝0.6a时，Cl2能将Fe2+完全氧化，又能氧化0.2a mol的Br－，B错误；x＝a时，Cl2氧化Fe2+后又能氧化a mol的Br－，C正确；x＝1.5a时，Cl2能将Fe2+和Br－完全氧化，D正确。 4．某小组同学探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱，设计如图实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。 (1)打开活塞a，逐滴加入H2SO3溶液至过量，三颈烧瓶内溶液颜色变为无色，该反应的离子方程式为__________________________________， 得出的结论是H2SO3的氧化性比Br2的氧化性____________(填“强”或“弱”)。 弱 (2)再打开活塞b，向所得溶液中逐滴加入H2O2溶液，刚开始溶液颜色无明显变化，继续滴加，溶液变为橙黄色，溶液变橙黄色反应的离子方程式为___________________________________，得出的结论是H2O2的氧化性比Br2的氧化性________(填“强”或“弱”)。 2H＋＋2Br－＋H2O2===Br2＋2H2O 强 这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是(　　) A．G、Y、Q、Z、X　　　　　 B．X、Z、Q、G、Y C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X A 反应①中，NaCl中Cl元素为－1价，则Cl元素的化合价：Q>G>－1；反应②中，H元素的化合价降低，则Cl元素的化合价升高，则Cl元素的化合价：X>Q；反应③为歧化反应，结合①分析可知，Cl元素的化合价：Q>Y>G；同理可知，反应④中Cl元素的化合价：X>Z>Q。综上所述，五种化合物中氯元素的化合价：X>Z>Q>Y>G，故A正确。 6．1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为________。 氯气在反应中得到电子作氧化剂，硝酸银中只有氧元素化合价会升高，所以氧化产物是氧气，分子式为O2。 O2 文献资料：化学上常用标准电极电势数据φθ(氧化型/还原型)比较物质氧化(或还原)能力。φθ值越高，氧化型的氧化能力越强，还原型的还原能力越弱。 聚焦新情境 应对新信息 氧化型/还原型 φθ(Co3+/Co2+) φθ(HClO/Cl－) 酸性介质 1.84 V 1.49 V   氧化型/还原型 φθ[Co(OH)3/ Co(OH)2] φθ(ClO－/Cl－) 碱性介质 0.17 V x 利用表格所给数据分析，以下说法错误的是(　　) A．推测：x<1.49 V B．Co3O4与浓盐酸发生反应：Co3O4＋8H＋===Co2+＋2Co3+＋4H2O C.碱性条件下可发生反应：2Co(OH)2＋NaClO＋H2O===2Co(OH)3＋NaCl D．与元素Co同周期同族元素中，第三电离能I3最小的是Fe B 由信息可知，标准电极电势数据越高氧化性越强，标准电极电势数据越低还原性越强。选项A，根据φθ[Co(OH)3/Co(OH)2]<φθ(Co3+/Co2+)，可知在碱性介质中氧化能力减弱，可推出x<1.49 V，正确；选项B，由于φθ(Co3+/Co2+)>φθ(HClO/Cl－)，可知Co3O4氧化性更强，能将氯离子氧化，错误；选项C，碱性条件下Co(OH)3氧化性减弱，且Co与Fe同周期同族，类比Fe(OH)2，NaClO可以氧化Co(OH)2，正确；选项D，与元素Co同周期且同族的是Fe、Ni两种元素，Fe的核电荷数最小，失去第三个电子时达到3d半满的稳定结构，I3最小的是Fe，正确。 阅读点拨：阅读上述文献时，需要特别关注如下几点： 1．首先阅读题干内容弄清楚“标准电极电势”与物质的氧化性、还原性强弱关系。 2．利用表格中的数据确定所涉及物质的氧化性、还原性顺序。 探究真题 素养提升 D 2．(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 A 该反应中氮元素由－1价升高为＋1价，生成1 mol N2O，转移4 mol电子，A项正确；该反应中H、O元素化合价不变，H2O既不是氧化产物，也不是还原产物，还原产物为Fe2+，B项错误；该反应中氮元素化合价升高，铁元素化合价降低，NH2OH为还原剂，Fe3+为氧化剂，C项错误；若设计成原电池，则正极反应为Fe3+＋e－===Fe2+，Fe2+为正极产物，D项错误。 课时作业6　氧化还原反应的基本概念和规律 2 3 4 5 6 1 一、选择题 1．下列颜色变化与氧化还原反应无关的是(　　) A．将乙醇滴入酸性K2Cr2O7溶液，溶液由橙色变为绿色 B．将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液，溶液红色褪去 C．将SO2通入氯水中，溶液黄绿色褪去 D．将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色 B 2 3 4 5 6 1 将乙醇滴入酸性K2Cr2O7溶液中，乙醇被氧化，Cr元素化合价由＋6价变为＋3价，属于氧化还原反应，A不符合题意；将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液，发生反应生成盐和H2O，没有元素化合价发生变化，不属于氧化还原反应，B符合题意；将SO2通入氯水中发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，S元素化合价由＋4价变为＋6价，Cl元素化合价由0价变为－1价，有电子转移，属于氧化还原反应，C不符合题意；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和次氯酸具有酸性，使紫色石蕊溶液变红，而次氯酸具有强氧化性，使紫色石蕊溶液褪色，属于氧化还原反应，D不符合题意。 2 3 4 5 6 1 2．如图所示是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。装置内发生的主要反应中不涉及(　　) A．置换反应　　　　　 B．分解反应 C．化合反应 D．氧化还原反应 A 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 3．(2023·河北石家庄模拟)造纸、印刷等工业废水中含有大量的硫化物(主要成分为Na2S)，可用如图转化方式除去，则下列说法错误的是(　　) 2 3 4 5 6 1 A.Na2S溶液中存在n(OH－)＝n(H＋)＋n(HS－)＋2n(H2S) B．反应Ⅰ和Ⅱ的转移电子数相等时，还原剂之比为2∶1 C．在废水处理过程中，CoPc为催化剂，O2为氧化剂 D．反应Ⅲ中Na2S与Na2SO3等物质的量反应，反应的化学方程式为Na2S＋Na2SO3＋(CoPc)O＋H2O⥫⥬2NaOH＋Na2S2O3＋CoPc 答案：B 2 3 4 5 6 1 Na2S溶液中存在物料守恒：n(Na＋)＝2[n(S2-)＋n(HS－)＋n(H2S)]，电荷守恒：n(Na＋)＋n(H＋)＝n(OH－)＋n(HS－)＋2n(S2-)，两式联立可得n(OH－)＝n(H＋)＋n(HS－)＋2n(H2S)，A正确；反应Ⅰ中还原剂Na2S被氧化成Na2SO3，化合价升高6价，而反应Ⅱ中还原剂Na2SO3被氧化成Na2SO4，化合价升高2价，当反应Ⅰ和Ⅱ转移电子数相等时，还原剂之比为1∶3，B错误；由题图可知，在废水处理过程中，CoPc为催化剂，O2为氧化剂，C正确；反应Ⅲ中Na2S与Na2SO3等物质的量反应，反应的化学方程式为Na2S＋Na2SO3＋(CoPc)O＋H2O⥫⥬2NaOH＋Na2S2O3＋CoPc，D正确。 2 3 4 5 6 1 C 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 二、非选择题 5．某一反应体系中有反应物和生成物共五种物质： 已知该反应中H2O2只发生如下过程： 2 3 4 5 6 1 (1)该反应中的还原剂是__________。 (1)由题给信息：反应中H2O2只发生“H2O2→O2”可知，H2O2中氧元素化合价升高，为还原剂。 H2O2 2 3 4 5 6 1 (2)该反应中，发生还原反应的过程是_________→________。 (2)氧化剂发生还原反应，元素化合价降低的物质为氧化剂，Cr元素的化合价降低，即还原反应的过程为H2CrO4→Cr(OH)3。 H2CrO4 Cr(OH)3 2 3 4 5 6 1 (3)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：___________________________________________________。 2 3 4 5 6 1 (4)若反应转移了0.3 mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为__________。 3.36 L 2 3 4 5 6 1 6．在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴液溴，振荡后溶液变为黄色。 (1)甲同学认为这不是发生化学反应所致，使溶液变黄色的物质是______(填粒子的化学式，下同)；乙同学认为这是发生化学反应所致，使溶液变黄色的物质是______________________。 Br2 Fe3+(或FeCl3或FeBr3) 2 3 4 5 6 1 (2)现提供以下试剂： A．酸性高锰酸钾溶液　　　 B．氢氧化钠溶液 C．四氯化碳 D．硫氰化钾溶液 请判断哪位同学的推断是正确的，并用两种方法加以验证，写出选用的试剂编号及实验中观察到的现象。 ______同学正确 选用试剂(填编号) 实验现象 第一种方法     第二种方法     乙 C 有机层无色 D 溶液变红 2 3 4 5 6 1 (2)由于Br2的氧化性大于Fe3+，因此Br2可将Fe2+氧化为Fe3+，故乙同学的推断是正确的，若要证明此推断，只需要检验混合物中不含有溴单质或含有Fe3+即可。若证明不含溴单质，可用四氯化碳萃取后观察有机层颜色，若证明含有Fe3+，可用硫氰化钾溶液观察溶液颜色。 2 3 4 5 6 1 (3)根据上述实验推测，若在稀溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是__________。若选用淀粉碘化钾溶液来判断哪位同学的推断是正确的，你认为是否可行？__________，理由是_______________________________。 Fe2+ 不可行 Br2和Fe3+都能把I－氧化成I2 2 3 4 5 6 1 (3)根据题述实验可知，还原性：Fe2+>Br－，所以在稀FeBr2溶液中通入Cl2时，首先被氧化的离子是Fe2+。若用淀粉碘化钾溶液来判断两位同学的推断，由于Br2和Fe3+的氧化性均大于I2，二者都能把I－氧化为I2，从而得到相同的实验现象，因而无法判断谁的推断正确。 $$