第9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（鲁科版2019 单选版）

第9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2章　元素与物质世界 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 课时作业9　氧化还原反应的基本概念和规律 考点1　氧化还原反应的基本概念 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　 掌握必备知识 筑牢应试根基 2. 氧化还原反应的基本概念及其对应关系 概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。 实例：在Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2的反应中， ⁠是氧化 剂， 是还原剂；C元素被氧化，Fe元素被还原；Fe2O3具有氧化 性，CO具有还原性； 是氧化产物， ⁠是还原产物。 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。 归纳： 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。 归纳： 用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目： ⁠。 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　 　②含 的化合物：如金属氢化物、NaBH4、LiAlH4。 金属氢化物、NaBH4、LiAlH4具有强还原性，是极强的还原剂，与水剧 烈反应产生氢气(制备时装置内确保干燥)，如 CaH2＋2H2O Ca(OH)2＋2H2↑ NaBH4＋4H2O Na[B(OH)4]＋4H2↑ LiAlH4＋4H2O LiOH＋Al(OH)3＋4H2↑[因LiOH碱性较弱，可与 Al(OH)3共存] LiAlH4能将羧酸或酯还原成相应的醇。 [易错加练] 写出下列加点元素的化合价并熟练掌握。 (1)K O3： ， O2： ⁠， Na O2： ，Br ： ⁠。 (2)Na2S．2O3： ，CuFeS．2： ⁠， Cu2S．： ，FeS．2： ⁠。 (3)N．F3： ，Na2 O4： ⁠， H3P．O2： ⁠。 ＋5　 ＋4　 ＋3　 －1　 ＋2　 －2　 －2　 －1　 ＋3　 ＋3　 ＋1　 (4)H2C．2O4： ，HC．N： ⁠。 (5)NaH．： ，NaBH．4： ⁠， LiAlH．4： ⁠。 (6) O2： ，K O4： ⁠， K2 O4： ⁠。 (7)H—O．—O—H： ⁠。 ＋3　 ＋2　 －1　 －1　 －1　 ＋4　 ＋7　 ＋6　 －1　 (8)过二硫酸(H2 )的结构式为 其中，S： ，O： ⁠。 ＋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。 (　×　) × × × × 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 (　C　) 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 提升关键能力 应对命题方式 金：“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应，反映金 的化学性质很稳定，与其氧化性无关，A不符合题意；石灰(CaO)：“以 水沃之，即热蒸而解”是指CaO＋H2O Ca(OH)2，反应放热，产生 大量的水汽，而CaO由块状变为粉末状，未发生氧化还原反应，与其氧 化性无关，B不符合题意；石硫黄(S)：“能化……银、铜、铁，奇物” 是指2Ag＋S Ag2S、Fe＋S FeS、2Cu＋S Cu2S，反应中S作氧 化剂，与其氧化性有关，C符合题意；石钟乳(CaCO3)：“色黄，以苦酒 (醋)洗刷则白”是指CaCO3＋2CH3COOH (CH3COO)2Ca＋H2O＋ CO2↑，未发生氧化还原反应，与其氧化性无关，D不符合题意。 2. (2024·江苏苏州质检)下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　B　) 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 B A. 谷物发酵的过程中包含淀粉水解、葡萄糖转化为乙醇、乙醇氧化为乙 酸，涉及氧化还原反应，不符合题意；B. 小苏打分解的化学方程式为 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O，不是氧化还原反应，符合题意；C. 含氯消毒剂有强氧化性，可用于环境消毒，涉及氧化还原反应，不符合 题意；D. NO2与水发生反应3NO2＋H2O NO＋2HNO3，涉及氧化还 原反应，不符合题意。 3. (2024·安徽省联考)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(　D　) A. 骨白 遇氟盐转化为Ca5(PO4)3F B. 铅白 遇H2S得到黑色PbS C. 石绿 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 D 骨白[Ca5(PO4)3(OH)]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；B. 铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]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；C. 石绿[CuCO3·Cu(OH)2]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；D. 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。 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　) A. B. C. D. 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 答案：双线桥法： ＋K2SO4＋ 8H2O 单线桥法： 命题方式3　复杂氧化还原反应的分析应用 6. (2023·湖南长郡中学一模)有研究称金粉溶于过氧化氢－浓盐酸也可以安全环保地制备氯金酸(H[AuCl4])，其化学方程式为2Au＋8HCl＋5H2O2 2H[AuCl4]＋8H2O＋O2↑，下列有关说法错误的是(　CD　) A. H[AuCl4]有强氧化性，其中Au与4个氯离子形成4个σ键 B. 该反应中，HCl的作用是与Au配合，使其更易被氧化 C. 当反应中溶解0.1 mol Au时，有0.25 mol过氧化氢发生还原反应 D. 该反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶8 C 根据氯金酸的化学式可知，氯金酸中含有正三价的金元素，具有强氧化 性，[AuCl4]－中Au3＋与4个氯离子形成4个σ键，A正确；Au3＋与氯离子 以配位键的形式结合，降低了Au的电极电势，使其更容易被氧化，B正 确；该反应中有2 mol Au失去6 mol电子，可以将3 mol过氧化氢还原生 成6 mol水，另外2 mol过氧化氢发生歧化反应，生成2 mol水，1 mol O2，因此当反应中溶解0.1 mol Au时，有0.2 mol过氧化氢发生还原反 应，C错误；氧化产物是H[AuCl4]和O2，还原产物为水，该反应的氧化 产物和还原产物之比为(2＋1)∶8＝3∶8，D正确。 7. 实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法错误的是(　D　) 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质及化合价变化 为 ，Mn元素至少参与了3个氧化还原 反应，故C正确；每生成1 mol O2转移4 mol电子，每生成1 mol Cl2转移2 mol电子，若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl－生成Cl2 所失去的，则气体的物质的量最大，由2KMnO4～5Cl2可知， n (气体)max ＝0.25 mol，但该气体中一定含有O2，因此最终所得气体的物质的量小 于0.25 mol，故D错误。 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(　C　) 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MFe2O x (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MFe2O x ，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 MFe2O x 与1 mol SO2恰好完全反应，则MFe2O x 中 x 的值 为 ⁠。 (2)MFe2O x 中Fe元素的化合价为＋ ，MFe2O x 与SO2反应生成 MFe2O4，则反应过程中Fe元素的化合价升高为＋3价，MFe2O x 被氧化， SO2被还原生成S，1 mol SO2恰好完全反应转移电子4 mol，根据得失电 子守恒知， ×2×5＝4，解得 x ＝3.6。 3.6　 (3)在酸性条件下，Fe2 容易转化为Fe2＋，某反应体系中共存在下列6 种粒子：Fe2 、Fe2＋、H＋、H2O、Cu2O、Cu2＋，则该反应中的氧化 剂是 ，还原剂是 ⁠。 (3)在酸性溶液中，Fe2 易转化为Fe2＋，铁元素由＋3价降为＋2 价， Fe2 被还原，Cu2O中Cu为＋1价，Cu2＋中Cu为＋2价，则Cu2O作还原 剂，将Fe2 还原为Fe2＋，Fe2 作氧化剂。 Fe2 　 Cu2O　 考点2　氧化还原反应的基本规律 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. 根据相同条件下产物的价态越高，氧化性越强 如2Fe＋3Cl2 2FeCl3；Fe＋S FeS，则氧化性：Cl2 S。 ＞　 ＞　 ＞　 3. 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。 掌握必备知识 筑牢应试根基 [易错加练] (1)MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，2KMnO4＋16HCl(浓) 2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，可判断氧化性：KMnO4 (填 “＞”或“＜”)MnO2。 (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　 4. 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＋　 5. 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： (1)Mg、Fe、Cu、Ag： ⁠； (2)Br－、I－、S2－： ⁠； (3)Cl－、S 、OH－、Cu： ⁠。 Mg＞Fe＞Cu＞Ag　 S2－＞I－＞Br－　 Cu＞Cl－＞OH－＞S 　 6. 常见氧化剂和还原剂的强弱顺序 氧化性：Mn (H＋)＞Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2＞稀H2SO4＞S，还原性：Mn2 ＋＜Cl－＜Br－＜Fe2＋＜I－＜SO2(S )＜S2－。 同时含有几种还原剂(或氧化剂)，发生氧化还原反应时，还原性(或氧化 性)强的优先反应，即“强者优先”，如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时， 因为还原性： ＞ ，所以 先与Cl2反应。 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。 2. 歧化反应规律 “中间价 高价＋低价”。 具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如 ＋2NaOH Na ＋Na O＋H2O。 [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。 (　√　) × √ √ 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　) A A. Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B. Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋ C. Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ D. Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ 提升关键能力 应对命题方式 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　) 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(　B　) A. x ＝0.4 a ，2Fe2＋＋Cl2 2Fe3＋＋2Cl－ B. x ＝0.6 a ，2Br－＋Cl2 Br2＋2Cl－ C. x ＝ a ，2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2 Br2＋2Fe3＋＋4Cl－ D. x ＝1.5 a ，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 ＝0.4 a 时，Cl2不能完全氧化Fe2＋，只能发生反应2Fe2＋＋Cl2 2Fe3＋ ＋2Cl－，A正确；当 x ＝0.6 a 时，Cl2能将Fe2＋完全氧化，又能氧化0.2 a 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 ＝1.5 a 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”)。 H2SO3＋Br2＋H2O 4H＋＋S ＋ 2Br－ 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　 命题方式2　价态规律的应用 5. 已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列 转化关系(未配平)： ①G Q＋NaCl　②Q＋H2O X＋H2 ③Y＋NaOH G＋Q＋H2O ④Z＋NaOH Q＋X＋H2O 这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是(　A　) A. G、Y、Q、Z、X B. X、Z、Q、G、Y C. X、Z、Q、Y、G D. G、Q、Y、Z、X 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。 A 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。 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 聚焦新情境 应对新信息 利用表格所给数据分析，以下说法错误的是(　B　) 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 I 3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半充满的稳定结构， I 3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。 1. (2022·湖南卷)科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－的转 移(如a、b和c)，能将海洋中的N 转化为N2进入大气层，反应过程 如图所示。 下列说法正确的是(　D　) D A. 过程Ⅰ中N 发生氧化反应 B. a和b中转移的e－数目相等 C. 过程Ⅱ中参与反应的 n (NO)∶ n (N )＝1∶4 D. 过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为N ＋N N2↑＋2H2O 探究真题 素养提升 根据图示写出过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应式如下： Ⅰ.N ＋2H＋＋e－ NO↑＋H2O， Ⅱ.NO＋N ＋2H＋＋3e－ N2H4＋H2O， Ⅲ.N2H4 N2＋4H＋＋4e－。 过程Ⅰ中N 得电子发生还原反应，A错误；根据过程Ⅰ、Ⅱ的反应式可 知a和b中转移的e－数目之比为1∶3，B错误；过程Ⅱ中参与反应的 n (NO)∶ n (N )＝1∶1，C错误；将三个反应式相加可得总反应式：N ＋N N2↑＋2H2O，D正确。 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　) 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9　氧化还原反应的基本概念和规律 一、选择题 1. 下列颜色变化与氧化还原反应无关的是(　B　) 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　) 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 装置内发生的化学反应有CaCO3 CaO＋CO2↑，属于分解反 应；CaO＋SO2 CaSO3，属于化合反应；2CaSO3＋O2 2CaSO4，既属于化合反应，又属于氧化还原反应，没有涉及置换反 应，A项符合题意。 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 (　B　) A. Na2S溶液中存在 n (OH－)＝ n (H＋)＋ n (HS－)＋2 n (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 B 2 3 4 5 6 1 Na2S溶液中存在元素质量守恒： n (Na＋)＝2[ n (S2－)＋ n (HS－)＋ n (H2S)]，电荷守恒： n (Na＋)＋ n (H＋)＝ n (OH－)＋ n (HS－)＋2 n (S2－)，两 式联立可得 n (OH－)＝ n (H＋)＋ n (HS－)＋2 n (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 4. 有Fe2＋、Fe3＋、H＋、N 、N 和H2O六种粒子，属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述不正确的是(　AC　) A. 被氧化和被还原的离子数目比为8∶1 B. 该反应说明Fe2＋、N 、H＋在溶液中不能大量共存 C. 每1 mol N 发生氧化反应，转移8 mol e－ D. 若利用该反应设计成原电池，则负极反应为Fe2＋－e－ Fe3＋ C 2 3 4 5 6 1 反应的离子方程式为8Fe2＋＋N ＋10H＋ N ＋8Fe3＋＋3H2O。 由方程式可得，被氧化(Fe2＋)和被还原(N )的离子数目比为8∶1，A 正确；该反应说明Fe2＋、N 、H＋在溶液中能发生氧化还原反应，不 能大量共存，B正确；N 被还原，发生还原反应，C错误；若利用该 反应设计成原电池，则负极Fe2＋失电子，发生氧化反应，D正确。 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： 、H2 rO4、 (OH)3、H2O、H2 。 已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2 (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： ⁠。 (3)该反应中O元素失电子，Cr元素得电子，2 mol H2CrO4反应转移电子 为2 mol×(6－3)＝6 mol，则用单线桥法标出电子转移的方向和数目 为 2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O 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 ⁠ ⁠。 (4)由2H2CrO4＋3H2O2 2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O可知，每生成3 mol 气体转移6 mol电子，则转移了0.3 mol电子时，产生的气体的物质的量 为 ×3 mol＝0.15 mol，其在标准状况下体积为0.15 mol×22.4 L/mol＝ 3.36 L。 3.36L　 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 .氢氧化钠溶液 C. 四氯化碳 .硫氰酸钾溶液 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 C 有机层无色 第二种方法 D 溶液变红 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＋，可用硫氰酸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 ⁠ ⁠。 (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。 Fe2＋　 不可行　 Br2和Fe3＋都能把I－氧化 成I2 2 3 4 5 6 1 $$