2025届高三化学一轮复习 氧化还原反应的基本概念和规律 课件

　氧化还原反应的基本概念和规律——2025届高考化学（人教版）一轮复习 考点一　氧化还原反应的基本概念 1. 氧化还原反应的本质和特征 电子转移(得失或偏移) 元素的化合价发生变化 2. 氧化还原反应的概念及相互关系 概括为“升失氧、降得还,要说剂、恰相反”。 还原 氧化 氧化 还原 3. 氧化性和还原性 (1)氧化性 氧化剂在反应中表现出来的性质,是指氧化剂　　　　　　的性质(或能力)。  (2)还原性 还原剂在反应中表现出来的性质,是指还原剂　　　　　　的性质(或能力)。  得到电子 失去电子 (3)性质与元素价态的关系 ①所含元素处于最高价时,物质只具有氧化性,如Mn等。 ②所含元素处于最低价时,物质只具有还原性,如S2-等。 ③所含元素处于中间价态,物质既具有氧化性又具有还原性,如SO2等。 Fe S H2O Fe3+ S O2 [点拨] ①同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)可能不同,与还原剂(或氧化剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、溶液的酸碱性等有关。例如,在酸性溶液中,KMnO4的还原产物 一般是Mn2+,而在中性或碱性溶液中,其还原产物一般是MnO2等。 ②物质所含元素的化合价处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但以其一为主。例如,Fe2+、S主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。 (1)常见的氧化剂 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。例如: Cl- SO2 NO或NO2 Mn2+ Fe2+或Fe 4. 常见的氧化剂和还原剂 (2)常见的还原剂 常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价态金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。例如: Zn2+ H+ CO2 Fe3+ S I2 同种 失电子 得电子 5. 电子转移的表示方法 类型 双线桥法 单线桥法 表示 方法 还原产物+氧化产物 注意 事项 　①箭头指向反应前后有元素化合价变化的　　　元素的原子,且需注明“得”或“失”。  　①箭头从　　 　元素的原子指向  　　 　元素的原子。  　　 类型 双线桥法 单线桥法 注意 事项 　　②箭头的方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化 　　②不标“得到”或“失去”,只标明电子转移的总数。 　③线桥只出现在反应物中 应用 举例 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 6. 四种基本反应类型和氧化还原反应的关系 2.[2023·浙江卷] 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] NH2OH中N为-1价,N2O中N为+1价,2NH2OH→N2O↑,氮元素升高4价,4Fe3+→4Fe2+,铁元素降低4价。生成1 mol N2O,转移4 mol电子,A项正确; H2O中所含元素的化合价没有发生变化,B项错误; N元素化合价升高,NH2OH被氧化,是还原剂,C项错误; 若将该反应设计为原电池,Fe3+参加的反应为还原反应,则Fe2+应为原电池的正极产物,D项错误。 A 题组一　氧化还原反应概念的理解 1.[2023·全国乙卷] 下列应用中涉及氧化还原反应的是 ( 　) 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] 明矾净水的原理是明矾溶于水后电离出的Al3+发生水解生成氢氧化铝胶体,能吸附水中悬浮的杂质,与氧化还原反应无关,A项错误; 雪天道路上撒盐融雪利用的是盐水凝固温度低,不易使地面结冰,与氧化还原反应无关,B项错误; C 题组一　氧化还原反应概念的理解 1.[2023·全国乙卷] 下列应用中涉及氧化还原反应的是 ( 　) 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 暖贴中的铁粉遇空气放热是由于铁粉与空气中的水和氧气发生反应放出热量,涉及氧化还原反应,C项正确; 荧光指示牌被照发光与原子核外电子跃迁释放能量有关,与氧化还原反应无关,D项错误。 C 2.[2024·辽宁朝阳重点中学联考] 关于反应K2H3IO6+9HI = 2KI+4I2+6H2O,下列说法错误的是 (　 ) A.K2H3IO6发生还原反应,具有氧化性 B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1 C.KI是还原产物 D.生成12.7 g I2时,转移0.087 5 mol电子 C [解析] K2H3IO6中I为+7价,得电子被还原为0价,HI中的I从-1价升高为0价,发生归中反应,生成4 mol I2时转移7 mol e-。K2H3IO6发生还原反应,具有氧化性,A正确; 9 mol HI参与反应,只有7 mol HI作还原剂,故还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1,B正确; KI中K和I元素化合价均不变,故KI既不是氧化产物也不是还原产物,C错误; I2既是氧化产物又是还原产物,生成4 mol I2时,转移7 mol电子,12.7 g I2为0.05 mol,则转移电子为0.05 mol×=0.087 5 mol,D正确。 题组二　氧化还原反应的电子转移 3.[2023·辽宁协作校一模] 已知反应:aFeSO4+bNa2O2 = cNa2FeO4+2Na2O+dNa2SO4+eO2↑,a=2。下列关于该反应的说法错误的是 (　 ) A.Na2FeO4可以对水体进行杀菌消毒、净化 B.Na2O2在该反应中既是氧化剂又是还原剂 C.3a=b D.每生成1 mol Na2FeO4,转移4 mol电子 D [解析] Na2FeO4具有强氧化性,可对水体进行杀菌消毒,产生的Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体,可以吸附水中的小颗粒,并凝聚成大颗粒产生沉降,A正确; Na2O2中O元素化合价既有升高,又有降低,故Na2O2既是氧化剂又是还原剂,B正确; a=2,根据Fe和S守恒可知,c=2,d=2,再根据Na守恒可知,b=6,则3a=b,C正确; 该反应的化学方程式为2FeSO4+6Na2O2 = 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,则每生成1 mol Na2FeO4,转移5 mol电子,D错误。 4.下列化学反应中电子转移的方向、数目表示正确的是 ( 　) [解析] A项中转移电子数目错误,应为1个e-,且Cl2→NaCl,Cl元素化合价降低得电子,Cl2→NaClO,Cl元素化合价升高失电子,错误; B项中氧化产物与还原产物均为Cl2,且转移电子数目为5,错误; C项中HCl→Cl2失电子,MnO2→MnCl2得电子,错误。 D A. B. C. D. 考点二　氧化还原反应的规律及应用 1. 氧化还原反应的基本规律及应用 2. 两种特殊的氧化还原反应 (1)歧化反应规律思维模型 “中间价 高价+低价”。 具有多种价态的元素(如氯、硫、氧、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Na2O2与H2O、Na2O2与CO2、Cl2与H2O、Cl2与NaOH、Cl2与Ca(OH)2、Na2S2O3与稀硫酸等反应都属于歧化反应。 (2)价态归中规律思维模型 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。可简记为“两相靠,不相交”。例如,不同价态硫元素之间可以发生的氧化还原反应如图所示。 注:不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。 (3)应用 ①判断同种元素不同价态物质间发生氧化还原反应的可能性,如浓H2SO4与SO2不发生反应。 ②根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HCl+KClO3 = KCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化剂为KClO3,还原剂为HCl,氧化产物和还原产物都为Cl2。 2.铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生: ①Tl3++2Ag = Tl++2Ag+; ②Ag++Fe2+ = Ag+Fe3+; ③Fe+2Fe3+ = 3Fe2+。 下列离子氧化性比较顺序正确的是 (　 ) A.Tl3+>Fe3+>Ag+ B.Ag+>Tl3+>Fe3+ C.Tl3+>Ag+>Fe2+ D.Tl3+<Ag+<Fe3+ C [解析] Tl3++2Ag = Tl++2Ag+,该反应中Tl3+得电子为氧化剂,Ag为还原剂失电子生成的Ag+为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物,故氧化性:Tl3+>Ag+,同理 Ag++Fe2+ = Ag+Fe3+中Ag+为氧化剂,Fe3+为氧化产物,氧化性:Ag+>Fe3+,Fe+2Fe3+ = 3Fe2+中Fe3+为氧化剂,Fe2+为氧化产物,氧化性:Fe3+>Fe2+,因此氧化性:Tl3+>Ag+>Fe3+>Fe2+,故答案选C。 题组一　物质氧化性、还原性强弱判断与应用 1.[2024·山东德州一中开学考] 已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+且Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述中正确的是 (　 ) A.Cl2通入FeI2溶液中,可存在反应 3Cl2+6FeI2 = 2FeCl3+4FeI3 B.每1 mol Co2O3在酸性溶液中被还原生成Co2+时转移1 mol e- C.FeCl3溶液能使淀粉KI试纸变蓝 D.I2具有较强的氧化性,可以将Co2+氧化成Co2O3 C [解析] Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,所以氯气通入FeI2溶液中,先氧化碘离子后氧化亚铁离子,且铁离子可氧化碘离子,所以不可能存在反应3Cl2+6FeI2 = 2FeCl3+4FeI3,A错误; Co2O3在酸性溶液中易得电子而被还原成Co2+,所以每1 mol Co2O3在酸性溶液中被还原生成Co2+时转移2 mol e-,B错误; 氯化铁的氧化性大于碘,氯化铁和碘化钾反应生成碘单质,淀粉遇碘变蓝色,所以氯化铁溶液能使淀粉KI试纸变蓝,C正确; Co2O3的氧化性大于I2,所以Co2O3能氧化碘离子生成碘单质,而碘不能将Co2+氧化成Co2O3,D错误。 2.[2024·北京交大附中模拟] 已知有如下反应: ①K2Cr2O7+14HCl(浓) = 2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O ②Cr+2HCl(稀) = CrCl2+H2↑ ③2KMnO4+16HCl(稀) = 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 下列说法正确的是 (　 ) A.氧化性:K2Cr2O7>KMnO4>Cl2 B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1 C.向金属Cr中滴入浓硝酸无明显变化,说明两者不能发生反应 D.向Cr2(SO4)3溶液中滴入酸性KMnO4溶液,可发生反应:10Cr3++6Mn+11H2O = 5Cr2+6Mn2++22H+ D [解析] 氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,据反应①~③可得,氧化性:K2Cr2O7>Cl2、HCl>CrCl2、KMnO4>Cl2,①中使用浓盐酸,③中使用稀盐酸,则氧化性:KMnO4>K2Cr2O7,A错误。 反应③中,氧化剂是KMnO4,还原剂是HCl,根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5,B错误。 ②中Cr与稀盐酸反应生成H2,向金属Cr中滴入浓硝酸无明显变化,可能是浓硝酸使金属Cr发生了钝化,C错误。 由于氧化性:KMnO4>K2Cr2O7,所以向溶液中滴入酸性KMnO4溶液,可发生氧化还原反应,Cr3+被氧化为Cr2,Mn则被还原为Mn2+,离子方程式为10Cr3++6Mn+11H2O = 5Cr2+6Mn2++22H+,D正确。 【方法技巧】 氧化性、还原性强弱比较的方法 方法一:依据反应原理判断 氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物 方法二:依据元素周期表及相关物质的活动性顺序判断 (1)根据元素周期表判断 (2)根据金属活动性顺序判断 (3)根据非金属活动性顺序判断 方法三:依据电化学原理判断 (1)原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,还原性为负极>正极。 (2)电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。 方法四:根据影响因素判断 (1)浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强。 如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3,还原性:浓盐酸>稀盐酸。 (2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强,如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。 (3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。 题组二　先后规律的应用 3.[2024·上海松江二中调研] 已知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+。若在氯化铁溶液蚀刻铜印刷电路板后所得的溶液里加入过量锌片。下列说法不正确的是　　 (　 ) A.Fe3+首先反应,转化为Fe B.反应开始时c(Fe2+)增大,然后又减小 C.Fe3+首先反应,转化为Fe2+ D.不可能发生反应Fe+Cu2+ = Fe2++Cu A [解析] 氯化铁溶液蚀刻铜印刷电路板后所得的溶液里含有Fe3+、Cu2+、Fe2+,氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,锌比铁活泼,加入过量的锌,Fe3+首先反应,生成Fe2+,c(Fe2+)增大,然后发生反应:Zn+Cu2+ = Zn2++Cu,最后发生反应:Zn+Fe2+ = Zn2++Fe,c(Fe2+)减小,所以反应开始时,c(Fe2+)增大,然后又减小,故A错误,B、C正确; 发生反应Zn+Fe2+ = Zn2++Fe时,Cu2+已经反应完全,溶液中不存在Cu2+,所以不可能发生反应Fe+Cu2+ = Fe2++Cu,故D正确。 4.[2023·湖北高中名校联盟测评] 向FeBr2、FeI2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示,则下列有关说法中不正确的是　　 (　 ) A.曲线d代表溶液中Br-变化的情况 B.原溶液中FeI2的物质的量为2 mol C.原溶液中n(Fe2+)∶n(Br-)=2∶3 D.当通入2 mol Cl2时,溶液中的离子反应为 2I-+2Fe2++2Cl2 = I2+2Fe3++4Cl- B [解析] 因还原性:I->Fe2+>Br-,故通入氯气时,被氯气氧化的顺序依次是I-、Fe2+、Br-。根据氧化还原反应发生的先后顺序,曲线d代表Br-变化的情况,A项正确; 曲线a代表的是I-的变化情况,n(I-)=2 mol,则n(FeI2)=1 mol,B项错误; 曲线b代表Fe2+的变化情况,n(Fe2+)=4 mol,曲线d代表Br-的变化情况,n(Br-)=6 mol,两者物质的量之比为4∶6=2∶3,C项正确; 通入2 mol Cl2,2 mol I-全部被氧化,2 mol Fe2+被氧化,因此离子反应为2I-+2Fe2++2Cl2 = I2+2Fe3++4Cl-,D项正确。 $$