2025届高三化学一轮复习 第4讲 氧化还原反应

第4讲　氧化还原反应 复 习 目 标 1.了解氧化还原反应的概念及本质，了解常见的氧化还原反应； 2.掌握氧化还原反应与四种基本反应类型的关系； 3.会用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目； 4.掌握氧化性、还原性强弱的比较及应用； 5.掌握氧化还原反应的基本规律及应用； 6.掌握常见氧化还原反应方程式的配平和相关计算。 考点一　氧化还原反应的概念 必备知识整理 1.本质和特征 2．有关概念及联系 对于反应C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O (1)氧化剂是________，发生________反应，被还原，生成________产物SO2。 (2)还原剂是C，发生________反应，被氧化，生成________产物CO2。 (3)C和浓硫酸在反应中分别表现________性和________性。 (4)反应生成1 mol CO2，浓硫酸得________电子，C失去________电子，反应转移______电子。 3．常见的氧化剂和还原剂 氧化剂 还原剂 既有氧化 性又有还 原性　　 微点拨 同一种氧化剂（或还原剂）所对应的还原产物（或氧化产物）不是一成不变的，而是决定于还原剂（或氧化剂）的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介质的酸碱性等多种因素。如KMnO4在酸性溶液中的还原产物一般是Mn2＋；在中性或碱性溶液中的还原产物一般是锰的较高价态的化合物，如MnO2、K2MnO4等。 4．氧化还原反应中电子转移的表示方法 (1)双线桥法 请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)单线桥法 请写出Cu与稀硝酸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： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 5．氧化还原反应和四种基本反应类型的关系 [正误判断]　 (1)有化合价变化的反应就是氧化还原反应(　　) (2)氧化还原反应的特征是有电子的得失(　　) (3)有单质生成的反应一定是氧化还原反应(　　) (4)盐类的水解反应不都是氧化还原反应(　　) (5)置换反应都是氧化还原反应(　　) (6)Na2O2和SO2的反应是氧化还原反应(　　) (7)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(　　) (8)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂(　　) (9)CaO2与水发生氧化还原反应时，CaO2只作氧化剂(　　) (10)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原(　　) (11)NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O，该储氢过程中，NaHCO3被氧化(　　) (12)金属阳离子只具有氧化性，非金属阴离子只具有还原性(　　) 对点题组训练 题组一　氧化还原反应相关概念辨析 1．下列化学反应属于区域3的是(　　) A．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 B．2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ C．4NH3＋5O24NO＋6H2O D．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 2．下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是(　　) 选项 A B C D 实验 NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 石蕊溶液滴入氯水中 Na2S溶液滴入AgCl浊液中 热铜丝插入稀硝酸中 现象 产生白色沉淀，最后变为红褐色 溶液变红，随后迅速褪色 沉淀由白色逐渐变为黑色 产生无色气体，随后变为红棕色 3．下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是(　　) 4．Cu2HgI4是一种红色固体，常用作示温涂料。制备反应为2CuSO4＋K2HgI4＋SO2＋2H2O===Cu2HgI4↓＋K2SO4＋2H2SO4。下列说法正确的是(　　) A.上述反应的产物Cu2HgI4中，Hg的化合价为＋1 B.上述反应中Hg元素与Cu元素均被还原 C.上述反应中生成1 mol Cu2HgI4时，转移的电子数为4NA D.由以上信息可推知：可发生反应 2CuSO4＋2NaCl＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋Na2SO4＋2H2SO4 微点拨 转移电子数的计算思路 明确元素的变价―→找出所有氧化剂或还原剂的物质的量所有氧化剂或还原剂得或失的电子数→确定转移电子数。 [n（e－）＝n（氧化剂）或n（还原剂）×N（变价原子数）×ΔN（化合价变化数）] 考点二　氧化性、还原性强弱比较 必备知识整理 1.氧化性、还原性的判断 (1)氧化性是指________的性质(或能力)；还原性是指________的性质(或能力)。 (2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的________程度，与得、失电子数目的________无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。 从元素的价态考虑：最高价态——只有______，如：浓H2SO4、KMnO4等； 最低价态——只有________，如：金属单质、Cl－、S2－等； 中间价态——既有________又有________，如：Fe2＋、S、Cl2等。 2．氧化性、还原性强弱的比较 (1)依据氧化还原反应原理判断 氧化性强弱：氧化剂>氧化产物； 还原性强弱：还原剂>还原产物。 (2)依据“二表、一律”判断 ①依据元素周期表判断 同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。 同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱，氧化性逐渐增强。 ②依据金属活动性顺序表判断 ③依据元素周期律判断 非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其对应单质的氧化性越强 如酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4> H2CO3>H2SiO3，则氧化性：Cl2>S>P>C>Si 金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其对应单质的还原性越强 如碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，则还原性：Na>Mg>Al (3)依据被氧化或被还原的程度判断 ①相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如： ②相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如： （4）依据反应条件判断 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HCl>稀HCl。 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。 如：鉴别CH4和C2H4用酸性KMnO4，N在大量H＋存在时，能将Fe2＋、I－、S等离子氧化。 [正误判断]　 （1）同一元素价态越高氧化性越强（　　） （2）得电子难的物质一定易失电子（　　） （3）具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定能发生反应（　　） （4）元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼（　　） （5）金属原子失电子数越多，金属的还原性越强（　　） 对点题组训练 题组一　物质氧化性、还原性强弱比较 1．已知： ①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O ②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－ ③2B－＋Z2===B2＋2Z－ 下列结论不正确的是（　　） A．氧化性：X＞B2＞A3＋ B．X2＋既有还原性，又有氧化性 C．还原性：Z－＞A2＋ D．溶液中可发生反应：Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－ 2．铋（Bi）位于元素周期表中第ⅤA族，其价态为＋3时较稳定，铋酸钠（NaBiO3）溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰（MnSO4）溶液，向其中依次滴加下列溶液，对应的现象如表所示： 加入溶液 ①适量铋 酸钠溶液 ②过量的 双氧水 ③适量KI­淀粉 溶液 实验现象 溶液呈 紫红色 紫红色消失， 产生气泡 溶液变成蓝色 则NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序为（　　） A.I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3 B.H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4 C.NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2 D.KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2 题组二　物质氧化性、还原性强弱的应用 3．已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是（　　） A.2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋S＋4H＋ B.I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI C.H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O D.2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋ 4．已知下列四个反应： ①Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2 ②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－ ③2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O ④Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 下列说法正确的是（　　） A.反应①②③④中的氧化产物依次是I2、Fe3＋、MnCl2、Br2 B.氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2＞Fe3＋ C.根据反应①可以推理得到Cl2＋FeBr2===FeCl2＋Br2 D.在反应③中，当有1 mol KMnO4参加反应时，有8 mol HCl被氧化 微点拨　假设法判断氧化还原反应能否进行 已知物质的氧化性或者还原性的强弱关系，判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法。先假设反应成立，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，结合题干条件判断该结论是否符合事实，符合事实，则反应成立；反之，则不成立。 题组三　物质氧化性、还原性强弱的实验探究 5．为了探究Fe2＋、Cu2＋、Ag＋的氧化性强弱，设计如图实验。 回答下列问题： （1）写出CuSO4的电离方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （2）实验Ⅰ、Ⅱ的现象和结论如表： 实验 编号 实验现象 实验 结论 Ⅰ 铁丝表面覆盖红色物质，溶液变为浅绿色 ① Ⅱ 铜丝表面覆盖银白色物质，溶液变为蓝色 ② ①实验Ⅰ的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②实验Ⅱ的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③由①②可得金属阳离子的氧化性与其金属活动性顺序　　　　。（填“相同”或“相反”） 考点三　先后规律及应用 必备知识整理 1.同时含有几种还原剂时将按照还原性　　　　的顺序依次反应。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性　　　　，所以Cl2先与　　　　反应。 2．同时含有几种氧化剂时将按照　　　　　　　　的顺序依次反应。如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性　　　　　　　　，所以铁粉先与　　　　反应，然后依次与　　　　反应。 3．熟记常见的强弱顺序 氧化性：Mn（H＋）>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>稀H2SO4>S，还原性：Mn2＋<Cl－<Br－<Fe2＋<I－<SO2（S）<S2－。 对点题组训练 1.在AgNO3、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2的混合溶液中加入一些铁粉，待反应完成后再过滤，下列情况中不可能存在的是（　　） A．滤纸上有Ag，滤液中有Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋ B．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋ C．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn2＋、Fe2＋ D．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Zn2＋、Fe2＋ 2．向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。有关说法不正确的是（　　） A．线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况 B．原混合溶液中c（FeBr2）＝6 mol·L－1 C．当通入Cl2 2 mol时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－ D．原溶液中n（Fe2＋）∶n（I－）∶n（Br－）＝2∶1∶3 考点四　价态规律及应用 必备知识整理 1.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。简记为“只靠拢，不相交”。 例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是①②③④。不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。 2．歧化反应规律思维模型 “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：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 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＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化剂为NaClO3，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物都为Cl2。 [正误判断]　 （1）不能用浓硫酸干燥H2S气体，二者会发生氧化还原反应（　　） （2）不能用浓硫酸干燥SO2气体，二者会发生氧化还原反应（　　） （3）Cl2把Mn2＋氧化为Mn（　　） （4）I2和Fe反应生成FeI3（　　） （5）把SO2气体通入到FeCl3溶液中，溶液颜色不变（　　） （6）把FeCl2溶液滴入酸性KMnO4溶液中，只发生反应5Fe2＋＋Mn＋8H＋=== 5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O（　　） 对点题组训练 1.氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O（未配平），KX在一定条件下能自身反应：KX―→KY＋KZ（未配平，KY与KZ的物质的量比为1∶3），以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是（　　） A．＋1 B．＋3 C．＋5 D．＋7 2．某科研团队研究发现硼氢化钠（NaBH4）在催化剂Ru表面与水反应可生成H2，其反应机理如图所示 根据以上信息判断，下列叙述错误的是（　　） A.过程①至过程④中硼元素的化合价不变 B．X是H3BO3，H3BO3和BH3两分子中H的化合价相等 C．过程③和过程④各产生1 mol H2时转移的电子数不相等 D．0.25 mol NaBH4的还原能力与标准状况下22.4 L H2的还原能力相当（还原能力即生成H＋失去电子的量） 考点五　守恒规律及应用 必备知识整理 1.氧化还原反应中氧化剂得电子、还原剂失电子，且得电子总数等于失电子总数。 2．电子守恒法解题的思维流程 （1）找出反应中的氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 （2）找出一个原子或离子得失电子数目，从而确定1 mol氧化剂或还原剂得失电子数目（注意化学式中原子或离子个数，如1 mol K2Cr2O7被还原为＋3价的Cr得电子数是3×2NA）。 （3）根据题目中各物质的物质的量和得失电子守恒列出等式： n（氧化剂）×变价原子数×化合价变化值＝n（还原剂）×变价原子数×化合价变化值，从而求算出答案。 对点题组训练 题组一　确定元素化合价或物质组成 1．已知在碱性溶液中可发生反应：2R（OH）3＋3ClO－＋4OH－===2R＋3Cl－＋5H2O。则R中R的化合价是（　　） A．＋3　　　B．＋4　　　C．＋5　　　D．＋6 2．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为（　　） A．2 B．3 C．4 D．5 题组二　复杂氧化还原反应电子守恒 3．在反应3BrF3＋5H2O===9HF＋Br2＋HBrO3＋O2↑中，若有5 mol H2O参加反应，被水还原的溴为（　　） A．1 mol B． mol C． mol D．2 mol 4．在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4（未配平）的反应中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为　　　　mol。生成1 mol Cu3P时，参加反应的P的物质的量为　　　　mol。 考点六　氧化还原反应方程式的配平 必备知识整理 1.氧化还原反应方程式配平的基本原则 2．氧化还原反应方程式配平的基本方法 （1）正向配平法 适用范围：简单氧化还原反应、归中反应等。 技巧：根据得失电子守恒，直接确定反应物中的氧化剂、还原剂的化学计量数，然后根据质量守恒配平其他微粒。 实例：Mn＋H＋＋Cl－→Mn2＋＋Cl2↑＋H2O，Mn由＋7价降为＋2价，得5e－，Cl由－1价升至Cl中的0价，失2e－，根据得失电子守恒，得化学计量数分别为2、10，然后配平其他微粒的化学计量数，得2Mn＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。 （2）逆向配平法 适用范围：反应物中同一元素的化合价部分发生变化或同一元素的化合价发生多种变化的反应。 技巧：根据得失电子守恒，先确定生成物的化学计量数，然后确定反应物的化学计量数，最后根据质量守恒配平其他微粒。 由于S的化合价既升高又降低，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。得3S＋6KOH（热、浓）===2K2S＋K2SO3＋3H2O。 （3）待定“系数”法 适用范围：适用大多数氧化还原反应。 技巧：将各物质的化学计量数设为x、y、z、m…，然后根据原子守恒列等式，联立各等式得出化学计量数之比。 实例：NaClO2＋Cl2→NaCl＋ClO2，用未知数表示各物质的化学计量数得x NaClO2＋y Cl2―→z NaCl＋m ClO2，根据原子守恒列等式：x＝z；x＋2y＝z＋m；2x＝2m。求得x∶y＝2∶1，代入可得2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2。 （4） 设价配平法 适用范围：复杂氧化还原反应，如一种反应物中有多种元素的化合价发生变化，或几种物质中的不同元素经化合价变化后存在于同一种物质中。 技巧：设该物质中某种元素的化合价与产物中的相同（相当于减少了变价元素），根据化合物中各元素的化合价代数和为0确定另一变价元素的化合价，然后根据得失电子守恒配平。 实例：Fe3C＋HNO3（浓）―→Fe（NO3）3＋CO2↑＋NO2↑＋H2O， 设Fe的化合价为＋3价（与产物中相同），则C的化合价为－9。即： 配平得Fe3C＋22HNO3（浓）===3Fe（NO3）3＋CO2↑＋13NO2↑＋11H2O。 3．“三步法” 配平缺项型氧化还原反应方程式 （1）配平流程 缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来，它们一般为水、酸（H＋）或碱 （OH－），其配平流程为 （2）补项原则 条件 补项原则 酸性条件下 缺H或多O补H＋，少O补H2O 碱性条件下 缺H或多O补H2O，少O补OH－ （3）组合方式 反应物 生成物 使用条件 组合一 H＋ H2O 酸性溶液 组合二 H2O H＋ 酸性溶液或酸碱性未知 组合三 OH－ H2O 碱性溶液 组合四 H2O OH－ 碱性溶液或酸碱性未知 对点题组训练 题组一　正向配平类 1．（1）　　Cu＋　　HNO3（稀）===Cu（NO3）2＋　　NO↑＋　　H2O （2）　　KI＋　　CuSO4===I2＋　　CuI↓＋　　K2SO4 （3）　　Mn＋　　H＋＋　　Cl－===Mn2＋＋　　Cl2↑＋　　H2O （4）　　P＋　　CuSO4＋　　H2O===Cu＋　　H3PO4＋　　H2SO4 题组二　逆向配平类 2．（1）　　S＋　　NaOH2Na2S＋　　Na2SO3＋　　H2O （2）　　Cl2＋　　Ca（OH）2CaCl2＋　　Ca（ClO）2＋　　H2O （3）　　P4＋　　KOH＋　　H2O===K3PO4＋　　PH3↑ （4）　　（NH4）2Cr2O7===N2↑＋　　Cr2O3＋　　H2O 题组三　缺项配平类 3．（1）将NaBiO3固体（黄色，微溶）加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色（Bi3＋无色）。配平该反应的离子方程式： NaBiO3＋Mn2＋＋　　=== Na＋＋Bi3＋＋　　＋　　 （2）ClO＋Fe2＋＋　　　　===Cl－＋Fe3＋＋　　　　 （3）MnO＋H2O2＋　　　　===Mn2＋＋　　　　＋H2O （4）将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应，其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。完成下列化学方程式： KMnO4＋K2S＋　　=== K2MnO4＋K2SO4＋S↓＋　　 （5）Mn2＋＋ClO＋H2O===MnO2↓＋Cl2＋　　　　 新 情 境 新 高 考 应用广泛的环境消毒剂——漂白粉 漂白粉的主要成分为次氯酸钙[化学式为Ca（ClO）2]和氯化钙，可作漂白剂和消毒剂。漂白粉中的有效成分是次氯酸钙，漂白的原理是次氯酸钙在空气中与CO2和H2O发生反应，生成碳酸钙和次氯酸（HClO）；次氯酸是一种酸性比盐酸弱的酸，不稳定，具有漂白性，能使品红等有色物质褪色。 [问题探究] （1）请写出制取漂白粉的化学方程式并用双线桥法标出电子转移的方向和数目。 ________________________________________________________________________ （2）漂白粉若与浓盐酸混合，会产生黄绿色气体，试从氧化还原反应角度分析其原因并写出反应的化学方程式。 ________________________________________________________________________ （3）将SO2持续通入漂白粉溶液中，发现澄清溶液先变为黄绿色，随后溶液中产生白色沉淀且黄绿色褪去，请用离子方程式解释现象中黄绿色褪去并产生白色沉淀的原因。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 本讲真题研练 1．关于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是（　　） A．H2SO4发生还原反应 B．Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂 C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D．1 mol Na2S2O3发生反应，转移4 mol电子 2．下列由实验现象所得结论错误的是（　　） A．向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀，证明HS具有氧化性 B．向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，证明Fe3O4中含Fe（Ⅱ） C．向浓HNO3中插入红热的炭，产生红棕色气体，证明炭可与浓HNO3反应生成NO2 D．向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应 3．（双选）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只作氧化剂 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 4.完成下列填空 （1）KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成1 mol I2，消耗的KI至少为　　　 mol。 （2）Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应，则制备Cl2O的化学方程式为　　　　　　　　。 5.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 第4讲　氧化还原反应 考点一 必备知识整理 1．电子转移（得失或偏移）　化合价 2．还原　氧化　氧化　氧化　还原　还原　（1）浓硫酸　还原　还原　（2）氧化　氧化　（3）还原　氧化　（4）4 mol　4 mol　4 mol 3．SO2　Mn2＋　Cr3＋　Fe3＋　I2　Fe　S　H2O　Fe3＋　S　O2 4． （1） （2） 正误判断 答案：（1）√　（2）×　（3）×　（4）×　（5）√　（6）√　（7）×　（8）×　（9）×　（10）√　（11）×　（12）× 对点题组训练 1．解析：A项，该反应中有元素化合价的变化，因此属于氧化还原反应；反应物是三种，生成物只有一种，反应类型属于化合反应，但不属于区域3，不符合题意；B项，该反应中没有元素化合价的变化，因此不属于氧化还原反应；反应物是一种，生成物是多种，属于分解反应，但不属于区域3，不符合题意；C项，该反应中有元素化合价的变化，因此属于氧化还原反应；该反应不属于任意一种基本反应类型，但属于区域3，符合题意；D项，该反应中有元素化合价的变化，因此属于氧化还原反应；反应物是一种单质和一种化合物，生成物是另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，但不属于区域3，不符合题意。 答案：C 2．解析：A项，NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，会生成Fe（OH）2白色沉淀，Fe（OH）2被氧化为Fe（OH）3，反应过程中出现灰绿色，最后变为红褐色，与氧化还原反应有关；B项，由于氯水显酸性，先使紫色石蕊溶液变红色，后由于HClO具有氧化性，使红色溶液迅速褪色，与氧化还原反应有关；C项，向AgCl浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，发生沉淀的转化，反应的离子方程式为2AgCl＋S2－===Ag2S＋2Cl－，与氧化还原反应无关；D项，热铜丝插入稀硝酸中发生的反应为3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，NO被氧气氧化生成红棕色的NO2，与氧化还原反应有关。 答案：C 3．解析：A项，Cl2→NaCl应为得e－，Cl2→NaClO应为失e－；B项中氧化产物与还原产物均为Cl2，且转移电子数目为5e－；C项中用单线桥表示电子转移时不标“得失”。 答案：D 4．解析：根据反应方程式可知，Cu2HgI4中Cu的化合价为＋1价，则Hg的化合价为＋2价，A选项错误；上述反应中，只有Cu元素被还原，B选项错误；上述反应中，CuSO4中Cu的化合价由＋2价降至＋1价，生成1 mol Cu2HgI4时，转移2 mol电子，转移的电子数为2NA，C选项错误；根据题干信息，CuSO4可与SO2在盐溶液中发生氧化还原反应，Cu2＋被还原为Cu＋，SO2被氧化为S，则反应2CuSO4＋2NaCl＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋Na2SO4＋2H2SO4可以发生，D选项正确。 答案：D 考点二 必备知识整理 1．（1）得电子　失电子　（2）难易　多少　氧化性　还原性　氧化性　还原性 正误判断 答案：（1）×　物质氧化性受稳定性等其他因素的影响，如HClO的氧化性强于HClO4 （2）×　第ⅣA族的碳（C）和稀有气体，既难得电子又难失电子 （3）×　具有强氧化性的浓硫酸不能氧化具有还原性的SO2，KMnO4不能氧化H2、CO等 （4）×　氮的非金属性很强，但N2不活泼 （5）×　Na、Mg在氧化还原反应中，分别失去1个、2个电子，但Na的还原性强 对点题组训练 1．答案：C 2．解析：由①中现象可知，NaBiO3把Mn2＋氧化生成Mn，则NaBiO3（氧化剂）的氧化性强于KMnO4（氧化产物）的氧化性；由②中现象可知，KMnO4氧化H2O2产生O2，自身被还原为Mn2＋，则KMnO4（氧化剂）的氧化性强于H2O2的氧化性；从价态上看，高锰酸钾的氧化性一定是强于二氧化锰；由③中现象可知：碘离子被双氧水氧化成单质碘，则双氧水（氧化剂）的氧化性强于碘单质（氧化产物）的氧化性，综上所述，NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序是NaBiO3＞KMnO4＞H2O2＞I2。 答案：C 3．解析：A项，还原性：SO2＞Fe2＋，符合题意；B项，还原性：SO2＞I－，符合题意；C项，还原性：H2O2＞SO2，与题意矛盾；D项，还原性：H2O2＞Fe2＋，符合题意。 答案：C 4．答案：B 5．解析：（1）CuSO4在溶液中完全电离，电离方程式为CuSO4===Cu2＋＋S。 （2）①实验Ⅰ：Fe与硫酸铜反应生成Cu和硫酸亚铁，硫酸铜是氧化剂，硫酸亚铁是氧化产物，则氧化性：Cu2＋>Fe2＋。②实验Ⅱ：Cu与硝酸银反应生成Ag和硝酸铜，硝酸银是氧化剂，硝酸铜是氧化产物，则氧化性：Ag＋>Cu2＋。 答案：（1）CuSO4===Cu2＋＋S （2）①氧化性：Cu2＋>Fe2＋　②氧化性：Ag＋>Cu2＋　③相反 考点三 必备知识整理 1．由强到弱　Fe2＋＞Br－　Fe2＋ 2．氧化性由强到弱　Fe3＋＞Cu2＋＞H＋　Fe3＋　Cu2＋、H＋ 对点题组训练 1．解析：由于还原性：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，则氧化性：Ag＋＞Cu2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，故加入铁粉后，首先发生反应：Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag，若AgNO3反应完后，铁粉还有剩余，则接着发生反应：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。若滤纸上有Ag，说明此时发生反应Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag，Ag＋有可能完全反应也可能部分反应，故反应后溶液中可能有离子：Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋，A不符合题意；若滤纸上有Ag、Cu、Fe，说明铁粉过量，故此时溶液中Ag＋、Cu2＋被全部置换出来，反应后溶液中不可能还有Ag＋、Cu2＋，B符合题意；由B选项分析知，反应后溶液中一定有Fe2＋，以及Fe不能置换的Zn2＋，C不符合题意；若滤纸上有Ag、Cu，则Ag＋完全反应，Cu2＋可能完全反应或部分反应，若Cu2＋也完全反应，则反应后溶液中含有Zn2＋、Fe2＋，D不符合题意。 答案：B 2．解析： 则根据还原性Br－<Fe2＋<I－，线段AB代表I－物质的量的变化情况，线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况，线段DE代表Br－物质的量的变化情况，A项正确；溶液体积未知，无法计算浓度，B项不正确；当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，C项正确；根据三段消耗氯气的量可知，原溶液中n（Fe2＋）∶n（I－）∶n（Br－）＝2∶1∶3，D项正确。 答案：B 考点四 必备知识整理 正误判断 答案：（1）√　 （2）×　浓硫酸、SO2中S元素的化合价分别为＋6、＋4价，无中间价态，不反应 （3）×　因为氧化性Mn(H＋)>Cl2，所以Cl2不能氧化Mn2＋ （4）×　因为氧化性Fe3＋>I2，所以I2和Fe反应生成FeI2 （5）×　Fe3＋把SO2氧化成H2SO4，Fe3＋被还原为Fe2＋，所以溶液由棕黄色变为浅绿色 （6）×　在酸性条件下，Cl－也还原Mn 对点题组训练 1．解析：反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O是Cl2的歧化反应，KX、KY中的氯元素分别显正价和－1价；由于KX也发生歧化反应：KX―→KY＋KZ，可断定KY为KCl，化合价高低：KZ中Cl>KX中Cl（均为正价）。假设KX中Cl元素为＋a价，KZ中Cl元素的化合价为＋b价，依据得失电子守恒原理及KX―→KY＋3KZ，有a＋1＝3（b－a），把a＝1、a＝3、a＝5代入上式讨论，可知a＝5时，b＝7符合题意。则KX中Cl元素的化合价为＋5。 答案：C 2．解析：由图示可知，过程①至过程④中B反应生成B，硼元素的化合价一直为＋3价，化合价不变，A正确；过程④中2 mol H2O与2 mol X反应生成2 mol B和1 mol H2，根据元素守恒X为H3BO3，H3BO3中H为＋1价，但在BH3分子中H为－1价，B错误；由图示可知，过程③中产生1 mol H2时转移的电子数为NA，过程④产生1 mol H2时转移的电子数为2NA，两者不相等，C正确；NaBH4中H为－1价，0.25 mol NaBH4生成H＋失去电子物质的量为2×4×0.25 mol＝2 mol，故两者还原能力相当，D正确。 答案：B 考点五 对点题组训练 1．解析：该氧化还原反应中，Cl元素的化合价由＋1价降至－1价，设R中R为x价，R（OH）3中R为＋3价，根据氧化还原反应中化合价升降总数相等，有2×（x－3）＝3×[＋1－（－1）]，解得x＝＋6。 答案：D 2．解析：本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。 得关系式1×·x＝16×2，x＝5。 答案：D 3．解析：设被水还原的溴（BrF3）的物质的量为x，5 mol H2O参加反应，失去电子4 mol，根据得失电子守恒得：3x＝4 mol，x＝mol。 答案：C 4．解析：设7.5 mol CuSO4氧化P的物质的量为x；生成1 mol Cu3P时，被氧化的P的物质的量为y 根据得失电子守恒得：7.5 mol×（2－1）＝x×（5－0） x＝1.5 mol 1 mol×3×（2－1）＋1 mol×[0－（－3）]＝y×（5－0） y＝1.2 mol 所以参加反应的P的物质的量为1.2 mol＋1 mol＝2.2 mol。 答案：1.5　2.2 考点六 对点题组训练 1．答案：（1）3　8　3　2　4　（2）4　2　1　2　2 （3）2　16　10　2　5　8　（4）2　5　8　5　2　5 2．答案：（1）3　6　1　3　（2）2　2　1　1　2 （3）2　9　3　3　5　（4）1　1　1　4 3．答案：（1）5　2　14　H＋　5　5　2　Mn　7　H2O （2）1　6　6　H＋　1　6　3　H2O （3）2　5　6　H＋　2　5　O2↑　8 （4）28　5　24　KOH　28　3　2　12　H2O （5）5　2　4　5　1　8　H＋ 新情境新高考 答案：（1） （2）漂白粉的有效成分为Ca（ClO）2，Ca（ClO）2中Cl元素的化合价为＋1价，而HCl中Cl元素为－1价，故Ca（ClO）2与HCl可发生价态归中反应生成Cl2，化学方程式为Ca（ClO）2＋4HCl===2Cl2↑＋CaCl2＋2H2O。 （3）Cl2＋SO2＋2H2O＋Ca2＋===CaSO4↓＋2Cl－＋4H＋。 本讲真题研练 1．解析：由化学方程式可知H2SO4中的硫元素反应前后化合价不变，没有发生还原反应，A项错误；Na2S2O3中S元素由＋2价变成0价和＋4价，化合价既有降低又有升高，Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂，B项正确；SO2为氧化产物，S为还原产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1，C项错误；由化学方程式可知1 mol Na2S2O3发生反应，转移2 mol电子，D项错误。 答案：B 2．解析：淡黄色沉淀是S，在反应过程中硫元素由NaHSO3中的＋4价降低到0价，发生还原反应，HS体现氧化性，A项不符合题意；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，与还原性物质反应紫色才会褪去，所以可以证明Fe3O4中有还原性物质，即Fe（Ⅱ），B项不符合题意；在该反应中浓硝酸体现氧化性，N元素化合价降低，生成的产物可能是NO或者NO2，NO暴露于空气中也会迅速产生红棕色气体，无法证明反应产物，C项符合题意；先变红说明溶液显碱性，证明NaClO在溶液中发生了水解，NaClO＋H2O⇌NaOH＋HClO，后来褪色，是因为水解产生了漂白性物质HClO，D项不符合题意。 答案：C 3．解析：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，O元素化合价由－2升高至0被氧化，加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中，Cl元素化合价由－1升高至0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错误；Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为 Mn元素至少参加了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。 答案：BD 4．答案：（1）4　（2）HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O 5．解析：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。 答案：A 学科网（北京）股份有限公司 $$