第12讲 氧化还原反应（暑假预习讲义）新高二化学沪科版

第12讲 氧化还原反应 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点一 氧化反应和还原反应 1．从化合价升降的角度分析： 反应物所含元素化合价升高的反应是氧化反应，而化合价降低的反应是还原反应。 2．从反应中电子转移的角度分析： 把失去电子的物质称为还原剂，发生氧化反应，其产物称为氧化产物；得到电子的物质称为氧化剂，发生还原反应，其产物称为还原产物；整个反应中还原剂失去电子的总数和氧化剂得到电子的总数相等。 3．氧化还原反应自发进行的方向，总是由氧化性较强的氧化剂与还原性较强的还原剂反应，生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物。 4．常见的氧化剂和还原剂 （1）氧化剂：O2，O3，X2， KMnO4，K2Cr2O7，H2SO4， Na2O2，H2O2， HNO3，Fe3+，HClO，H2SO4(浓) （2）还原剂： C，H2，H2S，FeSO4，Na2SO3，CO，I- 5．氧化性和还原性强弱的比较 （1）根据氧化还原反应发生的规律来判断：氧化还原反应可用如下式子表示： ( → ) 规律：反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性； 反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。 知识点二 半反应 氧化还原反应的本质是反应物之间的电子转移，任何氧化还原反应都可以拆成一种物质失去电子而另一种物质获得电子的氧化反应和还原反应。这两个反应分别是氧化还原反应的一半，称为半反应。例如， Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 可以拆成如下两个半反应： Zn — 2e= Zn2+（氧化反应） Cu2+ + 2e- = Cu（还原反应） 半反应是用电子把同一元素的两种价态联系起来的反应，上述两个式子为该氧化还原反应的半反应式。氧化还原反应本质上是两个半反应之间竞争电子的反应。 书写半反应式时，除了应该考虑在反应中存在电子转移的元素所在的物质得失电子的情况外，还必须考虑这些元素形成的物质在溶液中的主要存在形式，应该遵循离子方程式的书写要求。 知识点三 氧化还原反应的配平 1．配平原则 简单的氧化还原反应的化学方程式可以用观察的方法来配平。复杂的则要用电子转移或化合价升降来配平，原则是氧化剂和还原剂得失电子的总数相等，具体表现为元素的化合价升高和降低的总数相等。 示例：配平以下离子方程式。 配平步骤： ① 标出化合价有变化的元素，以元素化合价升高和降低总数相等为原则，乘以适当的系数。 MnO4- + Fe2+ + H+ → Mn2+ + Fe3+ + H2O 2—7 = —5 × 1 3—2 = 1 × 5 +7 +2 +2 +3 ② 配平氧化剂、还原剂、还原产物和氧化产物。 1 MnO4- + 5 Fe2+ + H+ → 1 Mn2+ + 5 Fe3+ + H2O ③ 配平其他物质。 1 MnO4- + 5 Fe2+ +8 H+ → 1 Mn2+ + 5 Fe3+ + 4H2O 2．氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤 （1）、一般方法：化合价升降法。 （2）、步骤：标变价、找变化、求总数、配系数。即 ① 标出变化元素化合价的始态和终态:   C + HNO3（浓）=NO2 + CO2 + H2O 分析：标变价 C (0) + HN (+5)O3（浓）= N (+4)O2 ↑+ C (+4)O2 ↑+ H2O ② 找变化:  始态     终态    变化的总价数 = 变化 × 系数          C (0) + HN (+5)O3（浓）= N (+4)O2 ↑+ C (+4)O2 ↑+ H2O 即:N元素化合价由+5到+4 ，变化的价数为（5-4）=1，C元素化合价由0到+4 ，变化的价数为（4-0）=4[若为负价则用大数减小数（带符号相加减）] 最小公倍数=4×1=4 注：假设以上变化均以正价表示，其中(b-a)×(d-c) 为最小公倍数。 ③ 将    上的系数，分别填在还原剂和氧化剂化学式的前面作为系数； ④配系数:用观察法配平其它元素    C 的系数为  1   HNO3的系数为  4   ，用观察法将其它系数配平 ⑤ 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律（离子方程式还要看是否符合电荷守恒） 经检查满足质量守恒定律,配平后的化学方程式为： C + 4 HNO3（浓） = 4 NO2 ↑+ CO2 ↑+ 2 H2O 教材习题02（P88） 2. 将少量氯气通入某溶液一段时间，溶液颜色逐渐变深，则该溶液不可能 是下列溶液中的（　　）。 （A） 氢氧化钾溶液 （B） 碘化钾溶液 （C） 氯化亚铁溶液 （D） 溴化钾溶 解题方法 首先要会写出四个反应； 其次要会分析出每种产物，且每种产物在溶液中的颜色。 【答案】D 教材习题05（P88） 5. 肼（N2H4）可作为火箭的燃料，NO2为氧化剂，写出两者反应的化学方程式（产物为N2和H2O）。为什么我们常常会看到火箭的尾部喷出棕红色的“烟雾”？ 解题方法 肼和二氧化氮反应会生成氮气和水，化学方程式为:2N2H4+2NO23N2+ 4H2O；二氧化氮是一种棕红色的气体，看到的红色烟雾是火箭刚点火时没有被燃尽，扩散到空中的红棕色二氧化氮。 【答案】2N2H4+2NO23N2+ 4H2O；红色烟雾是火箭刚点火时没有被燃尽，扩散到空中的红棕色二氧化氮。 考点一 氧化反应和还原反应 1．已知反应：Co2O3＋6HCl(浓)=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O 。下列说法正确的是 A．HCl是氧化剂 B．Cl2被氧化，发生氧化反应 C．还原性：CoCl2 > HCl D．CoCl2是还原产物 【答案】D 【分析】反应Co2O3＋6HCl(浓)=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O，钴元素化合价由+3价降低到+2价，即Co2O3作氧化剂；HCl中氯元素化合价由-1价升高到0价，即HCl作还原剂，据此回答。 【解析】A．由分析知HCl作还原剂，A错误； B．HCl中氯元素化合价由-1价升高到0价，被氧化，发生氧化反应，Cl2属于氧化产物，B错误； C．因还原剂的还原性大于还原产物，所以还原性HCl> CoCl2，C错误； D．Co2O3中钴元素化合价由+3价降低到+2价，发生还原反应，即CoCl2是还原产物，D正确； 故选D。 2．下列变化中要加入还原剂才能实现的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．的转化过程中钠元素化合价升高，发生氧化反应，需要加入氧化剂，故不选A； B．的转化过程中元素化合价并未改变，属于非氧化还原反应，故不选B； C．锰元素化合价升高，发生氧化反应，应加入氧化剂，故不选C； D．的转化过程中Fe元素化合价降低被还原，需要加入还原剂才能实现，故选D； 选D。 3．据以下反应(① ；② 判断 的氧化性，从强到弱的顺序为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】①中Cu元素的化合价降低，则CuCl2为氧化剂，FeCl2是氧化产物，氧化性Cu2+＞Fe2+；②中Fe元素的化合价由+3价降低为+2价，则FeCl3为氧化剂，CuCl2是氧化产物，氧化性Fe3+＞Cu2+；则各粒子氧化性由强到弱的顺序为Fe3+＞Cu2+＞Fe2+； 答案选A。 4．氢化钠可在野外用作生氢剂，其反应原理为。下列说法正确的是 A．是氧化产物 B．该反应属于置换反应 C．该条件下氧化性： D．若该反应中有电子转移，则生成 【答案】C 【分析】反应中，NaH中的H从-1价升高到0价，H2O中的H部分从+1降低到0价，部分价态不变生成NaOH。 【解析】A．该反应中，既不是氧化产物，也不是还原产物，A项错误； B．反应物中没有单质，不属于置换反应，B项错误； C．反应中作氧化剂，H2是氧化产物，也是还原产物，则该条件下的氧化性大于，C项正确； D．据分析，反应中每转移电子生成，D项错误。 故选C。 考点二 半反应 5．下列有关氧化还原反应的叙述，正确的是 A．“蜡炬成灰泪始干”中“蜡炬成灰”过程中只发生了物理反应 B．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 C．氧化还原反应本质上是两个半反应之间竞争电子的反应 D．向CuSO4溶液中通入H2S气体，生成黑色沉淀，此过程中发生了氧化还原反应 【答案】C 【解析】A．“蜡炬成灰”过程中涉及蜡烛燃烧，发生了氧化还原反应，A错误； B．有单质参加或有单质生成的化学反应不一定是氧化还原反应，例如同素异形体之间的转化， B错误； C．一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如Fe+Cu2+=Fe2++Cu的拆写结果是：氧化反应为Fe-2e-=Fe2+；还原反应为Cu2++2e-=Cu，氧化还原反应本质上是电子转移的反应，是两个半反应之间竞争电子的反应，C正确； D．向CuSO4溶液中通入H2S气体，生成黑色沉淀CuS和硫酸，此过程中元素化合价不变，不是氧化还原反应，D错误； 故答案为：C。 6．在氧化还原反应中，氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知： ①半反应式： ②五种物质：、、、、 ③(未配平) 下列判断错误的是 A．①中半反应在原电池中可作为负极反应 B．②中五种物质中能使①顺利发生的物质为 C．是反应③的一个半反应 D．几种物质的氧化性强弱顺序为 【答案】C 【解析】A．①中半反应式失去电子，为氧化反应，故A正确； B．②中五种物质中氧化剂可得到电子，则能使①顺利发生的物质为Fe2（SO4）3，故B正确； C．Mn元素的化合价降低、Fe元素的化合价升高，由电子、电荷及原子守恒可知MnO+5e-+8H+═Mn2++4H2O是反应③的一个半反应，故C错误； D．氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性强弱顺序为：，故D正确； 故选：C。 7．有时候，将氧化还原反应方程式拆开写成两个“半反应”。下面是一个“半反应”式：_____+____H++____e-=_____Mn2++____H2O，该反应方程式的配平化学计量数是 A．1，8，4，1，4 B．2，16，5，2，8 C．1，6，5，1，3 D．1，8，5，1，4 【答案】D 【解析】反应中中Mn从+7价降低到+2价，则需要得5个电子，依据反应前后电荷守恒，则需要8个H+，再依据反应前后原子个数，“半反应”式为+8H++5e-=1Mn2++4H2O，故选：D。 考点三 氧化还原反应的配平 8．“雨过天晴云破处”“千峰碧波翠色来”描写了汝窑青瓷之美，青瓷在瓷化过程中发生反应：FeCO3+O2→Fe2O3+CO2(未配平)，配平后CO2的计量数为 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】D 【解析】1molFeCO3失1mol电子，1mol O2得4mol电子，根据得失电子守恒及元素守恒得反应方程式为：，配平后CO2的计量数为4，故D正确； 故选：D。 9．神舟十七号飞船的天线用钛镍记忆合金制造，工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)过程发生反应：FeTiO3+C+Cl2→TiCl4+FeCl3+CO(未配平)。下列说法正确的是 A．C是氧化剂 B．TiCl4是氧化产物 C．生成3molCO时反应转移6mol电子 D．配平后C和Cl2的化学计量数之比为6∶7 【答案】D 【解析】A．反应中C的化合价由0价升高到+2价，被氧化，故C是还原剂，A错误； B．反应中Cl的化合价由0价升高到-1价，被还原生成还原产物TiCl4，B错误； C．根据得失电子守恒配平方程式为2FeTiO3+6C+7Cl2=2TiCl4+2FeCl3+6CO，生成3molCO时转移7mol电子，C错误； D．反应中C的化合价由0价升高为+2价，C为还原剂，FeTiO3中Fe元素的化合价由+2升高到+3价，做还原剂，Cl2为氧化剂，根据得失电子守恒配平方程式为2FeTiO3+6C+7Cl2=2TiCl4+2FeCl3+6CO，C和Cl2的化学计量数之比为6∶7，D正确； 故答案为：D。 10．用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NOx)转化为无害物质。常温下，将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce(SO4)3的混合溶液中，其转化过程如图所示。下列说法错误的是 A．反应过程中2mol H2能转化30gNO B．反应I的离子反应方程式为 C．反应II中氧化剂与Ce3+的个数之比为1：2 D．反应过程中混合溶液内Ce3+和Ce4+离子的总数一定保持不变 【答案】A 【分析】根据图示分析，反应I：；反应Ⅱ：。 【解析】A．，根据关系，可转化2molNO，质量为60g，A选项描述错误，A符合题意； B．根据分析，反应I的离子反应方程式为，B选项描述正确，B不符合题意； C．根据分析，反应Ⅱ的离子反应方程式为，为氧化剂，为还原剂，氧化剂与的个数之比为1：2，C选项描述正确，C不符合题意； D．总反应式为，反应过程中混合溶液内与离子的总数一定保持不变，D选项描述正确，D不符合题意； 故选A。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.进一步理解氧化还原反应的本质，能辨识氧化产物和还原产物 2.知道氧化还原反应中电子得失守恒规律，能运用此规律正确配平氧化还原反应方程式 3.能比较物质的氧化性、还原性强弱，理解其与氧化还原反应发生方向的关系 4.能分析氧化还原反应的半反应并正确书写半反应 【学习重难点】 1. 氧化还原反应氧化性、还原性强弱比较 2. 氧化还原反应的配平 一、单选题 1．古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为 A．金()：“虽被火亦未熟” B．石硫黄()：“能化……银、铜、铁，奇物” C．蛎房：“煤饼烧蛎房成灰” D．石灰：“以水沃之，即热蒸而解” 【答案】B 【解析】A．Au在高温时难与O2反应，金表现出热稳定性，故不选A； B．S能与银、铜、铁反应生成其对应的硫化物，涉及到的方程式为：2Ag+S=Ag2S，Fe+S=FeS，2Cu+S=Cu2S，S的化合价均降低，硫作氧化剂，表现氧化性，故选B； C．CaCO3在高温下分解为CaO和CO2，此反应为非氧化还原反应，故不选C； D．CaO与H2O反应生成Ca(OH)2，此反应为非氧化还原反应，故不选D； 选B。 2．氯气是一种重要的工业原料。工业上利用下列反应来检查氯气管道是否漏气：。下列说法错误的是 A．的结构式为 B．该反应中是还原产物 C．反应中只显还原性 D．生成时转移0.3mol电子 【答案】C 【解析】A．的结构式为，故A正确； B．Cl元素化合价降低，被还原，Cl2为氧化剂，所以NH4Cl是还原产物，故B正确； C．反应中NH3中氮元素是-3价处于最低价态，部分显还原性，同时与氯化氢反应生成氯化铵，故C错误； D．N元素化合价由-3价升高到0价，则生成1molN2时有6mol电子转移，生成1.4g N2物质的量为0.05mol，转移×6=0.3mol电子，故D正确； 故选C。 3．下列变化需要加入还原剂才能实现的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．，铜元素化合价升高发生氧化反应，需加入氧化剂才能实现，故不选A；     B．，氯元素化合价降低发生还原反应，需要加入还原剂才能实现，故选B； C．，元素化合价不变，属于非氧化还原反应，故不选C； D．，氮元素化合价升高发生氧化反应，需加入氧化剂才能实现，故不选D； 选B。 4．已知下列三个反应可以进行：①；②；③。下列结论正确的是 A．氧化性： B．还原性： C．反应无法发生 D．反应①中发生了氧化反应 【答案】C 【分析】三个离子反应方程式：2W-+X2=2X-+W2；2Y-+W2=2W-+Y2；2X-+Z2=2Z-+X2，根据化合价升降判断出氧化剂氧化产物，①氧化剂X2的氧化性大于氧化产物W2；②氧化剂W2的氧化性大于氧化产物Y2；③氧化剂Z2的氧化性大于氧化产物X2；所以氧化性强弱顺序为Z2＞X2＞W2＞Y2；单质的氧化性越强，其阴离子还原性越弱，所以还原性：Z-＜X-＜W-＜Y-； 【解析】A．由上述分析可知，氧化性：，故A错误； B．由上述分析可知，还原性：，故B错误； C．反应2Z-+Y2=2Y-+Z2中氧化性：Y2＞Z2，与已知反应的氧化性不同，所以不能发生，故C正确； D．反应①中的化合价降低，发生了还原反应，故D错误； 答案选C。 5．有下列氧化还原反应： ①      ② ③ 根据上述反应可判断下列说法错误的是 A．反应①中氧化产物与还原产物的质量比为2：1 B．还原性顺序为 C．氧化性顺序为 D．推测能发生 【答案】B 【解析】A．反应中，SO2中S元素化合价降低得到还原产物，H2S中S元素化合价升高得到氧化产物，根据得失电子守恒可知，氧化产物与还原产物的质量比为2∶1，故A正确； B．反应①中，H2S是还原剂，S是还原产物，还原性：H2S>S，反应②中SO2是还原剂，Fe2+是还原产物，还原性：SO2>Fe2+，故B错误； C．反应①中，SO2是氧化剂，S是氧化产物，氧化性：SO2>S，反应②中Fe3+是氧化剂，SO2是还原剂，氧化性：Fe3+>SO2，反应③中Cl2是氧化剂，Fe3+是氧化产物，氧化性：Cl2>Fe3+；综上，氧化性：，故C正确； D．由C项可知，氧化性：，反应中中Fe3+的氧化性大于S，符合上述顺序，能发生，故D正确； 答案选B。 6．工业制备锰(Mn)单质的过程中会产生高浓度。酸性条件下，用进行脱硫处理的原理如下图所示：以下列说法中，错误的是 A．上述过程中、可以循环使用 B．反应1的离子方程式为： C．脱硫的最终产物为 D．由反应1和反应2可知：氧化性 【答案】C 【解析】A．反应1中Fe2+被氧化为Fe3+，反应2中Fe3+被还原为Fe2+，则上述过程中Fe2+、Fe3+可以循环使用，A正确； B．由图知：反应1的离子方程式为：，B正确； C．由图知， 脱硫总反应为二氧化硫与二氧化锰发生氧化还原反应，最终产物为MnSO4，C不正确； D．根据反应1中MnO2为氧化剂，Fe3+为氧化产物，可得氧化性：MnO2>Fe3+，反应2中Fe3+为氧化剂，为氧化产物，可得氧化性：Fe3+>，故氧化性，D正确； 答案选C。 7．已知下列三个氧化还原反应：①2FeCl3+2KI =2FeCl2+2KCl+I2 ；②2FeCl2+Cl2=2FeCl3 ；③2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。若溶液中Cl−、Fe2+与I−共存，要除去I−而又不影响Cl−、Fe2+，可加入的试剂是 A．I2 B．KMnO4 C．FeCl3 D．HCl 【答案】C 【分析】由信息可知，氧化性由强至弱的顺序为：，还原性由强至弱的顺序为，据此回答。 【解析】A．I2氧化性弱于，无法氧化I−，A错误； B．KMnO4的氧化性很强，可将Cl−、Fe2+与I− 氧化，B错误； C．FeCl3能氧化除去I−而又不影响Cl−、Fe2+，C正确； D．HCl作为酸，仅提供和，不参与氧化反应，D错误； 故选C。 8．常温下，高铜酸钠是一种黑色难溶于水的固体，有强氧化性，在中性或碱性溶液中稳定存在，在溶液中可用氧化制得。下列说法错误的是 A．中为价 B．制备高铜酸钠时，理论上消耗氧化剂与还原剂的物质的量之比为 C．在碱性条件下有强氧化性 D．-参加反应转移 【答案】D 【解析】A．NaCuO2中Na元素的化合价为+1价、O元素的化合价为-2价，根据化合物中各元素化合价的代数和为0，可知Cu元素的化合价为＋3价，A正确； B．该反应中Cu元素化合价由反应前Cu单质的0价变为反应后NaCuO2中的+3价、Cl元素化合价由反应前NaClO中的＋1价变为反应后NaCl中的-1价，则Cu是还原剂、NaClO是氧化剂，NaCuO2是氧化产物、NaCl是还原产物，因此氧化剂和还原剂的物质的量的比为3：2，B正确； C．在溶液中可用氧化制得高铜酸钠，在碱性条件下有强氧化性，C正确； D．1个ClO-参加反应转移电子个数=1×[+1-(-1) ]=2，所以1 mol ClO-参加反应转移2 mol电子，D错误； 答案选D。 9．可以作为水溶液中歧化反应的催化剂，如图所示为可能的催化过程。下列说法不正确的是 A．反应ⅰ、ⅱ均为氧化还原反应 B．反应ⅰ、ⅱ转移电子的物质的量相同时，消耗的的物质的量之比为1：2 C．总反应的离子方程式为 D．反应制得，至少投入 【答案】D 【解析】A．反应，反应ⅱ．， 分析可知，反应i、ii均为氧化还原反应，故A正确； B．反应，电子转移4mol，消耗二氧化硫1mol，反应ⅱ．，电子转移2mol消耗二氧化硫1mol，反应i、ⅱ转移电子的物质的量相同时，消耗的的物质的量之比为1：2，故B正确； C．水溶液中歧化反应，则硫元素的化合价既升高，又降低，发生反应的方程式为，故C正确； D．反应过程分析可知，反应制得，至少投入，故D错误； 故选：D。 10．已知反应：，NA为阿伏加德罗常数的值，若消耗96 gFeS2，下列叙述错误的是 A．转移的电子数为8.8NA B．消耗的氧化剂分子数为2.2NA C．氧化产物的物质的量共1.6 mol D．生成SO2的体积为35.84 L(标准状况) 【答案】C 【分析】的物质的量是。根据反应方程式可知：每反应消耗，反应过程中会消耗，反应产生、，反应过程中转移电子，然后根据反应消耗的的物质的量进行有关计算。 【解析】A．根据分析，反应中转移电子，消耗，反应中转移的电子的物质的量为：，则转移的电子数目是，A正确； B．在该反应中，为还原剂，为氧化剂，每反应消耗，同时反应消耗，反应消耗 ，反应消耗的物质的量是，则反应消耗的氧化剂分子数为，B正确； C．、既是氧化产物也是还原产物，根据方程式可知：每消耗，反应过程中会消耗，同时产生、，反应产生的氧化产物的物质的量是，有反应，则产生的氧化产物的物质的量是n(氧化产物)=，C错误； D．根据方程式计量系数，消耗，生成二氧化硫，在标准状况下，其体积为：，D正确； 故选C。 11．已知氯气和NaOH溶液在一定温度下能发生反应：，。某温度下，将氯气通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO和的混合溶液，经测定与的个数比为1:1，则氯气与氢氧化钠反应时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 A．3:11 B．11:3 C．1:3 D．3:1 【答案】C 【解析】 Cl2生成ClO-和ClO是被氧化的过程，化合价由0价身高为+1价和+5价，Cl2生成Cl-是被还原的过程，化合价由0价降低为-1价； 假设反应后溶液中有ClO-的个数为x，的个数也为x，ClO-和为氧化产物，共2x个；ClO-和共失去电子的个数为x+x×5=6x，Cl2转化为Cl-，得到1个电子，由得失电子守恒可知，生成Cl-是还原产物，有6x个，个数比等于物质的量之比，故氧化产物和还原产物的物质的量之比为2x：6x=1:3，答案选C。 12．在氧化还原反应中，氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知： ①半反应式： ②五种物质：、、、、KI ③(未配平) 下列判断正确的是 A．①中半反应式发生的是还原反应 B．②中五种物质中能使①顺利发生的物质为 C．是反应③的一个半反应 D．几种物质的氧化性强弱顺序为 【答案】B 【解析】A． 氧化亚铜失电子，①中半反应式发生的是氧化反应，故A错误； B． ②中五种物质中能使①顺利发生的物质是氧化性最强的，故B正确； C． 反应③是酸性条件下发生的反应，故C错误； D． 铁离子的氧化性强于铜离子，几种物质的氧化性强弱顺序为，故D错误； 故选B。 二、填空题 13．I．据化学反应：，回答下列问题。 (1)用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目： 。 (2)该反应中，氧化产物是 ，还原产物是 。 (3)每生成1分子，转移的电子数为 个，被氧化的HCl的分子数为 个。 (4)写出该反应的离子方程式： 。 II．按要求回答下列问题。 (5)配平方程式并用单线桥标出电子转移方向和数目： 。 (6)该反应中，被还原的元素是 。 (7)氧化剂与还原剂的个数比是 。 Ⅲ．某一反应体系中有反应物和生成物共六种物质：、、、、KCl、KOH。已知在该反应中，的氧化性强于的氧化性。 (8)该反应中的还原剂是 。 (9)该反应中，发生还原反应的过程是 → 。 (10)写出该反应的化学方程式 。 【答案】(1) (2) Cl2 MnCl2 (3) 2 2 (4) (5) (6)碘 (7)5：1 (8) (9) KCl (10) 【解析】（1） 根据方程式可知Mn元素化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子。Cl元素化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，根据电子得失守恒、原子守恒可知反应中电子转移的方向和数目可表示为； （2）Cl化合价由-1价升高到0价，被氧化，故氧化产物为Cl2，Mn化合价由+7价降低到+2价，被还原，还原产物为MnCl2； （3）Cl化合价由-1价升高到0价，每生成1分子，转移的电子数为2个，被氧化的HCl的分子数为2个； （4）该反应的离子方程式：； （5） 反应中0价的碘的化合价升高为+5价，失去5个电子，0价的碘的化合价降低为-1价，得到1个电子，依据氧化还原反应得失电子守恒，二者最小公倍数为5，则碘化钾系数为5，碘酸钾系数为1，单质碘系数为3，依据原子个数守恒可知，KOH系数为6，碘系数为3，水系数为3，反应方程式：3I2+6KOH=3H2O +KIO3+5KI，用单线桥表示为：； （6）该反应中，0价的碘的化合价降低为-1价，被还原的元素是碘； （7）6个0价的碘原子中，有5个碘原子化合价降低，1个碘原子化合价升高，则氧化剂与还原剂的个数比是5：1； （8）的氧化性强于的氧化性，做氧化剂，KCl做还原产物，作氧化产物，做还原剂； （9）该反应中，发生还原反应的过程是→KCl； （10）该反应的化学方程式：； 14．回答下列问题。 (1)已知具有氧化性，与氨气加热反应的产物中含有两种单质。写出在加热条件下和反应的化学方程式： 。 (2)在组成的一个氧化还原反应体系中，发生的反应过程。将以上物质组成一个正确的离子方程式，并用单线桥标出其电子转移的方向和数目： 。 (3)与和的混合溶液作用，是一种制备理想的绿色水处理剂的方法，写出该反应的化学方程式： 。 (4)可用于实验室制，若不加催化剂，时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为，写出该反应的化学方程式： 。 (5)某地污水中有机污染物的主要成分是三氯乙烯，向该污水中加入(还原产物为)溶液可将其中的三氯乙烯除去，氧化产物只有，写出该反应的化学方程式： 。 (6)我国稀土资源丰富，氟化镨常用于电弧碳棒添加剂。工业上采用方镨矿(主要成分，难溶于水)制备氟化镨的工艺流程如图所示： 已知：。 ①步骤I为“溶浸除硫”，反应后镨元素以形式存在，则反应的离子方程式为 。 ②写出步骤Ⅲ“转化”过程的化学方程式： 。 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) (6) 【解析】（1）已知具有氧化性，能够和氨气反应生成两种单质，则在加热条件下和反应的化学方程式为，答案：； （2） 被还原为，则应该有被氧化为，反应的离子方程式与电子转移情况为，答案：； （3）与和的混合液作用生成，铁元素化合价升高，氯元素化合价降低，得到氯化钠：，答案：； （4）若不加催化剂，时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐也是钾盐，且阴阳离子个数比为，生成时氯元素化合价降低，由变为，则另一部分氯元素化合价升高为得到，结合电子守恒、元素质量守恒可知反应为，答案：； （5）污水中加入（还原产物为）溶液可将其中的三氯乙烯除去，氧化产物只有，则氯元素转化为，结合元素质量守恒可知，同时生成，反应为，答案：； （6）①由已知得，步骤I为“溶浸除硫”，镨元素以形式存在，则反应的离子方程式为； ②向晶体中加入溶液充分反应，得到，“转化”过程的化学方程式为，答案：、。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第12讲 氧化还原反应 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点一 氧化反应和还原反应 1．从化合价升降的角度分析： 反应物所含元素化合价 的反应是氧化反应，而化合价降低的反应是 反应。 2．从反应中电子转移的角度分析： 把失去电子的物质称为 剂，发生 反应，其产物称为 产物； 电子的物质称为氧化剂，发生 反应，其产物称为 产物；整个反应中还原剂 电子的总数和 剂得到电子的总数相等。 3．氧化还原反应自发进行的方向，总是由氧化性较 的氧化剂与 性较强的还原剂反应，生成还原性较 的还原产物和氧化性较弱的 产物。 4．常见的氧化剂和还原剂 （1） 剂：O2，O3，X2， KMnO4，K2Cr2O7，H2SO4， Na2O2，H2O2， HNO3，Fe3+，HClO，H2SO4(浓) （2） 剂： C，H2，H2S，FeSO4，Na2SO3，CO，I- 5．氧化性和还原性强弱的比较 （1）根据氧化还原反应发生的规律来判断：氧化还原反应可用如下式子表示： ( → ) 规律：反应物中氧化剂的氧化性 于生成物中氧化产物的氧化性； 反应物中还原剂的还原性 于生成物中还原产物的还原性。 知识点二 半反应 氧化还原反应的本质是反应物之间的 转移，任何氧化还原反应都可以拆成一种物质 电子而另一种物质 电子的氧化反应和还原反应。这两个反应分别是氧化还原反应的一半，称为半反应。例如， Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 可以拆成如下两个半反应： Zn — 2e= Zn2+（氧化反应） Cu2+ + 2e- = Cu（还原反应） 半反应是用 把同一元素的两种 联系起来的反应，上述两个式子为该氧化还原反应的半反应式。氧化还原反应本质上是两个半反应之间竞争 的反应。 书写半反应式时，除了应该考虑在反应中存在电子转移的元素所在的物质得失电子的情况外，还必须考虑这些元素形成的物质在溶液中的主要 ，应该遵循离子方程式的书写要求。 知识点三 氧化还原反应的配平 1．配平原则 简单的氧化还原反应的化学方程式可以用 的方法来配平。复杂的则要用电子 或化合价升降来配平，原则是氧化剂和还原剂得失电子的总数 ，具体表现为元素的化合价升高和降低的 相等。 示例：配平以下离子方程式。 配平步骤： ① 标出化合价有变化的元素，以元素化合价升高和降低总数相等为原则，乘以适当的系数。 MnO4- + Fe2+ + H+ → Mn2+ + Fe3+ + H2O 2—7 = —5 × 1 3—2 = 1 × 5 +7 +2 +2 +3 ② 配平氧化剂、还原剂、还原产物和氧化产物。 1 MnO4- + 5 Fe2+ + H+ → 1 Mn2+ + 5 Fe3+ + H2O ③ 配平其他物质。 1 MnO4- + 5 Fe2+ +8 H+ → 1 Mn2+ + 5 Fe3+ + 4H2O 2．氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤 （1）、一般方法：化合价升降法。 （2）、步骤：标变价、找变化、求总数、配系数。即 ① 标出变化元素化合价的始态和终态:   C + HNO3（浓）=NO2 + CO2 + H2O 分析：标变价 C (0) + HN (+5)O3（浓）= N (+4)O2 ↑+ C (+4)O2 ↑+ H2O ② 找变化:  始态     终态    变化的总价数 = 变化 × 系数          C (0) + HN (+5)O3（浓）= N (+4)O2 ↑+ C (+4)O2 ↑+ H2O 即:N元素化合价由+5到+4 ，变化的价数为（5-4）=1，C元素化合价由0到+4 ，变化的价数为（4-0）=4[若为负价则用大数减小数（带符号相加减）] 最小公倍数 注：假设以上变化均以正价表示，其中(b-a)×(d-c) 为最小公倍数。 ③ 将    上的系数，分别填在还原剂和氧化剂化学式的前面作为系数； ④配系数:用观察法配平其它元素    C 的系数为     HNO3的系数为      ，用观察法将其它系数配平 ⑤ 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律（离子方程式还要看是否符合电荷守恒） 经检查满足质量守恒定律,配平后的化学方程式为： C + 4 HNO3（浓） = 4 NO2 ↑+ CO2 ↑+ 2 H2O 教材习题02（P88） 2. 将少量氯气通入某溶液一段时间，溶液颜色逐渐变深，则该溶液不可能 是下列溶液中的（　　）。 （A） 氢氧化钾溶液 （B） 碘化钾溶液 （C） 氯化亚铁溶液 （D） 溴化钾溶 解题方法 首先要会写出四个反应； 其次要会分析出每种产物，且每种产物在溶液中的颜色。 【答案】 教材习题05（P88） 5. 肼（N2H4）可作为火箭的燃料，NO2为氧化剂，写出两者反应的化学方程式（产物为N2和H2O）。为什么我们常常会看到火箭的尾部喷出棕红色的“烟雾”？ 解题方法 肼和二氧化氮反应会生成氮气和水，化学方程式为:2N2H4+2NO23N2+ 4H2O；二氧化氮是一种棕红色的气体，看到的红色烟雾是火箭刚点火时没有被燃尽，扩散到空中的红棕色二氧化氮。 【答案】 考点一 氧化反应和还原反应 1．已知反应：Co2O3＋6HCl(浓)=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O 。下列说法正确的是 A．HCl是氧化剂 B．Cl2被氧化，发生氧化反应 C．还原性：CoCl2 > HCl D．CoCl2是还原产物 2．下列变化中要加入还原剂才能实现的是 A． B． C． D． 3．据以下反应(① ；② 判断 的氧化性，从强到弱的顺序为 A． B． C． D． 4．氢化钠可在野外用作生氢剂，其反应原理为。下列说法正确的是 A．是氧化产物 B．该反应属于置换反应 C．该条件下氧化性： D．若该反应中有电子转移，则生成 考点二 半反应 5．下列有关氧化还原反应的叙述，正确的是 A．“蜡炬成灰泪始干”中“蜡炬成灰”过程中只发生了物理反应 B．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 C．氧化还原反应本质上是两个半反应之间竞争电子的反应 D．向CuSO4溶液中通入H2S气体，生成黑色沉淀，此过程中发生了氧化还原反应 6．在氧化还原反应中，氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知： ①半反应式： ②五种物质：、、、、 ③(未配平) 下列判断错误的是 A．①中半反应在原电池中可作为负极反应 B．②中五种物质中能使①顺利发生的物质为 C．是反应③的一个半反应 D．几种物质的氧化性强弱顺序为 7．有时候，将氧化还原反应方程式拆开写成两个“半反应”。下面是一个“半反应”式：_____+____H++____e-=_____Mn2++____H2O，该反应方程式的配平化学计量数是 A．1，8，4，1，4 B．2，16，5，2，8 C．1，6，5，1，3 D．1，8，5，1，4 考点三 氧化还原反应的配平 8．“雨过天晴云破处”“千峰碧波翠色来”描写了汝窑青瓷之美，青瓷在瓷化过程中发生反应：FeCO3+O2→Fe2O3+CO2(未配平)，配平后CO2的计量数为 A．1 B．2 C．3 D．4 9．神舟十七号飞船的天线用钛镍记忆合金制造，工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)过程发生反应：FeTiO3+C+Cl2→TiCl4+FeCl3+CO(未配平)。下列说法正确的是 A．C是氧化剂 B．TiCl4是氧化产物 C．生成3molCO时反应转移6mol电子 D．配平后C和Cl2的化学计量数之比为6∶7 10．用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NOx)转化为无害物质。常温下，将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce(SO4)3的混合溶液中，其转化过程如图所示。下列说法错误的是 A．反应过程中2mol H2能转化30gNO B．反应I的离子反应方程式为 C．反应II中氧化剂与Ce3+的个数之比为1：2 D．反应过程中混合溶液内Ce3+和Ce4+离子的总数一定保持不变 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.进一步理解氧化还原反应的本质，能辨识氧化产物和还原产物 2.知道氧化还原反应中电子得失守恒规律，能运用此规律正确配平氧化还原反应方程式 3.能比较物质的氧化性、还原性强弱，理解其与氧化还原反应发生方向的关系 4.能分析氧化还原反应的半反应并正确书写半反应 【学习重难点】 1. 氧化还原反应氧化性、还原性强弱比较 2. 氧化还原反应的配平 一、单选题 1．古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为 A．金()：“虽被火亦未熟” B．石硫黄()：“能化……银、铜、铁，奇物” C．蛎房：“煤饼烧蛎房成灰” D．石灰：“以水沃之，即热蒸而解” 2．氯气是一种重要的工业原料。工业上利用下列反应来检查氯气管道是否漏气：。下列说法错误的是 A．的结构式为 B．该反应中是还原产物 C．反应中只显还原性 D．生成时转移0.3mol电子 3．下列变化需要加入还原剂才能实现的是 A． B． C． D． 4．已知下列三个反应可以进行：①；②；③。下列结论正确的是 A．氧化性： B．还原性： C．反应无法发生 D．反应①中发生了氧化反应 5．有下列氧化还原反应： ①      ② ③ 根据上述反应可判断下列说法错误的是 A．反应①中氧化产物与还原产物的质量比为2：1 B．还原性顺序为 C．氧化性顺序为 D．推测能发生 6．工业制备锰(Mn)单质的过程中会产生高浓度。酸性条件下，用进行脱硫处理的原理如下图所示：以下列说法中，错误的是 A．上述过程中、可以循环使用 B．反应1的离子方程式为： C．脱硫的最终产物为 D．由反应1和反应2可知：氧化性 7．已知下列三个氧化还原反应：①2FeCl3+2KI =2FeCl2+2KCl+I2 ；②2FeCl2+Cl2=2FeCl3 ；③2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。若溶液中Cl−、Fe2+与I−共存，要除去I−而又不影响Cl−、Fe2+，可加入的试剂是 A．I2 B．KMnO4 C．FeCl3 D．HCl 8．常温下，高铜酸钠是一种黑色难溶于水的固体，有强氧化性，在中性或碱性溶液中稳定存在，在溶液中可用氧化制得。下列说法错误的是 A．中为价 B．制备高铜酸钠时，理论上消耗氧化剂与还原剂的物质的量之比为 C．在碱性条件下有强氧化性 D．-参加反应转移 9．可以作为水溶液中歧化反应的催化剂，如图所示为可能的催化过程。下列说法不正确的是 A．反应ⅰ、ⅱ均为氧化还原反应 B．反应ⅰ、ⅱ转移电子的物质的量相同时，消耗的的物质的量之比为1：2 C．总反应的离子方程式为 D．反应制得，至少投入 10．已知反应：，NA为阿伏加德罗常数的值，若消耗96 gFeS2，下列叙述错误的是 A．转移的电子数为8.8NA B．消耗的氧化剂分子数为2.2NA C．氧化产物的物质的量共1.6 mol D．生成SO2的体积为35.84 L(标准状况) 11．已知氯气和NaOH溶液在一定温度下能发生反应：，。某温度下，将氯气通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO和的混合溶液，经测定与的个数比为1:1，则氯气与氢氧化钠反应时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 A．3:11 B．11:3 C．1:3 D．3:1 12．在氧化还原反应中，氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知： ①半反应式： ②五种物质：、、、、KI ③(未配平) 下列判断正确的是 A．①中半反应式发生的是还原反应 B．②中五种物质中能使①顺利发生的物质为 C．是反应③的一个半反应 D．几种物质的氧化性强弱顺序为 二、填空题 13．I．据化学反应：，回答下列问题。 (1)用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目： 。 (2)该反应中，氧化产物是 ，还原产物是 。 (3)每生成1分子，转移的电子数为 个，被氧化的HCl的分子数为 个。 (4)写出该反应的离子方程式： 。 II．按要求回答下列问题。 (5)配平方程式并用单线桥标出电子转移方向和数目： 。 (6)该反应中，被还原的元素是 。 (7)氧化剂与还原剂的个数比是 。 Ⅲ．某一反应体系中有反应物和生成物共六种物质：、、、、KCl、KOH。已知在该反应中，的氧化性强于的氧化性。 (8)该反应中的还原剂是 。 (9)该反应中，发生还原反应的过程是 → 。 (10)写出该反应的化学方程式 。 14．回答下列问题。 (1)已知具有氧化性，与氨气加热反应的产物中含有两种单质。写出在加热条件下和反应的化学方程式： 。 (2)在组成的一个氧化还原反应体系中，发生的反应过程。将以上物质组成一个正确的离子方程式，并用单线桥标出其电子转移的方向和数目： 。 (3)与和的混合溶液作用，是一种制备理想的绿色水处理剂的方法，写出该反应的化学方程式： 。 (4)可用于实验室制，若不加催化剂，时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为，写出该反应的化学方程式： 。 (5)某地污水中有机污染物的主要成分是三氯乙烯，向该污水中加入(还原产物为)溶液可将其中的三氯乙烯除去，氧化产物只有，写出该反应的化学方程式： 。 (6)我国稀土资源丰富，氟化镨常用于电弧碳棒添加剂。工业上采用方镨矿(主要成分，难溶于水)制备氟化镨的工艺流程如图所示： 已知：。 ①步骤I为“溶浸除硫”，反应后镨元素以形式存在，则反应的离子方程式为 。 ②写出步骤Ⅲ“转化”过程的化学方程式： 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$