第4讲 氧化还原反应的基本概念和规律-【勤径学升】2026年高考化学一轮总复习教师用书Word

第4讲　氧化还原反应的基本概念和规律 1.理解氧化还原反应的本质是电子的转移。 2.知道常见的氧化还原反应，并能利用氧化还原反应等概念对常见反应进行分类和分析说明。 3.能从元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化。 考点1 氧化还原反应的基本概念 ➢ 对应学生用书P16 1.氧化还原反应及其概念间的关系 （1）本质和特征 （2）概念之间的关系 （3）氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系 2.电子转移的表示方法 请分别用双线桥法和单线桥法表示Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目： （1）双线桥法 （2）单线桥法 3.常见的氧化剂和还原剂 （1）常见氧化剂 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。如： （2）常见还原剂 常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如： （3）元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性 其中：Fe2＋、S主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。 易丨错丨易丨混 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 1.在氧化还原反应中，非金属单质不一定是氧化剂。 （ √ ） 2.氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。 （ × ） 3.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。 （ × ） 4.某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原。 （ × ） 5.工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应。 （ × ） 6.置换反应、化合反应都是氧化还原反应。 （ × ） 题组一　考查氧化还原反应中相关概念的理解 1.反应4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl可用于制备金属钛(Ti)。下列关于该反应的说法正确的是(　　) A.Na是氧化剂 B.TiCl4被氧化 C.Na失去电子 D.TiCl4发生氧化反应 解析　A.Na元素的化合价升高，失电子，则Na是还原剂，故A错误；B.Ti元素的化合价降低，则TiCl4被还原，故B错误；C.Na元素的化合价升高，失电子，故C正确；D.Ti元素的化合价降低，则TiCl4发生还原反应，故D错误。故选C。 答案　C 2．(2024·广西贺州昭平部分学校高三一模)某安全气囊装置如图所示，其气体发生剂主要含有NaN3、Fe2O3、NH4NO3等。已知产气时发生的反应为2NaN32Na＋3N2↑，该反应放出大量的热。下列说法错误的是(　　) A．NH4NO3中含有离子键和极性共价键 B．13 g NaN3参与分解反应转移的电子数为0.6NA C．NaN3在分解过程中既作氧化剂又作还原剂 D．Fe2O3作氧化剂，消耗生成的金属钠 解析　NH4NO3是由铵根离子和硝酸根离子构成的，含有离子键，还含有氮氢、氮氧极性共价键，A正确；反应中钠化合价由＋1变为0，电子转移关系为2NaN3～2e－，13 g NaN3(为0.2 mol)参与分解反应转移的电子数为0.2NA，B错误；NaN3在分解过程中钠化合价降低、氮化合价升高，故既作氧化剂又作还原剂，C正确；钠具有强还原性，会和氧化铁发生氧化还原反应，反应中Fe2O3作氧化剂，消耗生成的金属钠，D正确。 答案　B 题组二　考查氧化还原反应中电子转移的分析方法 3．下列氧化还原反应所标出的电子转移情况中没有错误的是(　　) 解析　Mn元素的化合价由＋4降低为＋2价，得到2e－，Cl元素的化合价由－1升高为0价，失去2×e－，故A正确；硝酸铵中铵根的N元素的化合价由－3升高为0价，失去5×3e－，硝酸铵中硝酸根的N元素的化合价由＋5降低为0价，得到3×5e－，故B错误；I元素的化合价由0降低为－1价，得到2×e－，S元素的化合价由＋4升高为＋6价，失去2e－，不是O元素失电子，故C错误；氯酸钾中的Cl元素的化合价由＋5降低为0价，得到5e－，HCl中Cl元素的化合价由－1升高为0价，失去5×e－，故D错误。 答案　A 4.已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑。 回答下列问题： (1)用“单线桥”标出电子转移的方向和数目：__________________________，氧化剂：________，还原剂：________。 (2)若生成标准状况下4.48 L H2，则转移电子的物质的量为________。 答案　(1) H2O　NaBH4 (2)0.2 mol “特殊物质”中元素的化合价 （OH）2 O（OH）2 PO4 LiPO4 K2O4 Cu Cl （OH）2Cl2 S3 H3O4 H3O3 NaO NaO2 NaO3 O2 O H4 O4 LiH2 Al K H2O4 Na2O3 Na K2O7 K2O4 Na2O5 考点2 氧化还原反应的强弱规律及价态 ➢ 对应学生用书P17 1.强弱规律 （1）氧化性是指得电子的性质（或能力），还原性是指失电子的性质（或能力），其强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。 （2）从元素的价态考虑 最高价态——只有氧化性，如：浓H2SO4、KMnO4等； 最低价态——只有还原性，如：金属单质、Cl－、S2－等； 中间价态——既有氧化性又有还原性，如：Fe2＋、S、Cl2等。 （3）氧化性、还原性强弱的比较方法 ①根据化学方程式判断 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根据反应条件及反应的剧烈程度判断 反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强。如：MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，2KMnO4＋16HCl（浓）2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，可判断氧化性：KMnO4＞MnO2。 ③根据相同条件下产物的价态高低判断 如2Fe＋3Cl22FeCl3；Fe＋SFeS，则氧化性：Cl2＞S。 ④依据金属、非金属的活动性顺序 （4）先后规律及应用 ①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：Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。 ②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－。 2.价态规律 （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“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和H2SO4反应，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＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O。 （3）应用 ①判断同种元素不同价态的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＋NaClO3NaCl＋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。 易丨错丨易丨混 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 1.强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应。 （ √ ） 2.元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼。 （ × ） 3.金属原子失电子数越多，金属的还原性越强。 （ × ） 4.向浓H2SO4中通入H2S气体，1mol浓H2SO4转移电子数可能是6NA，也可能是2NA。 （ × ） 5.1molKClO3与足量的浓盐酸反应，转移电子数为6NA。 （ × ） 6.SO2的还原性较强，而浓硫酸具有很强的氧化性，所以浓硫酸不能干燥SO2气体。 （ × ） 题组一　考查强弱规律及其应用 1.已知下列反应： 反应Ⅰ：Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O 反应Ⅱ：5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3 下列说法正确的是(　　) A.反应Ⅰ中HCl是氧化剂 B.反应Ⅱ中Cl2发生氧化反应 C.氧化性：Co2O3＞Cl2＞HIO3 D.还原性：CoCl2＞HCl＞I2 解析　反应Ⅰ中Cl元素的化合价部分升高，则HCl为还原剂，A错误；反应Ⅱ中Cl元素的化合价降低，则Cl2发生还原反应，B错误；由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，反应Ⅰ中氧化性：Co2O3＞Cl2，反应Ⅱ中氧化性：Cl2＞HIO3，则氧化性：Co2O3＞Cl2＞HIO3，C正确；由还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知，反应Ⅰ中还原性：HCl＞CoCl2，反应Ⅱ中还原性：I2＞HCl，故还原性：I2＞HCl＞CoCl2，D错误。故选C。 答案　C 2．(2023·湖北荆州期末)有下列氧化还原反应：①2I－＋Cl2===I2＋2Cl－；②2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；③2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；④2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，根据上述反应，判断下列结论正确的是(　　) A．要除去含有Fe2＋、Cl－和I－的混合溶液中的杂质离子I－，应加入过量的新制氯水 B．氧化性强弱顺序为MnO＞Cl2＞Fe3＋＞I2 C．Mn2＋是MnO的氧化产物，I2是I－的还原产物 D．在溶液中不可能发生反应：MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O 解析　①中Cl元素的化合价降低，I元素的化合价升高，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性：Cl2＞I2，同理可知氧化性： Fe3＋＞I2、Cl2＞Fe3＋、MnO＞Cl2，即氧化性强弱顺序为MnO＞Cl2＞Fe3＋＞I2，则要除去含有Fe2＋、Cl－和I－的混合溶液中的杂质离子I－，只能加三价铁溶液，不能加入过量的新制氯水，故A错误、B正确；④中Mn元素的化合价降低，则Mn2＋是MnO的还原产物，同理可知I2是 I－的氧化产物，故C错误；由氧化性强弱顺序可知，可能发生反应：MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，故D错误。 答案　B 题组二　考查价态规律的应用 3．下列说法正确的是(　　) A．KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O反应中氧化产物为Cl2，还原产物为KCl B．浓H2SO4具有强氧化性，浓H2SO4不能干燥SO2 C．H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为1∶1 D．NO2与NH3在一定条件下不可能发生反应 解析　A项，Cl2既是氧化产物又是还原产物；B项，浓H2SO4与SO2中S的化合价无中间价，二者不反应，可以用浓H2SO4干燥SO2；D项，NO2在一定条件下可以氧化NH3。 答案　C 4.氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOHKX＋KY（未配平），KX在一定条件下能自身反应：KXKY＋KZ（未配平，KY与KZ关系比为1∶3），以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯的化合价是 （　　） A.＋1 B.＋3 C.＋5 D.＋7 解析　反应：Cl2＋KOHKX＋KY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：KXKY＋KZ，可断定KY为KCl，化合价高低：Z中Cl＞X中Cl（均为正价）。假设KX中Cl为＋a价，KZ中Cl的化合价为＋b价，依据化合价守恒原理及KXKY＋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的化合价为＋5。 答案　C [对应学生用书P19] 1．(2024·高考山东卷)中国书画是世界艺术瑰宝，古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是(　　) A．竹管、动物尾毫→湖笔 B．松木→油烟→徽墨 C．楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D．端石→端砚 解析　A．湖笔，以竹管为笔杆，以动物尾毫为笔头制成，不涉及氧化还原反应，A不符合题意；B.松木中的C元素主要以有机物的形式存在，徽墨主要为C单质，存在元素化合价的变化，属于氧化还原反应，B符合题意；C.宣纸，以楮树皮为原料，得到纸浆纤维，从而制作宣纸，不涉及氧化还原反应，C不符合题意；D.端砚以端石为原料经过采石、选料、制璞、雕刻、磨光、配盒等步骤制成，不涉及氧化还原反应，D不符合题意。故选B。 答案　B 2.（2022·高考浙江卷）关于反应Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋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.1molNa2S2O3发生反应，转移4mol电子 解析　Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发生歧化反应生成硫和二氧化硫，化合价发生变化的只有S元素，硫酸的作用是提供酸性环境。A.H2SO4转化为硫酸钠和水，其中所含元素的化合价均未发生变化，故其没有发生还原反应，A说法不正确；B.Na2S2O3中的S的化合价为＋2，其发生歧化反应生成S（0价）和SO2（＋4价），故其既是氧化剂又是还原剂，B说法正确；C.该反应的氧化产物是SO2，还原产物为S，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1，C说法不正确；D.根据其中S元素的化合价变化情况可知，1molNa2S2O3发生反应，要转移2mol电子，D说法不正确。 答案　B 3.(2023·高考全国乙卷)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　明矾水解产生的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物，从而达到净水的目的，与氧化还原反应无关，A错误；撒盐可降低雪的熔点，使雪融化，未发生化学变化，与氧化还原反应无关，B错误；使用暖贴时，铁粉与空气中的O2发生氧化还原反应，C正确；荧光指示牌被照发光是由于电子的跃迁，与氧化还原反应无关，D错误。故选C。 答案　C 4．(2024·高考甘肃卷)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案，下列说法正确的是(　　) A．还原性：Ag>Cu>Fe B．按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol Ag C．反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋===Cu2＋＋4NH D．溶液①中的金属离子是Fe2＋ 解析　从实验方案可知，氨水溶解了氯化银，然后用铜置换出银，滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜和氯化铵的混合液，向其中加入铁、铁置换出铜，过滤出铜可以循环利用，并通入氧气可将亚铁离子氧化为铁离子。A.金属活动性越强，金属的还原性越强，而且由题中的实验方案能得到证明，还原性从强到弱的顺序为Fe＞Cu＞Ag，A不正确；B.由电子转移守恒可知，1 mol Fe可以置换1 mol Cu，而1 mol Cu可以置换2 mol Ag，因此，根据按上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag，B不正确；C.反应①中，氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵，该反应的离子方程式是[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋===Cu2＋＋4NH，C正确；D.向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁，铁置换出铜后生成Fe2＋，然后Fe2＋被通入的氧气氧化为Fe3＋，氯化铵水解使溶液呈酸性，在这个过程中，溶液中的氢离子参与反应，因此氢离子浓度减少促进了铁离子水解生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁存在沉淀溶解平衡，因此，溶液①中的金属离子是Fe3＋，D不正确。故选C。 答案　C 5.(2022·高考浙江1月选考)关于反应4CO2＋SiH44CO＋2H2O＋SiO2，下列说法正确的是(　　) A.CO是氧化产物 B.SiH4发生还原反应 C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 D.生成1 mol SiO2时，转移8 mol电子 解析　反应中碳元素化合价降低，CO是还原产物，A错误；SiH4中氢元素显－1价，反应后升高到＋1价，SiH4发生氧化反应，B错误；CO2为氧化剂，SiH4为还原剂，二者物质的量之比为4∶1，C错误；生成1 mol SiO2时，需要4 mol CO2参与反应，转移8 mol电子，D正确。故选D。 答案　D 学科网（北京）股份有限公司 $$