06 第1篇 第1部分 第1章 第4讲 氧化还原反应的概念与规律(基础课)-【高考DNA解码】2026年高考化学一轮总复习学生用书word

第4讲　氧化还原反应的概念与规律(基础课) 　1．了解氧化还原反应的特征和本质。　2．了解氧化还原反应的概念及其联系。　3．掌握电子转移的表示方法。　4．掌握常见的氧化剂、还原剂及其性质强弱。　5．理解氧化还原反应中的价态转化规律和反应先后规律及这些规律的应用。 　氧化还原反应的概念及其相互联系 1．氧化还原反应的本质和特征 2．氧化剂与还原剂 3．对立统一的氧化还原反应基本概念及关系 4．常见氧化剂和还原剂 (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： 5．电子转移的两种表示方法 (1)双线桥法：标变价―→画箭头―→标得失―→定数目。 示例，C与浓硫酸反应： _________________________________________________________________。 (2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得到”“失去”字样。 示例，Cu与浓硝酸反应： _____________________________________________________。 6．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 分析下列四个化学反应： A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ B．2HClO2HCl＋O2↑ C．4NH3＋5O24NO＋6H2O D．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 E．3O22O3 其中属于区域“1”的是_____(填字母，下同)，属于区域“2”的是____，属于区域“3”的是_____，属于区域“4”的是_____。 有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应一定为氧化还原反应，但有单质参加或生成的化学反应不一定都是氧化还原反应，如3O22O3不是氧化还原反应。 1．(2024·山东卷，T1)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 2．(人教版必修第一册内容改编)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上一种制备高铁酸钠的化学原理可用离子方程式表示为3ClO－＋2Fe3+＋＋3Cl－＋5H2O，下列有关该反应的说法正确的是(　　) 是还原产物 B．ClO－发生氧化反应 C．氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶3 D．生成1 mol Na2FeO4时，转移3 mol电子 3．(1)对于3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应，当有1.5 mol NO2完全反应时，转移电子数为________(设NA为阿伏加德罗常数的值)；用双线桥法表示电子转移的方向和数目______________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑。 ①用单线桥法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________ mol。 (3)已知将过氧化钠加入硫酸亚铁盐溶液中发生反应：4Fe2+＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋，每4 mol Na2O2发生反应转移________ mol e－。 分析氧化还原反应的方法思路 找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零的原则求解其他元素的化合价。 　物质的氧化性与还原性 1．氧化性、还原性的含义及判断 (1)氧化性：指______的性质(或能力)；还原性：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、失电子数目的多少无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3+，但根据金属活动性顺序，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。 (3)从元素的价态判断 ①最高价态——只有______，如：浓硫酸、KMnO4等。 ②最低价态——只有______，如：金属单质、Cl－、S2-等。 ③中间价态——既有______，又有______，如：Fe2+、S、Cl2等。 2．常见氧化性与还原性强弱比较依据 (1)依据氧化还原反应方程式判断 氧化剂＋还原剂―→还原产物＋氧化产物 氧化性：氧化剂__(填“>”或“<”，下同)氧化产物； 还原性：还原剂__还原产物。 (2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断 反应条件(如是否加热、有无催化剂和反应物浓度大小等)要求越低，反应越剧烈，物质的氧化性或还原性越强。 (3)依据产物中元素价态的高低来判断 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： 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)金属单质只有还原性，非金属单质只有氧化性。 (　　) (2)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性。 (　　) 、中非氧元素的化合价均为最高价，一定能表现出强氧化性。(　　) (4)Cu与浓硝酸、稀硝酸反应的还原产物分别为NO2、NO，说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强。 (　　) (5)同一元素不同价态的化合物中，元素的化合价越高，物质的氧化性越强。(　　) (6)物质氧化性或还原性的强弱取决于得到或失去电子的数目。 (　　) 氧化性与还原性的强弱比较 1．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：Cu2O－2e－＋2H＋===2Cu2+＋H2O， ②五种物质：FeSO4、、CuSO4、Na2CO3、KI， ③Fe2+＋―→Fe3+＋Mn2+＋H2O(未配平)。 下列判断不正确的是(　　) A．①中半反应式发生的是氧化反应 B．②中五种物质中能使①顺利发生的物质为 ＋5e－＋4H2O===Mn2+＋8OH－是反应③的一个半反应 D．几种物质的氧化性强弱顺序为>Fe3+>Cu2+ 2．钒元素在酸性溶液中有多种存在形式，其中VO2+为蓝色为淡黄色，已知能发生如下反应： Ⅰ.Fe2+＋＋2H＋===Fe3+＋VO2+＋H2O Ⅱ.5VO2+＋＋Mn2+＋2H＋ 下列说法错误的是(　　) A．酸性条件下的氧化性：>Fe3+ B．反应Ⅱ中氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶1 C．向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液颜色由蓝色变为淡黄色 D．向含的酸性溶液中滴加含1 mol FeI2的溶液充分反应，转移3 mol电子 氧化性与还原性的实验探究 3．(2025·兰州模拟)Fe2+、和I－都具有还原性。为了比较其还原性强弱，进行以下探究： (1)已知：①还原性：>Fe2+；②FeSO3难溶于水。 (2)在(1)的基础上，完成下列假设。 假设1，还原性：>Fe2+； 假设2，还原性：>I－>Fe2+； 假设3，还原性：_______________________________________________。 (3)实验探究：现对假设2进行探究。完成实验步骤以及预期的现象和结论。 限选以下试剂：0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液、0.1 mol·L-1 KI溶液、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、10% KSCN溶液、新制氯水、淀粉溶液、稀硝酸、1 mol·L-1 盐酸、1 mol·L-1 BaCl2溶液。 实验步骤 预期的现象和结论 步骤1：取1 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液和1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液于试管中，混合后滴入2～3滴新制氯水，振荡试管 — 步骤2：____________________________ _____________________________ 步骤3：取1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液和1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液于试管中，混合后滴入2～3滴新制氯水，振荡试管 — 步骤4：____________________________ _____________________________ 探究物质氧化性、还原性的实验方法 利用某些实验手段，证明物质具有氧化性或还原性。 (1)探究物质的氧化性，需加入还原剂，且有明显的实验现象，如证明H2O2的氧化性，可加入含淀粉的KI溶液，若溶液变蓝，即说明H2O2具有氧化性。 (2)探究物质的还原性，需加入氧化剂，且有明显的实验现象，如证明H2O2的还原性，可加入酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液的紫色褪去，即说明H2O2具有还原性。 　价态转化规律与反应先后规律 1．价态转化规律 (1)升降规律：氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。 (2)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”。 如H2S与浓硫酸的反应： H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2＋2H2O，氧化产物为_，还原产物为___。 (3)歧化反应规律：同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态―→高价态＋低价态”，不会出现“一边倒”的现象，即生成物中该元素的价态不能都比反应物中该元素价态高，或都比反应物中该元素价态低。 如3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O，氧化剂与还原剂均为___，氧化剂与还原剂的物质的量之比为____。 (4)同种元素相邻价态不发生氧化还原反应。如浓硫酸可以干燥SO2。 2．反应先后规律 (1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性：Fe2+>Br－，所以Cl2先与 _____反应。 (2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有的溶液中加入铁粉，因为氧化性：Cu2+>H＋，所以铁粉先与_____反应，然后依次与__________反应。 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(未配平)，KX在一定条件下能自身发生反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ化学计量数之比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是(　　) A．＋1价　　　　 B．＋3价 C．＋5价 　 D．＋7价 2．关于反应5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O，下列说法正确的是(　　) A．HNO3是氧化产物 B．生成1 mol N2时，转移3.75 mol电子 C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶5 D．N2只是还原产物 3．(2024·安顺模拟)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。下列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－ D．原溶液中n(Fe2+)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3 1．(2023·北京卷，T12)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；②＋2H2↑。下列说法正确的是(　　) A．Na2O2、CaH2中均有非极性共价键 B．①中H2O发生氧化反应，②中H2O发生还原反应 C．Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2，CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1 D．当反应①和②中转移的电子数相同时，产生的O2和H2的物质的量相同 (1)题中两反应中的氧化剂分别为①__________、②__________；还原剂分别为①__________、②__________。 (2)对于反应①，生成16 g O2转移电子数为________________。 (3)用单线桥法表示反应②中电子转移的方向与数目_______________________。 2．(2022·湖南卷，T9)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(　　) A．过程Ⅰ中发生氧化反应 B．a和b中转移的e－数目相等 C．过程Ⅱ中参与反应的＝1∶4　 D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为===N2↑＋2H2O 写出过程Ⅰ、Ⅱ的离子方程式：________________________________________ ____________________________________________________________________、 ____________________________________________________________________。 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4讲　氧化还原反应的概念与规律(基础课) 考点一 [必备知识梳理] 1．元素化合价变化　电子转移 2．得到　偏向　氧化　失去　偏离　还原 3．还原　氧化　氧化　氧化　还原　还原 4．(1)SO2　Mn2+　Cr3+　(2)CO2　Fe3+ 5．(1) (2) 6．D　B　C　A [关键能力提升] 1．B　[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；松木中的碳元素主要以有机物的形式存在，徽墨主要为碳单质，存在元素化合价的变化，属于氧化还原反应，B符合题意；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；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。] 2．D　[氯元素的化合价由+1降为-1，ClO-作氧化剂，发生还原反应，Cl-为还原产物，铁元素的化合价由+3升为+6，Fe3+作还原剂，发生氧化反应，Fe为氧化产物。由上述分析知，A、B错误；由离子方程式可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比是3∶2，C错误；结合上述分析可得关系式：2Na2FeO4~6e-，故生成1 mol Na2FeO4时，转移3 mol电子，D正确。] 3．(1)NA　 (2)①　H2O　NaBH4　 ②0.2　(3)6 考点二 [必备知识梳理] 1．(1)得电子　失电子　(2)难易　(3)氧化性　还原性　氧化性　还原性 2．(1)>　>　(3)>　> 易错辨析　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× [关键能力提升] 1．C　[①中Cu2O→Cu2+，铜元素化合价升高，发生的是氧化反应，A项正确；为使①顺利发生，要选择氧化性强的物质作氧化剂，而Fe2(SO4)3可作①的氧化剂，B项正确；配平反应③为5Fe2++Mn+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O，反应在酸性条件下进行，③的半反应中不能生成OH-，C项错误；根据题述分析可知氧化性：Fe3+>Cu2+，根据③可知氧化性：Mn>Fe3+，即氧化性：Mn>Fe3+>Cu2+，D项正确。] 2．D　[氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，反应Ⅰ中V为氧化剂，Fe3+为氧化产物，则氧化性：V>Fe3+，反应Ⅱ中Mn为氧化剂，V为氧化产物，则氧化性：Mn>V，A项正确；反应Ⅱ中V是氧化产物，Mn2+是还原产物，氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶1，B项正确；由反应Ⅱ可知，向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，蓝色的VO2+慢慢变为淡黄色的V，C项正确；向含2 mol V的酸性溶液中滴加含1 mol FeI2的溶液充分反应，V不足，转移电子的物质的量等于V得到的电子的物质的量，为2 mol，D项错误。] 3．解析：(2)假设3可直接分析碘离子的三种位置可得出还原性的顺序：S>Fe2+>I-。(3)对假设2的探究应依据假设依次设计几个氧化还原反应，证明物质还原性强弱，基本依据是还原剂的还原性强于还原产物的还原性；步骤2、4应该是证明反应进行，检验反应生成的产物，(Fe3+用硫氰化钾溶液检验、I2用淀粉溶液检验、S用氯化钡溶液检验)；答题时，可能出现的几种情形(不能按照氯水过量来设计鉴别方案)。 答案：(2)S>Fe2+>I- (3) 实验步骤 预期的现象和结论 步骤2：(方法1)向试管中加入足量的1 mol·L-1 盐酸后再滴入数滴(少许)1 mol·L-1 BaCl2溶液，振荡试管 若溶液中没有白色沉淀产生，则说明还原性：I->S；若溶液中有白色沉淀产生，则说明还原性：S>I- 步骤2：(方法2)向试管中滴入少量淀粉溶液，振荡试管 若溶液不变蓝色，说明还原性：S>I-；若溶液变蓝色，说明还原性：I->S 步骤4：(方法1)向试管中滴入少量淀粉溶液，振荡试管 若溶液不变蓝色，说明还原性：Fe2+>I-；若溶液变蓝色，说明还原性：I->Fe2+ 步骤4：(方法2)向试管中滴入少量10% KSCN溶液，振荡试管 若溶液不变红色，说明还原性：I->Fe2+；若溶液变红色，说明还原性：Fe2+>I- 考点三 [必备知识梳理] 1．(2)S　SO2　(3)Cl2　5∶1 2．(1)Fe2+　(2)Fe3+　Cu2+、H+ [关键能力提升] 1．C　[根据题意，可知KY为KCl，根据KXKY+KZ中KY与KZ的化学计量数之比为1∶3，可知KX为KClO3。] 2．B　[反应5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O中，NH4NO3中-3价的N全部失去电子变成N2中0价的N，+5价的N部分得到电子变成氮气中0价的N。HNO3中的N是NH4NO3中+5价的N未变价生成的，所以HNO3既不是氧化产物也不是还原产物，故A错误；当有1 mol N2生成时，转移3.75 mol电子，故B正确；氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶3，故C错误；N2既是氧化产物又是还原产物，故D错误。] 3．B　[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项错误；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物质的量可知，原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3，D项正确。] [高考真题 衍生变式] 1．C　[Na2O2中有离子键和非极性共价键，CaH2中只有离子键，不含非极性共价键，A错误；①中H2O中各元素的化合价不发生变化，不涉及氧化还原反应，②中H2O发生还原反应，B错误；Na2O2由Na+和组成，阴、阳离子个数比为1∶2，CaH2由Ca2+和H-组成，阴、阳离子个数比为2∶1，C正确；①中每生成1个O2转移2个电子，②中每生成1个H2转移1个电子，转移电子数相同时，生成O2和H2的物质的量之比为1∶2，D错误。] 真题变式　(1)Na2O2　H2O　Na2O2　CaH2 (2)6.02×1023 (3) 2．D　[由题图可知，过程Ⅰ中N转化为NO，氮元素化合价由+3降低到+2，N作氧化剂，被还原，发生还原反应，A错误；由题图可知，过程Ⅰ是N在酶1的作用下转化为NO和H2O，生成1 mol NO转移1 mol e-，过程Ⅱ是NO与N转化为N2H4，消耗1 mol NO转移3 mol e-，B错误；过程Ⅱ参加反应的n(NO)与n(N)之比为1∶1，C错误。] 真题变式　N+2H++e-===H2O+NO↑　NO+N+2H++3e-===N2H4+H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$