1.3.3 氧化还原反应的规律及应用 讲义 2025-2026学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

Chemistry 不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海 氧化还原反应的规律及应用 ( 钠及其化合物 ) 一、价态规律及应用 1．歧化规律 内容 氧化还原反应中，有元素化合价升高，必然有元素化合价降低。歧化反应时，某元素的中间价态―→高价态＋低价态。 应用 判断反应物和产物中同种元素价态的高低，计算电子转移的数目。 2．归中规律 内容 同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态―→中间价态，即“只靠拢，不交叉”“就近变价”。 应用 同种元素的物质间发生氧化还原反应时，氧化产物、还原产物的判断，电子转移总数的计算。 3．高低规律 内容 元素在物质中所处的价态，决定该元素的氧化性或还原性，一般来说，元素处于最高价态时，只有氧化性(如KMnO4、HNO3等)；元素处于最低价态时，只有还原性(如S2－、Br－等)；元素处于中间价态时，既有氧化性又有还原性(如Fe2＋、SO2等)。 应用 预测物质的氧化性和还原性。 【课堂小练1】 1．下列微粒：①Al3＋　②Cl－　③N2　④S2－　⑤Cu　⑥H2O2　⑦Fe2＋　⑧MnO。既具有氧化性又具有还原性的是(　　) A．①④⑤⑦ B．③⑥⑦⑧ C．④⑤⑥⑧ D．①②③⑥ 2．下列各组微粒中只有还原性的是(　　) A．F－、CO、Na B．Na、I－、Zn C．Fe3＋、SO、NO D．Fe3＋、O2、H2O2 3．指出下列归中反应中的氧化产物和还原产物，用双线桥标出电子转移的方向和数目。 (1)H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O (2)KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O 4．已知氯元素有－1、0、＋1、＋3、＋5、＋7等多种常见化合价，氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应： (1)Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平) (2)KX―→KY＋KZ(氯元素歧化反应，未配平)。 KX、KY、KZ均是含氯元素的钾盐，Cl元素在①KX、②KY、③KZ中的价态由高到低的顺序是________(填序号)。 二、先后规律及应用 内容 ①同一氧化剂与多种还原剂混合时，还原性强的先被氧化。例如，已知还原性：I－>Fe2＋>Br－，当把氯气通入FeBr2溶液时，氯气的量不足时首先氧化Fe2＋；把氯气通入FeI2溶液时，氯气的量不足时首先氧化I－。 ②同一还原剂与多种氧化剂混合时，氧化性强的先被还原。例如，在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后再依次与Cu2＋、H＋反应。 应用 判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。 【课堂小练2】 5．已知还原性：SO2>I－>Fe2＋，下列离子反应不正确的是(　　) A．SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋ B．I2＋2Fe2＋===2I－＋2Fe3＋ C．SO2＋I2＋2H2O===2I－＋4H＋＋SO D．少量Cl2通入FeI2溶液中：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2 6．向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后，有金属析出，过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出，则滤液中一定存在(　　) A．Fe2＋ B．Cu2＋、Fe2＋ C．Ag＋、Fe2＋ D．Ag＋、Cu2＋、Fe2＋ 三、守恒规律及应用 1．守恒规律 内容 氧化还原反应中，原子得失电子总数相等，元素化合价升降总数相等，即有关系式： 还原剂失电子的总数＝氧化剂得电子的总数。 元素化合价降低的总数＝元素化合价升高的总数。 应用 应用：氧化还原反应方程式的配平，氧化还原反应的相关计算。 2．氧化还原反应的计算步骤 一找物质 找出反应过程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 二定得失 确定一个原子或离子得失电子的个数，变价元素的原子总数。 三列关系 根据氧化剂和还原剂得失电子总数守恒列出关系式。 【课堂小练3】 7．反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，当有2e－转移时，被氧化的物质与被还原的物质的个数比是(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．3∶1 8．已知X2O能将SO氧化，当溶液中X2O与SO数目之比为1∶3时，SO恰好被氧化为SO，X在还原产物中的化合价为(　　) A．＋1价 B．＋2价 C．＋3价 D．＋4价 9．完成下列各题： (1)在氧化还原反应：3S＋6KOH===K2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化与被还原的硫原子数目之比是______。 (2)在一定条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Cr2O和Pb2＋，则Cr3＋与PbO2反应的化学计量数之比为________。 【课时对点练习】 题组一　价态规律及应用 1．下列微粒：①Al3＋　②Cl－　③N2　④S2－　⑤Cu　⑥H2O2　⑦Fe2＋　⑧MnO，既具有氧化性又具有还原性的是(　　) A．①④⑤⑦ B．③⑥⑦⑧ C．④⑤⑥⑧ D．①②③⑥ 2．已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO===2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是(　　) A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3 C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4 题组二　先后规律及应用 3．在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先被置换出来的是(　　) A．Mg B．Cu C．Ag D．H2 4．已知氧化性：Fe3＋>Cu2＋，在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入铁粉，下列说法不正确的是(　　) A．若有铁粉剩余，则不溶物中有铁和铜单质 B．若有铁粉剩余，则反应后的溶质为FeSO4 C．若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2＋，则溶液中一定没有Fe3＋ D．若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2＋，则溶液中一定没有Fe3＋ 5．已知、、，且氧化性强弱顺序是。在和混合溶液中，通入一定量，溶液中存在的离子不合理的是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、、 题组三　守恒规律及应用 6．一定条件下，当溶液中XO与H2O2分子个数比恰好为2∶5时，溶液中XO被还原为较低价态，则X元素的化合价变为(　　) A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5 7．在一定条件下，RO和F2可发生如下反应：RO＋F2＋2OH－===RO＋2F－＋H2O，从而可知在RO中，元素R的化合价是(　　) A．＋4 B．＋5 C．＋6 D．＋7 8．一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为(　　) A．5∶3 B．5∶4 C．1∶1 D．3∶5 9．某温度下，将氯气通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，经测定ClO-与ClO的个数比为1：5，则氯气与NaOH溶液反应时被氧化的氯与被还原的氯的个数之比为 A．21：5 B．13：3 C．3：13 D．3：1 10．废水脱氮工艺有一种方法是在废水中加入过量NaClO 使NH完全转化为N2，该反应可表示为2NH＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O。下列说法不正确的是(　　) A．反应中氮元素被氧化，氯元素被还原 B．还原性：NH>Cl－ C．经此法处理过的废水不用再处理就可以直接排放 D．反应中每生成1个N2分子，转移6个电子 11．根据下表信息，解答有关问题。 氯气(Cl2) KMnO4 PbO2 有刺激性气味，呈黄绿色，有毒气体 易溶于水，溶液呈紫红色，可用于杀菌消毒 Pb的最高化合价为＋4，其稳定化合价为＋2，难溶于水，灰色固体 (1)上表所列物质通常作氧化剂的是____________________________________________。 (2)取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验，有关现象记录如下： 滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有无色气泡产生； 再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色。 ①在配制酸性KMnO4溶液时，能否用盐酸？________，原因是_________________。 ②KMnO4、H2O2、PbO2的氧化性由强到弱的顺序为________________________。 (3)根据上述反应能否比较Cl2与H2O2的氧化性强弱？________(填“能”或“不能”)。 【参考答案】 【课堂小练1】 1．下列微粒：①Al3＋　②Cl－　③N2　④S2－　⑤Cu　⑥H2O2　⑦Fe2＋　⑧MnO。既具有氧化性又具有还原性的是(　　) A．①④⑤⑦ B．③⑥⑦⑧ C．④⑤⑥⑧ D．①②③⑥ 2．下列各组微粒中只有还原性的是(　　) A．F－、CO、Na B．Na、I－、Zn C．Fe3＋、SO、NO D．Fe3＋、O2、H2O2 答案　B。解析：一般情况下元素的化合价处于最高价时只有氧化性，处于最低价时只有还原性，处于最高价和最低价之间时往往既有氧化性也有还原性，据此解答。 答案　B。解析：Na、Zn是金属单质只具有还原性，I－是碘元素最低价只有还原性。 3．指出下列归中反应中的氧化产物和还原产物，用双线桥标出电子转移的方向和数目。 (1)H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O (2)KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O 答案　(1)S是氧化产物，SO2是还原产物 (2)Cl2既是氧化产物又是还原产物 解析　(1)H2S中S元素为－2价，与产物中的单质S的0价接近，浓硫酸中的硫为＋6价，与SO2中＋4价近。(2)KClO3中的氯元素为＋5价，与0价为近价，因而不会转化为KCl中－1价的氯。 4．已知氯元素有－1、0、＋1、＋3、＋5、＋7等多种常见化合价，氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应： (1)Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平) (2)KX―→KY＋KZ(氯元素歧化反应，未配平)。 KX、KY、KZ均是含氯元素的钾盐，Cl元素在①KX、②KY、③KZ中的价态由高到低的顺序是________(填序号)。 答案　③①② 【课堂小练2】 5．已知还原性：SO2>I－>Fe2＋，下列离子反应不正确的是(　　) A．SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋ B．I2＋2Fe2＋===2I－＋2Fe3＋ C．SO2＋I2＋2H2O===2I－＋4H＋＋SO D．少量Cl2通入FeI2溶液中：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2 答案　B 解析　反应SO2＋2Fe3＋＋2H2O ===SO＋2Fe2＋＋ 4H＋中，SO2为还原剂，Fe2＋为还原产物，还原性：SO2＞Fe2＋，反应能发生，A正确；反应I2＋2Fe2＋===2I－＋2Fe3＋中，Fe2＋为还原剂，I－为还原产物，还原性：Fe2＋＞ I－，与题给信息相悖，反应不能发生，B错误；反应SO2 ＋I2＋2H2O===2I－＋4H＋＋SO中，SO2为还原剂，I－为还原产物，还原性：SO2＞I－，反应能发生，C正确；由于还原性：I－＞Fe2＋，向FeI2溶液中通入少量Cl2，Cl2先与还原性强的I－反应，离子方程式为Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，反应能发生，D正确。 6．向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后，有金属析出，过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出，则滤液中一定存在(　　) A．Fe2＋ B．Cu2＋、Fe2＋ C．Ag＋、Fe2＋ D．Ag＋、Cu2＋、Fe2＋ 答案　A 解析　在金属活动性顺序中，活动性：Fe>H>Cu>Ag，往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出，则说明滤渣中含有铁，铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，当有铁剩余时，说明硝酸铜和硝酸银全部参加反应，滤液中无硝酸铜和硝酸银，只有生成的硝酸亚铁。 【课堂小练3】 7．反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，当有2e－转移时，被氧化的物质与被还原的物质的个数比是(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．3∶1 答案　B 解析　在反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，NO2既做还原剂又做氧化剂，每3个NO2发生反应，有2个NO2失去电子被氧化为HNO3，有1个NO2得到电子被还原成NO，反应过程中转移2个电子，则当有2e－转移时，被氧化的物质与被还原的物质的个数比是2∶1。 8．已知X2O能将SO氧化，当溶液中X2O与SO数目之比为1∶3时，SO恰好被氧化为SO，X在还原产物中的化合价为(　　) A．＋1价 B．＋2价 C．＋3价 D．＋4价 答案　C 9．完成下列各题： (1)在氧化还原反应：3S＋6KOH===K2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化与被还原的硫原子数目之比是______。 (2)在一定条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Cr2O和Pb2＋，则Cr3＋与PbO2反应的化学计量数之比为________。 答案　(1)1∶2　(2)2∶3 【课时对点练习】 题组一　价态规律及应用 1．下列微粒：①Al3＋　②Cl－　③N2　④S2－　⑤Cu　⑥H2O2　⑦Fe2＋　⑧MnO，既具有氧化性又具有还原性的是(　　) A．①④⑤⑦ B．③⑥⑦⑧ C．④⑤⑥⑧ D．①②③⑥ 答案　B 解析　一般情况下元素的化合价处于最高价时只有氧化性，处于最低价时只有还原性，处于中间价时往往既有氧化性又有还原性，据此解答。 2．已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO===2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是(　　) A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3 C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4 答案　B 解析　已知反应中氯元素的化合价：＋1价升高到＋5价和降低到－1价。既然NaClO2也能发生类似的反应，则氯元素的化合价应既有升高，也有降低，A中氯元素化合价均降低，D中氯元素化合价均升高；B、C与题意相符，根据已知反应可知，C中NaClO不是最终产物，故B正确。 题组二　先后规律及应用 3．在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先被置换出来的是(　　) A．Mg B．Cu C．Ag D．H2 答案　C 解析　阳离子的氧化性强弱顺序为Ag＋>Cu2＋>H＋>Zn2＋>Mg2＋，把锌粉加入Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，锌先与AgNO3反应置换出Ag，然后与Cu(NO3)2反应置换出Cu，锌粉不能与溶液中的Mg(NO3)2发生反应。 4．已知氧化性：Fe3＋>Cu2＋，在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入铁粉，下列说法不正确的是(　　) A．若有铁粉剩余，则不溶物中有铁和铜单质 B．若有铁粉剩余，则反应后的溶质为FeSO4 C．若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2＋，则溶液中一定没有Fe3＋ D．若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2＋，则溶液中一定没有Fe3＋ 答案　D 解析　在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入铁粉的过程中，铁先与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4，再与CuSO4反应生成FeSO4和Cu，据此分析。若有铁粉剩余，则铁过量，反应后生成FeSO4和Cu，不溶物中有过量的铁和生成的铜单质，A、B正确；因氧化性：Fe3＋>Cu2＋，若铁粉无剩余，必先还原Fe3＋，则溶液中无Cu2＋时一定也没有Fe3＋，C正确；若铁粉无剩余，只是加入少量铁粉，则可能只与部分Fe3＋反应，则溶液中还有Cu2＋、Fe3＋，D不正确。 5．已知、、，且氧化性强弱顺序是。在和混合溶液中，通入一定量，溶液中存在的离子不合理的是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、、 答案　B 题组三　守恒规律及应用 6．一定条件下，当溶液中XO与H2O2分子个数比恰好为2∶5时，溶液中XO被还原为较低价态，则X元素的化合价变为(　　) A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5 答案　A 解析　H2O2恰好将XO还原，反应中H2O2变成O2，O元素的化合价由－1价升高为0价，则X的化合价降低，设元素X在还原产物中的化合价为＋x，由得失电子守恒可知，2×(7－x)＝5×2×(1－0)，解得x＝2。 7．在一定条件下，RO和F2可发生如下反应：RO＋F2＋2OH－===RO＋2F－＋H2O，从而可知在RO中，元素R的化合价是(　　) A．＋4 B．＋5 C．＋6 D．＋7 答案　B。解析：据电荷守恒可知，n＋2＝3⇒n＝1，所以RO中R的化合价为＋5价。 8．一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为(　　) A．5∶3 B．5∶4 C．1∶1 D．3∶5 答案　A 解析　设被氧化的氮原子数为x，被还原的氮原子数为y，根据得失电子守恒列式x×|－3－0|＝y×|＋5－0|，得＝。 9．某温度下，将氯气通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，经测定ClO-与ClO的个数比为1：5，则氯气与NaOH溶液反应时被氧化的氯与被还原的氯的个数之比为 A．21：5 B．13：3 C．3：13 D．3：1 答案　C 10．废水脱氮工艺有一种方法是在废水中加入过量NaClO 使NH完全转化为N2，该反应可表示为2NH＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O。下列说法不正确的是(　　) A．反应中氮元素被氧化，氯元素被还原 B．还原性：NH>Cl－ C．经此法处理过的废水不用再处理就可以直接排放 D．反应中每生成1个N2分子，转移6个电子 答案　C 解析　2NH＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O中，Cl元素的化合价由＋1价降低为－1价，被还原，N元素的化合价由－3价升高为0价，被氧化，故A正确；该反应中，NH为还原剂，Cl－为还原产物，所以还原性：NH＞Cl－，故B正确；由2NH＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O可知，经此法处理过的废水显酸性，不能直接排放，故C错误；N元素的化合价由－3价升高为0价，所以反应中每生成1个N2分子，转移6个电子，故D正确。 11．根据下表信息，解答有关问题。 氯气(Cl2) KMnO4 PbO2 有刺激性气味，呈黄绿色，有毒气体 易溶于水，溶液呈紫红色，可用于杀菌消毒 Pb的最高化合价为＋4，其稳定化合价为＋2，难溶于水，灰色固体 (1)上表所列物质通常作氧化剂的是____________________________________________。 (2)取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验，有关现象记录如下： 滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有无色气泡产生； 再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色。 ①在配制酸性KMnO4溶液时，能否用盐酸？________，原因是_________________。 ②KMnO4、H2O2、PbO2的氧化性由强到弱的顺序为________________________。 (3)根据上述反应能否比较Cl2与H2O2的氧化性强弱？________(填“能”或“不能”)。 答案　(1)KMnO4、PbO2、氯气(Cl2) (2)①不能　KMnO4的氧化性比氯气的强，可将盐酸氧化为氯气 ②PbO2＞KMnO4＞H2O2 (3)不能 解析　(2)②滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有无色气泡产生，说明H2O2能被KMnO4氧化，所以氧化性：KMnO4＞H2O2；再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色，说明Mn2＋能与PbO2反应生成KMnO4，得出氧化性：PbO2＞KMnO4，综上得出氧化性由强到弱的顺序是PbO2＞KMnO4＞H2O2。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$