第四讲 氧化还原反应 课件-2026届高三化学一轮复习

氧化还原反应 第4讲 一、氧化还原反应 1.概念： 有元素化合价升降的反应 2.特征：元素化合价升降 3.本质：电子的转移 （电子的得失、偏移） 4.相关概念及其关系 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物 （氧化性） （还原性） 化合价降低，发生还原反应，被还原 化合价升高，发生氧化反应，被氧化 （被还原剂还原） （被氧化剂氧化） 注意：氧化性、还原性的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 ④反应生成1 mol CO2,H2SO4得到 　　 mol电子,C失去　　 mol电子,反应转移 　　 mol电子。  4　 4　 4 5.电子转移表示方法 一、氧化还原反应 ①箭头、箭尾指向化合价变化的同种元素 ②必须注明“得到”或“失去”字样 ③失去电子总数与得到电子总数相等 ①单线桥必须画在反应物中 ②箭头指向得电子元素，箭尾指向失电子元素 ③标明电子转移的总数，不标“得、失” 6.常见氧化剂、还原剂 一、氧化还原反应 常见氧化剂： 常见还原剂： 浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸、NO3- + H+（稀硝酸）Fe3+ MnO4-、MnO2、Cr2O72-、O2、O3、ClO-（HClO）、Cl2、 Br2、I2、Na2O2等 C、CO、H2、活泼金属、维生素C、负二价硫：S2-、HS-H2S 正四价硫：SO32-、HSO3-、SO2、H2SO3 、 C2O42-（H2C2O4）、I- 、Br-、金属氢化物(如:NaH、LiAlH4) NaBH4等 [注意] 金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要还原剂。 (1)常见的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: SO2　 Mn2+　 Cr3+ I2 Fe3+　 (2)常见的还原剂包括活泼金属单质、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可以作氧化剂，又可以作还原剂。如： Fe S H2O Fe3+ S O2 其中：Fe2+、S主要表现 性，H2O2主要表现 性。 还原 氧化 四种基本反应类型和氧化还原反应的关系 例：1.某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原(　　) 2.有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应(　　) 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.向0.01 mol·L-1硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 H2O2溶液，溶液褪色，则H2O2具有氧化性(　　) 5.反应2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑与反应Cl2+H2O HCl+HClO均为水作还原剂的氧化还原反应(　　) × √ × × × 6. (　　) × 课堂练习1.被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应（方程式如下） 下列说法中，正确的是(　　) NaBH4 + 2H2O === NaBO2 + 4H2↑ A．NaBH4既是氧化剂又是还原剂 B．NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂 C．硼元素被氧化，氢元素被还原 D．被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1 D 考向一　氧化还原反应的判断 [例题1] (2024·四川成都新津中学月考)古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富。下列诗句涉及氧化还原反应的是(　　) [A] 粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间 [B] 千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金 [C] 莫道雪融便无迹,雪融成水水成冰 [D] 爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏 D 能力提升 【解析】 石灰石加热分解生成CaO和二氧化碳,元素的化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,故A不符合题意;“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”说的是人们利用单质金的稳定性强、密度大且不溶于水进行淘金,属于物理变化,故B不符合题意;雪融成水、水变成冰的过程中,没有新的物质生成,属于物理变化,故C不符合题意;爆竹中含有黑火药,爆炸时发生氧化还原反应,故D符合题意。 能力提升 [变式1] (2023·全国乙卷,7)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 C 能力提升 【解析】 使用明矾对水进行净化的过程中,明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来使水变得澄清,该过程中无元素化合价变化,因此没有涉及氧化还原反应,A不符合题意;雪天道路上撒盐融雪,是因为雪遇到盐而使其熔点降低并融化,该过程中无元素化合价变化,因此没有涉及氧化还原反应,B不符合题意;暖贴中的铁粉遇空气放热过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化,因此该过程涉及氧化还原反应,C符合题意;荧光指示牌被照发光,是因为光被指示牌反射,该过程中无元素化合价变化,因此没有涉及氧化还原反应,D不符合题意。 能力提升 考向二　氧化还原反应的基本概念 [例题2] 水是一种重要的资源,它在化学反应中担任着重要的角色,既可作为反应物又可作为生成物,如图中和水相连的物质都能与水发生反应,则有关说法正确的是(　　) [A] 上述反应中属于氧化还原反应的有①②④⑥⑦⑧ [B] ①和⑦中都有氧气生成,且生成1 mol O2转移的电子数相同 [C] ①④⑧反应中,水都既不作氧化剂也不作还原剂 [D] ⑦中水作氧化剂,②中水作还原剂 C 能力提升 能力提升 [A] O2被氧化 [B] O2的氧化性强于Ag2S [C] H2S发生氧化反应,作还原剂 [D] Ag2S既是氧化产物,也是还原产物 B 能力提升 【解析】 O2是氧化剂,被还原,A错误;Ag被氧化生成Ag2S,Ag2S是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,即O2的氧化性强于Ag2S,B正确; H2S中H和S的化合价都没有变化,H2S既不是氧化剂也不是还原剂,C错误;由反应的化学方程式可知,银(Ag)被氧化生成Ag2S,则Ag2S是氧化产物, D错误。 能力提升 D [A] 生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA [B] 催化剂降低NO与CO反应的活化能 [C] NO是氧化剂,CO是还原剂 [D] N2既是氧化产物又是还原产物 高考借鉴 【解析】 NO中N为+2价,化合价降低为0价生成N2,作氧化剂,发生还原反应,CO中C为+2价,化合价升高为+4价生成CO2,作还原剂,发生氧化反应。根据分析,生成1 mol CO2转移的电子数为2NA,A正确;催化剂通过降低活化能,增大反应速率,B正确;根据分析,NO是氧化剂,CO是还原剂,C正确;根据分析,N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误。 高考借鉴 [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 A 高考借鉴 高考借鉴 氧化还原反应的基本规律 考点二 二、氧化还原反应基本规律 1.氧化性、还原性强弱的比较方法 (1)依据氧化还原反应方程式判断 — 强弱规律 氧化剂 ＋ 还原剂 → 氧化产物 ＋ 还原产物 氧化剂 ＞ 氧化产物 还原剂 ＞ 还原产物 氧化性： 还原性： (2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断 MnO2 ＋ 4HCl(浓) === MnCl2 ＋ Cl2↑＋ 2H2O 2KMnO4 ＋ 16HCl(浓) === 2KCl ＋ 2MnCl2 ＋ 5Cl2↑＋ 8H2O 氧化性：KMnO4 > MnO2 (3)依据相同条件下氧化还原反应的程度判断 +2 +3 氧化性： Cl2 > S (4)根据金属活动性顺序判断。 按照金属活动性顺序,排在前面的金属元素的单质的还原性强,排在后面的金属元素的阳离子的氧化性强。 ②元素原子的氧化性越强，对应离子的还原性越弱 氧化性： 还原性： Br2 > I2 I- > Br- 要点诠释 ①元素单质的还原性越强，对应离子的氧化性越弱 氧化性： 还原性： Cu > Ag Ag+ > Cu2+ 补充：非金属活动顺序：F O Cl Br I S P C Si H (5)根据“三度”判断(“三度”即：浓度、温度、酸碱度) ①浓度:同种物质的浓度越大,氧化性(或还原性)越强 氧化性: 浓H2SO4 > 稀H2SO4, 浓HNO3 > 稀HNO3 还原性: 浓HCl > 稀HCl ②温度:同种物质,温度越高,其氧化性(或还原性)越强 如:热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强 ③酸碱度:同种物质,所处环境酸(碱)性越强,其氧化性(还原性)越强 如: KMnO4在酸性(H2SO4)条件下的氧化性更强 (6)根据电化学原理 ①两种不同的金属构成原电池的两极,一般还原性:负极金属>正极金属。 ②在电解过程中,氧化性强的金属阳离子优先在阴极放电,还原性强的非金属阴离子优先在阳极放电。 阳极阴离子放电顺序：S2−>I−>Br−>Cl−>OH−，即还原性强弱顺序。 在阴极阳离子放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H(酸)>Pb2+>Sn2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+，即为氧化性强弱顺序。 (7)根据元素在周期表中的位置判断。 ①同主族元素,从上到下元素金属性(还原性)增强,非金属性(氧化性)减弱。 (8)常见的氧化剂的氧化性强弱顺序:KMnO4(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>Cu2+>H+; 常见的还原剂的还原性强弱顺序:S2->SO32-(或HSO32-)>I->Fe2+>Br->Cl-。 注意:物质本身得、失电子数目越多,其对应的氧化性、还原性不一定越强。判断氧化性强弱是根据得电子的难易程度而不是得电子的多少,如氧化性Fe3+>S;判断还原性的强弱是根据失电子的难易程度而不是失电子的多少,如还原性Na>Mg。 ②同周期主族元素,从左向右元素金属性(还原性)减弱,非金属性(氧化性)增强。 考向一　强弱规律的应用 [例题1] (2024·黑龙江哈尔滨德强中学月考)已知下列反应: 能力提升 由此判断下列说法错误的是(　　) [A] 氧化性强弱顺序为Br2>Fe3+>I2>SO2 [B] SO2可以使Br2的水溶液(橙黄色)褪色 [C] 反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1 [D] Cl-、Fe2+和I-可以大量共存,若想除去I-,而又不影响Fe2+和Cl-,可用FeCl3试剂 C 能力提升 【解析】 氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由①可知,氧化性Br2>Fe3+,②中二氧化硫为还原剂、碘为氧化剂,则氧化性I2>SO2,由③可知,氧化性Fe3+>I2,则氧化性强弱顺序为Br2>Fe3+>I2>SO2,A正确;溴具有氧化性且大于硫酸根离子,二氧化硫具有还原性,则两者可以在水溶液中反应生成溴离子和硫酸根离子,使Br2的水溶液(橙黄色)褪色,B正确;反应②的氧化产物为硫酸根离子、还原产物为碘离子,两者物质的量之比为1∶2,C错误;铁离子氧化性大于碘单质而小于氯气,则若想除去I-,而又不影响Fe2+和Cl-,可用FeCl3试剂,氯化铁和碘离子反应而不和氯离子及亚铁离子反应,D正确。 能力提升 课堂练习2.已知：S2-、 SO32-、 I-、 Fe2+的还原性逐渐减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是（ ） A.S2- + I2 = S↓ + 2I- B.2Fe2+ + S = 2Fe3+ + S2- C.SO32- + I2 + H2O = SO42- + 2I- + 2H+ D.SO32- + 2S2- + 6H+ = 3S↓ + 3H2O B 课堂练习3.在室温下，发生下列几种反应： ①16H＋ ＋ 10Z－ ＋ 2XO4－ === 2X2＋ ＋ 5Z2 ＋ 8H2O ②2A2＋ ＋ B2 === 2A3＋ ＋ 2B－ ③2B－＋ Z2 === B2 ＋ 2Z－ 根据上述反应，判断下列结论错误的是(　　) A．要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入Z2 B．还原性强弱顺序为A2＋ > B－ > Z－ > X2＋ C．X2＋是XO4－的还原产物，B2是B－的氧化产物 D．在溶液中可能发生反应：8H＋ ＋ 5A2＋＋ XO4－ = X2＋ ＋ 5A3＋＋ 4H2O A 氧化性：XO4－ > Z2 > B2 > A3＋ 氧化还原反应的分类 （1）归中反应：含不同价态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” 2H2S + H2SO3 = 3S↓ + 3H2O SO2 + 2H2S = 3S↓ + 2H2O 注意：H2S、H2SO3按物质的量之比2：1混合，溶液呈中性 2S2- + SO32- + 6H+ = 4S↓ + 3H2O 如反应6HCl+NaClO3====NaCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化剂为 ,还原剂为 ,氧化产物和还原产物都为 。 规律：只靠拢不交叉 NaClO3 HCl Cl2 CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2↑ NaH + H2O = NaOH + H2↑ -1 +1 +1 0 -1 +1 +1 0 失e- 得e- 失2e- 得2e- 2.转化规律：相邻价态易转化 (2).同种元素的相邻价态间不发生氧化还原反应 (3).歧化反应：同种物质、同种元素、同种化合价既升高又降低的反应 H2SO4(浓） ＋ Na2SO3 ==== Na2SO4 ＋ SO2↑＋ H2O 非氧化还原反应 Cl2 ＋ 2NaOH == NaCl ＋ NaClO ＋ H2O ①绝大多数的歧化反应遵循“邻价原则”，即变价元素的化合价往着相邻价态变化 ②歧化反应若不遵循“邻价原则”，可能是因为加热： ③歧化反应若不遵循“邻价原则”，可能是因为“邻价”产物极不稳定，会进一步发生歧化反应 3NO2+ H2O = NO + 2HNO3 3Cl2+6NaOH == 5NaCl + NaClO3+3H2O 3S+6NaOH == 2Na2S+ Na2SO3+3H2O 3.价态规律： （1）当物质所含元素处于较高价态时，元素有降低价态的趋势，则该物质可能具有氧化性 （2）当物质所含元素处于较低价态时，元素有升高价态的趋势，则该物质可能具有还原性 （3）当物质所含元素处于中间价态时，元素有降低价态和升高价态的趋势，则该物质可能既具有氧化性又具有还原性 其中：Fe2+、SO32-主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性 [示例] 在S2-、Fe2+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是　　　　　　;只有还原性的是　　 　　;既有氧化性又有还原性的是　　 　　。 Mg2+、H+ S2-、I-　 Fe2+、S 课堂练习4.从元素化合价的角度分析，下列粒子只具有还原性的是（ ） ①H2O2 ②Cl- ③Zn ④S2- ⑤MnO4- ⑥SO32- A.① ② ③ ④ B.② ③ ④ ⑤ C.② ③ ⑤ ⑥ D.② ③ ④ D 4.先后规律： 强者优先 还原性： I- > Br- 氧化性： MnO4- 先反应 后反应 氧化性： MnO4- > Fe3+ 还原性： I- 先反应 后反应 课堂练习5.向含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3、Al(NO3)3的混合溶液中加入适量锌粒，首先置换出来的金属单质是（ ） A.Mg B.Cu C.Ag D.Al C 氧化性：Mg2+ < Al3+ < Cu2+ < Ag+ 还原性：Mg > Al > Cu > Ag 5.守恒规律 ① 得失电子守恒② 原子守恒③ 电荷守恒 利用守恒思想,可以抛开复杂的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为初态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。 3 课堂练习6.已知三个氧化还原反应：①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2，②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，③2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑。若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要将I－氧化除去而不氧化Fe2＋和Cl－，则可加入的试剂是 (　　) A．Cl2 B．KMnO4 C．FeCl3 D．HCl C 氧化性：KMnO4 > Cl2 > FeCl3 > I2 还原性：I－ > Fe2+ > Cl－ > Mn2+ [变式1] (2024·四川绵阳南山中学月考)实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用下列实验装置和试剂能实现相应元素不同价态间转化的是(　　) D 能力提升 能力提升 考向二　价态规律及得失电子守恒规律的应用 [B] 高铁酸钾可以消毒、净水两用是因其有强氧化性且生成胶体 [C] 高铁酸钾消毒剂不能和洁厕灵混合 [D] 氧化产物与还原产物物质的量之比为2∶5 D 能力提升 能力提升 C [A] Cu2Te中Cu是+2价 [B] 反应①中氧化剂是O2,氧化产物是TeO2 [C] 每制备1 mol Te理论上共转移12 mol e- [D] 氧化性强弱顺序为O2>SO2>TeO2 能力提升 【解析】 Te为第ⅥA族元素,与Cu形成化合物时显-2价,则Cu2Te中Cu为+1价,A错误;反应①中,Cu和Te化合价均升高,则氧化产物为CuSO4和TeO2,B错误;反应②中每生成1 mol Te,转移4 mol电子,反应①中每生成 1 mol TeO2,转移8 mol电子,则每制备1 mol Te,理论上共转移12 mol电子,C正确;氧化剂的氧化性强于氧化产物,根据反应①判断,O2氧化性强于TeO2,根据反应②判断,TeO2氧化性强于SO2,D错误。 能力提升 方法规律 氧化还原反应的相关计算 (1)基本方法:对于氧化还原反应的计算,关键是根据氧化还原反应中得失电子守恒,列出守恒关系式求解,即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。 C 1.(2024·甘肃卷,11)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(　　) 高考借鉴 高考借鉴 2.(2024·北京卷,14)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。 高考借鉴 下列说法正确的是(　　) [A] 反应①,n(Mn2+)∶n(I2)=1∶5 [B] 对比反应①和②,x=3 [C] 对比反应①和②,I-的还原性随酸性减弱而减弱 [D] 随反应进行,体系pH变化:①增大,②不变 B 高考借鉴 高考借鉴 高考借鉴 氧化还原反应 方程式的书写及配平 考点三 (2)配平步骤。①一标:标明反应前后化合价有变化的元素前后化合价。 1.氧化还原反应方程式的配平 (1)配平原则。 反应过程中氧化剂所得电子总数必须等于还原剂所失电子总数;反应前后各元素的原子总数必须相等,各物种的电荷数的代数和必须相等。 得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒 ②二等:通过求最小公倍数使元素化合价升与降总值相等。 ③三定:确定氧化剂与还原剂的化学计量数。 ④四平:用观察法配平其他物质的化学计量数。 2KMnO4+16HCl ===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ⑤五查:检查质量与电荷是否分别守恒。 【注意事项】 ①针对不同类型的氧化还原反应，采用不同的配平顺序(完全氧化还原反应和归中反应一般用正向配平法，部分氧化还原反应和歧化反应一般用逆向配平法） 先确定局部的计量数，再解决整体的计量数。正向配平时注意反应物角标，计算化合价升、降总量;逆向配平时注意生成物角标，计算化合价升、降总量。 ②找倍数时，一定要先找“最小公倍数”，避免计量数不是“最简比”。 ③勇敢的配“分数”，最后扩大一定的倍数，转化成整数即可。 ④如涉及有机物参与的氧化还原反应，由于H原子往往多于O原子个数，常常用O原子守恒来确定H,O的位置与个数，最后用H原子守恒检查O ⑤有机物的结构较为复杂，分析每个原子的真实化合价配平极其繁琐，所以经常用“组成法”。 “组成法”即有机物组成上多了一个O或少了2个H则有机物的化合价升高2价（发生氧化反应)﹔若有机物组成上多了两个H或少了一个O则有机物的化合价降低2价（发生还原反应)。 酸性KMnO4溶液与NaNO2反应： NaIO3+ NaHSO3 = I2 + Na2SO4+ H2SO4+ H2O KMnO4 + FeSO4+ H2SO4 = K2SO4+ MnSO4+ Fe2(SO4)3+ H2O MnO4− + NO2− + = Mn2+ + NO3− + . 类型1 基础题型 2 MnO4− +5NO2− +6H+= 2Mn2+ + 5NO3− + 3H2O 4NaIO3+10NaHSO3 = 2I2 + 7Na2SO4+3H2SO4+ 2H2O 2KMnO4 +10FeSO4+8H2SO4 =K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O 逆向配平法： NaNO2+ HI= NO↑+ I2 + NaI+ H2O Fe3O4+ HNO3= Fe(NO3)3+ NO↑+ H2O Cu + HNO3= Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O 类型2 反应物同一元素部分变价 3Cu +8HNO3= 3Cu(NO3)2 +2NO↑ +4H2O 2NaNO2+4HI= 2NO↑+ I2 + 2NaI+ 2H2O 3 Fe3O4+28HNO3= 9Fe(NO3)3+ NO↑+14H2O NaN3+ KNO3= K2O+ Na2O+ N2↑ K2Cr2O7+ H2O2+ H2SO4= K2SO4 + Cr2(SO4)3+ O2↑ + H2O 类型3 反应物有角标 K2Cr2O7+ 3H2O2+4H2SO4= K2SO4 + Cr2(SO4)3+3O2↑ +7H2O 10NaN3+ 2KNO3= K2O+5Na2O+16N2↑ ClO2 + CN−+ OH−= CO32−+ N2 + Cl−+ H2O 类型4 同一反应物多种变价元素 ClO3− + FeS2+ H+= ClO2↑ + Fe3++ SO42−+ H2O 15 ClO3− +FeS2+14H+=15ClO2↑ +Fe3++2SO42−+7H2O 2ClO2 +2CN−+4OH−=2CO32−+ N2 +2Cl−+2H2O CH3CHO+ Cu(OH)2+ NaOH= CH3COONa + Cu2O↓ + H2O 类型5 有机 K2Cr2O7+ CH3CH2OH+ H2SO4=Cr2(SO4)3+CH3COOH + K2SO4 + H2O CH3CHO+ 2Cu(OH)2+ NaOH= CH3COONa + Cu2O↓ + 3 H2O 2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH +3K2SO4+11H2O Fe3C+ HNO3= Fe(NO3)3+ CO2↑ + NO2↑ + H2O 类型6 特殊技巧配平 CuSCN+ KIO3+ HCl=CuSO4+HCN + ICl +KCl+ H2O Fe3C+22HNO3= 3Fe(NO3)3+ CO2↑ +13 NO2↑ + 11H2O 设价消元法 4CuSCN+7KIO3+14HCl=4CuSO4+4HCN +7 ICl +7KCl+5 H2O MnO4− + NO2− +H+ = Mn2+ + NO3− + H2O NaIO3+ NaHSO3 = I2 + Na2SO4+ H2SO4+ H2O KMnO4 + FeSO4+ H2SO4 = K2SO4+ MnSO4+ Fe2(SO4)3+ H2O Cu + HNO3= Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O NaNO2+ HI= NO↑+ I2 + NaI+ H2O Fe3O4+ HNO3= Fe(NO3)3+ NO↑+ H2O K2Cr2O7+ H2O2+ H2SO4= K2SO4 + Cr2(SO4)3+ O2↑ + H2O NaN3+ KNO3 = K2O+ Na2O+ N2↑ ClO2 + CN−+ OH−= CO32−+ N2 + Cl−+ H2O ClO3− + FeS2+ H+= ClO2↑ + Fe3++ SO42−+ H2O CH3CHO+ Cu(OH)2+ NaOH= CH3COONa + Cu2O↓ + H2O K2Cr2O7+ CH3CH2OH+ H2SO4=Cr2(SO4)3+CH3COOH + K2SO4 + H2O Fe3C+ HNO3= Fe(NO3)3+ CO2↑ + NO2↑ + H2O CuSCN+ KIO3+ HCl=CuSO4+HCN + ICl +KCl+ H2O S+ KOH= K2S+ K2SO3+ H2O P4+ Ba(OH)2+ H2O= Ba(H2PO2)2+ PH3↑ 新情境下氧化还原反应 方程式的书写及配平 考点三 (2)然后根据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒将化学(或离子)方程式配平。 要考虑溶液的酸碱性: ①在酸性条件下,离子方程式中不能出现OH-;在碱性条件下,离子方程式中不能出现H+。 ②在酸性条件下,多氧一侧配H+,在另一侧生成水;在碱性条件下,多氧一侧配水,在另一侧生成OH-。 2.陌生氧化还原反应方程式的书写 (1)首先根据氧化还原反应规律预测生成物。 ①要注意反应物的量不同(或溶液的浓度不同),产物不同。如过量的铁与稀硝酸反应,生成硝酸亚铁;浓硝酸与稀硝酸分别和铜反应的还原产物不同。 ②要注意溶液的酸碱性不同对产物的影响。如高锰酸钾在酸性条件下一般被还原为Mn2+,而在碱性条件下则得到MnO42- 书写关键——记住常见氧化剂、还原剂及对应产物 (1)常见的氧化剂及还原产物预测 氧化剂：KMnO4 还原产物： 酸性Mn2+ 碱性MnO42- 氧化剂：酸性MnO2 氧化剂: K2Cr2O7(酸性) 氧化剂：浓硝酸 氧化剂：Fe3+ 还原产物： Mn2+ 还原产物:Cr3+ 还原产物:NO2 还原产物:X- 还原产物:SO2 还原产物:Pb2+ 氧化剂：稀硝酸 还原产物:NO 氧化剂：H2O2 氧化剂：X2(卤素单质) 氧化剂：浓硫酸(加热) 还原产物:题目无信息默认 Cl- 还原产物:H2O(酸性)；OH－(碱性) 氧化剂：PbO2 氧化剂：含 Cl 氧化剂(如 NaClO/ClO－ 、NaClO3 、ClO2) 还原产物:Fe2+ (2)常见的还原剂及氧化产物预测 还原剂：Fe2+ 氧化产物:Fe3+(强酸性)；Fe(OH)3 (大约在 pH>3 以上) 还原剂：Fe 氧化产物: 与弱氧化剂（氧化性弱于 Fe3+ ）反应：Fe2+ 与强氧化剂（氧化性强于 Fe3+ ）反应：Fe3+ 还原剂：SO2/H2 SO3 /SO32−/HSO3-(即+4 价 S) 还原剂：H2S/HS-/S2−(即-2 价 S) 氧化产物:SO42− 氧化产物:题目无信息默认 S 氧化产物:O2 氧化产物:O2 还原剂：H2C2O4 /HC2O4-/C2O42− 还原剂：H2O2 还原剂：X－(卤素阴离子)或 HX 氧化产物:题目无信息默认 X2 氧化产物:CO2 氧化产物:CO2（O2 足量）、CO（O2 少量/C 过量） 还原剂：CO 还原剂：C 还原剂：NH3/NH4+ 氧化产物:题目无信息默认 N2 考向一　依据陈述信息或流程信息书写化学(离子)方程式 [例题1] (1)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,产生大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成 1 mol ClO2消耗NaClO2的物质的量为　　　　mol;产生“气泡”的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  1.25 能力提升 能力提升 2∶7 【解析】(2)首先标出变价元素的化合价,分析价态变化可知,1 mol FeO·Cr2O3失去7 mol电子,1 mol NaNO3得到2 mol电子,则由得失电子守恒可知,二者化学计量数之比应为2∶7。 能力提升 能力提升 [变式1] (2024·河南实验中学开学考,节选)以黄铁矿(主要成分是FeS2,含少量SiO2)和软锰矿(主要成分是MnO2,含少量Fe2O3、Al2O3)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如图所示: 能力提升 (1)酸浸过程得到的滤液中含有的金属阳离子有Fe3+和　　 　　 ,滤渣1的成分为S和　　　 。写出酸浸过程中主要反应的离子方程式: 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。  Mn2+、Al3+ SiO2 能力提升 (2)写出沉锰过程中生成MnCO3的离子方程式: 　　　　　　　　　 　　　　　　　。  能力提升 考向二　依据反应机理图书写化学(离子)方程式 [例题2] (2024·湖北沙市中学期中,节选)在酸性条件下,黄铁矿(FeS2,其中S为-1价)催化氧化的反应转化如图所示。 (1)分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式: ①反应Ⅰ:　 。  ②反应Ⅱ:　 。  (2)NO在总反应中的作用是　　　　　　　　。  作催化剂 能力提升 [变式2] 根据信息书写化学方程式。 (1)H2O2作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备H2O2原理如图所示: 氢醌法制备H2O2总反应的化学方程式为 　 。  能力提升 能力提升 (2)NaClO氧化可除去氨氮,反应机理如图所示(其中H2O和NaCl略去): NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　 　　。  能力提升 【解析】 (2)由题意“NaClO氧化可除去氨氮”可知,反应物为NaClO和NH3,结合图示,产物为NaCl、N2、H2O,由原子守恒配平化学方程式即可。 能力提升 方法规律 循环转化关系图中物质变化分析思路 (1)根据示意图中的箭头方向分清反应物、生成物:箭头进入的是反应物,箭头出去的是生成物。 (2)若上一步反应生成某物质,下一步该物质又参加反应,则该物质为中间产物。 (3)若某物质参加反应,后又生成该物质,则该物质为催化剂。 下列说法不正确的是(　　) [A] Y为反应物HCl,W为生成物H2O [B] 反应制得1 mol Cl2,须投入2 mol CuO [C] 升高反应温度,HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数减小 [D] 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 B 高考借鉴 【解析】 由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O。CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2。综上所述,X、Y、Z、W依次是Cl2、HCl、O2、H2O。由分析可知,Y为反应物HCl,W为生成物H2O,A正确;CuO在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,B错误;总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;图中涉及的两个氧化还原反应是CuCl2→CuCl和CuCl→Cu2OCl2,D正确。 高考借鉴 2.(2024·黑吉辽卷,6)H2O2分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液(①H2O2溶液;②淀粉、丙二酸和MnSO4混合溶液;③KIO3、H2SO4混合溶液)混合,溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡,周期性变色;几分钟后,稳定为蓝色。下列说法错误的是(　　) [A] 无色→蓝色:生成I2 [B] 蓝色→无色:I2转化为化合态 [C] H2O2起漂白作用 [D] 淀粉作指示剂 C 高考借鉴 高考借鉴 3.(2024·江苏卷,16节选)贵金属银应用广泛。Ag与稀硝酸制得AgNO3,常用于循环处理高氯废水。 (1)还原AgCl。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量0.5 mol·L-1盐酸后静置,充分反应得到Ag。铁将AgCl转化为单质Ag的化学方程式为 　 。  高考借鉴 (2)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生Ag+杀死细菌(如图所示),其抗菌性能受溶解氧浓度影响。 纳米Ag溶解产生Ag+的离子方程式为 　 。  高考借鉴 [示例] 反应C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O。 【解析】 题干中发生反应的化学方程式分别为①2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,②2Na+2H2O2NaOH+H2↑,③Na2O+H2O 2NaOH,④3NO2+H2O2HNO3+NO,⑤SO3+H2OH2SO4,⑥Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2↓+2NH3↑, ⑦2F2+2H2O4HF+O2,⑧Cl2+H2OHCl+HClO。③⑤⑥即H2O与Na2O、SO3、Mg3N2的反应不属于氧化还原反应,其余反应均属于氧化还原反应,A错误;①中 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,生成 1 mol O2转移2 mol电子,⑦中2F2+2H2O4HF+O2,生成1 mol O2转移4 mol电子,两个反应中生成 1 mol O2转移的电子数不相同,B错误;①④⑧反应中,水都既不作氧化剂也不作还原剂,C正确;⑦中水作还原剂,②中水作氧化剂,D错误。 [变式2] (2024·福建福州格致中学月考)宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O22Ag2S+2H2O。 下列关于该反应的说法正确的是(　　) 1.(2024·浙江1月选考,4)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应2NO+2CO2CO2+N2,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) (　　) 2.(2023·浙江1月选考,6)关于反应2NH2OH+4Fe3+N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是(　　) 【解析】 +4H++H2O,由上述分析可知,生成 1 mol N2O,转移 4 mol 电子,A正确;反应中H2O既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;NH2OH中N的化合价升高,H、O的化合价不变,故NH2OH只作还原剂,C错误;Fe3+→Fe2+得到电子,在原电池中Fe2+为正极产物,D错误。 ①2Fe2++Br22Fe3++2Br- ②I2+SO2+2H2O4H++S+2I- ③2Fe3++2I-2Fe2++I2 [示例] 向含有1 mol FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2,再加入含0.1 mol X2的酸性溶液,使溶液中Fe2+恰好全部被氧化,并使X2被还原为Xn+,则n值为　　 。  选 项 试剂 元素不同价 态间的转化 a b c [A] 70%硫酸 溶液 亚硫酸钠 新制氯水 →→ [B] 稀硫酸 硫化亚铁 氯化铁溶液 →→ [C] 浓硝酸 铜 水 →→ [D] 浓盐酸 高锰酸钾 溴化钾溶液 →→ 【解析】 70%硫酸溶液和亚硫酸钠反应生成SO2,没有发生氧化还原反应,S的化合价没有变化,故A不符合题意;稀硫酸和硫化亚铁反应生成H2S,铁的化合价没有变化,故B不符合题意;浓硝酸和铜反应生成NO2,氮元素从+5价变为+4价,NO2和水反应生成HNO3和NO,氮元素从+4价变为+5价和+2价,故C不符合题意;浓盐酸和高锰酸钾反应生成Cl2,氯元素从-1价变为0价,Cl2和溴化钾溶液反应的化学方程式为Cl2+2KBr2KCl+Br2,氯元素从0价变为-1价,故D符合题意。 [例题2] (2024·广东江门二模)高铁酸钾是一种新型的消毒剂,可以做到消毒、净水两用。高铁酸钾常用反应3ClO-+2Fe3++10OH-2Fe+3Cl-+5H2O制备,下列说法不正确的是(　　) [A] 生成1 mol Fe,转移3 mol电子 【解析】 题给反应铁元素由+3价变为+6价,则生成1 mol Fe,转移3 mol电子,A正确;高铁酸根离子中铁元素处于高价态,具有强氧化性,可以消毒,溶于水能生成氢氧化铁胶体,可以净水,B正确;洁厕灵的主要成分是盐酸,高铁酸钾可以和其反应生成有毒的氯气,两者不能混用,C正确;该反应中氧化产物是Fe,还原产物是Cl-,根据离子方程式可知,两者物质的量之比为 2∶3,D错误。 [变式2] (2024·河北石家庄期末)工业上以铜阳极泥(主要成分是Cu2Te)为原料提取碲,涉及反应:①Cu2Te+2O2+2H2SO42CuSO4+TeO2+2H2O,②TeO2+2SO2+ 2H2O2H2SO4+Te。以下说法正确的是(　　) (2)特殊题型:对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中电子无损耗,可直接根据起始物和最终产物得失电子数相等,删去中间产物,建立二者之间的守恒关系,迅速求解。如CuNOxHNO3,则Cu失去电子的物质的量等于H2O2得到电子的物质的量,忽略HNO3参与反应过程。 AgCl[Ag(NH3)2]+ [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++4N [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,向其中加入铁置换出铜,生成的亚铁离子被氧气氧化为铁离子,过滤分离出铜可以循环利用。金属活动性越强,金属的还原性越强,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错误;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,按题述方案消耗 1 mol Fe可回收2 mol Ag,B错误;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]2++4H+Cu2++4N,C正确;向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁,铁置换出铜,自身被氧化为Fe2+,然后Fe2+被通入的氧气氧化为Fe3+,D错误。 反应 序号 起始酸 碱性 KI KMnO4 还原 产物 氧化 产物 物质的 量/mol 物质的 量/mol ① 酸性 0.001 n Mn2+ I2 ② 中性 0.001 10n MnO2 I 已知:Mn的氧化性随酸性减弱而减弱。 【解析】 反应①中锰元素由+7价降至+2价,碘元素由-1价升至0价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是10I-+2Mn+16H+2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A项错误;根据反应①可得关系式10I-～2Mn,可以求得n=0.000 2,则反应②的n(I-)∶n(Mn)=0.001∶(10×0.000 2)= 1∶2,反应②中锰元素由+7价降至+4价, 反应②对应的关系式为I-～2Mn～2MnO2～I～6e-,I中碘元素为+5价,根据离子所带电荷数等于正负化合价的代数和知x=3,反应②的离子方程式是I-+2Mn+H2O2MnO2↓+I+2OH-,B项正确;已知Mn的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-的还原性随酸性减弱而增强,C项错误;根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+、产生水、pH增大,反应②产生OH-、消耗水、pH增大,D项错误。 KnO4+H——KCl+nCl2+l2↑+H2O NaHCO3+NaHSO4CO2↑+Na2SO4+H2O 【解析】 (1)根据题中信息“制备ClO2时发生歧化反应”可知,反应的化学方程式为5NaClO2+4NaHSO4NaCl+4Na2SO4+4ClO2+2H2O,生成1 mol ClO2时消耗1.25 mol NaClO2;溶液中产生的大量气泡是NaHCO3与NaHSO4反应产生的CO2气体。 (2)FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2,上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数之比为　　　　。  【解析】 (3)反应物为FePO4、Li2CO3、H2C2O4,生成物有LiFePO4,铁元素的化合价降低,则H2C2O4中碳元素的化合价升高,产物中有CO2,根据元素守恒知,产物中还有H2O,配平后该反应的化学方程式为2FePO4+Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑。 (3)已知FePO4LiFePO4,写出该反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑ 【解析】 (1)酸浸过程得到的滤液中含有Fe3+和Mn2+、Al3+,该过程中主要反应的离子方程式是3MnO2+2FeS2+12H+3Mn2++2Fe3++4S+6H2O,滤渣1的成分为S和不溶于酸的SiO2。 3MnO2+2FeS2+12H+3Mn2++2Fe3++4S+6H2O Mn2++HC+NH3·H2OMnCO3↓+N+H2O 【解析】 (2)沉锰过程中,Mn2+与氨水、碳酸氢铵发生反应生成MnCO3的离子方程式为Mn2++HC+NH3·H2OMnCO3↓+N+H2O。 4Fe(NO)2++O2+4H+4Fe3++4NO+2H2O 14Fe3++FeS2+8H2O15Fe2++2S+16H+ 总反应:2FeS2+7O2+2H2O2Fe2++4S+4H+ H2+O2H2O2 【解析】 (1)第一步为H2在Ni催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇,第二步为O2与乙基蒽醇反应生成H2O2和乙基蒽醌,总反应为H2+O2H2O2。 2NH3+3NaClON2+3H2O+3NaCl 1.(2024·北京卷,10)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH=-114.4 kJ·mol-1。如图所示为该法的一种催化机理。 【解析】 溶液由无色变为蓝色说明有I2生成,A正确;溶液由蓝色变为无色,是将I2转化为I,I2转化为化合态,B正确;H2O2在此过程中参加反应,而不是起漂白作用,C错误;在此过程中,因为有I2的生成与消耗,淀粉在这个过程中起到指示剂的作用,D正确。 Fe+AgCl+2HClFeCl3+Ag+H2↑ 【解析】 (1)在足量0.5 mol·L-1盐酸中静置,铁将AgCl转化为单质Ag,反应的化学方程式为 Fe+AgCl+2HClFeCl3+Ag+H2↑。 【解析】 (2)纳米Ag溶解时被氧化为Ag+,离子方程式为4Ag+O2+4H+4Ag++2H2O。 4Ag+O2+4H+4Ag++2H2O $$