专题三 氧化剂与还原剂 氧化还原反应规律 讲义-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

16 / 16 专题三 氧化剂与还原剂 氧化还原反应规律 【专题目标】 1．知道常见的氧化剂、还原剂及其反应后的生成物。 2．了解氧化还原反应规律——价态律、强弱律、优先律、守恒律。 3．能初步利用守恒规律配平氧化还原反应方程式。 4．会利用氧化还原反应规律解决实际问题。 考点一、氧化剂与还原剂 （1）氧化剂与还原剂 →→ →→ →→→→ （2）常见氧化剂与还原剂 【解题思维导引】 （1）物质得电子能力越强，其氧化性就越强；失电子能力越强，其还原性就越强。 （2）物质的氧化性或还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度，与得失电子数目的多少无关。 如Na－e－＝Na＋，Al－3e－＝Al3＋，Al失去电子的数目较多，但Al的还原性却比Na弱。 （3）核心明确电子带负电荷，随着电子的转移导致原有正负电性粒子相对数目的改变，所以会呈现失去电子的化合价升高，得到电子的化合价降低。 （4）核心明确什么剂对应具有什么性质，是针对别的物质的性质，而不是针对自身，自身反生相反的变化。 比如：氧化剂具有氧化性，氧化的是别的具体物质，自身发生相反的变化----被还原了。 （5）氧化剂与还原剂都是物质整体或者溶液中具体离子，不是物质中的某个元素原子，并且同时出现，可以是同一种物质。 例题讲解： 例1．铬(Cr) 铬是一种具有银白色光泽的金属，无毒，化学性质很稳定，不锈钢中便含有12%以上的铬。元素铬(Cr)的几种化合物存在如图转化关系，下列判断不正确的是 A．反应②③中铬元素的化合价均发生了变化 B．反应①表明Cr2O3有酸性氧化物的性质 C．反应②利用了H2O2的氧化性 D．K2Cr2O7可作为氧化剂，具有氧化性。 【答案】A 【解析】A项，在反应①③中Cr元素化合价不变，错误；B项，Cr2O3是金属氧化物，与KOH反应，产生KCrO2和水，所以反应①表明Cr2O3有酸性氧化物的性质，正确；C项，在反应②中H2O2将KCrO2氧化为K2Cr2O4，说明H2O2具有氧化性，正确；D项，在K2Cr2O7中Cr元素化合价为＋6价，具有强氧化性，因此K2Cr2O7可作为氧化剂，具有氧化性，正确。 考点二、氧化还原反应规律 1．价态规律 即最高价时只有氧化性，最低价时只有还原性，中间价态时既有氧化性又有还原性。 【解题思维导引】 （1）元素的化合价处于最高(最低)价态时，具有氧化(还原)性，但不一定具有强氧化(还原)性，如Na＋(弱氧化性)、F－(弱还原性)。具体能不能发生有效氧化还原反应还要看两者物质的性质相对强弱。 （2）一般来说，同种元素价态越高，氧化性越强；价态越低，还原性越强。 2． 强弱规律 强弱判断依据 方程式 性质比较 氧化性 氧化剂＞氧化产物 还原性 还原剂＞还原产物 根据元素的活动性顺序判断 根据反应条件的 难易判断 反应的条件越简单，反应就越容易发生，说明物质氧化性(或还原性)越强。 如4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑、 16HCl(浓)＋2KMnO4＝2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑, 氧化性：KMnO4＞MnO2。 根据元素被氧化或被还原的程度判断 某还原剂被不同氧化剂氧化时，元素化合价升得越高，说明氧化剂的氧化性越强。 2Fe＋3Cl22FeCl3、Fe＋SFeS，氧化性：Cl2＞S。 【解题思维导引】 1、 物质氧化性/还原性的影响因素： 同一物质在不同的条件下，其氧化性/还原性会有所不同。 （1） 温度：温度越高，相关性质一般越强。 ①氧化性：浓硫酸(热)＞浓硫酸(冷)； ②还原性：浓盐酸(热)＞浓盐酸(冷)。 （2）浓度：浓度越大，相关性质一般越强。 HNO3(浓)＞HNO3(稀) （3）酸碱性：酸碱性不同，物质的氧化还原性质不同。 ①中性环境中NO3－不显氧化性，酸性环境中NO3－显强氧化性； ②KMnO4(酸性)＞KMnO4(中性)＞KMnO4(碱性) 2、 强弱比较思路： 一看物质位置，是反应物还是生成物，依据方程式中前后位置判断，二看反应条件，依据影响因素判断。三看反应程度，依据化合价高低判断。 3． 优先规律 谁强谁先来 同时含有几种还原剂 按照还原性由强到弱的顺序依次与氧化剂反应 如在FeBr2溶液中(还原性Fe2＋＞Br－)通入Cl2时， Fe2＋先与Cl2反应。 同时含有几种氧化剂 按照氧化性由强到弱的顺序依次与还原剂反应 如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入Fe粉， Fe粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。 4．价态变化互不交叉规律 同种元素的不同价态间发生氧化还原反应，其价态只靠拢不交叉， 即价态向中看齐(最多变为同一价态，不可能发生交叉现象。 比如下列得失电子数目分析： 得失6个电子 得失5个电子 画数轴可以看出，第一个变化发生了交叉，故不正确。 【解题思维导引】 （1）同种元素的不同价态间发生氧化还原反应，先找到四类物质，再标化合价，最后画数轴。 （2）相邻价态之间不发生氧化还原反应，如S与SO2、SO2与H2SO4、H2S与S之间均不反应。 5.得失电子守恒规律 原理 氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数，表现为元素化合价升高的总数等于元素化合价降低的总数。 步骤 找物质 氧化剂→还原产物还原剂→氧化产物 定得失 确定1个粒子得失电子数(化合价变化值×变价原子个数) 列关系 N(氧化剂)×1个粒子得电子数＝N(还原剂)×1个粒子失电子数 比如在KI和KIO3混合溶液中加入稀硫酸，发生反应，生成碘、硫酸钾和水。被氧化的碘元素与被还原的碘元素的原子个数的计算： 【解题思维导引】 1找物质列两组，即找到氧化还原反应四类物质，按得失分别列两组。 2标价态找倍数，即化合价变化值×变价原子个数 3列式子算比例，即N(氧化剂)×1个粒子得电子数＝N(还原剂)×1个粒子失电子数 例题讲解： 例2．臭氧（O₃）又称为超氧，在常温下，它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。臭氧主要分布在10~50km高度的平流层大气中。O3具有强氧化性，将O3通入KI溶液中发生反应：O3+I－+H+―→I2+O2+H2O(未配平)，下列说法正确的是 A．配平后的离子方程式为2O3+2I－+4H+===I2+2O2+2H2O B．每生成1个 I2转移电子2个 C．O2是还原产物之一 D．该反应能说明O2的氧化性强于I2的 【答案】B 【解析】A项中方程式虽然满足原子守恒，但不满足电子守恒和电荷守恒，配平后正确的离子方程式为O3+2I－+2H+===I2+O2+H2O，故每生成1mol I2转移电子2mol，A项错误，B项正确；O3和O2中O的化合价均为0，故O2既不是氧化产物，也不是还原产物，C项错误；该反应能说明O3的氧化性强于I2的，而不能说明O2的氧化性强于I2的，D项错误。 例3．我们知道，物质得电子能力越强，其氧化性就越强；失电子能力越强，其还原性就越强。现根据下列反应的化学方程式： I2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HI；2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3；2FeCl3＋2HI＝2FeCl2＋2HCl＋I2 判断有关物质的还原性强弱顺序正确的是 A．I－＞Fe2＋＞Cl－＞SO2 B．Cl－＞Fe2＋＞SO2＞I－ C．Fe2＋＞I－＞Cl－＞SO2 D．SO2＞I－＞Fe2＋＞Cl－ 【答案】D 【解析】根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性判断：①SO2为还原剂，HI为还原产物，故SO2的还原性强于I－；②FeCl2为还原剂，FeCl3为还原产物，故Fe2＋的还原性强于Cl－；③HI为还原剂，FeCl2为还原产物，故I－的还原性强于Fe2＋；综上所述I－、Fe2＋、Cl－、SO2四种粒子的还原性强弱大小为SO2＞I－＞Fe2＋＞Cl－，故答案选D项。 考点三、氧化还原反应方程式配平 氧化还原反应方程式的配平原则 三大守恒 电子守恒 氧化剂和还原剂得失电子总数相等 质量守恒 反应前后原子的种类和个数不变 电荷守恒 离子反应前后，所带电荷总数相等 五个步骤 一标 标出价态变化元素的化合价 二等 据得失电子数相等，找最小公倍数 三定 先定氧化剂及还原产物的计量数，后定还原剂及氧化产物的计量数 四平 用观察法配其它物质的计量数 五查 查各微粒个数、得失电子数是否相等，查离子方程式电荷守恒 【解题思维导引】 1找物质列两组，即找到氧化还原反应四类物质，按得失分别列两组。 2标价态配电子，即依据电子得失守恒配原子，化合价变化值×变价原子个数 3观察法配原子，即依据质量守恒配原子，同时结合电荷守恒。 配平的一些小技巧 ①一般氧化还原反应：从左配——左边氧化剂、还原剂着手配平。 ②配自身氧化还原反应：逆向配——从右边氧化产物、还原产物配平。 ③部分氧化还原反应：先据电子守恒配价态变化的氧化剂或还原剂，再加上表现酸性或碱性的没有变价的部分。 ④缺项氧化还原反应：先据电子守恒配平，再由质量守恒确定所缺的物质，一般所缺的物质是酸、碱、水。 例题讲解： 例4． （1）碘化钾溶液中滴加适量硫酸铜溶液，就能得到碘化亚铜。请完成并配平上述反应： _____KI+____CuSO4→____I2+____Cu2I2↓+____________ （2）配平氧化还原反应方程式：___C2O42-+____MnO4-+____H+===____CO2↑+____Mn2++____H2O 【答案】（1）4、2、1、1、2K2SO4；（2）5、2、16、10、2、8 【解析】（1）缺项配平，先根据电子守恒配平，后根据原子守恒配平，4KI+2CuSO4=I2+Cu2I2↓+2K2SO4；（2）（1）C：＋3→＋4，改变量(4－3)×2＝2，Mn：＋7→＋2，改变量(7－2)×1＝5，根据化合价升降总数相等，所以在C2O42-前配5，MnO4-前配2，根据C和Mn原子守恒，分别在CO2和Mn2＋前配10和2，再由电荷守恒在H＋前配16，最后根据离子方程式两边的H原子个数相等在水前面配8，经检验离子方程式的氧原子个数相等。 【知识总结】 氧化剂与还原剂 →→ →→ →→→→ 氧化还原反应规律 [能力提升训练] 1．已知：硝酸具有很强的氧化性，是一种强氧化性的酸。一定条件下稀硝酸溶解铜的化学方程式为3Cu＋8HNO3(浓)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。下列说法错误的是 A．HNO3作氧化剂 B．铜作还原剂 C．Cu(NO3)2既是氧化产物又是还原产物 D．还原性：Cu＞NO 【答案】C 【解析】A项，HNO3中N化合价部分降低，发生还原反应，HNO3作氧化剂，正确；B项，铜化合价升高，发生氧化反应，因此Cu作还原剂，正确；C项，Cu化合价升高得到产物Cu(NO3)2，因此Cu(NO3)2是氧化产物，不是还原产物，错误；D项，根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性，因此还原性：Cu＞NO，正确。 2．高一（15）班的课后作业中有同学写出了下列几种反应的电子得失情况，请你判断下列反应中，电子转移方法不正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A项，反应中Cr元素化合价从＋6价价降低＋3价，2个Cr原子得到6个电子，氯元素化合价从－1价升高到0价，6个氯离子失去6个电子，正确；B项，硫化氢中硫元素化合价从－2价升高到0价，硫酸中硫元素化合价从＋6价降低到＋4价，则应该表示为，错误；C项，根据单线桥表示规则，看出是正确的；D项，硫化氢中硫元素化合价从－2价升高到0价，二氧化硫中硫元素化合价从＋4价降低到0价，根据电子得失守恒可知反应中转移4个电子，正确。 3、在常温下，不同的物质间发生下列几种反应： ①16H＋＋10Z－＋2XO4－＝2X2＋＋5Z2＋8H2O ②2B－＋Z2＝B2＋2Z－ ③2A2＋＋B2＝2A3＋＋2B 根据上述反应，下列结论判断不正确的是 A．溶液中可发生反应：Z2＋2A2＋＝2A3＋＋2Z－ B．Z元素①、②反应中都被氧化 C．氧化性强弱的顺序为：XO4－＞Z2＞B2＞A3＋ D．反应①中，X2＋是XO4－的还原产物 【答案】B 【解析】①16H＋＋10Z－＋2XO4－＝2X2＋＋5Z2＋8H2O中，XO4－是氧化剂，Z2是氧化产物，氧化性：XO4－＞Z2；②2B－＋Z2＝B2＋2Z－中，Z2是氧化剂，B2是氧化产物，氧化性：Z2＞B2；③2A2＋＋B2＝2A3＋＋2B－中，B2是氧化剂，A3＋是氧化产物，氧化性：B2＞A3＋； A项，依据氧化性的传递性，氧化性Z2＞B2＞A3＋，所以溶液中Z2＋2A2＋＝2A3＋＋2Z－能发生，正确；B项，反应①中Z元素被氧化，反应②中Z被还原，错误；C项，由①知，氧化性XO4－＞Z2，由前面分析，氧化性Z2＞B2＞A3＋，所以氧化性：XO4－＞Z2＞B2＞A3＋，正确；D项，反应①中，XO4－是氧化剂，则X2＋是XO4－的还原产物，正确。 4、已知还原性：I－＞Fe2＋＞Br－，在课堂上的氧化还原反应知识点讲解中出现下列三个反应：①Cl2(少量)＋FeI2＝FeCl2＋I2②2Fe2＋＋Br2＝2Fe3＋＋2Br－③Co2O3＋6HCl＝2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O。 下列说法正确的是 A．①②③中氧化产物分别是FeCl2、Fe3＋、CoCl2 B．根据以上方程式可以得到氧化性Cl2＞Fe3＋＞Co2O3 C．可以推理得到Cl2(少量)＋FeBr2＝FeCl2＋Br2 D．在反应③中HCl体现了酸性和还原性 【答案】D 【解析】A项，根据①Cl2(少量)＋FeI2＝FeCl2＋I2可知，还原剂为FeI2被Cl2氧化为I2，所以氧化产物为I2；根据②2Fe2＋＋Br2＝2Fe3＋＋2Br－可知，还原剂为Fe2＋被Br 2氧化为Fe3＋，所以氧化产物为Fe3＋；根据③Co2O3＋6HCl＝2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O可知，还原剂为HCl被Co2O3氧化为Cl2，所以氧化产物为Cl2；不正确；B项，根据氧化还原反应中强弱规律可知，①Cl2(少量)＋FeI2＝FeCl2＋I2中氧化性Cl2＞I2；②2Fe2＋＋Br2＝2Fe3＋＋2Br－中氧化性Br2＞Fe3＋；③Co2O3＋6HCl＝2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O中氧化性Co2O3＞Cl2，所以可以得到氧化性Co2O3＞Cl2＞Fe3＋，错误；C项，由反应①、②可知还原性：I－＞Fe2＋＞Br－，Cl2少量时先与Fe2＋反应，而不是先与Br－反应，故Cl2(少量)＋2Fe2＋＝2Fe3＋＋2Cl－，错误；D项，根据③Co2O3＋6HCl＝2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O可知，在反应③中2个HCl体现了还原性，4个HCl体现了酸性，正确。 5、已知氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2，依据氧化还原反应相关规律，请你判断下列不能发生的反应是 A．Cl2＋2NaI＝2NaCl＋I2 B．Br2＋2NaI＝2NaBr＋I2 C．2FeCl3＋2NaI＝2FeCl2＋2NaCl＋I2 D．3Br2＋2FeCl2＝2FeBr3＋2Cl2↑ 【答案】D 【解析】根据同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，据此分析解题。 A项，Cl2＋2NaI＝2NaCl＋I2中Cl2为氧化剂，I2为氧化产物，故氧化性Cl2＞I2，与题干信息一致，反应可以发生，不符合题意；B项，Br2＋2NaI＝2NaBr＋I2中Br2是氧化剂，I2为氧化产物，故氧化性Br2＞I2，与题干信息一致，反应可以发生，不符合题意；C项，2FeCl3＋2NaI＝2FeCl2＋2NaCl＋I2中Fe3＋是氧化剂，I2是氧化产物，故氧化性Fe3＋＞I2，与题干信息一致，反应可以发生，不符合题意；D项，3Br2＋2FeCl2＝2FeBr3＋2Cl2↑中Br2为氧化剂，Cl2为氧化产物，故氧化性Br2＞Cl2，与题干信息不一致，反应不能发生，符合题意。 6、纳米材料是重要的高科技材料，已知工业中利用水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为：3Fe2++2S2O+O2+aOH－===Y+S4O+2H2O。下列说法中，不正确的是（ ） A．S2O是还原剂 B．Y的化学式为FeO C．a＝4 D．每有1个O2参加反应，转移的电子总数为4个 【答案】B 【解析】由反应知还原剂是S2O，氧化剂是O2，依据得失电子守恒可知，每有1个O2参加反应，转移电子的量为4个，A、D正确；由原子守恒知Y的化学式为Fe3O4，B错误；由电荷守恒知，a＝4，C正确。 7、依据电子得失守恒规律判断，下列反应中，氧化剂与还原剂的数量之比为1∶2的是（ ） ①O3+2KI+H2O===2KOH+I2+O2 ②SiO2+2CSi+2CO↑ ③SiO2+3CSiC+2CO↑ ④4HCl(浓)+MnOMnCl2+Cl2↑+2H2O A． 仅有② B．仅有④ C．仅有②③④ D．①③④ 【答案】C 【解析】各反应中氧化剂和还原剂之比如下： 反应 ① ② ③ ④ 氧化剂 O3 SiO2 C MnO2 还原剂 KI C C HCl 数量之比 ∶2 1∶2 1∶2 1∶2 8、对于反应2P+4H2O2+2NaOH===Na2H2P2O6+4H2O，下列有关该反应的说法正确的是（ ） A．P是氧化剂 B．氧化性：H2O2>Na2H2P2O6 C．1个H2O参与2反应，转移1个电子 D．Na2H2P2O6中磷元素的化合价为+5 【答案】B 【解析】P由0价→+4价，化合价升高，属于还原剂，故A错误；根据氧化还原反应的规律，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，H2O2是氧化剂，Na2H2P2O6是氧化产物，故B正确；1个H2O2反应，转移电子的物质的量为1×2×(2－1)＝2，故C错误；Na、H的化合价均为+1价，O为－2价，根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0，则P的化合价为+4价，故D错误。 9、氢化钠(NaH)可与水快速反应生成氢气，常在野外用作生氢剂，其中氢元素为－1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为：NaH＋H2O＝NaOH＋H2↑。下列有关该反应的说法中，正确的是 A．该反应属于置换反应 B．H2O发生氧化反应，被还原 C．NaH是失去电子，是氧化剂 D．还原性大小：NaH＞H2 【答案】D 【解析】NaH中H元素显－1价，H2O中H元素显＋1价，H2中H元素的化合价为0，根据氧化还原反应的归中规律分析。 A项，置换反应是单质＋化合物→单质＋化合物，根据该反应的特点，该反应不属于置换反应，错误；B项，H2O中部分H元素由＋1价→0价，化合价降低被还原，H2O中部分H被还原，发生还原反应，错误；C项，NaH中H元素显－1价，在反应中转化成0价，化合价升高被氧化，NaH为还原剂，错误；D项，根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性，NaH＞H2，正确。 10、含氯化合物在日常生活中有着广泛的应用，ClO2和亚氯酸钠(NaClO2)都是广泛使用的漂白剂、消毒剂。高浓度ClO2气体易发生爆炸，在生产、使用时需用其他气体进行稀释。我市某重点工厂生产ClO2和NaClO2的工艺流程为： ClO2发生器中反应为NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4―→Na2SO4＋ClO2↑＋H2O(未配平)，下列有关该反应的说法中，正确的是 A．反应中Na2SO3是氧化剂 B．反应中ClO2是还原剂 C．每生成2个ClO2转移3个电子 D．参加反应的NaClO3和Na2SO3的个数之比为2∶1 【答案】D 【解析】A项，在NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4→Na2SO4＋ClO2↑＋H2O中，Na2SO3中硫的化合价为＋4价，反应后生成Na2SO4，硫的化合价为＋6价，化合价升高，失去电子，做还原剂，错误；B项，氯元素的化合价从反应前NaClO3中的＋5价降低到ClO2中的＋4价，化合价降低，得到电子，发生还原反应，所以ClO2是还原产物，错误；C项，氯元素的化合价从＋5价降低到＋4价，生成1个ClO2转移1个电子，错误；D项，1个Na2SO3参加反应，失去2个电子，1个NaClO3参加反应，得到1个电子，在氧化还原反应中，得失电子总数相等，所以参加反应的NaClO3和Na2SO3的个数之比为2∶1，正确。 11、高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理，工业上有多种制备高铁酸钠的方法，其中一种方法的化学反应原理可用离子方程式表示为3ClO－＋2Fe3＋＋xOH－＝2FeO42－＋3Cl－＋yH2O。 （1）上述反应中的x=_______，y=_______。 （2）上述反应中氧化剂为_______；还原产物为_______。 （3）由上述反应可知，氧化性强弱：ClO－_______(填“＞”或“＜”，下同)FeO42－；还原性强弱：Fe3＋_______Cl－。 （4）已知：Na2FeO4在处理饮用水的过程中铁元素会被转化为Fe3＋，Na2FeO4在处理饮用水的过程中_______(填“发生了”或“未发生”)氧化还原反应。 【答案】（1）10 5 （2） ClO－ Cl－ （3）＞ ＞ （4）发生了 【解析】（1）在3ClO－＋2Fe3＋＋xOH－＝2FeO42－＋3Cl－＋yH2O中，根据电荷守恒：－3＋6－x＝－4－3，所以x＝10，然后根据质量守恒可求出y＝5，即该反应的化学方程式为：3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O；（2）在3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O中，ClO－中氯元素的化合价从＋1价降低到反应后Cl－中的－1价，做氧化剂，被还原，还原产物为Cl－；（3）该反应中，ClO－做氧化剂，Cl－是还原产物，Fe3＋被氧化为FeO42－，则Fe3＋是还原剂，FeO42－是氧化产物。在一个氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性，则氧化性：ClO－＞FeO42－，还原性：Fe3＋＞Cl－；（4）Na2FeO4在处理饮用水的过程中铁元素会被转化为Fe3＋，铁元素发生了化合价的变化，发生了氧化还原反应。 12、氧化还原反应在亚硝酸盐的制取和转化中有重要的应用。 （1）Ca(NO2)2(亚硝酸钙)可用作混凝土中钢筋的防护剂，实验室可用如下反应制备： Ca(NO3)2＋2CaFe2O4＋4NO＝3Ca(NO2)2＋2Fe2O3 ①该反应中的氧化剂是____________。 ②该反应中被还原的N原子与被氧化的N原子的个数之比为____________。 （2）某氧化还原反应中的所有物质为H2SO4、NaI、I2、NaNO2、Na2SO4、NO和H2O。已知NaNO2是反应物。 ①写出该反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目： _____________________________________________________________________。 ②由该反应可以得到物质的氧化性顺序是_________＞________。 【答案】（1）Ca(NO3)2 1 ∶2 （2） NaNO2 I2 16 / 16 【解析】（1）①Ca(NO3)2中N的价态为＋5价、Ca(NO2)2中N的价态为＋3价，故氧化剂为Ca(NO3)2；②NO被氧化、Ca(NO3)2被还原，被氧化的N原子与被还原的N原子的个数之比为4∶2＝2∶1；（2）①根据“某氧化还原反应中的所有物质为NaNO2、Na2SO4、NO、H2SO4、NaI、I2和H2O。已知NaNO2是反应物”，可知NaNO2生成NO，NaNO2作氧化剂，则NaI为还原剂，其氧化产物为I2，反应为NaNO2＋NaI＋H2SO4―→Na2SO4＋NO↑＋I2，反应中N元素价态由＋3价变为＋2价，降低1价，I元素价态由－1变为0价，升高1价，由电子守恒有1NaNO2＋1NaI＋H2SO4―→Na2SO4＋NO↑＋I2，由钠守恒有1NaNO2＋1NaI＋1H2SO4―→1Na2SO4＋NO↑＋I2，最后由H、O守恒得1NaNO2＋1NaI＋1H2SO4―→1Na2SO4＋NO↑＋I2＋1H2O，将计量数扩大2倍有2NaNO2＋2NaI＋2H2SO4＝2Na2SO4＋2NO↑＋1I2＋2H2O；反应中NaI失去2个电子，NaNO2得到这2个电子，电子转移方向和数目为：；②根据氧化还原反应的强弱律可知NaNO2的氧化性大于I2。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 16 / 16 专题三 氧化剂与还原剂 氧化还原反应规律 【专题目标】 1．知道常见的氧化剂、还原剂及其反应后的生成物。 2．了解氧化还原反应规律——价态律、强弱律、优先律、守恒律。 3．能初步利用守恒规律配平氧化还原反应方程式。 4．会利用氧化还原反应规律解决实际问题。 考点一、氧化剂与还原剂 （1）氧化剂与还原剂 →→ →→ →→→→ （2）常见氧化剂与还原剂 【解题思维导引】 （1）物质得电子能力越强，其氧化性就越强；失电子能力越强，其还原性就越强。 （2）物质的氧化性或还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度，与得失电子数目的多少无关。 如Na－e－＝Na＋，Al－3e－＝Al3＋，Al失去电子的数目较多，但Al的还原性却比Na弱。 （3）核心明确电子带负电荷，随着电子的转移导致原有正负电性粒子相对数目的改变，所以会呈现失去电子的化合价升高，得到电子的化合价降低。 （4）核心明确什么剂对应具有什么性质，是针对别的物质的性质，而不是针对自身，自身反生相反的变化。 比如：氧化剂具有氧化性，氧化的是别的具体物质，自身发生相反的变化----被还原了。 （5）氧化剂与还原剂都是物质整体或者溶液中具体离子，不是物质中的某个元素原子，并且同时出现，可以是同一种物质。 例题讲解： 例1．铬(Cr) 铬是一种具有银白色光泽的金属，无毒，化学性质很稳定，不锈钢中便含有12%以上的铬。元素铬(Cr)的几种化合物存在如图转化关系，下列判断不正确的是 A．反应②③中铬元素的化合价均发生了变化 B．反应①表明Cr2O3有酸性氧化物的性质 C．反应②利用了H2O2的氧化性 D．K2Cr2O7可作为氧化剂，具有氧化性。 考点二、氧化还原反应规律 1．价态规律 即最高价时只有氧化性，最低价时只有还原性，中间价态时既有氧化性又有还原性。 【解题思维导引】 （1）元素的化合价处于最高(最低)价态时，具有氧化(还原)性，但不一定具有强氧化(还原)性，如Na＋(弱氧化性)、F－(弱还原性)。具体能不能发生有效氧化还原反应还要看两者物质的性质相对强弱。 （2）一般来说，同种元素价态越高，氧化性越强；价态越低，还原性越强。 2． 强弱规律 强弱判断依据 方程式 性质比较 氧化性 氧化剂＞氧化产物 还原性 还原剂＞还原产物 根据元素的活动性顺序判断 根据反应条件的 难易判断 反应的条件越简单，反应就越容易发生，说明物质氧化性(或还原性)越强。 如4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑、 16HCl(浓)＋2KMnO4＝2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑, 氧化性：KMnO4＞MnO2。 根据元素被氧化或被还原的程度判断 某还原剂被不同氧化剂氧化时，元素化合价升得越高，说明氧化剂的氧化性越强。 2Fe＋3Cl22FeCl3、Fe＋SFeS，氧化性：Cl2＞S。 【解题思维导引】 1、 物质氧化性/还原性的影响因素： 同一物质在不同的条件下，其氧化性/还原性会有所不同。 （1） 温度：温度越高，相关性质一般越强。 ①氧化性：浓硫酸(热)＞浓硫酸(冷)； ②还原性：浓盐酸(热)＞浓盐酸(冷)。 （2）浓度：浓度越大，相关性质一般越强。 HNO3(浓)＞HNO3(稀) （3）酸碱性：酸碱性不同，物质的氧化还原性质不同。 ①中性环境中NO3－不显氧化性，酸性环境中NO3－显强氧化性； ②KMnO4(酸性)＞KMnO4(中性)＞KMnO4(碱性) 2、 强弱比较思路： 一看物质位置，是反应物还是生成物，依据方程式中前后位置判断，二看反应条件，依据影响因素判断。三看反应程度，依据化合价高低判断。 3． 优先规律 谁强谁先来 同时含有几种还原剂 按照还原性由强到弱的顺序依次与氧化剂反应 如在FeBr2溶液中(还原性Fe2＋＞Br－)通入Cl2时， Fe2＋先与Cl2反应。 同时含有几种氧化剂 按照氧化性由强到弱的顺序依次与还原剂反应 如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入Fe粉， Fe粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。 4．价态变化互不交叉规律 同种元素的不同价态间发生氧化还原反应，其价态只靠拢不交叉， 即价态向中看齐(最多变为同一价态，不可能发生交叉现象。 比如下列得失电子数目分析： 得失6个电子 得失5个电子 画数轴可以看出，第一个变化发生了交叉，故不正确。 【解题思维导引】 （1）同种元素的不同价态间发生氧化还原反应，先找到四类物质，再标化合价，最后画数轴。 （2）相邻价态之间不发生氧化还原反应，如S与SO2、SO2与H2SO4、H2S与S之间均不反应。 5.得失电子守恒规律 原理 氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数，表现为元素化合价升高的总数等于元素化合价降低的总数。 步骤 找物质 氧化剂→还原产物还原剂→氧化产物 定得失 确定1个粒子得失电子数(化合价变化值×变价原子个数) 列关系 N(氧化剂)×1个粒子得电子数＝N(还原剂)×1个粒子失电子数 比如在KI和KIO3混合溶液中加入稀硫酸，发生反应，生成碘、硫酸钾和水。被氧化的碘元素与被还原的碘元素的原子个数的计算： 【解题思维导引】 1找物质列两组，即找到氧化还原反应四类物质，按得失分别列两组。 2标价态找倍数，即化合价变化值×变价原子个数 3列式子算比例，即N(氧化剂)×1个粒子得电子数＝N(还原剂)×1个粒子失电子数 例题讲解： 例2．臭氧（O₃）又称为超氧，在常温下，它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。臭氧主要分布在10~50km高度的平流层大气中。O3具有强氧化性，将O3通入KI溶液中发生反应：O3+I－+H+―→I2+O2+H2O(未配平)，下列说法正确的是 A．配平后的离子方程式为2O3+2I－+4H+===I2+2O2+2H2O B．每生成1个 I2转移电子2个 C．O2是还原产物之一 D．该反应能说明O2的氧化性强于I2的 例3．我们知道，物质得电子能力越强，其氧化性就越强；失电子能力越强，其还原性就越强。现根据下列反应的化学方程式： I2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HI；2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3；2FeCl3＋2HI＝2FeCl2＋2HCl＋I2 判断有关物质的还原性强弱顺序正确的是 A．I－＞Fe2＋＞Cl－＞SO2 B．Cl－＞Fe2＋＞SO2＞I－ C．Fe2＋＞I－＞Cl－＞SO2 D．SO2＞I－＞Fe2＋＞Cl－ 考点三、氧化还原反应方程式配平 氧化还原反应方程式的配平原则 三大守恒 电子守恒 氧化剂和还原剂得失电子总数相等 质量守恒 反应前后原子的种类和个数不变 电荷守恒 离子反应前后，所带电荷总数相等 五个步骤 一标 标出价态变化元素的化合价 二等 据得失电子数相等，找最小公倍数 三定 先定氧化剂及还原产物的计量数，后定还原剂及氧化产物的计量数 四平 用观察法配其它物质的计量数 五查 查各微粒个数、得失电子数是否相等，查离子方程式电荷守恒 【解题思维导引】 1找物质列两组，即找到氧化还原反应四类物质，按得失分别列两组。 2标价态配电子，即依据电子得失守恒配原子，化合价变化值×变价原子个数 3观察法配原子，即依据质量守恒配原子，同时结合电荷守恒。 配平的一些小技巧 ①一般氧化还原反应：从左配——左边氧化剂、还原剂着手配平。 ②配自身氧化还原反应：逆向配——从右边氧化产物、还原产物配平。 ③部分氧化还原反应：先据电子守恒配价态变化的氧化剂或还原剂，再加上表现酸性或碱性的没有变价的部分。 ④缺项氧化还原反应：先据电子守恒配平，再由质量守恒确定所缺的物质，一般所缺的物质是酸、碱、水。 例题讲解： 例4． （1）碘化钾溶液中滴加适量硫酸铜溶液，就能得到碘化亚铜。请完成并配平上述反应： _____KI+____CuSO4→____I2+____Cu2I2↓+____________ （2）配平氧化还原反应方程式：___C2O42-+____MnO4-+____H+===____CO2↑+____Mn2++____H2O 【知识总结】 氧化剂与还原剂 →→ →→ →→→→ 氧化还原反应规律 [能力提升训练] 1．已知：硝酸具有很强的氧化性，是一种强氧化性的酸。一定条件下稀硝酸溶解铜的化学方程式为3Cu＋8HNO3(浓)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。下列说法错误的是 A．HNO3作氧化剂 B．铜作还原剂 C．Cu(NO3)2既是氧化产物又是还原产物 D．还原性：Cu＞NO 2．高一（15）班的课后作业中有同学写出了下列几种反应的电子得失情况，请你判断下列反应中，电子转移方法不正确的是 A． B． C． D． 3、在常温下，不同的物质间发生下列几种反应： ①16H＋＋10Z－＋2XO4－＝2X2＋＋5Z2＋8H2O ②2B－＋Z2＝B2＋2Z－ ③2A2＋＋B2＝2A3＋＋2B 根据上述反应，下列结论判断不正确的是 A．溶液中可发生反应：Z2＋2A2＋＝2A3＋＋2Z－ B．Z元素①、②反应中都被氧化 C．氧化性强弱的顺序为：XO4－＞Z2＞B2＞A3＋ D．反应①中，X2＋是XO4－的还原产物 4、已知还原性：I－＞Fe2＋＞Br－，在课堂上的氧化还原反应知识点讲解中出现下列三个反应：①Cl2(少量)＋FeI2＝FeCl2＋I2②2Fe2＋＋Br2＝2Fe3＋＋2Br－③Co2O3＋6HCl＝2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O。 下列说法正确的是 A．①②③中氧化产物分别是FeCl2、Fe3＋、CoCl2 B．根据以上方程式可以得到氧化性Cl2＞Fe3＋＞Co2O3 C．可以推理得到Cl2(少量)＋FeBr2＝FeCl2＋Br2 D．在反应③中HCl体现了酸性和还原性 5、已知氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2，依据氧化还原反应相关规律，请你判断下列不能发生的反应是 A．Cl2＋2NaI＝2NaCl＋I2 B．Br2＋2NaI＝2NaBr＋I2 C．2FeCl3＋2NaI＝2FeCl2＋2NaCl＋I2 D．3Br2＋2FeCl2＝2FeBr3＋2Cl2↑ 6、纳米材料是重要的高科技材料，已知工业中利用水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为：3Fe2++2S2O+O2+aOH－===Y+S4O+2H2O。下列说法中，不正确的是（ ） A．S2O是还原剂 B．Y的化学式为FeO C．a＝4 D．每有1个O2参加反应，转移的电子总数为4个 7、依据电子得失守恒规律判断，下列反应中，氧化剂与还原剂的数量之比为1∶2的是（ ） ①O3+2KI+H2O===2KOH+I2+O2 ②SiO2+2CSi+2CO↑ ③SiO2+3CSiC+2CO↑ ④4HCl(浓)+MnOMnCl2+Cl2↑+2H2O A． 仅有② B．仅有④ C．仅有②③④ D．①③④ 8、对于反应2P+4H2O2+2NaOH===Na2H2P2O6+4H2O，下列有关该反应的说法正确的是（ ） A．P是氧化剂 B．氧化性：H2O2>Na2H2P2O6 C．1个H2O参与2反应，转移1个电子 D．Na2H2P2O6中磷元素的化合价为+5 9、氢化钠(NaH)可与水快速反应生成氢气，常在野外用作生氢剂，其中氢元素为－1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为：NaH＋H2O＝NaOH＋H2↑。下列有关该反应的说法中，正确的是 A．该反应属于置换反应 B．H2O发生氧化反应，被还原 C．NaH是失去电子，是氧化剂 D．还原性大小：NaH＞H2 10、含氯化合物在日常生活中有着广泛的应用，ClO2和亚氯酸钠(NaClO2)都是广泛使用的漂白剂、消毒剂。高浓度ClO2气体易发生爆炸，在生产、使用时需用其他气体进行稀释。我市某重点工厂生产ClO2和NaClO2的工艺流程为： ClO2发生器中反应为NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4―→Na2SO4＋ClO2↑＋H2O(未配平)，下列有关该反应的说法中，正确的是 A．反应中Na2SO3是氧化剂 B．反应中ClO2是还原剂 C．每生成2个ClO2转移3个电子 D．参加反应的NaClO3和Na2SO3的个数之比为2∶1 11、高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理，工业上有多种制备高铁酸钠的方法，其中一种方法的化学反应原理可用离子方程式表示为3ClO－＋2Fe3＋＋xOH－＝2FeO42－＋3Cl－＋yH2O。 （1）上述反应中的x=_______，y=_______。 （2）上述反应中氧化剂为_______；还原产物为_______。 （3）由上述反应可知，氧化性强弱：ClO－_______(填“＞”或“＜”，下同)FeO42－；还原性强弱：Fe3＋_______Cl－。 （4）已知：Na2FeO4在处理饮用水的过程中铁元素会被转化为Fe3＋，Na2FeO4在处理饮用水的过程中_______(填“发生了”或“未发生”)氧化还原反应。 12、氧化还原反应在亚硝酸盐的制取和转化中有重要的应用。 （1）Ca(NO2)2(亚硝酸钙)可用作混凝土中钢筋的防护剂，实验室可用如下反应制备： Ca(NO3)2＋2CaFe2O4＋4NO＝3Ca(NO2)2＋2Fe2O3 ①该反应中的氧化剂是____________。 ②该反应中被还原的N原子与被氧化的N原子的个数之比为____________。 （2）某氧化还原反应中的所有物质为H2SO4、NaI、I2、NaNO2、Na2SO4、NO和H2O。已知NaNO2是反应物。 ①写出该反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目： _____________________________________________________________________。 ②由该反应可以得到物质的氧化性顺序是_________＞________。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$