2026届高三化学一轮复习 基本概念-氧化还原反应的概念和规律

高三一轮复习·基本概念 氧化还原反应 基本概念和基本规律 一、氧化还原反应基本概念 1.氧化还原反应的本质和特征 电子转移(得失或偏移) 元素的化合价发生变化 2.氧化还原反应与四种基本类型的关系 (1)有单质参与的化合反应或者有单质生成的分解反应是氧化还原反应。 (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)所有的置换反应都是氧化还原反应。 (4)所有的复分解反应都不是氧化还原反应。 下列应用不涉及氧化还原反应的是（　A　） A. 粗铜精炼 B. 海水提镁 B. 工业制铝 D. 海水制粗盐 E. 小苏打用作食品膨松剂 F. 工业合成氨实现人工固氮 G. 烟气脱硫（SO2）生产硫酸 H. 利用铝热反应焊接钢轨 I．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 J．实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3 练一练 DEJ ❀正确标出元素化合价是学习氧化还原反应的关键 +3 FePO4 +2 LiFePO4 +6 K2FeO4 +2 -1 FeS2 +2 -2 CuFeS2 +(8-n) Fe +1 CuCl +2 Cu2(OH)2Cl2 +1 -1 CuH -1 NaH +3-1 NaBH4 +3-1 LiAlH4 +3 As2S3 +5 H3AsO4 +3 H3AsO3 -1 H2O2 -1 Na2O2 +1 NaClO +3 NaClO2 +5 NaClO3 +4 ClO2 -1 O2F2 -1 IBr +1 N2O +4 N2O4 -2 N2H4 -3 LiNH2 +4 -3 Si3N4 -3 AlN +2 -3 H C N +2 -3 K C N -2 +4 -3 K S C N +2 Na2S2O3 +3 H2C2O4 +6 K2Cr2O7 +6 K2CrO4 +7 KMnO4 +6 K2MnO4 +2 Mn(OH)2 +4 MnO(OH)2 一、氧化还原反应基本概念 用双线桥法标出以下反应的电子转移的方向和数目、标出氧化剂和还原剂，标出氧化产物和还原产物。 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 6HCl＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O 2H2S＋SO2===3S＋2H2O Cu＋4HNO3（浓）===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 强调转移电子数 (1)氧化性 氧化剂在反应中表现出来的性质,是指氧化剂　　　　　　的性质(或能力)。  (2)还原性 还原剂在反应中表现出来的性质,是指还原剂　　　　　　的性质(或能力)。  (3)性质与元素价态的关系 ①所含元素处于最高价时,物质只具有氧化性,如Mn等。 ②所含元素处于最低价时,物质只具有还原性,如S2-等。 ③所含元素处于中间价态,物质既具有氧化性又具有还原性,如SO2等。 ①同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)可能不同,与还原剂(或氧化剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、溶液的酸碱性等有关。例如,在酸性溶液中,KMnO4的还原产物 一般是Mn2+,而在中性或碱性溶液中,其还原产物一般是MnO2等。 ②物质所含元素的化合价处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但以其一为主。例如,Fe2+、S主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。 让学生看练习册的常见氧化剂还原剂 一、氧化还原反应基本概念 3.氧化还原反应概念之间的关系 (1)氧化性 氧化剂在反应中表现出来的性质,是指氧化剂　　　　　　的性质(或能力)。  (2)还原性 还原剂在反应中表现出来的性质,是指还原剂　　　　　　的性质(或能力)。  (3)性质与元素价态的关系 ①所含元素处于最高价时,物质只具有氧化性,如Mn等。 ②所含元素处于最低价时,物质只具有还原性,如S2-等。 ③所含元素处于中间价态,物质既具有氧化性又具有还原性,如SO2等。 ①同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)可能不同,与还原剂(或氧化剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、溶液的酸碱性等有关。例如,在酸性溶液中,KMnO4的还原产物 一般是Mn2+,而在中性或碱性溶液中,其还原产物一般是MnO2等。 ②物质所含元素的化合价处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但以其一为主。例如,Fe2+、S主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。 让学生看练习册的常见氧化剂还原剂 关于反应4CO2＋SiH4 4CO＋SiO2＋2H2O，下列说法正确的是（D　） 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 D 练一练 【解析】　碳元素的化合价由＋4降为＋2，故CO为还原产物，A错误；氢元素化合价由－1升为＋1，故SiH4发生氧化反应，B错误；反应中氧化剂为二氧化碳，还原剂为SiH4，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，C错误；根据化学方程式可知，生成1 mol SiO2时，转移8 mol电子，D正确。 K2FeO4是优良的水处理剂，一种制备方法是将Fe2O3、KNO3、KOH混合共熔，反应为Fe2O3＋3KNO3＋4KOH 2K2FeO4＋3KNO2＋2H2O。下列关于该反应的说法不正确的是（　C　） A. 铁元素被氧化，氮元素被还原 B. 氧化性：KNO3＞K2FeO4 C. 每生成1 mol K2FeO4，转移6 mol e－ D. K2FeO4具有氧化杀菌作用 练一练 C 【解析】　反应中氮元素化合价降低，被还原，铁元素化合价升高，被氧化，A正确；反应中KNO3为氧化剂，而K2FeO4为氧化产物，故氧化性：KNO3＞K2FeO4，B正确；反应中铁元素由＋3价变为＋6价，则1 mol Fe2O3转移6 mol电子生成2 mol K2FeO4，故当生成1 mol K2FeO4时转移3NA个电子，C错误；K2FeO4中铁元素为＋6价，有强氧化性，能杀菌消毒，D正确。 关于反应Na2S2O3+H2SO4 ===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O， 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.1 mol Na2S2O3发生反应,转移4 mol电子 练一练 B 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。H2SO4中所含元素的化合价均未发生变化，A说法不正确； Na2S2O3中S元素的平均化合价为＋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； 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； 根据Na2S2O3中S元素的化合价变化情况可知，1 mol Na2S2O3发生反应，转移2 mol电子，D说法不正确。 练一练 2.已知过二硫酸分子中含有一个过氧键(—O—O—)，过二硫酸钾(K2S2O8)与MnSO4反应的化学方程式为5K2S2O8＋2MnSO4＋8H2O===2KMnO4＋8H2SO4＋4K2SO4。 (1)被还原的元素是____。 (2)氧化产物是_______。 (3)氧化剂和还原剂的物质的量之比是_____。 (4)若反应消耗3.6 g H2O时，反应中转移电子数为_______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 氧 KMnO4 5∶2 0.25NA 3.已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑。 (2)用“单线桥”标出电子转移的方向和数目：_____________________________， 其中氧化产物与还原产物的质量比为_____。 1∶1 【解析】　反应中氮元素化合价降低，被还原，铁元素化合价升高，被氧化，A正确；反应中KNO3为氧化剂，而K2FeO4为氧化产物，故氧化性：KNO3＞K2FeO4，B正确；反应中铁元素由＋3价变为＋6价，则1 mol Fe2O3转移6 mol电子生成2 mol K2FeO4，故当生成1 mol K2FeO4时转移3NA个电子，C错误；K2FeO4中铁元素为＋6价，有强氧化性，能杀菌消毒，D正确。 一、氧化还原反应基本概念 ·熟悉常见常考的氧化剂与还原剂，以及对应的产物 1.氧化剂 2.还原剂 (1)活泼的非金属单质：F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3等； (2)高价态的离子:如Fe3+、Cu2+、Ag+等； (3)含较高价态元素的物质: 如H2SO4(浓)、HNO3、HClO、MnO2、KClO3、KMnO4(H+)、K2Cr2O7(H+)、Fe3+、Ag+、Cu2+、 [Ag(NH3)2]+等； (4)其它特殊物质:如H2O2、Na2O2等； (1)金属单质：(除Au、Pt) ：Na、K、Fe、Zn、Al、Cu等； (2)某些非金属单质：C、H2、S 、Si等； (3)低价态离子: 如S2- 、 SO32- 、 I- 、 Fe2+ 、 Br- 等； (4)含较低价态元素的物质:如NH3、H2S、SO2、 H2SO3、 Na2SO3、 HI、HBr、NO、CO、H2C2O4等。 如:Na - e－===Na＋，Al - 3e－===Al3＋ 一、氧化还原反应基本概念 ·常见氧化剂 氧化剂 X2 卤素 O2 浓硫酸 HNO3 KMnO4 （H＋）、MnO2 Fe3＋ K2Cr2O7（H＋） KClO3、ClO－ H2O2 还原产物 X－　 H2O 或OH－　 SO2　 NO 或NO2 Mn2＋　 Fe2＋ Cr3＋　 Cl－　 H2O ·常见还原剂 还原剂 金属M：Na、 Mg等 I－（HI） S2－（H2S） H2 CO、C、 H2C2O4 Fe2＋ NH3、 N2H4 SO2、S H2O2 氧化产物 Mn＋ I2　 S　 H＋或 H2O CO2　 Fe3＋　 N2或 NO　 S　 O2 关注H2O2、Na2O2的特殊性 二、氧化还原反应的规律 ·氧化性、还原性相对强弱的比较 1.判断：取决于得、失电子的难易程度，而不是得、失电子数目的多少 如:Na - e－===Na＋，Al - 3e－===Al3＋ 2.方法：①化学方程式 ②反应条件（P16 T4） ③产物价态高低（P15(2)） ④根据“两池”判断 ⑤根据元素周期表判断（P16 T3） ⑥物质浓度、酸碱性等（P16 T2） 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，与得失电子数目无关。 氧化反应 ：失ne- 氧化剂＋还原剂 ＝ 还原产物＋氧化产物 还原反应：得ne- （弱还原性) （弱氧化性） 如:Na - e－===Na＋，Al - 3e－===Al3＋ ①非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其对应单质的氧化性越强。 HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3，则氧化性：Cl2>S>P>C>Si。 ②金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其对应单质的还原性越强。 如碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3， 则还原性：Na>Mg>Al。 6．根据“两池”判断 (1)根据原电池原理判断 (2)根据电解池原理判断 用惰性电极电解混合溶液时, 一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极, 其还原性：______>______。 阴极先放电子的阳离子的____________； 阳极先放电子的阴离子的____________。 正极 负极 氧化性较强 还原性较强 阴极中阳离子放电子顺序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸） >Pb2+ > Sn2+ +>Fe2+>Zn2+ >H+（水） >Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极中阴离子放电子顺序： S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>NO3－>SO42－>F－ 二、氧化还原反应的规律 ·氧化性、还原性相对强弱的比较 氧化还原反应中，强者优先， 即氧化性(或还原性)强，优先反应。 越易失电子的物质，失后就越难得电子； 越易得电子的物质，得后就越难失电子。 单质氧化性越强，对应离子还原性越弱 单质还原性越强，对应离子氧化性越弱 常见的氧化剂的氧化性：KMnO4(H＋)＞Cl2＞Br2＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋常见的还原剂的还原性：S2－＞SO32－(或HSO3－)＞I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－ 注意提醒三价铁离子在铜离子之前 铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生： ①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋， ②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋， ③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性比较顺序是 Tl3＋ > Ag＋ > Fe3＋ ·价态规律 1.归中：遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。 2.歧化：“中间价―→高价＋低价”。 × (2)H2S + H2SO4 === S↓ + SO2↑ + 2H2O，每生成1mol S转移 mol e－。 (3)足量的Na2O2与 CO2充分反应，在标准状况下生成2.24 LO2，转移电子总数为 。 (2)1 mol Cl2与碱充分反应，转移的电子数 。 (3)向含1molFeBr2溶液中通入足量Cl2，转移电子总数 。 ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、 NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，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 molClO2，消耗NaClO2的量为______ mol 硝酸铵受热易分解，温度不同，分解产物也不同，温度加热到400 ℃以上易发生爆炸，反应为4NH4NO3 3N2↑＋2NO2↑＋8H2O。下列说法正确的是（　　） A. NH4NO3中的阳离子发生还原反应 B. 该反应的氧化产物为N2，还原产物为NO2 C. 反应生成22.4 L N2，转移电子4 mol D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶3 练一练 D 【解析】 N中N元素为－3价，失电子被氧化成N2，发生氧化反应，A错误；N中＋5价的N元素得电子，一部分被还原为NO2，一部分被还原为N2，故氧化产物为N2，还原产物为N2和NO2，B错误；生成标准状况下22.4 L N2即1 mol 转移电子4 mol，题中未指明标准状况，无法计算，C错误；当4 mol硝酸铵分解时，得到氧化产物2 mol N2，还原产物1 mol N2和2 mol NO2，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶（1＋2）＝2∶3，D正确。 现代工艺冶金过程中会产生导致水污染的CN-，在碱性条件下，H2O2可将其转化为碳酸盐和一种无毒气体。关于该转化反应，下列说法不正确的是 A．氰化物有毒，CN-易与人体内的Fe2+、Fe3+络合 B．处理1molCN-，消耗2.5molH2O2 C．反应中每转移10mol电子生成22.4L无毒气体 D．用H2O2处理后的废水不可直接排放 练一练 C 5H2O2 + 2CN- + 2OH- = N2↑ + 2CO32- + 6H2O D选项有碳酸根离子，碱性强 $