第一章 物质及其变化 第3讲 氧化还原反应 第1课时 -2025年高中化学一轮复习

第一章 物质及其变化 第三讲 氧化还原反应 第一课时 1 目录 CONTENTS 氧化还原反应的基本概念 01 氧化性、还原性强弱的判断 02 氧化还原反应规律 03 2 氧化还原反应的基本概念 3 一、氧化还原反应的基本概念 1.氧化还原反应的本质 电子转移(得失或偏移) 2.氧化还原反应的特征 在反应过程中元素的化合价发生变化。 判断依据 4 3.相互关系 氧化剂： 降 得 还 化合价降低 得电子 被还原 发生还原反应 得到还原产物 还原剂： 升 失 氧 化合价升高 失电子 被氧化 发生氧化反应 得到氧化产物 一、氧化还原反应的基本概念 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 D 3．（2023·浙江1月选考）关于反应2NH2OH＋4Fe3+===N2O↑＋4Fe2+＋ 4H＋＋H2O，下列说法正确的是(　 　) A．生成1 mol N2O，转移4 mol电子 B．NH2OH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 一、氧化还原反应的基本概念 4.氧化还原反应中电子转移的表示方法 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物 得 ne- 失 ne- 用双线桥法标出MnO2与浓盐酸加热反应电子转移的方向和数目： 双线桥 一、氧化还原反应的基本概念 （1）箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准发生价态变化的同种元素。 （2）箭头方向不代表电子转移方向，仅表示同种元素电子转移的前后变化。 （3）在“桥”上标明电子的“得”与“失”，且得失电子总数相等。 微提醒 4.氧化还原反应中电子转移的表示方法 双线桥 一、氧化还原反应的基本概念 一、氧化还原反应的基本概念 4.氧化还原反应中电子转移的表示方法 单线桥 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物 ne- 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”“失”字样。 用单线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目： Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 2e- D （2024·湖北宜昌模拟）下列用单、双线桥表示电子转移的方向和数目不正确的是(　 　) A． B． C． D． 一、氧化还原反应的基本概念 氧化还原反应 非氧化还原反应 置换反应 化合反应 分解反应 复分解反应 所有置换反应都是氧化还原反应 有单质参与的化合反应和分解反应是氧化还原反应 所有复分解反应都不是氧化还原反应 5.氧化还原反应与基本反应类型的关系 （2024·河南郑州模拟）氧化还原反应在生产和生活中使用非常广泛。回答下列问题：(1)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，下列化学反应属于区域3的是__（填字母）。 C 一、氧化还原反应的基本概念 6.氧化剂和还原剂 物质类型 实例 还原产物 活泼的 非金属单质 元素处于高价时的物质 某些氧化物和过氧化物 强氧化性酸 卤素单质（X2） X- O2 O2-、O22-、OH-、H2O KMnO4（H+） Mn2+ HNO3 NO2、NO 浓硫酸 SO2 Fe3+ Fe2+、Fe MnO2 Mn2+ H2O2 H2O Na2O2 O2-、OH-、H2O HClO Cl-、Cl2 常见的氧化剂 一、氧化还原反应的基本概念 常见的还原剂 物质类型 实例 氧化产物 活泼的金属单质 Na、Fe、Al Na+、Fe2+或Fe3+、Al3+ 某些非金属单质 H2、C、S H+、CO或CO2、SO2 变价元素中低价态的物质 氧化物 氢化物 离子 CO CO2 SO2 SO3或SO42- NH3 N2或NO H2S S SO32- SO42- Fe2+ Fe3+ I- I2 氧化性、还原性强弱的判断 17 二、氧化性、还原性强弱的判断 1.氧化性、还原性的含义 失电子的性质(或能力) 氧化性： 还原性： 得电子的性质(或能力) 2.氧化性、还原性的强弱 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。 取决于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＋ 二、氧化性、还原性强弱的判断 3.从元素的价态判断 （1）最高价态——只有氧化性，如H2SO4、KMnO4等。 （2）最低价态——只有还原性，如金属单质、Cl－、S2－等。 （3）中间价态——既有氧化性又有还原性，如Fe2＋、S、Cl2等。 ②一般情况下，元素化合价越高，氧化性越强， 但氧化性：HClO>HClO2>…… ①元素处于最高价并不一定具有强氧化性。 微提醒 二、氧化性、还原性强弱的判断 4.氧化性、还原性强弱的判断 C＋SiO2、Na＋KCl等在特定条件下的反应 不能说明各元素还原性的强弱。 依据反应原理 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物 失电子，化合价升高，被氧化 得电子，化合价降低，被还原 氧化性：氧化剂大于氧化产物； 还原性：还原剂大于还原产物。 微点拨 氧化性强 氧化性弱 还原性强 还原性弱 微提醒 BC 已知NaNO2能发生反应：NaNO2＋HI――→NO＋I2＋NaI＋H2O，从上述反应推知____。 A．氧化性：I2＞NaNO2 B．氧化性：NaNO2＞I2 C．还原性：HI＞NO D．还原性：I2＞HI C （2024·辽宁抚顺模拟）在一定条件下，下列粒子的还原性顺序为Cl－＜Br－＜Fe2+＜I－＜SO2，由此判断以下各反应在溶液中不能发生的是(　 　) 二、氧化性、还原性强弱的判断 4.氧化性、还原性强弱的判断 依据金属、非金属活动性顺序表 二、氧化性、还原性强弱的判断 依据元素周期表和元素周期律 ②同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱，氧化性逐渐增强。 ①同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱， 对应阴离子的还原性逐渐增强 还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强 F- Cl- Br- I- 还原性逐渐增强 Na Mg Al Si P S Cl2 氧化性逐渐减弱 （1）依据元素周期表 4.氧化性、还原性强弱的判断 二、氧化性、还原性强弱的判断 4.氧化性、还原性强弱的判断 依据元素周期表和元素周期律 （2）依据元素周期律 如碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 ①非金属元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强，其对应单质的氧化性越强。 如酸性： НClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3 ②金属元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，其对应单质的还原性越强。 则氧化性：Cl2>S>P>C>Si 则还原性：Na>Mg > Al。 二、氧化性、还原性强弱的判断 依据产物中元素价态的高低 （1）相同条件下不同氧化剂作用于同一种还原剂， 氧化产物价态高的其氧化性强。 氧化性：Cl2＞S 例如：根据2Fe＋3Cl2 2FeCl3 Fe＋S FeS （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：根据Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe 还原性：Zn>Cu 二、氧化性、还原性强弱的判断 依据反应条件及反应的剧烈程度 （1）依据反应条件判断 同一种物质，浓度越大，氧化性（或还原性）越强。 如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3； 还原性：浓HCI>稀HCI 同一种物质，温度越高其氧化性越强。 如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强 同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。 浓度 温度 酸碱性 二、氧化性、还原性强弱的判断 依据反应条件及反应的剧烈程度 反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强， 如是否加热、有无催化剂和反应物浓度大小等。 （2）依据反应的剧烈程度判断 由化学方程式知氧化性： KMnO4>Cl2，MnO2>Cl2，O2>Cl2，由反应条件知氧化性：KMnO4>MnO2>O2。 2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O MnO2＋4HC MnCl2 ＋Cl2↑＋2H2O O2＋4HCl 2Cl2＋2H2O 氧化还原反应规律 29 三、氧化还原反应规律 1.守恒规律 (3)电荷守恒：离子方程式中，反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒，如Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋(错误)，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(正确)。 (1)质量守恒：反应前后元素的种类和质量不变。 (2)电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数，这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。 30 三、氧化还原反应规律 2.转化规律 （1）同种元素的相邻价态间不发生氧化还原反应 （2）邻位转化规律 如：SO2与浓硫酸不反应 氧化还原反应发生时，其价态一般先变为邻位价态 如：Cl-被氧化成Cl2，而不是更高价态氯元素 S2-一般被氧化为S,而S单质一般被氧化成SO2 Cl-作还原剂时，ClO-、ClO3- 作氧化剂，一般被还原成Cl2 31 三、氧化还原反应规律 2.转化规律 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”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。例如，不同价态硫之间可以发生氧化还原反应的是①②③④。 （3）价态归中规律 注：⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。 32 三、氧化还原反应规律 2.转化规律 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中间价态高或都比中间价态低。 （4）歧化反应 如：Cl2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO＋H2O 0 －1 ＋1 33 三、氧化还原反应规律 3.强弱规律 氧化性：氧化剂＞氧化产物； 还原性：还原剂＞还原产物。 自发进行的氧化还原反应，一般遵循强氧化剂制弱氧化剂，强还原剂制弱还原剂，即“强制弱”。 氧化剂＋还原剂―→还原产物＋氧化产物 微提醒 判断氧化还原反应能否发生： 在反应中必须是氧化性（还原性）强的生成氧化性（还原性）弱的。 34 三、氧化还原反应规律 4.先后规律 (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，然后再与Cu2＋反应，最后与H＋反应。 (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Fe2＋先与Cl2反应。 在浓度相差不大的溶液中： 35 B 向含有Fe2+、I－、Br－的溶液中通入适量Cl2，溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。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 2．（2024·浙江1月选考）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）(　 　) A．CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4 B．2KClO32KCl＋3O2↑ C．K2Cr2O7＋14HCl（浓）===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O D．Cl2＋2FeCl2===2FeCl3 A．2Fe3+＋SO2＋2H2O===2Fe2+＋SO＋4H＋ B．2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－ C．2Br－＋4H＋＋SO===SO2↑＋Br2＋2H2O D．I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－ $