第1章 第3节 氧化还原反应-【一本】高中化学知识大盘点

C.Na2SO4、Na2COg 规律方法离子推断常见解题思路 D.Naz SO3、Na2CO3 解析取少量样品溶于水，得到无色透明溶 根据实验操作和反应现象，判断一定含有的 离子 液，说明固体溶于水且相互之间能共存或反 第 应无明显现象；向①所得溶液中滴加过量稀 册 盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气味气体逸出， 根据能否共存，判断一定不含的离子 第 说明固体中存在Na2S2O3;取②所得上层清 液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，说 章 明固体中存在Na2SO4,不能确定是否含有 根据电荷守恒，判断还含有的离子或可能含 有的离子 物 Na2SO3和Na2CO3,A正确。故选A。 及其变化 第三节 氧化还原反应 5年102考 必备知识 知识点1氧化还原反应 ◆特别提醒 ①有单质参加或生成的 1.定义 反应不一定是氧化还原 (1)氧化还原反应：有元素的化合价在反应前后发生了变化的 反应，如同素异形体之 化学反应。 间的转化。没有单质参 (2)氧化反应：元素的原子失去电子（或电子对偏离），物质所 加的化合反应也可能是 含元素化合价升高的反应。 氧化还原反应，如HO2十 (3)还原反应：元素的原子得到电子（或电子对偏向），物质所 S02=H2S04。 含元素化合价降低的反应。 ②在氧化还原反应中， 2.本质和特征 重点 同一种元素可能既被氧 化又被还原，如C2十 氧化还 本质 电子转移（电子得失或共用电子对偏移） 2NaOH— NaCl+ 原反应 特征 反应前后有元素的化合价发生了变化 NaCIO+H2O. 3.4种基本类型的反应与氧化还原反应的关系 ③一种元素由化合态变 有单质参与的化合反 有单质生成的分解反应 为游离态时，该元素可能 /是氧化还原反应 应是氧化还原反应 被氧化，也可能被还原。 化合反应 分解反应 如2H0电解2H++ 氧化还原反应 置换反应 O2个中，氢元素被还原， 复分解反应 氧元素被氧化。 知识点2氧化剂和还原剂 重难点 1.定义 还原剂 氧化剂 (1)氧化剂：在反应时，所含元素的化合价降低，即得到电子 还原剂和氧化剂的关系 (或电子对偏向)的物质。 9016● (2)还原剂：在反应时，所含元素的化合价升高，即失去电子 (或电子对偏离)的物质。 (3)氧化性：物质得电子的性质（或能力）。物质越易得电子， 氧化性越强。 (4)还原性：物质失电子的性质（或能力）。物质越易失电子， 必修第一册 还原性越强。 (5)氧化产物：还原剂失去电子（或电子对偏离）后的产物。 第 (6)还原产物：氧化剂得到电子（或电子对偏向）后的产物。 章 2.定义之间的关系 ◆巧学妙记 失电子，化合价升高，被氧化 升失氧，降得还， 还原剂具有还原性 发生 氧化反应生成氧化产物 剂性一致，其他相反。 动知识拓展 物质及其变化 反应物 生成物 ①常见元素的最高正价 氧化剂具有氧化性发生还原反应生成还原产物 和最低负价： 元素C N 得电子，化合价降低，被还原 最高 3.化合价和氧化性、还原性的关系 正价 +7+6+5 无 处于最低价态 一只有还原性 最低 -1-2 负价 -3-1 元素 处于中间价态 既有氧化性，又有还原性 ②常见物质中元素的 处于最高价态 只有氧化性 化合价： 4.常见的氧化剂和还原剂 物质 化合价 (1)常见的氧化剂及其对应的还原产物 KMnO +7 氧化剂 还原产物 K2MnO +6 Mn+(酸性条件)、MnO2(中性条 K2Cr2Oz +6 KMnO 件)、MnO(碱性条件) FeS2 +2 K2Cr2O2(酸性条件) Cr3+ K,FeO +6 浓硝酸 NO2 NazS2Os +2 NO H2C2Ox +3 稀硝酸 X2(卤素单质) X ◆生活应用 H2Oz OH(碱性条件)、H2O(酸性条件) 苹果汁中含有酚类物 NazOz NaOH、Naz CO3等 质，因易被氧化为醌类 物质而变色。因此在苹 NaCIO(或ClO) Cl、C2 果汁生产过程中常加入 NaClO Cl2、ClO2等 还原性物质（如维生素 PbOz Pb2+ C)以降低损失。 MnOz Mn2+ 。017。 (2)常见的还原剂及其对应的氧化产物 ◆易混易错 同一种氧化剂（或还原 还原剂 氧化产物 剂)所对应的还原产物 Fe2+ Fe3+(酸性条件)、Fe(OH)3(碱性条件) 修 (或氧化产物)不是一成 SO2(或H2SO3、SO) SO 不变的，而是取决于还 册 S2(或H2S) S、S02(或SO号)、SO 原剂（或氧化剂）的性 H2C2O 质、反应条件、反应物的 CO2(酸性条件)、CO(碱性条件) 第 章 浓度、反应介质的酸碱 H2O2 02 性等多种因素。 CI Cl2 物 质 到学以致用 I(或HI) 2、IO5 co CO2、CO号（碱性条件） 变 ①稀硝酸与铜反应，氧 化产物是，还原产 Zn2+、Fe+(与强氧化剂反应生成Fe3+)、 金属单质(Zn、Fe、Cu等) 物是 Cu+(与弱氧化剂反应生成Cu+)等 ②MnO2与CI反应，氧 化产物是 知识点3氧化还原反应中电子转移的表示方法 ③酸性条件下H2O2与 方法 双线桥法 单线桥法 KMnO4反应，氧化产物 得到4e 2e 是；酸性条件下 H2O2与Fe+反应，氧 示例 50,+2心高温S =S+2CO个 C+2H50,(浓)△ 化产物是 失去2×2e 品s0,+50,++2H,0 答案：①Cu2+NO ②Cl2③O2Fe+ 步骤 标变价→画箭头→注得失 标变价→画箭头→标总数 ①箭头由反应物中化合价发生变 到学以致用 化的元素的原子指向生成物中该 画出下列反应的单双 ①箭头从失电子元素的原 元素变价后的原子，且需注明“得 线桥。 子指向得电子元素的 到”或“失去”。 ①双线桥 原子。 ②箭头的方向不代表电子转移的 SO2+2H2S-3S↓+ ②不标注“得到”或“失 注意方向，仅表示电子转移前后的 2H2O 去”，只标注电子转移的个 事项变化。 ②单线桥 数，电子转移的个数等于 2Na+2H2O—H2个+ ③电子数表示为m×ne,其中m 氧化剂的得电子数，等于 2NaOH 表示发生氧化还原反应的原子个 还原剂的失电子数。 答案： 数，n表示发生氧化还原反应的每 ③线桥只出现在反应物中 失去2×2e 个原子得到或失去电子的个数。 S02+2H2S—3S↓+2H2,0 当m=1或n=1时可省略 得到4e 得到ne ne 2e 总结氧化剂十还原剂—还原产物十氧化产物 氧化剂十还原剂 2Na+2H2O—2NaOH+H2↑ 失去ne 还原产物十氧化产物 ●018● (注意常见的画单、双线桥时的错误 (1)双线桥：①箭头的方向和电子转移的数日标错；②不注明“得 ◆知识拓展 到”或“失去”。 ①氧化性或还原性的强 弱与元素的化合价高低 必 (2)单线桥：①箭头指向错误；②标注“得到”或“失去”。 无必然关系，如HCIO的 修第 知识点4氧化性、还原性强弱的判断 氧化性大于HCIO4的。 册 1.本质依据：得失电子的难易程度 ②氧化性或还原性的强 弱与得失电子的数目多 第 2.方法◆重难点 少无必然关系，如Na的 章 (1)根据化学反应 还原性大于A1的。 ® ①比较反应物和生成物的氧化性或还原性：强制弱原理。 学以致用 常温下，可以发生如下3 质及其 氧化剂 还原剂 还原产物 十 氧化产物 个反应： (强氧化性) (强还原性) (弱还原性) (弱氧化性) ①2W+X一2X+ 氧化性：氧化剂>氧化产物还原性：还原剂>还原产物 W2; ②比较反应物的氧化性或还原性 ②2Y+W2—2W+ Y2; 氧化性：氧化剂>还原剂 还原性：还原剂>氧化剂 ③2X+Z2—2Z+ (2)根据单质的活动性顺序 X。下列由此得出的结 单质的还原性逐渐减弱 论正确的是() 金 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au A.X、Y、Z、W中 属 对应阳离子的氧化性逐渐增强 Z的还原性最强 单质的氧化性逐渐减弱 B.X2、Y2、Z2、W2中Z2 非 F2C,B2b2、S 的氧化性最弱 对应阴离子的还原性逐渐增强 C.反应2Z+Y2 (注意 2Y+Z2不能发生 D.还原性：X>Y Fe对应的阳离子为Fe2+,不是Fe3+. 答案：C (3)根据反应条件 提示：三个反应的氧化 当不同的氧化剂（或还原剂）与同一还原剂（或氧化剂）反应 剂、还原剂、氧化产物和 还原产物如表所示： 时，若反应越容易进行，则对应的氧化剂（或还原剂）的氧化性 (或还原性)越强，反之则越弱。如： 反应 ① ②③ 氧化剂 X W Z ①Mn0+4HC(浓)△MnCb+C◆+2H,0 氧化产物W2Y2X2 2KMnO4+16HCI(浓)—2KC+2MnC2+5CL2个+8H2O 还原剂WY X Na与冷水反应剧烈 还原产物XWZ ②Mg与水在加热条件下才反应 故氧化性强弱顺序为 A1与水在加热条件下也难以反应 Z2>X2>W2>Y2,还原 KMnO4的氧化性强于MnO2的，Na的还原性强于Mg的， 性强弱顺序为Y> W>X>Z。 Mg的还原性强于Al的。 。0190 (4)根据氧化产物的价态高低 同一还原剂与不同的氧化剂反应，氧化产物中被氧化元素的 价态越高，对应氧化剂的氧化性越强。如： 必修第 2Fe+3C,点燃2FcC, 册 lFe+S△FeS C2的氧化性大于S的 第 3.常见微粒的氧化性、还原性顺序 章 ◆知识拓展 还原性：S2->SO号(SO2)>I>Fe2+>Br>CI-。 标准电极电势越高，其氧 氧化性：S<H2SO4(稀)<L2<Fe3+<Br2<Cl2<KMnO4. 化型物质的氧化性越强； 及 标准电极电势越低，其还 知识点5氧化还原反应的基本规律及应用 重难点 变 原型物质的还原性越强。 1.守恒规律 如Fe+/Fe的标准电极 (1)得失电子守恒：氧化剂的得电子总数等于还原剂的失电子 电势（一0.447）小于 总数。这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化 C+/Cu的标准电极电 还原反应计算的依据。 势（十0.337），则C2+的 (2)电荷守恒：离子方程式中，反应物中各离子的电荷总数与 氧化性强于Fe2+的，C 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 能将Fe氧化为Fe+。 程式时要满足电荷守恒，如Fe3+十Cu一Fe++Cu+(×), ® 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(√)。 学以致用 (3)原子守恒：反应前后原子的种类和数目不变。 ①某氧化还原反应中， 2.价态转化规律 氧化剂是X2O号，每2 (1)归中反应思维模型：含不同价态同种元素的物质间发生氧 个XO号恰好能氧化6 化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价十低价→ 个SO,则还原产物中 中间价”的规律，而不会出现价态交叉的现象。如图所示： X的化合价为() A.+1 B.+2 正确： 最低价 中间价 中间价 最高价 C.+3 D.+4 正确： ②K2Sm在碱性溶液中 最低价 中间价 中间价 最高价 可被KCIO氧化为 正确： 最低价 中间价 中间价 最高价 K2SO4,KClO被还原为 错误： KCl。若化学方程式中 最低价中间价 中间价 最高价 K2Sn与KCl的化学计 可简记为“只靠近，不交叉，相邻价态不反应”。 量数分别为1和7，则m 例如，含不同价态硫元素的物质间可以发生如图所示的氧化 的值为 还原反应： 答案：①C②2 3 ●020● (注意 ①H2S和浓硫酸反应时，H2S转化为S、H2SO4转化为SO2, 学以致用 如图中箭头③所示； ②H2S04与SO2无中间价态，不发生反应。 (浙江卷节选)下列关于 反应Na2SzO3+H2SO4 修第 (2)歧化反应思维模型：含相同价态某元素的物质间发生的氧 Na2SO +S+ 化还原反应叫歧化反应。具有多种价态的元素（如氯、硫、氮 册 SO2个+H2O的说法，正 和磷元素等)均可发生歧化反应，元素价态的变化遵循“中间 第 价→高价十低价”的规律。 确的是() A.H2SO4发生还原反应 章 B.Na2SzO3既是氧化剂 低价态 中间价态 高价态 例如，氯气的歧化反应： 又是还原剂 质及其 Clz+2NaOH-NaCi+NaCiO+H2O 答案：B 3.强弱规律：具有较强氧化性的氧化剂与具有较强还原性的还 原剂反应，生成具有较弱还原性的还原产物和具有较弱氧化 性的氧化产物。一般越易失电子的物质，失电子后越难得电 子，越易得电子的物质，得电子后越难失电子。 学以致用 4.先后规律 G、Q、X、Y、Z均为含氯 (1)向同时含有几种还原剂的物质中加入一种氧化剂，还原剂 化合物，可发生下列四 按照还原性由强到弱的顺序依次与氧化剂反应。如向FBr2 个氧化还原反应（未配 溶液中通入Cl2时，因为还原性强弱顺序为Fe+>Br,所以 平)： C2先氧化Fe+,Fe+完全被氧化后，若CL仍有剩余，则再氧 ①G→Q+NaCl; 化Br。若FeBr2与CL2按化学计量数比为1：1反应，则对应 ②Q+H0电解X+ 的离子方程式为2Fe2++2Br十2Cl2=2Fe3++Br2十4CI。 H个； (2)向同时含有几种氧化剂的物质中加入一种还原剂，氧化剂 ③Y+NaOH→G+ 按照氧化性由强到弱的顺序依次与还原剂反应。如向含有 Q+H2O; Fe3+、Cu+、H+的溶液中加入铁粉时，因为氧化性强弱顺序 ④Z+NaOH→Q+ 为Fe3+>Cu+>H+,所以铁粉先还原Fe3+,然后再依次还原 X+H2O。 Cu2+、Ht。 这五种化合物中氯元素 5.应用◆重难 的化合价由低到高的顺 (1)守恒规律：配平氧化还原反应方程式。 序是 (2)价态转化规律：判断含不同价态同种元素的物质间发生氧 答案：G、Y、Q、Z、X 化还原反应的可能性，如浓硫酸与SO2不发生反应；根据化 合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产 物，如反应6HCl+NaClO3一NaCl+3CL2个+3H2O中，氧 化剂为NaClO,还原剂为HCl,氧化产物和还原产物都 为Cl2。 。021。 (3)强弱规律：比较物质氧化性和还原性的强弱。 或生活应用 (4)先后规律：判断氧化还原反应能否进行及氧化还原反应的 汽车尾气与催化器 顺序，如根据还原性顺序(S2->SO(SO2)>厂>Fe+> 修第 三元催化器是一种汽车 Br>C)和氧化性顺序(S<H2SO4(稀)<I2<Fe3+<Br2< 尾气净化装置，其中的 C2<KMnO4),可知KMnO4能将Cl-氧化为C2,且能按照 册 净化剂能增强CO、HC 还原性依次减弱的顺序依次氧化还原性强于C的S-、 第 (碳氢化合物)和NOz SO、I、Fe2+、Br。 (氨氧化物)三种气体的 章 知识点6氧化还原反应方程式的配平◆一重难 活性，使其发生氧化还 物 1.配平原则 原反应，其中CO被氧 及 化为CO2,HC被氧化 得失电子守恒 氧化剂的得电子总数=还原剂的失电子总 数，化合价升高总数=化合价降低总数 化 为H2O和CO2,NOz被 还原为N2。这种催化 配平原则 原子守恒 反应前后原子的种类和数目不变 器可同时将废气中的三 电荷守恒 离子方程式两侧，离子所带电荷总数相等 种主要有害物质转化为 无害物质，故称三元，其 2.化合价升降法配平步骤 中一个氧化还原反应为 标明反应前后变价元 +2 +C+H0 +3 标变价 催化剂 素的化合价 2NO,+2.CO 列变化 列出化合价的变化值 ↑1 13×2=6 N2+2xCO2。 求总数 根据最小公倍数使化 1和6的最小公倍数为6，所以Fe2+的 合价升降总数相等 化学计量数为6，C20?的化学计量 CO. 为1。 确定氧化剂、还原剂、 氧化产物、还原产物 NO. 配系数 的系数，利用原子守 6Fe2+1CrO号+H—6Fe+2Cr3+H20 恒或电荷守恒确定其 他物质的系数 查守恒 检查原子、电荷、得 失电子是否守恒 6Fe2+CrO-+14Ht =6Fe*+2Cr+7H2O 高频考点 吸收外部能量并 氧化还原反应的概念 D.荧光指示牌被照发光 以光的形式释放 出来，物理过程 考点1 及应用 5年8考 解析反应前后有元素化合价发生变化的反 例1（全国乙卷）下列应用中涉及 应为氧化还原反应。暖贴中除铁粉外还含有 氧化还原反应的是 () 水等物质，遇到空气后铁粉会逐渐变成铁锈， A.使用明矾对水进行净化 该过程放热，铁元素和氧元素的化合价发生 B.雪天道路上撒盐融雪 铝离子水解，无 化合价的变化 变化，因此暖贴中的铁粉遇空气放热涉及氧 C.暖贴中的铁粉遇空气放热 化还原反应，C符合题意。故选C。 ●022● 氧化性、还原性的 溶液中的H+能与CIO厂结合生成弱电解质 考点2强弱比较与应用 5年35考 HCIO,且CO能与I厂发生氧化还原反应， 例2C2是常见的氧化剂，可氧化 不能大量共存，B不符合题意；MnO4能与 必 Fe+、Br、I厂等，还原性强弱顺序 Fe2+发生氧化还原反应，不能大量共存，C不 修第 为之Fe>Br之C。在Fel, 符合题意；pH=12的碱性溶液中，K+、Na+、 和FeBr2的混合溶液中，通入一定量Cl2,溶 册 NO5、CO可以大量共存，D符合题意。故 液中存在的离子组不合理的是 ( 选D 第 A.Fe2+、Br、CI 氧化性强弱顺序为 章 B.Fe2+、CI-、I Cl2>Br2>Fet>I 规律方法 物 C.Fe3+、Br、Cl 具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的 D.Fe2+、Br、Cl、I 离子因能发生氧化还原反应而不能大量共存。 质及其 常见的氧化性离子与还原性离子如表所示： 解析若溶液中存在Fe+、Br、CI,表明I厂 化 已被完全氧化，符合反应发生的先后顺序，A 氧化性离子 还原性离子 ClO、MnO(Ht)、 合理；若溶液中存在Fe+、CI、,表明Br Fe2+、Sg-、I、SOg、HS NOs(Ht)、Fe3+ 已被完全氧化，不符合反应发生的先后顺序， HSO Cr,O、FeO B不合理；若溶液中存在Fe3+、Br、CI,表 明I厂和Fe+已被完全氧化，符合反应发生的 氧化还原反应方程 先后顺序，C合理；若溶液中存在Fe2+、Br、 考点4 式的配平 5年2考 C、厂，表明I厂没有被完全氧化，说明C2 例4（北京卷节选）以银锰精矿（主 的量很少，符合反应发生的先后顺序，D合 要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿 理。故选B。 (主要含MnO2)为原料联合提取银 氧化还原反应与离 和锰。在“浸银”时，使用过量FeCl3、HCl和 考点3子共存 5年10考】 CaCl2的混合液作为浸出剂，将Ag2S中的银 例3（高考组合）下列各组离子在指 定溶液中能大量共存的是( 以[AgC2]的形式浸出。请将“浸银”时发 A.(重庆卷节选)pH=1的硝酸： 生反应的离子方程式补充完整。 Fe3+、K+、I厂、SO 强氧化剂 ☐Fe++AgS+☐ B.(山东卷节选)酸性溶液：Na、ClO、 2[AgCL,]厂十S硫元素的化合价由-2变为0， 说明Ag2S作还原剂 SO-、I 解析结合原子守恒，可知另一个反应物为 C.(江苏卷节选)含FeC2的溶液中：K+、 Cl。具有氧化性的Fe3+将Ag2S中的硫元 Mg2+、SO}、MnO4 素氧化为S,自身被还原为Fe2+,再结合得失 D.(天津卷节选)pH=l2的溶液：K+、Na、 电子守恒与电荷守恒即可得到该反应的离子 NO3、CO 方程式。 解析酸性条件下NO能与I发生氧化还 答案2Fe3++Ag2S+4Cl=2Fe2++ 原反应，不能大量共存，A不符合题意；酸性 2AgCl2++S ●0230 规律方法氧化还原反应方程式的配平方法 ③组合方式 (1)正向配平法 反应物 生成物 适用条件 氧化剂、还原剂中某元素的化合价是全变的， H H2O 酸性溶液 修第 一般从反应物开始配平。 HO H 酸性溶液或酸碱性未知 (2)逆向配平法 OH H2O 碱性溶液 反应物中，某种元素的化合价既升高又降低的 H2O OH 碱性溶液或酸碱性未知 第 反应和分解反应中的氧化还原反应，一般先确 章 定生成物的化学计量数，然后再确定反应物的 新情境下氧化还原 化学计量数。例如： 考点5 反应方程式的书写5年44考 化合价升高4 例5（新课标卷改编）铬和钒具有 及其变化 39+6KOH(浓)△2K,3+K50,+3H,0 广泛用途。分离提取铬和钒的 “还原Cr2O号”步骤为向铬钒渣中 化合价降低2 C2O?的还原产物为Cr 由于S的化合价既升高又降低，且升降总数要相 加入焦亚硫酸钠(Na2S2O)溶液，发生反应 等，所以KS的化学计量数为2，K2SO3的化学 的离子方程式为 计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。 解析由题意可知，加入焦亚硫酸钠溶液的 (3)缺项型氧化还原反应方程式的配平 缺项方程式是指某些反应物或生成物的化学 目的是将Cr2O号还原为Cx3+。铬元素的化 式没有写出来的方程式，一般为水、酸或碱。 合价降低，Na2S2O作还原剂，十4价的硫元 ①配平方法 素被氧化至十6价，在溶液中以SO的形式 先用“化合价升降法”确定含有变价元素的物 存在。 质的化学计量数，然后由原子守恒来确定未知 答案2Cr2O号十3S2Og+10H+一4Cx3++ 物，再根据原子守恒或电荷守恒将方程式进行 6S02-+5H20 配平。 ②补项原则 规律方法新情境下氧化还原反应方程式的书写 第1步 根据题目信息或流程图，判断氧化剂、 条件 补项原则 还原剂、氧化产物、还原产物 按“氧化剂+还原剂一还原产物+氧化 酸性 缺H或多O,补H或酸；少O,补HO 第2步 产物”写出方程式，根据得失电子守 恒配平上述四种物质 第3步 根据电荷守恒和反应条件的酸碱性，在 碱性 缺H或多O,补H2O;少O,补OH或碱 方程式左边或右边补H、OH或H,O等 第4步 根据原子守恒配平方程式 ●024e