4.1 氧化还原反应（7大题型专项训练）化学沪科版2020选择性必修1

4.1 氧化还原反应 题型01 认识氧化还原反应 题型02 氧化剂和还原剂 题型03 半反应 题型04 氧化性和还原性强弱的判断 题型05 氧化还原反应规律 题型06 氧化还原反应方程式的书写与配平 题型07 氧化还原反应相关计算 题型01 认识氧化还原反应 1．从化合价升降角度认识氧化还原反应： （1）氧化反应：反应物所含某种或某些元素化合价升高的反应。 （2）还原反应：反应物所含某种或某些元素化合价降低的反应。 2．从电子转移角度认识氧化还原反应： （1）元素化合价变化的实质。 2Na+Cl22NaCl ①钠原子失去电子，化合价升高，发生氧化反应； ②氯原子得到电子，化合价降低，发生还原反应。 （2）结论 ①氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化； ②氧化还原反应的实质是发生了电子转移。 3.氧化还原反应的判断 （1）判断依据：反应前后元素的化合价是否发生改变 有单质参与或生成的化学反应不一定是氧化还原反应，如3O2＝2O3 没有单质参加的化合反应也可能是是氧化还原反应，如H2O2+SO2＝H2SO4 （2）氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 【易错警示】 置换反应一定是氧化还原反应； 复分解反应一定不是氧化还原反应； 有单质参加的化合反应是氧化还原反应； 有单质生成的分解反应是氧化还原反应。 4.双线桥法 （1）基本步骤 （2）注意事项 ①箭头、箭尾必须对应化合价发生变化的同种元素的原子； ②必须注明“得到”或“失去”； ③被还原的物质和被氧化的物质得、失电子总数要相等。 （3）巧记口诀 先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。 5．单线桥法 （1）基本步骤 （2）注意事项 ①单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子（或电子对偏移）的情况； ②不需标明“得到”或“失去”，只标明电子转移的数目； ③箭头标明电子转移的方向； ④单线桥箭头从失去电子（或电子对偏离）的元素原子指向得到电子（或电子对偏向）的元素原子。 （3）巧记口诀 先确定变价元素，再计算价态变化；桥上标明电子数，箭头指向要正确。 6. 氧化还原反应概念之间的关系 （1）氧化剂和还原剂可以是不同的物质，也可以是同种物质 ①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,氧化剂和还原剂都是KMnO4。 ②2F2+2H2O==O2+4HF,氧化剂是F2,还原剂是H2O。 （2）氧化产物和还原产物可以是不同的物质，也可以是同种物质 ①3S+6NaOHNa2SO3+2Na2S+3H2O，氧化产物是Na2SO3，还原产物是Na2S。 ②NO+NO2+2NaOH==2NaNO2+H2O，氧化产物和还原产物都是NaNO2。 （3）被氧化的元素和被还原的元素可以是不同的元素，也可以是同种元素 ①4HCl（浓）+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O，被氧化的元素是氯，被还原的元素是锰。 ②2H2S+SO2==2H2O+3S，被氧化的元素和被还原的元素都是硫。 （4）可能有多种元素同时被氧化或被还原 ①3Cu2S+22HNO3==6Cu（NO3）2+10NO↑+3H2SO4+8H2O，铜和硫元素被氧化，氮元素被还原。 ②2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑，氮和硫元素被还原，碳元素被氧化。 【典例1】 铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液，若通入空气则溶液颜色变绿，发生的反应有①Cr+2HCl= CrCl2+H2↑、②4CrCl2+4HCl+O2= 4CrCl3+2H2O，下列叙述中正确的是 A．反应①②均属于置换反应 B．HCl在反应①②中均发生还原反应 C．反应①中HCl被氧化 D．溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2+发生氧化反应生成了Cr3+ 【答案】D 【解析】A．置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，反应②不属于置换反应，A错误； B．反应②中，HCl所含两种元素的化合价在反应过程中均保持不变，故HCl未发生还原反应，B错误； C．反应①中，HCl中的H元素化合价降低，被还原，C错误； D．反应②中，Cr2+被O2氧化生成Cr3+，导致溶液颜色由蓝变绿，D正确； 故选D。 【变式1-1】常作为一种熏蒸剂，在贮粮中用于防治害虫，一种制备的流程如图所示。下列说法正确的是 A．白磷与浓氢氧化钠溶液的反应中氧化剂和还原剂的质量比是 B．次磷酸()为一元酸 C．上述流程中每一步均属于氧化还原反应 D．1mol次磷酸分解时转移4mol电子 【答案】B 【分析】白磷与过量的浓NaOH溶液在加热条件下反应生成PH3和次磷酸钠，次磷酸钠与硫酸反应生成次磷酸，次磷酸最后分解生成PH3和H3PO4。 【解析】A．P4与NaOH反应生成PH3和NaH2PO2，P4转化为1个PH3时得到3个电子，P4转化为1个NaH2PO2时失去1个电子，根据转移电子守恒可知1个P4中个P4为氧化剂，个P4为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：3，质量比也是1：3，A错误； B．第一步反应中NaOH过量，则反应后溶液呈碱性，若H3PO2不是一元酸，则不会生成NaH2PO2而是生成Na2HPO2或者Na3PO2等物质，现生成NaH2PO2，说明H3PO2只能电离出一个氢离子，其为一元酸，B正确； C．次磷酸钠与硫酸反应生成次磷酸和NaHSO4，该反应中没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，C错误； D．次磷酸分解的化学方程式为2H3PO2=PH3↑+H3PO4，P化合价从+1价分别升高到+5价和降低到-3价，2molH3PO2参与反应转移4mol电子，1mol次磷酸参与反应转移2mol电子，D错误； 故选B。 【变式1-2】下列物质间的转化，需要加入氧化剂才能实现的是 A．NH3→NO B．Fe2O3→Fe C．KClO3→Cl2 D．H2SO4→SO2 【答案】A 【解析】A．NH3转化成NO，N元素化合价从-3价升高到+2价，NH3为还原剂，则需要加入氧化剂才能实现，A正确； B．Fe2O3转化成Fe，Fe元素化合价从+3价降低到0价，Fe2O3为氧化剂，则需要加入还原剂才能实现，B错误； C．KClO3转化为Cl2，Cl元素化合价从+5价降低到0价，KClO3为氧化剂，则需要加入还原剂才能实现，C错误； D．H2SO4转化为SO2，S元素化合价从+6价降低到+4价，H2SO4为氧化剂，则需要加入还原剂才能实现，D错误； 故选A。 【变式1-3】氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，下列化学反应属于阴影区域的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】从图中可以看出，阴影部分属于氧化还原反应，但既不是化合反应，又不属于分解反应、置换反应。 【解析】A．中不含价态变化的元素，属于非氧化还原反应，A不符合题意； B．属于置换反应，B不符合题意； C．属于氧化还原反应，但不属于化合反应、分解反应、置换反应，C符合题意； D．属于氧化还原反应，并且属于化合反应，D不符合题意； 故选C。 题型02 氧化剂和还原剂 1. 氧化剂和还原剂的相关概念 （1）氧化剂 ①概念：在氧化还原反应中，所含某种（或某些）元素化合价降低的反应物 ②反应：发生还原反应 ③性质：具有氧化性 ④产物：得到还原产物 （2）还原剂 ①概念：在氧化还原反应中，所含某种（或某些）元素化合价升高的反应物 ②反应：发生氧化反应 ③性质：具有还原性 ④产物：得到氧化产物 2．常见氧化剂及其还原产物 氧化剂 Cl2(X2) O2 Fe3＋ 酸性KMnO4、K2Cr2O7 HClO 浓H2SO4 HNO3 H2O2 还原产物 Cl－(X－) H2O/ O2－/ OH－ Fe2＋/ Fe Mn2＋、Cr3＋ Cl－ SO2 NO2/NO H2O 3．常见还原剂及其氧化产物 还原剂 金属单质 非金属单质 Fe2＋ H2S/ S2－ HI/I－ NH3 CO SO2/SO 氧化产物 金属离子 非金属 氧化物 Fe3＋ S、SO2 I2 N2、NO CO2 SO3、SO 【典例2】某小组研究性质，预测能与 发生氧化还原反应(填序号)。 ①溶液   ②氯水   ③稀盐酸   ④酸性溶液   ⑤溶液    ⑥碳酸钠 【答案】②④ 【解析】FeSO4含有二价铁离子，二价铁离子既有还原性、又有氧化性，结合题给物质，FeSO4能与氧化性物质可以发生氧化还原反应，氧化性的物质有②氯水和④酸性KMnO4溶液，故选②④。 【变式2-1】下列反应中的氨与反应中的氨作用相同的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】在反应中，N元素由-3价升高到+2价，失电子作还原剂，发生氧化反应。 【解析】A．中，N元素由-3价升高到0价，化合价升高，失电子作还原剂，发生氧化反应，A符合题意； B．中，N元素在反应前后都表现-3价，N元素不表现出还原性，B不符合题意； C．中，元素的化合价都未发生改变，发生的是非氧化还原反应，NH3表现出碱性，C不符合题意； D．中，N元素在反应前后都显-3价，N元素不表现出还原性，D不符合题意； 故选A。 【变式2-2】吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，由此推断Na2SeO3在人体中的作用是 A．作氧化剂 B．作还原剂 C．既作氧化剂又作还原剂 D．既不作氧化剂又不作还原剂 【答案】B 【解析】“活性氧”氧化性极强，服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，表明Na2SeO3能将“活性氧”还原，“活性氧”为氧化剂，Na2SeO3为还原剂，由此可知Na2SeO3在人体中作还原剂，故选B。 【变式2-3】某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图，由图可知：在该反应中 A．被氧化，做氧化剂 B．化合价升高，发生氧化反应 C．被还原，做氧化剂 D．化合价升高，发生还原反应 【答案】B 【解析】由图示可知，反应为：A2-+B=B2-+A，反应中A的化合价有-2价变为0价，化合价升高被氧化，发生氧化反应，作还原剂，故答案为：B。 题型03 半反应 氧化还原反应的本质是反应物之间的电子转移，任何氧化还原反应都可以拆成一种物质失去电子而另一种物质获得电子的氧化反应和还原反应。这两个反应分别是氧化还原反应的一半，称为半反应。例如， Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 可以拆成如下两个半反应： Zn — 2e— = Zn2+ （氧化反应） Cu2+ + 2e— = Cu （还原反应） 半反应是用电子把同一元素的两种价态联系起来的反应，上述两个式子为该氧化还原反应的半反应式。氧化还原反应本质上是两个半反应之间竞争电子的反应。书写半反应式时，除了应该考虑在反应中存在电子转移的元素所在的物质得失电子的情况外，还必须考虑这些元素形成的物质在溶液中的主要存在形式，应该遵循离子方程式的书写要求。 【典例3】据文献报道，某反应的反应历程如图所示，下列有关该历程的说法错误的是 A．是催化剂 B．是中间产物 C．总反应化学方程式为4NH3＋3O22N2＋6H2O D．不属于分解反应 【答案】CD 【解析】A．图中Ti4+在整个反应中参与了反应，最后又生成，所以是催化剂，A正确； B．加入NO后生成Ti4+…NH2—N=O，后又生成Ti4+，得出Ti4+…NH2—N=O是中间产物，B正确； C．根据反应历程，参加反应的有O2、NH3和NO，生成物有N2和H2O，可以写出反应方程式为: 2NO+4NH3+2O23N2+6H2O，C错误； D．该反应由一种物质生成多种物质，则Ti4+…NH2—N=O→Ti4++N2+H2O属于分解反应，D错误； 故选CD。 【变式3-1】黄铁矿的主要成分为（S为－1价），是生产硫黄和硫酸的主要原料，黄铁矿在硫酸酸化的条件下发生催化氧化的反应历程如图所示，下列说法错误的是 A．图示中的三个反应不全是氧化还原反应 B．由反应历程可知氧化性： C．该过程的总反应为 D．反应Ⅲ中每生成1个NO分子，转移2个 【答案】D 【分析】根据图示关系可知，酸性条件下，反应Ⅲ的离子方程式为：，反应Ⅱ的离子方程式为：，反应I的离子方程式为：，据此作答。 【解析】A．根据分析可知，反应I中铁、硫元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，反应Ⅱ中元素化合价未发生变化，不属于氧化还原反应，反应Ⅲ中铁、氧元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故A正确； B．氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，根据反应Ⅲ的离子方程式可知，氧化性：，故B正确； C．根据分析可知，总反应为=4×反应I+60×反应Ⅱ+15×反应Ⅲ，可得总反应为：，故C正确； D．反应Ⅲ的离子方程式为：，根据方程式可知，有，每生成1个NO分子，转移1个，故D错误； 故选D。 【变式3-2】生成铜绿的反应为：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3。有关该反应下列说法不正确的是( ) A．铜失去电子，发生氧化反应 B．该反应既是化合反应，也是氧化还原反应 C．氧气是氧化剂，反应时被还原 D．二氧化碳中碳元素化合价升高，体现还原性 【答案】D 【解析】A. 反应中铜元素化合价升高，Cu为还原剂，失电子发生氧化反应，A正确； B. 该反应存在元素化合价变化，既是化合反应，也是氧化还原反应，B正确； C. 反应中氧元素化合价降低，O2为氧化剂，被还原，C正确； D. CO2中没有元素化合价变化，D错误； 故选D。 【变式3-3】下列物质之间的转化，需要加入氧化剂才能实现的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．中没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，故A不选； B．Cu→CuSO3中Cu元素的化合价升高，被氧化，需要加入氧化剂才能实现，故B选； C．过氧化氢分解生成氧气和水，不需要再加氧化剂，故C不选； D．中H元素的化合价降低，被还原，需要加入还原剂或电解才能实现，故D不选； 故选B。 题型04 氧化性和还原性强弱的判断 1、根据氧化还原反应方程式来判断 氧化还原反应发生规律可用如下式子表示 规律 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 特点：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂 2、根据元素的活动性顺序来判断 规律 特点 上左下右可反应，隔之愈远愈易行 【微点拨】 ①金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱；非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱 ②Fe对应的离子为Fe2+，即氧化性：Cu2+> Fe2+；又由于2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2可以发生，则氧化性： Fe3+>Cu2+，因此三种离子的氧化性为：Fe3+>Cu2+> Fe2+ 3、根据反应的难易来判断 (1)根据反应条件的难易来判断 化学反应 反应条件 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 常温 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 加热 O2＋4HCl(浓)2Cl2＋2H2O 加热、加催化剂 氧化性：KMnO4 > MnO2> O2 【结论】当不同氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化产物化合价相同，可根据反应条件的难易来判断。反应越易进行或越剧烈，则氧化剂的氧化性越强；同理，当不同还原剂作用于同一氧化剂时，若还原产物化合价相同，可根据反应条件的难易来判断。反应越易进行或越剧烈，则还原剂的还原性越强 (2)根据反应的剧烈程度来判断 ①金属单质与水反应的剧烈程度 Na、Mg、Al分别与水的反应 分析 Na与冷水剧烈反应 Mg与冷水几乎不反应，能与热水反应 Al加热条件下也不明显 还原性：Na>Mg>Al ②非金属单质与H2化合的难易程度 化学反应 反应条件及现象 分析 H2＋F2===2HF 冷暗处剧烈反应而爆炸 氧化性：F2>Cl2>Br2>I2 H2＋Cl22HCl 光照条件下剧烈反应而爆炸 H2＋Br22HBr 加热至500 ℃时才能发生反应 H2＋I22HI 在不断加热的条件下才能缓慢进行，且为可逆反应 4、根据变价元素被氧化或被还原的程度不同来判断 化学反应 分析 2Fe＋3Cl2 2FeCl3 铁元素被氯气氧化为＋3价，被硫氧化为＋2价，则氧化性：Cl2＞S Fe＋SFeS 【结论】当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可由氧化产物中元素化合价的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即：在相同条件下，使还原剂中元素化合价升得越高，则氧化剂的氧化性越强 5、某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关 (1)温度：热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性要强，热的浓盐酸的还原性比冷的浓盐酸的还原性要强 (2)浓度：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HCl>稀HCl (3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强 如：中性环境中NO3－不显氧化性，酸性环境中NO3－显氧化性 如：酸性条件：2MnO＋6H＋＋5SO===2Mn2＋＋5SO＋3H2O 中性条件：2MnO＋H2O＋3SO===2MnO2＋3SO＋2OH－ 碱性条件：2MnO＋2OH－＋SO===2MnO＋SO＋H2O 其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性) 【微点拨】 ①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，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。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强 ②一般情况下，越易失去电子的物质，失电子后越难得电子；越易得电子的物质，得电子后就越难失电子 ③不易失电子的物质不一定易得电子，如：稀有气体，既不易失电子，又不易得电子 【典例4】下如图为一些常见物质的氧化性、还原性强弱变化二维图，点a、b、c表示横、纵坐标对应粒子在水溶液中反应的产物。下列说法错误的是 A．点 b处的产物可表示为 B．由图推知，Fe³⁺也能氧化SO2 C．向FeI2溶液中通入少量Cl2，发生反应的离子方程式为 D．向SO2水溶液中通入少量Cl2，溶液导电能力变强 【答案】C 【解析】A．根据图中物质的氧化性、还原性强弱，反应b中碘离子和铁离子发生氧化还原反应生成碘单质和亚铁离子，A正确； B．铁离子能氧化I-，而SO2还原性比I-强，故Fe³⁺也能氧化SO2，B正确； C．由图可知，I-的还原性强于Fe2+，故向FeI2溶液中通入少量Cl2，I-与Cl2反应，离子方程式为Cl2+2I-=I2+2Cl-，C错误； D．向SO2水溶液中通入少量Cl2，发生反应：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，生成了两种强电解质，溶液导电能量变强，D正确； 故选C。 【变式4-1】在常温下发生以下几个反应，根据反应判断下列结论正确的是 ①②③ A．溶液中不能发生： B．元素在①③反应中均被氧化 C．氧化性由弱到强的顺序是： D．可以被还原 【答案】D 【分析】①中氧化剂为，还原剂为Z-，氧化产物为Z2，还原产物为X2+；②中氧化剂为B2，还原剂为A2+，氧化产物为A3+，还原产物为B-；③中氧化剂为Z2，还原剂为B-，氧化产物为B2，还原产物为Z-，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性顺序为>Z2>B2>A3+，据此解答。 【解析】A．因氧化性：Z2 >A3+，因此反应可以发生，A错误； B．元素在①反应中被氧化，在③反应中被还原，B错误； C．根据分析，氧化性由强到弱的顺序是：，C错误； D．氧化性 >A3+，则可以与发生氧化还原反应，可以被还原，D正确； 故选D。 【变式4-2】 已知转化I：；转化Ⅱ：。下列说法错误的是 A．氧化性： B．转化I、Ⅱ中消耗或生成等质量的，转移电子数相同 C．锰元素在转化I中被还原，在转化Ⅱ中被氧化 D．与溶液反应： 【答案】D 【解析】A．反应I中氧化剂是，氧化产物是；反应Ⅱ中氧化剂是，氧化产物是，根据氧化还原反应中氧化性：氧化剂>氧化产物，可知物质的氧化性：，A正确； B．根据得失电子守恒可知：在反应I中每消耗1个，反应过程中转移5个电子；而在反应Ⅱ中，每反应生成1个，反应过程中转移5个电子，因此转化I、Ⅱ消耗或生成等质量的，转移电子数相同，B正确； C．锰元素在转化I中由降到被还原，在转化Ⅱ中由升到被氧化，C正确； D．与会反应产生难溶性沉淀，不能大量共存，反应的离子方程式应该为：，D错误； 故选D。 【变式4-3】将氯水分别滴加到盛有等浓度的KI溶液、NaBr溶液的试管中，对比观察。通过此实验能够观察到的现象或得出的结论正确的是（    ） A．两支试管中溶液均呈紫色 B．可证明还原性强弱：I->Br- C．可证明氧化性强弱：Cl2>Br2>I2 D．可证明Cl2的氧化性强于Br2和I2 【答案】D 【分析】氯水滴入KI溶液中发生：Cl2+2KI=I2+2KCl，I2溶于水为紫色，氯水滴入NaBr溶液中发生：Cl2+2NaBr=Br2+2KCl，Br2溶于水为橙色，据此解答。 【解析】A．由分析可知，氯水滴入盛装KI溶液的试管后溶液呈紫色，滴入盛装NaBr溶液的试管后溶液呈橙色，A错误； B．Cl2+2KI=I2+2KCl证明还原性：I-＞Cl-，Cl2+2NaBr=Br2+2KCl证明还原性：Br-＞Cl-，无法证明还原性I-＞Br-，B错误； C．Cl2+2KI=I2+2KCl证明氧化性：Cl2＞I2，Cl2+2NaBr=Br2+2KCl证明氧化性：Cl2＞Br2，无法证明氧化性Br2＞I2，C错误； D．由C可知，Cl2的氧化性强于Br2和I2，D正确。 故选D。 题型05 氧化还原反应规律 1．电子守恒规律： 氧化剂得电子物质的量＝还原剂失电子物质的量。 守恒规律常用于氧化还原反应中的计算问题以及方程式的配平问题。 如某氧化还原反应中反应物和生成物共有6种：NO、FeSO4、Fe(NO3)3、H2O、HNO3和Fe2(SO4)3。已知HNO3为反应物，则该氧化还原反应中还原剂是FeSO4，还原产物是NO。当有1 mol HNO3被还原，转移 3mol电子，消耗还原剂 3mol。 2．价态规律： 氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。 元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性。如Fe3＋、Cu2＋只有氧化性，S2－、I－只有还原性，Cl2、Fe2＋既有氧化性又有还原性。物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现。如HCl，既有氧化性(由氢元素表现出的性质)，又有还原性(由氯元素表现出的性质)。 3．强弱规律： 较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物，即“由强生弱”。如根据反应Cl2＋S2－===S↓＋2Cl－，可以确定氧化性 Cl2> S，还原性 S2－> Cl－。 4．先后规律： 在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂(氧化剂)，加入同种氧化剂(还原剂)，则还原性(氧化性)强的物质首先被氧化(被还原)。如FeBr2溶液中通入少量Cl2，因为还原性 Fe2＋> Br－，所以 Fe2＋先被Cl2氧化；在含有Fe3＋、Cu2＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性 Fe3＋> Cu2＋，因此铁粉先与 Fe3＋反应。 5．歧化反应规律： “中间价→高价＋低价”。某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。如Cl2与NaOH溶液反应为歧化反应，反应中1 mol Cl2反应时转移电子数为 NA。具有多种价态的元素(如Cl、S、N、P等)均可发生歧化反应。 6．价态归中规律： ①同种元素的高价态氧化低价态的时候，遵循的规律可简单概括为：“高到高，低到低，只靠拢，不交叉”。如在反应H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2＋2H2O中，氧化产物是S，还原产物是SO2，1 mol H2S反应时转移电子数是2NA。 ②同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应；当存在中间价态时，同种元素的高价态物质和低价态物质才有可能发生反应，若无中间价态则不能反应，如浓硫酸和SO2不能反应。 【典例5】下列微粒：①Al3+　②Cl-　③N2  ④S2-　⑤Cu　⑥H2O2　⑦Fe2+　⑧。既具有氧化性又具有还原性的是 A．①④⑤⑦ B．③⑥⑦⑧ C．④⑤⑥⑧ D．①②③⑥ 【答案】B 【解析】元素的化合价处于最高价时只有氧化性，①Al3+中元素化合价是+3价，是元素的最高化合价，只有氧化性；化合价处于最低价时只有还原性，②Cl-、④S2-、⑤Cu均处于最低价，只有还原性；③N2、⑥H2O2、⑦Fe2+处于最高价和最低价之间，⑧中锰元素处于最高价，氧元素处于最低价，因此③⑥⑦⑧既有氧化性也有还原性，故选B。 【变式5-1】一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O，在反应中还原产物与氧化产物的个数之比为 A．5∶3 B．5∶4 C．1∶1 D．3∶5 【答案】D 【解析】在反应5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O中，只有N元素发生价态变化，其中是还原剂(对应氧化产物N2)，是氧化剂(对应还原产物为N2)，且存在如下关系：3N2(还原产物)——5N2(氧化产物)，则还原产物与氧化产物的个数之比为3∶5，故选D。 【变式5-2】亚氯酸钠(NaClO2)较稳定，但在加热或受撞击条件下亚氯酸钠固体会发生爆炸，爆炸产物可能为 A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】D 【分析】在加热或受撞击条件下亚氯酸钠固体会发生爆炸，发生氧化还原反应，NaClO2中Cl元素显+3价，则发生歧化反应，产物中Cl元素的化合价部分高于+3价，部分低于+3价。 【解析】A．、中Cl元素的化合价分别为-1、0价，都低于+3价，A不符合题意； B．、中Cl元素的化合价分别为-1、+1价，都低于+3价，B不符合题意； C．、中Cl元素的化合价分别为+5、+7价，都高于+3价，C不符合题意； D．、中Cl元素的化合价分别为-1、+5价，-1位低于+3价、+5价高于+3价，D符合题意； 故选D。 【变式5-3】已知X2O能将氧化，当溶液中X2O与数目之比为1∶3时，恰好被氧化为，X在还原产物中的化合价为 A．+1价 B．+2价 C．+3价 D．+4价 【答案】C 【解析】中X的化合价为+6价，离子被氧化生成，S元素化合价由+4价升高到+6价，设离子中X在还原产物中化合价为n，根据得失电子数目相等，则有2×(6-n)=3×(6-4)，解得：n=+3，故选C。 题型06 氧化还原反应方程式的书写与配平 一、氧化还原方程式配平的一般步骤——化合价升降法 二、常见氧化还原反应类型及其配平技巧 1．完全氧化还原型 技巧：可从反应物或者生成物进行配平 关键：符合一般的配平步骤 实例：1＋2H2O4(浓)O2↑＋O2↑＋H2O 　　　　↑4×1↓2×2 或＋H2 O4(浓)O2↑＋O2↑＋H2O 　　　　　　　　　　　↑4×1↓2×2 C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 2．歧化反应 技巧：从生成物进行配平 关键：确定氧化产物和还原产物的化学计量数 实例：O2＋H2O―→2H O3＋1O 　　　　　　　　　　　↑1×2↓2×1 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 3．部分氧化还原型 技巧：从生成物进行配平 关键：确定氧化产物和还原产物的化学计量数 实例：nO2＋Hl(浓)1nCl2＋1l2＋H2O 　　　　　　　　　　　　　　↓2×1　↑1×2×1 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 4．归中反应 技巧：从反应物进行配平 关键：确定氧化剂和还原剂的化学计量数 实例：1O2＋2H2 ―→H2O＋ 　　　　↓4×1 ↑2×2 SO2＋2H2S===2H2O＋3S↓ 三、缺项型氧化还原反应方程式的补项原则和组合方式 1．补项原则 介质 多一个氧原子 少一个氧原子 酸性 ＋2H＋结合1个O→H2O ＋H2O提供1个O→2H＋ 中性 ＋H2O结合1个O→2OH－ ＋H2O提供1个O→2H＋ 碱性 ＋H2O结合1个O→2OH－ ＋2OH－提供1个O→H2O 2．组合方式 反应物 生成物 使用条件 组合一 H＋ H2O 酸性溶液 组合二 H2O H＋ 酸性或中性溶液 组合三 OH－ H2O 碱性溶液 组合四 H2O OH－ 碱性或中性溶液 四、氧化还原反应方程式的书写一般在填空题中出现较多，常结合化工生产流程及实验探究中考查，越来越注重结合新信息书写陌生的化学方程式（离子方程式）。要求考生要有效地接受、吸收、整合题目的信息，推断物质，利用守恒规律加以书写，充分体现出学科核心素养。 新情景条件下氧化还原反应方程式的书写三种形式 新情景条件 归纳总结 1.工艺流程中的氧化还原方程式的书写 （1）细读题干寻找提纯对象，结合工艺流程示意图分析被提纯元素的存在形式及杂质的去除情况。 （2）确定未知反应的反应物和生成物，根据题意分析溶液环境，配平氧化还原方程式。 2.实验探究中的氧化还原方程式的书写 （1）细读题干寻找实验目的，通读题目中从实验步骤中了解操作步骤，结合装置分析实验过程，与实验目的相对应。 （2）根据题意确定反应物和生成物，结合溶液环境配平方程式，注意质量守恒、电子守恒、电荷守恒。 3.电化学试题中氧化还原反应方程式的书写 （1）有关原电池原理的电极方程式的书写，负极失去电子，发生氧化反应；氧化剂在正极上得到电子，发生还原反应。根据得失电子相等，从而配平电极方程式。 （2）有关电解原理的电极方程式的书写，还原剂在阳极上失去电子，发生氧化反应；氧化剂在阴极上得到电子，发生还原反应。再根据得失电子相等，从而配平电极反应式。 【典例6】已知二氧化硒是一种氧化剂，它可由Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O制取。又知离子方程式aSeO2＋bSO2＋cH2O===aSe＋b__X__＋d__Y__；则关于下列叙述正确的是(　　) A．a∶b＝1∶1 B．Y为OH－ C．氧化性为SeO2＞H2SO4(浓) D．若每生成0.2 mol X则该反应转移0.4NA个电子 【答案】D 【解析】根据题意SeO2是氧化剂，则可将二氧化硫氧化为硫酸，根据原子守恒知X是硫酸，Y不含Se、S，则没有Y生成，根据得失电子相等知a∶b＝1∶2，A、B错误，D正确；根据氧化性：氧化剂＞氧化产物知C错误。 【变式6-1】 AlH3可以用于金属表面处理。在这个过程中，AlH3可以与金属表面上的氧化物反应，生成相应的金属和氢气。这个过程可以用以下化学方程式表示：(未配平)。 （1）配平反应，并在方程式上标出电子转移方向和数目 29 。 （2）若该反应中释放67.2LH2(标况下)，则转移的电子数为 30 个。 【答案】（1） （2）6NA 【解析】（1）在该反应中，AlH3中H元素由-1价升高到0价，则AlH3是还原剂，Fe2O3中Fe元素由+3价降低到0价，则Fe2O3是氧化剂，依据得失电子总数相等及质量守恒定律，可配平反应方程式为2AlH3+Fe2O3=2Fe+Al2O3+3H2↑，电子转移的方向和数目可表示为。 （2）若该反应中释放67.2LH2(标况下)，H2的物质的量为=3mol，由反应式可建立关系式：H2~2e-，则转移的电子数为3mol×2×NAmol-1=6NA。 【变式6-2】对于反应：O3+I-+H+→I2+O2+H2O(未配平)，下列说法正确的是(　　) A．O2和H2O是还原产物 B．该反应能说明O2的氧化性大于I2 C．氧化产物和还原产物的质量之比为127∶9 D．配平后的化学方程式为2O3+2I-+4H+=I2+2O2+H2O 【答案】C 【解析】此反应中氧化剂是O3，还原剂是I-，氧化产物是I2，O2中元素化合价没发生变化，既不是氧化产物，也不是还原产物，还原产物是H2O。由题意可知氧化性：O3>I2，不能说明氧化性：O2>I2；配平后的方程式为O3+2I-+2H+=I2+O2+H2O，则氧化产物I2与还原产物H2O的质量比为254∶18=127∶9；D中电荷不守恒，应为O3+2I-+2H+=I2+O2+H2O。 【变式6-3】铜是人类最早使用的金属之一，人类使用铜及其合金已有数千年历史。铜在自然界存在于多种矿石中，如黄铜矿(CuFeS2)，辉铜矿(Cu2S)等，其中，S均为-2价。目前，铜及其化合物在日常生活和工业生产中有着广泛用途。 （1）黄铜矿(CuFeS2)在硫酸溶液中被氧气氧化的反应如下，请完成该氧化还原反应离子方程式 。 ____CuFeS2+____O2+_____=____Cu2++__Fe3++____+_____ （2）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生Cu2O与Cu2S反应，生成Cu和SO2，该反应中，氧化剂是 ，每生成1molSO2，转移电子的物质的量为 mol。 【答案】（1）4CuFeS2+17O2+4H+=4Cu2++4Fe3++8+2H2O （2）Cu2O和Cu2S 6 【解析】【小题1】CuFeS2转化成Fe3+、，化合价升高的元素有Fe、S，O2转化成H2O，化合价降低的元素有O，根据得失电子守恒，用得失电子守恒和最小公倍法配平，化学方程式为4CuFeS2+17O2+4H+=4Cu2++4Fe3++8+2H2O。 【小题2】该反应中，Cu元素化合价降低，故氧化剂是Cu2O与Cu2S，反应中S化合价升高，由-2价升高为+4价，故每生成1mol SO2，转移电子的物质的量为6mol。 题型07 氧化还原反应相关计算 1．氧化还原反应计算的常用方法——得失电子守恒法 得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。 2．应用电子守恒解题的一般步骤——“一、二、三、四”。 “一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 “二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中原子的个数)。 “三列出等式”：根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。 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。 “四找关系式”：多步连续进行的氧化还原反应的有关计算，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没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。应用以上方法解答有关氧化还原反应的计算题时，可化难为易，化繁为简。 【典例7】碱性条件下，亚氯酸钠能较好的去除氮氧化物。向溶液中通入(标准状况)，恰好完全反应，反应后完全转化为，则元素可能存在的形式是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】n(NaClO2)=0.3mol/L×0.1L=0.03mol，Cl从+3价到-1价，得到4个电子，总共得到0.03mol×4=0.12mol电子，n(NO)==0.04mol，每个N失去0.12mol÷0.04mol=3个电子，即升高3价，从+2价到+5价，生成了，答案选A。 【变式7-1】 已知反应：，NA为阿伏加德罗常数的值，若消耗96 gFeS2，下列叙述错误的是 A．转移的电子数为8.8NA B．消耗的氧化剂分子数为2.2NA C．氧化产物的物质的量共1.6 mol D．生成SO2的体积为35.84 L(标准状况) 【答案】C 【分析】的物质的量是。根据反应方程式可知：每反应消耗，反应过程中会消耗，反应产生、，反应过程中转移电子，然后根据反应消耗的的物质的量进行有关计算。 【解析】A．根据分析，反应中转移电子，消耗，反应中转移的电子的物质的量为：，则转移的电子数目是，A正确； B．在该反应中，为还原剂，为氧化剂，每反应消耗，同时反应消耗，反应消耗 ，反应消耗的物质的量是，则反应消耗的氧化剂分子数为，B正确； C．、既是氧化产物也是还原产物，根据方程式可知：每消耗，反应过程中会消耗，同时产生、，反应产生的氧化产物的物质的量是，有反应，则产生的氧化产物的物质的量是n(氧化产物)=，C错误； D．根据方程式计量系数，消耗，生成二氧化硫，在标准状况下，其体积为：，D正确； 故选C。 【变式7-2】已知：的还原性强于的还原性，的氧化性强于的氧化性。在含一定量的溶液中逐滴加入溶液，加入和析出的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法正确的是 A．原溶液中含有的物质的量为3mol B．反应进行到z点时，共生成的物质的量为1mol C．y→z的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：1 D．当溶液中与的物质的量之比为5：6时，加入的为1.7mol 【答案】D 【解析】A．0→y发生的反应为，y点时的物质的量为1.5mol，则原溶液中含有的物质的量为4.5mol，A错误； B．y→z发生的反应为，反应进行到z点时，共生成的物质的量为，B错误； C．y→z的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：5，C错误； D．第一步反应有，第二步反应中有如下计量关系，设，则、，当溶液中时，解得x=1mol，加入的，D正确； 故选D。 【变式7-3】酸性条件下，硫酸亚铁铵溶液与溶液可发生如下反应：（未配平），下列说法中不正确的是 A．中n值等于2 B．氧化性： C．配平后的化学计量数为6 D．1 mol 被还原，共失去5 mol 【答案】C 【解析】A．根据反应离子方程式可知化合物中铁为+2价，则n值等于2，A项正确； B．为氧化剂，Fe3+为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，故氧化性，B项正确； C．反应中，铁元素从+2价升高到+3价、锰元素从+ 7价降低到+2价，则按得失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得，配平后的离子方程式为，C项错误； D．结合选项C可知，1 mol 被还原，共失去5 mol ，D项正确； 故选C。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.1 氧化还原反应 题型01 认识氧化还原反应 题型02 氧化剂和还原剂 题型03 半反应 题型04 氧化性和还原性强弱的判断 题型05 氧化还原反应规律 题型06 氧化还原反应方程式的书写与配平 题型07 氧化还原反应相关计算 题型01 认识氧化还原反应 1．从化合价升降角度认识氧化还原反应： （1）氧化反应：反应物所含某种或某些元素化合价 的反应。 （2）还原反应：反应物所含某种或某些元素化合价 的反应。 2．从电子转移角度认识氧化还原反应： （1）元素化合价变化的实质。 2Na+Cl22NaCl ①钠原子 电子，化合价 ，发生 反应； ②氯原子 电子，化合价 ，发生 反应。 （2）结论 ①氧化还原反应的特征是 ； ②氧化还原反应的实质是发生了 。 3.氧化还原反应的判断 （1）判断依据：反应前后元素的 是否发生改变 有单质参与或生成的化学反应 是氧化还原反应，如3O2＝2O3 没有单质参加的化合反应也可能是是氧化还原反应，如H2O2+SO2＝H2SO4 （2）氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 【易错警示】 置换反应一定是氧化还原反应； 复分解反应一定不是氧化还原反应； 有单质参加的化合反应是氧化还原反应； 有单质生成的分解反应是氧化还原反应。 4.双线桥法 （1）基本步骤 （2）注意事项 ①箭头、箭尾必须对应化合价发生变化的 的原子； ②必须注明“得到”或“失去”； ③被还原的物质和被氧化的物质得、失电子总数要相等。 （3）巧记口诀 先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。 5．单线桥法 （1）基本步骤 （2）注意事项 ①单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子（或电子对偏移）的情况； ②不需标明“得到”或“失去”，只标明 的数目； ③箭头标明电子转移的方向； ④单线桥箭头从失去电子（或电子对偏离）的元素原子指向得到电子（或电子对偏向）的元素原子。 （3）巧记口诀 先确定变价元素，再计算价态变化；桥上标明电子数，箭头指向要正确。 6. 氧化还原反应概念之间的关系 （1）氧化剂和还原剂可以是不同的物质，也可以是同种物质 ①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,氧化剂和还原剂都是KMnO4。 ②2F2+2H2O==O2+4HF,氧化剂是F2,还原剂是H2O。 （2）氧化产物和还原产物可以是不同的物质，也可以是同种物质 ①3S+6NaOHNa2SO3+2Na2S+3H2O，氧化产物是Na2SO3，还原产物是Na2S。 ②NO+NO2+2NaOH==2NaNO2+H2O，氧化产物和还原产物都是NaNO2。 （3）被氧化的元素和被还原的元素可以是不同的元素，也可以是同种元素 ①4HCl（浓）+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O，被氧化的元素是氯，被还原的元素是锰。 ②2H2S+SO2==2H2O+3S，被氧化的元素和被还原的元素都是硫。 （4）可能有多种元素同时被氧化或被还原 ①3Cu2S+22HNO3==6Cu（NO3）2+10NO↑+3H2SO4+8H2O，铜和硫元素被氧化，氮元素被还原。 ②2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑，氮和硫元素被还原，碳元素被氧化。 【典例1】 铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液，若通入空气则溶液颜色变绿，发生的反应有①Cr+2HCl= CrCl2+H2↑、②4CrCl2+4HCl+O2= 4CrCl3+2H2O，下列叙述中正确的是 A．反应①②均属于置换反应 B．HCl在反应①②中均发生还原反应 C．反应①中HCl被氧化 D．溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2+发生氧化反应生成了Cr3+ 【变式1-1】常作为一种熏蒸剂，在贮粮中用于防治害虫，一种制备的流程如图所示。下列说法正确的是 A．白磷与浓氢氧化钠溶液的反应中氧化剂和还原剂的质量比是 B．次磷酸()为一元酸 C．上述流程中每一步均属于氧化还原反应 D．1mol次磷酸分解时转移4mol电子 【变式1-2】下列物质间的转化，需要加入氧化剂才能实现的是 A．NH3→NO B．Fe2O3→Fe C．KClO3→Cl2 D．H2SO4→SO2 【变式1-3】氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，下列化学反应属于阴影区域的是 A． B． C． D． 题型02 氧化剂和还原剂 1. 氧化剂和还原剂的相关概念 （1）氧化剂 ①概念：在氧化还原反应中，所含某种（或某些）元素化合价 的反应物 ②反应：发生 反应 ③性质：具有 性 ④产物：得到 产物 （2）还原剂 ①概念：在氧化还原反应中，所含某种（或某些）元素化合价 的反应物 ②反应：发生 反应 ③性质：具有 性 ④产物：得到 产物 2．常见氧化剂及其还原产物 氧化剂 Cl2(X2) O2 Fe3＋ 酸性KMnO4、K2Cr2O7 HClO 浓H2SO4 HNO3 H2O2 还原产物 Cl－(X－) H2O/ O2－/ OH－ Fe2＋/ Fe Mn2＋、Cr3＋ Cl－ SO2 NO2/NO H2O 3．常见还原剂及其氧化产物 还原剂 金属单质 非金属单质 Fe2＋ H2S/ S2－ HI/I－ NH3 CO SO2/SO 氧化产物 金属离子 非金属 氧化物 Fe3＋ S、SO2 I2 N2、NO CO2 SO3、SO 【典例2】某小组研究性质，预测能与 发生氧化还原反应(填序号)。 ①溶液   ②氯水   ③稀盐酸   ④酸性溶液   ⑤溶液    ⑥碳酸钠 【变式2-1】下列反应中的氨与反应中的氨作用相同的是 A． B． C． D． 【变式2-2】吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，由此推断Na2SeO3在人体中的作用是 A．作氧化剂 B．作还原剂 C．既作氧化剂又作还原剂 D．既不作氧化剂又不作还原剂 【变式2-3】某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图，由图可知：在该反应中 A．被氧化，做氧化剂 B．化合价升高，发生氧化反应 C．被还原，做氧化剂 D．化合价升高，发生还原反应 题型03 半反应 氧化还原反应的本质是反应物之间的电子转移，任何氧化还原反应都可以拆成一种物质失去电子而另一种物质获得电子的氧化反应和还原反应。这两个反应分别是氧化还原反应的一半，称为半反应。例如， Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 可以拆成如下两个半反应： Zn — 2e— = Zn2+ （氧化反应） Cu2+ + 2e— = Cu （还原反应） 半反应是用电子把同一元素的两种价态联系起来的反应，上述两个式子为该氧化还原反应的半反应式。氧化还原反应本质上是两个半反应之间竞争电子的反应。书写半反应式时，除了应该考虑在反应中存在电子转移的元素所在的物质得失电子的情况外，还必须考虑这些元素形成的物质在溶液中的主要存在形式，应该遵循离子方程式的书写要求。 【典例3】据文献报道，某反应的反应历程如图所示，下列有关该历程的说法错误的是 A．是催化剂 B．是中间产物 C．总反应化学方程式为4NH3＋3O22N2＋6H2O D．不属于分解反应 【变式3-1】黄铁矿的主要成分为（S为－1价），是生产硫黄和硫酸的主要原料，黄铁矿在硫酸酸化的条件下发生催化氧化的反应历程如图所示，下列说法错误的是 A．图示中的三个反应不全是氧化还原反应 B．由反应历程可知氧化性： C．该过程的总反应为 D．反应Ⅲ中每生成1个NO分子，转移2个 【变式3-2】生成铜绿的反应为：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3。有关该反应下列说法不正确的是( ) A．铜失去电子，发生氧化反应 B．该反应既是化合反应，也是氧化还原反应 C．氧气是氧化剂，反应时被还原 D．二氧化碳中碳元素化合价升高，体现还原性 【变式3-3】下列物质之间的转化，需要加入氧化剂才能实现的是 A． B． C． D． 题型04 氧化性和还原性强弱的判断 1、根据氧化还原反应方程式来判断 氧化还原反应发生规律可用如下式子表示 规律 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 特点：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂 2、根据元素的活动性顺序来判断 规律 特点 上左下右可反应，隔之愈远愈易行 【微点拨】 ①金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱；非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱 ②Fe对应的离子为Fe2+，即氧化性：Cu2+> Fe2+；又由于2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2可以发生，则氧化性： Fe3+>Cu2+，因此三种离子的氧化性为：Fe3+>Cu2+> Fe2+ 3、根据反应的难易来判断 (1)根据反应条件的难易来判断 化学反应 反应条件 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 常温 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 加热 O2＋4HCl(浓)2Cl2＋2H2O 加热、加催化剂 氧化性：KMnO4 > MnO2> O2 【结论】当不同氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化产物化合价相同，可根据反应条件的难易来判断。反应越易进行或越剧烈，则氧化剂的氧化性越强；同理，当不同还原剂作用于同一氧化剂时，若还原产物化合价相同，可根据反应条件的难易来判断。反应越易进行或越剧烈，则还原剂的还原性越强 (2)根据反应的剧烈程度来判断 ①金属单质与水反应的剧烈程度 Na、Mg、Al分别与水的反应 分析 Na与冷水剧烈反应 Mg与冷水几乎不反应，能与热水反应 Al加热条件下也不明显 还原性：Na>Mg>Al ②非金属单质与H2化合的难易程度 化学反应 反应条件及现象 分析 H2＋F2===2HF 冷暗处剧烈反应而爆炸 氧化性：F2>Cl2>Br2>I2 H2＋Cl22HCl 光照条件下剧烈反应而爆炸 H2＋Br22HBr 加热至500 ℃时才能发生反应 H2＋I22HI 在不断加热的条件下才能缓慢进行，且为可逆反应 4、根据变价元素被氧化或被还原的程度不同来判断 化学反应 分析 2Fe＋3Cl2 2FeCl3 铁元素被氯气氧化为＋3价，被硫氧化为＋2价，则氧化性：Cl2＞S Fe＋SFeS 【结论】当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可由氧化产物中元素化合价的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即：在相同条件下，使还原剂中元素化合价升得越高，则氧化剂的氧化性越强 5、某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关 (1)温度：热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性要强，热的浓盐酸的还原性比冷的浓盐酸的还原性要强 (2)浓度：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HCl>稀HCl (3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强 如：中性环境中NO3－不显氧化性，酸性环境中NO3－显氧化性 如：酸性条件：2MnO＋6H＋＋5SO===2Mn2＋＋5SO＋3H2O 中性条件：2MnO＋H2O＋3SO===2MnO2＋3SO＋2OH－ 碱性条件：2MnO＋2OH－＋SO===2MnO＋SO＋H2O 其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性) 【微点拨】 ①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，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。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强 ②一般情况下，越易失去电子的物质，失电子后越难得电子；越易得电子的物质，得电子后就越难失电子 ③不易失电子的物质不一定易得电子，如：稀有气体，既不易失电子，又不易得电子 【典例4】下如图为一些常见物质的氧化性、还原性强弱变化二维图，点a、b、c表示横、纵坐标对应粒子在水溶液中反应的产物。下列说法错误的是 A．点 b处的产物可表示为 B．由图推知，Fe³⁺也能氧化SO2 C．向FeI2溶液中通入少量Cl2，发生反应的离子方程式为 D．向SO2水溶液中通入少量Cl2，溶液导电能力变强 【变式4-1】在常温下发生以下几个反应，根据反应判断下列结论正确的是 ①②③ A．溶液中不能发生： B．元素在①③反应中均被氧化 C．氧化性由弱到强的顺序是： D．可以被还原 【变式4-2】 已知转化I：；转化Ⅱ：。下列说法错误的是 A．氧化性： B．转化I、Ⅱ中消耗或生成等质量的，转移电子数相同 C．锰元素在转化I中被还原，在转化Ⅱ中被氧化 D．与溶液反应： 【变式4-3】将氯水分别滴加到盛有等浓度的KI溶液、NaBr溶液的试管中，对比观察。通过此实验能够观察到的现象或得出的结论正确的是（    ） A．两支试管中溶液均呈紫色 B．可证明还原性强弱：I->Br- C．可证明氧化性强弱：Cl2>Br2>I2 D．可证明Cl2的氧化性强于Br2和I2 题型05 氧化还原反应规律 1．电子守恒规律： 氧化剂得电子物质的量＝还原剂失电子物质的量。 守恒规律常用于氧化还原反应中的计算问题以及方程式的配平问题。 如某氧化还原反应中反应物和生成物共有6种：NO、FeSO4、Fe(NO3)3、H2O、HNO3和Fe2(SO4)3。已知HNO3为反应物，则该氧化还原反应中还原剂是FeSO4，还原产物是NO。当有1 mol HNO3被还原，转移 3mol电子，消耗还原剂 3mol。 2．价态规律： 氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。 元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性。如Fe3＋、Cu2＋只有氧化性，S2－、I－只有还原性，Cl2、Fe2＋既有氧化性又有还原性。物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现。如HCl，既有氧化性(由氢元素表现出的性质)，又有还原性(由氯元素表现出的性质)。 3．强弱规律： 较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物，即“由强生弱”。如根据反应Cl2＋S2－===S↓＋2Cl－，可以确定氧化性 Cl2> S，还原性 S2－> Cl－。 4．先后规律： 在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂(氧化剂)，加入同种氧化剂(还原剂)，则还原性(氧化性)强的物质首先被氧化(被还原)。如FeBr2溶液中通入少量Cl2，因为还原性 Fe2＋> Br－，所以 Fe2＋先被Cl2氧化；在含有Fe3＋、Cu2＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性 Fe3＋> Cu2＋，因此铁粉先与 Fe3＋反应。 5．歧化反应规律： “中间价→高价＋低价”。某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。如Cl2与NaOH溶液反应为歧化反应，反应中1 mol Cl2反应时转移电子数为 NA。具有多种价态的元素(如Cl、S、N、P等)均可发生歧化反应。 6．价态归中规律： ①同种元素的高价态氧化低价态的时候，遵循的规律可简单概括为：“高到高，低到低，只靠拢，不交叉”。如在反应H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2＋2H2O中，氧化产物是S，还原产物是SO2，1 mol H2S反应时转移电子数是2NA。 ②同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应；当存在中间价态时，同种元素的高价态物质和低价态物质才有可能发生反应，若无中间价态则不能反应，如浓硫酸和SO2不能反应。 【典例5】下列微粒：①Al3+　②Cl-　③N2  ④S2-　⑤Cu　⑥H2O2　⑦Fe2+　⑧。既具有氧化性又具有还原性的是 A．①④⑤⑦ B．③⑥⑦⑧ C．④⑤⑥⑧ D．①②③⑥ 【变式5-1】一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O，在反应中还原产物与氧化产物的个数之比为 A．5∶3 B．5∶4 C．1∶1 D．3∶5 【变式5-2】亚氯酸钠(NaClO2)较稳定，但在加热或受撞击条件下亚氯酸钠固体会发生爆炸，爆炸产物可能为 A．、 B．、 C．、 D．、 【变式5-3】已知X2O能将氧化，当溶液中X2O与数目之比为1∶3时，恰好被氧化为，X在还原产物中的化合价为 A．+1价 B．+2价 C．+3价 D．+4价 题型06 氧化还原反应方程式的书写与配平 一、氧化还原方程式配平的一般步骤——化合价升降法 二、常见氧化还原反应类型及其配平技巧 1．完全氧化还原型 技巧：可从反应物或者生成物进行配平 关键：符合一般的配平步骤 实例：1＋2H2O4(浓)O2↑＋O2↑＋H2O 　　　　↑4×1↓2×2 或＋H2 O4(浓)O2↑＋O2↑＋H2O 　　　　　　　　　　　↑4×1↓2×2 C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 2．歧化反应 技巧：从生成物进行配平 关键：确定氧化产物和还原产物的化学计量数 实例：O2＋H2O―→2H O3＋1O 　　　　　　　　　　　↑1×2↓2×1 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 3．部分氧化还原型 技巧：从生成物进行配平 关键：确定氧化产物和还原产物的化学计量数 实例：nO2＋Hl(浓)1nCl2＋1l2＋H2O 　　　　　　　　　　　　　　↓2×1　↑1×2×1 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 4．归中反应 技巧：从反应物进行配平 关键：确定氧化剂和还原剂的化学计量数 实例：1O2＋2H2 ―→H2O＋ 　　　　↓4×1 ↑2×2 SO2＋2H2S===2H2O＋3S↓ 三、缺项型氧化还原反应方程式的补项原则和组合方式 1．补项原则 介质 多一个氧原子 少一个氧原子 酸性 ＋2H＋结合1个O→H2O ＋H2O提供1个O→2H＋ 中性 ＋H2O结合1个O→2OH－ ＋H2O提供1个O→2H＋ 碱性 ＋H2O结合1个O→2OH－ ＋2OH－提供1个O→H2O 2．组合方式 反应物 生成物 使用条件 组合一 H＋ H2O 酸性溶液 组合二 H2O H＋ 酸性或中性溶液 组合三 OH－ H2O 碱性溶液 组合四 H2O OH－ 碱性或中性溶液 四、氧化还原反应方程式的书写一般在填空题中出现较多，常结合化工生产流程及实验探究中考查，越来越注重结合新信息书写陌生的化学方程式（离子方程式）。要求考生要有效地接受、吸收、整合题目的信息，推断物质，利用守恒规律加以书写，充分体现出学科核心素养。 新情景条件下氧化还原反应方程式的书写三种形式 新情景条件 归纳总结 1.工艺流程中的氧化还原方程式的书写 （1）细读题干寻找提纯对象，结合工艺流程示意图分析被提纯元素的存在形式及杂质的去除情况。 （2）确定未知反应的反应物和生成物，根据题意分析溶液环境，配平氧化还原方程式。 2.实验探究中的氧化还原方程式的书写 （1）细读题干寻找实验目的，通读题目中从实验步骤中了解操作步骤，结合装置分析实验过程，与实验目的相对应。 （2）根据题意确定反应物和生成物，结合溶液环境配平方程式，注意质量守恒、电子守恒、电荷守恒。 3.电化学试题中氧化还原反应方程式的书写 （1）有关原电池原理的电极方程式的书写，负极失去电子，发生氧化反应；氧化剂在正极上得到电子，发生还原反应。根据得失电子相等，从而配平电极方程式。 （2）有关电解原理的电极方程式的书写，还原剂在阳极上失去电子，发生氧化反应；氧化剂在阴极上得到电子，发生还原反应。再根据得失电子相等，从而配平电极反应式。 【典例6】已知二氧化硒是一种氧化剂，它可由Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O制取。又知离子方程式aSeO2＋bSO2＋cH2O===aSe＋b__X__＋d__Y__；则关于下列叙述正确的是(　　) A．a∶b＝1∶1 B．Y为OH－ C．氧化性为SeO2＞H2SO4(浓) D．若每生成0.2 mol X则该反应转移0.4NA个电子 【变式6-1】 AlH3可以用于金属表面处理。在这个过程中，AlH3可以与金属表面上的氧化物反应，生成相应的金属和氢气。这个过程可以用以下化学方程式表示：(未配平)。 （1）配平反应，并在方程式上标出电子转移方向和数目 29 。 （2）若该反应中释放67.2LH2(标况下)，则转移的电子数为 30 个。 【变式6-2】对于反应：O3+I-+H+→I2+O2+H2O(未配平)，下列说法正确的是(　　) A．O2和H2O是还原产物 B．该反应能说明O2的氧化性大于I2 C．氧化产物和还原产物的质量之比为127∶9 D．配平后的化学方程式为2O3+2I-+4H+=I2+2O2+H2O 【变式6-3】铜是人类最早使用的金属之一，人类使用铜及其合金已有数千年历史。铜在自然界存在于多种矿石中，如黄铜矿(CuFeS2)，辉铜矿(Cu2S)等，其中，S均为-2价。目前，铜及其化合物在日常生活和工业生产中有着广泛用途。 （1）黄铜矿(CuFeS2)在硫酸溶液中被氧气氧化的反应如下，请完成该氧化还原反应离子方程式 。 ____CuFeS2+____O2+_____=____Cu2++__Fe3++____+_____ （2）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生Cu2O与Cu2S反应，生成Cu和SO2，该反应中，氧化剂是 ，每生成1molSO2，转移电子的物质的量为 mol。 题型07 氧化还原反应相关计算 1．氧化还原反应计算的常用方法——得失电子守恒法 得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。 2．应用电子守恒解题的一般步骤——“一、二、三、四”。 “一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 “二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中原子的个数)。 “三列出等式”：根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。 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。 “四找关系式”：多步连续进行的氧化还原反应的有关计算，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没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。应用以上方法解答有关氧化还原反应的计算题时，可化难为易，化繁为简。 【典例7】碱性条件下，亚氯酸钠能较好的去除氮氧化物。向溶液中通入(标准状况)，恰好完全反应，反应后完全转化为，则元素可能存在的形式是 A． B． C． D． 【变式7-1】 已知反应：，NA为阿伏加德罗常数的值，若消耗96 gFeS2，下列叙述错误的是 A．转移的电子数为8.8NA B．消耗的氧化剂分子数为2.2NA C．氧化产物的物质的量共1.6 mol D．生成SO2的体积为35.84 L(标准状况) 【变式7-2】已知：的还原性强于的还原性，的氧化性强于的氧化性。在含一定量的溶液中逐滴加入溶液，加入和析出的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法正确的是 A．原溶液中含有的物质的量为3mol B．反应进行到z点时，共生成的物质的量为1mol C．y→z的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：1 D．当溶液中与的物质的量之比为5：6时，加入的为1.7mol 【变式7-3】酸性条件下，硫酸亚铁铵溶液与溶液可发生如下反应：（未配平），下列说法中不正确的是 A．中n值等于2 B．氧化性： C．配平后的化学计量数为6 D．1 mol 被还原，共失去5 mol 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $