第1单元 第4讲 氧化还原反应的基本概念和规律(Word学案)-【高考快车道】2026年高考化学大一轮专题复习总复习

第4讲　氧化还原反应的基本概念和规律 　1.了解氧化还原反应的基本概念。 2.了解氧化还原反应的本质,知道常见的氧化剂和还原剂。 3.理解氧化还原反应的基本规律,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。 考点一　氧化还原反应的基本概念 1.氧化还原反应的本质和特征 2.氧化还原反应的概念及相互关系 3.常见的氧化剂和还原剂 (1)常见的氧化剂 常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。例如: (2)常见的还原剂 常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价态金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。例如: 4.电子转移的表示方法 类型 双线桥法 单线桥法 表示 方法 还原产物+氧化产物 注意 事项 　①箭头指向反应前后有元素化合价变化的 　　　元素的原子,且需注明“得”或“失”。  　②箭头的方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化 　①箭头从　　　元素的原子指向  　　　元素的原子。  　②不标“得到”或“失去”,只标明电子转移的总数。 　③线桥只出现在反应物中 应用 举例 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 5.四种基本反应类型和氧化还原反应的关系 [微点拨] 有单质参加或生成的化学反应,不一定是氧化还原反应,如3O22O3。 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)在氧化还原反应中,被氧化的物质和被还原的物质一定是不同的物质 (　) (2)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原 (　) (3)某元素从游离态变为化合态,该元素可能被氧化也可能被还原 (　) (4)[2023·湖北卷] 氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂 (　) (5)向0.01 mol·L-1 硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 H2O2溶液,溶液褪色,则H2O2具有氧化性 (　) (6)反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑与反应Cl2+H2OHCl+HClO均为水作还原剂的氧化还原反应 (　) 题组一　氧化还原反应概念的理解 1.[2024·山东德州三模] 下列物质的应用中涉及氧化还原反应的是 (　) A.用SO2漂白纸浆 B.用烧碱处理含高浓度N的废水 C.用ClO2处理饮用水进行净水消毒 D.用纯碱溶液去除物品表面的油污 2.关于反应4Cu2++8OH-+N2H42Cu2O↓+N2↑+6H2O,下列说法正确的是 (　) A.N2是还原产物 B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 C.N2H4既是氧化剂又是还原剂 D.生成28 g N2,转移4 mol电子 题组二　氧化还原反应的电子转移 3.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. 4.[2024·湖北沙市中学模拟] 黄铁矿与焦炭充分混合(FeS2与C的质量比为5∶2),在有限量的空气中缓慢燃烧,结果可得到硫黄,过程中可能发生的反应之一为3FeS2+12C+8O2Fe3O4+12CO+6S。下列有关说法不正确的是 (　) A.FeS2晶体中存在非极性共价键 B.当有6 mol C参加反应时,共转移16 mol电子 C.Fe3O4既是氧化产物又是还原产物 D.当有3 mol S生成时,有4 mol O2被焦炭还原 考点二　氧化还原反应的规律及应用 1.氧化还原反应的基本规律及应用 2.两种特殊的氧化还原反应 (1)歧化反应规律思维模型 “中间价高价+低价”。 具有多种价态的元素(如氯、硫、氧、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Na2O2与H2O、Na2O2与CO2、Cl2与H2O、Cl2与NaOH、Cl2与Ca(OH)2、Na2S2O3与稀硫酸等反应都属于歧化反应。 (2)价态归中规律思维模型 含不同价态的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。可简记为“两相靠,不相交”。例如,不同价态硫元素之间可以发生的氧化还原反应如图所示。 注:不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。 (3)应用 ①判断同种元素不同价态物质间发生氧化还原反应的可能性,如浓H2SO4与SO2不发生反应。 ②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。如对于反应6HCl+KClO3KCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化剂为KClO3,还原剂为HCl,氧化产物和还原产物都为Cl2。 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)金属单质只有还原性,非金属单质只有氧化性 (　) (2)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性 (　) (3)金属原子失电子数越多,金属的还原性越强 (　) (4)Cu与浓硝酸、稀硝酸反应的还原产物分别为NO2、NO,说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 (　) (5)1 mol KClO3与足量的浓盐酸反应,转移电子数为6NA(设NA为阿伏伽德罗常数的值) (　) (6)SO2的还原性较强,而浓硫酸具有很强的氧化性,所以浓硫酸不能干燥SO2气体 (　) 题组一　物质氧化性、还原性强弱判断与应用 1.[2024·山东德州一中检测] 已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+且Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述中正确的是 (　) A.Cl2通入FeI2溶液中,可存在反应 3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3 B.每1 mol Co2O3在酸性溶液中被还原生成Co2+时转移1 mol e- C.FeCl3溶液能使淀粉KI试纸变蓝 D.I2具有较强的氧化性,可以将Co2+氧化成Co2O3 2.[2024·北京交大附中模拟] 已知有如下反应: ①K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O ②Cr+2HCl(稀)CrCl2+H2↑ ③2KMnO4+16HCl(稀)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 下列说法正确的是 (　) A.氧化性:K2Cr2O7>KMnO4>Cl2 B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1 C.向金属Cr中滴入浓硝酸无明显变化,说明两者不能发生反应 D.向Cr2(SO4)3溶液中滴入酸性KMnO4溶液,可发生反应:10Cr3++6Mn+11H2O5Cr2+6Mn2++22H+ 方法技巧 氧化性、还原性强弱比较的方法 方法一:依据化学反应判断 氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物 [微点拨] 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。 方法二:依据元素周期表及相关物质的活动性顺序判断 (1)根据元素周期表判断 (2)根据金属活动性顺序判断 (3)根据非金属活动性顺序判断 方法三:依据电化学原理判断 (1)原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,还原性为负极>正极。 (2)电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。 方法四:根据影响因素判断 (1)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:浓盐酸>稀盐酸。 (2)温度: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。 (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。 方法五:根据对同种物质的氧化(还原)程度 (1)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。 例如:Fe+SFeS,2Fe+3Cl22FeCl3 ,可以得出氧化性:Cl2>S。 (2)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: →还原性Zn>Cu 题组二　先后规律的应用 3.[2024·上海松江二中调研] 已知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+。若在氯化铁溶液蚀刻铜印刷电路板后所得的溶液里加入过量锌片。下列说法不正确的是　　 (　) A.Fe3+首先反应,转化为Fe B.反应开始时c(Fe2+)增大,然后又减小 C.Fe3+首先反应,转化为Fe2+ D.不可能发生反应Fe+Cu2+Fe2++Cu 4.纯净物状态下的标准电极电势可用来比较对应氧化剂的氧化性强弱。现有六组标准电极电势数据如表所示: 氧化还原电对 (氧化型/还原型) 电极反应式 标准电极 电势(φθ/V) Fe3+/Fe2+ Fe3++e-Fe2+ 0.77 I2/I- I2+2e-2I- 0.54 Mn/Mn2+ Mn+5e-+8H+Mn2++4H2O 1.50 Br2/Br- Br2(l)+2e-2Br- 1.07 Cl2/Cl- Cl2(g)+2e-2Cl- 1.36 Sn4+/Sn2+ Sn4++2e-Sn2+ 0.15 下列分析正确的是 (　) A.氧化性:Cl2>Br2>Sn4+>Fe3+ B.往含有KSCN的FeBr2溶液中滴加少量氯水,溶液变红 C.往淀粉-KI溶液中加入过量SnCl4溶液,溶液变蓝 D.FeCl2溶液与足量酸性KMnO4溶液反应的离子方程式:Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O 经典真题·明考向 1.[2024·山东卷] 中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是 (　) A.竹管、动物尾毫→湖笔 B.松木→油烟→徽墨 C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D.端石→端砚 2.[2024·浙江卷] 利用CH3OH可将废水中的N转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为H++CH3OH+NX+CO2+H2O(未配平)。下列说法正确的是 (　) A.X表示NO2 B.可用O3替换CH3OH C.氧化剂与还原剂物质的量之比为6∶5 D.若生成标准状况下的CO2气体11.2 L,则反应转移的电子数为2NA(NA表示阿伏伽德罗常数的值) 3.[2023·湖南卷] 油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应: 下列说法正确的是 (　) A.S2和S的空间结构都是正四面体形 B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化 C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7 4.[2023·浙江卷] 化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是 (　) A.药剂A具有还原性 B.①→②过程若有2 mol S—S键断裂,则转移4 mol电子 C.②→③过程若药剂B是H2O2,其还原产物为O2 D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S键位置来实现头发的定型 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4讲　氧化还原反应的基本概念和规律 考点一 ● 夯实必备知识 1.电子转移(得失或偏移)　元素的化合价发生变化 2.还原　氧化　氧化　还原 3.(1)Cl-　SO2　NO或NO2　Mn2+　Fe2+或Fe (2)Zn2+　H+　CO2　Fe3+　S　I2 4.同种　失电子　得电子 【对点自测】 (1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)× [解析] (5)溶液褪色,说明Mn被还原为Mn2+,H2O2作还原剂,体现其还原性。 (6)Na2O2与水的反应、Cl2与水的反应中,水都既不是还原剂,也不是氧化剂。 ● 提升关键能力 题组一 1.C　[解析] SO2漂白纸浆利用了SO2的漂白性,SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质而漂白,没有涉及氧化还原反应,A项不符合题意;用烧碱处理含高浓度N的废水,N与OH-发生反应,没有涉及氧化还原反应,B项不符合题意;ClO2具有强氧化性,用于饮用水的消毒,涉及氧化还原反应,C项符合题意;纯碱溶液中由于C的水解而呈碱性,油污在碱性条件下发生水解,没有涉及氧化还原反应,D项不符合题意。 2.D　[解析] 反应中,Cu元素化合价降低,Cu2+被还原,N元素化合价升高,N2H4被氧化,故N2是氧化产物,A错误;氧化剂为Cu2+,还原剂为N2H4,根据方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,B错误;N2H4是还原剂,C错误;N2H4中N元素为-2价,N2中N元素为0价,生成1 mol(即28 g)N2,转移4 mol电子,D正确。 题组二 3.D　[解析] 钠和氯气反应,钠失去电子,氯气得到电子,单线桥为,A正确;该反应中铜元素由+2价降低到0价,碳元素由0价升高到+4价,双线桥为,B正确;该反应中氯元素由+5价降低到-1价,氧元素由-2价升高到0价,双线桥为,C正确;该反应中二氧化碳中的碳元素由+4价降低到+2价,单质碳由0价升高到+2价,双线桥为,D错误。 4.D　[解析] FeS2晶体由Fe2+、构成,存在离子键、非极性共价键,故A正确;反应过程中只有O元素化合价降低,12C~8O2~32e-,当有6 mol C参加反应时,共转移16 mol电子,故B正确;Fe元素化合价升高、O元素化合价降低,Fe3O4既是氧化产物又是还原产物,故C正确;反应过程中当有3 mol S生成时,有6 mol C参与反应,此时有3 mol O2被焦炭还原,故D错误。 考点二 ● 夯实必备知识 【对点自测】 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× ● 提升关键能力 题组一 1.C　[解析] Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,所以氯气通入FeI2溶液中,先氧化碘离子后氧化亚铁离子,且铁离子可氧化碘离子,所以不可能存在反应3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3,A错误;Co2O3在酸性溶液中易得电子而被还原成Co2+,所以每1 mol Co2O3在酸性溶液中被还原生成Co2+时转移2 mol e-,B错误;氯化铁的氧化性大于碘,氯化铁和碘化钾反应生成碘单质,淀粉遇碘变蓝色,所以氯化铁溶液能使淀粉KI试纸变蓝,C正确;Co2O3的氧化性大于I2,所以Co2O3能氧化碘离子生成碘单质,而碘不能将Co2+氧化成Co2O3,D错误。 2.D　[解析] 氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,据反应①~③可得,氧化性:K2Cr2O7>Cl2、HCl>CrCl2、KMnO4>Cl2,①中使用浓盐酸,③中使用稀盐酸,则氧化性:KMnO4>K2Cr2O7,A错误。反应③中,氧化剂是KMnO4,还原剂是HCl,根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5,B错误。②中Cr与稀盐酸反应生成H2,向金属Cr中滴入浓硝酸无明显变化,可能是浓硝酸使金属Cr发生了钝化,C错误。由于氧化性:KMnO4>K2Cr2O7,所以向溶液中滴入酸性KMnO4溶液,可发生氧化还原反应,Cr3+被氧化为Cr2,Mn则被还原为Mn2+,离子方程式为10Cr3++6Mn+11H2O5Cr2+6Mn2++22H+,D正确。 题组二 3.A　[解析] 氯化铁溶液蚀刻铜印刷电路板后所得的溶液里含有Fe3+、Cu2+、Fe2+,氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,锌比铁活泼,加入过量的锌,Fe3+首先反应,生成Fe2+,c(Fe2+)增大,然后发生反应:Zn+Cu2+Zn2++Cu,最后发生反应:Zn+Fe2+Zn2++Fe,c(Fe2+)减小,所以反应开始时,c(Fe2+)增大,然后又减小,故A错误,B、C正确;发生反应Zn+Fe2+Zn2++Fe时,Cu2+已经反应完全,溶液中不存在Cu2+,所以不可能发生反应Fe+Cu2+Fe2++Cu,故D正确。 4.B　[解析] 结合标准电极电势数据和已有知识,推出标准电极电势数据越大,对应氧化型物质的氧化性越强,所以氧化性:Fe3+>Sn4+,A错误;由表中信息看出,Br2的氧化性强于Fe3+,对应Br-的还原性弱于Fe2+,故少量氯水优先和Fe2+反应,产生的Fe3+与SCN-作用,溶液变红,B正确;由表中信息看出,Sn4+的氧化性弱于I2,过量SnCl4溶液也无法将I-氧化为I2,C错误;足量酸性KMnO4溶液也可以将Cl-氧化为氯气:3Mn+5Fe2++10Cl-+24H+5Fe3++5Cl2↑+3Mn2++12H2O,D错误。 经典真题·明考向 1.B　[解析] 以竹管为笔杆,以动物尾毫为笔头制成湖笔,不涉及氧化还原反应,A不符合题意;松木中的C元素主要以有机物的形式存在,徽墨主要为C单质,松木不完全燃烧得到油烟,存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,B符合题意;以楮树皮为原料,加碱液蒸煮,除去木质素,得到纸浆纤维,再经一系列操作,从而制得宣纸,不涉及氧化还原反应,C不符合题意;端砚以端石为原料经过采石、维料、制璞、雕刻、磨光、配盒等步骤制成,不涉及氧化还原反应,D不符合题意。 2.C　[解析] 由题中信息可知,利用CH3OH可将废水中的N转化为对环境无害的物质X后排放,则X表示N2,NO2是大气污染物,A不正确;C元素的化合价由CH3OH中的-2价升高到CO2中的+4价,CH3OH是该反应的还原剂,O3有强氧化性,通常不能用作还原剂,故不可用O3替换CH3OH,B不正确;该反应中,还原剂CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,氧化剂N中N元素的化合价由+5价降低到0价,由得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5,C正确;CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高6价,若生成标准状况下的CO2气体11.2 L,即生成0.5 mol CO2,反应转移的电子数为0.5NA×6=3NA,D不正确。 3.D　[解析] S2的中心S原子的价层电子对数为4,无孤电子对,但形成的4个σ键的键长不一样,故其空间结构不是正四面体形,A错误;As2S3中As的化合价为+3价,反应Ⅰ产物As2O3中As的化合价为+3价,故该过程中As没有被氧化,B错误;根据题给信息可知,反应Ⅰ的化学方程式为2As2S3+6O2+3H2O2As2O3+3H2S2O3,反应Ⅱ的化学方程式为As2S3+7O2+6H2O2H3AsO4+3H2SO4,则反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ,C错误;由C项反应Ⅰ和Ⅱ的化学方程式可知,反应Ⅰ中:2As2S3~24e-,反应Ⅱ中:As2S3~28e-,则反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7,D正确。 4.C　[解析] ①→②是“加氢”过程,发生还原反应,则药剂A具有还原性,故A正确;①→②过程中S的化合价由-1价变为-2价,若有2 mol S—S键断裂,则转移4 mol电子,故B正确;②→③过程发生氧化反应,S的化合价由-2价升高为-1价,若药剂B是H2O2,则B中元素化合价应该降低,其还原产物为H2O,故C错误;通过①→②过程和②→③过程,某些蛋白质中S—S键位置发生了改变,因此化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S键位置来实现头发的定型,故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $