第1单元 第3讲 氧化还原反应的基本概念和规律（教师用书Word）-【正禾一本通】2026年新高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版 单选）

第3讲　氧化还原反应的基本概念和规律 【备考目标】　1.熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式)，或根据化学式判断元素的化合价。2.了解氧化还原反应的本质。了解常见的氧化还原反应。3.掌握氧化性、还原性强弱的比较及价态规律的应用。 考点1　氧化还原反应及相关概念 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．氧化还原反应的本质和特征 2．氧化还原反应的相关概念 (1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。 (2)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。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序可知，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na的还原性比Al强。 【示例】 对于反应C＋2H2SO4(浓) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O： (1)氧化剂是浓硫酸，发生还原反应，被还原，生成还原产物SO2。 (2)还原剂是C，发生氧化反应，被氧化，生成氧化产物CO2。 (3)C和浓硫酸在反应中分别表现还原性和氧化性。 (4)反应生成1 mol CO2，浓硫酸得4 mol电子，C失去4 mol电子，反应转移4 mol电子。 3．分析氧化还原反应的第一步：标出元素化合价 基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。 【熟记】　陌生物质中元素的化合价 4．氧化还原反应中电子转移的表示方法 (1)双线桥法 ①基本步骤 ②巧记口诀：先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。 【示例】 写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目： 。 (2)单线桥法 ①基本步骤 ②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，箭头还原到氧化。 【示例】 写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目：。 5．常见的氧化剂和还原剂 (1)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。如： (2)常见还原剂 包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如： (3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性。如： 其中Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。 6．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)氧化还原反应中的反应物不是氧化剂就是还原剂(×) (2)在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂(×) (3)Na2O2与水的反应中，水是还原剂(×) (4)某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原(×) (5)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应(√) (6)含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性(×) (7)同一种氧化剂，其氧化能力可能受到浓度、温度或溶液酸碱性的影响(√) 一、判断常见变化是否是氧化还原反应 1．(2025·河北模拟预测)下列实验产生的现象中，是由于发生氧化还原反应的是(　　) A．向碘水中加入CCl4，充分振荡静置，水层接近无色 B.将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫红色褪去 C．用铂丝蘸取少量氯化铜溶液灼烧，火焰呈绿色 D．向乙酸乙酯中加入NaOH溶液，充分振荡并微热，静置，溶液不分层 解析：选B。A.向碘水中加入CCl4，充分振荡静置，水层接近无色，该过程为萃取，与氧化还原反应无关；B.将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中，二氧化硫具有还原性，被酸性高锰酸钾氧化，溶液紫红色褪去，与氧化还原反应有关；C.用铂丝蘸取少量氯化铜溶液灼烧，火焰呈绿色，为金属的焰色，体现的是金属的物理性质，与氧化还原无关；D.向乙酸乙酯中加入NaOH溶液，充分振荡并微热，乙酸乙酯水解生成的乙醇和乙酸钠溶于水，静置，溶液不分层，与氧化还原反应无关。 2．(2025·湖南长沙三模)中国古代文化博大精深，下列有关文献描述涉及氧化还原反应的是(　　) A．《图经衍义本草》：“绛矾本来绿色(FeSO4·7H2O)，亦谓之石胆，烧之赤色。” B．《天工开物》：“凡石灰经火焚炼为用。” C．《泊秦淮》：“烟笼寒水月笼沙，夜泊秦淮近酒家。” D．《韩非子》：“荆南之地，丽水之中生金。” 答案：A 二、氧化还原反应概念的综合考查 3．(2025·辽宁抚顺三模)已知：2Ag＋2H2O2＋2H2SO4Ag2SO4＋SO2↑＋O2↑＋4H2O。下列有关该反应的叙述正确的是(　　) A．氧化剂、还原剂的物质的量之比为1∶2 B．H2O全部是还原产物 C．生成1 mol Ag2SO4转移4 mol电子 D．常温下，气体产物不能大量共存 解析：选C。S元素化合价降低，双氧水中部分氧元素化合价降低，氧化剂是H2SO4、H2O2，Ag元素化合价升高，H2O2、Ag是还原剂，氧化剂、还原剂的物质的量之比为2∶3，A错误； 反应生成的4个水分子中，有2个水分子中的氧原子来自硫酸，所以只有部分H2O是还原产物，B错误；氧化产物为Ag2SO4、O2，生成1 mol Ag2SO4转移4 mol电子，C正确；SO2和O2在常温下几乎不反应，气体产物能大量共存，D错误。 4．(2025·浙江杭州二模)运动会上发令枪所用“火药”的主要成分是氯酸钾、硫黄、木炭，撞击时发生的化学反应为：2KClO3＋S＋2C===2KCl＋SO2↑＋2CO2↑。下列有关叙述不正确的是(　　) A．氧化产物只有SO2 B．反应中氯酸钾是氧化剂 C．发令时产生的白烟主要是KCl固体颗粒 D．反应中消耗3 mol氯酸钾时，转移电子数18NA 解析：选A。反应中，Cl元素由＋5价降到－1价，得到6电子，氯酸钾作氧化剂；S由0价升高到＋4价，失去4电子，作还原剂，C由0价升高到＋4价，失去4电子，作还原剂，CO2、SO2都为氧化产物，A错误、B正确。KCl为白色固体，故发令时产生的白烟主要是KCl固体颗粒，C正确。氯酸钾中Cl元素由＋5价降到－1价，得到6电子，消耗3 mol氯酸钾时，转移电子数18NA，D正确。 三、双线桥、单线桥表示方法 5．(1)湿法制备K2FeO4的反应离子方程式为：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，用“双线桥”标出电子转移的方向与数目 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，用“单线桥”标出电子转移的方向和数目：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 考点2　氧化还原反应的三大规律 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．强弱规律——判断物质氧化性、还原性强弱的常用方法 根据化学方程式判断 ①氧化性：氧化剂>氧化产物；②还原性：还原剂>还原产物 依据活动性顺序判断 根据金属活动性顺序 根据非金属活动性顺序 依据产物中元素价态的高低判断 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。例如：由2Fe＋3Cl22FeCl3和Fe＋SFeS可知，氧化性：Cl2>S 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：由Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋和3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe可知，还原性：Zn>Cu 依据反应条件判断 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 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 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。如氧化性：KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性) 实验室中制备Cl2，使用MnO2作氧化剂时，需要在加热条件下与浓盐酸反应进行制备；如果使用KMnO4作氧化剂，常温下即可制备，据此判断氧化性：KMnO4>MnO2 根据电化学原理判断 在电解池中，惰性材料作电极时，阳极先失电子的物质还原性强；阴极先得电子的物质氧化性强 常见物质氧化性、还原性顺序 ①氧化性：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>S； ②还原性：Cl－<Br－<Fe2＋<I－< SO2(或SO或H2SO3)< S2－ 【示例】 ①已知下列反应：Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O(Ⅰ)；5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3(Ⅱ)。 据此判断CoCl2、I2、HCl还原性强弱为__________________________；Co2O3、Cl2、HIO3的氧化性强弱为________________________。 ②如何设计实验证明氧化性Cl2>Fe3＋？并写出有关离子方程式。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③如何设计实验证明还原性I－>Fe2＋？并写出有关离子方程式。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：①I2＞HCl＞CoCl2　Co2O3＞Cl2＞HIO3 ②取少许FeCl2溶液于洁净的试管中，加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，加入氯水后溶液变成红色。Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 ③取少许KI溶液于洁净的试管中，加入淀粉溶液，溶液不变蓝色，加入FeCl3溶液后，溶液变蓝色。2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋ 2．先后规律——判断反应顺序，遵循“强者优先”原则 (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。 (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＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后再与Cu2＋反应，最后再与H＋反应。 3．价态转化规律 (1)归中反应规律 含有不同价态的同种元素物质间发生氧化还原反应时，该元素的价态变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，即“价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，价升价降只靠拢”。如图： 不会出现H2S和H2SO4反应时，H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。 (2)歧化反应规律 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”，即“两边分”，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反应物中该元素价态高，或都比反应物中该元素价态低。 如： 【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性(√) (2)向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，加入淀粉后溶液变成蓝色，则氧化性：Cl2>I2(√) (3)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(×) (4)在含有FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，反应后的溶液中加入KSCN，溶液可能变红色(×) 一、物质氧化性或还原性的强弱比较 1．已知2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋、2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。现向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液，结果溶液变为红色，则下列叙述中正确的是(　　) ①氧化性：Br2>Fe3＋>I2 ②原溶液中Br－一定被氧化 ③通入氯气后，原溶液中的Fe2＋一定被氧化 ④不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2＋ ⑤若取少量所得溶液，加入CCl4后静置，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中Fe2＋、Br－均被完全氧化 A．①②③④ B．①③④⑤ C．②④⑤ D．①②③④⑤ 解析：选B。由已知的两个化学方程式及同一个反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性Fe3＋>I2、Br2>Fe3＋，故①正确；向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色说明溶液中含有Fe3＋，又还原性I－>Fe2＋>Br－，氯气的量不确定，则Br－不一定被氧化，②错误，③正确；由上述分析可知溶液中存在Fe3＋，但不能确定是否所有的Fe2＋均被氧化为Fe3＋，④正确；上层溶液中若含Br－，则产生淡黄色沉淀，只产生白色沉淀，则说明溶液中只含Cl－，即溶液中的Fe2＋、Br－均被完全氧化，⑤正确。 2．工业上以铜阳极泥(主要成分是Cu2Te)为原料提取碲(第五周期第ⅥA族)，涉及反应： ①Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O ②TeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Te 以下说法正确的是(　　) A．Cu2Te中Cu元素的化合价是＋2价 B．氧化性强弱顺序为：O2>SO2>TeO2 C．反应②中氧化剂是SO2，氧化产物是H2SO4 D．每制备1 mol Te理论上共转移12 mol电子 解析：选D。碲为第五周期第ⅥA族，最低负化合价为－2价，根据化合物中阴、阳离子的正、负化合价代数和为0，Cu2Te中Cu元素的化合价是＋1价，A错误；已知反应：Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O，氧化剂的氧化性强于氧化产物，所以氧化性：O2>TeO2，在反应TeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Te中，TeO2为氧化剂，SO2为还原剂，所以氧化性TeO2>SO2，所以氧化性：O2>TeO2>SO2，B错误；根据化合价的升降，SO2→H2SO4，硫元素的化合价升高，被氧化，SO2为还原剂，H2SO4为氧化产物，C错误；制备1 mol Te，反应①消耗2 mol O2，转移8 mol e－，反应②1 mol TeO2→1 mol Te，转移4 mol e－，共转移12 mol e－，D正确。 二、物质氧化性或还原性强弱的实验探究 3．验证氧化性强弱：Cl2>Br2>I2，设计如下实验(已知：稀溴水呈黄色，浓溴水呈红棕色，碘水呈棕黄色；忽略氧气的影响)。下列说法不正确的是(　　) 实验① 实验② 实验③ 实验④ 溶液变为 浅黄绿色 溶液变 为黄色 溶液变为 棕黄色 溶液变 为蓝色 A.实验①设计目的：排除实验②③④水稀释的影响 B．实验②发生反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ C．实验③的现象可以证明氧化性：Cl2>I2 D．实验④能证明氧化性：Br2>I2 解析：选D。实验①是将氯水加入蒸馏水将其稀释，后续实验都是在溶液中进行的，这样可以排除实验②③④水稀释的影响，故A正确；溶液变为黄色是因为产生溴单质，说明氯气可以将溴单质置换出来，发生的反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，故B正确；溶液变为棕黄色是因为产生碘单质，说明氯气可以将碘单质置换出来，发生的反应为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，可以证明氧化性：Cl2>I2，故C正确；②反应后的黄色溶液是含有溴单质的溶液，但是不能排除含有氯单质，加入淀粉和碘化钾溶液会变蓝，证明产生了碘单质，可能是氯气或是溴单质置换出了碘单质，不能证明氧化性：Br2>I2，故D错误。 4．(2025·广东一模)K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)＋H2O⇌2CrO(黄色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液进行下列实验，结合实验，下列说法错误的是(　　) A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄 B．②中Cr2O被C2H5OH还原 C．若向④中加入70% H2SO4溶液至过量，溶液恢复橙色 D．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液的氧化性强 解析：选C。①K2Cr2O7溶液中加入H2SO4，增大c(H＋)，题给可逆反应的平衡逆向移动，溶液橙色加深；③K2Cr2O7溶液中加入了NaOH溶液，OH－中和了溶液中的H＋，使c(H＋)减小，平衡正向移动，溶液变黄，A正确。②中溶液变成绿色，说明有Cr3＋生成，即Cr2O被C2H5OH还原为Cr3＋，B正确。若向④中加入过量的H2SO4溶液，溶液呈酸性，题给可逆反应的平衡逆向移动，K2Cr2O7会被C2H5OH还原为Cr3＋，溶液变绿色，不会变为橙色，C错误。对比②、④可知，酸性条件下Cr2O被C2H5OH还原为Cr3＋，而碱性条件下不能被还原，说明酸性条件下K2Cr2O7的氧化性更强， D正确。 三、应用价态规律分析氧化还原反应 5．(2022·浙江6月选考)关于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是(　　) 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 解析：选B。H2SO4转化为硫酸钠和水，其中所含元素的化合价均未发生变化，故其没有发生还原反应，A说法不正确；Na2S2O3中的S的化合价为＋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；根据其中S元素的化合价变化情况可知，1 mol Na2S2O3发生反应，要转移2 mol电子，D说法不正确。 6．在反应5KI＋KIO3＋6HCl===6KCl＋3I2＋3H2O，氧化剂是____________，还原剂是__________，氧化产物是__________，还原产物是________，每生成3 mol I2转移的电子数目为__________，氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。 答案：KIO3　KI　I2　I2　5NA　5∶1 【真题演练·感悟高考】 1．(2024·山东高考)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 答案：B 2．(2023·全国卷乙)下列应用中涉及到氧化还原反应的是(　　) A．使用明矾对水进行净化 B．雪天道路上撒盐融雪 C．暖贴中的铁粉遇空气放热 D．荧光指示牌被照发光 答案：C 3．(2024·甘肃高考)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案，下列说法正确的是(　　) A．还原性：Ag>Cu>Fe B．按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol Ag C．反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋===Cu2＋＋4NH D．溶液①中的金属离子是Fe2＋ 解析：选C。金属活动性越强，金属的还原性越强，而且由题中的实验方案能得到证明，还原性从强到弱的顺序为Fe>Cu>Ag，A不正确；由电子转移守恒可知，1 mol Fe可以置换1 mol Cu，而1 mol Cu可以置换2 mol Ag，因此，按上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag，B不正确；反应①中，氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵，该反应的离子方程式是[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋===Cu2＋＋4NH，C正确；向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁，铁置换出铜后生成Fe2＋，然后Fe2＋被通入的氧气氧化为Fe3＋，D不正确。 4．(2023·湖南高考)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．S2O和SO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 解析：选D。SO中4个硫氧键相同，其空间结构为正四面体形，S2O的空间结构为四面体形，不是正四面体形，A项错误；由题图转化可知，反应Ⅰ中只有S元素被氧化，反应Ⅱ中As、S元素均被氧化，B项错误；根据反应物和产物及氧化还原反应规律可知，反应Ⅰ为2As2S3＋6O2＋3H2O2As2O3＋3H2S2O3，反应Ⅱ为As2S3＋7O2＋6H2O2H3AsO4＋3H2SO4，则参加反应的：Ⅰ>Ⅱ，C项错误；根据反应Ⅰ、Ⅱ可知，1 mol As2S3发生反应时，两反应转移的电子分别为12 mol和28 mol，个数之比为3∶7，D项正确。 5．(2022·湖南高考)科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．过程Ⅰ中NO发生氧化反应 B．a和b中转移的e－数目相等 C．过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)＝1∶4 D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O 解析：选D。根据图中转化关系可知，过程Ⅰ的反应为NO＋2H＋＋e－===NO↑＋H2O，过程Ⅱ的反应为NO＋NH＋2H＋＋3e－===H2O＋N2H4，过程Ⅲ的反应为N2H4===N2↑＋4H＋＋4e－。过程Ⅰ中NO得电子转化为NO，发生还原反应，A错误；由过程Ⅰ、Ⅱ的方程式可知，a中转移1个e－，b中转移3个e－，Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)＝1∶1，故B、C错误；将3个方程式相加，得到过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O，故D正确。 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