专题04 氧化还原反应(培优讲义)2026年高考化学二轮复习高效培优系列

2025-12-16
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专题04 氧化还原反应 目录 第一部分 考情精析 第二部分 重难考点深解 【考点01】 氧化还原反应的基本概念 【考点02】 氧化还原反应的基本规律及其应用 【考点03】 氧化还原反应方程式的配平与计算 第三部分 解题思维优化 【题型01】考查氧化还原反应基础概念与简单应用 【题型02】考查氧化还原反应的规律与计算 【题型03】考查氧化还原反应与实验探究、设计相结合 【题型04】考查氧化还原反应与化学反应机理相结合 【题型05】考查氧化还原反应在实际工业生产中的应用 核心考向聚焦 主战场转移:氧化还原反应已从单纯概念考查转向结合 STSE 的情境化判断;从简单计算转向复杂体系的规律综合应用;新增与化学反应机理的深度融合考查;强化与工业生产、实验探究的结合。 核心价值:试题通过将知识考查与价值引领有机融合,既让学生掌握化学核心规律,又引导学生认识化学的社会价值,形成 “用化学视角观察世界、用化学思维解决问题、用化学责任服务社会” 的综合素养,充分体现高考 “立德树人、服务选才、引导教学” 的核心功能。 关键能力与思维瓶颈 关键能力:本专题重点考查“宏观辨识与微观探析”素养。要求学生从宏观(反应现象、物质转化)与微观(电子转移、价态变化)双重角度分析氧化还原反应,培养 “宏观 - 微观 - 符号” 三重表征的思维方式,这是化学学科核心素养的核心内容。 培优瓶颈:从 “知识记忆” 转向 “思维建模”,从 “单一应用” 转向 “综合迁移”。通过 “精准破障筑牢基础、体系化训练突破难点、规范落地避免失分、高阶训练提升能力” 的四阶策略,让学生掌握 “本质规律 — 情境拆解 — 模型构建 — 规范表达” 的完整解题逻辑,既能应对常规难题,又能从容破解创新情境题,实现专题高分突破。 命题前瞻与备考策略 预测:2026年高考中,氧化还原反应为“基础为王、情境导向、能力立意” 的整体趋势,该专题的考查大概率会延续核心考点,同时进一步强化知识与真实场景的融合。 策略:备考需兼顾基础巩固、难点突破与能力迁移,围绕 “概念 — 规律 — 应用 — 实战” 四层递进展开。 重点训练: 1.分层刷题适配难度,基础阶段练概念辨析、简单方程式配平;中档阶段集中练化工流程片段、实验综合题;2.建立专题错题本,按“概念错误、配平失误、规律应用错误、规范失分”分类整理;3.规范答题格式,书写方程式时注明反应条件、沉淀和气体符号;计算题分步书写电子守恒关系式,保留有效数字;实验题描述时衔接现象与结论,确保逻辑严谨,减少细节失分。 ◇考点 01 氧化还原反应的基本概念 一、重点知识梳理 1.依据框图理清4对概念之间的关系 2.正确理解氧化还原反应的实质 概念理解抓实质,解题应用靠特征,即从氧化还原反应的实质——电子转移去分析理解有关概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。具体方法是找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。 3.学会表示氧化还原反应电子转移的方向和数目的方法 (1)双线桥法:①标变价,②画箭头,③算数目,④说变化。 (2)单线桥法: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。 4.熟记特殊物质中常考元素的化合价 NaClO2(Cl:+3)、CuCl(Cu:+1)、N2H4(N:-2)、NaBH4(H:-1)、K2Cr2O7(Cr:+6)、Na2CrO4(Cr:+6)、H2C2O4(C:+3)、Na2S2O3(S:+2)、MnO(OH)2(Mn:+4)、K2FeO4(Fe:+6)、CuFeS2(Fe:+2、S:-2)、LiNH2(N:-3)、LiCoO2(Co:+3)、HCN(C:+2、N:-3)、H2O2(O:-1)。 5.辨析氧化还原反应基本概念常出现的“6个误区” (1)误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。 (2)误认为元素由化合态变为游离态一定被还原,其实不一定。如HCl→Cl2,氯元素被氧化;CuO→Cu,铜元素被还原。 (3)误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原,其实不一定。如Cl2+H2O=HCl+HClO中,被氧化和被还原的都是氯元素。 (4)误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应,其实不一定。如SO2具有还原性,浓H2SO4具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。 (5)误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强,其实不一定,如HClO的氧化性高于HClO4。误认为含最高价态元素的化合物一定有强氧化性,其实不一定,如H3PO4、SO;误认为含低价态元素的化合物没有强氧化性,其实不一定,如 HClO具有强氧化性。 (6)误认为得电子难的物质一定易失电子,如第ⅣA族和稀有气体既不容易得到电子也不容易失去电子。 二、培优瓶颈——概念辨析不精准、本质理解不深刻、陌生情境迁移弱、综合应用不灵活 1.核心表现 (1)概念辨析混淆,易踩“文字陷阱” ①误将“得电子”与“被氧化”、“失电子”与“被还原”对应(如判断“Fe3+得电子被氧化为Fe2+”); ②混淆“氧化剂/还原剂”与“氧化产物/还原产物”(如认为“氧化剂对应氧化产物”); ③对“氧化反应”“还原反应”的判断仅依赖元素价态变化,忽略“反应本质是电子转”(如无法解释“无明显价态变化的反应是否为氧化还原反应”); ④误解“氧化性/还原性”与“氧化反应/还原反应”的关系(如认为“具有氧化性的物质一定发生氧化反应”)。 (2)双线桥法应用不规范,电子转移分析错误 ①标注电子转移时,箭头方向错误(如从还原产物指向氧化剂); ②电子转移数目计算错误(如未考虑参加反应的原子个数,将“Cu与Cl2反应”的电子转移数标为“1e⁻”而非“2e⁻”); ③忽略“部分参加反应的物质”的电子转移分析(如过量Fe与稀硝酸反应,仅部分NO₃⁻被还原,仍按全部NO3-计算电子转移)。 (3)陌生情境下概念迁移能力弱 ①面对新型氧化剂/还原剂(如NaClO2、S2O32-、Cr2O72-等),无法快速判断其氧化性/还原性及产物价态; ②对复杂体系(如多步氧化还原反应、离子共存中的氧化还原限制),无法梳理“谁氧化谁、谁还原谁”的逻辑关系; ③混淆“氧化还原反应与非氧化还原反应”的边界。 (4)氧化性/还原性强弱比较逻辑混乱 ①仅通过“反应剧烈程度”“反应速率”判断强弱(如认为“Na与水反应比Al剧烈,故Na的还原性比Al强”,虽结论正确,但逻辑错误,强弱比较的核心是“得失电子能力”而非“反应速率”); ②无法根据氧化还原反应方程式推导强弱关系(如由“2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+”,误推出“Cu的还原性比Fe2+弱”); ③忽略“浓度、温度、酸碱性”对氧化性/还原性的影响(如认为“浓硝酸与稀硝酸的氧化性相同”)。 2.成因分析 (1)本质理解碎片化,机械记忆为主学生多通过“升失氧、降得还”的口诀记忆概念,未建立“电子转移→价态变化→反应类型→物质角色”的逻辑链,对概念间的内在关联理解不透彻,导致遇到“反向设问”“陌生情境”时易出错。 (2)缺乏规范的解题模型,操作不熟练对“双线桥法”“强弱比较三步法”等核心解题工具的应用缺乏标准化训练,标注电子转移、推导产物价态时仅凭经验,未形成“先标价态→再找得失→最后定关系”的严谨流程。 (3)元素化合物知识储备不足,限制迁移能力对常见元素的价态变化规律(如Fe的+2/+3价、Cr的+6/+3价、S的-2/0/+4/+6价)掌握不扎实,面对陌生物质时,无法根据元素价态推断其氧化性/还原性,进而无法判断反应产物。 (4)思维深度不足,忽略“条件对反应的影响”培优阶段的题目常涉及“浓度、温度、酸碱性”等限定条件,学生仍沿用基础阶段的“一刀切”判断方式,未意识到“同一物质在不同条件下氧化性/还原性可能不同”(如ClO⁻在酸性条件下氧化性强于碱性条件)。 3.突破策略 (1)构建“本质→概念”逻辑链,夯实基础认知 ①锚定核心本质:电子转移 以“电子转移”为起点,推导所有概念的内在关联,形成结构化知识网络: a.电子转移(本质)→元素价态变化(外在表现)→失电子→价态升高→氧化反应→还原剂→还原性→氧化产物。 b.电子转移(本质)→元素价态变化(外在表现)→得电子→价态降低→还原反应→氧化剂→氧化性→还原产物。 ②编制“概念辨析清单”,规避文字陷阱汇总高频易混淆概念,对比核心差异: 概念组 核心差异 易错点警示 氧化剂vs氧化产物 氧化剂:得电子、价态降低;氧化产物:失电子后的产物、价态升高 氧化剂对应还原产物,氧化产物对应还原剂 氧化性vs氧化反应 氧化性:得电子的能力;氧化反应:失电子的过程 具有氧化性的物质发生还原反应 还原性vs还原反应 还原性:失电子的能力;还原反应:得电子的过程 具有还原性的物质发生氧化反应 电子转移vs价态变化 电子转移是本质,价态变化是表现;失1e⁻对应价态升高1,得1e⁻对应价态降低1 价态变化为0的物质可能是氧化剂/还原剂(如Cl₂自身歧化) (2)强化“双线桥法”规范训练,建立解题模型 ①标准化操作流程(四步走) 第一步:标价态——标注反应前后所有元素的化合价(陌生元素可根据化合物中正负化合价代数和为0推导); 第二步:找得失——找出化合价升高(失电子)和降低(得电子)的元素,明确变化幅度; 第三步:画双线——箭头从反应物指向生成物,对准同一元素,标注“失电子”“得电子”及转移数目(转移数目=元素化合价变化幅度×参加反应的原子个数); 第四步:定关系——根据双线桥确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物及电子转移总数。 ②专项突破:复杂情境下的双线桥分析 a.针对“部分参加反应的物质”:如“3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O”,标注时明确“仅2个NO3-被还原,6个NO3-未参与氧化还原”,电子转移数为“6e⁻”; b.针对“歧化反应”:如“Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O”,双线桥分别从Cl₂指向NaCl(得1e⁻)和NaClO(失1e⁻),明确“同一物质既作氧化剂又作还原剂”; c.针对“多步氧化还原反应”:如“FeS2+O2=Fe2O3+SO2”,先标定价态变化(Fe:+2→+3,S:-1→+4,O:0→-2),再通过电子守恒配平,最后用双线桥验证。 (3)搭建“陌生情境迁移模型”,提升应用能力——价态推断三步法 第一步:确定陌生物质中核心元素的化合价(根据化合物中正负化合价代数和为0、离子中电荷守恒推导); 第二步:判断氧化性/还原性——元素处于最高价态→只有氧化性(如Cr2O72-中Cr为+6价);处于最低价态→只有还原性(如S2-中S为-2价);处于中间价态→既有氧化性又有还原性(如SO2中S为+4价); 第三步:推导产物价态——氧化剂得电子→价态降低(如Cr2O72-在酸性条件下被还原为Cr3+);还原剂失电子→价态升高(如S2O32-被氧化为SO42-)。 (4)建立“氧化性/还原性强弱比较”逻辑体系——核心比较依据(本质>反应>其他) ①依据氧化还原反应方程式(最可靠):氧化剂的氧化性>氧化产物;还原剂的还原性>还原产物(如由“2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+”,得氧化性:Fe3+>Cu2+,还原性:Cu>Fe2+); ②依据元素周期律:同周期从左到右,氧化性增强、还原性减弱;同主族从上到下,氧化性减弱、还原性增强(如氧化性:Cl2>Br2>I2,还原性:Na>Mg>Al); ③依据反应条件:反应越容易发生(如常温下能反应vs高温下才反应),氧化性/还原性越强(如浓硝酸常温下能氧化Cu,稀硝酸需加热,故浓硝酸氧化性>稀硝酸); ④依据产物价态:同一氧化剂氧化不同还原剂,还原剂被氧化的价态越高,还原性越强(如Cl2氧化Fe生成FeCl3,氧化Cu生成CuCl2,故还原性:Fe>Cu)。 (5)针对性错题复盘,强化细节把控——错题分类标注 将错题按“概念混淆”“双线桥标注错误”“价态推断错误”“强弱比较逻辑错误”分类,每类错题标注“错误原因”“正确逻辑”“同类题警示”(如“价态推断错误”可标注“牢记常见元素价态:Cr常见+3、+6价,S常见-2、0、+4、+6价”)。 ◇考点 02 氧化还原反应的基本规律及其应用 一.氧化还原反应的四大规律及其应用 1.守恒规律: (1)内容:化合价有升必有降,电子有得必有失。氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数,即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。 (2)应用:①用于氧化还原反应的某些量的计算;②用于氧化还原反应方程式的配平;③判断反应是否属于氧化还原反应。 2.强弱律 1)表现性质规律: (1)内容: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,但主要呈现一种性质。物质若含有多种元素,其性质是这些元素的综合体现。 (2)应用:判断元素或物质氧化性或还原性的有无。 2)由强到弱规律: (1)内容:氧化还原反应中,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,即同一反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物. (2)应用:①在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质; ②判断氧化还原反应能否进行; ③比较微粒氧化性或还原性强弱应用:A.比较物质间氧化性或还原性的强弱;B.在适宜条件下,用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质或用还原性强的物质制备还原性弱的物质。 3.价态律 (1)内容:在一般情况下,①氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最容易;②同种元素不同价态之间的氧化还原反应,化合价的变化遵循:高价+低价 ──→ 中间价(归中反应);中间价──→高价+低价(歧化反应)③同种元素,相邻价态间不发生氧化还原反应。 (2)应用:①分析判断氧化还原反应能否发生。②判断氧化还原反应的氧化产物和还原产物。 4.优先律 (1)内容:越易失电子的物质,失去电子后就越难得电子,越易得电子的物质,得到后就越难失电子,一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的优先发生反应;同理,一种还原剂同时和几种氧化剂相遇时,氧化性最强的优先发生反应。 可把常见微粒的氧化性、还原性按强弱以位置前后的形式排列: (2)应用:①判断物质的稳定性;②判断物质反应的先后顺序,即左上方的一种氧化剂可氧化它右下方的还原性微粒.若有多种,则优先氧化较右下方的微粒;③选择合适的氧化剂或还原剂,如要氧化Fe2+而Br-不被氧化,则可选择Br2;④判断氧化性微粒、还原性微粒能否共成。虚线所指两种微粒一定能发生反应,故不共存;实线所指微粒能共存。 二.熟记两串微粒的反应先后顺序 (1)同一还原剂与多种氧化剂发生氧化还原反应的先后顺序:KMnO4(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>Cu2+>H+。 (2)同一氧化剂与多种还原剂发生氧化还原反应的先后顺序:S2->SO(或HSO)>I->Fe2+>Br->Cl-。 三.氧化性及还原性的强弱比较 物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的难易程度,与得失电子的数目无关。如:Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na>Mg>Al;浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱为浓HNO3>稀HNO3。 (1)根据氧化还原反应原理:氧化剂氧化性强于氧化产物,还原剂还原性强于还原产物。 (2)根据元素的化合价:如果物质中某元素具有最高价,该元素只有氧化性;物质中某元素具有最低价,该元素只有还原性;物质中某元素具有中间价态,该元素既有氧化性又有还原性。元素化合价升高被氧化,发生氧化反应,元素化合价降低被还原,发生还原反应。 (3)根据活动性顺序:在金属活动性顺序表中,位置越靠前,其还原性就越强,其阳离子的氧化性就越弱。一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。 (4)根据元素周期表:同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱;同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。 (5)根据反应的难易程度:氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时,条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大,则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越强。 (6)根据电化学原理判断:两种不同的金属构成原电池的两极,负极金属是电子流出的极,正极金属是电子流入的极,负极还原性强于正极。用惰性电极电解混合液时,若混合液中存在多种金属阳离子时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强(相应的金属单质的还原性较弱),若混合液中存在多种阴离子,在阳极先放电的阴离子的还原性较强(相应的非金属单质的氧化性较弱)。 (7)根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法 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HCl>稀HCl。 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。 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)。 四.理清常考氧化剂(还原产物)与还原剂(氧化产物) 1.氧化剂及还原产物。 氧化剂 Cr2O或CrO ClO- ClO H2O2 O3 MnO 还原产物 Cr3+ Cl- Cl- H2O O2 Mn2+(H+)、MnO2(中性)、 MnO(OH-) 2.还原剂及氧化产物。 还原剂 H2SO3、SO2、SO H2O2 S2O或S2O H2C2O4或C2O AsO CN- 氧化产物 SO O2 SO CO2 AsO N2、CO2 五.利用相关规律解答氧化还原反应问题的三步骤 第一步:依据题意,分析概念,准确判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,并根据方程式确定其强弱。 “升失氧,降得还;剂性一致,其他相反”。“剂性一致”是指氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。“其他相反”是指氧化剂被还原,发生氧化反应,生成还原产物;还原剂被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物。 第二步:依据规律判断反应的合理性,确定氧化还原反应按照“先强后弱”的反应顺序进行。 氧化还原反应遵循化合价互不交叉规律,强弱规律等。同时要掌握化合价与氧化性的关系,“高价氧,低价还,中间价态两面转。” 第三步:利用电子守恒进行定量判断,灵活应用“化合价升降总数相等”“电荷守恒”及“得失电子守恒”进行简单计算。 有关氧化还原反应的定量问题,利用得、失电子守恒法可以简化计算过程。对于生疏的或多步氧化还原反应,可直接找出起始的氧化剂、还原剂和最终的还原产物、氧化产物,利用原子守恒和电子守恒,建立已知量与未知量的关系,快速列等式求解。 六、培优瓶颈及突破策略 1.核心表现 (1)规律应用混乱:对“守恒规律(电子守恒、电荷守恒、元素守恒)”“强弱规律(氧化剂氧化性强于氧化产物)”“先后规律(强者优先反应)”“价态规律(归中、歧化)”的适用场景混淆,尤其在复杂反应(如多元素化合价变化、竞争反应)中无法准确匹配规律。例如:判断含多种还原剂(如Fe2+、I-)的溶液中加入氧化剂(如Cl2)时的反应顺序,易忽略“还原性强者优先反应”而错误判断产物。 (2)计算与推理脱节电子守恒是氧化还原计算的核心,但学生常因无法准确标注元素化合价变化、遗漏变价原子个数(如K2Cr2O7中Cr为+6价,1个分子含2个Cr原子),导致电子转移数目计算错误,进而影响守恒关系式的建立。例如:计算Cu与稀硝酸反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比时,因忽略“部分N元素化合价不变(生成Cu(NO3)2)”而出错。 (3)陌生反应分析困难面对信息型氧化还原反应(如工业流程中的陌生反应、新情境下的离子反应),难以通过元素价态变化推断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,尤其对“歧化反应(同一元素既升又降)”“归中反应(不同价态向中间价态靠拢)”的判断易出现偏差。 2.成因分析 (1)基础概念理解不透彻:对“氧化还原反应的本质(电子转移)”与“特征(化合价变化)”的关联认识模糊,仅停留在“得氧失氧”的表面理解,未形成“化合价变化→电子转移→氧化剂/还原剂判断”的逻辑链。 (2)规律记忆与应用脱节机:械记忆规律条文,未理解规律的本质(如“强弱规律”本质是电子转移的难易程度),导致在具体情境中无法通过分析反应本质调用对应规律。 (3)复杂情境下的思维断层:当反应涉及多步氧化还原、多元素变价或与离子反应、化学平衡等知识交叉时,学生难以拆分问题、分步分析,易因“信息过载”导致思维混乱。 (4)缺乏系统化的解题模型:未形成“标变价→找得失→算电子→用守恒”的标准化解题流程,面对问题时缺乏有序的分析步骤,随意性强。 3.突破策略 (1)构建“价态-电子”核心思维模型 ①以“化合价变化”为桥梁,建立“元素价态→电子转移方向→氧化剂/还原剂→产物类型”的关联网络。例如:高价元素(如MnO4⁻中Mn为+7价)通常作氧化剂,产物为较低价态(如Mn2+);低价元素(如SO2中S为+4价)通常作还原剂,产物为较高价态(如SO42-)。 ②强化“歧化反应”“归中反应”的价态变化特征:歧化反应中元素化合价“一升一降”(如Cl2+H2O=HCl+HClO),归中反应中“高价降、低价升,向中间价态靠拢,不交叉”(如H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+H2O,S从-2→0、+6→+4,无交叉)。 (2)聚焦守恒规律,强化计算逻辑 ①电子守恒计算“三步法”: a.标:准确标注反应前后变价元素的化合价; b.算:计算单个原子的化合价变化值(升价数=失电子数,降价数=得电子数); c.配:根据“失电子总数=得电子总数”配平变价物质,或建立守恒关系式(如n(氧化剂)×降价数×原子个数=n(还原剂)×升价数×原子个数)。 ②结合电荷守恒(离子反应中)和元素守恒,验证计算结果的合理性(如离子方程式中左右电荷总数相等)。 (3)用“强弱规律”破解竞争反应 ①记住“氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物”,并通过典型反应推导强弱顺序(如由Cl2+2Br⁻=2Cl⁻+Br2,得氧化性Cl2>Br2,还原性Br⁻>Cl⁻)。 ②面对多种氧化剂(或还原剂)共存时,用“强者优先”原则判断反应顺序:氧化性最强的氧化剂先与还原性最强的还原剂反应(如FeBr2溶液中通入Cl2,因还原性Fe2+>Br⁻,Cl2先氧化Fe2+,再氧化Br⁻)。 (4)针对陌生反应的“信息提取-规律匹配”训练 ①从题目中提取关键信息:反应物、产物(或部分产物)、反应条件,重点标注已知元素的化合价,推断未知产物的价态(如某反应中Cr2O72-(Cr为+6价)被还原,产物可能为Cr3+(常见还原产物))。 ②套用价态规律判断反应类型(如归中、歧化),再结合守恒规律配平或计算(如陌生离子反应中,先用电子守恒配平变价离子,再用电荷守恒补H⁺或OH⁻,最后用元素守恒补H2O)。 (5)错题归类与规律复盘 ①按“规律应用错误类型”整理错题(如电子守恒计算错误、强弱顺序判断错误、价态分析错误),标注错误原因及对应规律的本质。 ②定期复盘典型题,总结“何时用何种规律”(如计算用守恒、竞争反应用强弱顺序、价态变化分析用归中/歧化规律),形成条件反射式的解题思路。 通过以上策略,可帮助学生从“记规律”转向“用规律”,在复杂情境中快速定位核心矛盾,利用氧化还原反应的本质规律突破培优瓶颈。 ◇考点 03 氧化还原反应方程式的配平与计算 一、重点知识梳理 1.一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法步骤: 标变价→列变化→求总数→配系数→细检查 2.氧化还原反应方程式的配平技巧 (1)全变从左边配(正向配平法):氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从反应物着手配平。如+HO3(浓)―→O2↑+O2↑+H2O,要使得失电子数守恒,必为+4HO3(浓),再配平右边物质的化学计量数。 (2)自变从右边配(逆向配平法):自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。如+KOH(热、浓)―→K2+K2O3+H2O,要使得失电子数守恒,必有2K2+K2O3,再配平其他物质的化学计量数。 (3)缺项配平法:先用“化合价升降法”配平含有变价元素物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。缺项型氧化还原反应方程式的补项类型、补项原则和组合方式 ①补项类型 条件 补项原则 酸性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水) 碱性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H2O,少O(氧)补OH-(水) ②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 ③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 3.书写信息型氧化还原反应化学方程式的步骤(四步法) 第1步:根据氧化性、还原性强弱顺序确定氧化性最强的为氧化剂,还原性最强的为还原剂;根据化合价规律和题给信息及已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物; 第2步:根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。 第3步:根据溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式两端的电荷守恒。 第4步:根据原子守恒(质量守恒),通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。 【特别提醒】①注意特殊物质中元素的化合价:如CuFeS2中铜、铁元素的化合价都为+2,硫元素的化合价为-2;FeS2中硫元素的化合价为-1;K2FeO4中铁元素的化合价为+6等。②配平化学方程式时,化学计量数“1”也必须填写在空格里。③依据电子得失守恒列等式时不要忽略变价原子的个数。 4.氧化还原反应计算中重要的解题方法——电子守恒法 (1)应用电子守恒解题的三步骤。 “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(注意化学式中的原子个数)。 “三列关系式”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式: 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 (2)多步反应得失电子守恒问题 有的试题反应过程多,涉及的氧化还原反应也多,数量关系较为复杂,若用常规方法求解比较困难,若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系,则解题就变得很简单。解多步连续进行的氧化还原反应这类试题时,注意不要遗漏某个氧化还原反应,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,略去中间产物,建立起始物和最终产物之间的电子守恒关系,从而快速求解。 二、培优瓶颈 1.核心表现 (1)配平障碍 ①复杂反应(如多元素变价、歧化/归中反应、有未知物参与的反应)无法准确标注化合价变化,导致电子守恒关系混乱。 ②忽略“整体法”(如Fe₃O4中Fe的平均价态)或“缺项配平”中补HT、OH-、H₂O的规则,配平后电荷或原子不守恒。 (2)计算失误 ①混淆“电子转移数与“物质的量”的关系(如1 mol Cl₂参与歧化反应时转移电子数为1mol,而非2mol)。 ②多步反应中无法通过“电子守恒”简化计算,仍分步计算导致误差(如从MnOz到Cl₂再到FeCls的连续反应,直接通过Mn与Fe的电子守恒快速求解)。 (3)情境应用薄弱 结合工业流程、实验数据(如滴定终点读数)时,无法提取氧化还原核心关系(如氧化剂与还原剂的物质的量之比)。 2.成因分析 (1)基础概念模糊 ①化合价标注错误(尤其是复杂离子如Cr₂O₇²-、S₂O₃²-),导致电子得失计算偏差。 ②对“守恒规律”(电子守恒、电荷守恒、原子守恒)的优先级理解不清,配平时仅关注原子守恒而忽略电子守恒。 (2)思维方法单一 ①依赖“观察法”配平简单反应,面对复杂反应时缺乏“化合价升降法”的系统应用(如先标变价、算升降数。找最小公倍数、配平变价物质,再补非变价物质)。 ②计算时习惯“正向推导”,忽略“逆向思维”(如通过产物反推氧化剂/还原剂的消耗量)或“守恒法”的简化作用。 (3)综合应用能力不足 无法将氧化还原反应与化学计量、实验操作(如滴定误差分析)结合,导致实际问题与理论知识脱节。 3.突破策略 (1)强化配平技巧,分级训练 ①基础层:熟练掌握“化合价升降法”四步法(标变价→算升降一配系数→查守恒),针对单元素变价反应(如Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O)反复练习,确保电子守恒标注准确。 ②提高层:攻克特殊反应配平,如歧化反应(Cl2+NaOH→NaCl+NaClO3+H2O,用“整体法”算Cl的总升降)、缺项配平(根据环境补H+/OH-,如酸性条件补H+和H2O,确保电荷守恒)。 (2)深化守恒思想,简化计算 ①建立“电子守恒”核心地位:明确“氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数”,在多步反应中直接找“始态与终态”的电子关系(如K2Cr2O7氧化FeSO4,无需写中间步骤,直接通过Cr从+6→+3和Fe从+2→+3的电子守恒计算)。 ②结合实例对比计算方法:如“用0.1mol KMnO4氧化FeCl2,求消耗FeCl2的物质的量”,分别用分步反应和电子守恒法计算,体会后者的高效性。 (3)结合实际情境,提升应用能力 ①分析工业流程中的氧化还原反应(如冶炼铁、氯碱工业),提取氧化剂、还原剂及产物,书写配平方程式并计算转化率。 ②针对滴定实验(如用K2Cr2O7滴定Fe2+),练习从实验数据(体积、浓度)计算样品纯度,同时分析误差(如滴定管未润洗对结果的影响)。 (3)错题归因,专项突破 ①整理错题时标注错误类型(如化合价标错、电子数算反、忽略缺项),针对性强化(如集中练习含S\N等多价态元素的反应)。 ②利用“逆向验证法”检查配平结果:配平后重新计算电子得失是否相等、电荷是否守恒,确保每一步逻辑严谨。 通过以上策略,可逐步突破“配平难、计算繁、应用弱”的瓶颈,形成“守恒优先、分步拆解、情境融合”的思维模式,提升氧化还原反应的综合处理能力。 ◇题型 01 考查氧化还原反应基础概念与简单应用 典|例|精|析 典例1(2025·云南卷)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是 A.可与NaOH溶液反应 B.盐酸在该工艺中体现了还原性 C.高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D.制备纳米Si: 典例2(2025·北京卷)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是 A.月壤钛铁矿中存在活泼氢 B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 方|法|提|练 1.抓住 “电子转移” 主线 (1)氧化与还原的判断 ①氧化反应:物质失去电子(化合价升高)的反应(被氧化,作还原剂,体现还原性)。 ②还原反应:物质得到电子(化合价降低)的反应(被还原,作氧化剂,体现氧化性)。 (2)关键概念关联 ①氧化剂 → 表现氧化性 →得电子 → 化合价降低 →被还原→发生还原反应 → 生成还原产物; ②还原剂 → 表现还原性 →失电子 → 化合价升高 →被氧化→发生氧化反应 → 生成氧化产物。 2.化合价分析:氧化还原反应的“晴雨表” (1)标价原则 ①化合物中各元素正负化合价代数和为0;单质中元素化合价为0。 ②常见元素固定化合价:如0通常为-2(过氧化物中为-1)、H通常为+1(金属氢化物中为-1)、碱金属为+1等,以此为基准计算其他元素化合价(如MnO4-中Mn为+7价)。 (2)应用:判断反应是否为氧化还原反应 若反应中有元素化合价发生变化,则为氧化还原反应;否则为非氧化还原反应(如复分解反应一定非氧化还原反应)。 变|式|巩|固 变式1(2025·湖南·一模)硼氢化钠是一种无机物,化学式为,是最常用的还原剂之一,通常用作醛类、酮类、酰氯类的还原剂,塑料工业的发泡剂,造纸漂白剂,以及医药工业制造双氢链霉素的氢化剂。下列关于的说法错误的是 A.酸性条件下,的还原性减弱,更难与氧化剂发生反应 B.金的一种制备方法是氯金酸()与硼氢化钠反应,该反应体现了的氧化性 C.工业上常用处理含的废水(酸性条件),其反应原理: D.户外露营时,用与水反应制氢供氢气炉使用,若消耗,理论上可生成标准状况下 变式2(2025·浙江·一模)关于硫及其化合物的性质,下列说法不正确的是 A.氧化性强弱: B.溶液中通入足量,产生浑浊,是因为生成 C.中混有的可用浓硫酸吸收 D.发生反应,转移电子 变式3(2025·山西·模拟预测)化工生产助推社会稳健发展。下列化学工艺中不涉及氧化还原反应的是 A.侯德榜以NH3、CO2、饱和食盐水为原料制取纯碱 B.艾斯勒以氯化铁溶液为试剂刻蚀铜质电路板 C.吴蕴初采用隔膜法电解饱和氯化钠溶液制取烧碱 D.拉普逊以二氧化硫和氯酸钠为原料制取ClO2 变式4[原创题]下列关于氧化还原反应的说法正确的是() A.反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO个+4H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为8:3 B.某反应体系中存在Cl2、Cl-、IO3-、I2四种粒子,若Cl2为氧化剂,则反应的离子方程式可能为5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+ C.反应4FeS₂+11022Fe2O3+8SO2中,每生成1molFe2O3,转移电子的物质的量为44mol D.若某化合物在反应中既作氧化剂又作还原剂,则该反应一定是歧化反应 ◇题型 02 考查氧化还原反应的规律与计算 典|例|精|析 典例1(2025·湖南卷)是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为。下列说法错误的是 A.中元素的化合价为 B.的空间结构为平面三角形 C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 D.反应中消耗,转移 典例2(2025·浙江卷)关于溴的性质,下列说法不正确的是 A.可被氧化为 B.与水溶液反应的还原产物为 C.,说明氧化性: D.与足量溶液反应生成和,转移电子 方|法|提|练 1.氧化还原反应核心规律应用 (1)守恒规律(核心中的核心) ①电子守恒:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数(常用于计算转移电子数、物质的量或化合价)。 ②电荷守恒:离子方程式中,反应物总电荷数=生成物总电荷数(结合电子守恒配平或验证离子方程式)。 ③原子守恒:反应前后各元素原子个数不变(辅助配平或计算某物质的化学式)。 (2)强弱规律(判断反应可能性) ①氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物(可用于比较物质氧化性/还原性强弱,或判断反应能否发生)。 ②技巧:“强制弱”——强氧化剂与强还原剂反应生成弱氧化剂和弱还原剂(如Cl2与FeBr2反应,Cl2先氧化还原性更强的Fe2+,再氧化Br⁻)。 (3)价态规律(分析物质性质) ①元素处于最高价态:只具氧化性(如H⁺、MnO4⁻);处于最低价态:只具还原性(如Cl⁻、S2-);处于中间价态:既具氧化性又具还原性(如Fe2+、SO2)。 ②同种元素不同价态反应:“归中不交叉”(如H2S与浓H2SO4反应,S从-2→0,S从+6→+4,不交叉到对方价态)。 (4)先后规律(竞争反应顺序) ①多种氧化剂与一种还原剂反应:氧化性强的先反应(如Fe粉加入含Fe3+、Cu2+的溶液中,先还原Fe3+再还原Cu2+); ②多种还原剂与一种氧化剂反应:还原性强的先反应(如Br⁻、I⁻共存时,Cl2先氧化I⁻,再氧化Br⁻)。 2、氧化还原反应计算方法 (1)电子守恒法(最常用) 步骤: ①确定氧化剂、还原剂及对应产物的化合价变化; ②计算1mol氧化剂/还原剂得/失电子数(Δn(e-)=化合价变化值×物质的量); ③根据“得电子总数=失电子总数”列等式求解。 示例:计算38.4gCu与足量浓硝酸反应,转移电子数及生成NO2的物质的量: Cu从0→+2,1molCu失2mole⁻;N从+5→+4,1molHNO₃得1mole-。 设生成NO2为xmol,则2×(38.4/64)=1×x→x=1.2mol,转移电子1.2mol。 (2)配平法(结合守恒规律) 对复杂反应,先通过化合价升降法配平方程式,再根据系数比计算物质的量或质量。 技巧:配平时优先配平化合价变化的元素,再用H2O、H+、OH-配平H、O元素(酸性条件补H+,碱性条件补OH-)。 (3)极值法(判断产物组成) 当反应中氧化剂或还原剂的产物不止一种时(如Fe与稀硝酸反应可能生成Fe2+或Fe3+),假设全部生成某一产物,计算电子转移的极值,再结合实际数据确定产物比例。 3.易错点提醒 (1)注意“量”对反应的影响(如Fe与少量/过量稀硝酸反应产物不同); (2)区分“部分参加氧化还原”的物质(如KMnO4与浓HCl反应中,HCl既作酸又作还原剂); 计算时单位统一(物质的量、质量、浓度等需对应)。 变|式|巩|固 变式1(2025·四川·模拟预测)某实验小组用240 mL 0.4mol·L-1 KMnO4溶液测定工厂尾气中SO2的含量。已知SO2的流速为60 mL·s-1(气体无外逸,杂质不参与反应),平行测定3次,溶液恰好褪色时平均耗时80 s。下列有关说法错误的是 A.配制240 mL 0.4 mol·L-1 KMnO4溶液时,需用托盘天平称量15.8 g KMnO4固体 B.酸性KMnO4溶液不能与乙醇同时保存在同一药品柜中 C.反应原理为: D.尾气中SO2的含量为2 g/L 变式2(2025·陕西宝鸡·二模)向硝酸溶液中加入铜粉,生成的气体体积(V)(标准状况)(过程中仅产生NO和NO2气体),转移电子的物质的量(n)与铜的物质的量(n)间关系如图所示.下列叙述错误的是 A.a点: B.b点:收集的气体为 C.点:收集气体 D.点:溶液中剩余为 变式3(2025·吉林·一模)反应(过硫酸钾)+(未配平),下列说法正确的是 A.中的价态为 B.是还原产物 C.氧化剂和还原剂的物质的量之比是 D.若消耗时,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值) 变式4[原创题]已知:①向含FeBr2的溶液中通入Cl2时,Cl2先与Fe2+反应,后与Br-反应;②K2Cr2O7在酸性条件下能将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+;③25℃时,Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38。现有1L浓度均为0.1mol·L-1的FeBr2和FeI2混合溶液,按如下流程反应: ①先通入0.1molCl2;②再向反应后的溶液中加入足量K2Cr2O7酸性溶液。 下列说法不正确的是() A.步骤1中,Cl2先氧化Fe2+,反应后溶液中Br-的浓度为0.2mol·L-1 B.步骤1完成后,再通入0.2molCl2,可将溶液中剩余的Fe2+和Br-完全氧化 C.步骤2中,K2Cr2O7与Fe2+反应时,每消耗1molCr2O72-,转移6mol电子 D.若将步骤2后的溶液调至pH=3,则Fe3+可完全沉淀(离子浓度≤10-5mol·L-1视为沉淀完全) ◇题型 03 考查氧化还原反应与实验探究、设计相结合 典|例|精|析 典例1(2025·黑吉辽蒙卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。 下列说法错误的是 A.Ⅱ中发生的反应有 B.Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发 C.Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高 D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高 典例2(2024·北京卷)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。 反应序号 起始酸碱性 KI KMnO4 还原产物 氧化产物 物质的量/mol 物质的量/mol ① 酸性 0.001 n Mn2+ I2 ② 中性 0.001 10n MnO2 已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。 下列说法正确的是 A.反应①, B.对比反应①和②, C.对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱 D.随反应进行,体系变化:①增大,②不变 方|法|提|练 1、明确氧化还原反应的核心分析维度 (1)判断反应类型与方向 依据“氧化剂的氧化性>氧化产物,还原剂的还原性>还原产物”,结合实验现象(如颜色变化、气体生成、沉淀溶解等)判断反应能否发生及产物。例如:若实验中出现溶液褪色(如MnO2与浓盐酸加热生成Cl2,Cl2使湿润的淀粉KI试纸变蓝),需分析氧化剂(MnO2)与还原剂(Cl-)的得失电子情况。 (2)标注电子转移与守恒计算 ①用双线桥或单线桥标注电子转移方向和数目,明确元素化合价变化(升失氧、降得还)。 ②实验中涉及定量计算(如沉淀质量、气体体积)时,利用“电子守恒”快速关联氧化剂与还原剂的物质的量关系(如Fe2+被Cr2O72-氧化,n(Fe2+)=6n(Cr2O72-))。 2、实验探究与设计的关键思路 (1)变量控制与条件探究 ①针对氧化还原反应的影响因素(如浓度、温度、pH、催化剂),设计对照实验。例:探究“浓度对MnO2与盐酸反应的影响”,控制温度、固体用量相同,改变盐酸浓度,观察Cl2生成速率(如气泡快慢、湿润试纸变色时间)。 ②注意:氧化还原反应可能因条件不同产物不同(如浓HNO3与Cu反应生成NO2,稀HNO3生成NO),需通过实验现象(气体颜色、溶液颜色)验证产物。 (2)实验装置设计与操作逻辑 ①发生装置:根据反应条件(固液加热、固固加热等)选择,如MnO2与浓盐酸反应需酒精灯加热、分液漏斗加液。 ②除杂/检验装置:利用氧化还原反应特性检验产物,如用FeSO4溶液检验NO(生成棕色Fe(NO)2+),用NaOH溶液吸收Cl2(氧化还原反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O)。 ③尾气处理:针对有毒氧化产物(如SO2、NO2),选择还原性试剂(如Na2SO3溶液吸收SO2)或氧化性试剂(如O2+NaOH吸收NO),避免污染。 (3)实验现象分析与结论推导 ①关联现象与氧化还原本质:如Fe3+与I-反应,溶液变黄(Fe3+→Fe2+)、生成褐色沉淀(I-→I2),证明Fe3+氧化性强于I2。 ②排除干扰:如检验Fe2+时,先加KSCN无现象(排除Fe3+),再加氧化剂(如H2O2)变红,证明存在Fe3+。 3、综合应用:从实验到理论的闭环 (1)猜想验证类问题 先根据氧化还原规律提出假设(如“某物质可能被氧化为XX价”),再设计实验验证。例如:猜想“SO2通入BaCl2溶液不反应,若加H2O2(氧化剂)则生成BaSO4沉淀”,通过对比实验(加与不加H2O2的现象差异)验证SO2的还原性。 (2)误差分析与改进 分析实验中氧化还原反应不完全的原因(如浓度不足、温度过低导致速率慢),改进方案(如加热、增大反应物浓度)。例如:用KMnO4滴定Fe2+时,若滴定过快导致局部过量,KMnO4可能分解(4MnO4-+12H+=4Mn2++5O2↑+6H2O),需控制滴定速率。 变|式|巩|固 变式1(2025·安徽·模拟预测)根据下列实验操作及现象,能达到相应实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 现象 A 验证金属活泼性: 向盛有浓硝酸的两支试管中分别加入除去氧化膜的相同大小形状的镁条和铝条 加入镁条的试管中迅速产生红棕色气体,加入铝条的试管中无明显现象 B 验证氧化性:、 向含相同物质的量浓度的混合溶液中依次加入少量氯水和,振荡,静置 溶液分层,下层呈紫红色 C 探究不同价态硫元素的转化 向和的混合溶液中加入浓硫酸 溶液变浑浊,证明和发生了氧化还原反应 D 检验CO还原的生成物中是否含有 取反应后的固体溶于稀盐酸,滴加NaOH溶液 若有红褐色沉淀生成,则还原产物中含有 变式2(2025·陕西西安·模拟预测)某小组研究硫氰根分别与和的反应。已知:ⅰ.硫氰是一种黄色挥发性液体。属于“拟卤素”,性质与卤素单质相似;ⅱ.溶液中离子在反应时所表现的氧化性强弱与相应还原产物的价态和状态有关。 编号 1 2 3 实验 现象 溶液变为黄绿色,产生白色沉淀(经检验,白色沉淀为) 接通电路后,灵敏电流计指针未见偏转。一段时间后,取出左侧烧杯中少量溶液,滴加溶液,没有观察到蓝色沉淀 溶液变红,向反应后的溶液中加入溶液,产生蓝色沉淀,且沉淀量逐渐增多 下列说法不正确的是 A.实验1中发生反应: B.实验2中,若直接向左侧烧杯滴加入溶液,也不生成蓝色沉淀 C.实验2中,若将溶液替换为溶液,电流计指针不偏转 D.实验3中,蓝色沉淀的生成增强了的氧化性 变式3(2025·广东清远·一模)实验小组按如图组装装置并进行实验。下列说法错误的是 A.烧瓶中反应的离子方程式为 B.试剂X可选择浓NaOH溶液 C.可用淀粉溶液替换 D.试管下层出现紫红色,可证明氧化性: 变式4[原创题]某课题小组设计如下实验制备亚氯酸钠晶体。已知:①浓度较大时,容易发生爆炸;极易溶于水并放出热量,但不与水反应,沸点11℃,难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。②饱和溶液在低于38℃时析出,高于38℃时析出,高于60℃时分解。 下列说法错误的是() A.装置A中反应的离子方程式为:2ClO3-+SO32-+2H+=2ClO2↑+SO42-+H2O B.装置C中H2O2作还原剂,每生成1molNaC1O2,理论上转移1mol电子 C.若NaClO2发生变质(分解为NaClO3和NaCl),变质前后的样品与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量相同 D.从装置C的溶液中获得NaClO2晶体的操作:减压蒸发浓缩→冷却至38℃以上结晶→过滤→用乙醇洗涤 ◇题型 04 考查氧化还原反应与化学反应机理相结合 典|例|精|析 典例1(2025·四川卷)钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性,反应机理如图所示,其中步骤③为放热反应。 下列说法错误的是 A.步骤①反应为 B.步骤③正、逆反应的活化能关系为 C.在催化循环中起氧化作用 D.步骤③生成的物质Z是 典例2(2025·江苏卷)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是 A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成 B.过程Ⅱ中发生了氧化反应 C.电催化与生成的反应方程式: D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产 方|法|提|练 1、明确核心关联:氧化还原与机理的交叉点 (1)抓化合价变化,定位氧化还原步骤:机理中涉及元素化合价升降的基元反应,必为氧化还原反应。需标注各物质(包括中间体)中关键元素的化合价,判断每步反应的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。例如:若机理中某步出现Fe3+→ Fe2+,则Fe3+是氧化剂(被还原);若出现S2-→S,则S2-是还原剂(被氧化)。 (2)用电子守恒串联分步反应 总反应的电子转移总数=各步氧化还原基元反应的电子转移数之和。若机理中存在非氧化还原步骤(如配位、质子转移),其不影响电子守恒,可忽略电子计算,仅关注氧化还原步骤的电子得失。 2、分步分析反应机理的关键思路 (1)梳理机理中的物质转化关系 ①区分反应物、产物、中间体(生成后又消耗)、催化剂(开始参与,最终再生)。 ②氧化还原反应中,催化剂可能参与电子转移(如先被氧化,再被还原,整体化合价不变)。 (2)判断每步反应的氧化还原属性 ①若步骤中无化合价变化(如H++OH-=H2O或配位反应),则为非氧化还原步骤,仅影响物质形态或电荷。 ②若步骤中有化合价变化,需明确电子转移方向和数目(升失氧,降得还),并关联前后步骤的电子守恒(前一步的氧化产物可能是后一步的氧化剂,或还原产物可能是后一步的还原剂)。 (3)推导总反应方程式 叠加各步基元反应(消去中间体),得到总反应,再用总反应验证氧化还原的电子守恒(氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数),确保机理与总反应一致。 3、典型题型的解题技巧 (1)判断机理中某步的氧化剂/还原剂 方法:标注该步中各物质的化合价,找出化合价升高(还原剂)和降低(氧化剂)的物质。 注意:中间体可能作为氧化剂或还原剂参与后续反应,需结合多步分析。 (2)计算总反应的电子转移数目方法:通过总反应中氧化剂/还原剂的化合价变化计算,或叠加各步氧化还原反应的电子转移数(非氧化还原步骤不贡献电子)。 (3)分析催化剂的作用:催化剂在机理中先参与反应(可能发生氧化或还原),最终再生(回到初始价态),其作用是降低活化能,不改变总反应的电子转移和氧化还原趋势。 (4)验证机理的合理性关键:各步氧化还原反应的电子转移需连续(前一步的电子得失与后一步匹配),总反应的氧化还原规律(如强弱规律:强氧化剂+强还原剂→弱氧化产物+弱还原产物)需成立。四、4、易错点提醒 (1)忽略中间体的化合价变化:中间体虽不是最终产物,但可能参与氧化还原,需纳入分析。 (2)混淆催化剂与中间体:催化剂在总反应中“出现→消失→再出现”,中间体是“出现→消失”,两者均不进入总产物,但催化剂参与电子转移时需关注价态循环。 (3)电子守恒仅适用于氧化还原步骤:非氧化还原步骤(如质子转移)不涉及电子,计算总电子转移时需排除。 变|式|巩|固 变式1(2025·山东聊城·三模)化合物X可以在如图途径中转化为丙酮,其中中检测出含的三元环结构。下列说法正确的是 A.中共有四种化学环境的氢原子 B.转化①②④⑤均为氧化还原反应 C.物质X、Y的中心原子均为杂化 D.途径中副反应的化学方程式为 变式2(2025·浙江绍兴·一模)丙二醇脱氧脱水反应的循环机理如图所示。下列说法不正确的是 A.整个过程中属于氧化还原反应的是③④ B.反应历程中既有键的断裂又有键的生成 C.总反应方程式:2 D.若将原料换为乙二醇,有乙烯、乙醛生成 变式3(2025·广西贵港·模拟预测)在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是 A.、HONO均为中间产物 B.每生成,同时产生 C.反应过程中有非极性键的断裂 D.·OOH在反应过程中表现出氧化性 变式4[原创题]我国科研团队研究发现使用双金属氧化物可形成氧空位,具有催化氧化性能,可实现加氢制甲醇。其反应机理如图所示,用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。 下列说法错误的是() A.总反应的化学方程式为:CO2+3H3CH3OH+H2O B.步骤2中CO2发生还原反应,C元素化合价从+4降低至-2(CH3OH中C的化合价) C.若生成1molCH3OH,理论上转移电子的物质的量为6mol D.氧空位的作用是吸附CO2并提供活性位点,催化剂参与了氧化还原反应的电子转移 ◇题型 05 考查氧化还原反应在实际工业生产中的应用 典|例|精|析 典例1(2025·甘肃卷)处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下: 下列说法正确的是 A.“沉铜”过程中发生反应的离子方程式: B.“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,沉淀越完全 C.“氧化”过程中铁元素化合价降低 D.“沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质 典例2(2025·黑吉辽蒙卷)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下,下列说法错误的是 A.硫酸用作催化剂和浸取剂 B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C.“浸出”时,3种金属元素均被还原 D.“沉钴”后上层清液中 方|法|提|练 1.明确核心——判断氧化还原反应特征 (1)先通过元素化合价变化,确定反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物("升失氧还,降得还氧")。 (2)工业流程中,氧化还原反应常伴随物质的制备(如冶炼金属、合成化工原料)或除杂(如废水处理中氧化有毒离子),需定位关键反应的化合价变化。 2.关联工业场景——分析反应目的 (1)物质制备:如氯碱工业中电解饱和食盐水(2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑),通过氧化还原反应生成Cl2(氧化产物)和H2(还原产物),需明确电极反应中的电子转移与产物用途。 (2)提纯/除杂:如工业废水处理中,用Fe2+还原Cr2O72-(Cr从+6→+3、Fe从+2→+3),通过氧化还原反应将有毒离子转化为沉淀除去,需计算氧化剂与还原剂的物质的量之比。 (3)能量转化:如电池或电解池工艺,需结合电极反应式分析电子流向、电流方向及能量变化(如铅蓄电池充放电的氧化还原可逆性)。 3.定量计算——电子守恒的应用 工业生产中常涉及原料用量、产物产量的计算,核心是利用电子守恒(氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数),简化计算步骤。例如:用MnO2氧化浓盐酸制Cl2,若生成0.5mol Cl2,则MnO2得电子1mol(Mn从+4→+2),HCl失电子1mol (Cl从-1→0),直接通过电子守恒快速关联物质的量。 4.结合流程细节——分析反应条件影响 工业生产中,温度、浓度、压强等条件会影响氧化还原反应的速率和限度。例如: ①合成氨中,高温高压虽加速反应,但需催化剂(如铁触媒)降低活化能,同时考虑平衡移动对产率的影响。 ②硝酸工业中,NH3催化氧化需控制温度(800℃左右,避免催化剂活性下降,确保NH3→NO(+2价)的定向氧化。 5.规范答题——清晰表达反应与逻辑 (1)描述工业流程中的氧化还原反应时,需写出关键反应方程式(标注条件),明确化合价变化,并结合生产目的说明反应的意义(如“通过氧化反应将低价态原料转化为目标产物,提高原料利用率”)。 (2)计算类问题需注明电子转移关系,避免仅列数值而 恒原理的表述。 变|式|巩|固 变式1(2025·辽宁·模拟预测)用黄铜矿(主要成分为,含少量)冶炼铜的一种工艺流程如图所示: 已知:“一次浸取”后的滤渣主要为CuCl、S、;。 下列说法正确的是 A.“二次浸取”后滤渣中的混合物可用热的NaOH溶液分离 B.滤液1在空气中加热蒸干灼烧后,可得 C.“一次浸取”时,若改用溶液也能生成CuCl和S D.“调节pH”过程中每转移4mol电子,生成 变式2(2025·安徽·模拟预测)氧族元素碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te、含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收贵金属,其工艺流程如图所示: 已知:TeO2微溶于水,易与较浓的强酸、强碱反应。下列说法错误的是 A.基态碲原子简化电子排布式为 B.“酸浸1”过程中,Cu2Te转化为TeO2,反应的化学方程式为 C.“还原”过程中,反应的化学方程式为 D.TeO2溶于浓NaOH溶液的离子方程式为 变式3(2025·浙江·一模)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.上述流程中每一步均有元素化合价变化 B.在流程中都属于还原产物 C.次磷酸钠()属于酸式盐 D.次磷酸分解时转移电子 变式4[原创题]高锰酸钾是一种常用的氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为MnO2,杂质不参与反应)制备KMnO4的流程如下: 已知:①K2MnO4为墨绿色晶体;②K2MnO4溶液中通入CO2可歧化生成KMnO4、MnO2。 下列关于该流程的说法错误的是() A.步骤①中,MnO2作还原剂,KClO3作氧化剂 B.步骤①的化学方程式可表示为:3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O C.步骤③中,K2MnO4既作氧化剂又作还原剂,生成KMnO4与MnO2的物质的量之比为2:1 D.整个流程中,Cl元素的化合价变化为+5→-1,Mn元素的化合价变化包含+4→+6和+6→+7、+6→+4 17 / 18 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题04 氧化还原反应 目录 第一部分 考情精析 第二部分 重难考点深解 【考点01】 氧化还原反应的基本概念 【考点02】 氧化还原反应的基本规律及其应用 【考点03】 氧化还原反应方程式的配平与计算 第三部分 解题思维优化 【题型01】考查氧化还原反应基础概念与简单应用 【题型02】考查氧化还原反应的规律与计算 【题型03】考查氧化还原反应与实验探究、设计相结合 【题型04】考查氧化还原反应与化学反应机理相结合 【题型05】考查氧化还原反应在实际工业生产中的应用 核心考向聚焦 主战场转移:氧化还原反应已从单纯概念考查转向结合 STSE 的情境化判断;从简单计算转向复杂体系的规律综合应用;新增与化学反应机理的深度融合考查;强化与工业生产、实验探究的结合。 核心价值:试题通过将知识考查与价值引领有机融合,既让学生掌握化学核心规律,又引导学生认识化学的社会价值,形成 “用化学视角观察世界、用化学思维解决问题、用化学责任服务社会” 的综合素养,充分体现高考 “立德树人、服务选才、引导教学” 的核心功能。 关键能力与思维瓶颈 关键能力:本专题重点考查“宏观辨识与微观探析”素养。要求学生从宏观(反应现象、物质转化)与微观(电子转移、价态变化)双重角度分析氧化还原反应,培养 “宏观 - 微观 - 符号” 三重表征的思维方式,这是化学学科核心素养的核心内容。 培优瓶颈:从 “知识记忆” 转向 “思维建模”,从 “单一应用” 转向 “综合迁移”。通过 “精准破障筑牢基础、体系化训练突破难点、规范落地避免失分、高阶训练提升能力” 的四阶策略,让学生掌握 “本质规律 — 情境拆解 — 模型构建 — 规范表达” 的完整解题逻辑,既能应对常规难题,又能从容破解创新情境题,实现专题高分突破。 命题前瞻与备考策略 预测:2026年高考中,氧化还原反应为“基础为王、情境导向、能力立意” 的整体趋势,该专题的考查大概率会延续核心考点,同时进一步强化知识与真实场景的融合。 策略:备考需兼顾基础巩固、难点突破与能力迁移,围绕 “概念 — 规律 — 应用 — 实战” 四层递进展开。 重点训练: 1.分层刷题适配难度,基础阶段练概念辨析、简单方程式配平;中档阶段集中练化工流程片段、实验综合题;2.建立专题错题本,按“概念错误、配平失误、规律应用错误、规范失分”分类整理;3.规范答题格式,书写方程式时注明反应条件、沉淀和气体符号;计算题分步书写电子守恒关系式,保留有效数字;实验题描述时衔接现象与结论,确保逻辑严谨,减少细节失分。 ◇考点 01 氧化还原反应的基本概念 一、重点知识梳理 1.依据框图理清4对概念之间的关系 2.正确理解氧化还原反应的实质 概念理解抓实质,解题应用靠特征,即从氧化还原反应的实质——电子转移去分析理解有关概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。具体方法是找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。 3.学会表示氧化还原反应电子转移的方向和数目的方法 (1)双线桥法:①标变价,②画箭头,③算数目,④说变化。 (2)单线桥法: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。 4.熟记特殊物质中常考元素的化合价 NaClO2(Cl:+3)、CuCl(Cu:+1)、N2H4(N:-2)、NaBH4(H:-1)、K2Cr2O7(Cr:+6)、Na2CrO4(Cr:+6)、H2C2O4(C:+3)、Na2S2O3(S:+2)、MnO(OH)2(Mn:+4)、K2FeO4(Fe:+6)、CuFeS2(Fe:+2、S:-2)、LiNH2(N:-3)、LiCoO2(Co:+3)、HCN(C:+2、N:-3)、H2O2(O:-1)。 5.辨析氧化还原反应基本概念常出现的“6个误区” (1)误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。 (2)误认为元素由化合态变为游离态一定被还原,其实不一定。如HCl→Cl2,氯元素被氧化;CuO→Cu,铜元素被还原。 (3)误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原,其实不一定。如Cl2+H2O=HCl+HClO中,被氧化和被还原的都是氯元素。 (4)误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应,其实不一定。如SO2具有还原性,浓H2SO4具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。 (5)误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强,其实不一定,如HClO的氧化性高于HClO4。误认为含最高价态元素的化合物一定有强氧化性,其实不一定,如H3PO4、SO;误认为含低价态元素的化合物没有强氧化性,其实不一定,如 HClO具有强氧化性。 (6)误认为得电子难的物质一定易失电子,如第ⅣA族和稀有气体既不容易得到电子也不容易失去电子。 二、培优瓶颈——概念辨析不精准、本质理解不深刻、陌生情境迁移弱、综合应用不灵活 1.核心表现 (1)概念辨析混淆,易踩“文字陷阱” ①误将“得电子”与“被氧化”、“失电子”与“被还原”对应(如判断“Fe3+得电子被氧化为Fe2+”); ②混淆“氧化剂/还原剂”与“氧化产物/还原产物”(如认为“氧化剂对应氧化产物”); ③对“氧化反应”“还原反应”的判断仅依赖元素价态变化,忽略“反应本质是电子转”(如无法解释“无明显价态变化的反应是否为氧化还原反应”); ④误解“氧化性/还原性”与“氧化反应/还原反应”的关系(如认为“具有氧化性的物质一定发生氧化反应”)。 (2)双线桥法应用不规范,电子转移分析错误 ①标注电子转移时,箭头方向错误(如从还原产物指向氧化剂); ②电子转移数目计算错误(如未考虑参加反应的原子个数,将“Cu与Cl2反应”的电子转移数标为“1e⁻”而非“2e⁻”); ③忽略“部分参加反应的物质”的电子转移分析(如过量Fe与稀硝酸反应,仅部分NO₃⁻被还原,仍按全部NO3-计算电子转移)。 (3)陌生情境下概念迁移能力弱 ①面对新型氧化剂/还原剂(如NaClO2、S2O32-、Cr2O72-等),无法快速判断其氧化性/还原性及产物价态; ②对复杂体系(如多步氧化还原反应、离子共存中的氧化还原限制),无法梳理“谁氧化谁、谁还原谁”的逻辑关系; ③混淆“氧化还原反应与非氧化还原反应”的边界。 (4)氧化性/还原性强弱比较逻辑混乱 ①仅通过“反应剧烈程度”“反应速率”判断强弱(如认为“Na与水反应比Al剧烈,故Na的还原性比Al强”,虽结论正确,但逻辑错误,强弱比较的核心是“得失电子能力”而非“反应速率”); ②无法根据氧化还原反应方程式推导强弱关系(如由“2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+”,误推出“Cu的还原性比Fe2+弱”); ③忽略“浓度、温度、酸碱性”对氧化性/还原性的影响(如认为“浓硝酸与稀硝酸的氧化性相同”)。 2.成因分析 (1)本质理解碎片化,机械记忆为主学生多通过“升失氧、降得还”的口诀记忆概念,未建立“电子转移→价态变化→反应类型→物质角色”的逻辑链,对概念间的内在关联理解不透彻,导致遇到“反向设问”“陌生情境”时易出错。 (2)缺乏规范的解题模型,操作不熟练对“双线桥法”“强弱比较三步法”等核心解题工具的应用缺乏标准化训练,标注电子转移、推导产物价态时仅凭经验,未形成“先标价态→再找得失→最后定关系”的严谨流程。 (3)元素化合物知识储备不足,限制迁移能力对常见元素的价态变化规律(如Fe的+2/+3价、Cr的+6/+3价、S的-2/0/+4/+6价)掌握不扎实,面对陌生物质时,无法根据元素价态推断其氧化性/还原性,进而无法判断反应产物。 (4)思维深度不足,忽略“条件对反应的影响”培优阶段的题目常涉及“浓度、温度、酸碱性”等限定条件,学生仍沿用基础阶段的“一刀切”判断方式,未意识到“同一物质在不同条件下氧化性/还原性可能不同”(如ClO⁻在酸性条件下氧化性强于碱性条件)。 3.突破策略 (1)构建“本质→概念”逻辑链,夯实基础认知 ①锚定核心本质:电子转移 以“电子转移”为起点,推导所有概念的内在关联,形成结构化知识网络: a.电子转移(本质)→元素价态变化(外在表现)→失电子→价态升高→氧化反应→还原剂→还原性→氧化产物。 b.电子转移(本质)→元素价态变化(外在表现)→得电子→价态降低→还原反应→氧化剂→氧化性→还原产物。 ②编制“概念辨析清单”,规避文字陷阱汇总高频易混淆概念,对比核心差异: 概念组 核心差异 易错点警示 氧化剂vs氧化产物 氧化剂:得电子、价态降低;氧化产物:失电子后的产物、价态升高 氧化剂对应还原产物,氧化产物对应还原剂 氧化性vs氧化反应 氧化性:得电子的能力;氧化反应:失电子的过程 具有氧化性的物质发生还原反应 还原性vs还原反应 还原性:失电子的能力;还原反应:得电子的过程 具有还原性的物质发生氧化反应 电子转移vs价态变化 电子转移是本质,价态变化是表现;失1e⁻对应价态升高1,得1e⁻对应价态降低1 价态变化为0的物质可能是氧化剂/还原剂(如Cl₂自身歧化) (2)强化“双线桥法”规范训练,建立解题模型 ①标准化操作流程(四步走) 第一步:标价态——标注反应前后所有元素的化合价(陌生元素可根据化合物中正负化合价代数和为0推导); 第二步:找得失——找出化合价升高(失电子)和降低(得电子)的元素,明确变化幅度; 第三步:画双线——箭头从反应物指向生成物,对准同一元素,标注“失电子”“得电子”及转移数目(转移数目=元素化合价变化幅度×参加反应的原子个数); 第四步:定关系——根据双线桥确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物及电子转移总数。 ②专项突破:复杂情境下的双线桥分析 a.针对“部分参加反应的物质”:如“3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O”,标注时明确“仅2个NO3-被还原,6个NO3-未参与氧化还原”,电子转移数为“6e⁻”; b.针对“歧化反应”:如“Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O”,双线桥分别从Cl₂指向NaCl(得1e⁻)和NaClO(失1e⁻),明确“同一物质既作氧化剂又作还原剂”; c.针对“多步氧化还原反应”:如“FeS2+O2=Fe2O3+SO2”,先标定价态变化(Fe:+2→+3,S:-1→+4,O:0→-2),再通过电子守恒配平,最后用双线桥验证。 (3)搭建“陌生情境迁移模型”,提升应用能力——价态推断三步法 第一步:确定陌生物质中核心元素的化合价(根据化合物中正负化合价代数和为0、离子中电荷守恒推导); 第二步:判断氧化性/还原性——元素处于最高价态→只有氧化性(如Cr2O72-中Cr为+6价);处于最低价态→只有还原性(如S2-中S为-2价);处于中间价态→既有氧化性又有还原性(如SO2中S为+4价); 第三步:推导产物价态——氧化剂得电子→价态降低(如Cr2O72-在酸性条件下被还原为Cr3+);还原剂失电子→价态升高(如S2O32-被氧化为SO42-)。 (4)建立“氧化性/还原性强弱比较”逻辑体系——核心比较依据(本质>反应>其他) ①依据氧化还原反应方程式(最可靠):氧化剂的氧化性>氧化产物;还原剂的还原性>还原产物(如由“2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+”,得氧化性:Fe3+>Cu2+,还原性:Cu>Fe2+); ②依据元素周期律:同周期从左到右,氧化性增强、还原性减弱;同主族从上到下,氧化性减弱、还原性增强(如氧化性:Cl2>Br2>I2,还原性:Na>Mg>Al); ③依据反应条件:反应越容易发生(如常温下能反应vs高温下才反应),氧化性/还原性越强(如浓硝酸常温下能氧化Cu,稀硝酸需加热,故浓硝酸氧化性>稀硝酸); ④依据产物价态:同一氧化剂氧化不同还原剂,还原剂被氧化的价态越高,还原性越强(如Cl2氧化Fe生成FeCl3,氧化Cu生成CuCl2,故还原性:Fe>Cu)。 (5)针对性错题复盘,强化细节把控——错题分类标注 将错题按“概念混淆”“双线桥标注错误”“价态推断错误”“强弱比较逻辑错误”分类,每类错题标注“错误原因”“正确逻辑”“同类题警示”(如“价态推断错误”可标注“牢记常见元素价态:Cr常见+3、+6价,S常见-2、0、+4、+6价”)。 ◇考点 02 氧化还原反应的基本规律及其应用 一.氧化还原反应的四大规律及其应用 1.守恒规律: (1)内容:化合价有升必有降,电子有得必有失。氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数,即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。 (2)应用:①用于氧化还原反应的某些量的计算;②用于氧化还原反应方程式的配平;③判断反应是否属于氧化还原反应。 2.强弱律 1)表现性质规律: (1)内容: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,但主要呈现一种性质。物质若含有多种元素,其性质是这些元素的综合体现。 (2)应用:判断元素或物质氧化性或还原性的有无。 2)由强到弱规律: (1)内容:氧化还原反应中,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,即同一反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物. (2)应用:①在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质; ②判断氧化还原反应能否进行; ③比较微粒氧化性或还原性强弱应用:A.比较物质间氧化性或还原性的强弱;B.在适宜条件下,用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质或用还原性强的物质制备还原性弱的物质。 3.价态律 (1)内容:在一般情况下,①氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最容易;②同种元素不同价态之间的氧化还原反应,化合价的变化遵循:高价+低价 ──→ 中间价(归中反应);中间价──→高价+低价(歧化反应)③同种元素,相邻价态间不发生氧化还原反应。 (2)应用:①分析判断氧化还原反应能否发生。②判断氧化还原反应的氧化产物和还原产物。 4.优先律 (1)内容:越易失电子的物质,失去电子后就越难得电子,越易得电子的物质,得到后就越难失电子,一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的优先发生反应;同理,一种还原剂同时和几种氧化剂相遇时,氧化性最强的优先发生反应。 可把常见微粒的氧化性、还原性按强弱以位置前后的形式排列: (2)应用:①判断物质的稳定性;②判断物质反应的先后顺序,即左上方的一种氧化剂可氧化它右下方的还原性微粒.若有多种,则优先氧化较右下方的微粒;③选择合适的氧化剂或还原剂,如要氧化Fe2+而Br-不被氧化,则可选择Br2;④判断氧化性微粒、还原性微粒能否共成。虚线所指两种微粒一定能发生反应,故不共存;实线所指微粒能共存。 二.熟记两串微粒的反应先后顺序 (1)同一还原剂与多种氧化剂发生氧化还原反应的先后顺序:KMnO4(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>Cu2+>H+。 (2)同一氧化剂与多种还原剂发生氧化还原反应的先后顺序:S2->SO(或HSO)>I->Fe2+>Br->Cl-。 三.氧化性及还原性的强弱比较 物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的难易程度,与得失电子的数目无关。如:Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na>Mg>Al;浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱为浓HNO3>稀HNO3。 (1)根据氧化还原反应原理:氧化剂氧化性强于氧化产物,还原剂还原性强于还原产物。 (2)根据元素的化合价:如果物质中某元素具有最高价,该元素只有氧化性;物质中某元素具有最低价,该元素只有还原性;物质中某元素具有中间价态,该元素既有氧化性又有还原性。元素化合价升高被氧化,发生氧化反应,元素化合价降低被还原,发生还原反应。 (3)根据活动性顺序:在金属活动性顺序表中,位置越靠前,其还原性就越强,其阳离子的氧化性就越弱。一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。 (4)根据元素周期表:同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱;同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。 (5)根据反应的难易程度:氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时,条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大,则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越强。 (6)根据电化学原理判断:两种不同的金属构成原电池的两极,负极金属是电子流出的极,正极金属是电子流入的极,负极还原性强于正极。用惰性电极电解混合液时,若混合液中存在多种金属阳离子时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强(相应的金属单质的还原性较弱),若混合液中存在多种阴离子,在阳极先放电的阴离子的还原性较强(相应的非金属单质的氧化性较弱)。 (7)根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法 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HCl>稀HCl。 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。 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)。 四.理清常考氧化剂(还原产物)与还原剂(氧化产物) 1.氧化剂及还原产物。 氧化剂 Cr2O或CrO ClO- ClO H2O2 O3 MnO 还原产物 Cr3+ Cl- Cl- H2O O2 Mn2+(H+)、MnO2(中性)、 MnO(OH-) 2.还原剂及氧化产物。 还原剂 H2SO3、SO2、SO H2O2 S2O或S2O H2C2O4或C2O AsO CN- 氧化产物 SO O2 SO CO2 AsO N2、CO2 五.利用相关规律解答氧化还原反应问题的三步骤 第一步:依据题意,分析概念,准确判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,并根据方程式确定其强弱。 “升失氧,降得还;剂性一致,其他相反”。“剂性一致”是指氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。“其他相反”是指氧化剂被还原,发生氧化反应,生成还原产物;还原剂被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物。 第二步:依据规律判断反应的合理性,确定氧化还原反应按照“先强后弱”的反应顺序进行。 氧化还原反应遵循化合价互不交叉规律,强弱规律等。同时要掌握化合价与氧化性的关系,“高价氧,低价还,中间价态两面转。” 第三步:利用电子守恒进行定量判断,灵活应用“化合价升降总数相等”“电荷守恒”及“得失电子守恒”进行简单计算。 有关氧化还原反应的定量问题,利用得、失电子守恒法可以简化计算过程。对于生疏的或多步氧化还原反应,可直接找出起始的氧化剂、还原剂和最终的还原产物、氧化产物,利用原子守恒和电子守恒,建立已知量与未知量的关系,快速列等式求解。 六、培优瓶颈及突破策略 1.核心表现 (1)规律应用混乱:对“守恒规律(电子守恒、电荷守恒、元素守恒)”“强弱规律(氧化剂氧化性强于氧化产物)”“先后规律(强者优先反应)”“价态规律(归中、歧化)”的适用场景混淆,尤其在复杂反应(如多元素化合价变化、竞争反应)中无法准确匹配规律。例如:判断含多种还原剂(如Fe2+、I-)的溶液中加入氧化剂(如Cl2)时的反应顺序,易忽略“还原性强者优先反应”而错误判断产物。 (2)计算与推理脱节电子守恒是氧化还原计算的核心,但学生常因无法准确标注元素化合价变化、遗漏变价原子个数(如K2Cr2O7中Cr为+6价,1个分子含2个Cr原子),导致电子转移数目计算错误,进而影响守恒关系式的建立。例如:计算Cu与稀硝酸反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比时,因忽略“部分N元素化合价不变(生成Cu(NO3)2)”而出错。 (3)陌生反应分析困难面对信息型氧化还原反应(如工业流程中的陌生反应、新情境下的离子反应),难以通过元素价态变化推断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,尤其对“歧化反应(同一元素既升又降)”“归中反应(不同价态向中间价态靠拢)”的判断易出现偏差。 2.成因分析 (1)基础概念理解不透彻:对“氧化还原反应的本质(电子转移)”与“特征(化合价变化)”的关联认识模糊,仅停留在“得氧失氧”的表面理解,未形成“化合价变化→电子转移→氧化剂/还原剂判断”的逻辑链。 (2)规律记忆与应用脱节机:械记忆规律条文,未理解规律的本质(如“强弱规律”本质是电子转移的难易程度),导致在具体情境中无法通过分析反应本质调用对应规律。 (3)复杂情境下的思维断层:当反应涉及多步氧化还原、多元素变价或与离子反应、化学平衡等知识交叉时,学生难以拆分问题、分步分析,易因“信息过载”导致思维混乱。 (4)缺乏系统化的解题模型:未形成“标变价→找得失→算电子→用守恒”的标准化解题流程,面对问题时缺乏有序的分析步骤,随意性强。 3.突破策略 (1)构建“价态-电子”核心思维模型 ①以“化合价变化”为桥梁,建立“元素价态→电子转移方向→氧化剂/还原剂→产物类型”的关联网络。例如:高价元素(如MnO4⁻中Mn为+7价)通常作氧化剂,产物为较低价态(如Mn2+);低价元素(如SO2中S为+4价)通常作还原剂,产物为较高价态(如SO42-)。 ②强化“歧化反应”“归中反应”的价态变化特征:歧化反应中元素化合价“一升一降”(如Cl2+H2O=HCl+HClO),归中反应中“高价降、低价升,向中间价态靠拢,不交叉”(如H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+H2O,S从-2→0、+6→+4,无交叉)。 (2)聚焦守恒规律,强化计算逻辑 ①电子守恒计算“三步法”: a.标:准确标注反应前后变价元素的化合价; b.算:计算单个原子的化合价变化值(升价数=失电子数,降价数=得电子数); c.配:根据“失电子总数=得电子总数”配平变价物质,或建立守恒关系式(如n(氧化剂)×降价数×原子个数=n(还原剂)×升价数×原子个数)。 ②结合电荷守恒(离子反应中)和元素守恒,验证计算结果的合理性(如离子方程式中左右电荷总数相等)。 (3)用“强弱规律”破解竞争反应 ①记住“氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物”,并通过典型反应推导强弱顺序(如由Cl2+2Br⁻=2Cl⁻+Br2,得氧化性Cl2>Br2,还原性Br⁻>Cl⁻)。 ②面对多种氧化剂(或还原剂)共存时,用“强者优先”原则判断反应顺序:氧化性最强的氧化剂先与还原性最强的还原剂反应(如FeBr2溶液中通入Cl2,因还原性Fe2+>Br⁻,Cl2先氧化Fe2+,再氧化Br⁻)。 (4)针对陌生反应的“信息提取-规律匹配”训练 ①从题目中提取关键信息:反应物、产物(或部分产物)、反应条件,重点标注已知元素的化合价,推断未知产物的价态(如某反应中Cr2O72-(Cr为+6价)被还原,产物可能为Cr3+(常见还原产物))。 ②套用价态规律判断反应类型(如归中、歧化),再结合守恒规律配平或计算(如陌生离子反应中,先用电子守恒配平变价离子,再用电荷守恒补H⁺或OH⁻,最后用元素守恒补H2O)。 (5)错题归类与规律复盘 ①按“规律应用错误类型”整理错题(如电子守恒计算错误、强弱顺序判断错误、价态分析错误),标注错误原因及对应规律的本质。 ②定期复盘典型题,总结“何时用何种规律”(如计算用守恒、竞争反应用强弱顺序、价态变化分析用归中/歧化规律),形成条件反射式的解题思路。 通过以上策略,可帮助学生从“记规律”转向“用规律”,在复杂情境中快速定位核心矛盾,利用氧化还原反应的本质规律突破培优瓶颈。 ◇考点 03 氧化还原反应方程式的配平与计算 一、重点知识梳理 1.一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法步骤: 标变价→列变化→求总数→配系数→细检查 2.氧化还原反应方程式的配平技巧 (1)全变从左边配(正向配平法):氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从反应物着手配平。如+HO3(浓)―→O2↑+O2↑+H2O,要使得失电子数守恒,必为+4HO3(浓),再配平右边物质的化学计量数。 (2)自变从右边配(逆向配平法):自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。如+KOH(热、浓)―→K2+K2O3+H2O,要使得失电子数守恒,必有2K2+K2O3,再配平其他物质的化学计量数。 (3)缺项配平法:先用“化合价升降法”配平含有变价元素物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。缺项型氧化还原反应方程式的补项类型、补项原则和组合方式 ①补项类型 条件 补项原则 酸性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水) 碱性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H2O,少O(氧)补OH-(水) ②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 ③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 3.书写信息型氧化还原反应化学方程式的步骤(四步法) 第1步:根据氧化性、还原性强弱顺序确定氧化性最强的为氧化剂,还原性最强的为还原剂;根据化合价规律和题给信息及已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物; 第2步:根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。 第3步:根据溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式两端的电荷守恒。 第4步:根据原子守恒(质量守恒),通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。 【特别提醒】①注意特殊物质中元素的化合价:如CuFeS2中铜、铁元素的化合价都为+2,硫元素的化合价为-2;FeS2中硫元素的化合价为-1;K2FeO4中铁元素的化合价为+6等。②配平化学方程式时,化学计量数“1”也必须填写在空格里。③依据电子得失守恒列等式时不要忽略变价原子的个数。 4.氧化还原反应计算中重要的解题方法——电子守恒法 (1)应用电子守恒解题的三步骤。 “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(注意化学式中的原子个数)。 “三列关系式”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式: 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 (2)多步反应得失电子守恒问题 有的试题反应过程多,涉及的氧化还原反应也多,数量关系较为复杂,若用常规方法求解比较困难,若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系,则解题就变得很简单。解多步连续进行的氧化还原反应这类试题时,注意不要遗漏某个氧化还原反应,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,略去中间产物,建立起始物和最终产物之间的电子守恒关系,从而快速求解。 二、培优瓶颈 1.核心表现 (1)配平障碍 ①复杂反应(如多元素变价、歧化/归中反应、有未知物参与的反应)无法准确标注化合价变化,导致电子守恒关系混乱。 ②忽略“整体法”(如Fe₃O4中Fe的平均价态)或“缺项配平”中补HT、OH-、H₂O的规则,配平后电荷或原子不守恒。 (2)计算失误 ①混淆“电子转移数与“物质的量”的关系(如1 mol Cl₂参与歧化反应时转移电子数为1mol,而非2mol)。 ②多步反应中无法通过“电子守恒”简化计算,仍分步计算导致误差(如从MnOz到Cl₂再到FeCls的连续反应,直接通过Mn与Fe的电子守恒快速求解)。 (3)情境应用薄弱 结合工业流程、实验数据(如滴定终点读数)时,无法提取氧化还原核心关系(如氧化剂与还原剂的物质的量之比)。 2.成因分析 (1)基础概念模糊 ①化合价标注错误(尤其是复杂离子如Cr₂O₇²-、S₂O₃²-),导致电子得失计算偏差。 ②对“守恒规律”(电子守恒、电荷守恒、原子守恒)的优先级理解不清,配平时仅关注原子守恒而忽略电子守恒。 (2)思维方法单一 ①依赖“观察法”配平简单反应,面对复杂反应时缺乏“化合价升降法”的系统应用(如先标变价、算升降数。找最小公倍数、配平变价物质,再补非变价物质)。 ②计算时习惯“正向推导”,忽略“逆向思维”(如通过产物反推氧化剂/还原剂的消耗量)或“守恒法”的简化作用。 (3)综合应用能力不足 无法将氧化还原反应与化学计量、实验操作(如滴定误差分析)结合,导致实际问题与理论知识脱节。 3.突破策略 (1)强化配平技巧,分级训练 ①基础层:熟练掌握“化合价升降法”四步法(标变价→算升降一配系数→查守恒),针对单元素变价反应(如Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O)反复练习,确保电子守恒标注准确。 ②提高层:攻克特殊反应配平,如歧化反应(Cl2+NaOH→NaCl+NaClO3+H2O,用“整体法”算Cl的总升降)、缺项配平(根据环境补H+/OH-,如酸性条件补H+和H2O,确保电荷守恒)。 (2)深化守恒思想,简化计算 ①建立“电子守恒”核心地位:明确“氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数”,在多步反应中直接找“始态与终态”的电子关系(如K2Cr2O7氧化FeSO4,无需写中间步骤,直接通过Cr从+6→+3和Fe从+2→+3的电子守恒计算)。 ②结合实例对比计算方法:如“用0.1mol KMnO4氧化FeCl2,求消耗FeCl2的物质的量”,分别用分步反应和电子守恒法计算,体会后者的高效性。 (3)结合实际情境,提升应用能力 ①分析工业流程中的氧化还原反应(如冶炼铁、氯碱工业),提取氧化剂、还原剂及产物,书写配平方程式并计算转化率。 ②针对滴定实验(如用K2Cr2O7滴定Fe2+),练习从实验数据(体积、浓度)计算样品纯度,同时分析误差(如滴定管未润洗对结果的影响)。 (3)错题归因,专项突破 ①整理错题时标注错误类型(如化合价标错、电子数算反、忽略缺项),针对性强化(如集中练习含S\N等多价态元素的反应)。 ②利用“逆向验证法”检查配平结果:配平后重新计算电子得失是否相等、电荷是否守恒,确保每一步逻辑严谨。 通过以上策略,可逐步突破“配平难、计算繁、应用弱”的瓶颈,形成“守恒优先、分步拆解、情境融合”的思维模式,提升氧化还原反应的综合处理能力。 ◇题型 01 考查氧化还原反应基础概念与简单应用 典|例|精|析 典例1(2025·云南卷)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是 A.可与NaOH溶液反应 B.盐酸在该工艺中体现了还原性 C.高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D.制备纳米Si: 【答案】B 【分析】稻壳在一定条件下制备纳米SiO2,纳米SiO2和Mg在650℃发生置换反应生成MgO和纳米Si,加盐酸将MgO转化为MgCl2,过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。 【解析】A.SiO2是酸性氧化物,与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O,A正确;B.盐酸参与的反应为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O,该反应是非氧化还原反应,盐酸体现酸性,没有体现还原性,B错误;C.高纯硅可以将太阳能转化为电能,故可用于制硅太阳能电池,C正确;D.SiO2和Mg在650℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si,反应的化学方程式为,D正确;答案选B。 典例2(2025·北京卷)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是 A.月壤钛铁矿中存在活泼氢 B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 【答案】B 【解析】A.月壤钛铁矿中的氢来自太阳风,以原子态吸附,属于活泼氢,A正确;B.地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子,根据原子守恒可知,加热可能无法生成水蒸气,因此“一定生成”的说法错误,B错误;C.生成水时H被氧化(0→+1),Fe被还原(如+3→0),存在化合价变化,属于氧化还原反应,C正确;D.水蒸气液化是物理变化,但会释放热量,D正确;故选B。 方|法|提|练 1.抓住 “电子转移” 主线 (1)氧化与还原的判断 ①氧化反应:物质失去电子(化合价升高)的反应(被氧化,作还原剂,体现还原性)。 ②还原反应:物质得到电子(化合价降低)的反应(被还原,作氧化剂,体现氧化性)。 (2)关键概念关联 ①氧化剂 → 表现氧化性 →得电子 → 化合价降低 →被还原→发生还原反应 → 生成还原产物; ②还原剂 → 表现还原性 →失电子 → 化合价升高 →被氧化→发生氧化反应 → 生成氧化产物。 2.化合价分析:氧化还原反应的“晴雨表” (1)标价原则 ①化合物中各元素正负化合价代数和为0;单质中元素化合价为0。 ②常见元素固定化合价:如0通常为-2(过氧化物中为-1)、H通常为+1(金属氢化物中为-1)、碱金属为+1等,以此为基准计算其他元素化合价(如MnO4-中Mn为+7价)。 (2)应用:判断反应是否为氧化还原反应 若反应中有元素化合价发生变化,则为氧化还原反应;否则为非氧化还原反应(如复分解反应一定非氧化还原反应)。 变|式|巩|固 变式1(2025·湖南·一模)硼氢化钠是一种无机物,化学式为,是最常用的还原剂之一,通常用作醛类、酮类、酰氯类的还原剂,塑料工业的发泡剂,造纸漂白剂,以及医药工业制造双氢链霉素的氢化剂。下列关于的说法错误的是 A.酸性条件下,的还原性减弱,更难与氧化剂发生反应 B.金的一种制备方法是氯金酸()与硼氢化钠反应,该反应体现了的氧化性 C.工业上常用处理含的废水(酸性条件),其反应原理: D.户外露营时,用与水反应制氢供氢气炉使用,若消耗,理论上可生成标准状况下 【答案】A 【解析】A.酸性条件下,浓度增加,中的H⁻(-1价)更易被氧化为(0价),此时的还原性增强,而非减弱,A错误;B.氯金酸()中Au为+3价,与反应生成Au单质(0价),Au被还原,说明具有氧化性,B正确;C.反应中的H⁻(-1价)被氧化为中的+1价的H,中的Cr(+6价)被还原为,电子转移守恒(3×8 e⁻=4×6 e⁻),反应式合理,C正确;D.1.9 g 的物质的量为0.05 mol,按反应,生成0.2 mol ,标准状况下体积为4.48 L,D正确;故答案为:A。 变式2(2025·浙江·一模)关于硫及其化合物的性质,下列说法不正确的是 A.氧化性强弱: B.溶液中通入足量,产生浑浊,是因为生成 C.中混有的可用浓硫酸吸收 D.发生反应,转移电子 【答案】D 【解析】A.浓硫酸()在高温或高浓度下表现出强氧化性,而在稀溶液中氧化性较弱,因此的氧化性强于,A正确;B.溶液中通入足量,方程式为:,生成硫单质导致浑浊,B正确;C.浓硫酸可与结合生成发烟硫酸(),因此可用浓硫酸吸收中混有的,C正确;D.反应中,转移电子。参与反应时,转移电子数为,而非,D错误;故选D。 变式3(2025·山西·模拟预测)化工生产助推社会稳健发展。下列化学工艺中不涉及氧化还原反应的是 A.侯德榜以NH3、CO2、饱和食盐水为原料制取纯碱 B.艾斯勒以氯化铁溶液为试剂刻蚀铜质电路板 C.吴蕴初采用隔膜法电解饱和氯化钠溶液制取烧碱 D.拉普逊以二氧化硫和氯酸钠为原料制取ClO2 【答案】A 【解析】A.侯德榜制碱法中,NH3、CO2与NaCl反应生成NaHCO3和NH4Cl,随后NaHCO3分解为Na2CO3。过程中各元素的化合价均未改变,属于复分解反应和分解反应,不涉及氧化还原,A正确;B.FeCl3刻蚀铜时,Fe3+被还原为Fe2+,Cu被氧化为Cu2+,存在化合价变化,涉及氧化还原反应,B错误;C.电解饱和食盐水时,Cl⁻在阳极被氧化为Cl2,H2O在阴极被还原为H2和OH⁻,存在化合价变化,涉及氧化还原反应,C错误;D.SO2与NaClO3反应生成ClO2时,Cl的化合价从+5降至+4(被还原),S的化合价从+4升至+6(被氧化),涉及氧化还原反应,D错误;故选A。 变式4[原创题]下列关于氧化还原反应的说法正确的是() A.反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO个+4H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为8:3 B.某反应体系中存在Cl2、Cl-、IO3-、I2四种粒子,若Cl2为氧化剂,则反应的离子方程式可能为5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+ C.反应4FeS₂+11022Fe2O3+8SO2中,每生成1molFe2O3,转移电子的物质的量为44mol D.若某化合物在反应中既作氧化剂又作还原剂,则该反应一定是歧化反应 【答案】B 【解析】A.HNO3中N元素化合价从+5价降至+2价(生成NO),故作氧化剂的HNO3为2mol,Cu元素化合价从0价升至+2价,3 mol Cu全部作还原剂,8molHNO3中仅2mol参与氧化还原反应(作氧化剂),剩余6mol仅体现酸性(生成Cu(NO3)2),因此氧化剂与还原剂物质的量之比为2:3,A错误;B.Cl2为氧化剂时,Cl元素化合价从0价降至-1价(生成Cl-);则另一种粒子需作还原剂,I2中I元素可从0价升至+5价(生成IO3-),符合氧化还原反应价态升降守恒。离子方程式中,Cl元素得到电子总数为5×2×1=10,I元素失去电子总数为2×5=10,电子守恒成立;电荷守恒(左边电荷总数为0,右边为10×(-1)+2×(-1)+12×(+1)=0)和原子守恒均满足,B正确;C.FeS₂中Fe元素从+2价升至+3价(每个Fe失1e-),S元素从-1价升至+4价(每个S失5e-),则1molFeS₂共失电子1+2×5=11mol,由Fe元素守恒可知,生成1molFe2O3,需消耗2molFeS₂,共转移电子2×11mol=22mol,C错误;D.歧化反应定义为同种元素在反应中既升高又降低(如Cl2+H2O=HCl+HClO)。但反应2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑中,KMnO4既作氧化剂(Mn元素从+7价降为+4价)又作还原剂(Mn元素从+4价升为+7价)。降至+6价、+4价)又作还原剂(O元素从-2价升至0价),但属于自身氧化还原反应,并非歧化反应,D错误,答案选B。 ◇题型 02 考查氧化还原反应的规律与计算 典|例|精|析 典例1(2025·湖南卷)是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为。下列说法错误的是 A.中元素的化合价为 B.的空间结构为平面三角形 C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 D.反应中消耗,转移 【答案】C 【解析】A.NaSbO3中Na为+1,O为-2,根据电荷守恒,Sb的化合价为+5,A正确;B.的中心N原子价层电子对数是,采用杂化,无孤电子对,空间结构为平面三角形,B正确;C.反应中氧化剂为NaNO3中的N(4mol)和O2(3mol),总物质的量7mol;还原剂为Sb(4mol)。氧化剂与还原剂物质的量之比为7:4,而非4:7,C错误;D.O2、NaNO3同时做氧化剂,3mol O2参与反应,有4molSb做还原剂,整个反应总电子转移为20mol(Sb的氧化,化合价:0→+5),D正确;故选C。 典例2(2025·浙江卷)关于溴的性质,下列说法不正确的是 A.可被氧化为 B.与水溶液反应的还原产物为 C.,说明氧化性: D.与足量溶液反应生成和,转移电子 【答案】D 【解析】A.氯气具有强氧化性,可将氧化为,A项正确;B.与水溶液反应,生成和,还原产物为,B项正确;C.根据反应可知,氧化剂为,氧化产物为,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:,C项正确;D.与足量溶液反应生成和,反应方程式为:,3mol参与反应,电子转移5mol,D项错误;答案选D。 方|法|提|练 1.氧化还原反应核心规律应用 (1)守恒规律(核心中的核心) ①电子守恒:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数(常用于计算转移电子数、物质的量或化合价)。 ②电荷守恒:离子方程式中,反应物总电荷数=生成物总电荷数(结合电子守恒配平或验证离子方程式)。 ③原子守恒:反应前后各元素原子个数不变(辅助配平或计算某物质的化学式)。 (2)强弱规律(判断反应可能性) ①氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物(可用于比较物质氧化性/还原性强弱,或判断反应能否发生)。 ②技巧:“强制弱”——强氧化剂与强还原剂反应生成弱氧化剂和弱还原剂(如Cl2与FeBr2反应,Cl2先氧化还原性更强的Fe2+,再氧化Br⁻)。 (3)价态规律(分析物质性质) ①元素处于最高价态:只具氧化性(如H⁺、MnO4⁻);处于最低价态:只具还原性(如Cl⁻、S2-);处于中间价态:既具氧化性又具还原性(如Fe2+、SO2)。 ②同种元素不同价态反应:“归中不交叉”(如H2S与浓H2SO4反应,S从-2→0,S从+6→+4,不交叉到对方价态)。 (4)先后规律(竞争反应顺序) ①多种氧化剂与一种还原剂反应:氧化性强的先反应(如Fe粉加入含Fe3+、Cu2+的溶液中,先还原Fe3+再还原Cu2+); ②多种还原剂与一种氧化剂反应:还原性强的先反应(如Br⁻、I⁻共存时,Cl2先氧化I⁻,再氧化Br⁻)。 2、氧化还原反应计算方法 (1)电子守恒法(最常用) 步骤: ①确定氧化剂、还原剂及对应产物的化合价变化; ②计算1mol氧化剂/还原剂得/失电子数(Δn(e-)=化合价变化值×物质的量); ③根据“得电子总数=失电子总数”列等式求解。 示例:计算38.4gCu与足量浓硝酸反应,转移电子数及生成NO2的物质的量: Cu从0→+2,1molCu失2mole⁻;N从+5→+4,1molHNO₃得1mole-。 设生成NO2为xmol,则2×(38.4/64)=1×x→x=1.2mol,转移电子1.2mol。 (2)配平法(结合守恒规律) 对复杂反应,先通过化合价升降法配平方程式,再根据系数比计算物质的量或质量。 技巧:配平时优先配平化合价变化的元素,再用H2O、H+、OH-配平H、O元素(酸性条件补H+,碱性条件补OH-)。 (3)极值法(判断产物组成) 当反应中氧化剂或还原剂的产物不止一种时(如Fe与稀硝酸反应可能生成Fe2+或Fe3+),假设全部生成某一产物,计算电子转移的极值,再结合实际数据确定产物比例。 3.易错点提醒 (1)注意“量”对反应的影响(如Fe与少量/过量稀硝酸反应产物不同); (2)区分“部分参加氧化还原”的物质(如KMnO4与浓HCl反应中,HCl既作酸又作还原剂); 计算时单位统一(物质的量、质量、浓度等需对应)。 变|式|巩|固 变式1(2025·四川·模拟预测)某实验小组用240 mL 0.4mol·L-1 KMnO4溶液测定工厂尾气中SO2的含量。已知SO2的流速为60 mL·s-1(气体无外逸,杂质不参与反应),平行测定3次,溶液恰好褪色时平均耗时80 s。下列有关说法错误的是 A.配制240 mL 0.4 mol·L-1 KMnO4溶液时,需用托盘天平称量15.8 g KMnO4固体 B.酸性KMnO4溶液不能与乙醇同时保存在同一药品柜中 C.反应原理为: D.尾气中SO2的含量为2 g/L 【答案】D 【解析】A.配制240 mL溶液需选用250 mL容量瓶,计算时体积应为0.25 L,所需KMnO4质量为,A正确;B.酸性KMnO4具有强氧化性,乙醇为还原性有机物,两者可能反应,不能共存,B正确;C.具有还原性,被具有氧化性的氧化生成,被还原为而褪色,根据得失电子守恒、离子电荷守恒、元素守恒,配平,离子方程式为,C正确;D.KMnO4物质的量为,根据反应关系式,物质的量为,质量;尾气体积为,含量为,D错误;故选D。 变式2(2025·陕西宝鸡·二模)向硝酸溶液中加入铜粉,生成的气体体积(V)(标准状况)(过程中仅产生NO和NO2气体),转移电子的物质的量(n)与铜的物质的量(n)间关系如图所示.下列叙述错误的是 A.a点: B.b点:收集的气体为 C.点:收集气体 D.点:溶液中剩余为 【答案】C 【分析】随着反应的进行,硝酸被消耗,浓度降低,b点附近气体体积出现拐点,则该点前后反应方程式不一样,前段反应的离子方程式为,后段反应的离子方程式为,据此进行解答。 【解析】A.随着反应的进行,硝酸被消耗,浓度降低,b点附近气体体积出现拐点,则该点前后反应方程式不一样,a点反应的离子方程式为,故A正确;B.a→b消耗0.2mol Cu,结合反应的离子方程式可知产生0.4mol,故B正确;C.c点消耗0.5mol Cu,失去1.0mol电子,气体物质的量:=0.6mol,设气体中NO的物质的量为x,的物质的量为y。由x+y=0.6,3x+y=1.0,解得:x=0.2mol,y=0.4mol。所以,故C错误;D.根据N元素守恒,d点:n()=0.26L×10mol/L--0.8mol×2=0.2mol,故D正确;故选:C。 变式3(2025·吉林·一模)反应(过硫酸钾)+(未配平),下列说法正确的是 A.中的价态为 B.是还原产物 C.氧化剂和还原剂的物质的量之比是 D.若消耗时,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值) 【答案】C 【解析】A.中存在过氧键,其中氧的氧化态为-1,其余氧为-2,设硫的化合价为x,则2x + 6×(-2) + 2×(-1) = -2,解得x=+6,故中S为+6价,A错误;B.中Mn的氧化态为+2,在产物中升为+7,说明Mn被氧化,是氧化产物,B错误;C.配平后的反应为,氧化剂是,还原剂是,物质的量之比为5:2,C正确;D.根据反应关系式,8 mol 对应转移10 mol e⁻,3.6g 是0.2mol,对应转移电子数为,即,D错误;故选C。 变式4[原创题]已知:①向含FeBr2的溶液中通入Cl2时,Cl2先与Fe2+反应,后与Br-反应;②K2Cr2O7在酸性条件下能将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+;③25℃时,Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38。现有1L浓度均为0.1mol·L-1的FeBr2和FeI2混合溶液,按如下流程反应: ①先通入0.1molCl2;②再向反应后的溶液中加入足量K2Cr2O7酸性溶液。 下列说法不正确的是() A.步骤1中,Cl2先氧化Fe2+,反应后溶液中Br-的浓度为0.2mol·L-1 B.步骤1完成后,再通入0.2molCl2,可将溶液中剩余的Fe2+和Br-完全氧化 C.步骤2中,K2Cr2O7与Fe2+反应时,每消耗1molCr2O72-,转移6mol电子 D.若将步骤2后的溶液调至pH=3,则Fe3+可完全沉淀(离子浓度≤10-5mol·L-1视为沉淀完全) 【答案】A 【解析】A.I-的还原性强于Fe2+(还原性:I->Fe2+>Br-),因此Cl2先氧化I-。混合溶液中I-的物质的量为0.2 mol,0.1mol Cl2可氧化0.2 molI-(Cl2+2I-=2C1-+I2),此时Fe2+和Br-均未反应,Br-浓度仍为0.2 mol·L-1。但Cl2先氧化Fe2+的描述错误,故A错误;B.步骤1完成后的混合溶液中n(Fe2+)=0.2 mol,n(Br-)=0.2 mol,则Fe2+和Br-全部氧化需n(Cl2)=0.1 mol+0.1 mol=0.2mol,故B正确;C.K2Cr2O7中Cr元素的化合价为+6价,与Fe2+反应时,Cr被还原为Cr3+(化合价+3)。1molCr2O72-含2mol Cr,每个Cr原子化合价降低3,因此转移电子的物质的量为:2mol×(6-3)=6mol,故C正确;D.当溶液时,c(OH-)=10-11mol/L,根据Fe(OH)3的溶度积公式:Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-),代入数据得:c(Fe3+)=Ksp[Fe(OH)3]/c3(OH-)=1.0×10-38/(10-11)3=10-5mol/L,离子浓度≤10-5mol·L-1视为沉淀完全,则Fe3+可完全沉淀,D正确;答案选A。 ◇题型 03 考查氧化还原反应与实验探究、设计相结合 典|例|精|析 典例1(2025·黑吉辽蒙卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。 下列说法错误的是 A.Ⅱ中发生的反应有 B.Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发 C.Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高 D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高 【答案】C 【分析】I中KMnO4与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,II中在酸性条件下KMnO4、MnO2与I-反应得到I2单质和Mn2+,III中生成的I2再用Na2S2O3滴定。 【解析】A.II中和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+,存在MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O,A正确;B.II中避光防止I2升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确;C.整个反应中,KMnO4得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等,III中消耗的Na2S2O3越多,说明生成的I2单质越多,也说明有机物消耗的KMnO4的量少,水样中的COD值越低,C错误;D.若I中为酸性条件,Cl-会与KMnO4反应,水样中的COD值偏高,D正确;答案选C。 典例2(2024·北京卷)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。 反应序号 起始酸碱性 KI KMnO4 还原产物 氧化产物 物质的量/mol 物质的量/mol ① 酸性 0.001 n Mn2+ I2 ② 中性 0.001 10n MnO2 已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。 下列说法正确的是 A.反应①, B.对比反应①和②, C.对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱 D.随反应进行,体系变化:①增大,②不变 【答案】B 【解析】A.反应①中Mn元素的化合价由+7价降至+2价,I元素的化合价由-1价升至0价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是:10I-+2+16H+=2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A项错误;B.根据反应①可得关系式10I-~2,可以求得n=0.0002,则反应②的n(I-)∶n()=0.001∶(10×0.0002)=1∶2,反应②中Mn元素的化合价由+7价降至+4价,反应②对应的关系式为I-~2~MnO2~~6e-,中I元素的化合价为+5价,根据离子所带电荷数等于正负化合价的代数和知x=3,反应②的离子方程式是:I-+2+H2O=2MnO2↓++2OH-,B项正确;C.已知的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-的还原性随酸性减弱而增强,C项错误;D.根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+、产生水、pH增大,反应②产生OH-、消耗水、pH增大,D项错误;答案选B。 方|法|提|练 1、明确氧化还原反应的核心分析维度 (1)判断反应类型与方向 依据“氧化剂的氧化性>氧化产物,还原剂的还原性>还原产物”,结合实验现象(如颜色变化、气体生成、沉淀溶解等)判断反应能否发生及产物。例如:若实验中出现溶液褪色(如MnO2与浓盐酸加热生成Cl2,Cl2使湿润的淀粉KI试纸变蓝),需分析氧化剂(MnO2)与还原剂(Cl-)的得失电子情况。 (2)标注电子转移与守恒计算 ①用双线桥或单线桥标注电子转移方向和数目,明确元素化合价变化(升失氧、降得还)。 ②实验中涉及定量计算(如沉淀质量、气体体积)时,利用“电子守恒”快速关联氧化剂与还原剂的物质的量关系(如Fe2+被Cr2O72-氧化,n(Fe2+)=6n(Cr2O72-))。 2、实验探究与设计的关键思路 (1)变量控制与条件探究 ①针对氧化还原反应的影响因素(如浓度、温度、pH、催化剂),设计对照实验。例:探究“浓度对MnO2与盐酸反应的影响”,控制温度、固体用量相同,改变盐酸浓度,观察Cl2生成速率(如气泡快慢、湿润试纸变色时间)。 ②注意:氧化还原反应可能因条件不同产物不同(如浓HNO3与Cu反应生成NO2,稀HNO3生成NO),需通过实验现象(气体颜色、溶液颜色)验证产物。 (2)实验装置设计与操作逻辑 ①发生装置:根据反应条件(固液加热、固固加热等)选择,如MnO2与浓盐酸反应需酒精灯加热、分液漏斗加液。 ②除杂/检验装置:利用氧化还原反应特性检验产物,如用FeSO4溶液检验NO(生成棕色Fe(NO)2+),用NaOH溶液吸收Cl2(氧化还原反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O)。 ③尾气处理:针对有毒氧化产物(如SO2、NO2),选择还原性试剂(如Na2SO3溶液吸收SO2)或氧化性试剂(如O2+NaOH吸收NO),避免污染。 (3)实验现象分析与结论推导 ①关联现象与氧化还原本质:如Fe3+与I-反应,溶液变黄(Fe3+→Fe2+)、生成褐色沉淀(I-→I2),证明Fe3+氧化性强于I2。 ②排除干扰:如检验Fe2+时,先加KSCN无现象(排除Fe3+),再加氧化剂(如H2O2)变红,证明存在Fe3+。 3、综合应用:从实验到理论的闭环 (1)猜想验证类问题 先根据氧化还原规律提出假设(如“某物质可能被氧化为XX价”),再设计实验验证。例如:猜想“SO2通入BaCl2溶液不反应,若加H2O2(氧化剂)则生成BaSO4沉淀”,通过对比实验(加与不加H2O2的现象差异)验证SO2的还原性。 (2)误差分析与改进 分析实验中氧化还原反应不完全的原因(如浓度不足、温度过低导致速率慢),改进方案(如加热、增大反应物浓度)。例如:用KMnO4滴定Fe2+时,若滴定过快导致局部过量,KMnO4可能分解(4MnO4-+12H+=4Mn2++5O2↑+6H2O),需控制滴定速率。 变|式|巩|固 变式1(2025·安徽·模拟预测)根据下列实验操作及现象,能达到相应实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 现象 A 验证金属活泼性: 向盛有浓硝酸的两支试管中分别加入除去氧化膜的相同大小形状的镁条和铝条 加入镁条的试管中迅速产生红棕色气体,加入铝条的试管中无明显现象 B 验证氧化性:、 向含相同物质的量浓度的混合溶液中依次加入少量氯水和,振荡,静置 溶液分层,下层呈紫红色 C 探究不同价态硫元素的转化 向和的混合溶液中加入浓硫酸 溶液变浑浊,证明和发生了氧化还原反应 D 检验CO还原的生成物中是否含有 取反应后的固体溶于稀盐酸,滴加NaOH溶液 若有红褐色沉淀生成,则还原产物中含有 【答案】B 【解析】A.浓硝酸具有强氧化性,常温下会使Al表面钝化形成氧化膜,阻止反应,而Mg在浓硝酸中剧烈反应,无法据此比较金属活动性,A错误;B.CCl4层显紫红色,说明Cl2氧化生成,则氧化性:,Cl2优先氧化生成,说明还原性:,则氧化性:, B正确;C.浓硫酸能氧化Na2S生成S单质,干扰Na2SO3氧化Na2S,根据实验现象不能说明和发生了氧化还原反应,C错误;D.和中均含有三价铁,若有剩余,则也有红褐色沉淀生成,无法区分Fe3O4与Fe2O3,D错误;故答案选:B。 变式2(2025·陕西西安·模拟预测)某小组研究硫氰根分别与和的反应。已知:ⅰ.硫氰是一种黄色挥发性液体。属于“拟卤素”,性质与卤素单质相似;ⅱ.溶液中离子在反应时所表现的氧化性强弱与相应还原产物的价态和状态有关。 编号 1 2 3 实验 现象 溶液变为黄绿色,产生白色沉淀(经检验,白色沉淀为) 接通电路后,灵敏电流计指针未见偏转。一段时间后,取出左侧烧杯中少量溶液,滴加溶液,没有观察到蓝色沉淀 溶液变红,向反应后的溶液中加入溶液,产生蓝色沉淀,且沉淀量逐渐增多 下列说法不正确的是 A.实验1中发生反应: B.实验2中,若直接向左侧烧杯滴加入溶液,也不生成蓝色沉淀 C.实验2中,若将溶液替换为溶液,电流计指针不偏转 D.实验3中,蓝色沉淀的生成增强了的氧化性 【答案】B 【分析】实验1中溶液变为黄绿色说明生成了(SCN)2,结合生成了白色沉淀为CuSCN,则可得出实验1发生的氧化还原反应式,实验2利用原电池探究Fe3+与SCN-的反应,接通电路后由实验现象可知,左侧溶液没有Fe2+生成,Fe3+没有与SCN-发生反应,实验3生成了蓝色沉淀为Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成的KFe[Fe(CN)6],Fe2+为Fe3+被SCN-还原生成,实验3与实验2对比说明实验3当Fe3+的还原产物为KFe[Fe(CN)6]沉淀时,Fe3+的氧化性增强,可以氧化SCN-,而还原产物为Fe2+时,无法氧化SCN-,据此解答。 【解析】A.据分析,Cu2+与SCN-发生的氧化还原反应方程式书写正确,A正确;B.由分析得,若向左侧滴加K3[Fe(CN)6]后,Fe3+的氧化性被增强,可以与KSCN发生氧化还原反应,并生成蓝色沉淀,B错误;C.由于Fe3+的还原产物为Fe2+时,Fe3+无法氧化SCN-,且Fe3+的氧化性强于Cu2+,所以Cu2+的还原产物为Cu+时,Cu2+也无法氧化SCN-,但Cu2+的还原产物为CuSCN沉淀时,Cu2+的氧化性增强,才能氧化SCN-,所以将溶液替换为溶液,无法氧化SCN-,电流计指针不偏转,C正确;D.据分析,蓝色沉淀的生成增强了Fe3+的氧化性,D正确;答案选B。 变式3(2025·广东清远·一模)实验小组按如图组装装置并进行实验。下列说法错误的是 A.烧瓶中反应的离子方程式为 B.试剂X可选择浓NaOH溶液 C.可用淀粉溶液替换 D.试管下层出现紫红色,可证明氧化性: 【答案】D 【分析】图中实验装置左侧为烧瓶中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,发生反应,浸有X溶液的棉花用于吸收过量的氯气,分液漏斗中,氯气与发生氧化还原反应,生成,据此分析: 【解析】A.烧瓶中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,离子方程式为,A正确;B.试剂X用于吸收尾气氯气,浓NaOH溶液可与氯气反应(),B正确;C.的作用是萃取使下层显紫红色,淀粉溶液遇变蓝,可替代检验生成,C正确;D.试管下层出现紫红色仅表明生成,但可能直接氧化(),无法确定是否由氧化生成,不能证明氧化性,D错误;故答案选D。 变式4[原创题]某课题小组设计如下实验制备亚氯酸钠晶体。已知:①浓度较大时,容易发生爆炸;极易溶于水并放出热量,但不与水反应,沸点11℃,难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。②饱和溶液在低于38℃时析出,高于38℃时析出,高于60℃时分解。 下列说法错误的是() A.装置A中反应的离子方程式为:2ClO3-+SO32-+2H+=2ClO2↑+SO42-+H2O B.装置C中H2O2作还原剂,每生成1molNaC1O2,理论上转移1mol电子 C.若NaClO2发生变质(分解为NaClO3和NaCl),变质前后的样品与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量相同 D.从装置C的溶液中获得NaClO2晶体的操作:减压蒸发浓缩→冷却至38℃以上结晶→过滤→用乙醇洗涤 【答案】C 【解析】A.NaClO3(Cl为+5价)被Na2SO3(S为+4价)还原为ClO2(Cl为+4价),S被氧化为SO2-(S为+6价),结合电子守恒与电荷守恒,离子方程式为2ClO3-+SO32-+2H+=2ClO2↑+SO42-+H2O,A正确;B.装置C中ClO2(Cl为+4价)被还原为NaClO2(Cl为+3价),H2O2(0为-1价)被氧化为O2(0为0价),H2O2作还原剂;每生成1molNaClO2,Cl元素化合价降低1,转移1mol电子,B正确;C.变质前:NaClO2(Cl为+3价)与Fe2+反应生成Cl-(Cl为-1价),每个Cl转移4个电子;变质后:NaClO3(Cl为+5价)转移6个电子,NaCl不反应,因此变质前后消耗Fe2+的物质的量不同,C错误;D.减压蒸发可降低沸点,避免NaClO2分解;冷却至38℃以上析出NaClO2;用乙醇洗涤可减少溶解损失(NaClO2难溶于乙醇),D正确,答案选C。 ◇题型 04 考查氧化还原反应与化学反应机理相结合 典|例|精|析 典例1(2025·四川卷)钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性,反应机理如图所示,其中步骤③为放热反应。 下列说法错误的是 A.步骤①反应为 B.步骤③正、逆反应的活化能关系为 C.在催化循环中起氧化作用 D.步骤③生成的物质Z是 【答案】D 【分析】结合反应机理图可知和反应生成、、,步骤①反应为,和苯生成,和、反应生成、和水,据此解答。 【解析】A.结合反应机理图可知和反应生成、、,步骤①反应为,故A正确;B.步骤③为放热反应,,即正反应的活化能小于逆反应的活化能,故B正确;C.在催化循环中V的化合价由+5降低到+3,所以起氧化作用,故C正确;D.根据分析,步骤③生成的物质Z是,故D错误;答案选D。 典例2(2025·江苏卷)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是 A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成 B.过程Ⅱ中发生了氧化反应 C.电催化与生成的反应方程式: D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产 【答案】A 【解析】A.过程Ⅱ为:和在酸性条件下被还原为和的反应,生成了N—H等极性共价键;过程Ⅲ为与生成的反应,生成了C—N极性共价键,A正确;B.过程Ⅱ是得电子的还原反应,N元素的化合价由降为,C元素的化合价由降为,B错误;C.所给离子方程式电荷不守恒,根据反应机理图可知,过程Ⅱ需要外界提供电子,则正确的反应方程式为,C错误;D.常温常压、无催化剂条件下,与反应生成或,D错误;故选A。 方|法|提|练 1、明确核心关联:氧化还原与机理的交叉点 (1)抓化合价变化,定位氧化还原步骤:机理中涉及元素化合价升降的基元反应,必为氧化还原反应。需标注各物质(包括中间体)中关键元素的化合价,判断每步反应的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。例如:若机理中某步出现Fe3+→ Fe2+,则Fe3+是氧化剂(被还原);若出现S2-→S,则S2-是还原剂(被氧化)。 (2)用电子守恒串联分步反应 总反应的电子转移总数=各步氧化还原基元反应的电子转移数之和。若机理中存在非氧化还原步骤(如配位、质子转移),其不影响电子守恒,可忽略电子计算,仅关注氧化还原步骤的电子得失。 2、分步分析反应机理的关键思路 (1)梳理机理中的物质转化关系 ①区分反应物、产物、中间体(生成后又消耗)、催化剂(开始参与,最终再生)。 ②氧化还原反应中,催化剂可能参与电子转移(如先被氧化,再被还原,整体化合价不变)。 (2)判断每步反应的氧化还原属性 ①若步骤中无化合价变化(如H++OH-=H2O或配位反应),则为非氧化还原步骤,仅影响物质形态或电荷。 ②若步骤中有化合价变化,需明确电子转移方向和数目(升失氧,降得还),并关联前后步骤的电子守恒(前一步的氧化产物可能是后一步的氧化剂,或还原产物可能是后一步的还原剂)。 (3)推导总反应方程式 叠加各步基元反应(消去中间体),得到总反应,再用总反应验证氧化还原的电子守恒(氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数),确保机理与总反应一致。 3、典型题型的解题技巧 (1)判断机理中某步的氧化剂/还原剂 方法:标注该步中各物质的化合价,找出化合价升高(还原剂)和降低(氧化剂)的物质。 注意:中间体可能作为氧化剂或还原剂参与后续反应,需结合多步分析。 (2)计算总反应的电子转移数目方法:通过总反应中氧化剂/还原剂的化合价变化计算,或叠加各步氧化还原反应的电子转移数(非氧化还原步骤不贡献电子)。 (3)分析催化剂的作用:催化剂在机理中先参与反应(可能发生氧化或还原),最终再生(回到初始价态),其作用是降低活化能,不改变总反应的电子转移和氧化还原趋势。 (4)验证机理的合理性关键:各步氧化还原反应的电子转移需连续(前一步的电子得失与后一步匹配),总反应的氧化还原规律(如强弱规律:强氧化剂+强还原剂→弱氧化产物+弱还原产物)需成立。四、4、易错点提醒 (1)忽略中间体的化合价变化:中间体虽不是最终产物,但可能参与氧化还原,需纳入分析。 (2)混淆催化剂与中间体:催化剂在总反应中“出现→消失→再出现”,中间体是“出现→消失”,两者均不进入总产物,但催化剂参与电子转移时需关注价态循环。 (3)电子守恒仅适用于氧化还原步骤:非氧化还原步骤(如质子转移)不涉及电子,计算总电子转移时需排除。 变|式|巩|固 变式1(2025·山东聊城·三模)化合物X可以在如图途径中转化为丙酮,其中中检测出含的三元环结构。下列说法正确的是 A.中共有四种化学环境的氢原子 B.转化①②④⑤均为氧化还原反应 C.物质X、Y的中心原子均为杂化 D.途径中副反应的化学方程式为 【答案】C 【解析】A. 反应②中根据原子守恒,X为丙烷,从副反应的产物来看,[(C3H7)Mn(OH)]+中共有三种化学环境的氢原子,A错误;B. 根据氧化还原反应的特征,转化②Mn元素的化合价没有变化,是非氧化还原反应,B错误;C.根据反应中的原子守恒,X是丙烷,Y是水;根据价层电子对互斥理论判断杂化类型,丙烷中所有碳原子、水中氧原子的杂化类型均为杂化,C正确;D. 途径中副反应的化学方程式为[(C3H7)Mn(OH)]+=(CH3)2CHOH+Mn+,D错误;故选C。 变式2(2025·浙江绍兴·一模)丙二醇脱氧脱水反应的循环机理如图所示。下列说法不正确的是 A.整个过程中属于氧化还原反应的是③④ B.反应历程中既有键的断裂又有键的生成 C.总反应方程式:2 D.若将原料换为乙二醇,有乙烯、乙醛生成 【答案】D 【解析】A.①、②过程中主要发生取代反应,且不涉及电子转移,Mo元素化合价不变化;在反应③中,Mo元素的化合价由+6价降低到+4价,有化合价变化,属于氧化还原反应,在反应④中,Mo元素的化合价由+4升高到+6,有化合价变化,属于氧化还原反应,A正确;B.由图可知②过程中有Mo=O键发生断裂,④过程中的有Mo=O形成,故既有键的断裂又有键的生成,B正确;C.由图可知,MoO3参加反应后最后步骤又生成,为催化剂,①过程1,2-丙二醇、MoO3为反应物,生成了水和,第②过程、1,2-丙二醇为反应物,生成了水和,第③过程分解生成甲醛、乙醛和,再分解生成丙烯和MoO3,总反应方程式:2,C正确;D.若将原料换为乙二醇,经过步骤①生成,步骤②生成,步骤③中中C-C键、Mo-O键断裂,生成2分子和,步骤④中Mo-O键断裂,同时有C=C双键生成,故若将原料换为乙二醇,有乙烯、甲醛生成,D错误;故选D。 变式3(2025·广西贵港·模拟预测)在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是 A.、HONO均为中间产物 B.每生成,同时产生 C.反应过程中有非极性键的断裂 D.·OOH在反应过程中表现出氧化性 【答案】B 【解析】A.在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯方程式为,根据反应机理图可知、HONO均为中间产物,A正确;B.根据A项方程式每生成,同时产生,B错误;C.反应物中的氧气中含有非极性键,反应过程中会发生断裂,C正确;D.·OOH在反应过程中与NO反应生成,故表现出氧化性,D正确;故选B。 变式4[原创题]我国科研团队研究发现使用双金属氧化物可形成氧空位,具有催化氧化性能,可实现加氢制甲醇。其反应机理如图所示,用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。 下列说法错误的是() A.总反应的化学方程式为:CO2+3H3CH3OH+H2O B.步骤2中CO2发生还原反应,C元素化合价从+4降低至-2(CH3OH中C的化合价) C.若生成1molCH3OH,理论上转移电子的物质的量为6mol D.氧空位的作用是吸附CO2并提供活性位点,催化剂参与了氧化还原反应的电子转移 【答案】A 【解析】A.根据机理,反应物为CO2和H2,产物为CH3OH和H2O,结合原子守恒,总反应为CO2+3H3CH3OH+H2O,A正确;B.CO2中C为+4价,CH3OH中C为-2价(C+4×H-2×O=0→C=-2),故CO2被还原,B正确;C.生成1molCH3OH时,C元素从+4价降低至-2价,每个C原子得到6个电子,因此转移电子的物质的量为6mol,C正确;D.催化剂的核心作用是提供活性位点(如氧空位)吸附、活化反应物,反应前后催化剂的化学性质和质量不变,不参与电子转移(氧空位仅作为吸附载体,未发生化合价变化)。因此“催化剂参与电子转移”的描述错误,D错误,答案选D。 ◇题型 05 考查氧化还原反应在实际工业生产中的应用 典|例|精|析 典例1(2025·甘肃卷)处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下: 下列说法正确的是 A.“沉铜”过程中发生反应的离子方程式: B.“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,沉淀越完全 C.“氧化”过程中铁元素化合价降低 D.“沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质 【答案】D 【分析】酸浸液(主要含)加入铁粉“沉铜”,置换出Cu单质,溶液加入NaOH碱浸,过滤得到Al(OH)3沉淀,滤液加入H2O2,把Fe2+氧化为Fe(OH)3沉淀,在经过多步操作,最后加入Na2CO3,得到Li2CO3沉淀。 【解析】A.“沉铜”过程中铁置换出铜单质,发生反应的离子方程式:,A错误;B.Al(OH)3是两性氢氧化物,NaOH过量,则Al(OH)3会溶解,B错误;C.“氧化”过程中将Fe2+氧化为Fe3+,铁元素化合价升高,C错误;D.加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀,利用了的溶解度比小的性质,D正确;答案选D。 典例2(2025·黑吉辽蒙卷)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下,下列说法错误的是 A.硫酸用作催化剂和浸取剂 B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C.“浸出”时,3种金属元素均被还原 D.“沉钴”后上层清液中 【答案】C 【分析】矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液,滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+,加入Na2CO3沉铁得到FeOOH,过滤,滤液再加入Na2S沉钴得到CoS,过滤最后得到硫酸锰溶液。 【解析】A.根据分析可知,加入硫酸和稻草浸出,硫酸作催化剂和浸取剂,A正确;B.生物质(稻草)是可再生的,且来源广泛,B正确;C.根据图示可知,“浸出”时,Fe的化合价没有变化,Fe元素没有被还原,C错误;D.“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡,满足Q=Ksp=c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4,D正确;答案选C 方|法|提|练 1.明确核心——判断氧化还原反应特征 (1)先通过元素化合价变化,确定反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物("升失氧还,降得还氧")。 (2)工业流程中,氧化还原反应常伴随物质的制备(如冶炼金属、合成化工原料)或除杂(如废水处理中氧化有毒离子),需定位关键反应的化合价变化。 2.关联工业场景——分析反应目的 (1)物质制备:如氯碱工业中电解饱和食盐水(2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑),通过氧化还原反应生成Cl2(氧化产物)和H2(还原产物),需明确电极反应中的电子转移与产物用途。 (2)提纯/除杂:如工业废水处理中,用Fe2+还原Cr2O72-(Cr从+6→+3、Fe从+2→+3),通过氧化还原反应将有毒离子转化为沉淀除去,需计算氧化剂与还原剂的物质的量之比。 (3)能量转化:如电池或电解池工艺,需结合电极反应式分析电子流向、电流方向及能量变化(如铅蓄电池充放电的氧化还原可逆性)。 3.定量计算——电子守恒的应用 工业生产中常涉及原料用量、产物产量的计算,核心是利用电子守恒(氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数),简化计算步骤。例如:用MnO2氧化浓盐酸制Cl2,若生成0.5mol Cl2,则MnO2得电子1mol(Mn从+4→+2),HCl失电子1mol (Cl从-1→0),直接通过电子守恒快速关联物质的量。 4.结合流程细节——分析反应条件影响 工业生产中,温度、浓度、压强等条件会影响氧化还原反应的速率和限度。例如: ①合成氨中,高温高压虽加速反应,但需催化剂(如铁触媒)降低活化能,同时考虑平衡移动对产率的影响。 ②硝酸工业中,NH3催化氧化需控制温度(800℃左右,避免催化剂活性下降,确保NH3→NO(+2价)的定向氧化。 5.规范答题——清晰表达反应与逻辑 (1)描述工业流程中的氧化还原反应时,需写出关键反应方程式(标注条件),明确化合价变化,并结合生产目的说明反应的意义(如“通过氧化反应将低价态原料转化为目标产物,提高原料利用率”)。 (2)计算类问题需注明电子转移关系,避免仅列数值而 恒原理的表述。 变|式|巩|固 变式1(2025·辽宁·模拟预测)用黄铜矿(主要成分为,含少量)冶炼铜的一种工艺流程如图所示: 已知:“一次浸取”后的滤渣主要为CuCl、S、;。 下列说法正确的是 A.“二次浸取”后滤渣中的混合物可用热的NaOH溶液分离 B.滤液1在空气中加热蒸干灼烧后,可得 C.“一次浸取”时,若改用溶液也能生成CuCl和S D.“调节pH”过程中每转移4mol电子,生成 【答案】C 【分析】黄铜矿(主要成分,含少量),加氯化铁进行浸取,“一次浸取”后的滤渣主要为CuCl、S、,可知和发生氧化还原反应生成了CuCl、和S;过滤后滤渣加NaCl溶液二次浸取,CuCl转化为,滤渣为S、;过滤所得滤液加盐酸调节pH,发生歧化反应生成Cu和Cu2+,过滤可得到Cu,得到滤液含有Cu2+,以此解答该题。 【解析】A.二次浸取后滤渣为S和SiO2,两者均能与NaOH反应,因此不能用热的NaOH溶液分离,故A错误;B.滤液1主要溶质为,在空气中加热会被氧化为,蒸干过程中水解生成,灼烧得到,故B错误;C.具有氧化性,若改用溶液,将发生氧化还原反应:CuFeS2+3CuCl2=4CuCl+FeCl2+2S,也能生成CuCl和S,故C正确;D.“调节pH”过程中发生:,则可得到:,每转移4mol电子,生成,故D错误;故选C。 变式2(2025·安徽·模拟预测)氧族元素碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te、含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收贵金属,其工艺流程如图所示: 已知:TeO2微溶于水,易与较浓的强酸、强碱反应。下列说法错误的是 A.基态碲原子简化电子排布式为 B.“酸浸1”过程中,Cu2Te转化为TeO2,反应的化学方程式为 C.“还原”过程中,反应的化学方程式为 D.TeO2溶于浓NaOH溶液的离子方程式为 【答案】D 【分析】“酸浸1”中加入铜阳极泥(主要成分是Cu2Te、含Ag、Au等杂质)、H2SO4、O2,转化为,化学方程式为,过滤,得到含CuSO4的滤液,“酸浸2”中,与浓盐酸反应生成,过滤得到Ag、Au和溶液,溶液中通入,溶液与发生氧化还原反应生成H2SO4、Te,得到粗碲,化学方程式为:,据此分析回答。 【解析】A.Te的原子序数为52,基态碲原子简化电子排布式为,A正确;B.由分析可知,“酸浸1”中,转化为,化学方程式为,B正确;C.由分析可知,溶液与发生氧化还原反应生成H2SO4、Te,化学方程式为:,C正确;D.TeO2微溶于水,易与较浓的强酸、强碱反应,与浓NaOH反应生成和H2O,化合价均未改变,离子方程式为:,D错误;故选D。 变式3(2025·浙江·一模)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.上述流程中每一步均有元素化合价变化 B.在流程中都属于还原产物 C.次磷酸钠()属于酸式盐 D.次磷酸分解时转移电子 【答案】B 【分析】白磷与过量浓加热歧化得到,次磷酸钠与硫酸复分解反应生成和,次磷酸歧化分解得到,整个流程通过歧化反应两次生成,实现的价态转化,据此分析。 【解析】A.和反应生成和,无元素化合价发生变化,A错误;B.反应(浓)中,元素的化合价由0价降至中的-3价,为还原产物,中的化合价为+1价,的化合价为-3价,所以分解生成为还原反应,属于还原产物,B正确;C.白磷与过量氢氧化钠溶液反应生成,且次磷酸()为一元酸,其分子中只有一个羟基氢可以电离,故为正盐,C错误;D.分解方程式为,从+1价升高到+5价,同时,从+1价降低到-3价,在该反应中,,转移电子,D错误;故选B。 变式4[原创题]高锰酸钾是一种常用的氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为MnO2,杂质不参与反应)制备KMnO4的流程如下: 已知:①K2MnO4为墨绿色晶体;②K2MnO4溶液中通入CO2可歧化生成KMnO4、MnO2。 下列关于该流程的说法错误的是() A.步骤①中,MnO2作还原剂,KClO3作氧化剂 B.步骤①的化学方程式可表示为:3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O C.步骤③中,K2MnO4既作氧化剂又作还原剂,生成KMnO4与MnO2的物质的量之比为2:1 D.整个流程中,Cl元素的化合价变化为+5→-1,Mn元素的化合价变化包含+4→+6和+6→+7、+6→+4 【答案】A 【解析】A.步骤①中,MnO2中Mn元素化合价由+4升高至+6(生成K2MnO4),故MnO2作还原剂;KClO3中Cl元素化合价由+5降低至-1(生成KCl),作氧化剂,A正确;B.结合元素守恒和得失电子守恒,步骤①的化学方程式配平正确,B正确;C.步骤③中,K2MnO4中Mn元素化合价既升高(+6→+7,生成KMnO4)又降低(+6→+4,生成MnO2),属于歧化反应。根据得失电子守恒:升高总数(1×n)=降低总数(2×m),得n:m=2:1,即KMnO4与MnO2的物质的量之比为2:1,C正确;D.整个流程中,Cl元素仅在步骤①中由+5→-1;Mn元素在步骤①中由+4→+6,步骤③中由+6→+7和+6→+4,D正确,答案选A。 17 / 18 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题04 氧化还原反应(培优讲义)2026年高考化学二轮复习高效培优系列
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