第4讲 氧化还原反应的基本概念和规律(学用讲义)-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习学用Word

该高中化学高考复习学案系统梳理了氧化还原反应的基本概念和规律，涵盖反应本质特征、相关概念、电子转移表示、与四大反应类型关系及强弱、价态、守恒规律等核心考点，通过必备知识梳理、易错辨析和关键能力考向设计，引导学生自主构建知识网络，形成从概念到规律应用的完整认知体系。 亮点在于自主诊断与科学思维培养，设置易错辨析题和分考向关键能力训练，如“标出MnO₂与浓盐酸反应电子转移”任务，结合真题演练提升应用能力。通过问题链驱动学生进行证据推理和模型建构，帮助学生自主发现薄弱点，教师可依据学情实施分层指导，有效培养学生科学思维和自主复习能力。

第4讲　氧化还原反应的基本概念和规律 1.理解氧化还原反应的本质是电子的转移。 2.知道常见的氧化还原反应，并能利用氧化还原反应等概念对常见反应进行分类和分析说明。 3.能从元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化。 考点一　氧化还原反应的概念 必备知识 1.氧化还原反应的本质与特征 2.氧化还原反应的相关概念及表示方法 提醒：记忆口诀为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。 3.电子转移的表示方法 （1）分别用双线桥法、单线桥法标出MnO2与浓盐酸在加热条件下反应的电子转移的方向和数目，并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 此反应中氧化剂是　　　　　　，还原剂是　　　　　　，还原产物是　　　　　　，氧化产物是　　　　　　。 （2）上述反应若产生1 mol Cl2时，转移电子数目为2NA，被氧化的HCl的物质的量是　　　mol。 4.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系 有以下4个反应： ①2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑ ②Ba（OH）2＋H2SO4BaSO4↓＋2H2O ③4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3 ④2HClO2HCl＋O2↑ 其中属于氧化还原反应的分解反应是　　　　（填序号，下同），化合反应是　　　　，属于非氧化还原反应的是　　　　，属于置换反应的是　　　　。 5.常见的氧化剂和还原剂 （1）常见氧化剂 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。如： 　 （2）常见还原剂 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。 其中：Fe2＋、S主要表现　　　　性，H2O2主要表现　　　　性。 〔人教选择性必修3〕 烫发的原理 一般烫发时使用的还原剂可以使头发中的二硫键断裂，产生游离的巯基（—SH）。再用一定的工具将头发卷曲或拉直成需要的形状。然后用氧化剂使巯基之间发生反应，生成新的二硫键，使头发的形状得以固定。 【思考】　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： （1）药剂A表现氧化性还是还原性？ （2）②→③过程若药剂B是H2O2，其还原产物是什么？ （3）①→②过程若有2 mol S—S断裂，则转移电子的物质的量是多少？根据信息，化学烫发能对头发“定型”的原因是什么？ 易错辨析 　（1）某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原。（　　） （2）有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应。（　　） （3）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。（　　） 关键能力 考向1　氧化还原反应的基本概念及表示方法 1.下列变化过程与氧化还原反应无关的是（　　） A.氯气——湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 B.将酸性KMnO4 溶液滴入乙醇溶液中，溶液紫色褪去 C.铁粉暖贴用于取暖 D.向K2CrO4溶液中加入硫酸酸化，溶液由黄色变为橙红色 2.已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋4H2ONa[B（OH）4]＋4H2↑，回答下列问题。 （1）NaBH4中氢元素的化合价为　　　　。 （2）反应中H2O是　　　　剂（填“氧化”或“还原”，下同）发生　　　　反应；NaBH4是　　　　剂，氧化产物是　　　　。 （3）用“双线桥”标出此反应电子转移的方向和数目：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）标准状况下，反应生成22.4 L H2，转移电子的数目为　　　　。 含－1价氢的化合物小结 （1）碱金属（或碱土金属）的氢化物，如NaH、CaH2等。 （2）两种常用还原剂（NaBH4、LiAlH4）。 （3）含－1价氢的化合物具有强还原性，能与水剧烈反应生成H2（制备时装置内确保干燥），如：CaH2＋2H2OCa（OH）2＋2H2↑、NaBH4＋4H2ONa[B（OH）4]＋4H2↑。 考向2　陌生氧化还原反应分析 3.（2025·山东菏泽模拟）高纯度LiMn2O4（氧元素的化合价为－2价）是锂电池重要的电极材料。工业利用一定比例的超细二氧化锰与氢氧化锂共热生成高纯度LiMn2O4、H2O和一种气体。下列说法正确的是（　　） A.LiMn2O4中Mn的价态为＋4价 B.锂电池放电时，高纯度LiMn2O4发生氧化反应 C.制备反应中，理论上氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶4 D.若用碳酸锂代替氢氧化锂，则会产生三种气体 4.已知过二硫酸分子中含有一个过氧键（—O—O—），过二硫酸钾（K2S2O8）与MnSO4反应的化学方程式为5K2S2O8＋2MnSO4＋8H2O2KMnO4＋8H2SO4＋4K2SO4。 （1）被还原的元素是　　　　。 （2）氧化产物是　　　　。 （3）氧化剂和还原剂的物质的量之比是　　　　。 （4）若反应消耗3.6 g H2O时，反应中转移电子数为　　　　NA。 解答氧化还原反应的概念及关系类试题思路 考点二　氧化还原反应的规律及应用 必备知识 1.强弱规律 （1）氧化性：氧化剂＞氧化产物 一般规律：元素非金属性越强，其单质的氧化性越强；金属活动性越弱，对应金属简单阳离子的氧化性越强。 　比较下列单质或阳离子的氧化性强弱： ①Cl2、S、Br2、I2：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②H＋、Cu2＋、Ag＋、Fe3＋：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 　（2）还原性：还原剂＞还原产物 一般规律：元素金属性越强，其单质的还原性越强；非金属性越强，对应元素形成的简单阴离子的还原性越弱。 　比较下列单质或阴离子的还原性强弱： ①Fe、Zn、Cu、Mg：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②I－、Cl－、Br－、S2－、S：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 　（3）强弱规律的应用 ①同时含有几种还原剂的溶液与同一氧化剂发生反应时，还原性强的离子优先发生反应，如：向含有Fe2＋、Br－、I－的混合液中通入少量Cl2，　　　　先与Cl2发生反应，离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 ②同时含有几种氧化剂的溶液与同一还原剂发生反应时，氧化性强的离子优先发生反应，如：向含有H＋、Cu2＋、Fe3＋的混合液中加入少量Fe，　　　　首先与Fe发生反应，反应离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.价态规律 （1）价态归中规律 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。简记为“两相靠，不相交”。 如：H2S和浓硫酸的反应为H2S＋H2SO4（浓）S↓＋SO2＋2H2O，反应的氧化产物是　　　，还原产物是　　　　。 （2）歧化反应规律 “中间价高价＋低价”，具有多种价态的元素（如氯、硫、氮和磷元素等）均可发生歧化反应，如Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O。 （3）应用 ①判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性。如浓硫酸与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＋NaClO3NaCl＋3Cl2↑＋3H2O，氧化产物是　　　　　　　　，还原产物是　　　　　　　　。 3.守恒规律 内容 氧化还原反应中，原子得失电子总数相等，元素化合价升降总数相等，即有关系式： 还原剂失电子的总数＝氧化剂得电子的总数 元素化合价降低的总数＝元素化合价升高的总数 应用 氧化还原反应方程式的配平，氧化还原反应的相关计算 易错辨析 （1）失电子越多，还原性越强，得电子越多，氧化性越强。（　　） （2）在同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性一定大于氧化产物的氧化性。（　　） （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）元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强。（　　） （5）金属性：Fe＞Cu，推理氧化性：Fe3＋＜Cu2＋。（　　） 关键能力 考向1　强弱规律及应用 1.已知：①2KMnO4＋16HCl2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；②Cl2＋2FeCl22FeCl3；③2KI＋2FeCl32KCl＋I2＋2FeCl2。下列判断正确的是（　　） A.氧化性：Mn＞Fe3＋＞Cl2 B.还原性：Cl－＞I－＞Fe2＋ C.Fe3＋只有氧化性，Fe2＋只有还原性 D.由信息推测：Cl2＋2I－2Cl－＋I2反应可以进行 2.〔教材习题改编〕高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型绿色消毒剂，可用于城市饮水处理。高铁酸钠可通过湿法或干法来制备，反应原理如下： 湿法：2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－2Fe＋3Cl－＋5H2O 干法：2FeSO4＋6Na2O22Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑ 下列说法不正确的是（　　） A.Na2FeO4中铁元素为＋6价，具有强氧化性，能消毒杀菌 B.湿法中氧化性：Fe＜ClO－ C.干法中Na2O2既是氧化剂又是还原剂 D.干法中生成1 mol O2转移8 mol电子 考向2　价态规律及应用 3.已知在热的碱性溶液中，NaClO发生反应：3NaClO2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是（　　） A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3 C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4 考向3　物质氧化性、还原性及其强弱比较 4.根据下列实验操作和现象，得出的结论错误的是（　　） 选项 实验操作 现象 结论 A 向酸性高锰酸钾溶液中滴入H2O2溶液 溶液褪色 证明H2O2具有还原性 B 向氢硫酸溶液中滴入H2O2溶液 产生黄 色沉淀 证明H2O2具有氧化性 C 向Fe（NO3）2溶液中滴入酸化的H2O2溶液 溶液变 为黄色 证明氧化性：H2O2＞Fe3＋ D 向NaClO溶液中滴入H2O2溶液，并在试管口放置带火星的木条 木条复燃 证明氧化性：ClO－＞H2O2 5.（2025·辽宁大连模拟）在MnSO4溶液中依次加入（NH4）2S2O8溶液、FeSO4溶液、KI-淀粉溶液和Na2SO3溶液，溶液颜色变化依次为①无色→紫红色；②紫红色→黄色；③黄色→蓝色；④蓝色→无色。已知每次加入的试剂均恰好反应完全。下列有关叙述正确的是（　　） A.①中，（NH4）2S2O8的S显＋7价，具有强氧化性 B.②中，氧化剂、还原剂的物质的量之比为5∶1 C.③中，生成了I2，淀粉作指示剂 D.④中，还原性：I－＞S 探究物质氧化性、还原性的实验方法 1.（2025·山东高考1题）下列在化学史上产生重要影响的成果中，不涉及氧化还原反应的是（　　） A.侯德榜发明了以NH3、CO2和NaCl为原料的联合制碱法 B.戴维电解盐酸得到H2和Cl2，从而提出了酸的含氢学说 C.拉瓦锡基于金属和O2的反应提出了燃烧的氧化学说 D.哈伯发明了以N2和H2为原料合成氨的方法 2.（2025·重庆高考1题）抗日战争时期，根据地物资紧缺，军民自力更生，就地取材，采用下列方法生产化工产品，其中利用了氧化还原反应原理的是（　　） A.用石磨代替打浆机碾碎硝化棉 B.用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸 C.通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精 D.通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油 3.（2025·北京高考5题）下列反应中，体现还原性的是（　　） A.NH4HCO3加热分解有NH3生成 B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成 C.Mg（OH）2固体在NH4Cl溶液中溶解 D.（NH4）2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀 4.下列说法错误的是（　　） A.（2024·吉林高考）用过氧碳酸钠漂白衣物：利用的是Na2CO4具有强氧化性 B.（2024·河北高考）还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声，说明H2O具有还原性 C.（2024·贵州高考）向BaCl2溶液中先通入适量SO2，无明显现象，再加入稀硝酸，有白色沉淀生成，说明HNO3有强氧化性 D.（2024·江苏高考）向2 mL 0.1 mol·L－1的 Na2S溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡黄色沉淀，说明氧化性：Br2＞S 提示：完成课后作业　第一章　第4讲 答案 第4讲　氧化还原反应的基本概念和规律 考点一 必备知识 1.有元素的化合价 2.氧化　还原　还原　还原　还原　氧化　氧化　氧化 3.（1） MnO2　HCl　MnCl2　Cl2　（2）2 4.④　③　②　① 5.（1）Cl－　SO2　NO2　Mn2＋　Cr3＋　（2）Fe3＋　S　I2 （3）H2O　S　O2　还原　氧化 教材挖掘： （1）①→②是氢原子被添加进去，该过程发生的是还原反应，因此①是氧化剂，具有氧化性，则药剂A具有还原性。 （2）②→③过程发生氧化反应，若药剂B是H2O2，则B中元素化合价应该降低，因此其还原产物为H2O。 （3）①→②过程中断裂1 mol S—S，反应需消耗1 mol H2，则若有2 mol S—S断裂，则转移4 mol电子；通过①→②过程和②→③过程，某些蛋白质中S—S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位置来实现头发的定型。 易错辨析 　（1）×　（2）√　（3）× 关键能力 1.D　向K2CrO4溶液中加入硫酸酸化，溶液由黄色变为橙红色，发生的反应是2Cr＋2H＋Cr2＋H2O，与氧化还原反应无关，选D。 2.（1）－1价　（2）氧化　还原　还原　H2 （4）NA 解析：NaBH4与水的反应： 故反应中H2O是氧化剂，发生还原反应，NaBH4是还原剂，发生氧化反应，得到的氧化产物是H2。反应生成1 mol H2，转移1 mol电子，即NA个电子。 3.C　A项，在LiMn2O4中，Li为＋1价，O为－2价，设Mn的化合价为x，根据化合物中各元素化合价代数和为0，可得（＋1）＋2x＋4×（－2）＝0，解得x＝＋3.5价，错误；B项，锂电池放电时，锂元素化合价升高，LiMn2O4中Mn元素化合价降低，得到电子，发生还原反应，错误；C项，工业上利用一定比例的超细二氧化锰与氢氧化锂共热生成高纯度LiMn2O4、H2O和一种气体，反应的化学方程式为8MnO2＋4LiOH4LiMn2O4＋2H2O＋O2↑，在该反应中，O2是氧化产物，LiMn2O4是还原产物，理论上氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶4，正确；D项，若用碳酸锂代替氢氧化锂，反应为8MnO2＋2Li2CO34LiMn2O4＋2CO2↑＋O2↑，会产生两种气体，错误。 4.（1）氧　（2）KMnO4　（3）5∶2　（4）0.25 解析：过二硫酸钾中硫元素的化合价为＋6价，分子中存在一个过氧键（—O—O—），过氧键中氧元素的化合价为－1价；K2S2O8与MnSO4的反应中氧化产物是KMnO4，被还原的元素是－1价氧，反应中氧化剂（K2S2O8）与还原剂（MnSO4）的物质的量之比为5∶2；反应中消耗＝0.2 mol H2O时，转移电子的物质的量为0.2 mol×＝0.25 mol。 考点二 必备知识 1.（1）应用示例： ①Cl2＞Br2＞I2＞S　②Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋ （2）应用示例： ①Mg＞Zn＞Fe＞Cu　②S2－＞S＞I－＞Br－＞Cl－ （3）①I－　2I－＋Cl2I2＋2Cl－　②Fe3＋　2Fe3＋＋Fe3Fe2＋ 2.（1）S　SO2　（3）② Cl2　Cl2 易错辨析 　（1）×　（2）√　（3）×　（4）×　（5）× 关键能力 1.D　由题述反应可推断出氧化性强弱，氧化性：Mn＞Cl2＞Fe3＋，还原性： I－＞Fe2＋ ＞Cl－，A、B错误；Fe2＋既具有还原性，又具有氧化性，C错误；由题述反应可推断出氧化性强弱，氧化性：Mn＞Cl2＞Fe3＋＞ I2，故可推测出：Cl2＋2I－2Cl－＋I2反应可以进行，D正确。 2.D　Na2FeO4中铁元素化合价为＋6价，该物质具有强氧化性，能使细菌、病毒蛋白质氧化变性而失去其生理活性，因而具有消毒杀菌作用，A正确；同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，故湿法中氧化性：Fe＜ClO－，B正确；干法中Na2O2将FeSO4氧化为Na2FeO4，同时其本身被氧化产生O2，Na2O2得到电子被还原产生Na2O、Na2FeO4，因此Na2O2既是氧化剂又是还原剂，C正确；干法中Fe元素由＋2价升到＋6价，6个Na2O2 中有两个－1价O升到0价，共升高4×2＋2＝10价，故生成1 mol O2转移10 mol电子，D错误。 3.B　NaClO2中氯元素的化合价为＋3价，发生歧化反应时氯元素的化合价降低（如：－1价），同时氯元素的化合价升高（如：＋5价），B项符合题目要求；因NaClO的氧化性强于NaClO2，不符合以强制弱规律，C错误。 4.C　溶液褪色说明高锰酸钾被还原，证明H2O2具有还原性，A正确；产生黄色沉淀说明氢硫酸被氧化，证明H2O2具有氧化性，B正确；溶液中含有N和氢离子，相当于有硝酸，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，不能说明Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，不能证明氧化性：H2O2＞Fe3＋，C错误；木条复燃说明H2O2被氧化生成O2，证明氧化性：ClO－＞H2O2，D正确。 5.C　 A项，在（NH4）2S2O8中，存在过氧键（—O—O—），O为－1和－2价，N为－3价，H为＋1价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，可算出S为＋6价，错误；B项，②中紫红色→黄色，是因为Mn氧化FeSO4，反应的离子方程式为5Fe2＋＋Mn＋8H＋Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，氧化剂（Mn）与还原剂（Fe2＋）物质的量之比为1∶5，错误；C项，③中黄色→蓝色，是Fe3＋将I－氧化为I2，淀粉遇I2变蓝，淀粉作指示剂，正确；D项，④中蓝色→无色，是Na2SO3将I2还原为I－，根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，可得还原性：I－＜S，错误。 【真题演练】 1.A　联合制碱法发生的化学反应为NaCl＋NH3＋CO2＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，该过程未发生氧化还原反应，A符合题意；电解盐酸时HCl转化为H2、Cl2，发生氧化还原反应，B不符合题意；金属与O2两种单质反应生成化合物，发生氧化还原反应，C不符合题意；以N2和H2为原料合成NH3，发生氧化还原反应，D不符合题意。 2.B　碾碎硝化棉是物理变化，不涉及氧化还原反应，A项错误；硫黄（S）转化为硫酸（H2SO4）时，硫元素化合价由0升高为＋6，发生了氧化还原反应，B项正确；蒸馏法是利用沸点不同分离物质，不涉及氧化还原反应，C项错误；植物油水解生成甘油和高级脂肪酸盐，属于取代反应，不涉及氧化还原反应，D项错误。 3.B　A项，NH4HCO3分解生成NH3，未发生氧化还原反应；B项，中的N（－3价）与中的N（＋3价）反应生成N2（0价），被氧化，体现还原性；C项，Mg（OH）2溶解过程，无化合价变化，没有体现其还原性；D项，（NH4）2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应，未发生氧化还原。 4.B　过氧碳酸钠结构中的过氧键有较强的氧化性，可以漂白衣物，A项正确；铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，氢元素的化合价由＋1降低为0，发生还原反应，H2O作氧化剂，B项错误；加入稀硝酸，在水溶液中可将SO2氧化成S，故能生成BaSO4白色沉淀，C项正确；Na2S溶液与溴水发生反应：Na2S＋Br22NaBr＋S↓，故氧化性：Br2＞S，D项正确。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $