第4讲 氧化还原反应的应用(学用讲义)-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习学用Word（提升版）

该高中化学高考复习学案聚焦氧化还原反应应用核心考点，涵盖方程式配平、相关计算及新情境书写，以守恒原则为主线，通过标变价、列变化等步骤梳理配平方法，结合考向训练构建“基础-综合-应用”的知识层级，引导学生自主形成氧化还原反应的系统认知。 亮点在于自主诊断与情境化实践设计，如考向训练中设置缺项配平、工业流程方程式书写等任务，培养科学思维与科学探究素养。提供电子守恒计算流程、真题演练解析等工具，学生可通过错题归因自主提升，教师能依据学情精准指导，助力个性化复习与高效备考。

第4讲　氧化还原反应的应用 1.能利用化合价升降总数相等配平及书写氧化还原反应方程式。 2.能利用“得失电子守恒”法，进行氧化还原反应的相关计算。 3.能根据新情境提取有效信息书写化学方程式。 考点1　氧化还原反应方程式的书写及配平 1.氧化还原反应方程式配平的一般步骤 （1）标变价：写出反应物和生成物的化学式，标出反应前后变价元素的化合价。 ＋HO3（浓）O2↑＋O2↑＋H2O （2）列变化：标出反应前后元素化合价的变化值 （3）求总数：通过求最小公倍数使化合价升降总数相等。 （4）配系数：确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，观察法配平其他物质的化学计量数。 C＋4HNO3（浓）4NO2↑＋CO2↑＋2H2O （5）查守恒：检查电荷是否守恒，原子个数是否守恒，配平后，把箭头改成等号，标注反应条件。 C＋4HNO3（浓）4NO2↑＋CO2↑＋2H2O 2.氧化还原反应方程式配平的基本原则 【理解应用】 某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝（AlN）的反应体系中的物质有Al2O3、C、N2、CO。请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内，并配平。 　　＋　　＋　　　　AlN＋　　 考向1　氧化还原方程式的配平 1.NaNO2是一种食品添加剂，但它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为Mn＋N＋H＋Mn2＋＋N＋　　　　（未配平）。下列叙述正确的是（　　） A.Mn2＋的还原性强于N B.反应生成1 mol N需消耗0.4 mol Mn C.反应过程中溶液的酸性增强 D.横线上的微粒是OH－ 2.配平下列方程式。 （1）　　　KI＋　　　KIO3＋　　　H2SO4　　　I2＋　　　K2SO4＋　　　H2O （2）　　　I2＋　　　NaOH　　　NaI＋　　　NaIO3＋　　　H2O （3）　　　FexS＋　　　HCl　　　S＋　　　FeCl2＋　　　H2S （4）　　　C2H5OH＋　　　K2Cr2O7＋　　　H2SO4　　　K2SO4＋　　　Cr2（SO4）3＋　　　CH3COOH＋　　　H2O （5）将NaBiO3固体加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，得到紫色溶液（含无色的B）。配平该反应的离子方程式： 　NaBiO3＋　Mn2＋＋　　　　　Na＋＋　Bi3＋＋　Mn＋　　　　 缺项配平的方程式，一般需要补充添加的是H2O、H＋或OH－。具体操作步骤如下： 考向2　氧化还原方程式的书写 3.完成下列化学（或离子）方程式的书写。 （1）在稀硫酸中，Z（Cr）的最高价（＋6）含氧酸的钾盐（橙色）氧化过氧化氢，Z（Cr）被还原为＋3价，该反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时，清液（pH约为8）中S将NO2转化为N，其离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）Fe（OH）3与NaOH和NaClO的混合溶液作用，是一种制备理想的绿色水处理剂（Na2FeO4）的方法，写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4.一种从湿法炼锌产生的废渣（主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物）中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 　 已知过滤2后的溶液中主要含Co2＋、Zn2＋和Mn2＋，“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4。写出“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 考点2　氧化还原反应的相关计算 1.电子守恒法原理 氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数。 2.电子守恒法计算的流程 3.电子守恒在氧化还原反应计算中的应用 （1）直接计算反应物与产物或反应物与反应物之间的数量关系。 （2）对于多步连续的氧化还原反应则可根据“电子传递”，找出起始反应物与最终生成物之间的关系进行计算，忽略反应过程。 （3）以电子守恒为核心，建立起“等价代换”，找出有关物质之间的关系进行计算等。 1.（2025·山东菏泽模拟）已知PbO2受热分解为Pb的＋4价和＋2价的混合氧化物（＋4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2）。1 mol PbO2受热分解得到固体和a mol氧气，固体与足量的浓盐酸反应得氯气b mol，若a∶b为3∶2，则分解所得固体的成分及物质的量之比可能是（　　） ①PbO2、PbO；1∶2　②PbO2、Pb3O4；1∶3 ③Pb3O4、PbO；1∶1　④PbO2、Pb3O4、PbO；1∶1∶4 A.③④　　B.②③ C.①②　　D.①④ 2.足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（　　） A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL 3.取1 mL废水置于20 mL磷酸介质中，加入HClO4，将溶液中的Mn2＋氧化为Mn3＋，用c mol·L－1 （NH4）2Fe（SO4）2溶液进行滴定，达到滴定终点时，滴定管刻度由V0 mL变为V1 mL，废水中锰的含量为　　　　g·mL－1。 4.在P＋CuSO4＋H2OCu3P＋H3PO4＋H2SO4（未配平）反应中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为　　　mol。生成1 mol Cu3P时，参加反应的P的物质的量为　　　mol。 1.（2025·黑吉辽蒙高考14题）一定条件下，“Br－S－[Fe（CN）6]4－－H＋”4种原料按固定流速不断注入连续流动反应器中，体系pH-t振荡图像及涉及反应如下。其中AB段发生反应①～④，①②为快速反应。下列说法错误的是（　　） ① S＋H＋HS ② HS＋H＋H2SO3 ③ 3HS＋Br3S＋Br－＋3H＋ ④ H2SO3＋Br ⑤ Br＋6H＋＋6[Fe（CN）6]4－Br－＋＋3H2O A.原料中c（H＋）不影响振幅和周期 B.反应④：3H2SO3＋Br3S＋Br－＋6H＋ C.反应①～④中，H＋对S的氧化起催化作用 D.利用pH响应变色材料，可将pH振荡可视化 2.（2025·安徽高考15题节选）某含锶（Sr）废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等，一种提取该废渣中锶的流程如图所示。 已知25 ℃时，Ksp（SrSO4）＝10－6.46，Ksp（BaSO4）＝10－9.97。 （1）“浸出液”中主要的金属离子有Sr2＋、　　　　（填离子符号）。 （2）“盐浸”中SrSO4转化反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 3.（2025·北京高考18题节选）利用工业废气中的H2S制备焦亚硫酸钠（Na2S2O5）的一种流程示意图如下。 已知： 物质 H2CO3 H2SO3 Ka（25 ℃） Ka1＝4.5×10－7、 Ka2＝4.7×10－11 Ka1＝1.4×10－2、 Ka2＝6.0×10－8 Ⅰ.在多级串联反应釜中，Na2CO3悬浊液与持续通入的SO2进行如下反应： 第一步：2Na2CO3＋SO2＋H2ONa2SO3＋2NaHCO3 第二步：NaHCO3＋SO2NaHSO3＋CO2 Na2SO3＋SO2＋H2O2NaHSO3 Ⅱ.当反应釜中溶液pH达到3.8～4.1时，形成的NaHSO3悬浊液转化为Na2S2O5固体。 （1）Ⅱ中生成Na2S2O5的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）配碱槽中，母液和过量Na2CO3配制反应液，发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是　　　　，需除去。 4.（2025·河南高考15题节选）一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh（铑）、Pt，含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质，但夹杂少量Rh2O3和RhCl3，则“高温还原”中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）“活化还原”中，SnCl2必须过量，其与Rh（Ⅲ）反应可生成[Rh（SnCl3）5]4－，提升了Rh的还原速率，该配离子中Rh的化合价为　　　　；反应中同时生成[SnCl6]2－，Rh（Ⅲ）以[RhCl6]3－计，则理论上SnCl2和Rh（Ⅲ）反应的物质的量之比为　　　　。 热点题型3　情境型化学（离子）方程式的书写 　新情境下化学（离子）方程式的书写一般会出现在非选择题部分的化工流程或实验大题中，试题一般提供反应的相关信息，需要学生结合所学知识进行书写。突破这类方程式的书写，关键是能够找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，再抓住反应本质“得失电子守恒”，利用氧化还原反应配平的方法和技巧，即可顺利解决。解答此类问题的思路如下： 1.钒性能优良，用途广泛，有金属“维生素”之称。 （1）将废钒催化剂（主要成分为V2O5）与稀硫酸、K2SO3溶液混合，充分反应后生成VO2＋，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。 （2）向（1）中反应后所得溶液中加入KClO3溶液，可将VO2＋转化为V，写出该转化的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）V2O5在碳高温还原时，在氮气氛围下氮化还原制备VN，还生成一种具有还原性的气体，则该反应的化学方程式可表示为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.（2026·云南永胜一中模拟）Na2S2O3可用于照相业作定影剂等，它又名“大苏打”“海波”，易溶于水，难溶于乙醇，水溶液呈微弱的碱性，遇强酸发生剧烈反应。 实验室可通过Na2S、Na2CO3和SO2共同反应来制备，装置如图所示。 （1）B装置中固体为亚硫酸钠，写出该装置中反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）装置D中生成Na2S2O3的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 3.从铅银渣（含Pb、Ag、Cu等金属元素）中提取银的流程如下： 已知：PbSO4难溶于水；Ag＋可以和S形成[Ag（SO3）2]3－。 （1）“酸浸”时，使用H2SO4、NaCl和NaNO3的混合液作为浸出剂。固体B含有　　　　。 （2）用氨水和水合肼（N2H4·H2O）进行“络合浸出”和“还原析银”。 ①氨水“络合浸出”的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②将水合肼“还原析银”反应的离子方程式补充完整。 　　　　＋N2H4·H2ON2↑＋H2O＋　　　　＋　　　　＋NH3↑ （3）用Na2SO3和甲醛进行“络合浸出”和“还原析银”。写出pH＝14时甲醛“还原析银”的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4.根据要求完成下列化学（离子）方程式。 （1）（2024·江苏高考16题节选）在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量0.5 mol·L－1盐酸后静置，充分反应得到Ag。铁将AgCl转化为单质Ag的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）（2024·江苏高考16题节选）纳米Ag表面能产生Ag＋杀死细菌（如图所示），其抗菌性能受溶解氧浓度影响。 纳米Ag溶解产生Ag＋的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）（2024·浙江1月选考18题节选）酸性条件下，固体NaBiO3（微溶于水，其还原产物为无色的Bi3＋）可氧化Mn2＋为Mn，写出Mn2＋转化为Mn的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：完成课后作业　第一章　第4讲 答案 第4讲　氧化还原反应的应用 考点1 必备知识 2.理解应用：Al2O3　3C　N2　2　3CO 关键能力 1.B　该反应中，Mn元素由＋7价降低为＋2价，N元素由＋3价升高为＋5价，配平可得：2Mn＋5N＋6H＋2Mn2＋＋5N＋3H2O。N为还原剂，Mn2＋为还原产物，则Mn2＋的还原性弱于N，A错误；由得失电子守恒可知，生成1 mol N需消耗0.4 mol Mn，B正确；反应过程中消耗H＋，溶液酸性减弱，C错误；横线上的微粒应是H2O，D错误。 2.（1）5　1　3　3　3　3 （2）3　6　5　1　3 （3）1　2x　（1－x）　x　x （4）3　2　8　2　2　3　11 （5）5　2　14　H＋　5　5　2　 7　H2O 3.（1）Cr2＋3H2O2＋8H＋2Cr3＋＋3O2↑＋7H2O （2）S＋2NO2＋2OH－S＋2N＋H2O （3）2Fe（OH）3＋4NaOH＋3NaClO2Na2FeO4＋3NaCl＋5H2O 4.3Co2＋＋Mn＋7H2O3Co（OH）3↓＋MnO2↓＋5H＋　3Mn2＋＋2Mn＋2H2O5MnO2↓＋4H＋ 考点2 关键能力 1.A　PbO2受热分解得到氧气和铅的氧化物的混合物（Pb为＋4、＋2价），铅的氧化物的混合物再与浓盐酸作用，＋4价Pb被还原为＋2价，Cl－被氧化为Cl2，此时得到的溶液为PbCl2溶液，根据化合价变化可知，1 mol PbO2在上述转化过程中共转移2 mol e－，设该过程得到O2的物质的量为a＝3x mol，则Cl2的物质的量为b＝2x mol，利用得失电子守恒可得：3x×4＋2x×2＝2，解得x＝0.125，故知1 mol PbO2在受热分解过程中产生0.375 mol O2，利用原子守恒可知受热后的剩余固体中n（Pb）∶n（O）＝4∶5，结合选项可知只有③、④满足n（Pb）∶n（O）＝4∶5。 2.A　由题意可知，Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等，即n（Cu）＝2n（O2）＝＝0.15 mol。根据质量守恒及NaOH和Cu（NO3）2的反应可得关系式：n（NaOH）＝2n[Cu（NO3）2]＝2n（Cu）＝0.3 mol，则V（NaOH）＝＝0.06 L＝60 mL。 3.55c（V1－V0）×10－3 解析：滴定时发生反应Fe2＋＋Mn3＋Fe3＋＋Mn2＋，所以n（Mn）＝n（Mn3＋）＝n（Fe2＋）＝c（V1－V0）×10－3 mol，所取废水为1 mL，所以废水中锰的含量为55c（V1－V0）×10－3 g·mL－1。 4.1.5　2.2 解析：设7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为x，生成1 mol Cu3P时，被氧化的P的物质的量为y；根据得失电子守恒：7.5 mol×（2－1）＝x×（5－0），解得x＝1.5 mol；1 mol×3×（2－1）＋1 mol×[0－（－3）]＝y×（5－0），解得y＝1.2 mol，所以生成1 mol Cu3P时，参加反应的P的物质的量为1.2 mol＋1 mol＝2.2 mol。 【真题演练】 1.A　根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒，结合反应④的反应物为H2SO3和Br可知，反应④的离子方程式为3H2SO3＋Br3S＋Br－＋6H＋。AB段发生反应①～④，则BC段发生反应⑤，结合反应方程式可知，反应③④生成H＋，反应⑤消耗H＋，故原料中的c（H＋）变化将导致反应速率变化，会影响周期，A错误；由上述分析可知，B正确；反应①～④中H＋先消耗，后生成，故在反应①～④的整体反应中，H＋对S被氧化为S起到了催化作用，C正确；不同的pH可使pH响应变色材料呈现不同的颜色，从而实现pH振荡可视化，D正确。 2.（1）Ca2＋、Mg2＋　（2）SrSO4（s）＋Ba2＋（aq）BaSO4（s）＋Sr2＋（aq） 解析：（1）由分析可知，碳酸盐均能溶于盐酸，“浸出液”中主要的金属离子有Sr2＋、Ca2＋、Mg2＋。（2）由分析可知，“盐浸”中发生沉淀的转化，离子方程式：SrSO4（s）＋Ba2＋（aq）BaSO4（s）＋Sr2＋（aq）。 3.（1）2NaHSO3Na2S2O5＋H2O　 （2）NaHSO3＋Na2CO3NaHCO3＋Na2SO3　 （3）S 解析：（1）NaHSO3悬浊液转化为Na2S2O5固体，根据元素守恒，还有水生成，化学方程式：2NaHSO3Na2S2O5＋H2O；（2）根据多级串联反应釜中的化学方程式可知，除了生成的焦亚硫酸钠外，母液中有NaHSO3剩余，又因为Ka2（H2SO3）＞Ka2（H2CO3），NaHSO3与过量Na2CO3发生反应的化学方程式为NaHSO3＋Na2CO3NaHCO3＋Na2SO3；（3）在燃烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气，氧气能氧化Na2SO3或NaHSO3，生成硫酸钠，所以多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是，需除去。 4.（1）Rh2O3＋3H22Rh＋3H2O、2RhCl3＋3H22Rh＋6HCl　（2）＋1　6∶1 解析：（1）“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后含有的少量的Rh2O3和RhCl3被氢气还原为Rh，故“高温还原”中发生反应的化学方程式为Rh2O3＋3H22Rh＋3H2O和2RhCl3＋3H22Rh＋6HCl。（2）[Rh（SnCl3）5]4－带4个单位负电荷，Sn为＋2价，则Rh为＋1价。“活化还原”过程中，Rh（Ⅲ）以[RhCl6]3－计，被还原为Rh（Ⅰ），SnCl2被氧化为[SnCl6]2－，同时SnCl2与Cl－结合形成[SnCl3]－，每形成1个[Rh（SnCl3）5]4－需要5个SnCl2，结合原子守恒及得失电子守恒可知，理论上SnCl2和[RhCl6]3－反应的物质的量之比为6∶1。 7 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $