04 第4讲 氧化还原反应的基本概念和规律-（学生用书）【高考快车道】2027年高考化学大一轮总复习

该高中化学高考复习学案系统梳理了氧化还原反应的核心考点，涵盖基本概念（本质、特征、氧化剂还原剂等）和基本规律（强弱、先后、歧化归中规律），按“概念认知-规律应用”层次构建知识网络，通过对点自测和问题链设计引导学生自主梳理联系，形成完整知识体系。 亮点在于自主诊断与分层训练结合，开篇设置6道对点自测题帮助学生定位薄弱点，题组按概念理解、电子转移分析等分类设计，培养科学思维和证据推理能力。链接教材模型与高考真题，助力学生从真实情境中深化理解，教师可通过学生答题情况精准指导，提升复习实效。

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“得到”或“失去”。  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.[2025·山东卷] 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·湖北黄冈模拟] 下列关于氧化还原反应的说法正确的是 (　) A.银针验毒的原理为4Ag+2H2S+O22H2O+2X,X为还原产物 B.浓盐酸和MnO2制氯气的反应中,参与反应的HCl中体现酸性和氧化性各占一半 C.维生素C可以防止亚铁离子转化成三价铁离子,主要原因是维生素C具有较强的还原性 D.NO2与水反应,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1 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.将SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个化学反应: SO2+2Fe3++2H2OS+2Fe2++4H+;Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O 下列有关说法不正确的是 (　) A.还原性:SO2>Fe2+>Cr3+ B.氧化性:Cr2>Fe3+>S C.Cr2能将Na2SO3氧化成Na2SO4 D.两个反应中Fe2(SO4)3均作还原剂 2.[2025·湖北百校大联考] 化学上常用标准电极电势Eθ(氧化型/还原型)比较物质的氧化能力。Eθ值越高,氧化型物质的氧化能力越强,Eθ值越低,还原型物质的还原能力越强。Eθ值与体系的pH有关。根据表格信息,判断下列说法错误的是 (　) 氧化型/还原型物质 PbO2/PbSO4 Mn/Mn2+ Fe3+/Fe2+ Cl2/Cl- V/VO2+ Br/Br- Eθ(酸性条件中)/ V 1.685 1.51 0.77 1.36 0.991 1.423 A.实验室可用KBrO3与浓盐酸反应制备Cl2 B.酸性条件中,氧化性强弱顺序为Mn>Cl2>V>Fe3+ C.已知Eθ[Fe(OH)3/Fe(OH)2]<0.77 V,则Fe(OH)2的还原性弱于Fe2+的还原性 D.向硫酸酸化的FeSO4溶液中加入(VO2)2SO4,充分反应后滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红 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.向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量Cl2,溶液中各种离子的物质的量变化如图所示(忽略溶液体积变化)。下列有关说法不正确的是 (　) A.线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况 B.原混合溶液中c(FeBr2)=6 mol·L-1 C.当通入2 mol Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl22Fe3++I2+4Cl- D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3 教材模型人教·必修第一册·第一章第三节 　　目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器(如图)。在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2。 (1)请写出上述反应的化学方程式。 (2)请分析上述反应是否为氧化还原反应。如果是,请指出反应中的氧化剂和还原剂。 (3)催化转化器中发生的反应对减少汽车尾气污染有什么作用?请查阅资料,了解氧化还原反应在生产和生活中应用的其他具体事例,与同学讨论你对氧化还原反应价值的认知。 (1)汽车尾气中的CO和NO在催化剂作用下可以发生氧化还原反应生成无毒的CO2和N2,发生的反应为2NO+2CO2CO2+N2,其中NO是氧化剂,CO是还原剂。 (2)催化转化器中发生的反应可以减少汽车尾气中污染性气体的排放,从而减少或消除汽车尾气对大气的污染。 (3)氧化还原反应在生产和生活中的应用:如汽车尾气的处理、从矿石中冶炼金属、许多化工产品的制备(如合成氨、合成硝酸、制硫酸、电解法制烧碱等)、农业生产中绿色植物的光合作用和呼吸作用、现在大量使用的电池(如干电池、燃料电池、蓄电池等)。 链接高考　　　　　　　　　　　　 [2024·浙江卷] 汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,下列说法不正确的是(NA为阿伏伽德罗常数的值) (　) A.生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA B.催化剂降低NO与CO反应的活化能 C.NO是氧化剂,CO是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物 经典真题·明考向 　　　　　　　　　　　　　　　 1.[2025·重庆卷] 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 2.[2025·北京卷] 下列反应中,体现N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 3.[2025·山东卷] 用肼(N2H4)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量CuSO4,反应原理如图所示。下列说法正确的是 (　) A.N2是还原反应的产物 B.还原性:N2H4<Fe2+ C.处理后溶液的pH增大 D.图示反应过程中起催化作用的是Cu2+ 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(电子得失或共用电子对偏移)　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,错误。 (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,错误。 ● 提升关键能力 题组一 1.A　[解析] 联合制碱法主要为复分解反应,其中N、H等元素化合价未改变,A符合题意;戴维电解盐酸的反应为2HClH2↑+Cl2↑,H元素化合价从+1价降低到0价,Cl元素化合价从-1价升高到0价,涉及氧化还原反应,B不符合题意;金属和O2反应时,金属元素化合价升高,O元素化合价从0价降低到-2价,涉及氧化还原反应,C不符合题意;合成氨反应中,N元素化合价从0价降低到-3价,H元素化合价从0价升高到+1价,涉及氧化还原反应,D不符合题意。 2.C　[解析] 根据原子守恒,X的化学式为Ag2S, Ag→Ag2S中Ag失电子,故Ag2S为氧化产物,A错误;浓盐酸和MnO2制Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,该反应中4 mol HCl参加反应,参与反应的HCl中体现酸性和还原性各占一半,B错误;维生素C具有较强的还原性,可以防止Fe2+转化成Fe3+,C正确; 3NO2+H2O2HNO3+NO中N元素的化合价由+4价变为+5价和+2价,则生成HNO3的NO2是还原剂,生成NO的NO2是氧化剂,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2,D错误。 题组二 3.D　[解析] 钠和Cl2反应,钠失去电子,Cl2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CO2中的碳元素由+4价降低到+2价,单质碳中碳元素由0价升高到+2价,双线桥应为,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.D　[解析] 由第一个反应知,氧化性:Fe3+>S,还原性:SO2>Fe2+;由第二个反应知,氧化性:Cr2>Fe3+,还原性: Fe2+>Cr3+;综合两个反应可得还原性强弱顺序为SO2>Fe2+>Cr3+,A正确。氧化性强弱顺序为Cr2>Fe3+>S,B正确。由于氧化性强弱顺序中Cr2>S,Cr2能将Na2SO3氧化成Na2SO4,C正确。在第一个反应中,Fe2(SO4)3是反应物,其中铁元素化合价降低,Fe2(SO4)3作氧化剂;在第二个反应中,Fe3+是生成物,是由Fe2+被氧化而得,Fe3+作氧化产物,D不正确。 2.C　[解析] 根据题干信息及表格数据可知,Br氧化性强于Cl2,即实验室可用KBrO3与浓盐酸反应制备Cl2, A正确;根据题干信息,Eθ值越高,氧化型物质的氧化能力越强,则氧化性强弱顺序为Mn>Cl2>V>Fe3+,B正确; Eθ值越低,还原型物质的还原能力越强,Eθ[Fe(OH)3/Fe(OH)2]<0.77 V,说明Fe(OH)2的还原性强于Fe2+的还原性,C错误;根据表格数据知,V可将Fe2+氧化为Fe3+,反应后滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红,D正确。 题组二 3.A　[解析] FeCl3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+,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] 根据还原性:Br-<Fe2+<I-,线段AB代表I-物质的量的变化情况,线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况,线段DE代表Br-物质的量的变化情况,A正确;溶液体积未知,无法计算浓度,B错误;当通入2 mol Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl22Fe3++I2+4Cl-,C正确;根据三段消耗Cl2的量知,原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3,D正确。 教考衔接1 【链接高考】 D　[解析] NO中N元素化合价从+2价变为0价,化合价降低,1个NO得2个电子,作氧化剂,发生还原反应,CO中C元素化合价从+2价变为+4价,化合价升高,1个CO失去2个电子,作还原剂,发生氧化反应,C正确;根据分析,生成1 mol CO2转移2NA个电子,A正确;催化剂通过降低活化能,提高反应速率,B正确;根据分析,N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误。 经典真题·明考向 1.B　[解析] 石磨碾碎硝化棉是物理粉碎过程,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,A错误;硫黄(S)转化为硫酸(H2SO4)时,硫元素的化合价从0升至+6,发生氧化反应,涉及氧化还原反应,B正确;蒸馏法分离酒精利用物质沸点差异,是物理过程,无新物质生成,不涉及氧化还原反应,C错误;植物油在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸盐,属于水解反应,无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,D错误。 2.B　[解析] NH4HCO3分解生成NH3,没有元素化合价变化,未发生氧化还原反应,A不符合题意;N与N反应生成N2,氮元素由N中的-3价变为0价,N被氧化,体现还原性,B符合题意;水溶液中,铵根离子可以结合氢氧化镁电离出的氢氧根离子,使沉淀溶解平衡向正反应方向移动,该过程无元素化合价变化,没有发生氧化还原反应,C不符合题意;(NH4)2SO4与BaCl2生成沉淀的反应没有元素化合价变化,属于复分解反应,D不符合题意。 3.C　[解析] 由反应原理图可知,N2H4中N元素化合价从-2价升高到N2中的0价,发生氧化反应,N2是氧化产物,A错误;由图可知,反应的总化学方程式为N2H4+2Fe3O4+12H+6Fe2++N2↑+8H2O,N2H4将Fe3O4还原为亚铁离子,N2H4是还原剂,亚铁离子是还原产物,根据还原性:还原剂>还原产物,所以还原性:N2H4>Fe2+,B错误;总反应消耗H+,溶液中氢离子浓度减小,根据pH=-lg c(H+),则处理后溶液的pH增大,C正确;由图可知,[Cu(N2H4)2]2+起催化作用,D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $