第04讲 氧化还原反应的基本概念和规律(复习讲义)(北京专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-06-27
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2份
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64页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 氧化还原反应 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.60 MB |
| 发布时间 | 2026-06-27 |
| 更新时间 | 2026-06-27 |
| 作者 | 数理化精进工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58526854.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦氧化还原反应核心考点,涵盖基本概念、氧化性还原性强弱比较及价态、强弱、先后、守恒规律应用,按命题透视、思维建模、考点精讲、真题溯源逻辑架构知识体系,通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节帮助学生突破难点,体现复习教学的系统性和针对性。
讲义以真实情境为载体,融合科学思维与科学探究,如用双线桥法分析电子转移培养证据推理能力,通过守恒规律解决工业流程计算问题。设置分层练习与解题妙招,助力学生快速掌握“升失氧、降得还”等核心方法,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供高效指导。
内容正文:
第04讲 氧化还原反应的基本概念和规律
内容导航
(
01
) (
命题透视·考情前瞻
) (
对标素养,研判高考命题趋势
)
(
0
2
) (
思维建模·脉络梳理
) (
搭建知识框架,构建系统思维
)
(
0
3
) (
考点精讲·靶向突破
) (
拆解核心考点,归纳解题范式
)
(
考点一
氧化还原反应概念及其表示方法
知识解构
知识点1
从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应
∣
知识点2
从元素价态和物质结构的角度认识氧化剂和还原剂
考向破译
考向1
考查
氧化还原反应
的判断
∣
考向
2
考查氧化还原反应的相关概念辨析
考
向
3
考查氧化还原反应中电子转移的表示∣
解题妙招1
氧化还原反应相关概念辨析
解题妙招2
转移电子数的计算方法
考点二
氧化性、还原性强弱的比较
知识解构
知识点1 氧化性、还原性的概念
∣
知识点2 氧化性、还原性强弱的比较
考向破译
考向1
考查
氧化性、还原性强弱比较
∣
考向2
考查
氧化性、还原性
的应用
解题妙招1 氧化性、还原性强弱比较
解题妙招2
判断氧化还原反应能否发生的思路
考点
三
氧化还原反应的基本规律及应用
知识解构
知识点1 价态规律
及其应用
∣
知识点2 强弱规律
及其应用
知识点
3
先后规律
及其应用
∣
知识点
4
守恒规律
及其应用
考向破译
考向1
考查氧化还原反应规律的应用
∣
考向2
考查
氧化还原先后规律及应用
解题妙招1 氧化还原反应规律如何应用
)
(
0
4
) (
真题溯源·考向感知
) (
溯源真题逻辑,感知高考考向
)
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理--五年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
2023年
2022年
氧化还原反应的基本概念
T1,3分
T5,3分
T12,3分
T19,14分
氧化还原
反应规律
T16(3),11分
T18,14分
T19,14分
T6,3分
T19,14分
T6,3分
T12,3分
T19,14分
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:(1) 素材常结合工业冶炼、尾气处理、电池电极、环境水处理、古籍化学、新型材料制备等真实生产生活情境,脱离单纯理论默写,依托工艺流程、实验探究、电化学装置创设问题,在电子转移、价态分析中落实变化观念、证据推理核心素养。(2) 围绕三大核心板块命题 ①基本概念:氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物判断,双线桥电子转移标注; ②强弱规律:氧化性、还原性强弱比较,判断反应能否自发进行; ③价态守恒规律:电子守恒配平方程式、定量计算,歧化/归中/先后反应规律应用; 高频陷阱:价态强弱误区、得失电子数目与难易混淆、环境酸碱性改变产物、多种还原剂、氧化剂反应先后顺序陷阱。(3) 极少单独设置大题,多作为选择题独立选项、工业流程填空、实验计算、电化学方程式书写的关键设问;侧重价态判断、电子转移数目计算、强弱排序、方程式配平、产物合理性判断,考查对电子转移本质、价态变化规律的深度理解与规范表达。
►复习目标:
1.理清氧化还原整套基础逻辑,牢记 “升失氧、降得还” 对应关系,能精准区分氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,规范使用双线桥标注化合价升降、电子转移总数。
2.熟练掌握氧化还原五大核心规律(电子守恒、强弱、价态、归中歧化、先后规律),能利用规律比较氧化性、还原性强弱,判断反应能否自发发生、多组分体系反应先后顺序。
3.熟练运用电子守恒法配平各类氧化还原方程式,能结合电子守恒开展定量计算;熟记常见氧化剂、还原剂在酸/碱/中性条件下的还原/氧化产物,规避产物判断错误。
4.结合工业流程、电化学、实验探究情境,根据试剂用量、环境酸碱性、反应物配比分析变价元素产物,准确书写离子、化学方程式,规避电子数目算错、价态判断错误、反应先后颠倒、漏写介质离子等失分点。
5.辨析高频易错结论:价态高低仅判断有无氧化、还原性、不能直接比较强弱;金属阳离子、非金属阴离子价态多样性带来的双重性质,区分得失电子难易与转移电子数量的不同概念。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 氧化还原反应概念及其表示方法
知●识●解●构
知识点1 从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应
1. 反应本质
氧化还原反应的本质:反应过程中发生电子转移,分为两种情况:
(1) 电子得失:离子化合物形成(金属+非金属)
如2Na + Cl22NaCl,Na原子完全失去电子,Cl原子完全得到电子。
(2) 共用电子对偏移:共价化合物(非金属+非金属)
如H2 + Cl22HCl,无电子完全得失,共用电子对偏向Cl、偏离H,等效电子转移。
2. 反应特征(判断依据)
有化合价升降 → 氧化还原反应
所有元素化合价均不变 → 非氧化还原反应(如复分解反应)
3. 氧化还原反应的相关概念之间的关系(核心口诀:升失氧,降得还;剂相反)
(1)氧化反应(失电子过程)
某元素失去电子(电子对偏离) → 化合价升高 → 该元素被氧化,发生氧化反应
含该元素的反应物 → 还原剂,具有还原性,反应生成氧化产物
(2)还原反应(得电子过程)
某元素得到电子(电子对偏向) → 化合价降低 → 该元素被还原,发生还原反应
含该元素的反应物 → 氧化剂,具有氧化性,反应生成还原产物
举例:Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
Fe:0 → +2,化合价升高,失 2e⁻,被氧化,Fe 是还原剂,Fe2+是氧化产物
Cu:+2 → 0,化合价降低,得 2e⁻,被还原,Cu2+是氧化剂,Cu 是还原产物
得分速记
分析电子转移数目的关键——标出元素化合价
1.基本方法: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。
2.熟记常见元素的化合价:一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;说变价也不难,二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;铜汞二价最常见。
3.明确一些特殊物质中元素的化合价:
CuFeS2:、、;K2FeO4:;Li2NH、LiNH2、AlN:;Na2S2O3:;
MO:;C2O:;HCN:、;CuH:、;FeO:;Si3N4:、。
4. 电子转移的表示方法
请分别用单线桥法和双线桥法表示Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:
(1)双线桥法:①标变价 ②画箭头(反应物指向生成物) ③算数目 ④说变化。如铜和稀硝酸反应:
得分速记
1.箭头指向反应前后有元素化合价变化的同种元素的原子,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。
3.失去电子的总数等于得到电子的总数。
(2)单线桥法:①标变价 ②画箭头(由失电子原子指向得电子原子) ③算数目(线桥上只标电子转移的总数目,不标“得”“失”字样),如铜和稀硝酸反应:
得分速记
1.箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。
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。
5. 反应类型与氧化还原的关系
(1)复分解反应:离子交换,无电子转移,化合价不变,一定不是氧化还原;
(2)置换反应:单质与化合物生成新单质,必有化合价变化,一定是氧化还原;
(3)化合、分解反应:不一定;有单质参与、生成才属于氧化还原;
(4)歧化反应:同一种元素化合价既升又降,同一物质既作氧化剂又作还原剂
例:Cl2 + H2O = HCl + HClO,Cl元素0价一部分降到-1,一部分升到+1;
(5)归中反应:同一元素高低价态反应生成中间价态。
得分速记
1.有单质参与的化合反应是氧化还原反应。
2.有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
3.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。
4.所有的置换反应都是氧化还原反应。
5.所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
知识点2 从元素价态和物质结构的角度认识氧化剂和还原剂
1. 元素化合价判断物质的氧化、还原性(核心考点)
(1)元素处于最高价态:只能得电子,只作氧化剂
①原理:化合价已经升到最高,无法再失去电子升价,只能夺取电子降价。
②特征:只有氧化性,无还原性。
举例:
:(高锰酸根)、Mn2O7,强氧化剂;
:H2SO4浓、,浓硫酸强氧化性;
:(酸性条件下强氧化性);
:Fe3+,可被还原为Fe2+、Fe。
(2)元素处于最低价态:只能失电子,只作还原剂
①原理:化合价降到最低,不能再得电子降价,只能失去电子升价。
②特征:只有还原性,无氧化性。
举例:
:Cl-(浓盐酸可被强氧化剂氧化为Cl2);
:H2S、S2-,易被氧化S、SO2;
金属单质(金属无负价,单质为最低价),只作还原剂;
:I-,还原性较强。
(3)元素处于中间价态:既能得电子、又能失电子,既可作氧化剂又可作还原剂
①原理:价态可升可降,遇强还原剂显氧化性,遇强氧化剂显还原性。
举例:
: 遇H2S(强还原剂):SO2降价→氧化剂;
遇氯水、酸性KMnO4(强氧化剂):SO2升价→还原剂;
单质硫、、、 均为中间价,两性。
价态速记口诀:高价氧化,低价还原,中间价态两边转
2. 物质微观结构解释氧化性、还原性强弱
价态只是宏观规律,结构决定得失电子难易,解释为什么同种价态物质氧化性差异巨大。
(1)金属单质(还原剂):金属最外层电子少,易失电子;原子半径越大、最外层电子越少,失电子越容易,还原性越强。
例:还原性Na>Mg>Al
原子半径大,最外层1个电子,极易失去,还原性远强于 Al。
(2)非金属单质(多为氧化剂):最外层电子接近8电子稳定结构,易得电子;原子半径越小,吸引电子能力越强,氧化性越强。
例:氧化性F2>Cl2>Br2>I2
F原子半径极小,核电荷吸引力强,得电子能力最强,最强非金属氧化剂。
(3)简单离子对比
阳离子(金属高价离子):缺电子,易得电子,有氧化性;Fe3+外层电子排布不如Fe2+稳定,更容易得电子,氧化性:Fe3+>Fe2+;
阴离子(非金属最低价):最外层满 8 电子,易失去外层电子,具有还原性;半径越大,电子束缚越弱,还原性:I->Br->Cl->F-。
得分速记
1.O2、O3在水溶液中的还原产物,其中酸性条件下是H2O,中性、碱性条件下是OH-;而当还原产物为固态时是O2-或O。
2.浓硝酸的还原产物是NO2,稀HNO3的还原产物是NO。
3.根据化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性,但不能判断氧化性或还原性的强弱。元素处于最高价态时只有氧化性,但不一定有强氧化性,如Na+、SO;同理,元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。
4.非金属阴离子不一定只具有还原性,如O既有氧化性又有还原性。金属阳离子不一定只具有氧化性,如Fe2+既有还原性又有氧化性。
考●向●破●译
考向1 考查氧化还原反应的判断
例1(2026·北京大兴·三模)下列气体的验证方法涉及氧化还原反应的是
A.氯气—湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 B.二氧化硫—品红溶液褪色
C.氨气—湿润的红色石蕊试纸变蓝 D.二氧化碳—澄清石灰水变浑浊
【答案】A
【详解】A.氯气与湿润试纸中的KI发生反应生成碘单质和氯化钾,Cl、I元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,A符合题意;
B.二氧化硫使品红褪色是因为二氧化硫与品红结合生成无色不稳定化合物,无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.氨气使湿润红色石蕊试纸变蓝是因为氨气与水反应生成弱碱一水合氨,溶液显碱性,无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的反应生成碳酸钙沉淀和水,无元素化合价变化,属于复分解反应,不涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选A。
【变式1·变载体】(2026·北京顺义·二模)下列变化中,气体仅发生氧化反应的是
A.一氧化碳与氧化铁反应冶炼铁
B.二氧化碳与过氧化钠反应制氧气
C.氯气与氢氧化钠溶液反应制漂白液
D.水蒸气与碳反应生成水煤气(、)
【答案】A
【详解】A.一氧化碳中碳元素化合价为+2,反应后转化为中+4价碳,化合价升高,失电子发生氧化反应,A符合题意;
B.二氧化碳与过氧化钠反应时,二氧化碳中碳、氧元素化合价均未发生变化,气体既不发生氧化反应也不发生还原反应,B不符合题意;
C.氯气与氢氧化钠反应时,部分Cl化合价从0价升高到+1价(发生氧化反应),部分Cl化合价从0价降低到-1价(发生还原反应),气体既发生氧化反应又发生还原反应,C不符合题意;
D.水蒸气与碳反应时,水中氢元素化合价从+1价降低到0价,得电子发生还原反应,D不符合题意。
【变式2】(2026·北京西城·一模)下列物质的应用中,利用了氧化还原反应的是
A.以S为原料制备 B.用小苏打烘焙糕点
C.用食醋去除水壶中的水垢 D.用纤维素制取纤维素乙酸酯
【答案】A
【详解】A.以S单质为原料制备的过程中,S元素化合价从0价升高到+6价,存在元素化合价升降,利用了氧化还原反应,A正确;
B.小苏打烘焙糕点利用的是受热分解的性质,反应中各元素化合价均无变化,属于非氧化还原反应,B错误;
C.食醋除水垢是醋酸与水垢中的、发生复分解反应,无元素化合价升降,不属于氧化还原反应,C错误;
D.用纤维素制取纤维素乙酸酯属于酯化(取代)反应,反应中无元素化合价升降,不属于氧化还原反应,D错误;
答案选A。
【变式3·变载体】(2025·北京西城·二模)下列变化过程与氧化还原反应无关的是
A.推动盛有的密闭针筒的活塞,压缩气体,气体颜色变深
B.将酸性溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C.将溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
D.向包有粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
【答案】A
【详解】A.推进盛有NO2的密闭针筒的活塞,增大压强,反应2NO2N2O4的平衡正向移动,NO2的浓度增大,气体颜色变深,不涉及氧化还原反应,故A正确;
B.乙醇有还原性,高锰酸钾有氧化性,两者发生氧化还原反应使紫色褪去,涉及氧化还原反应,故B错误;
C.Fe2+与NaOH生成Fe(OH)2白色沉淀,Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀,涉及氧化还原反应,故C错误;
D.Na2O2加水生成氧气,涉及氧化还原反应,故D错误;
故答案为A。
考向2 考查氧化还原反应的相关概念辨析
例2(2026·北京西城·一模)科学家模拟早期地球的陆地热泉环境,在80~120℃、紫外-可见光照射下,用FeS纳米材料催化剂成功将转化为等有机物,为探索生命起源提供了新方向。下列说法不正确的是
A.不能用Fe和S直接化合制备FeS
B.转化为的反应属于氧化还原反应
C.陆地热泉中可能存在含氢元素的还原性物质
D.上述过程中存在不同能量形式的转化
【答案】A
【详解】A.Fe与S在加热条件下可直接化合生成,该说法错误,A符合题意;
B.中C为+4价,中C为-2价,反应前后C元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.转化为需要还原剂,且产物含H元素,因此陆地热泉中可能存在含氢元素的还原性物质,C不符合题意;
D.该反应在紫外-可见光照射、一定温度下进行,存在光能、热能转化为化学能的过程,有不同能量形式的转化,D不符合题意;
故答案选A。
解题妙招
氧化还原反应相关概念辨析
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。在根据化合价升降,注意判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等。
【变式1·变载体】(25-26高三下·北京·开学考试)科研人员以、为初始原料构建化学链,将高炉煤气转化为价值更高的,实现。下列说法不正确的是
A.X为初始原料
B.图中涉及非氧化还原反应
C.与反应,体现了氧化性和酸性氧化物的性质
D.高炉煤气中时,、可循环使用
【答案】D
【详解】A.根据分析,初始原料X为,A正确;
B.图中各物质间的转化中,生成的被CaO吸收转化为、分离后提供能量使重新分解为和CaO,均属于非氧化还原反应,B正确;
C.在整个转化过程中,既表现出氧化性,可氧化Fe生成;可与碱性氧化物CaO反应生成,又体现了酸性氧化物的性质,C正确;
D.根据反应:,,以及。若高炉煤气中,则还原共生成和,而完全再生为需要消耗,过程中生成的不足,因此无法完全循环使用,D错误;
故选D。
【变式2·变题型】(2026·北京房山·二模)下列物质用途对应的物质性质与氧化还原反应有关的是
选项
物质用途
物质性质
A
用碎鸡蛋壳改良酸性土壤
能与土壤中的酸性物质发生复分解反应
B
用84消毒液漂白衣物
NaClO具有强氧化性
C
用聚乳酸制作可降解餐具
聚乳酸中的酯基可发生水解反应
D
用生石灰保持仓库干燥
CaO能与水发生化合反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.与酸性物质发生复分解反应,反应过程中所有元素化合价均未发生变化,不属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.具有强氧化性,漂白衣物时发生还原反应,有色物质被氧化,存在元素化合价升降,与氧化还原反应有关,B符合题意;
C.聚乳酸中酯基的水解反应属于取代反应,反应过程中没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.与水发生化合反应生成,反应中所有元素化合价均未发生变化,不属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
【变式3·变考法】(2026·北京房山·二模)向的溶液中滴加0.2 mol/L的溶液,产生棕黄色沉淀,过滤后洗涤,得到沉淀A。
已知:
验证沉淀A的成分。
下列说法不正确的是
A.由iii中的现象证明沉淀A中有但没有
B.由ii得到的白色沉淀成分为、CuCl
C.iv发生的反应为:
D.由沉淀A的成分可推测溶液与溶液发生了氧化还原反应
【答案】B
【详解】A.iii中沉淀几乎全部溶解并产生,可证明沉淀A中含;极少量未溶解的沉淀为在实验过程中被空气氧化生成的,并非沉淀A的固有成分,因此可说明沉淀A中无,A正确;
B.实验甲第一步加入过量氨水,Cu元素均以可溶性铜氨配离子形式存在,不会与加入引入的生成沉淀,因此ii得到的白色沉淀仅为钡的亚硫酸盐和硫酸盐,不含,B错误;
C.实验乙中与氨水反应生成无色的配离子,反应的离子方程式为,符合反应事实与现象,C正确;
D.沉淀A与稀硫酸反应生成红色固体,结合已知信息可知沉淀A中含,Cu元素从中的+2价降低为+1价,存在化合价变化,说明与发生了氧化还原反应,D正确;
故选B。
考向3 考查氧化还原反应中电子转移的表示
例3(2026·北京丰台·二模)下列化学用语或图示表达正确的是
A.的电子式:
B.分子的球棍模型:
C.基态Cu原子的价层电子轨道表示式:
D.单线桥表示Na与反应的电子转移:
【答案】A
【详解】A.是离子化合物,由和过氧根为构成,过氧根中两个共用1对电子,整体带2个单位负电荷,题图的电子式书写正确,A正确;
B.PCl3中心原子价层电子对数为,含1对孤对电子,空间结构为三角锥形,键角小于,不是题图的,B错误;
C.基态(29号元素)原子的价层电子排布为,图示中价电子为,不符合实际排布,C错误;
D.单线桥标注电子转移时,箭头要从失电子的还原剂(Na)指向得电子的氧化剂(Cl),题图箭头方向反了,D错误;
故选A。
解题妙招
转移电子数的计算方法
明确元素的变价→找出所有氧化剂或还原剂的物质的量所有氧化剂得或还原剂失的电子数→确定转移电子数。
【变式1】(25-26高三上·北京西城·期中)化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可以减少该有害物质向环境排放。例如:
(1)Na2Cr2O7中Cr元素的化合价是_______,该物质属于_______(填序号)。
① 酸 ② 碱 ③ 盐 ④ 氧化物
(2)在上述转化中,Cr元素化合价不变的步骤是_______(填序号)。
(3)反应①为:Na2Cr2O7 + HCl = NaCl + CrCl3 + Cl2↑+ H2O (未配平)。其中还原剂为_______,还原产物为 _______。Na2Cr2O7与Cl2的反应系数比为_______。
(4)完成反应④的配平,并用单线桥标出电子转移的方向和数目_______。(系数若为1也请写出。)
反应④为:_______ClO+ _______CrO+ _ = _______Cl-+ _______CrO+ _______H2O
【答案】(1) +6 ③
(2)②③⑥
(3)HCl CrCl3 1:3
(4)
【详解】(1)根据正负化合价代数和为零得,,x=+6;Na2Cr2O7由金属阳离子和酸根阴离子组成的化合物属于盐,故答案为:6,③;
(2)由循环图可以看出CrCl3转化为Cr(OH)3,Cr(OH)3转化为NaCrO2,Cr化合价都是+3价,化合价没变;Na2Cr2O7转化为Na2CrO4 Cr化合价都是+6价,化合价没变;故答案为②③⑥;
(3)反应①为:Na2Cr2O7 + HCl = NaCl + CrCl3 + Cl2↑+ H2O ,Cr元素化合价从+6价变为+3价,得到6mol电子被还原,Na2Cr2O7为氧化剂,CrCl3为还原产物,-1价的Cl失去1mol电子变为0价,HCl为还原剂,根据得失电子守恒可知Na2Cr2O7:Cl2=1:3;故答案为:HCl、CrCl3、1:3;
(4)ClO中+5价的Cl得6mol电子转化为-1价,CrO中+3价失去3mol电子转化为+6价,根据得失电子守恒CrO系数为2,根据元素守恒配平,单线桥标出电子转移的方向和数目为: ;
【变式2·变考法】(25-26高三上·北京·期中)某同学为探究氧化还原反应的实质,设计锌与稀硫酸反应的实验装置如下,观察到浸没在硫酸中铜丝的另一端产生大量气泡,溶液颜色是无色,下列说法不正确的是
A.反应中为还原剂,为氧化剂
B.观察到浸没在硫酸中铜丝的另一端产生气泡,说明和反应生成
C.用单线桥表示反应中电子转移的方向和数目为:
D.反应中每生成1个,消耗
【答案】B
【详解】A.锌与稀硫酸反应的化学方程式为:,反应中Zn元素化合价从0升高到+2,失去电子,Zn作还原剂;H2SO4中H元素化合价从+1降低到0,得到电子,H2SO4作氧化剂,A正确;
B.铜的金属活动性排在氢之后,常温下Cu与稀硫酸不反应;铜丝另一端产生气泡是因为Zn与Cu形成原电池,Zn作负极失电子,电子通过铜丝转移到正极(铜丝表面),H+在铜丝表面得电子生成H2,B错误;
C.单线桥表示电子从还原剂指向氧化剂,Zn为还原剂,H2SO4为氧化剂,Zn失去2个电子转移给H+,单线桥从Zn指向H+并标注2e-,C正确;
D.2个氢离子得到两个电子生成一个氢气分子,D正确;
故答案选B。
【变式3】(25-26高三上·北京·期中)用脱脂棉包住约粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水(如图),可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)写出与水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)某研究性学习小组拟用如图装置进行实验,以证明上述结论。证明反应是放热的实验方法:___________
(3)向溶液中加入溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变为红色浑浊,继续加入溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复多次。上述过程中作用分别是___________。
【答案】(1)
(2)将端导管下方放一个盛水的烧杯,导管插入水面下,观察到导管口有气泡冒出,说明该反应放出热量
(3)蓝色溶液变为红色浑浊的反应中是还原剂,起还原作用;红色浑浊又变成蓝色溶液的反应中是氧化剂,起氧化作用
【详解】(1)与水反应生成和,是歧化反应,氧元素化合价由-1价变为0价和-1价,化学方程式及双线桥为:;
(2)证明反应放热的实验方法:将端导管下方放一个盛水的烧杯,导管插入水面下,由于装置内空气受热膨胀,可观察到导管口有气泡冒出,说明该反应放出热量;
(3)蓝色溶液()变红色浑浊:元素化合价从 + 2 降低到 + 1,中O元素化合价升高,此时作还原剂,起还原作用;红色浑浊变蓝色溶液:元素化合价从 + 1 升高到 + 2,中O元素化合价降低,此时作氧化剂,起氧化作用,故答案为:蓝色溶液变为红色浑浊的反应中是还原剂,起还原作用;红色浑浊又变成蓝色溶液的反应中是氧化剂,起氧化作用。
考点二 氧化性、还原性强弱的比较
知●识●解●构
知识点1 氧化性、还原性的概念
1.氧化性是指物质得电子的性质(或能力);还原性是指物质失电子的性质(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表,Na比Al活泼,更易失去电子,故Na比Al的还原性强。
3.从元素的化合价判断:
最高价态——只有氧化性,如:Fe3+、H2SO4、KMnO4等;
最低价态——只有还原性,如:金属单质、Cl-、S2-等;
中间价态——既有氧化性又有还原性,如:Fe2+、S、Cl2等。
知识点2 氧化性、还原性强弱的比较
项目
一般规律
氧化性
元素非金属性越强,其单质的氧化性越强;
金属活动性越强,对应金属的简单阳离子的氧化性越弱
还原性
元素金属性越强,其单质的还原性越强;
非金属活动性越强,对应元素形成的简单阴离子的还原性越弱
1.依据氧化还原反应方程式判断
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
2.依据反应条件及反应的剧烈程度判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。
如:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
O2+4HCl(浓)2Cl2+2H2O
氧化性:KMnO4>MnO2>O2
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
还原性:Na>Mg
3.依据被氧化还原的程度判断
相同条件下:
(1)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:Fe+SFeS,2Fe+3Cl22FeCl3 ,可以得出氧化性:Cl2>S
(3) 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。
(4) 例如:
→
4.依据“三表”判断
(1)根据元素周期表判断
(2)根据金属活动性顺序表判断
(3)根据非金属性强弱判断
5.依据“两池”判断
(1)原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,其还原性:负极>正极。
(2)电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
6.依据“三度”判断(“三度”即:浓度、温度、酸碱度)
(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:浓盐酸> 稀盐酸。
(2) 温度:同一种物质,温度越高其氧化性(或还原性)越强。
如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3) 酸碱度:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(或还原性)越强。
如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
考●向●破●译
考向1 考查氧化性、还原性强弱比较
例1(2026·北京·模拟预测)下列由实验操作、现象得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液,出现白色沉淀
蛋白质发生变性
B
向NaBr溶液中滴加少量氯水,再加入淀粉-KI溶液,溶液先变橙色,后变蓝色
氧化性:
C
乙醇与浓硫酸混合加热到170℃,将产生的气体通入溴水中,溴水褪色
该反应生成了乙烯
D
向某有机物溶液中加入溶液,生成有色物质
该有机物为苯酚
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质发生的是可逆的盐析,并非变性,变性需要重金属盐、高温等条件,A错误;
B.滴加少量氯水后溶液变橙色,说明将氧化为,证明氧化性;少量氯水完全反应,后续加入淀粉-KI溶液变蓝,说明将氧化为,证明氧化性,可得氧化性顺序,B正确;
C.乙醇与浓硫酸混合加热到170℃时,浓硫酸具有强氧化性会和乙醇发生氧化还原反应生成等杂质,也能使溴水褪色,无法证明反应生成了乙烯,C错误;
D.含酚羟基的有机物遇溶液会发生显色反应,生成有色物质,但该有机物不一定是苯酚,D错误;
故选B。
解题妙招
氧化性、还原性强弱比较
1.方程式比较:氧化剂氧化性>氧化产物,还原剂还原性>还原产物。
2.活动性:金属单质越活泼还原性越强;非金属单质氧化性越强,对应阴离子还原性越弱。
3.反应条件越易、产物价态越高,对应氧化、还原性越强。
4.浓度越大、酸性越强,含氧氧化剂氧化性越强;强弱看得失电子难易,不是电子数目。
【变式1】(2026·北京·模拟预测)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
用溴水吸收尾气中的
、、
B
稀硝酸和铜制备NO
、、NO
C
氯酸钾和浓盐酸制
、、
D
酸性溶液与KI反应制
、、
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.溴水吸收时发生反应,溶液呈强酸性,会与反应生成和,无法大量共存,A错误;
B.稀硝酸和铜反应生成和NO,、、NO之间不发生反应,可以大量共存,B正确;
C.氯酸钾和浓盐酸制时,酸性条件下与发生归中反应生成,二者不能大量共存,C错误;
D.酸性条件下与发生反应,二者不能大量共存,D错误;
故选B。
【变式2】(2026·北京朝阳·二模)依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
金属性:
第一电离能:
B
还原性:
相同条件下氧化性:
C
酸性:
溶液pH:
D
溶解度:
溶解度:
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.虽然实际第一电离能,但该结论源于Mg的3s轨道全满的稳定结构,不能由金属性推出(一般规律为金属性越强第一电离能越小),推测逻辑不成立,A错误;
B.由反应可知,氧化性,推测结论错误,B错误;
C.酸的酸性越强,对应酸根阴离子的水解能力越弱,酸性强于,故同浓度下水解产生的浓度更低,pH更小,推测正确,C正确;
D.碱土金属的碳酸氢盐溶解度大于对应碳酸盐,实际溶解度,推测结论错误,D错误;
故选。
【变式3】(2026·北京房山·二模)解释下列事实的方程式不正确的是
A.红棕色的NO2溶于水变为无色:
B.将铁丝放入CuSO4溶液中,铁丝表面变红:
C.向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水,产生白色沉淀:
D.向酸性KMnO4溶液中滴加NaHSO3溶液,溶液紫色褪去:
【答案】B
【详解】A.NO2溶于水反应生成硝酸和无色NO,化学方程式书写正确,A正确;
B.Fe和发生置换反应时只能生成而非,正确离子方程式为,B错误;
C.少量澄清石灰水与反应时,完全反应,与按物质的量比1:2参与反应,离子方程式为,C正确;
D.酸性条件下被还原为,被氧化为,离子方程式为,D正确;
故选B。
考向2 考查氧化性、还原性的应用
例2(2026·北京·三模)制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph-代表苯基)。下列说法不正确的是
A.化合物4的分子式为
B.物质A为
C.反应过程涉及氧化反应
D.可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯
【答案】A
【详解】A.化合物4是中性分子,1个该分子中共含11个C、13个H、1个O、3个N,分子式应为,A错误;
B.根据原子守恒,化合物5和反应生成化合物2和A,A为苯甲酸甲酯,与选项B给出的结构一致,B正确;
C.反应中化合物4和反应生成化合物5,作为氧化剂,该过程涉及氧化反应,C正确;
D.该反应机理的起始原料为苯甲醛和甲醇,最终产物为苯甲酸甲酯,因此可以用二者为原料制备苯甲酸甲酯,D正确;
故选A。
解题妙招
判断氧化还原反应能否发生的思路
先假设选项中的化学反应能够发生,依据此反应判断出还原性(或氧化性)的强弱,然后与题目提供的还原性(或氧化性)强弱顺序对照,若二者表示的还原性(或氧化性)强弱顺序一致,则此反应能够发生;若不一致,则此反应不能发生。根据强制弱规律判断,只要满足氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物,氧化还原反应就能发生。
【变式1】(2026·北京·三模)三氟化氮(NF3)常用于微电子工业,可用以下反应制备:
已知:①酸性:HF>CH3COOH;②CH3COOH与的电离常数相等下列说法中,正确的是
A.NF3的电子式为,NH4F中既含极性键又含离子键
B.常温下,NH4F水溶液呈碱性
C.在制备NF3的反应中,NH3表现出还原性和碱性
D.上述反应中,生成1 mol NF3,转移3 mol e-
【答案】C
【详解】A.其电子式为,由和组成,内部含N-H极性共价键,和之间形成离子键,A错误;
B.水解使溶液呈酸性,水解使溶液呈碱性,由于HF的酸性强于、与的电离常数相等,因此氨水的小于HF的,因此水溶液呈酸性,B错误;
C.根据反应,中的N均为-3价,F的电负性强于N,中的N为+3价,因此4个中只有1个中的N化合价升高,表现还原性,有3个中的N化合价不变,表现碱性,C正确;
D.反应过程中,部分N的化合价升高(-3→+3),F的化合价降低(0→-1),根据得失电子守恒可知,每生成1 mol NF3,转移6 mol e-,D错误;
故选C。
【变式2】(25-26高三上·北京顺义·期末)含钛高炉渣的主要化学成分为、、、、、、和金属Fe,对其综合利用具有重要的经济价值和社会效益。一种含钛高炉渣提钛工艺流程如下图所示。
已知:ⅰ.铁能被磁体吸引;
ⅱ.不溶于水、稀酸和碱溶液;
ⅲ.不溶于水也不溶于稀酸溶液,能与NaOH溶液发生反应:
(1)钛高炉渣的主要化学成分中属于___________(填“碱性氧化物”或“两性氧化物”)。
(2)“磁选”的目的是___________。
(3)酸浸过程中发生反应的离子方程式为___________。
(4)滤渣1的主要成分为___________。
(5)NaOH溶液碱浸的目的是___________。
(6)由滤渣2制备金属钛的过程中,滤渣2发生了___________反应(填“氧化”、“还原”)
(7)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.若将流程A部分与流程B部分互换顺序,最终得到的滤渣成分相同
b.若将流程A部分与流程B部分互换顺序,理论上氢氧化钠用量不变
【答案】(1)两性氧化物
(2)分离出金属铁
(3)
(4)、
(5)去除
(6)还原
(7)a
【详解】(1)属于两性氧化物,即能与酸溶液反应,又能与强碱溶液反应;
(2)铁能被磁体吸引,“磁选”的目的是分离出金属铁;
(3)酸浸时加入过量盐酸,发生反应的离子方程式为;
(4)盐酸酸浸,、、、、溶解,得到各物质的盐溶液,、不溶解,滤渣1主要成分为、;
(5)溶液碱浸,溶解,不溶,溶液碱浸的目的是去除;
(6)滤渣2主要成分为,得到Ti单质时,Ti元素化合价降低,故滤渣2发生了还原反应;
(7)a.若将流程A部分与流程B部分互换顺序,最终得到的滤渣2都是,成分相同,a正确;
b.若将流程A部分与流程B部分互换顺序,则先进行碱浸,此时会与氧化铝和二氧化硅反应,而原流程中NaOH只与二氧化硅反应,故理论上氢氧化钠用量增加,b错误;
故答案选a。
【变式3】(25-26高三上·北京顺义·期末)氢化钠可在野外用作生氢剂,其中氢元素为-1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为:。下列有关该反应的说法中,正确的是
A.该反应属于置换反应 B.NaH是氧化剂
C.中的氢元素部分被还原 D.每生成,转移2mol电子
【答案】C
【详解】A.该反应的反应物和均为化合物,不符合置换反应的定义(置换反应要求一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物),A错误;
B.中氢元素化合价升高(从-1价到0价),被氧化,作还原剂,不是氧化剂,B错误;
C.一个氢原子化合价降低(从+1价到0价),被还原,因此中的氢元素部分被还原,C正确;
D.由上述分析可知,每生成1 mol,有1 mol电子转移,D错误;
故答案选C。
考点三 氧化还原反应的基本规律及应用
知●识●解●构
知识点1 价态规律及其应用
1.价态升降规律
氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。
2.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”。
例如,不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应:
得分速记
H2SO4与H2S反应时,不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
3.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+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
4.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。
知识点2 强弱规律及其应用
1. 物质氧化性或还原性的强弱决定于得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关。
2. 根据氧化还原反应方程式进行判断
还原剂 + 氧化剂 = 氧化产物 + 还原产物
(强还原性) (强氧化性) (弱氧化性) (弱还原性)
还原性:还原剂>还原产物;
氧化性:氧化剂>氧化产物。
3. 应用:
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化。
例如:已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,氯气的量不足时首先氧化I-。
(2) 同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。
例如:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
知识点3 先后规律及其应用
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+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。
3. 越易失电子的物质,失后就越难得电子;越易得电子的物质,得后就越难失电子。
4. 熟记常见的强弱顺序
氧化性:MnO(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>I2>S,还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2(SO)<S2-。
5. 应用:判断氧化性、还原性的强弱及氧化还原反应方程式的书写。
知识点4 守恒规律及其应用
1. 质量守恒:反应前后元素的种类和质量不变。
2. 电子守恒:即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数,这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。
3. 电荷守恒:离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒,如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+(错误),2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(正确)。
4. 应用:利用守恒思想,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为始态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思考,便可迅速获得正确结果。运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平,直接计算反应物与产物或转移电子的数量关系。
考●向●破●译
考向1 考查氧化还原反应规律的应用
例1(2026·北京丰台·一模)下列物质的用途体现价S的氧化性的是
A.工业上常用漂白纸浆 B.利用遇产生S可处理两种有毒气体
C.常用作食品抗氧化剂 D.实验室用与70%硫酸反应制取
【答案】B
【详解】A.漂白纸浆利用的是的漂白性,通过与有色物质结合生成无色不稳定物质实现,无元素化合价变化,不体现+4价S的氧化性,A错误;
B.与反应的化学方程式为,SO2中+4价S化合价降低为0价,得电子作氧化剂,体现氧化性,该用途可处理两种有毒气体,B正确;
C.作食品抗氧化剂时,其中+4价S化合价升高被氧化,体现还原性,不体现氧化性,C错误;
D.实验室用与70%硫酸反应制取,化学方程式为,该反应为复分解反应,未发生氧化还原反应,D错误;
故选B。
解题妙招
氧化还原反应规律如何应用
1.涉及“几种元素被氧化(或还原)”或“谁先被氧化(或还原)”问题,用先后规律解答;
2.涉及电子转移数或氧化剂(氧化产物)与还原剂(还原产物)比例问题,用守恒规律解答;
3.涉及某个氧化还原反应能否发生,用强弱规律解答;
4.判断同种元素的不同价态的物质之间反应的化合价变化问题,用价态归中规律解答。
【变式1】(24-25高三上·北京·调研)微生物在电子供体的作用下可将()(存在形式为)还原为更易被去除的()(最终转化为去除),根据电子供体的不同可分为自养还原和异养还原,为去除水中的锑()酸盐,某课题组建立升流式硫自养固定床生物反应器,其反应机理如下图所示。下列说法正确的是
A.该反应器可以实现S的循环利用
B.反应机理图中,“歧化”反应,若生成,理论上需要S参与反应
C.生成沉淀的离子方程式为
D.()的去除过程中每一步都发生了氧化还原反应
【答案】C
【详解】A.在去除过程中,最终生成,没有生成的反应,故不可以循环利用,故A错误;
B.单质歧化生成和,反应的离子方程式为,当生成时,理论上需要参与歧化反应,故B错误;
C.生成沉淀的离子方程式为,故C正确;
D.的沉淀去除过程发生了非氧化还原反应,故D错误;
故答案选C。
【变式2】(25-26高三上·北京海淀·期末)向、、的混合溶液中加入一定量铁粉,完全反应后过滤。下列说法中正确的是
A.滤液中一定有和
B.滤液中溶质可能是、
C.滤纸上一定有和
D.滤纸上一定有,可能有、、
【答案】A
【详解】根据上述分析可知,一定有(因最先被置换),可能有或(若铁粉过量),但不可能有(因比活泼),故C、D不正确;因滤液中和必然存在,B不正确,A正确。
故选A。
【变式3】(2026·北京朝阳·一模)小组同学探究用间接碘量法测定刻蚀覆铜板废液中的原理。
(1)溶液刻蚀覆铜板的离子方程式为______。
(2)研究间接碘量法测的原理
查阅资料:、(和溶液均为无色)。
实验1:向溶液中加入过量KI溶液,得到棕黄色浊液;用淀粉作指示剂,用溶液滴定,溶液蓝色褪去。实验1中体现氧化性的微粒有______。
(3)探究能否用溶液直接滴定
实验2:
查阅资料:为绿色;为无色;为黑色固体,难溶于水,可溶于浓氨水;CuS为黑色固体,难溶于水、浓氨水;微溶于水。
①用离子方程式解释滴加浓氨水后溶液由无色变为蓝色的原因:______。
②实验证明溶液a中含。设计检验的方案:______(填操作和现象)。
③不能用溶液直接滴定的原因有______(答出两点)。
(4)探究能否用间接碘量法测定刻蚀覆铜板废液中的
由于存在:,小组同学认为须解决的干扰问题。
查阅资料:与能形成无色配合物;遇能形成紫色配合物。
实验3:向溶液中加入过量溶液,充分反应后滴加淀粉KI溶液,溶液不变蓝;调节溶液,继续滴加溶液,无明显现象。
实验4:______(填操作和现象)。
根据实验3、4的现象,得出结论:可用于消除对测定的干扰。
(5)测定某刻蚀覆铜板废液中的
实验5:
i.取某刻蚀废液,加入过量溶液;
ii.用氨水调节溶液,加入过量KI溶液;
iii.用标准溶液进行滴定,当溶液变为淡黄色时,滴加淀粉溶液,继续滴定至溶液蓝色消失,记录消耗溶液的体积。
分析步骤ii中将溶液pH调到4的原因:______。
【答案】(1)
(2)、或
(3)或 取少量溶液a于试管中,加入过量稀盐酸除去,充分反应后静置,取上层清液,滴加溶液,若产生白色沉淀,证明含有 终点不易观察、反应速率慢、反应不唯一导致物质间计量关系不确定
(4)向溶液中加入溶液,再滴加淀粉KI溶液,溶液变蓝
(5)pH过高,会发生水解沉淀;pH过低,在酸性条件下反应:,同时易被空气中的氧化
【详解】(1)刻蚀铜,氧化铜单质生成和,配平即可得离子方程式。
(2)化合价降低、得电子体现氧化性:氧化生成,Cu从价降为价,体现氧化性;生成的氧化,I从价降为价,也体现氧化性。
(3)①无色的被空气中氧化为蓝色的四氨合铜(II)络离子,配平即可得离子方程式或。
②题中说明微溶,会干扰检验,先加过量盐酸可除去,再向上层清液中加,若出现白色沉淀,则可说明溶液a中含有。
③从实验流程可知,与除生成配合物,还发生氧化还原副反应生成黑色沉淀、S等,没有固定的计量比,且终点无明显易观察的颜色变化,无法直接滴定。
(4)实验3的目的是利用与能形成无色配合物,从而掩蔽对测定的干扰,为达到该目的,需要做一组对比实验,故实验4直接向溶液中加入溶液,再滴加淀粉KI溶液,溶液变蓝。
(5)溶液中存在,酸性条件下会发生歧化反应;在酸性条件下会被空气中的氧化,所以pH不能太小。为弱碱阳离子,结合溶液中的水解成,所以pH不能太大。
考向2 考查氧化还原先后规律及应用
例2实验小组探究对测定含量的影响。
(1)理论分析
依据元素化合价分析,具有_______性,可能影响的测定结果。
(2)探究和的还原性
取少量,加入2 mL物质A的溶液,经检验,证实了的还原性强于。则A是_______(填化学式)。
(3)探究不同条件下能否被氧化
向溶液中加入溶液X,用湿润的KI淀粉试纸检验所得气体,结果如下。
实验编号
溶液X
试纸颜色
Ⅰ
溶液
无明显变化
Ⅱ
0.5 mL饱和NaCl溶液
无明显变化
Ⅲ
溶液+2滴
无明显变化
Ⅳ
溶液+8滴
试纸变蓝
①依据实验,得出的结论是_______。
②探究浓度对反应的影响,设计实验V_______(填实验操作和现象)。综合Ⅰ~Ⅴ可知,一定酸性时,证实浓度大时更易被氧化。
(4)根据Ⅰ、Ⅱ的结果,进一步探究对测定的影响。完成实验Ⅵ:把溶液加入到Ⅰ、Ⅱ实验后的混合液中,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体。
①滤出a、b中沉淀,分别加入稀硫酸,沉淀均溶解,取少量溶液加入KSCN溶液,溶液变红,说明沉淀溶解后的溶液中含有:_______。
②解释Ⅱ中没有产生,而实验b中有产生的原因_______。
③实验Ⅵ的结论是_______。
(5)应用:测定水样(含)中的含量
取10 mL水样,配制成100 mL溶液。准确量取出5 mL溶液,向其中加入和溶液,再逐滴加入溶液至恰好反应完全,根据消耗溶液的量而测定的含量。
已知:酸性条件下的还原产物为。
①写出发生还原反应的半反应式(电极反应式)_______。
②解释的作用_______。
③将10 mL水样配制成100 mL溶液,这种做法的优点是_______。
【答案】(1)还原性
(2)
(3)中性条件下,较难被氧化;当相同时,提高酸度,有利于被氧化 重复实验Ⅱ,向溶液中加入饱和溶液,滴加少于8滴的硫酸,试纸变蓝(或重复实验Ⅳ,向溶液中加入浓度小于溶液,加入8滴硫酸,试纸不变蓝)
(4) 氧化的过程中产生,溶液酸性增强,的氧化性增强;(或促进了与的反应,但不是催化剂) 通过控制的浓度,可以避免对测定的影响或浓度较高时,会干扰对含量的测定
(5) 降低的氧化性,防止氧化 降低浓度,减小的还原性,以防影响的测定
【详解】(1)中的化合价为-1价,是的最低价态,化合价只能升高不能降低,故具有还原性;
(2)要证明的还原性强于,可利用氧化还原反应规律:还原剂的还原性强于还原产物的还原性,若将MnO2加入到FeCl2溶液中,MnO2优先和Fe2+反应,不氧化,即可证明的还原性强于,因此A为FeCl2;
(3)①由实验I、II、III、IV四组实验可知,只有第IV组实验发生了反应,由此得出结论是:中性条件下,较难被氧化;当相同时,提高酸度,有利于被氧化;
②探究浓度对反应的影响,对比实验IV,用饱和的NaCl溶液进行实验,观察现象,设计实验V为:重复实验Ⅱ,向溶液中加入饱和溶液,滴加少于8滴的硫酸,试纸变蓝;或者向溶液中加入浓度小于溶液,加入8滴硫酸,试纸不变蓝,都能证明Cl-浓度对反应的影响;
(4)①实验Ⅰ和实验Ⅱ中高锰酸钾溶液浓度相同,浓度不同,向混合溶液中分别加入相同浓度的FeSO4溶液,Ⅰ、Ⅱ中均有沉淀生成,沉淀均溶于稀硫酸,加入KSCN溶液变红色,说明被氧化为Fe3+,故沉淀溶解后的溶液中含有;
②用KI淀粉试纸检验,Ⅰ中试纸无明显变化,说明Ⅰ中没有Cl2生成;Ⅱ中试纸蓝色,说明Ⅱ中有Cl2生成,产生Cl2的原因是被氧化为,该过程中产生H+,使溶液酸性增强,的氧化性增强;
③根据对实验Ⅵ实验现象的分析可得,当浓度较高时,会与竞争被氧化,对测定的含量产生干扰,故实验Ⅵ的结论是:浓度较高时,会干扰对含量的测定;
(5)①由已知条件,酸性条件下的还原产物为可得,发生还原反应的半反应式为:;
②水样离子浓度过大时,会被氧化,造成实验误差,可以降低的氧化性,抑制氧化,避免干扰Fe2+的滴定,减少实验误差,故MnSO4的作用是:降低的氧化性,防止氧化;
③将10 mL水样稀释成100 mL 溶液,可有效降低溶液中的浓度,减小的干扰,避免被氧化,同时增大滴定体积,提高滴定测量的准确度。
【变式1】(25-26高三上·北京朝阳·期末)实验小组探究MnO2与卤化钾溶液在一定条件下的反应。
(1)理论分析
①依据一定条件下MnO2与浓盐酸反应生成Cl2推测;MnO2和一定浓度的H2SO4溶液混合后,再分别加入KBr溶液、KI溶液,一定条件下可生成相应卤素单质。
②依据氧化还原反应规律和元素周期律推测,MnO2与_____的反应更容易发生。
(2)探究一定条件下MnO2与KBr溶液的反应,进行实验Ⅰ:
①实验证实浅黄色溶液中存在Br2:取少量浅黄色溶液,_____。
②进行实验排除了浅黄色溶液的生成是由于空气中的O2氧化了Br-。实验方法和现象为_____。
③试管iii中发生反应的离子方程式为_____。
(3)探究一定条件下MnO2与KI溶液的反应,进行实验Ⅱ:
实验
现象
混合液呈现黄色
混合液呈现棕黄色
混合液迅速呈深棕色
说明:iv~vi均进行了该条件下O2不是氧化KI的主要物质的对比实验。
分析实验I和实验Ⅱ中,能作为还原性I->Br-的证据的是_____。
(4)综合上述实验,总结归纳:
①影响MnO2与卤化钾溶液反应的因素有卤离子种类、_____。
②有利于MnO2将卤化钾溶液氧化为卤素单质的条件有_____。
【答案】(1)KI
(2)加入CCl4振荡,下层溶液呈橙红色(或滴加淀粉-KI溶液,溶液变蓝;或滴加硫氰化钾溶液无现象,再滴加FeCl2溶液变红等,核心利用Br2的萃取性或氧化性) 取与实验Ⅰ中相同的KBr溶液,加入相同浓度的H2SO4溶液,振荡、放置,溶液不变色(或无浅黄色出现) MnO2+4H++2Br-=Mn2++Br2+2H2O
(3)实验Ⅰ中MnO2与KBr溶液混合无明显现象,而实验Ⅱ中MnO2与KI溶液混合直接出现黄色;相同酸性条件下,MnO2氧化I-的反应更易发生(或现象更明显)
(4)卤素离子浓度和溶液酸碱性 酸性环境和较大浓度的卤素离子
【详解】(1)已知Cl、Br、I为同一主族的元素,非金属性从上往下依次减弱,则单质的氧化性也依次减弱,故氧化性Cl2>Br2>I2,则离子的还原性依次增强,即I->Br->Cl-,当相同的氧化剂遇到不同的还原剂时,还原性强的还原剂优先反应,则依据氧化还原反应规律和元素周期律推测,MnO2与KI的反应更容易发生,故答案为:KI;
(2)①Br2易溶于有机溶剂,与CCl4混合后会分层, Br2的CCl4溶液呈橙红色,也可利用Br2能氧化I-生成I2,使淀粉变蓝来检验浅黄色溶液中存在Br2,或者故答案为:加入CCl4振荡,下层溶液呈橙红色(或滴加淀粉-KI溶液,溶液变蓝,或滴加硫氰化钾溶液无现象,再滴加FeCl2溶液变红等,核心利用Br2的萃取性或氧化性);
②实验I中加入了H2SO4,需要控制变量,仅保留O2、Br-、H+的条件,排除MnO2的作用,观察是否有Br2生成,以此证明O2不会氧化Br-产生浅黄色溶液,即可排除了浅黄色溶液的生成是由于空气中的O2氧化了Br-,故答案为:取与实验Ⅰ中相同的KBr溶液,加入相同浓度的H2SO4溶液,振荡、放置,溶液不变色(或无浅黄色出现);
③酸性条件下,MnO2作为氧化剂,将Br-氧化为Br2,自身被还原为Mn2+,结合电荷守恒和原子守恒配平可得试管iii中发生反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Br-=Mn2++Br2+2H2O;
(3)由题干信息可知,实验Ⅰ:MnO2与KBr溶液混合无现象,加H2SO4(pH≈1)后才出现浅黄色(即生成了Br2),实验Ⅱ:试管ⅳ:MnO2与KI溶液混合就呈黄色(即反应生成了I2);试管ⅴ:加H2SO4(pH≈1)呈棕黄色;试管ⅵ:高浓度KI加酸后迅速呈深棕色;且实验Ⅱ的对比实验已排除O2氧化Br-的干扰,由此可得出:分析实验I和实验Ⅱ中,能作为还原性I->Br-的证据的是实验Ⅰ中MnO2与KBr溶液混合无明显现象,而实验Ⅱ中MnO2与KI溶液混合直接出现黄色,相同酸性条件下,MnO2氧化I-的反应更易发生(或现象更明显);
(4)①由实验Ⅰ、实验Ⅱ的现象可知,实验Ⅰ:MnO2与KBr溶液混合无现象,加H2SO4(pH≈1)后才出现浅黄色(即生成了Br2),实验Ⅱ:试管ⅳ:MnO2与KI溶液混合就呈黄色(即反应生成了I2);试管ⅴ:加H2SO4(pH≈1)呈棕黄色;试管ⅵ:高浓度KI加酸后迅速呈深棕色可知,影响MnO2与卤化钾溶液反应的因素有卤离子种类、卤素离子浓度和溶液酸碱性,故答案为:卤素离子浓度和溶液酸碱性;
②由上述分析可知,有利于MnO2将卤化钾溶液氧化为卤素单质的条件有酸性环境和较大浓度的卤素离子。【变式2】(2026·北京·模拟预测)解释下列实验现象的离子方程式书写错误的是
A.向溶液中通入少量,溶液碱性减弱:
B.溶于溶液,溶液变黄棕色:
C.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:
D.向溶液中加入足量溶液,产生气体和白色沉淀:
【答案】C
【详解】A.碳酸钠与少量反应生成碳酸氢钠,碳酸根水解程度大于碳酸氢根,溶液碱性减弱,离子方程式书写正确,A正确;
B.与HI反应时,三价铁将碘离子氧化为碘单质,使溶液显黄棕色,离子方程式电荷、得失电子、原子均守恒,书写正确,B正确;
C.题干中稀硝酸与银反应的产物均正确,但题中离子方程式得失电子、原子均不守恒,正确离子方程式为,C错误;
D.与发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式书写正确,D正确;
故选C。
【变式3】(2025·北京·模拟预测)下列有关离子方程式的书写正确的是
A.向硫酸铜溶液中通入过量氨气:
B.泡沫灭火器的反应原理:
C.向溶液滴入少量:
D.同浓度同体积的溶液与溶液混合:
【答案】B
【详解】A.向硫酸铜溶液中通入少量氨气时,确实会生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,但当氨气过量时,沉淀会溶解,生成深蓝色的四氨合铜络离子,正确的离子方程式为或,A错误;
B.泡沫灭火器的工作原理是利用硫酸铝(提供Al3+)和碳酸氢钠(提供)发生彻底的双水解反应,迅速生成 Al(OH)3沉淀和大量CO2气体从而灭火,B正确;
C.的还原性比强,向溶液滴入少量的离子方程式为:,C错误;
D.是一种完全电离的酸式盐,在溶液中电离出 、H+和 ,当它与等物质的量的 NaOH混合时,溶液中存在和H+争夺OH-的情况。因为H+结合OH-的能力远强于,所以在OH-量不足的情况下,OH-会全部用来中和H+,同浓度同体积的溶液与溶液混合的离子方程式为,D错误;
故答案选B。
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2025·北京卷,1,3分)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
【详解】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。
2.(2022·北京卷,6,3分)下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液减小的是
A.向溶液中加入少量溶液,生成白色沉淀
B.向和的悬浊液中通入空气,生成红褐色沉淀
C.向溶液中加入少量溶液,生成蓝绿色沉淀
D.向溶液中通入氯气,生成黄色沉淀
【答案】D
【详解】A.向NaHSO4中加入少量BaCl2溶液,实际参与反应的只有硫酸根离子和钡离子,忽略体积变化,H+的浓度不变,其pH不变,A错误;
B.向 NaOH 和 Fe(OH)2 的悬浊液中通入空气,虽然有氢氧化亚铁被氧化成了红褐色的氢氧化铁,其方程式为,该过和中会消耗水,则增大了氢氧根离子的浓度,pH会变大,B错误;
C.向 NaHCO3 溶液中加入少量 CuSO4 溶液,生成蓝绿色沉淀 [Cu2(OH)2CO3],其中没有元素的化合价发生变化,故没有氧化还原反应,C错误;
D.向H2S中通入氯气生成HCl和单质硫沉淀,这个氧化还原反应增大了H+的浓度,pH减小,D正确。
故选D。
3.(2022·北京卷,12,3分)某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知:
下列说法不正确的是
A.温度升高时不利于吸附
B.多孔材料“固定”,促进平衡正向移动
C.转化为的反应是
D.每获得时,转移电子的数目为
【答案】D
【详解】A.从可以看出,这个是一个放热反应,升高温度之后,平衡逆向移动,导致生成的N2O4减少,不利于NO2的吸附,A正确;
B.多孔材料“固定”,从而促进平衡正向移动,B正确;
C.N2O4和氧气、水反应生成硝酸,其方程式为,C正确;
D.在方程式中,转移的电子数为4e-,则每获得,转移的电子数为0.4mol,即个数为,D错误;
故选D。
4.(2025·北京卷,5,3分)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
【答案】B
【详解】A.NH4HCO3分解生成NH3,氮的氧化态保持-3,未发生氧化还原反应,A不符合题意;
B.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,B符合题意;
C.水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁弱电离的氢氧根离子,使沉淀溶解平衡向正向移动,则该氢氧化镁溶解过程,无化合价变化,没有体现其还原性,C不符合题意;
D.(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应,未参与氧化还原,D不符合题意;
故选B。
5.(2022·北京卷,19,14分)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应(夹持装置略)。
资料:ⅰ.在一定条件下被或氧化成(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。ⅱ.浓碱条件下,可被还原为。
ⅲ.的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
序号
物质a
C中实验现象
通入前
通入后
Ⅰ
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是________。
(2)通入前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为________。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是________。
(4)根据资料ⅱ,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因________,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入溶液。溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为________,溶液绿色缓慢加深,原因是被________(填“化学式”)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是________。
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因________。
【答案】(1)饱和食盐水
(2)
(3)碱性溶液中二价锰的还原性增强
(4) 氧化剂过量,氧化的速率大于被还原的速率
【详解】(1)B装置的作用是除去中含有的,试剂是饱和食盐水,故答案为:饱和食盐水;
(2)通入前,Ⅱ、Ⅲ中与碱性溶液中NaOH电离产生的反应产生白色沉淀,,该沉淀不稳定,会被溶解在溶液中的氧气氧化生成棕黑色的沉淀,化学方程式为,故答案为:;
(3)对比实验现象,实验I通入后二价锰只能被氧化为(+4价锰),实验Ⅱ通入后二价锰可以被氧化为(+7价锰),说明在碱性溶液中二价锰的还原性增强,故答案为:碱性溶液中二价锰的还原性增强;
(4)①与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O,减小,使溶液碱性减弱,反应的化学方程式为:;
②取Ⅲ中放置后的悬浊液,加入溶液,溶液碱性增强,可被还原为使溶液紫色迅速变为绿色,化学方程式为:;而将悬浊液中氧化为,导致溶液绿色缓慢加深,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量,故答案为:,NaClO;
③取Ⅱ中放置后的1 mL 悬浊液,加入4 mL 水,溶液紫色缓慢加深,说明ClO-将MnO2氧化为,发生反应的离子方程式是。故答案为:;
④根据资料有反应,反应,实验Ⅲ的溶液中由于氧化剂过量,氧化的速率大于被还原的速率,导致实验Ⅲ未得到绿色溶液,故答案为:氧化剂过量,氧化的速率大于被还原的速率。
2、3
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第04讲 氧化还原反应的基本概念和规律
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01
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命题透视·考情前瞻
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对标素养,研判高考命题趋势
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思维建模·脉络梳理
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搭建知识框架,构建系统思维
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考点精讲·靶向突破
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拆解核心考点,归纳解题范式
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(
考点一
氧化还原反应概念及其表示方法
知识解构
知识点1
从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应
∣
知识点2
从元素价态和物质结构的角度认识氧化剂和还原剂
考向破译
考向1
考查
氧化还原反应
的判断
∣
考向
2
考查氧化还原反应的相关概念辨析
考
向
3
考查氧化还原反应中电子转移的表示∣
解题妙招1
氧化还原反应相关概念辨析
解题妙招2
转移电子数的计算方法
考点二
氧化性、还原性强弱的比较
知识解构
知识点1 氧化性、还原性的概念
∣
知识点2 氧化性、还原性强弱的比较
考向破译
考向1
考查
氧化性、还原性强弱比较
∣
考向2
考查
氧化性、还原性
的应用
解题妙招1 氧化性、还原性强弱比较
解题妙招2
判断氧化还原反应能否发生的思路
考点
三
氧化还原反应的基本规律及应用
知识解构
知识点1 价态规律
及其应用
∣
知识点2 强弱规律
及其应用
知识点
3
先后规律
及其应用
∣
知识点
4
守恒规律
及其应用
考向破译
考向1
考查氧化还原反应规律的应用
∣
考向2
考查
氧化还原先后规律及应用
解题妙招1 氧化还原反应规律如何应用
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(
0
4
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真题溯源·考向感知
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溯源真题逻辑,感知高考考向
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命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理--五年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
2023年
2022年
氧化还原反应的基本概念
T1,3分
T5,3分
T12,3分
T19,14分
氧化还原
反应规律
T16(3),11分
T18,14分
T19,14分
T6,3分
T19,14分
T6,3分
T12,3分
T19,14分
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:(1) 素材常结合工业冶炼、尾气处理、电池电极、环境水处理、古籍化学、新型材料制备等真实生产生活情境,脱离单纯理论默写,依托工艺流程、实验探究、电化学装置创设问题,在电子转移、价态分析中落实变化观念、证据推理核心素养。(2) 围绕三大核心板块命题 ①基本概念:氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物判断,双线桥电子转移标注; ②强弱规律:氧化性、还原性强弱比较,判断反应能否自发进行; ③价态守恒规律:电子守恒配平方程式、定量计算,歧化/归中/先后反应规律应用; 高频陷阱:价态强弱误区、得失电子数目与难易混淆、环境酸碱性改变产物、多种还原剂、氧化剂反应先后顺序陷阱。(3) 极少单独设置大题,多作为选择题独立选项、工业流程填空、实验计算、电化学方程式书写的关键设问;侧重价态判断、电子转移数目计算、强弱排序、方程式配平、产物合理性判断,考查对电子转移本质、价态变化规律的深度理解与规范表达。
►复习目标:
1.理清氧化还原整套基础逻辑,牢记 “升失氧、降得还” 对应关系,能精准区分氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,规范使用双线桥标注化合价升降、电子转移总数。
2.熟练掌握氧化还原五大核心规律(电子守恒、强弱、价态、归中歧化、先后规律),能利用规律比较氧化性、还原性强弱,判断反应能否自发发生、多组分体系反应先后顺序。
3.熟练运用电子守恒法配平各类氧化还原方程式,能结合电子守恒开展定量计算;熟记常见氧化剂、还原剂在酸/碱/中性条件下的还原/氧化产物,规避产物判断错误。
4.结合工业流程、电化学、实验探究情境,根据试剂用量、环境酸碱性、反应物配比分析变价元素产物,准确书写离子、化学方程式,规避电子数目算错、价态判断错误、反应先后颠倒、漏写介质离子等失分点。
5.辨析高频易错结论:价态高低仅判断有无氧化、还原性、不能直接比较强弱;金属阳离子、非金属阴离子价态多样性带来的双重性质,区分得失电子难易与转移电子数量的不同概念。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 氧化还原反应概念及其表示方法
知●识●解●构
知识点1 从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应
1. 反应本质
氧化还原反应的本质:反应过程中发生 ,分为两种情况:
(1) 电子得失:离子化合物形成(金属+非金属)
如2Na + Cl22NaCl,Na原子完全失去电子,Cl原子完全得到电子。
(2) 共用电子对偏移:共价化合物(非金属+非金属)
如H2 + Cl22HCl,无电子完全得失,共用电子对偏向Cl、偏离H,等效电子转移。
2. 反应特征(判断依据)
有化合价升降 → 反应
所有元素化合价均不变 → 反应(如复分解反应)
3. 氧化还原反应的相关概念之间的关系(核心口诀:升失氧,降得还;剂相反)
(1)氧化反应(失电子过程)
某元素失去电子(电子对偏离) → 化合价 → 该元素被 ,发生 反应
含该元素的反应物 → 剂,具有 性,反应生成 产物
(2)还原反应(得电子过程)
某元素得到电子(电子对偏向) → 化合价 → 该元素被 ,发生 反应
含该元素的反应物 → 剂,具有 性,反应生成 产物
举例:Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
Fe:0 → +2,化合价升高,失 2e⁻,被氧化,Fe 是还原剂,Fe2+是氧化产物
Cu:+2 → 0,化合价降低,得 2e⁻,被还原,Cu2+是氧化剂,Cu 是还原产物
得分速记
分析电子转移数目的关键——标出元素化合价
1.基本方法: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。
2.熟记常见元素的化合价:一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;说变价也不难,二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;铜汞二价最常见。
3.明确一些特殊物质中元素的化合价:
CuFeS2:、、;K2FeO4:;Li2NH、LiNH2、AlN:;Na2S2O3:;
MO:;C2O:;HCN:、;CuH:、;FeO:;Si3N4:、。
4. 电子转移的表示方法
请分别用单线桥法和双线桥法表示Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:
(1)双线桥法:①标 价 ②画箭头( 物指向 物) ③算数目 ④说变化。如铜和稀硝酸反应:
得分速记
1.箭头指向反应前后有元素化合价变化的同种元素的原子,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。
3.失去电子的总数等于得到电子的总数。
(2)单线桥法:①标 价 ②画箭头(由 原子指向 原子) ③算数目(线桥上只标电子转移的 ,不标“ ”“ ”字样),如铜和稀硝酸反应:
得分速记
1.箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。
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。
5. 反应类型与氧化还原的关系
(1)复分解反应:离子交换,无电子转移,化合价不变,一定不是氧化还原;
(2)置换反应:单质与化合物生成新单质,必有化合价变化,一定是氧化还原;
(3)化合、分解反应:不一定;有单质参与、生成才属于氧化还原;
(4)歧化反应:同一种元素化合价既升又降,同一物质既作氧化剂又作还原剂
例:Cl2 + H2O = HCl + HClO,Cl元素0价一部分降到-1,一部分升到+1;
(5)归中反应:同一元素高低价态反应生成中间价态。
得分速记
1.有单质参与的化合反应是氧化还原反应。
2.有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
3.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。
4.所有的置换反应都是氧化还原反应。
5.所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
知识点2 从元素价态和物质结构的角度认识氧化剂和还原剂
1. 元素化合价判断物质的氧化、还原性(核心考点)
(1)元素处于最高价态:只能得电子,只作氧化剂
①原理:化合价已经升到最高,无法再失去电子升价,只能夺取电子降价。
②特征:只有氧化性,无还原性。
举例:
:(高锰酸根)、Mn2O7,强氧化剂;
:H2SO4浓、,浓硫酸强氧化性;
:(酸性条件下强氧化性);
:Fe3+,可被还原为Fe2+、Fe。
(2)元素处于最低价态:只能失电子,只作还原剂
①原理:化合价降到最低,不能再得电子降价,只能失去电子升价。
②特征:只有还原性,无氧化性。
举例:
:Cl-(浓盐酸可被强氧化剂氧化为Cl2);
:H2S、S2-,易被氧化S、SO2;
金属单质(金属无负价,单质为最低价),只作还原剂;
:I-,还原性较强。
(3)元素处于中间价态:既能得电子、又能失电子,既可作氧化剂又可作还原剂
①原理:价态可升可降,遇强还原剂显氧化性,遇强氧化剂显还原性。
举例:
: 遇H2S(强还原剂):SO2降价→氧化剂;
遇氯水、酸性KMnO4(强氧化剂):SO2升价→还原剂;
单质硫、、、 均为中间价,两性。
价态速记口诀:高价氧化,低价还原,中间价态两边转
2. 物质微观结构解释氧化性、还原性强弱
价态只是宏观规律,结构决定得失电子难易,解释为什么同种价态物质氧化性差异巨大。
(1)金属单质(还原剂):金属最外层电子少,易失电子;原子半径越大、最外层电子越少,失电子越容易,还原性越强。
例:还原性Na>Mg>Al
原子半径大,最外层1个电子,极易失去,还原性远强于 Al。
(2)非金属单质(多为氧化剂):最外层电子接近8电子稳定结构,易得电子;原子半径越小,吸引电子能力越强,氧化性越强。
例:氧化性F2>Cl2>Br2>I2
F原子半径极小,核电荷吸引力强,得电子能力最强,最强非金属氧化剂。
(3)简单离子对比
阳离子(金属高价离子):缺电子,易得电子,有氧化性;Fe3+外层电子排布不如Fe2+稳定,更容易得电子,氧化性:Fe3+>Fe2+;
阴离子(非金属最低价):最外层满 8 电子,易失去外层电子,具有还原性;半径越大,电子束缚越弱,还原性:I->Br->Cl->F-。
得分速记
1.O2、O3在水溶液中的还原产物,其中酸性条件下是H2O,中性、碱性条件下是OH-;而当还原产物为固态时是O2-或O。
2.浓硝酸的还原产物是NO2,稀HNO3的还原产物是NO。
3.根据化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性,但不能判断氧化性或还原性的强弱。元素处于最高价态时只有氧化性,但不一定有强氧化性,如Na+、SO;同理,元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。
4.非金属阴离子不一定只具有还原性,如O既有氧化性又有还原性。金属阳离子不一定只具有氧化性,如Fe2+既有还原性又有氧化性。
考●向●破●译
考向1 考查氧化还原反应的判断
例1(2026·北京大兴·三模)下列气体的验证方法涉及氧化还原反应的是
A.氯气—湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 B.二氧化硫—品红溶液褪色
C.氨气—湿润的红色石蕊试纸变蓝 D.二氧化碳—澄清石灰水变浑浊
【变式1·变载体】(2026·北京顺义·二模)下列变化中,气体仅发生氧化反应的是
A.一氧化碳与氧化铁反应冶炼铁
B.二氧化碳与过氧化钠反应制氧气
C.氯气与氢氧化钠溶液反应制漂白液
D.水蒸气与碳反应生成水煤气(、)
【变式2】(2026·北京西城·一模)下列物质的应用中,利用了氧化还原反应的是
A.以S为原料制备 B.用小苏打烘焙糕点
C.用食醋去除水壶中的水垢 D.用纤维素制取纤维素乙酸酯
【变式3·变载体】(2025·北京西城·二模)下列变化过程与氧化还原反应无关的是
A.推动盛有的密闭针筒的活塞,压缩气体,气体颜色变深
B.将酸性溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C.将溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
D.向包有粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
考向2 考查氧化还原反应的相关概念辨析
例2(2026·北京西城·一模)科学家模拟早期地球的陆地热泉环境,在80~120℃、紫外-可见光照射下,用FeS纳米材料催化剂成功将转化为等有机物,为探索生命起源提供了新方向。下列说法不正确的是
A.不能用Fe和S直接化合制备FeS
B.转化为的反应属于氧化还原反应
C.陆地热泉中可能存在含氢元素的还原性物质
D.上述过程中存在不同能量形式的转化
解题妙招
氧化还原反应相关概念辨析
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。在根据化合价升降,注意判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等。
【变式1·变载体】(25-26高三下·北京·开学考试)科研人员以、为初始原料构建化学链,将高炉煤气转化为价值更高的,实现。下列说法不正确的是
A.X为初始原料
B.图中涉及非氧化还原反应
C.与反应,体现了氧化性和酸性氧化物的性质
D.高炉煤气中时,、可循环使用
【变式2·变题型】(2026·北京房山·二模)下列物质用途对应的物质性质与氧化还原反应有关的是
选项
物质用途
物质性质
A
用碎鸡蛋壳改良酸性土壤
能与土壤中的酸性物质发生复分解反应
B
用84消毒液漂白衣物
NaClO具有强氧化性
C
用聚乳酸制作可降解餐具
聚乳酸中的酯基可发生水解反应
D
用生石灰保持仓库干燥
CaO能与水发生化合反应
A.A B.B C.C D.D
【变式3·变考法】(2026·北京房山·二模)向的溶液中滴加0.2 mol/L的溶液,产生棕黄色沉淀,过滤后洗涤,得到沉淀A。
已知:
验证沉淀A的成分。
下列说法不正确的是
A.由iii中的现象证明沉淀A中有但没有
B.由ii得到的白色沉淀成分为、CuCl
C.iv发生的反应为:
D.由沉淀A的成分可推测溶液与溶液发生了氧化还原反应
考向3 考查氧化还原反应中电子转移的表示
例3(2026·北京丰台·二模)下列化学用语或图示表达正确的是
A.的电子式:
B.分子的球棍模型:
C.基态Cu原子的价层电子轨道表示式:
D.单线桥表示Na与反应的电子转移:
解题妙招
转移电子数的计算方法
明确元素的变价→找出所有氧化剂或还原剂的物质的量所有氧化剂得或还原剂失的电子数→确定转移电子数。
【变式1】(25-26高三上·北京西城·期中)化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可以减少该有害物质向环境排放。例如:
(1)Na2Cr2O7中Cr元素的化合价是_______,该物质属于_______(填序号)。
① 酸 ② 碱 ③ 盐 ④ 氧化物
(2)在上述转化中,Cr元素化合价不变的步骤是_______(填序号)。
(3)反应①为:Na2Cr2O7 + HCl = NaCl + CrCl3 + Cl2↑+ H2O (未配平)。其中还原剂为_______,还原产物为 _______。Na2Cr2O7与Cl2的反应系数比为_______。
(4)完成反应④的配平,并用单线桥标出电子转移的方向和数目_______。(系数若为1也请写出。)
反应④为:_______ClO+ _______CrO+ _ = _______Cl-+ _______CrO+ _______H2O
【变式2·变考法】(25-26高三上·北京·期中)某同学为探究氧化还原反应的实质,设计锌与稀硫酸反应的实验装置如下,观察到浸没在硫酸中铜丝的另一端产生大量气泡,溶液颜色是无色,下列说法不正确的是
A.反应中为还原剂,为氧化剂
B.观察到浸没在硫酸中铜丝的另一端产生气泡,说明和反应生成
C.用单线桥表示反应中电子转移的方向和数目为:
D.反应中每生成1个,消耗
【变式3】(25-26高三上·北京·期中)用脱脂棉包住约粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水(如图),可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)写出与水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)某研究性学习小组拟用如图装置进行实验,以证明上述结论。证明反应是放热的实验方法:___________
(3)向溶液中加入溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变为红色浑浊,继续加入溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复多次。上述过程中作用分别是___________。
考点二 氧化性、还原性强弱的比较
知●识●解●构
知识点1 氧化性、还原性的概念
1.氧化性是指物质 的性质(或能力);还原性是指物质 的性质(或能力)。
2.氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的 程度,与得、失电子数目的 无关。
如:Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,故Na比Al的还原性强。
3.从元素的化合价判断:
最高价态——只有 ,如:Fe3+、H2SO4、KMnO4等;
最低价态——只有 ,如:金属单质、Cl-、S2-等;
中间价态——既有 又有 ,如:Fe2+、S、Cl2等。
知识点2 氧化性、还原性强弱的比较
项目
一般规律
氧化性
元素非金属性越强,其单质的氧化性越强;
金属活动性越强,对应金属的简单阳离子的氧化性越弱
还原性
元素金属性越强,其单质的还原性越强;
非金属活动性越强,对应元素形成的简单阴离子的还原性越弱
1.依据氧化还原反应方程式判断
氧化性:氧化剂 氧化产物
还原性:还原剂 还原产物
2.依据反应条件及反应的剧烈程度判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。
如:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
O2+4HCl(浓)2Cl2+2H2O
氧化性:KMnO4 MnO2 O2
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
还原性:Na>Mg
3.依据被氧化还原的程度判断
相同条件下:
(1)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 。
例如:Fe+SFeS,2Fe+3Cl22FeCl3 ,可以得出氧化性:Cl2>S
(3) 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 。
(4) 例如:
→
4.依据“三表”判断
(1)根据元素周期表判断
(2)根据金属活动性顺序表判断
(3)根据非金属性强弱判断
5.依据“两池”判断
(1)原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,其还原性:负极 正极。
(2)电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较 ,在阳极先放电的阴离子的还原性较 。
6.依据“三度”判断(“三度”即:浓度、温度、酸碱度)
(1)浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越 。
如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3;还原性:浓盐酸> 稀盐酸。
(2) 温度:同一种物质,温度越高其氧化性(或还原性)越 。
如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3) 酸碱度:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(或还原性)越 。
如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
考●向●破●译
考向1 考查氧化性、还原性强弱比较
例1(2026·北京·模拟预测)下列由实验操作、现象得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液,出现白色沉淀
蛋白质发生变性
B
向NaBr溶液中滴加少量氯水,再加入淀粉-KI溶液,溶液先变橙色,后变蓝色
氧化性:
C
乙醇与浓硫酸混合加热到170℃,将产生的气体通入溴水中,溴水褪色
该反应生成了乙烯
D
向某有机物溶液中加入溶液,生成有色物质
该有机物为苯酚
A.A B.B C.C D.D
解题妙招
氧化性、还原性强弱比较
1.方程式比较:氧化剂氧化性>氧化产物,还原剂还原性>还原产物。
2.活动性:金属单质越活泼还原性越强;非金属单质氧化性越强,对应阴离子还原性越弱。
3.反应条件越易、产物价态越高,对应氧化、还原性越强。
4.浓度越大、酸性越强,含氧氧化剂氧化性越强;强弱看得失电子难易,不是电子数目。
【变式1】(2026·北京·模拟预测)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
用溴水吸收尾气中的
、、
B
稀硝酸和铜制备NO
、、NO
C
氯酸钾和浓盐酸制
、、
D
酸性溶液与KI反应制
、、
A.A B.B C.C D.D
【变式2】(2026·北京朝阳·二模)依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
金属性:
第一电离能:
B
还原性:
相同条件下氧化性:
C
酸性:
溶液pH:
D
溶解度:
溶解度:
A.A B.B C.C D.D
【变式3】(2026·北京房山·二模)解释下列事实的方程式不正确的是
A.红棕色的NO2溶于水变为无色:
B.将铁丝放入CuSO4溶液中,铁丝表面变红:
C.向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水,产生白色沉淀:
D.向酸性KMnO4溶液中滴加NaHSO3溶液,溶液紫色褪去:
考向2 考查氧化性、还原性的应用
例2(2026·北京·三模)制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph-代表苯基)。下列说法不正确的是
A.化合物4的分子式为
B.物质A为
C.反应过程涉及氧化反应
D.可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯
解题妙招
判断氧化还原反应能否发生的思路
先假设选项中的化学反应能够发生,依据此反应判断出还原性(或氧化性)的强弱,然后与题目提供的还原性(或氧化性)强弱顺序对照,若二者表示的还原性(或氧化性)强弱顺序一致,则此反应能够发生;若不一致,则此反应不能发生。根据强制弱规律判断,只要满足氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物,氧化还原反应就能发生。
【变式1】(2026·北京·三模)三氟化氮(NF3)常用于微电子工业,可用以下反应制备:
已知:①酸性:HF>CH3COOH;②CH3COOH与的电离常数相等下列说法中,正确的是
A.NF3的电子式为,NH4F中既含极性键又含离子键
B.常温下,NH4F水溶液呈碱性
C.在制备NF3的反应中,NH3表现出还原性和碱性
D.上述反应中,生成1 mol NF3,转移3 mol e-
【变式2】(25-26高三上·北京顺义·期末)含钛高炉渣的主要化学成分为、、、、、、和金属Fe,对其综合利用具有重要的经济价值和社会效益。一种含钛高炉渣提钛工艺流程如下图所示。
已知:ⅰ.铁能被磁体吸引;
ⅱ.不溶于水、稀酸和碱溶液;
ⅲ.不溶于水也不溶于稀酸溶液,能与NaOH溶液发生反应:
(1)钛高炉渣的主要化学成分中属于___________(填“碱性氧化物”或“两性氧化物”)。
(2)“磁选”的目的是___________。
(3)酸浸过程中发生反应的离子方程式为___________。
(4)滤渣1的主要成分为___________。
(5)NaOH溶液碱浸的目的是___________。
(6)由滤渣2制备金属钛的过程中,滤渣2发生了___________反应(填“氧化”、“还原”)
(7)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.若将流程A部分与流程B部分互换顺序,最终得到的滤渣成分相同
b.若将流程A部分与流程B部分互换顺序,理论上氢氧化钠用量不变
【变式3】(25-26高三上·北京顺义·期末)氢化钠可在野外用作生氢剂,其中氢元素为-1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为:。下列有关该反应的说法中,正确的是
A.该反应属于置换反应 B.NaH是氧化剂
C.中的氢元素部分被还原 D.每生成,转移2mol电子
考点三 氧化还原反应的基本规律及应用
知●识●解●构
知识点1 价态规律及其应用
1.价态升降规律
氧化还原反应中,化合价有升必有降, 总值相等。
2.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”。
例如,不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应:
得分速记
H2SO4与H2S反应时,不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
3.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+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
4.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。
知识点2 强弱规律及其应用
1. 物质氧化性或还原性的强弱决定于得失电子的 ,与得失电子的 无关。
2. 根据氧化还原反应方程式进行判断
还原剂 + 氧化剂 = 氧化产物 + 还原产物
(强还原性) (强氧化性) (弱氧化性) (弱还原性)
还原性:还原剂>还原产物;
氧化性:氧化剂>氧化产物。
3. 应用:
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时, 的先被氧化。
例如:已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,氯气的量不足时首先氧化 。
(2) 同一还原剂与多种氧化剂混合时, 的先被还原。
例如:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
知识点3 先后规律及其应用
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+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。
3. 越易失电子的物质,失后就越难得电子;越易得电子的物质,得后就越难失电子。
4. 熟记常见的强弱顺序
氧化性:MnO(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>I2>S,还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2(SO)<S2-。
5. 应用:判断氧化性、还原性的强弱及氧化还原反应方程式的书写。
知识点4 守恒规律及其应用
1. 质量守恒:反应前后元素的 和 不变。
2. 电子守恒:即氧化剂得电子的 等于还原剂失电子的 ,这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。
3. 电荷守恒:离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的 总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒,如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+(错误),2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(正确)。
4. 应用:利用守恒思想,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为始态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思考,便可迅速获得正确结果。运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平,直接计算反应物与产物或转移电子的数量关系。
考●向●破●译
考向1 考查氧化还原反应规律的应用
例1(2026·北京丰台·一模)下列物质的用途体现价S的氧化性的是
A.工业上常用漂白纸浆 B.利用遇产生S可处理两种有毒气体
C.常用作食品抗氧化剂 D.实验室用与70%硫酸反应制取
解题妙招
氧化还原反应规律如何应用
1.涉及“几种元素被氧化(或还原)”或“谁先被氧化(或还原)”问题,用先后规律解答;
2.涉及电子转移数或氧化剂(氧化产物)与还原剂(还原产物)比例问题,用守恒规律解答;
3.涉及某个氧化还原反应能否发生,用强弱规律解答;
4.判断同种元素的不同价态的物质之间反应的化合价变化问题,用价态归中规律解答。
【变式1】(24-25高三上·北京·调研)微生物在电子供体的作用下可将()(存在形式为)还原为更易被去除的()(最终转化为去除),根据电子供体的不同可分为自养还原和异养还原,为去除水中的锑()酸盐,某课题组建立升流式硫自养固定床生物反应器,其反应机理如下图所示。下列说法正确的是
A.该反应器可以实现S的循环利用
B.反应机理图中,“歧化”反应,若生成,理论上需要S参与反应
C.生成沉淀的离子方程式为
D.()的去除过程中每一步都发生了氧化还原反应
【变式2】(25-26高三上·北京海淀·期末)向、、的混合溶液中加入一定量铁粉,完全反应后过滤。下列说法中正确的是
A.滤液中一定有和
B.滤液中溶质可能是、
C.滤纸上一定有和
D.滤纸上一定有,可能有、、
【变式3】(2026·北京朝阳·一模)小组同学探究用间接碘量法测定刻蚀覆铜板废液中的原理。
(1)溶液刻蚀覆铜板的离子方程式为______。
(2)研究间接碘量法测的原理
查阅资料:、(和溶液均为无色)。
实验1:向溶液中加入过量KI溶液,得到棕黄色浊液;用淀粉作指示剂,用溶液滴定,溶液蓝色褪去。实验1中体现氧化性的微粒有______。
(3)探究能否用溶液直接滴定
实验2:
查阅资料:为绿色;为无色;为黑色固体,难溶于水,可溶于浓氨水;CuS为黑色固体,难溶于水、浓氨水;微溶于水。
①用离子方程式解释滴加浓氨水后溶液由无色变为蓝色的原因:______。
②实验证明溶液a中含。设计检验的方案:______(填操作和现象)。
③不能用溶液直接滴定的原因有______(答出两点)。
(4)探究能否用间接碘量法测定刻蚀覆铜板废液中的
由于存在:,小组同学认为须解决的干扰问题。
查阅资料:与能形成无色配合物;遇能形成紫色配合物。
实验3:向溶液中加入过量溶液,充分反应后滴加淀粉KI溶液,溶液不变蓝;调节溶液,继续滴加溶液,无明显现象。
实验4:______(填操作和现象)。
根据实验3、4的现象,得出结论:可用于消除对测定的干扰。
(5)测定某刻蚀覆铜板废液中的
实验5:
i.取某刻蚀废液,加入过量溶液;
ii.用氨水调节溶液,加入过量KI溶液;
iii.用标准溶液进行滴定,当溶液变为淡黄色时,滴加淀粉溶液,继续滴定至溶液蓝色消失,记录消耗溶液的体积。
分析步骤ii中将溶液pH调到4的原因:______。
考向2 考查氧化还原先后规律及应用
例2实验小组探究对测定含量的影响。
(1)理论分析
依据元素化合价分析,具有_______性,可能影响的测定结果。
(2)探究和的还原性
取少量,加入2 mL物质A的溶液,经检验,证实了的还原性强于。则A是_______(填化学式)。
(3)探究不同条件下能否被氧化
向溶液中加入溶液X,用湿润的KI淀粉试纸检验所得气体,结果如下。
实验编号
溶液X
试纸颜色
Ⅰ
溶液
无明显变化
Ⅱ
0.5 mL饱和NaCl溶液
无明显变化
Ⅲ
溶液+2滴
无明显变化
Ⅳ
溶液+8滴
试纸变蓝
①依据实验,得出的结论是_______。
②探究浓度对反应的影响,设计实验V_______(填实验操作和现象)。综合Ⅰ~Ⅴ可知,一定酸性时,证实浓度大时更易被氧化。
(4)根据Ⅰ、Ⅱ的结果,进一步探究对测定的影响。完成实验Ⅵ:把溶液加入到Ⅰ、Ⅱ实验后的混合液中,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体。
①滤出a、b中沉淀,分别加入稀硫酸,沉淀均溶解,取少量溶液加入KSCN溶液,溶液变红,说明沉淀溶解后的溶液中含有:_______。
②解释Ⅱ中没有产生,而实验b中有产生的原因_______。
③实验Ⅵ的结论是_______。
(5)应用:测定水样(含)中的含量
取10 mL水样,配制成100 mL溶液。准确量取出5 mL溶液,向其中加入和溶液,再逐滴加入溶液至恰好反应完全,根据消耗溶液的量而测定的含量。
已知:酸性条件下的还原产物为。
①写出发生还原反应的半反应式(电极反应式)_______。
②解释的作用_______。
③将10 mL水样配制成100 mL溶液,这种做法的优点是_______。
【变式1】(25-26高三上·北京朝阳·期末)实验小组探究MnO2与卤化钾溶液在一定条件下的反应。
(1)理论分析
①依据一定条件下MnO2与浓盐酸反应生成Cl2推测;MnO2和一定浓度的H2SO4溶液混合后,再分别加入KBr溶液、KI溶液,一定条件下可生成相应卤素单质。
②依据氧化还原反应规律和元素周期律推测,MnO2与_____的反应更容易发生。
(2)探究一定条件下MnO2与KBr溶液的反应,进行实验Ⅰ:
①实验证实浅黄色溶液中存在Br2:取少量浅黄色溶液,_____。
②进行实验排除了浅黄色溶液的生成是由于空气中的O2氧化了Br-。实验方法和现象为_____。
③试管iii中发生反应的离子方程式为_____。
(3)探究一定条件下MnO2与KI溶液的反应,进行实验Ⅱ:
实验
现象
混合液呈现黄色
混合液呈现棕黄色
混合液迅速呈深棕色
说明:iv~vi均进行了该条件下O2不是氧化KI的主要物质的对比实验。
分析实验I和实验Ⅱ中,能作为还原性I->Br-的证据的是_____。
(4)综合上述实验,总结归纳:
①影响MnO2与卤化钾溶液反应的因素有卤离子种类、_____。
②有利于MnO2将卤化钾溶液氧化为卤素单质的条件有_____。
【变式2】(2026·北京·模拟预测)解释下列实验现象的离子方程式书写错误的是
A.向溶液中通入少量,溶液碱性减弱:
B.溶于溶液,溶液变黄棕色:
C.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:
D.向溶液中加入足量溶液,产生气体和白色沉淀:
【变式3】(2025·北京·模拟预测)下列有关离子方程式的书写正确的是
A.向硫酸铜溶液中通入过量氨气:
B.泡沫灭火器的反应原理:
C.向溶液滴入少量:
D.同浓度同体积的溶液与溶液混合:
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2025·北京卷,1,3分)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
2.(2022·北京卷,6,3分)下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液减小的是
A.向溶液中加入少量溶液,生成白色沉淀
B.向和的悬浊液中通入空气,生成红褐色沉淀
C.向溶液中加入少量溶液,生成蓝绿色沉淀
D.向溶液中通入氯气,生成黄色沉淀
3.(2022·北京卷,12,3分)某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知:
下列说法不正确的是
A.温度升高时不利于吸附
B.多孔材料“固定”,促进平衡正向移动
C.转化为的反应是
D.每获得时,转移电子的数目为
4.(2025·北京卷,5,3分)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
5.(2022·北京卷,19,14分)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应(夹持装置略)。
资料:ⅰ.在一定条件下被或氧化成(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。ⅱ.浓碱条件下,可被还原为。
ⅲ.的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
序号
物质a
C中实验现象
通入前
通入后
Ⅰ
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是________。
(2)通入前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为________。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是________。
(4)根据资料ⅱ,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因________,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入溶液。溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为________,溶液绿色缓慢加深,原因是被________(填“化学式”)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是________。
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因________。
2、3
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