第01讲 氧化还原反应(复习讲义)(上海专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-06-30
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2份
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47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) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.78 MB |
| 发布时间 | 2026-06-30 |
| 更新时间 | 2026-06-30 |
| 作者 | CC化学 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58568714.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围绕氧化还原反应专题,将概念分析、规律应用、方程式配平三大核心考点按“基础-规律-应用”逻辑层次展开,通过知识解构、考向破译、解题妙招、真题溯源四环节,帮助学生构建系统知识框架和解题范式。
讲义采用思维建模与靶向突破策略,如陌生方程式书写用“三配法”步骤培养科学思维,设置考向变式训练提升科学探究能力,分层练习配合真题演练确保高效复习,为教师把控复习节奏、学生提升应考能力提供有力支撑。
内容正文:
第01讲 氧化还原反应
内容导航
命题透视·考情前瞻
对标素养,研判高考命题趋势
02
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架,构建系统思维
03
考点精讲·靶向突破
拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 氧化还原反应的概念及分析方法
知识解构 知识点1 氧化还原反应的基本概念 ∣ 知识点2 氧化还原反应的分析方法
知识点3 常见的氧化剂和还原剂
考向破译 考向1 氧化还原反应的判断 ∣ 考向2 氧化还原反应概念辨析
考向3 氧化还原反应中的分析方法
解题妙招1 解答氧化还原反应概念的一般思路
解题妙招2 转移电子数的计算思路
考点二 氧化还原反应的规律及应用
知识解构 知识点1 强弱规律及应用 ∣ 知识点2 价态规律及应用
知识点3 守恒规律及氧化还原反应的计算
考向破译 考向1 氧化性和还原性强弱比较 ∣ 考向2 氧化还原反应规律的应用
考向3 氧化还原反应的计算
解题妙招1 应用电子守恒的解题步骤
解题妙招2 假设法判断氧化还原反应能否进行的步骤
考点三 氧化还原反应方程式的配平及陌生氧化还原反应方程式的书写
知识解构 知识点1 氧化还原反应方程式的配平
考向破译 考向1 氧化还原反应方程式的配平 ∣ 考向2 陌生氧化还原反应方程式的书写
解题妙招1 书写氧化还原反应方程式的程序
解题妙招2 突破新情景下氧化还原反应方程式的书写
0401
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--三年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
氧化还原反应及基本概念的判断
四(7)
五(2)
一(7)
氧化性、还原性强弱的比较及计算
四(5)
一(5)
陌生氧化还原反应方程式的书写
四(4)
四(4)
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
结合化学实验综合题和化学工艺流程题,考查氧化还原反应及基本概念的判断,考查氧化还原反应的分析方法,考查物质氧化性、还原性强弱的比较,考查新情境下氧化还原反应方程式的书写,利用守恒法进行化学反应的计算等。
►复习目标:
1.了解氧化还原反应的基本概念和判断方法。
2.会用单线桥和双线桥分析电子转移的方向和数目。
3.掌握氧化还原反应的规律并能运用氧化还原反应的规律解决实际问题。
4.掌握氧化还原反应方程式的配平方法。
5.学会用守恒法进行氧化还原反应的计算。
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 氧化还原反应的概念及分析方法
知●识●解●构
知识点1 氧化还原反应的基本概念
1.氧化还原反应
(1)概念:有____________(______或_______)的反应叫作氧化还原反应。
(2)特征:反应中物质所含元素化合价______。
(3)本质:发生了____________(______或_______)。
2.氧化还原反应的相关概念
(1)氧化还原反应的基本模型
(2)氧化还原反应的相关概念
①氧化剂和还原剂
氧化剂:______电子的物质,在反应中表现为______性。
还原剂:______电子的物质,在反应中表现为______性。
②氧化反应和还原反应
氧化反应:______电子的反应。
还原反应:______电子的反应。
③氧化产物和还原产物
氧化产物:还原剂被______的产物。
还原产物:氧化剂被______的产物。
(3)氧化还原反应概念之间的关系
得分速记
氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
知识点2 氧化还原反应的分析方法
1.双线桥法
表示反应前后____________由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
(1)基本步骤
①标变价:正确标出反应前后化合价_________的元素元素的化合价,明确变价元素的化合价升降关系。
②画线桥:用带箭头的线由______指向______,且对准同种元素。
③列变化:列出变价元素的______得失情况。
④求总数:标出“失去”或“得到”电子的总数,且得失电子总数______。
得失电子总数=____________个数×化合价______e-
例 Fe2O3+3H22Fe+3H2O
2.单线桥法
(1)表示反应过程中______元素原子间的电子转移情况,用箭头标明电子转移的______。
(2)单线桥表示法的特点
①箭头由反应物中______元素原子指向______元素原子,箭头的指向即____________的方向。
②不需要标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目。
如氧化铁与氢气的反应用单线桥表示电子转移的数目如下:
知识点3 常见的氧化剂和还原剂
1.常见的氧化剂及对应的还原产物
(1)常见的氧化剂:
①活泼的非金属单质,如X2(X指卤素Cl、Br)、O2、O3等;
②高价态的离子,如H+、Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+等;
③含高价态元素的物质,如H2SO4(浓)、HClO4、HNO3、PbO2、MnO2、KClO3、KMnO4等;
④含O的物质,如H2O2、Na2O2等。
(2)常见的氧化剂和对应的还原产物:
氧化剂
Cl2/ClO-/ClO
O2
浓硫酸
HNO3
MnO(H+)
H2O2
Fe3+
还原产物
2.常见的还原剂及对应的氧化产物
(1)常见的还原剂:
①活泼的金属单质,如Na、Mg、Al、Fe、Cu等;
②某些非金属单质,如H2、C、S等;
③低价态离子,如S2-、I-、Fe2+、Br-等;
④含较低价态元素的物质,如CO、NH3、H2S、HI、SO2、H2SO3、Na2SO3、NO等。
金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要还原剂。
(2)常见的还原剂和对应的氧化产物:
还原剂
H2S/S2-
SO2/SO
I-
Fe2+
M(金属)
H2
CO
氧化产物
3.元素化合价与氧化性、还原性的关系
(1)当元素化合价处于
(2)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。如:
其中:Fe2+、SO主要表现______性,H2O2主要表现______性。
考●向●破●译
考向1 氧化还原反应的判断
例1下列工业生产的过程未涉及氧化还原反应的是( )
A. 粗铜精炼 B. 海水提镁
C. 工业制铝 D. 海水制粗盐
【变式1·变载体】【新情境——科技发展与氧化还原反应结合】化学技术在社会发展中起着十分重要的作用,下列应用过程中属于化学反应但未发生氧化还原反应的是( )
A.石油催化裂解得到丙烯
B.利用柠檬酸给青铜器皿除锈
C.由碲和镉合成发电玻璃中的碲化镉
D.北京冬奥会场馆使用CO2制冷剂制冰
【变式2·变考法】【新情境——传统文化与氧化还原反应结合】敦煌壁画是我国灿烂的艺术瑰宝,也是颜料应用的重要科技史料。下列有关我国传统颜料主要成分的变化,发生氧化还原反应的是( )
A.骨白[Ca5(PO4)3(OH)]遇氟盐转化为Ca5(PO4)3F
B.铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]遇H2S得到黑色PbS
C.石绿[CuCO3·Cu(OH)2]受热分解得到黑色CuO
D.石黄(As2S3和As4S4)在地表逐渐转化为硫酸盐
考向2 氧化还原反应概念辨析
例2关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是( )
A.CO是氧化产物
B.SiH4发生还原反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D.生成1 mol SiO2时,转移8 mol电子
解题妙招
解答氧化还原反应概念的一般思路
“找变价”是关键,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。
【变式1·变载体】关于反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列说法错误的是( )
A.K2H3IO6发生还原反应,具有氧化性
B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
C.KI是还原产物
D.生成12.7 g I2时,转移0.087 5 mol电子
【变式2·变考法】关于反应2NH2OH+4Fe3+===N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是( )
A.生成1 mol N2O,转移4 mol电子
B.H2O是还原产物
C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂
D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物
考向3 氧化还原反应的分析方法
例3(1)3NF3+5H2O===9HF+2NO+HNO3,用双线桥表示该反应的电子转移: 。其中NF3是 。
(2)K2Cr2O7+3H2C2O4+4H2SO4===Cr2(SO4)3+6CO2↑+K2SO4+7H2O,用双线桥表示该反应的电子转移: 。
(3)已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑。
①氧化剂为 ,还原剂为 。
②用“单线桥”标出电子转移的方向和数目: 。
解题妙招
转移电子数的计算思路
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或还原剂得或失的电子数―→确定转移电子数。[n(e-)=n(氧化剂)或n(还原剂)×N(变价原子数)×ΔN(化合价变化数)]
【变式1·变考法】为治理汽车尾气中的NO和CO对环境的污染,可在汽车排气管上安装催化转化器,发生的反应为2NO+2CO===N2+2CO2。
(1)用双线桥表示此反应中的电子得失情况:
_________________________________________________________________
(2)用单线桥表示此反应中的电子转移情况:
_________________________________________________________________
(3)若反应中消耗了4 mol CO,则生成N2的物质的量为________mol,转移电子的物质的量为________mol。
【变式2·变题型】下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是( )
考点二 氧化还原反应的规律及应用
知●识●解●构
知识点1 强弱规律及应用
1.强弱规律
(1)氧化性、还原性的判断
①含义: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判断方法:氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的______程度,与得、失电子数目的______无关。例如: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,所以Na比Al的还原性强。
(2)强弱规律
氧化还原反应中,氧化剂和氧化产物都有______性,还原剂和还原产物都有______性。
氧化性:氧化剂______氧化产物,还原性:还原剂______还原产物
(3)影响氧化性或还原性强弱的其他因素
①浓度:一般来说,氧化剂的浓度越大,其______性越强;还原剂的浓度越大,其______性越强。
如氧化性:浓硫酸______稀硫酸、浓硝酸______稀硝酸;还原性:浓盐酸______稀盐酸。
②温度:许多氧化还原反应是在加热条件下进行的,一般升高温度可增强氧化剂的氧化性、还原剂的还原性。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性______。
③溶液的酸碱性:
如:中性环境中NO不显氧化性,酸性环境中NO显氧化性;KMnO4氧化性:酸性____中性____碱性。
2.强弱规律的应用
(1)自发进行的氧化还原反应,一般遵循强氧化剂生成弱氧化性产物、强还原剂生成弱还原性产物,即“由强制弱”。
如根据反应Cl2+S2-===S↓+2Cl-,可以确定氧化性____________,还原性____________。
(2)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______先与Cl2反应。
(3)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+的溶液中加入足量铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+,所以______先与Fe3+反应,然后与______反应。
3.氧化性、还原性强弱比较
(1)依据反应原理——强弱规律
在一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂______氧化产物;还原性:还原剂______还原产物。
如根据反应K2Cr2O7+14HCl(浓)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O可判断:
氧化性:K2Cr2O7______Cl2,还原性:HCl______CrCl3
(2)以元素在周期表中的位置为依据
①同主族元素,从上到下元素______性(______性)增强,______性(______性)减弱。
②同周期主族元素,从左向右元素______性(______性)减弱,______性(______性)增强。
(3)依据反应条件及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低,反应越______,对应物质的氧化性或还原性______。如是否加热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度大小等。例如:
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,
O2+4HCl2Cl2+2H2O
由化学方程式知氧化性:KMnO4____Cl2,MnO2____Cl2,O2____Cl2,由反应条件知氧化性:KMnO4____MnO2______O2。
(4)依据相同条件下产物中元素价态的高低来判断
相同条件下,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:
如2Fe+3Cl22FeCl3;Fe+SFeS,则氧化性:Cl2____S。
(5)依据金属性、非金属活动性比较
①金属活动顺序
②非金属活动顺序
(6)根据原电池、电解池的电极反应判断
①两种不同的金属构成原电池的两极,一般还原性:负极金属_____正极金属。
②在电解过程中,______性越强的金属阳离子优先在阴极放电,______性强的非金属阴离子优先在阳极放电。
得分速记
(1)氧化性或还原性的强弱与元素的化合价高低无必然关系。如HClO的氧化性高于HClO4。
(2)氧化性或还原性的强弱与得失电子数多少无必然关系。如铝在反应中失去3个电子,钠失去1个电子,但是那的还原性比铝的强
(3)具有氧化性的物质和具有还原性的物质不一定都能发生化学反应。如SO2具有还原性,浓硫酸具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。
知识点2 价态规律及应用
1.价态归中规律
(1)同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应;当存在中间价态时,同种元素的高价态物质和低价态物质才有可能发生反应,若无中间价态则不能反应。如浓硫酸和SO2不能反应。
(2)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H2S与浓硫酸的反应:
2.歧化反应规律
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,遵循“中间价―→高价+低价”。如Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式为__________________________________________。
3.价态规律的应用
(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+NaClO3===NaCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化剂为______,还原剂为______,氧化产物和还原产物都为______。
得分速记
常见的歧化反应和归中反应
(1)歧化反应:“中间价→高价+低价”
①氯气与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO
②氯气与氢氧化钠溶液反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
③过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
④过氧化钠与CO2反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
⑤双氧水制取氧气:2H2O22H2O+O2↑
⑥NO2与水反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO
⑦NO2与NaOH溶液反应:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
⑧硫与NaOH溶液反应:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
⑨Na2S2O3与酸反应:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O
(2)归中反应:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,价态的变化“高价+低价→中间价”
①Fe3+与Fe反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+
②H2S与SO2反应:2H2S+SO2===3S+2H2O
③KClO3与浓盐酸反应制取氯气:KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O
④BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O
⑤NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
⑥4xNH3+6NOx(2x+3)N2+6xH2O
知识点3 守恒规律及氧化还原反应的计算
1.守恒规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律
(1)质量守恒:反应前后元素的______和______不变。
(2)电子守恒:即氧化剂得电子的总数______还原剂失电子的总数。
(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______。
2.氧化还原反应的计算
(1)电子守恒法计算的原理
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
①找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
②找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。
③根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
(3)复杂氧化还原反应的计算
对于连续(或多个并列)氧化还原反应的计算,可以通过分析反应前后,“始态”“终态”涉及的所有物质,找出所有“始态”物质到“终态”物质中化合价发生变化的元素,建立关系式,列式求解,简化解题步骤。
考●向●破●译
考向1 氧化性、还原性强弱比较
例1现有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
其中还原性由强到弱的顺序正确的是( )
A.I->Fe2+>Mn2+>Cl- B.I->Fe2+>Cl->Mn2+
C.I->Mn2+>Fe2+>Cl- D.Cl->Mn2+>I->Fe2+
【变式1·变考法】下列实验对应的现象和结论都正确的是( )
选项
实验
现象
结论
A
向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后滴加酸性KMnO4溶液
紫红色褪去
食品脱氧剂样品中含Fe2+
B
向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液
加入H2O2后溶液变成红色
Fe2+既有氧化性又有还原性
C
向FeCl3溶液加入铜片
溶液变蓝、有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
D
向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液
溶液变为蓝色
氧化性:Fe3+>I2
【变式2·变题型】物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度等有关。有如下各组物质:
①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液 ⑤Cl2与NaOH溶液 ⑥Fe与HNO3溶液 ⑦Fe与H2SO4溶液 ⑧Na与O2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是______________ (填序号,下同)。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是____________。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是___________。
考向2 氧化还原反应规律的应用
例2有下列三个反应:
①Cl2+FeI2===FeCl2+I2
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
下列说法正确的是( )
A. ①②③中氧化剂分别是Cl2、Br2、Co2O3
B. 根据以上反应可以得到氧化性强弱关系:Cl2>Co2O3>Fe3+
C. 在反应③中生成1 mol Cl2时,有6 mol HCl被氧化
D. 根据反应①②一定可以推理得到:Cl2+FeBr2===FeCl2+Br2
解题妙招
假设法判断氧化还原反应能否进行的步骤
先假设选项中的化学反应能够发生,依据反应的方程式判断各反应物与生成物的还原性或氧化性的强弱,然后再与题目提供的还原性或氧化性强弱顺序进行对照,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。
【变式1】已知:
①2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
②Cl2+2FeCl2===2FeCl3;
③2KI+2FeCl3===2KCl+I2+2FeCl2。
则下列判断不正确的是( )
A.氧化性:MnO>Fe3+>Cl2
B.还原性:I->Fe2+>Cl-
C.Fe3+具有氧化性,Fe2+既有氧化性又有还原性
D.由信息推测:Cl2+2I-===2Cl-+I2反应可以进行
【变式2·变考法】已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):
①G―→Q+NaCl
②Q+H2OX+H2
③Y+NaOH―→G+Q+H2O
④Z+NaOH―→Q+X+H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( )
A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X
考向3 氧化还原反应的计算
例3关于反应5NH4NO3===2HNO3+4N2↑+9H2O,下列说法正确的是( )
A.HNO3是氧化产物
B.生成1 mol N2时,转移3.75 mol电子
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶5
D.N2只是还原产物
解题妙招
应用电子守恒的解题步骤
【变式1·变载体】实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如图实验,经检测所得固体中含有Cu2S和白色物质X,下列说法正确的是( )
A.白色物质X为CuSO4
B.NO和Y均为还原产物
C.参加反应的浓硫酸中,表现氧化性的占75%
D.NO与Y的物质的量之和可能为2 mol
【变式2·变题型】在热的稀H2SO4中溶解了11.4 g FeSO4,当加入50 mL 0.5 mol·L-1 KNO3溶液后,其中的Fe2+全部转化为Fe3+,KNO3也反应完全,并有NxOy气体逸出。
FeSO4+ KNO3+ H2SO4=== K2SO4+ Fe2(SO4)3+ NxOy↑+ H2O
(1)推算出x=________,y=________。
(2)配平该化学方程式(化学计量数填写在上式方框内)。
(3)反应中氧化剂为________。
考点三 氧化还原反应方程式的配平及陌生氧化还原反应方程式的书写
知●识●解●构
知识点1 氧化还原反应方程式的配平
1.配平氧化还原反应方程式的三个“基本原则”
(1)电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数_______,化合价升高总数_____化合价降低总数。
(2)原子守恒:反应前后原子的种类和个数_______。
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数_______。
2.配平步骤
配平氧化还原反应方程式的五个“关键步骤”(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例)
(1)标变价——标出变化元素的_______
+ H2O4(浓) —— O2↑ + O2↑ + H2O
(2)列变化——列出一分子氧化剂和还原剂的____________
+ H2O4(浓) —— O2↑ + O2↑ + H2O
↑4 ↓2
(3)求总数——用最小公倍数法求出化合价____________
+ H2O4(浓)——O2↑+O2↑+H2O
↑4×1 ↓2×2
(4)配系数——先配平____________的系数,再用观察法配平其他物质的系数
C+2H2SO4(浓)——SO2↑+CO2↑+H2O
(5)将方程式写完整——检查反应前后的原子是否守恒,电子是否守恒,电荷是否守恒。
C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O
3.氧化还原反应方程式配平的常用方法
(1)正向配平:
氧化剂、还原剂中某元素化合价是全变的,一般从左边反应物着手配平。如:
①_____KI+_____KIO3+_____H2SO4===_____I2+_____K2SO4+_____H2O
②_____MnO +_____H++_____Cl-=== _____Mn2++_____Cl2↑+_____H2O
(2)逆向配平:
自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。如:
① _____S+_____KOH=== _____K2S+_____K2SO3+_____H2O
②_____P4+_____KOH+_____H2O=== _____3PO4+_____PH3↑
(3)缺项配平法:
先将得失电子数配平,再观察环境,酸性环境一般加H+,碱性环境一般加OH-,然后进行两边电荷数配平。如:
①2MnO+5C2O+16_____===2Mn2++10CO2↑+8_____
②3ClO-+2Fe(OH)3+4_____===3Cl-+2FeO+5H2O
(4)整体配平:
指某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。如:
①_____FeS2+_____O2 _____Fe2O3+_____SO2
②_____Cu2S+_____HNO3(稀)=== _____Cu(NO3)2+_____NO↑+_____H2SO4+_____H2O
(5)平均配平法:
在有机物参与的氧化还原反应方程式的配平中,一般有机物中H显+1价,O显-2价,根据物质中元素化合价代数和为零的原则,确定碳元素的平均价态,然后进行配平。
得分速记
(1)缺项配平原则
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(水),少O(氧)补OH-
(2)缺项组合方式
反应物
生成物
使用条件
组合一
H+
H2O
酸性溶液
组合二
H2O
H+
酸性溶液或酸碱性未知
组合三
OH-
H2O
碱性溶液
组合四
H2O
OH-
碱性溶液或酸碱性未知
考向1 氧化还原反应方程式的配平
例1(1)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,其制备方法为HgO+Cl2―→Cl2O+HgCl2,请配平该反应方程式:___________________________________________________。
(2)亚氯酸钠(NaClO2)是一种性能优良的漂白剂,它与盐酸反应可制备环保型消毒剂ClO2,请配平该反应的离子方程式:____ClO+________===____ClO2+____Cl-+________。
解题妙招
书写氧化还原反应的离子方程式的程序
按照书写氧化还原反应的离子方程式的程序分为6步骤(简称“三配法”):
①写两剂:写出参与氧化与还原反应的微粒(即氧化剂与还原剂)。
②推产物:根据信息合理地预测氧化产物与还原产物。
③配电子:根据电子守恒配平参与氧化还原反应的微粒。
④配电荷:根据电荷守恒配平可能参加反应的其他离子。
⑤配原子:根据原子守恒写出未参与氧化还原反应的微粒并配平。
⑥查规范:根据信息检查有无反应条件等。
【变式1·变载体】(1)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备过程第一步如下:
熔块
该步骤的主要反应为FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2。上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数之比为___________。
(2)酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:MnO(OH)2+I-+H+―→Mn2++I2+H2O(未配平)。配平后的离子方程式为_________________________________。
【变式2·变考法】(1)(2023·北京卷,节选)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合溶液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。将“浸银”反应的离子方程式补充完整:
Fe3++Ag2S+________________+2[AgCl2]-+S。
(2)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体。完成Ⅰ中反应的总化学方程式:NaCl+H2ONaClO3+________。
考向2 陌生氧化还原反应方程式的书写
例2按要求完成下列方程式。
(1)KMnO4氧化酸性废水中Mn2+生成MnO2的离子方程式为___________________________________。
(2)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为____________________________。
(3)写出硫酸亚铁高温分解生成SO2、SO3的化学方程式:____________________________________。
(4)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为_____________________。
解题妙招
突破新情景下氧化还原反应方程式的书写
【变式1·变载体】催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备,反应同时生成无污染气体。完成化学方程式:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+________+________。
(2)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如图所示:
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O存在,在碱性介质中以CrO存在。回答下列问题。
①煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铬化合物主要为________(填化学式)。
②水浸渣中主要有SiO2和________。
③“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液,反应的离子方程式为________________________。
【变式2·变载体】(1)以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为
______________________________________________________________。
(2)业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰,写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________。
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2024·上海卷,一)(5)氟单质具有强氧化性,常温下能与铁、银等大多数金属发生反应,但在工业上可用铜制容器储存氟单质,可能的原因是___________。
PtF6的极强的氧化剂,历史上Xe和PtF6在一定条件制备了稀有气体离子化合物[XeF]+[Pt2F11]-。其制备的反应历程①~⑤如图所示:
(7)上述反应历程中属于氧化还原反应的是___________。
A. ② B. ③ C. ④ D. ⑤
2.(2025·上海卷,四)工业从低品位锗矿中提取精锗,使用分步升温的方法:
(4)真空还原阶段用除,产物还有等生成,写出该阶段的化学方程式_______。
3.(2025·上海卷,五)(2)如图所示,加热试管中的铁粉和硫粉,下列说法正确的是_______。
A. 移开酒精灯后,固体保持红色 B. 反应中S只做还原剂
C. 反应中主要产生的气体副产物为SO3 D. 最终得到黑色的Fe2S3固体
4.(2026·上海卷,四)(4)写出黄铜矿焙烧生成冰铜的主要反应方程式:___________
_____________
(5)用硫酸浸出黄铜矿时,生成、、。为了将目标铜元素分离提纯,需向反应液中多添加___________(选填“氧化剂”或“还原剂”)。
(7)反应中可以用___________替代。
A. 葡萄糖 B. C. D.
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第01讲 氧化还原反应
内容导航
(
命题透视·考情前瞻
) (
对标素养,研判高考命题趋势
)
(
02
) (
思维建模·脉络梳理
) (
搭建知识框架,构建系统思维
)
(
03
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考点精讲·靶向突破
) (
拆解核心考点,归纳解题范式
)
(
考点一
氧化还原反应的概念及分析方法
知识解构
知识点
1
氧化还原反应的基本概念
∣
知识点
2
氧化还原反应的分析方法
知识点
3
常见的氧化剂和还原剂
考向破译
考向
1
氧化还原反应的判断
∣
考向
2
氧化还原反应概念
辨析
考向
3
氧化还原反应中
的分析方法
解题妙招
1
解答氧化还原反应概念的一般思路
解题妙招
2
转移电子数的计算思路
考点
二
氧化还原反应的规律及应用
知识解构
知识点
1
强弱规律及应用
∣
知识点
2
价态规律及应用
知识点
3
守恒规律及氧化还原反应的计算
考向破译
考向
1
氧化性和还原性强弱比较
∣
考向
2
氧化还原反应规律的应用
考向
3
氧化还原反应的计算
解题妙招
1
应用电子守恒的解题步骤
解题妙招
2
假设法判断氧化还原反应能否进行的步骤
考点三
氧化还原反应方程式的配平及陌生氧化还原反应方程式的书写
知识解构
知识点
1
氧化还原反应方程式的配平
考向破译
考向
1
氧化还原反应方程式的配平
∣
考向
2
陌生氧化还原反应方程式的书写
解题妙招
1
书写氧化还原反应方程式的程序
解题妙招
2
突破新情景下氧化还原反应方程式的书写
)
(
0401
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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--三年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
氧化还原反应及基本概念的判断
四(7)
五(2)
一(7)
氧化性、还原性强弱的比较及计算
四(5)
一(5)
陌生氧化还原反应方程式的书写
四(4)
四(4)
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
结合化学实验综合题和化学工艺流程题,考查氧化还原反应及基本概念的判断,考查氧化还原反应的分析方法,考查物质氧化性、还原性强弱的比较,考查新情境下氧化还原反应方程式的书写,利用守恒法进行化学反应的计算等。
►复习目标:
1.了解氧化还原反应的基本概念和判断方法。
2.会用单线桥和双线桥分析电子转移的方向和数目。
3.掌握氧化还原反应的规律并能运用氧化还原反应的规律解决实际问题。
4.掌握氧化还原反应方程式的配平方法。
5.学会用守恒法进行氧化还原反应的计算。
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 氧化还原反应的概念及分析方法
知●识●解●构
知识点1 氧化还原反应的基本概念
1.氧化还原反应
(1)概念:有电子转移(得失或偏移)的反应叫作氧化还原反应。
(2)特征:反应中物质所含元素化合价发生改变。
(3)本质:发生了电子转移(得失或偏移)。
2.氧化还原反应的相关概念
(1)氧化还原反应的基本模型
(2)氧化还原反应的相关概念
①氧化剂和还原剂
氧化剂:得到电子的物质,在反应中表现为氧化性。
还原剂:失去电子的物质,在反应中表现为还原性。
②氧化反应和还原反应
氧化反应:失去电子的反应。
还原反应:得到电子的反应。
③氧化产物和还原产物
氧化产物:还原剂被氧化的产物。
还原产物:氧化剂被还原的产物。
(3)氧化还原反应概念之间的关系
得分速记
氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
知识点2 氧化还原反应的分析方法
1.双线桥法
表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
(1)基本步骤
①标变价:正确标出反应前后化合价发生变化的元素元素的化合价,明确变价元素的化合价升降关系。
②画线桥:用带箭头的线由反应物指向生成物,且对准同种元素。
③列变化:列出变价元素的电子得失情况。
④求总数:标出“失去”或“得到”电子的总数,且得失电子总数相等。
得失电子总数=变价原子个数×化合价差值e-
例 Fe2O3+3H22Fe+3H2O
2.单线桥法
(1)表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况,用箭头标明电子转移的方向。
(2)单线桥表示法的特点
①箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子,箭头的指向即电子转移的方向。
②不需要标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目。
如氧化铁与氢气的反应用单线桥表示电子转移的数目如下:
知识点3 常见的氧化剂和还原剂
1.常见的氧化剂及对应的还原产物
(1)常见的氧化剂:
①活泼的非金属单质,如X2(X指卤素Cl、Br)、O2、O3等;
②高价态的离子,如H+、Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+等;
③含高价态元素的物质,如H2SO4(浓)、HClO4、HNO3、PbO2、MnO2、KClO3、KMnO4等;
④含O的物质,如H2O2、Na2O2等。
(2)常见的氧化剂和对应的还原产物:
氧化剂
Cl2/ClO-/ClO
O2
浓硫酸
HNO3
MnO(H+)
H2O2
Fe3+
还原产物
Cl-
H2O/OH-
SO2
NO2/NO
Mn2+
H2O
Fe2+
2.常见的还原剂及对应的氧化产物
(1)常见的还原剂:
①活泼的金属单质,如Na、Mg、Al、Fe、Cu等;
②某些非金属单质,如H2、C、S等;
③低价态离子,如S2-、I-、Fe2+、Br-等;
④含较低价态元素的物质,如CO、NH3、H2S、HI、SO2、H2SO3、Na2SO3、NO等。
金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要还原剂。
(2)常见的还原剂和对应的氧化产物:
还原剂
H2S/S2-
SO2/SO
I-
Fe2+
M(金属)
H2
CO
氧化产物
S
SO
I2
Fe3+
Mn+
H2O
CO2
3.元素化合价与氧化性、还原性的关系
(1)当元素化合价处于
(2)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。如:
其中:Fe2+、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
考●向●破●译
考向1 氧化还原反应的判断
例1下列工业生产的过程未涉及氧化还原反应的是( )
A. 粗铜精炼 B. 海水提镁
C. 工业制铝 D. 海水制粗盐
【答案】D
【解析】 蒸发溶剂浓缩海水,结晶得到粗盐,整个过程没有化合价改变,不涉及氧化还原反应,D正确。
【变式1·变载体】【新情境——科技发展与氧化还原反应结合】化学技术在社会发展中起着十分重要的作用,下列应用过程中属于化学反应但未发生氧化还原反应的是( )
A.石油催化裂解得到丙烯
B.利用柠檬酸给青铜器皿除锈
C.由碲和镉合成发电玻璃中的碲化镉
D.北京冬奥会场馆使用CO2制冷剂制冰
【答案】B
【解析】石油催化裂解得到丙烯,是化学变化,且元素化合价发生变化,故A不选;利用柠檬酸给青铜器皿除锈发生化学反应,元素化合价没有变化,故选B;由碲和镉合成发电玻璃中的碲化镉属于化合反应,属于氧化还原反应,故C不选;北京冬奥会场馆使用CO2制冷剂制冰,利用固态二氧化碳升华吸收热量,过程中无新物质生成,为物理变化,故D不选。
【变式2·变考法】【新情境——传统文化与氧化还原反应结合】敦煌壁画是我国灿烂的艺术瑰宝,也是颜料应用的重要科技史料。下列有关我国传统颜料主要成分的变化,发生氧化还原反应的是( )
A.骨白[Ca5(PO4)3(OH)]遇氟盐转化为Ca5(PO4)3F
B.铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]遇H2S得到黑色PbS
C.石绿[CuCO3·Cu(OH)2]受热分解得到黑色CuO
D.石黄(As2S3和As4S4)在地表逐渐转化为硫酸盐
【答案】D
【解析】Ca5(PO4)3(OH)遇氟盐转化为Ca5(PO4)3F,是难溶电解质之间的转化,发生非氧化还原反应,A不符合题意;铅白遇H2S得到黑色PbS,各元素化合价均未变化,属于非氧化还原反应,B不符合题意;石绿受热分解得到黑色CuO,各元素化合价均未变化,属于非氧化还原反应,C不符合题意;石黄在地表转化为硫酸盐,S元素由-2价升高到+6价,故发生氧化还原反应,D符合题意。
考向2 氧化还原反应概念辨析
例2关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是( )
A.CO是氧化产物
B.SiH4发生还原反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D.生成1 mol SiO2时,转移8 mol电子
【答案】D
【解析】该反应中,碳元素的化合价由+4价降为+2价,CO2发生还原反应,故CO为还原产物,A错误;氢元素化合价由-1价升为+1价,故SiH4发生氧化反应,B错误;反应中CO2是氧化剂,SiH4是还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,C错误;氢元素的化合价由-1价升高至+1价,故生成1 mol SiO2时转移8 mol电子,D正确。
解题妙招
解答氧化还原反应概念的一般思路
“找变价”是关键,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。
【变式1·变载体】关于反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列说法错误的是( )
A.K2H3IO6发生还原反应,具有氧化性
B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
C.KI是还原产物
D.生成12.7 g I2时,转移0.087 5 mol电子
【答案】C
【解析】K2H3IO6中I元素为+7价,得电子被还原为0价I,HI中的I元素从-1价升高为0价,发生归中反应,生成4 mol I2时转移7 mol e-。K2H3IO6发生还原反应,具有氧化性,A正确;9 mol HI参与反应,只有7 mol HI做还原剂,故还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1,B正确;KI中K和I元素化合价均未变,故KI既不是氧化产物也不是还原产物,C错误;I2既是氧化产物又是还原产物,生成4 mol I2转移7 mol电子,12.7 g I2为0.05 mol,则转移电子为0.05 mol×=0.087 5 mol,D正确。
【变式2·变考法】关于反应2NH2OH+4Fe3+===N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是( )
A.生成1 mol N2O,转移4 mol电子
B.H2O是还原产物
C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂
D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物
【答案】A
【解析】NH2OH→N2O,N元素由-1价升高到+1价,故生成1 mol N2O时转移4 mol电子,A正确;该反应中,N元素化合价升高,Fe元素化合价降低,故NH2OH是还原剂,Fe3+是氧化剂,B、C错误;原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应,故设计成原电池时,Fe2+是正极还原产物,D错误。
考向3 氧化还原反应的分析方法
例3(1)3NF3+5H2O===9HF+2NO+HNO3,用双线桥表示该反应的电子转移: 。其中NF3是 。
(2)K2Cr2O7+3H2C2O4+4H2SO4===Cr2(SO4)3+6CO2↑+K2SO4+7H2O,用双线桥表示该反应的电子转移: 。
(3)已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑。
①氧化剂为 ,还原剂为 。
②用“单线桥”标出电子转移的方向和数目: 。
【答案】(1) 氧化剂、还原剂
(2)
(3)①H2O NaBH4
② 1∶1
解题妙招
转移电子数的计算思路
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或还原剂得或失的电子数―→确定转移电子数。[n(e-)=n(氧化剂)或n(还原剂)×N(变价原子数)×ΔN(化合价变化数)]
【变式1·变考法】为治理汽车尾气中的NO和CO对环境的污染,可在汽车排气管上安装催化转化器,发生的反应为2NO+2CO===N2+2CO2。
(1)用双线桥表示此反应中的电子得失情况:
_________________________________________________________________
(2)用单线桥表示此反应中的电子转移情况:
_________________________________________________________________
(3)若反应中消耗了4 mol CO,则生成N2的物质的量为________mol,转移电子的物质的量为________mol。
【答案】(1)
(2)
(3)2 8
【解析】(1)反应中,NO中+2价N元素变为0价,CO中+2价C元素变为+4价,转移电子数为4,用双线桥表示此反应中的电子得失情况为。(2)反应中CO失电子,NO得电子,转移电子数为4,用单线桥表示此反应中的电子转移情况为。(3)由化学方程式可知,若反应中消耗了4 mol CO,则生成N2的物质的量为2 mol,转移电子数为4 mol×(4-2)=8 mol。
【变式2·变题型】下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是( )
【答案】D
【解析】A项中Cl2―→NaCl应为得e-,Cl2―→NaClO应为失e-;B项中氧化产物与还原产物均为Cl2,且转移电子数目为5e-;C项中用单线桥表示电子转移时不标“得失”。
考点二 氧化还原反应的规律及应用
知●识●解●构
知识点1 强弱规律及应用
1.强弱规律
(1)氧化性、还原性的判断
①含义: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判断方法:氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。例如: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,所以Na比Al的还原性强。
(2)强弱规律
氧化还原反应中,氧化剂和氧化产物都有氧化性,还原剂和还原产物都有还原性。
氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物
(3)影响氧化性或还原性强弱的其他因素
①浓度:一般来说,氧化剂的浓度越大,其氧化性越强;还原剂的浓度越大,其还原性越强。
如氧化性:浓硫酸>稀硫酸、浓硝酸>稀硝酸;还原性:浓盐酸>稀盐酸。
②温度:许多氧化还原反应是在加热条件下进行的,一般升高温度可增强氧化剂的氧化性、还原剂的还原性。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
③溶液的酸碱性:
如:中性环境中NO不显氧化性,酸性环境中NO显氧化性;KMnO4氧化性:酸性>中性>碱性。
2.强弱规律的应用
(1)自发进行的氧化还原反应,一般遵循强氧化剂生成弱氧化性产物、强还原剂生成弱还原性产物,即“由强制弱”。
如根据反应Cl2+S2-===S↓+2Cl-,可以确定氧化性Cl2>S,还原性S2->Cl-。
(2)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。
(3)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+的溶液中加入足量铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后与Cu2+反应。
3.氧化性、还原性强弱比较
(1)依据反应原理——强弱规律
在一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
如根据反应K2Cr2O7+14HCl(浓)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O可判断:
氧化性:K2Cr2O7>Cl2,还原性:HCl>CrCl3
(2)以元素在周期表中的位置为依据
①同主族元素,从上到下元素金属性(还原性)增强,非金属性(氧化性)减弱。
②同周期主族元素,从左向右元素金属性(还原性)减弱,非金属性(氧化性)增强。
(3)依据反应条件及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。如是否加热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度大小等。例如:
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,
O2+4HCl2Cl2+2H2O
由化学方程式知氧化性:KMnO4>Cl2,MnO2>Cl2,O2>Cl2,由反应条件知氧化性:KMnO4>MnO2>O2。
(4)依据相同条件下产物中元素价态的高低来判断
相同条件下,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:
如2Fe+3Cl22FeCl3;Fe+SFeS,则氧化性:Cl2>S。
(5)依据金属性、非金属活动性比较
①金属活动顺序
②非金属活动顺序
(6)根据原电池、电解池的电极反应判断
①两种不同的金属构成原电池的两极,一般还原性:负极金属>正极金属。
②在电解过程中,氧化性越强的金属阳离子优先在阴极放电,还原性强的非金属阴离子优先在阳极放电。
得分速记
(1)氧化性或还原性的强弱与元素的化合价高低无必然关系。如HClO的氧化性高于HClO4。
(2)氧化性或还原性的强弱与得失电子数多少无必然关系。如铝在反应中失去3个电子,钠失去1个电子,但是那的还原性比铝的强
(3)具有氧化性的物质和具有还原性的物质不一定都能发生化学反应。如SO2具有还原性,浓硫酸具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。
知识点2 价态规律及应用
1.价态归中规律
(1)同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应;当存在中间价态时,同种元素的高价态物质和低价态物质才有可能发生反应,若无中间价态则不能反应。如浓硫酸和SO2不能反应。
(2)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H2S与浓硫酸的反应:
2.歧化反应规律
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,遵循“中间价―→高价+低价”。如Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O。
3.价态规律的应用
(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+NaClO3===NaCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化剂为NaClO3,还原剂为HCl,氧化产物和还原产物都为Cl2。
得分速记
常见的歧化反应和归中反应
(1)歧化反应:“中间价→高价+低价”
①氯气与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO
②氯气与氢氧化钠溶液反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
③过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
④过氧化钠与CO2反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
⑤双氧水制取氧气:2H2O22H2O+O2↑
⑥NO2与水反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO
⑦NO2与NaOH溶液反应:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
⑧硫与NaOH溶液反应:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
⑨Na2S2O3与酸反应:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O
(2)归中反应:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,价态的变化“高价+低价→中间价”
①Fe3+与Fe反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+
②H2S与SO2反应:2H2S+SO2===3S+2H2O
③KClO3与浓盐酸反应制取氯气:KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O
④BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O
⑤NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
⑥4xNH3+6NOx(2x+3)N2+6xH2O
知识点3 守恒规律及氧化还原反应的计算
1.守恒规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律
(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。
(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。
2.氧化还原反应的计算
(1)电子守恒法计算的原理
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
①找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
②找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。
③根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
(3)复杂氧化还原反应的计算
对于连续(或多个并列)氧化还原反应的计算,可以通过分析反应前后,“始态”“终态”涉及的所有物质,找出所有“始态”物质到“终态”物质中化合价发生变化的元素,建立关系式,列式求解,简化解题步骤。
考●向●破●译
考向1 氧化性、还原性强弱比较
例1现有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
其中还原性由强到弱的顺序正确的是( )
A.I->Fe2+>Mn2+>Cl- B.I->Fe2+>Cl->Mn2+
C.I->Mn2+>Fe2+>Cl- D.Cl->Mn2+>I->Fe2+
【答案】B
【解析】在反应①中,还原性I->Fe2+,在反应②中,还原性Fe2+>Cl-,在反应③中,还原性Cl-> Mn2+,则还原性I->Fe2+>Cl->Mn2+,故B正确。
【变式1·变考法】下列实验对应的现象和结论都正确的是( )
选项
实验
现象
结论
A
向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后滴加酸性KMnO4溶液
紫红色褪去
食品脱氧剂样品中含Fe2+
B
向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液
加入H2O2后溶液变成红色
Fe2+既有氧化性又有还原性
C
向FeCl3溶液加入铜片
溶液变蓝、有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
D
向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液
溶液变为蓝色
氧化性:Fe3+>I2
【答案】D
【解析】向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后,铁粉会与硫酸反应生成硫酸亚铁,酸性KMnO4溶液为强氧化剂,会氧化亚铁离子,则滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去,不能说明食品脱氧剂样品中含Fe2+,A错误;向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴加H2O2溶液,H2O2会将亚铁离子氧化为铁离子,则加入H2O2后溶液变成红色,说明Fe2+有还原性,B错误;向FeCl3溶液加入铜片会发生反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,溶液变蓝,无黑色固体出现,FeCl3的氧化性大于CuCl2,C错误;向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液,FeCl3溶液会与KI溶液反应生成FeCl2和I2,则溶液变为蓝色,氧化性:Fe3+>I2,D正确。
【变式2·变题型】物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度等有关。有如下各组物质:
①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液 ⑤Cl2与NaOH溶液 ⑥Fe与HNO3溶液 ⑦Fe与H2SO4溶液 ⑧Na与O2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是______________ (填序号,下同)。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是____________。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是___________。
【答案】①③⑥⑦ ⑤⑥⑦⑧ ②④
【解析】⑥Fe遇浓HNO3常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀HNO3反应,HNO3被还原成NO。⑦Fe遇浓H2SO4常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。
考向2 氧化还原反应规律的应用
例2有下列三个反应:
①Cl2+FeI2===FeCl2+I2
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
下列说法正确的是( )
A. ①②③中氧化剂分别是Cl2、Br2、Co2O3
B. 根据以上反应可以得到氧化性强弱关系:Cl2>Co2O3>Fe3+
C. 在反应③中生成1 mol Cl2时,有6 mol HCl被氧化
D. 根据反应①②一定可以推理得到:Cl2+FeBr2===FeCl2+Br2
【答案】A
【解析】①中氧化性:Cl2>I2,②中氧化性:Br2>Fe3+,③中氧化性:Co2O3>Cl2,所以氧化性顺序是Co2O3>Cl2>Fe3+,B错误;在反应③中生成1molCl2时,有6molHCl参加反应,其中2molHCl被氧化,C错误;根据还原性:Br-<Fe2+,Cl2和FeBr2反应时,氯气先氧化Fe2+,再氧化Br-,D错误。
解题妙招
假设法判断氧化还原反应能否进行的步骤
先假设选项中的化学反应能够发生,依据反应的方程式判断各反应物与生成物的还原性或氧化性的强弱,然后再与题目提供的还原性或氧化性强弱顺序进行对照,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。
【变式1】已知:
①2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
②Cl2+2FeCl2===2FeCl3;
③2KI+2FeCl3===2KCl+I2+2FeCl2。
则下列判断不正确的是( )
A.氧化性:MnO>Fe3+>Cl2
B.还原性:I->Fe2+>Cl-
C.Fe3+具有氧化性,Fe2+既有氧化性又有还原性
D.由信息推测:Cl2+2I-===2Cl-+I2反应可以进行
【答案】A
【解析】反应①中高锰酸钾得电子为氧化剂,HCl失电子被氧化生成的Cl2为氧化产物,则高锰酸根离子的氧化性强于Cl2,反应②中氯气为氧化剂,Fe3+为氧化产物,氯气的氧化性强于Fe3+,A错误;反应③中碘离子为还原剂,Fe2+为还原产物,还原性碘离子强于亚铁离子,反应②中亚铁离子为还原剂,氯离子为还原产物,则还原性亚铁离子强于氯离子,B正确;Fe3+具有氧化性,Fe2+既可以进一步失去一个电子生成Fe3+,也可以得电子生成Fe,因此Fe2+既有氧化性又有还原性,C正确;Cl2的氧化性强于Fe3+,而Fe3+的氧化性又强于碘,故Cl2可以与I-反应生成氯离子和碘单质,D正确。
【变式2·变考法】已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):
①G―→Q+NaCl
②Q+H2OX+H2
③Y+NaOH―→G+Q+H2O
④Z+NaOH―→Q+X+H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( )
A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X
【答案】A
【解析】由①得出Q中价态高于G,因为G必介于Q和-1价的氯元素之间,-1价为氯元素的最低价;将该结论引用到③,Y介于Q与G之间,故有Q价态高于Y,Y价态高于G;分析②:H2O中的H元素化合价降低,则Q中的氯元素转变为X中的氯元素,化合价必升高,则得出X价态高于Q;最后分析④:Z介于Q、X之间,则X价态高于Z,Z价态高于Q。
考向3 氧化还原反应的计算
例3关于反应5NH4NO3===2HNO3+4N2↑+9H2O,下列说法正确的是( )
A.HNO3是氧化产物
B.生成1 mol N2时,转移3.75 mol电子
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶5
D.N2只是还原产物
【答案】B
【解析】反应5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O中,5NH4NO3中5个-3价的N全部失去电子变成N2中0价的N,有3个+5价的N得到电子变成氮气中0价的N,所以该反应转移电子数为15。HNO3既不是氧化产物也不是还原产物,故A错误;当有1 mol N2生成时,转移3.75 mol电子,故B正确;氧化产物与还原产物的物质的量之比应为5∶3,故C错误;N2既是氧化产物又是还原产物,故D错误。
解题妙招
应用电子守恒的解题步骤
【变式1·变载体】实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如图实验,经检测所得固体中含有Cu2S和白色物质X,下列说法正确的是( )
A.白色物质X为CuSO4
B.NO和Y均为还原产物
C.参加反应的浓硫酸中,表现氧化性的占75%
D.NO与Y的物质的量之和可能为2 mol
【答案】A
【解析】本题结合铜与浓硫酸的反应及产物的检测,考查氧化还原反应及其计算。铜与足量浓硫酸反应生成Cu2S和白色物质X,无气体生成,生成Cu2S时铜元素从0价升高到+1价,硫元素从+6价降低到-2价,根据得失电子数守恒,必定存在其他产物(所含元素化合价升高),按元素守恒分析只能为CuSO4,则白色物质X为CuSO4,配平得到该反应的化学方程式为5Cu+4H2SO4(浓)3CuSO4+Cu2S+4H2O。白色物质X为CuSO4,A正确;Cu2S和CuSO4加稀硫酸和稀硝酸时溶解,发生反应3Cu2S+16H++4NO===6Cu2++3S↓+4NO↑+8H2O,单质Y为S,则NO为还原产物、Y(S)为氧化产物,B错误;由反应可知,硫元素从+6价降低到-2价时表现氧化性,则参加反应的浓硫酸中,表现氧化性的占25%,C错误;根据反应的化学方程式可知,3 mol Cu发生反应生成0.6 mol Cu2S,0.6 mol Cu2S发生反应3Cu2S+16H++4NO===6Cu2++3S↓+4NO↑+8H2O可生成0.8 mol NO与0.6 mol S,故NO与S物质的量之和为1.4 mol,D错误。
【变式2·变题型】在热的稀H2SO4中溶解了11.4 g FeSO4,当加入50 mL 0.5 mol·L-1 KNO3溶液后,其中的Fe2+全部转化为Fe3+,KNO3也反应完全,并有NxOy气体逸出。
FeSO4+ KNO3+ H2SO4=== K2SO4+ Fe2(SO4)3+ NxOy↑+ H2O
(1)推算出x=________,y=________。
(2)配平该化学方程式(化学计量数填写在上式方框内)。
(3)反应中氧化剂为________。
【答案】(1)1 1
(2)6 2 4 1 3 2 4
(3)KNO3
【解析】n(FeSO4)==0.075 mol,n(KNO3)=0.05 L×0.5 mol·L-1=0.025 mol。设NxOy中N元素的化合价为z。根据得失电子守恒有1×0.075=0.025×(5-z),解得z=2,即NO转化成了NO,故x=1,y=1。
考点三 氧化还原反应方程式的配平及陌生氧化还原反应方程式的书写
知●识●解●构
知识点1 氧化还原反应方程式的配平
1.配平氧化还原反应方程式的三个“基本原则”
(1)电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
(2)原子守恒:反应前后原子的种类和个数不变。
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等。
2.配平步骤
配平氧化还原反应方程式的五个“关键步骤”(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例)
(1)标变价——标出变化元素的化合价
+ H2O4(浓) —— O2↑ + O2↑ + H2O
(2)列变化——列出一分子氧化剂和还原剂的降、升价数
+ H2O4(浓) —— O2↑ + O2↑ + H2O
↑4 ↓2
(3)求总数——用最小公倍数法求出化合价升、降总数
+ H2O4(浓)——O2↑+O2↑+H2O
↑4×1 ↓2×2
(4)配系数——先配平变价物质的系数,再用观察法配平其他物质的系数
C+2H2SO4(浓)——SO2↑+CO2↑+H2O
(5)将方程式写完整——检查反应前后的原子是否守恒,电子是否守恒,电荷是否守恒。
C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O
3.氧化还原反应方程式配平的常用方法
(1)正向配平:
氧化剂、还原剂中某元素化合价是全变的,一般从左边反应物着手配平。如:
① 5 KI+ 1 KIO3+ 3 H2SO4=== 3 I2+ 3 K2SO4+ 3 H2O
② 2 MnO + 16 H++ 10 Cl-=== 2 Mn2++ 5 Cl2↑+ 8 H2O
(2)逆向配平:
自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。如:
① 3 S+ 6 KOH=== 2 K2S+ 1 K2SO3+ 3 H2O
② 2 P4+ 9 KOH+ 3 H2O=== 3 K3PO4+ 5 PH3↑
(3)缺项配平法:
先将得失电子数配平,再观察环境,酸性环境一般加H+,碱性环境一般加OH-,然后进行两边电荷数配平。如:
①2MnO+5C2O+16 H+ ===2Mn2++10CO2↑+8 H2O
②3ClO-+2Fe(OH)3+4 OH- ===3Cl-+2FeO+5H2O
(4)整体配平:
指某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。如:
① 4 FeS2+ 11 O2 2 Fe2O3+ 8 SO2
② 3 Cu2S+ 22 HNO3(稀)=== 6 Cu(NO3)2+ 10 NO↑+ 3 H2SO4+ 8 H2O
(5)平均配平法:
在有机物参与的氧化还原反应方程式的配平中,一般有机物中H显+1价,O显-2价,根据物质中元素化合价代数和为零的原则,确定碳元素的平均价态,然后进行配平。
得分速记
(1)缺项配平原则
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(水),少O(氧)补OH-
(2)缺项组合方式
反应物
生成物
使用条件
组合一
H+
H2O
酸性溶液
组合二
H2O
H+
酸性溶液或酸碱性未知
组合三
OH-
H2O
碱性溶液
组合四
H2O
OH-
碱性溶液或酸碱性未知
考向1 氧化还原反应方程式的配平
例1(1)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,其制备方法为HgO+Cl2―→Cl2O+HgCl2,请配平该反应方程式:___________________________________________________。
(2)亚氯酸钠(NaClO2)是一种性能优良的漂白剂,它与盐酸反应可制备环保型消毒剂ClO2,请配平该反应的离子方程式:____ClO+________===____ClO2+____Cl-+________。
【答案】(1)2Cl2+HgO===Cl2O+HgCl2
(2)5 4H+ 4 1 2H2O
【解析】歧化反应采用逆向配平法。(1)中每生成1 mol Cl2O转移2 mol电子,每生成1 mol HgCl2也转移2 mol电子,所以二者配平的系数比为1∶1,再根据质量守恒配Cl2和HgO的系数。(2)中每生成1 mol ClO2转移1 mol电子,每生成1 mol Cl-转移4 mol电子,所以二者配平的系数比为4∶1,再根据电荷守恒和质量守恒补出H+和H2O并配平。
解题妙招
书写氧化还原反应的离子方程式的程序
按照书写氧化还原反应的离子方程式的程序分为6步骤(简称“三配法”):
①写两剂:写出参与氧化与还原反应的微粒(即氧化剂与还原剂)。
②推产物:根据信息合理地预测氧化产物与还原产物。
③配电子:根据电子守恒配平参与氧化还原反应的微粒。
④配电荷:根据电荷守恒配平可能参加反应的其他离子。
⑤配原子:根据原子守恒写出未参与氧化还原反应的微粒并配平。
⑥查规范:根据信息检查有无反应条件等。
【变式1·变载体】(1)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备过程第一步如下:
熔块
该步骤的主要反应为FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2。上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数之比为___________。
(2)酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:MnO(OH)2+I-+H+―→Mn2++I2+H2O(未配平)。配平后的离子方程式为_________________________________。
答案 (1)2:7 (2)MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O
【解析】(1)根据得失电子守恒和质量守恒,配平可得:2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2,故FeO·Cr2O3与NaNO3的计量数之比为2∶7。
(2)I元素由-1价升高到0价,Mn元素由+4价降低到+2价,根据元素化合价升高总数相等可得MnO(OH)2和I-的化学计量数分别为1、2,再结合原子守恒和电荷守恒配平:MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O。
【变式2·变考法】(1)(2023·北京卷,节选)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合溶液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。将“浸银”反应的离子方程式补充完整:
Fe3++Ag2S+________________+2[AgCl2]-+S。
(2)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体。完成Ⅰ中反应的总化学方程式:NaCl+H2ONaClO3+________。
【答案】(1)2 4 Cl- 2 Fe2+
(2)1 3 1 3 H2↑
【解析】(1)Ag2S中S元素化合价升高,Fe元素化合价降低,根据得失电子守恒、元素守恒可得,该离子方程式为2Fe3++Ag2S+4Cl-2Fe2++2[AgCl2]-+S。(2)反应Ⅰ中,Cl元素由-1价升高到+5价,反应物中Cl和O元素的化合价均处于最低价,不能被还原,据此推知H2O中+1价H元素被还原,则未知产物为H2,结合得失电子守恒和原子守恒配平:NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑。
考向2 陌生氧化还原反应方程式的书写
例2按要求完成下列方程式。
(1)KMnO4氧化酸性废水中Mn2+生成MnO2的离子方程式为___________________________________。
(2)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为____________________________。
(3)写出硫酸亚铁高温分解生成SO2、SO3的化学方程式:____________________________________。
(4)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为_____________________。
【答案】(1)2MnO+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+
(2)PbO+ClO-===PbO2+Cl-
(3)2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑
(4)4Ag+4NaClO+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2↑
解题妙招
突破新情景下氧化还原反应方程式的书写
【变式1·变载体】催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备,反应同时生成无污染气体。完成化学方程式:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+________+________。
(2)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如图所示:
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O存在,在碱性介质中以CrO存在。回答下列问题。
①煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铬化合物主要为________(填化学式)。
②水浸渣中主要有SiO2和________。
③“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液,反应的离子方程式为________________________。
【答案】(1)N2↑ 4H2O
(2)①Na2CrO4 ②Fe2O3
③2Cr2O+3S2O+10H+===4Cr3++6SO+5H2O
【解析】(1)①根据化学方程式中反应前后Cr的化合价降低,且反应生成无污染气体,推出生成的无污染气体为N2,根据Cr和N得失电子守恒配平反应,确定(NH4)2Cr2O7、Cr2O3和N2前的化学计量数均为1,再由H、O原子守恒,确定另一产物为H2O,且水前的化学计量数为4。(2)①根据已知条件可知,最高价铬酸根在碱性介质中以CrO存在,故煅烧后含铬化合物主要为Na2CrO4。②煅烧时通入空气,含铁化合物转化为Fe2O3,且Fe2O3不溶于水,故水浸渣中还含有Fe2O3。③分离钒后溶液呈酸性,Cr元素以Cr2O存在,还原过程中Cr2O被S2O还原为Cr3+,S2O转化为SO,因此反应的离子方程式为2Cr2O+3S2O+10H+===4Cr3++6SO+5H2O,之后调pH,Cr3+转化为Cr(OH)3。
【变式2·变载体】(1)以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为
______________________________________________________________。
(2)业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰,写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________。
【答案】(1)2IO+5HSO===I2+5SO+3H++H2O
(2)MnO2+MnS+2H2SO4===2MnSO4+S+2H2O
【解析】(1)先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物,即含I-的物质;再向混合溶液(含I-)中加入NaIO3溶液,反应得到I2,上述制备I2的两个反应中I-为中间产物,总反应为IO与HSO发生氧化还原反应生成SO和I2,根据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒即可得离子方程式:2IO+5HSO===I2+5SO+3H++H2O。
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2024·上海卷,一)(5)氟单质具有强氧化性,常温下能与铁、银等大多数金属发生反应,但在工业上可用铜制容器储存氟单质,可能的原因是___________。
PtF6的极强的氧化剂,历史上Xe和PtF6在一定条件制备了稀有气体离子化合物[XeF]+[Pt2F11]-。其制备的反应历程①~⑤如图所示:
(7)上述反应历程中属于氧化还原反应的是___________。
A. ② B. ③ C. ④ D. ⑤
【答案】(5)氟气与铜反应生成致密的氟化膜,阻止氟气与铜继续反应
(7)AB (8)6.0×10-4
【解析】(5)氟单质具有强氧化性,常温下能与铁银等大多数金属发生反应,但在工业上可用铜制容器储存氟单质,可能的原因是氟单质与铜反应生成了致密的氟化铜保护膜,覆盖在铜表面,阻碍铜与氟气进一步反应。
(7)上述过程中②与③存在Xe和Pt元素的化合价发生改变,属于氧化还原反应。
2.(2025·上海卷,四)工业从低品位锗矿中提取精锗,使用分步升温的方法:
(4)真空还原阶段用除,产物还有等生成,写出该阶段的化学方程式_______。
【答案】(4)
【解析】真空还原阶段用除,产物还有等生成,反应中Ge化合价由+4变为+2、P化合价由+1变为+5,结合电子守恒,该阶段的化学方程式:
3.(2025·上海卷,五)(2)如图所示,加热试管中的铁粉和硫粉,下列说法正确的是_______。
A. 移开酒精灯后,固体保持红色 B. 反应中S只做还原剂
C. 反应中主要产生的气体副产物为SO3 D. 最终得到黑色的Fe2S3固体
【答案】A
【解析】A.铁粉和硫粉的反应为放热反应,移开酒精灯后固体保持红热,A正确;
B.硫在反应中化合价从0价降至-2价(FeS),硫只作氧化剂,而不是还原剂,B错误;
C.该反应在加热条件下主要生成FeS,基本不产生SO3气体;若有少量气体产生,是硫和氧气反应生成的二氧化硫,而不是SO3,C错误;
D.该反应在加热条件下主要生成FeS,D错误;
故选A。
4.(2026·上海卷,四)(4)写出黄铜矿焙烧生成冰铜的主要反应方程式:___________
_____________
(5)用硫酸浸出黄铜矿时,生成、、。为了将目标铜元素分离提纯,需向反应液中多添加___________(选填“氧化剂”或“还原剂”)。
(7)反应中可以用___________替代。
A. 葡萄糖 B. C. D.
【答案】(4)
(5)氧化剂 (7)A
【解析】(4)依据电子守恒,中从+2价升高到+3价,每个失1e⁻,从-2价升高到+6价,每个失8e⁻,4mol 共失电子,中从0价降低到-2价,1mol 得4e⁻,故的系数为。再依据原子守恒与电荷守恒,反应物缺项为,的系数为16,配平后总反应为。
(5)反应液中含、、、,为将元素全部转化为,便于调节pH生成沉淀除去,需添加氧化剂将氧化为。
(7)反应中中、元素化合价升高,作还原剂,需选择还原性物质替代,选项中只有葡萄糖具有还原性,、无强还原性,为氧化剂,故选A。
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