第1章 第3讲 氧化还原反应的概念和规律（Word教参）-【精讲精练】2027年高考化学一轮复习（人教版）

该高中化学讲义围绕氧化还原反应专题，依据课程标准要求，系统梳理基本概念、电子转移表示、氧化剂还原剂及强弱规律、价态规律等核心考点，通过考点解析、方法指导（如双线桥法）、真题训练（含2024-2025年高考真题）等环节，帮助学生构建知识网络，突破理解难点。 资料突出科学思维与化学观念培养，设计“自主思考”模块引导学生标注复杂化合物化合价，通过归中反应实例分析强化价态规律应用，结合工业废水处理等真实情境题培养问题解决能力。设置基础到综合分层练习，配合真题精讲，帮助学生高效掌握解题方法，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供系统支持。

第3讲　氧化还原反应的概念和规律 [课程标准]　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 (1)本质和特征 (2)氧化还原反应中对立统一的两组概念 概括为“升失氧、降得还，要说剂、恰相反”。 (3)氧化还原反应中电子转移的表示方法 ①双线桥法：判价态，画箭头，算数目，写得失。 ②单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得到”或“失去”字样。 [自主思考1] 分析氧化还原反应，走好关键第一步——正确标出元素的化合价 Li2NH：N____，LiNH2：N____，N2H4：N____，Na2S2O3：S____，S2O：S____，C2O：C____，HCN：C____、N____，BH：B____、H____，MnO(OH)：Mn____，FePO4：Fe____，CrO：Cr____，K2FeO4：Fe____，LiFePO4：Fe____，CuFeS2：Fe____。 提示　－3　－3　－2　＋2　＋6　＋3　＋2　－3　＋3　－1　＋3　＋3　＋6　＋6　＋2　＋2 2．常见的氧化剂和还原剂 (1)常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如： (2)常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。如： (3)既可作氧化剂，又可作还原剂的物质或微粒 氧化产物物质或微粒还原产物 Fe3+ Fe2+ Fe SO SO S O2 H2O2 H2O [自主思考2] (1)(2024·河北卷节选)还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声，说明H2O在该反应中作________(填“氧化”或“还原”，下同)剂，具有________性。 (2)(2024·山东卷节选)氯化铁溶液腐蚀铜电路板，体现了Fe3+的________性。 提示　(1)氧化　氧化　(2)氧化 3．四种基本反应类型和氧化还原反应的关系 固体KMnO4进行如图实验，判断下列说法正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)G与H均为氧化产物。(　　) (2)实验中KMnO4既是氧化剂又是还原剂。(　　) (3)Mn元素至少参与了3个氧化还原反应。(　　) (4)图中生成气体单质H的反应中，浓盐酸中的HCl只作还原剂。(　　) (5)用双线桥法表示图中生成气体单质H的反应中电子转移的方向和数目如下(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√ 一、氧化还原反应基本概念之间的关系 1．(2025·山东菏泽三模)自然水经过处理后方能供人类饮用。下列处理过程一定涉及氧化还原反应的是(　　) A．沉淀、过滤除去泥沙 B．ClO2杀灭病原体及有害细菌 C．絮凝剂除去胶状颗粒物 D．离子交换除去重金属离子 解析　A.沉淀、过滤是物理分离过程；C.絮凝剂(如明矾)通过水解生成胶体吸附颗粒；D.离子交换除去重金属离子都未发生化合价变化，不涉及氧化还原反应；B.ClO2具有强氧化性，消毒杀菌时，Cl元素的化合价降低(如被还原为Cl－)，涉及氧化还原反应；故选B。 答案　B 2．从矿物学资料查得一定条件下自然界存在反应：14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4，则下列说法正确的是(　　) A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物 B．5 mol FeS2发生反应，有24 mol电子转移 C．产物中的SO有一部分是氧化产物 D．FeS2只作还原剂 答案　C 二、氧化还原反应电子转移的表示方法及应用 3．(2025·河南太康一中段考)下列氧化还原反应所标出的电子转移情况中没有错误的是(　　) 解析　应为失去5×3e－、得到3×5e－，B错误；失电子的为S元素，C错误；得到失去标错了，D错误。 答案　A 4．氮化硅(Si3N4)陶瓷材料可应用于原子反应堆。氮化硅可由下列反应制得：3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO。已知：Si3N4中N元素的化合价为－3价。 回答下列问题： (1)该反应的氧化剂是__________(填化学式，下同)，被氧化的物质是________，氧化产物与还原产物的质量之比为__________。 (2)用双线桥法标出上述反应中电子转移的方向和数目：________________________。 (3)若生成标准状况下33.6 L CO，则反应过程中转移__________电子。 解析　(1)C单质为0价，失去2个电子，发生氧化反应生成CO，N2中N的化合价为0，1个N2得到6个电子，发生还原反应，作氧化剂，CO为氧化产物，Si3N4为还原产物；(3)n＝＝＝1.5 mol，1个CO转移2个电子，则1.5 mol CO共转移3 mol电子。 答案　(1)N2　C　6∶5 (3)3 mol(或3NA) 考点二　氧化还原反应的强弱规律与价态规律 1．强弱规律 (1)在同一化学反应中：氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。 (2)越易失电子的物质(还原态)，失电子后就越难得电子(氧化态)，所以，氧化剂的氧化性越强，得电子后生成的还原产物的还原性就越弱，反应生成的物质就越稳定。还原剂同理。 (3)熟记常见的物质(离子)的氧化性或还原性强弱顺序 氧化性：MnO(H＋)>MnO2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>S；还原性：Mn2+<Cl－<Br－<Fe2+<I－<SO2(SO)<S2-。 (4)影响物质氧化性或还原性强弱的因素 ①本质：物质氧化性、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。 ②影响因素：物质还原性、氧化性的强弱还与反应环境的许多因素有关，如温度、浓度、酸碱性。一般浓度越大，物质的氧化性或还原性越强；酸性增强时，氧化剂的氧化性增强。 [自主思考1] 下列各组物质：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________________________。 解析　⑥Fe和浓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和浓H2SO4常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。 提示　(1)①③⑥⑦　(2)⑤⑥⑦⑧　(3)②④ 2．价态规律 (1)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”。 (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。 [自主思考2] 某同学将H2S溶液与浓硫酸的反应表示为，这种表示方法是否正确？若不正确，请写出正确的表示方式。 提示　不正确 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)NO2和NH3之间反应可能生成N2。(　　) (2)1 mol Cl2与足量Ca(OH)2完全反应，转移电子数是2NA。(　　) (3)SO2的还原性较强，而浓硫酸具有很强的氧化性，浓硫酸不能干燥SO2气体。(　　) (4)向浓硫酸中通入H2S气体，1 mol浓硫酸转移电子数可能是6NA，也可能是2NA。(　　) (5)含硫化合物X、Y的转化关系为S＋NaOH―→X＋Y＋H2O，硫单质的化合价最低。(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 一、比较物质氧化性或还原性的强弱 1．(2026·内蒙古乌兰察布开学考试)浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是(　　) A．对比①和②可以说明还原性：Br－>Cl－ B．①和③相比可说明氧化性：Br2>SO2 C．②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4>HCl D．③中浓H2SO4被还原成SO2 解析　反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②的白雾是氯化氢，说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质，而不能将氯离子氧化成氯气，说明还原性：Br－>Cl－，A正确；反应③生成二氧化硫气体，为非氧化还原反应，所以不能比较Br2、SO2的氧化性，B、D错误；有白雾说明氯化氢易挥发，说明挥发性：H2SO4<HCl，C错误。 答案　A 2．验证氧化性强弱：Cl2>Br2>I2，设计如下实验(已知：稀溴水呈黄色，浓溴水呈红棕色，碘水呈棕黄色；忽略氧气的影响)。下列说法错误的是(　　) 实验① 实验② 实验③ 实验④ 溶液变为浅黄绿色 溶液变为黄色 溶液变为棕黄色 溶液变为蓝色 A.实验①设计目的：排除实验②③④水稀释的影响 B．实验②发生反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ C．实验③的现象可以证明氧化性：Cl2>I2 D．实验④能证明氧化性：Br2>I2 解析　实验①是将氯水加入蒸馏水将其稀释，后续实验都是在溶液中进行的，这样可以排除实验②③④水稀释的影响，A正确；溶液变为黄色是因为产生溴单质，发生的反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，B正确；溶液变为棕黄色是因为产生碘单质，发生的反应为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，可以证明氧化性：Cl2>I2，C正确；②反应后的黄色溶液是含有溴单质的溶液，但是不能排除含有氯单质，加入淀粉碘化钾溶液会变蓝，证明产生了碘单质，可能是氯气或是溴单质置换出了碘单质，不能证明氧化性：Br2>I2，D错误。 答案　D 二、价态规律的应用 3．已知X、Y、Z、W、Q均为含氮化合物，它们在一定条件下有如下转换关系(未配平)： ①X―→W＋O2 ②Z＋Y＋NaOH―→H2O＋W ③Y＋SO2―→Z＋SO3 ④Q＋Y―→Z＋H2O ⑤X＋Cu＋H2SO4(浓)―→Cu2+＋Y＋SO 则这五种含氮化合物中氮元素的化合价由高到低的顺序为(　　) A．X＞Y＞Z＞W＞Q B．X＞Z＞Y＞Q＞W C．X＞Y＞W＞Z＞Q D．W＞X＞Z＞Q＞Y 解析　①X―→W＋O2中，X中氧元素化合价升高，则氮元素化合价降低，所以氮元素化合价X＞W；③Y＋SO2―→Z＋SO3中，硫元素化合价升高，则Y中氮元素化合价Y＞Z；②Z＋Y＋NaOH―→H2O＋W为归中反应，则氮元素化合价W处于Z和Y中间，结合反应③可知，氮元素化合价Y＞W＞Z；④Q＋Y―→Z＋H2O为归中反应，Z处于Q和Y之间，根据③知，Y＞Z，所以Z＞Q；⑤X＋Cu＋H2SO4(浓)―→Cu2+＋Y＋SO，铜元素化合价升高，则X化合价降低生成Y，所以氮元素化合价，X＞Y；所以这五种含氮化合物中氮元素的化合价由高到低的顺序为X＞Y＞W＞Z＞Q。 答案　C 4．已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑。回答下列问题： (1)用“单线桥”标出电子转移的方向和数目：______________________________，氧化剂：________，还原剂：________。 (2)若生成标准状况下4.48 L H2，则转移电子的物质的量为________。 解析　(1)NaBH4中H的化合价由－1价升高到0价，作还原剂，H2O中H的化合价由＋1价降低到0价，作氧化剂；电子转移的方向和数目为； (2)根据方程式可知，生成4 mol H2转移4 mol电子，若生成标准状况下4.48 L H2，即0.2 mol H2转移0.2 mol电子。 答案　(1)　H2O　NaBH4　(2)0.2 mol 三、反应历程中的氧化还原反应分析 5．(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+ 解析　由图可知，N2由N2H4生成，N化合价升高，发生氧化反应，A错误；分析题图知，该过程总反应的化学方程式为N2H4＋2Fe3O4＋12H＋===N2＋6Fe2+＋8H2O，N2H4为还原剂，Fe2+为还原产物，结合还原剂的还原性大于还原产物的还原性知，还原性：N2H4>Fe2+，B错误；由总反应知，反应过程中H＋被消耗，故处理后溶液pH增大，C正确；由图可知，该反应的催化剂为[Cu(N2H4)2]2+，D错误。 答案　C 6．(2025·辽宁大连期中)某工业废水中含有大量的Mn2+和Cr3+，常用次氯酸钠进行氧化处理，再进行一系列操作，回收锰和铬，以达到回收利用且降低污染的目的。下列说法正确的是(　　) A．生活中次氯酸钠作为水处理剂和高铁酸钾的功效完全相同 B．氧化处理过程中，用H2O2代替NaClO会更环保，效果更好 C．反应①中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 D．反应②离子方程式为2Cr3+＋3ClO－＋5H2O===2CrO＋3Cl－＋10H＋ 解析　次氯酸钠作为水处理剂时只起到杀菌消毒的作用，而高铁酸钾除能杀菌消毒外，其还原产物为Fe3+可水解生成氢氧化铁胶体，能起到净水作用，两者功效不同，A错误；MnO2可作H2O2分解反应的催化剂，说明H2O2不能把Mn2+和Cr3+氧化为MnO2、CrO，所以不能用H2O2代替NaClO作氧化剂，B错误；反应①中Mn2+被NaClO氧化为MnO2，1 mol Mn2+转移2 mol电子，1 mol NaClO转化为Cl－转移2 mol电子，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，C正确；反应②，碱性条件下不能有H＋生成，反应的离子方程式为2Cr3+＋3ClO－＋10OH－===2CrO＋3Cl－＋5H2O，D错误。 答案　C 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 解析　联合制碱法发生的化学反应为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，该过程未发生氧化还原反应，A符合题意；电解盐酸时HCl转化为H2、Cl2，发生氧化还原反应，B不符合题意；金属与O2两种单质反应生成化合物，发生氧化还原反应，C不符合题意；以N2和H2为原料合成NH3，发生氧化还原反应，D不符合题意。 答案　A 2．(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 解析　A.碾碎硝化棉是物理粉碎过程；C.蒸馏法分离酒精是物理过程；D.植物油水解生成甘油和脂肪酸盐，都无化合价变化，不涉及氧化还原反应；B.硫黄(S)转化为硫酸(H2SO4)时，硫的化合价从0升至＋6，发生氧化反应，涉及氧化还原反应；故选B。 答案　B 3．(2025·湖南卷)NaSbO3是一种合成聚酯的催化剂，可用“硝酸钠法”制备，反应方程式为4NaNO3＋4Sb＋3O24NaSbO3＋2NO＋2NO2。下列说法错误的是(　　) A．NaSbO3中Sb元素的化合价为＋5 B．NO的空间结构为平面三角形 C．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶7 D．反应中消耗3 mol O2，转移20 mol e－ 解析　NaSbO3中Na为＋1价，O为－2价，根据化合价代数和等于0，Sb的化合价为＋5价，A正确；NO的中心N原子价层电子对数是3＋＝3，采用sp2杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，B正确；反应中氧化剂为NaNO3中的N(4 mol)和O2(3 mol)，总物质的量为7 mol；还原剂为Sb(4 mol)。氧化剂与还原剂物质的量之比为7∶4，而非4∶7，C错误；O2、NaNO3同时做氧化剂，3 mol O2参与反应，有4 mol Sb做还原剂，整个反应总电子转移为20 mol(Sb的氧化，化合价：0→＋5)，D正确。 答案　C 4．(2025·北京卷)下列反应中，体现NH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．SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀 解析　A.NH4HCO3分解生成NH3，未发生氧化还原反应；B.NH中的N(－3价)与NO中的N(＋3价)反应生成N2(0价)，NH被氧化，体现还原性；C.Mg(OH)2溶解过程无化合价变化，没有体现其还原性；D.(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应，NH未参与氧化还原反应；故选B。 答案　B 5．(2023·浙江1月卷)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 解析　由方程式可知，反应生成1 mol一氧化二氮，转移4 mol电子，故A正确；由方程式可知，该反应中H、O元素化合价不变，H2O既不是氧化产物，也不是还原产物，还原产物为Fe2+，故B错误；由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，NH2OH是反应的还原剂，铁元素的化合价降低被还原，Fe3+是反应的氧化剂，故C错误；由方程式可知，反应中铁元素的化合价降低被还原，Fe3+是反应的氧化剂，若设计成原电池，Fe3+在正极得到电子发生还原反应生成Fe2+，Fe2+为正极产物，故D错误。 答案　A 学科网（北京）股份有限公司 $