第2章 第4节 氧化还原反应(教参Word版)-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮讲义（人教版）

该高中化学讲义聚焦氧化还原反应高考核心考点，按基本概念、电子转移、强弱与价态规律、守恒计算的逻辑层次展开，通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节，帮助学生构建知识体系，突破电子转移表示、强弱比较等难点，体现复习的系统性和针对性。 资料采用分层题组设计和真题融合策略，如通过“假设法判断反应能否进行”培养科学思维，“守恒法解题流程”提升科学探究能力，设置即时反馈练习，助力学生高效掌握考点，为教师把控复习节奏提供有力支撑。

第四节　氧化还原反应 课程标准 核心素养 1.了解氧化还原反应的本质是电子转移，知道常见的氧化剂和还原剂 2．掌握电子转移的表示方法 3．了解氧化还原反应的基本规律 1.宏观辨识与微观探析：从电子转移的角度认识氧化还原反应的实质，并会表示其中电子的转移 2．证据推理与模型认知：根据某些事实和信息归纳推导氧化性或还原性强弱问题 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．氧化还原中基本概念及其相应关系 3．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系图示 4．常见的氧化剂和还原剂 (1)常见氧化剂 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。如： 氧化剂 Cl2(X2) O2 Fe3＋ 酸性KMnO4、 K2Cr2O7 HClO 浓H2SO4 HNO3 H2O2 还原 产物 Cl－(X－) H2O/O2－ /OH－ Fe2＋/ Fe Mn2＋、Cr3＋ Cl－ SO2 NO2/NO H2O (2)常见还原剂 常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、中间价态的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如： 还 原 剂 SO2、S2O、 H2SO3、S2O、 SO、S4O H2O2 N2H4 NH3 H2C2O4 或C2O CN－ AsO PH3 H2S、 S2－、 HS－ HI、 I－ Fe2＋ 氧化产物 SO O2 N2 CO2 CO2、 N2 AsO H3PO4 S I2 Fe3＋ 5.重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4 (1)金属氢化物 ①结构特点 电子式可表示为M＋[H]－(M为碱金属)。 ②强还原性 a．遇水强烈反应放出氢气，使溶液呈强碱性，如：NaH＋H2O===　NaOH＋H2↑　。 b．高温还原金属 如固态NaH在673 K时能将TiCl4还原为金属钛：　TiCl4＋4NaHTi＋4NaCl＋2H2↑　。 (2)万能还原剂——硼氢化钠(NaBH4) 硼氢化钠是一种无机物，化学式为NaBH4，白色至灰白色细结晶粉末或块状，吸湿性强，其碱性溶液呈棕黄色，是最常用的还原剂之一。 通常用作醛类、酮类、酰氯类的还原剂，塑料工业的发泡剂，造纸漂白剂，以及医药工业制造双氢链霉素的氢化剂。 6．电子转移的表示方法 (1)单线桥法 (2)双线桥法 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)非金属阴离子只具有还原性，金属阳离子只具有氧化性(　×　) (2)金属单质只有还原性，非金属单质只有氧化性(　×　) (3)SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆(　×　) (4)有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应(　√　) (5)在反应：2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2中，SO2既是氧化产物，又是还原产物(　√　) (6)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(　√　) (7)在化学反应中，得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强(　×　) (8)CaO2与水发生氧化还原反应，CaO2只作氧化剂(　×　) 2．思考回答： 氧化还原反应中，有一种元素被氧化就一定有另一种元素被还原吗？氧化还原反应中一种反应物是氧化剂，必然有另外一种物质是还原剂吗？ 答案：氧化还原反应被氧化和被还原的可能为同一种元素，如Cl2和NaOH的反应。其中氧化剂和还原剂都是Cl2。 ◆[题组1]　氧化还原反应判断　 1．化学与生活、科技、环境密切相关，下列应用或事实不涉及氧化还原反应的是(　　) A．植物油氢化制人造奶油 B．为减少污染，将煤气化或液化 C．常温下，用铁制容器盛装浓硝酸 D．用明矾作净水剂除去水中的悬浮杂质 解析：D　[植物油氢化制人造奶油过程中氢元素化合价发生改变，为氧化还原过程，A不符合题意；将煤气化或液化过程中存在元素化合价改变，为氧化还原反应，B不符合题意；常温下，用铁制容器盛装浓硝酸，是铁和浓硝酸发生钝化反应，属于氧化还原反应，C不符合题意；明矾作为净水剂，这是因为明矾溶于水发生水解生成氢氧化铝胶体，没有元素化合价的变化，不涉及氧化还原反应，D符合题意。] ◆[题组2]　氧化还原反应分析　 2．水是一种重要的资源，它同时在化学反应中担任着重要的角色，既可作为反应物又可作为生成物，如图中和水相连的物质都能和水发生反应，则下列有关说法正确的是(　　) A．上述反应中属于氧化还原反应的有①②④⑥⑦⑧ B．①和⑦中都有氧气生成，且生成1 mol O2转移的电子数相同 C．①④⑧中，水既不是氧化剂也不是还原剂 D．⑦中水是氧化剂，②中水是还原剂 解析：C　[H2O与Na2O、SO3、Mg3N2的反应均属于非氧化还原反应，其余反应均属于氧化还原反应，A错误；①中2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，生成1 mol O2转移2 mol e－，⑦中2F2＋2H2O===4HF＋O2，生成1 mol O2转移4 mol e－，B错误；①④⑧中，水既不是氧化剂也不是还原剂，C正确；⑦中水是还原剂，②中水是氧化剂，D错误。] 3．五氧化二钒(V2O5)是一种两性氧化物，具有强氧化性，其制备方法如图所示。下列关于五氧化二钒的说法中错误的是(　　) A．五氧化二钒的结构式为 B．V2O5溶于碱生成VO C．“沉钒”涉及反应的化学方程式为6NaVO3＋2H2SO4＋2NH4Cl===(NH4)2V6O16＋2Na2SO4＋2H2O＋2NaCl D．V2O5＋6HCl(浓)===2VOCl2＋Cl2↑＋3H2O，生成1 mol Cl2转移电子数为2NA 解析：B　[根据五氧化二钒的化学式(V2O5)及氧元素的化合价可以推出钒元素的化合价为＋5价，因此A中所示的结构式正确；根据题干信息知V2O5是一种两性氧化物，既可与酸反应，也可与碱反应，其与碱的反应属于复分解反应，各元素化合价不变，应生成VO，故B错误；根据题目所给流程图可知，“沉钒”是使钒元素以沉淀形式析出，发生的是复分解反应，各元素化合价不发生改变，故C正确；V2O5具有强氧化性，其与盐酸反应时可将Cl－氧化成氯气，生成1 mol Cl2失去2 mol e－，D正确。] (1)近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断 CuFeS2：Cu＋2 Fe＋2 HCN：C＋2 N－3 CuH：Cu＋1 H－1 Si3N4：Si＋4 N－3 H3PO2：P＋1 K2FeO4：Fe ＋6 LiNH2：N －3 AlN：N－3 Na2S2O3：S ＋2 CuCl：Cu ＋1 Li2NH：N－3 VO：V＋5 C2O：C＋3 FeO：Fe＋(8 －n) S2O：S＋6，O－1、－2 (2)有机物中元素的化合价 ①H、N、O元素：H：＋1，O：－2，N：－3 ②碳元素：根据正负化合价的代数和为0计算 有机物 CH3OH HCHO CO(NH2)2 HCOOH 碳元素价态 －2 0 ＋4 ＋2 (3)取代基中元素的化合价 ①－OH中氧元素的化合价为－1价 ②－CH3中碳元素的化合价为－3价 ③－CHO中碳元素的化合价为＋1价 ④－COOH中碳元素的化合价为＋3价 ⑤－NH2中氮元素的化合价为－2价 ⑥－NO2中氮元素的化合价为＋4价 (4)含CO、NH3、H2O等分子的物质： ①Fe(CO)5中Fe显0价 ②[Cu(NH3)4]SO4中Cu显＋2价 (5)无法判断价态的物质 物质 AlFe2 Fe3P Fe3C 价态 Al Fe Fe P Fe C 0 0 0 0 0 0 ◆[题组3]　重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4　 4．硼氢化钠(NaBH4)在有机合成、化工生产方面有广泛应用。制备硼氢化钠的化学方程式为NaBO2＋2SiO2＋4Na＋2H2NaBH4＋2Na2SiO3。下列有关上述反应的说法错误的是(　　) A．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1 B．转移4 mol电子时，只需向装置中通入44.8 L H2(标准状况) C．装药品之前加热装置至100 ℃并持续一会儿 D．制备硼氢化钠的副产物可能有NaH 解析：B　[由反应可知氧化产物为Na2SiO3，还原产物是NaBH4，所以氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1，A项正确；转移4 mol电子时，根据反应的化学方程式可知理论上需要2 mol氢气，在标准状况下的体积为2 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L，但由于是可逆反应，需要通入氢气的体积大于44.8 L，B项错误；由于钠极易被氧化且能与水反应，所以需要排尽装置中的空气和水蒸气，则装药品之前应加热装置至100 ℃并持续一会儿，C项正确；钠与还原产物生成副产物NaH，故D项正确。] 5．(双选)硼氢化钠(NaBH4)中的氢元素为－1价，具有很强的还原性，被称为“万能还原剂”，NaBH4在催化剂钌(Ru)表面与水反应的历程如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．过程②反应为BH3＋H2O===H2↑＋H2B(OH) B．反应过程中硼元素的化合价发生了变化 C．若过程③和过程④均产生1 mol H2，则转移电子数目相等 D．Ru可使上述反应活化分子的百分数提高，加快反应速率 解析：BC　[过程②反应为BH3＋H2O===H2↑＋H2B(OH)，A项正确；各步骤中硼元素的化合价均为＋3价，B项错误；过程③反应为H2B(OH)＋H2O===H2↑＋HB(OH)2，产生1 mol H2时转移的电子数为NA，过程④反应为HB(OH)2＋2H2O＋e－===H2↑＋B(OH)，产生1 mol H2时转移的电子数为NA，两者不相等，C项错误；Ru为催化剂，催化剂可提高活化分子的百分数，加快反应速率，D项正确。] 考点二　氧化还原反应的强弱规律及价态规律 一、强弱规律 1．氧化性是指　得电子　的性质(或能力)；还原性是指　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，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。 3．从元素的价态考虑 最高价态——只有　氧化性　，如：浓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。 4．氧化性、还原性强弱的比较方法 (1)根据化学方程式判断 氧化剂(氧化性)＋还原剂(还原性)===还原产物＋氧化产物 氧化性：氧化剂　>　氧化产物； 还原性：还原剂　>　还原产物。 (2)根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：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，可判断氧化性：KMnO4　>　MnO2。 (3)根据相同条件下产物的价态高低判断 如2Fe＋3Cl22FeCl3；Fe＋SFeS，则氧化性：Cl2　＞　S。 (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判断 ③根据非金属活动性顺序判断 (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。 5．先后规律及应用 (1)同时含有几种还原剂(或氧化剂)，发生氧化还原反应时，还原性(或氧化性)强的优先反应，即“强者优先”，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)常见的强弱顺序 氧化性：MnO(H＋)>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>稀H2SO4>S，还原性：Mn2＋<Cl－<Br－<Fe2＋<I－<SO2(SO)<S2－。 二、价态规律 1．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。简记为“两相靠，不相交”。 例如，不同价态的硫之间可以发生的氧化还原反应是 注：不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。 2．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、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 3．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、还原剂及还原产物、氧化产物。如对于反应6HCl＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化剂为NaClO3，还原剂为HCl，还原产物和氧化产物都为Cl2。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应(　√　) (2)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼(　×　) (3)金属原子失电子数越多，金属的还原性越强(　×　) (4)向浓H2SO4中通入H2S,1 mol浓H2SO4转移电子数可能是6NA，也可能是2NA(　√　) (5)1 mol KClO3与足量的浓盐酸反应，转移电子数为6NA(　×　) (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(　×　) (7)VC可以防止亚铁离子转化成三价铁离子，主要原因是VC具有较强的还原性(　√　) (8)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性(　√　) 2．思考回答： (1)物质的氧化性(还原性)强弱与得到(失去)电子的多少有无必然联系？ 答案：物质的氧化性强弱与得到电子的多少无关，还原性强弱与失去电子的多少无关。例如，Na和Al都具有还原性，由于钠比铝活泼，在化学反应中钠更易失去电子，所以钠的还原性强于铝。但1 mol Na在化学反应中只能失去1 mol电子，而1 mol Al在化学反应中能失去3 mol电子。即物质氧化性或还原性的强弱取决于得到或失去电子的难易程度，而不是得到或失去电子数目的多少。 (2)处于最高价态的元素具有强氧化性，处于最低价态的元素具有强还原性。这句话是否正确？ 答案：一般来说，处于最高价态的元素具有氧化性，但不一定具有强氧化性；处于最低价态的元素具有还原性，但不一定具有强还原性。如：K＋氧化性很弱。 (3)Fe2＋具有较强的还原性，Fe3＋具有较强的氧化性，二者之间能反应吗？为什么？ 答案：Fe2＋具有还原性，Fe3＋具有氧化性，但二者无中间价态，无法发生氧化还原反应。 ◆[题组1]　影响物质氧化性、还原性强弱的因素　 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。 答案：(1)①③⑥⑦　(2)⑤⑥⑦⑧　(3)②④ ◆[题组2]　强弱规律的应用　 2．测定某溶液中甲醇含量的部分过程如下：①KMnO4溶液处理：CH3OH＋MnO＋X―→CO＋MnO＋H2O(未配平，下同)②酸化处理：MnO＋H＋→MnO2↓＋MnO＋H2O，下列说法错误的是(　　) A．“反应①”中X为OH－，配平后化学计量数为8 B．“反应①”中氧化性：MnO>CO C．“反应②”中，可用盐酸进行酸化 D．“反应②”消耗71.4 g MnO时，反应中转移0.4 mol e－ 解析：C　[A.根据氧化还原反应中得失电子守恒和电荷守恒，将反应①配平为CH3OH＋6MnO＋8OH－===CO＋6MnO＋6H2O，选项A正确；B.根据反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，“反应①”中MnO为氧化剂，CO是氧化产物，则氧化性：MnO>CO，选项B正确；C.由于Cl－在酸性条件下可与MnO、MnO发生氧化还原反应，因此“反应②”中，不能用盐酸进行酸化，选项C错误；D.根据氧化还原反应配平“反应②”为3MnO＋4H＋===MnO2↓＋2MnO＋2H2O，则消耗71.4 g MnO的物质的量为＝0.6 mol时，反应中转移电子数目为×0.6 mol＝0.4 mol，选项D正确。] 3．根据表中信息，判断下列叙述正确的是(　　) 序号 氧化剂 还原剂 其他反应物 氧化产物 还原产物 ① Cl2 FeBr2 － Fe3＋、Br2 ② KClO3 浓盐酸 － Cl2 ③ KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 Mn2＋ A.反应①中，当只有少量Cl2时，发生反应Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－ B．氧化性强弱比较：KClO3>Fe3＋>Cl2>Br2 C．②中反应的还原产物是KCl，电子转移数目是6e－ D．③中反应的离子方程式为2MnO＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O 解析：A　[还原性：Fe2＋>Br－，当只有少量Cl2时，氯气优先氧化Fe2＋，A正确；由表中信息可知，氧化性：KClO3>Cl2>Br2>Fe3＋，B错误；浓盐酸与氯酸钾的反应中，KCl既不是氧化产物也不是还原产物，生成3 mol Cl2时，转移电子数是5NA，C错误；③中反应的离子方程式为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，D错误。] 　假设法判断氧化还原反应能否进行 若题目给出物质的氧化性(或还原性)的强弱顺序，判断某一氧化还原反应能否发生，可采用“假设法”进行分析，思维流程如下： ◆[题组3]　价态规律　 4．L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下，它们会发生如下的转化(关系式未配平)： ①P＋A―→Q＋B　②L＋O2―→M＋H2O ③L＋M―→R＋H2O　④B＋H2O―→A＋O2 (1)若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是________________________， 理由是__________________________________________________________________。 (2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下，加热到一定温度时才能发生，此反应在化工生产上有重要用途，据此推断在同温同压下，若物质R密度比空气的密度小，则R的化学式为________。 (3)某同学写出下面三个含氮的物质相互转化的关系式： Ⅰ.M＋P―→N2O3＋H2O Ⅱ.N2O4＋H2O―→P＋Q Ⅲ.M＋L―→Q＋H2O 其中一定不可能实现的是___________________________________________________， 理由是___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)突破口是先确定A、B物质中氯元素的化合价谁高。由反应④B＋H2O―→A＋O2可知，反应后氧元素化合价升高，则反应后氯元素化合价必定降低，故化合价B＞A。再由①可知，反应后氯元素化合价升高，则反应后氮元素化合价必降低，故氮元素化合价P＞Q。由反应②可知，反应后氧元素化合价降低，则氮元素化合价反应后必升高，故氮元素化合价M＞L。由反应③可知，该反应为氮元素化合价的“归中”反应，由于化合价M＞L，R处于M、L之间，则M＞R＞L。又因为已知氮的化合价M＜Q，所以，L、M、R、P、Q五种含氮物质中氮元素的化合价为P＞Q＞M＞R＞L。由于其中一种物质是硝酸，硝酸中氮的化合价是最高价态，则在上述物质中P是硝酸。 答案：(1)P　P中氮元素的化合价最高 (2)N2 (3)Ⅲ　根据氧化还原反应规律，M、L这两种物质反应，不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质(其他合理答案也可) 考点三　(素养)守恒思想在化学计算中的应用 对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开复杂的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，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。 ◆[题组1]　考查两元素之间得失电子守恒的计算　 1．某强氧化剂[RO(OH)2]2＋中的元素R可被亚硫酸钠还原到较低价态。假设把1.2×10－3mol [RO(OH)2]2＋还原，需要消耗6 mL 0.2 mol/L的亚硫酸钠溶液，那么反应后R的化合价为(　　) A．0　 B．＋2　　 C．＋3　 　D．＋4 解析：D　[[RO(OH)2]2＋中R的化合价为＋6价，设还原后的化合价为x，n(Na2SO3)＝1.2×10－3mol，被氧化后生成Na2SO4，S化合价为＋6价，则1.2×10－3mol×(6－x)＝1.2×10－3mol×(6－4)，x＝＋4。] 　守恒法解题的思维流程 (1)找各物质：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 (2)定得失数：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。 (3)列关系式：根据题中各化合物的物质的量和得失电子守恒列出关系式。 n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。 ◆[题组2]　考查多元素之间得失电子守恒的计算　 2．有关反应14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4，下列说法中错误的是(　　) A．FeS2既是氧化剂也是还原剂 B．CuSO4在反应中被还原 C．被还原的S和被氧化的S的质量之比为3∶7 D．14 mol CuSO4氧化了1 mol FeS2 解析：C　[反应的化学方程式中的化合价变化为：14个CuSO4中＋2价的铜得电子化合价降低为7个Cu2S中的14个＋1价的Cu；5个FeS2中10个－1价的S有7个化合价降低得到7个Cu2S中－2价的S，有3个化合价升高得到3个SO中＋6价的S(生成物中有17个硫酸根离子，其中有14个来自反应物中的硫酸铜)。所以反应中FeS2中S的化合价有升高有降低，FeS2既是氧化剂又是还原剂，选项A正确；硫酸铜中Cu的化合价都降低，所以硫酸铜只是氧化剂，选项B正确；10个－1价的S有7个化合价降低，有3个化合价升高，所以被还原的S和被氧化的S的质量之比为7∶3，选项C错误；14 mol CuSO4在反应中得电子的物质的量为14 mol。FeS2被氧化时，应该是－1价的S被氧化为＋6价，所以1个FeS2会失去14个电子。根据得失电子守恒，14 mol CuSO4氧化了1 mol FeS2，选项D正确。] ◆[题组3]　反应历程与氧化还原反应融合　 3．Na2S2O3去除酸性废水中H3AsO3的反应机理如图所示(图中“HS·”为自由基)。下列说法错误的是(　　 ) A．X的化学式为H2S2 B．HS·反应活性较强，不能稳定存在 C．步骤Ⅲ反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶1 D．步骤Ⅳ除砷的化学方程式为3H2S＋2H3AsO3===As2S3↓＋6H2O 解析：C　[S2O经过“途径Ⅰ”的除砷过程可描述为S2O与氢离子在紫外线照射条件下可以生成HS·，两个HS·可以结合生成H2S2，H2S2分解得到S8和H2S，H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3，X的化学式为H2S2，故A正确；HS·反应活性较强，在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在，故B正确；步骤Ⅲ反应中H2S2分解得到S8和H2S，化学方程式为8H2S2===S8＋8H2S，S元素化合价部分由－1价上升到0价，又部分由－1价下降到－2价，H2S2既是还原剂也是氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，故C错误；步骤Ⅳ中，H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3，化学方程式为3H2S＋2H3AsO3===As2S3↓＋6H2O，故D正确。] ◆[题组4]　考查多步反应得失电子守恒的计算　 4．取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体(都已折算到标准状况)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02 g。则x等于(　　) A．8.64 g B．9.20 g 　C．9.00 g　 D．9.44 g 解析：B　[反应流程为 x＝17.02 g－m(OH－)，而OH－的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓HNO3得电子的物质的量，即n(OH－)＝×1＋×2×1＝0.46 mol，所以x＝17.02 g－0.46 mol×17 g·mol－1＝9.20 g。] 5．向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化曲线如图所示，有关说法不正确的是(　　) A．线段BC代表Fe3＋的物质的量的变化情况 B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 mol/L 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－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－ D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3 解析：B　[Fe2＋、I－、Br－还原性强弱顺序是I－>Fe2＋>Br－，通入氯气先与还原性强的离子发生反应，反应的先后顺序是2I－＋Cl2===2Cl－＋I2、 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，据此分析。A.AB段发生I－和Cl2的反应，B点溶液中I－完全反应，1～3间发生Fe2＋和Cl2反应，即BC段代表Fe3＋的物质的量的变化情况，故A正确；B.由图可知，1～3间发生2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe2＋反应完毕消耗氯气2 mol，由反应的离子方程式可知，溶液中n(Fe2＋)＝2 mol×2＝4 mol，DE段发生2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，此时消耗Cl2的物质的量为3 mol，即原溶液中n(Br－)＝2×3 mol＝6 mol，原溶液中n(FeBr2)＝3 mol，因不知溶液的体积，无法计算FeBr2的物质的量浓度，故B错误；C.AB段发生2I－＋Cl2===2Cl－＋I2，根据图像可知，此段消耗1 mol氯气，原溶液中n(I－)＝2 mol，剩下1 mol Cl2再与2 mol Fe2＋反应，因此消耗n(I－)∶n(Fe2＋)∶n(Cl2)＝2∶2∶2，反应的离子方程式为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，故C正确；D.根据上述选项的分析，原溶液中n(I－)＝2 mol，n(Fe2＋)＝4 mol，n(Br－)＝6 mol，因此n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝4∶2∶6＝2∶1∶3，故D正确。] 　有的试题涉及的氧化还原反应较多，数量关系较为复杂，若用常规方法求解比较困难，若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系，则解题就变得很简单。解这类试题时，注意不要遗漏某个氧化还原反应，要理清具体的反应过程，分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目，即可迅速求解。 [例]　(2025·陕晋青宁卷)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体，J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是(　　) A．G、K均能与NaOH溶液反应 B．H、N既具有氧化性也具有还原性 C．M和N溶液中的离子种类相同 D．1 mol G与足量的J反应，转移电子数为NA 试题立意 通过元素单质及其化合物的转化关系，考查学生对元素化合物知识的掌握程度，培养学生的逻辑推理能力。 考查内容 考查学生对元素单质及其化合物转化关系的理解和分析能力，包括物质性质、反应产物、离子共存、电子转移等方面。 核心素养 掌握元素单质及其化合物的性质和转化关系，能根据题目信息进行推理和判断，提升学生的宏观辨识与微观探析能力。 解析：D　[根据转化关系：GHJK―→L，常温常压下G、J均为无色气体，J具有漂白性，J为SO2，K为SO3，G为H2S，H为S，M为NaHSO3，N为Na2SO3，L为Na2SO4。 A．H2S和SO3均能与NaOH溶液反应，A正确；B.S和Na2SO3中S的化合价处于S的中间价态，既具有氧化性又有还原性，B正确；C.M为NaHSO3，N为Na2SO3，二者的溶液中离子种类相同，C正确；D.1 mol H2S和足量的SO2反应生成S单质和水，2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O,1 mol H2S参加反应，转移2 mol电子，转移2NA个电子，D错误。] 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 解析：B　[A.研磨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；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，B正确；C.蒸馏法分离酒精是物理过程，无新物质生成，不涉及氧化还原反应，C错误；D.植物油碱性水解生成甘油和高级脂肪酸盐，属于水解反应，无化合价变化，不涉及氧化还原反应，D错误。] 2．(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．(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀 解析：B　[A.NH4HCO3分解生成NH3，元素的化合价没有变化，未发生氧化还原反应，A不符合题意；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，B符合题意；C.水溶液中，铵根离子水解产生的H＋可以结合氢氧化镁弱电离的氢氧根离子，使沉淀溶解平衡正向移动，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，NH中化合价未发生变化，D不符合题意。] 3．(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：A　[A.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，不涉及氧化还原反应，故A符合题意。B.戴维电解盐酸的反应为：2HClH2↑＋Cl2↑，H元素化合价从＋1降低到0，Cl元素化合价从－1升高到0，涉及氧化还原反应，B不符合题意。C.金属和O2反应时，金属元素化合价升高，O元素化合价从0降低到－2，涉及氧化还原反应，C不符合题意。D.合成氨反应中，N元素化合价从0降低到－3，H元素化合价从0升高到＋1，涉及氧化还原反应，D不符合题意。] 4．(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：C　[A.NaSbO3中Na为＋1价，O为－2价，根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0，Sb的化合价为＋5，A正确；B.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；C.反应中氧化剂为NaNO3中的N(4 mol)和O2(3 mol)，总物质的量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；D.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。] 5．(化学与环保)利用绿矾(FeSO4·5H2O)可制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)。 已知：高铁酸钾氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强；主要反应：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑ (1)该反应中的氧化剂是________，还原剂是____________。 (2)简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：该反应中Fe化合价由＋2价变为＋6价、O化合价由－1价变为0价、－2价。(1)得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂，所以氧化剂是Na2O2，还原剂是Na2O2、FeSO4；(2)K2FeO4中Fe的化合价为＋6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能吸附除去水中的悬浮杂质。 答案：(1)Na2O2　Na2O2、FeSO4 (2)高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，消毒过程中自身被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降 体系构建 核心巧记 1.易错的氧化还原反应概念分析6字诀 “升、失、氧；降、得、还”——元素化合价升高(降低)、失(得)电子，发生氧化(还原)反应。 2．双线桥法表示电子转移的方向和数目巧记口诀 先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化；上标升、失、氧，下标降、得、还；电子转移数，化学计量数乘变价。 3．必考的电子守恒关系 氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数，表现为化合价升高的总数等于化合价降低的总数。 4．常考的氧化性、还原性比较的两种方法 氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。 5．易混的3个守恒关系 氧化还原反应中离子方程式的配平：先得失电子守恒，再电荷守恒，最后原子守恒。 学科网（北京）股份有限公司 $