内容正文:
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第三节
氧化还原反应(题型专练'举一反三)
题型01氧化还原反应的相关概念与辨析
典例精析
【典例1】D
三举一反目
【变式11】C
【变式1-2】A
【变式1-3】C
题型02
氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
典例精析
【典例2】B
三举一反三
【变式2-1】C
【变式2-2】A
【变式2-3】D
题型03氧化还原反应中电子转移的表示方法
典例精析
【典例3】A
举一反王
【变式31)B
【变式32】B
【变式33】B
题型04物质的氧化性、还原性强弱判断
1/3
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典例精析
【典例4】C
三举-反目
【变式41】A
【变式42】D
【变式43】C
题型05氧化还原反应的规律
典例精析
【典例5】B
举一反
【变式51】D
【变式52】A
【变式53】D
几题型06氧化还原反应方程式的配平与书写
典例精析
【典例6】D
举一反三
【变式6-1)C
【变式62】B
【变式63】C
题型07基于氧化还原反应方程式守恒规律的计算
典例精析
【典例7】C
E举一反目
【变式7-1】B
【变式7-2】B
2/3
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【变式7-3】A
题型08
氧化还原反应与离子反应的综合应用
三典例精析
【典例8】A
三举一反
【变式81】A
【变式82】C
【变式83】(1)10
(2)C1O
cr
3)>
6e
④3C10+2Fe++100H=2FeO+3CI+5H,0
⑤)发生了
红褐
用激光笔照射液体,从垂直于光束的方向观察,若是胶体则可以看到一条
光亮的“通路”
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第三节 氧化还原反应(题型专练·举一反三)
题型01 氧化还原反应的相关概念与辨析
题型02 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
题型03 氧化还原反应中电子转移的表示方法
题型04 物质的氧化性、还原性强弱判断
题型05 氧化还原反应的规律
题型06 氧化还原反应方程式的书写与配平
题型07 基于氧化还原反应守恒规律的计算
题型08 氧化还原反应与离子反应的综合应用
▌题型01 氧化还原反应的相关概念与辨析
1.氧化还原反应的认识
(1)氧化还原反应的特征和本质
氧化还原反应的实质是电子转移(电子得失或共用电子对偏移),其特征表现为元素化合价发生变化,这也是判断氧化还原反应的重要依据。
(2)氧化反应:物质所含元素化合价升高、失去电子(或共用电子对偏离)的反应。
(3)还原反应:物质所含元素化合价降低、得到电子(或共用电子对偏向)的反应。
(4)氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的。
(5)氧化反应和还原反应的关系
2.氧化剂和还原剂
(1)氧化剂:在氧化还原反应中,化合价降低、得到电子(或电子对偏向)的物质。常见的氧化剂有:氯气、氧气、酸性高锰酸钾、硝酸等
(2)还原剂:在氧化还原反应中,化合价升高、失去电子(或电子对偏离)的物质。常见的还原剂有:氢气、碳、CO、KI、硫离子等。
3.氧化性和还原性
(1)氧化性:氧化剂所表现出的得电子的性质。
(2)还原性:还原剂所表现出的失电子的性质。
4.氧化产物和还原产物
(1)氧化产物:还原剂失去电子被氧化的产物。
(2)还原产物:氧化剂得到电子被还原的产物。
5.以H2还原CuO的反应为例分析
H2 + CuO Cu + H2O
↓ ↓ ↓ ↓
还原剂 氧化剂 还原产物 氧化产物
【规律总结】氧化还原反应中几个基本概念间的关系
【特别提醒】
根据化合价变化情况分析氧化还原反应中的电子得失时,熟记口诀“升失氧,降得还”,对应的含义为“化合价升高,失电子,被氧化,发生的是氧化反应,得到的是氧化产物;化合价降低,得电子,被还原,发生的是还原反应,得到的是还原产物”。
【典例1】(2026·浙江台州高一期末)关于铜绿的生成:2Cu+O2+CO2+X=Cu2(OH)2CO3,下列说法不正确的是( )
A.X是H2O
B.反应中铜失电子
C.Cu2(OH)2CO3既是氧化产物又是还原产物
D.氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
【答案】D
【解析】A项,根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,对比反应前后原子可知,X为H2O,A正确;B项,反应中Cu元素化合价从0价升高到Cu2(OH)2CO3中的+2价,Cu失电子被氧化,B正确;C项,该反应中Cu元素化合价升高被氧化,O2中O元素化合价从0价降低到-2价被还原,Cu2(OH)2CO3同时含有被氧化的Cu元素和被还原的O元素,因此既是氧化产物又是还原产物,C正确;D项,该反应中氧化剂为O2,还原剂为Cu,二者物质的量之比为1:2,不是2:1,D错误;故选D。
【变式1-1】(2026·浙江杭州2027届高三开学考试)关于反应2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+NH3↑,下列说法中正确的是( )
A.NH3是氧化产物
B.生成2 mol的NaN3需要转移3 mol电子
C.NaNH2的碱性强于NaOH
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
【答案】C
【解析】A项,NH3中N元素化合价为-3价,与反应物NaNH2中N的化合价相同,化合价未发生变化,既不是氧化产物也不是还原产物,故A错误;B项,N2O中N元素化合价由+1降低为,生成1mol NaN3时转移电子的物质的量为mol,生成2molNaN3需要转移电子mol,不是3mol,故B错误;C项,NaNH2可与水反应生成NaOH和NH3,说明NH2-结合H+的能力强于OH-,故NaNH2的碱性强于NaOH,故C正确;D项,该反应的氧化产物和还原产物均为NaN3,其中被氧化的N与被还原的N的物质的量之比为1:2,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2,不是2:1,故D错误;选C。
【变式1-2】(2026·浙江宁波高一开学考试)四大发明之一的黑火药爆炸时的反应为:S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。关于该反应,下列说法正确的是( )
A.氧化产物为CO2 B.还原剂是S
C.氧化剂和还原剂物质的量之比为2∶1 D.被还原的元素只有S
【答案】A
【解析】A项,反应中C元素化合价由0价升高到CO2中的+4价,C被氧化,CO2是氧化产物,A正确;B项,反应中S元素化合价由0价降低到-2价,S是氧化剂,该反应的还原剂为C,B错误;C项,氧化剂为1mol S和2mol KNO3,共3mol,还原剂为3molC,二者物质的量之比为1:1,C错误;D项,反应中S元素和KNO3中的N元素化合价均降低,被还原的元素有S和N两种,D错误;故选A。
【变式1-3】(2026·浙江湖州高一期末)偏二甲肼(C2H8N2,分子中C、N元素的化合价相等),常做火箭推进剂,反应的化学方程式为C2H8N2 +2N2O4=2CO2+4H2O+3N2。下列说法不正确的是( )
A.N2O4是氧化剂
B.N2既是氧化产物,又是还原产物
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:3
D.生成3 mol N2,转移电子数为16NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【解析】A项,N2O4中N元素化合价为+4价,反应后降低为N2中的0价,得电子发生还原反应,作氧化剂,A正确;B项,C2H8N2分子中C、N元素的化合价相等,两者均为-2价。,反应后升高为N2中的0价,对应部分N2为氧化产物;N2O4中N元素化合价为+4价,反应后降低为中的0价,对应部分N2为还原产物,因此N2既是氧化产物又是还原产物,B正确;C项,氧化产物为2 molCO2和1 mol来自C2H8N2的N2,总物质的量为3 mol;还原产物为2 mol来自N2O4的N2,总物质的量为2mol,二者物质的量之比为3:2,C错误;D项,生成3 mol N2时,C2H8N2中C元素共失去mol电子,N元素共失去mol电子,总转移电子物质的量为16 mol,即转移电子数为16NA,D正确;故选C。
▌题型02 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
(1)置换反应一定是氧化还原反应。
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。
(4)有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
【特别提醒】(1)有单质参加或单质生成的反应不一定是氧化还原反应,如氧气转化为臭氧,不属于氧化还原反应。
(2)无单质参加的化合反应和无单质生成的分解反应也可能是氧化还原反应。如:SO2+H2O2===H2SO4,2FeSO4Fe2O3+SO3↑+SO2↑。
2.氧化还原反应与四种基本反应类型的图示关系
【典例2】(2025·浙江省嘉兴八校联盟高一期中)下列反应属于阴影部分的是
A.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu B.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
C.AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3 D.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
【答案】B
【解析】阴影部分属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型。A.该反应属于置换反应,A不符合题意;B.该反应属于氧化还原反应,不属于四种基本反应类型,B符合题意;C.该反应是复分解反应,不属于氧化还原反应,C不符合题意;D.该反应属于分解反应,D不符合题意;故选B。
【变式2-1】(2025·浙江杭州西湖区学军紫金港、学军海创园高一期中)氢化钠(NaH)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:NaH+H2O=NaOH+H2↑.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.该反应属于复分解反应
C.H2O中的氢元素被还原 D.NaH是氧化剂
【答案】C
【解析】A.置换反应为单质与化合物反应生成新单质和化合物,该反应中反应物没有单质,不属于置换反应,A错误;B.复分解反应为化合物与化合物反应生成新化合物,该反应中生成物有单质,不属于复分解反应,B错误;C.H2O中的氢元素化合价由+1价降低为0价,被还原,C正确;D.NaH中的氢元素化合价由-1价升高为0价,NaH是还原剂,D错误;故选C。
【变式2-2】(2026·浙江省温州市十校联合体高一期中)下列反应不属于四大基本反应类型的是
A.Fe3O4 +4CO3Fe+4CO2
B.2HClO2HCl+O2↑
C.2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑
D.4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
【答案】A
【解析】A.Fe3O4 +4CO3Fe+4CO2是两种化合物生成一种单质和一种化合物,不属于四大基本反应类型,故选A。B.2HClO2HCl+O2↑属于分解反应,故不选B;C.2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑属于复分解反应,故不选C;D.4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3属于化合反应,故不选D;故选A。
【变式2-3】(2025·浙大附中高一期中)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,下列化学反应属于阴影3区域的是
A.2HClO2HCl+O2↑ B.
C. D.NaH+H2O=NaOH+H2↑
【答案】D
【解析】A.反应2HClO2HCl+O2↑,从基本类型看属于分解反应,从反应实质看属于氧化还原反应,因此不属于阴影3区域的反应,A不符合题意;B.反应,从基本类型看属于化合反应,从反应实质看属于氧化还原反应,因此不属于阴影3区域的反应,B不符合题意;C.反应,从基本类型看属于置换反应,从反应实质看属于氧化还原反应,因此不属于阴影3区域的反应,C不符合题意;D.反应NaH+H2O=NaOH+H2↑,从基本类型看不属于任何一种基本反应类型,从反应实质看属于氧化还原反应,因此属于阴影3区域的反应,D符合题意;故选D。
▌题型03氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
(1)标价态:正确标明氧化还原反应前后同一元素的化合价,判断其升降。
(2)连双线:一条线由氧化剂中化合价降低的元素指向还原产物中的对应元素;另一条线由还原剂中化合价升高的元素指向氧化产物中的对应元素。
(3)注得失:标出“失去”或“得到”电子的总数,且得到与失去的电子总数必须相等。
2.单线桥法
(1)标价态:正确标明氧化还原反应前后同一元素的化合价,判断其升降。
(2)连单线:连接等式左边的氧化剂与还原剂,箭头必须由还原剂中化合价升高的元素指向氧化剂中化合价降低的元素。
(3)写数目:箭头方向表示电子转移的方向,不需再标明“得”或“失”,只标明电子转移数目。
【典例3】(2025·浙江省嘉兴八校联盟高一期中)下列反应中电子得失情况表示方法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.钠失电子,氯得电子,转移2e-,A正确;B.应该是得失电子各2e-,即,B错误;C.同种元素的不同价态发生氧化还原反应时,化合价向中间靠拢,不交叉。,C错误;D.过氧化钠既是氧化剂,又是还原剂,,D错误; 故选A。
【变式3-1】(2025·浙江台州市山海协作体高一期中)下列化学方程式中,表示电子转移的方向和数目都正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.反应中钠化合价升高,失去2×1个电子,氧化合价降低得到2×1个电子,表示为,A错误;B.反应中部分氯化合价升高得到次氯酸钙,失去2×1个电子,部分氯化合价降低生成氯化钙,得到2×1个电子,表示为,B正确;C.根据化合价不能交叉的原则,氯酸钾中氯元素的化合价应从+5价降到0价,HCl中氯元素的化合价应从-1价升高到0价,转移电子数是5mol,表示为,C错误;D.反应中铜化合价升高,失去3×2个电子,氮化合价降低得到2×3个电子,表示为,D错误;故选B。
【变式3-2】(2025·浙江省A9协作体高一期中)下列化学方程式中,表示电子转移的方向和数目都正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.单线桥法是由还原剂指向氧化剂,CO2和碳单质反应,二氧化碳中碳元素的化合价从+4价降低到+2价,碳单质中碳元素的化合价由0价升高到+2价,因此电子应该是由碳单质转移到CO2中,电子转移方向不对,故A错误;B.单线桥法是由还原剂指向氧化剂,钠元素化合价升高失去电子,氢元素化合价降低得到电子,电子应由钠转移到氢,故B正确;C.Cl2与NaOH发生歧化反应,氯元素从0价降低到-1价,也有从0价升高到+5价,因此得失电子数均是5,故C错误;D.根据归中反应元素化合价满足“只靠拢,不交叉”的原则,氯酸钾中氯元素的化合价应从+5价降到0价,盐酸中氯元素的化合价应从-1价升高到0价,转移电子数是5,HCl与KClO3反应的电子转移方向和数目为,故D错误;故选B。
【变式3-3】(2025·浙江省台州市十校联盟高一期中)下列表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.该反应的的电子转移的方向和数目表示为:,A错误;B.Fe2O3中Fe得到6个电子成Fe单质,3个CO中C失去6个电子生成3个CO2,表示的电子转移的方向数目为:,B正确;C.该反应的电子转移的方向和数目为:,C错误;D.Na在Cl2中燃烧表示的电子转移的方向和数目为:,D错误;故选B。
▌题型04 物质的氧化性、还原性强弱判断
1.根据氧化还原反应方程式判断
(1)氧化性:氧化剂>氧化产物
(2)还原性:还原剂>还原产物
举例:Cl2+2I-===2Cl-+I2反应中氧化剂Cl2的氧化性大于氧化产物I2的氧化性;还原剂I-的还原性大于还原产物Cl-的还原性。
2.根据元素的金属或非金属活动性顺序比较
(1)金属性越弱,其单质的还原性越弱,对应的阳离子氧化性越强。
(2)非金属性越弱,其单质的氧化性越弱,对应的阴离子还原性越强。
3.根据相同条件下产物的价态高低判断
如铁与氯气反应生成氯化铁,铁与硫反应则生成硫化亚铁,则证明氧化性:氯气>硫单质
4.根据反应条件、浓度大小及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低,浓度越大,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。
【典例4】(2025·浙江宁波镇海中学高一期中)已知还原性Cl-<Fe2+<H2O2<I-<SO2,判断下列反应不能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===SO+4H++2Fe2+ B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.H2O2+2H++SO===SO2+O2+2H2O D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
【答案】C
【解析】A项反应中还原剂为SO2,还原产物为Fe2+,还原性SO2大于Fe2+,A项不符合;B项反应中还原剂为SO2,还原产物为I-,还原性SO2大于I-,符合题中还原性的式子,故B项不符合;C项反应中还原剂为H2O2,还原产物为SO2,而SO2的还原性大于H2O2的,故反应不发生,C项正确;反应中还原剂为I-,还原产物为Fe2+,还原性I-大于Fe2+,反应可以发生,故D项不符合题意。
【变式4-1】(2025·浙江东阳中学高一期中)下列物质按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的是( )
A.O2、K、Cl2 B.Cl2、Al、H2 C.NO2、SO2、H2O D.HNO3、HCl、Fe2+
【答案】A
【解析】元素处于最高价态时只有氧化性,处于最低价态时只有还原性,处于中间价态时既有氧化性又有还原性。O2只有氧化性,K只有还原性,Cl2既有氧化性又有还原性,故A正确;Cl2和H2既有氧化性又有还原性,Al只有还原性,故B错误;NO2、SO2、H2O都既有氧化性又有还原性,故C错误;HNO3只有氧化性,HCl和Fe2+既有氧化性又有还原性,故D错误。
【变式4-2】(2025·浙江师大附中高一期中)根据下列反应的化学方程式,判断有关物质的还原性强弱顺序是( )
I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI;2FeCl2+Cl2=2FeCl3;2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2
A.I->Fe2+>Cl->SO2 B.Cl->Fe2+>SO2>I-
C.Fe2+>I->Cl->SO2 D.SO2>I->Fe2+>Cl-
【答案】D
【解析】根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性判断:①SO2为还原剂,HI为还原产物,故SO2的还原性强于I-;②FeCl2为还原剂,FeCl3为还原产物,故Fe2+的还原性强于Cl-;③HI为还原剂,FeCl2为还原产物,故I-的还原性强于Fe2+;综上所述I-、Fe2+、Cl-、SO2四种粒子的还原性强弱大小为SO2>I->Fe2+>Cl-,故选D。
【变式4-3】(2025·浙江宁波中学高一期中)根据以下反应:①Cl2 + 2BrO3- ═Br2 + 2ClO3-;②5Cl-+ClO3-+6H+=3Cl2↑+3H2O;③2FeCl2+Cl2=2FeCl3 。下列说法中正确的是( )
A.Cl2在①、③反应中均作氧化剂
B.反应②中氧化产物与还原产物的质量比为1:5
C.氧化性强弱的顺序为:BrO3->ClO3->Cl2>Fe3+
D.溶液中不可能发生反应:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
【答案】C
【解析】A.Cl2在①中失去电子是还原剂,在③中得到电子作氧化剂,故A错误;B.反应②的氯酸根离子中Cl元素化合价下降,氯离子中Cl元素化合价上升,氧化剂为氯酸根,还原剂为氯离子,氯气既是氧化产物也是还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为5:1,故B错误;C.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性:根据①知BrO3->ClO3-,根据②知ClO3->Cl2,根据③知Cl2>Fe3+,所以氧化性强弱的顺序为:BrO3->ClO3->Cl2>Fe3+,故C正确;D.氧化性强弱的顺序为:BrO3->ClO3->Cl2>Fe3+,可能发生反应:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,故D错误;故选C。
▌题型05 氧化还原反应的规律
1.价态规律
(1)升降守恒规律:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降价态总数相等, 且最高价态只会降低化合价,只有氧化性,最低价态会升高化合价,只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性。如钠离子有氧化性,碘离子有还原性,亚铁离子既有氧化性,又有还原性。
(2)价态归中规律:同种元素不同价态的原子之间发生氧化还原反应时遵循“高价+低价→中间价”,不会出现交叉,即“只靠拢,不交叉”。
应用:判断元素在生成物中的价态。
(3)歧化规律:同种元素的中间价态可自身发生氧化还原反应,生成高价态和低价态,即“中间价―→高价+低价”,如氯气与氢氧化钠反应会生成氯化钠、次氯酸钠和水。
2.先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化,即强者优先规律。例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,因为还原性:
I->Fe2+,所以氯气的量不足时首先氧化I-。
(2)同理,同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原,即强者优先规律。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。
应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。
3.守恒规律
氧化还原反应中,原子得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,即有关系式:还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数。
【典例5】(2025·浙江台州市山海协作体高一期中)在常温下,发生下列几种反应:①16H++10Z-+2XO4-=2X2++5Z2+8H2O;②2A2++B2=2A3++2B-;③2B-+Z2=B2+2Z-。根据上述反应,判断下列结论中错误的是( )
A.溶液中可发生:Z2+2A2+=2A3++2Z-
B.Z2在①、③反应中为还原剂
C.氧化性强弱的顺序为:XO4->Z2>B2>A3+
D.X2+是XO4-的还原产物
【答案】B
【解析】氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性。A.①中X的化合价降低,则氧化性XO4->Z2,②中B元素的化合价降低,则氧化性B2>A3+,③中Z元素的化合价降低,则氧化性Z2>B2,则氧化性Z2>A3+,反应Z2+2A2+=2A3++2Z-可发生,故A正确;B.①中Z元素的化合价升高,则Z2为氧化产物,③中Z元素的化合价降低,则Z2为氧化剂,故B错误;C.①中X的化合价降低,则氧化性XO4->Z2,②中B元素的化合价降低,则氧化性B2>A3+,③中Z元素的化合价降低,则氧化性Z2>B2,则氧化性XO4->Z2>B2>A3+,故C正确;D.反应①中X元素的化合价降低,则XO4-为氧化剂,则X2+是XO4-的还原产物,故D正确;故选B。
【变式5-1】(2025·浙江省杭州市钱塘高中高一期中)重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热分解的反应为氧化还原反应。下列对重铬酸铵受热分解的产物的判断符合实际的是( )
A.NH3+CrO3+H2O B.NH3+Cr2O3+H2O
C.N2+CrO3+H2O D.N2+Cr2O3+H2O
【答案】D
【解析】已知重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热分解的反应为氧化还原反应,反应物中的N原子为-3价,具有较强的还原性,Cr原子为+6价,具有氧化性,则反应中元素的化合价有升有降,故选D。
【变式5-2】(2026·浙江嘉兴高二期末)关于反应H2O2+Cl2=2HCl+O2,下列说法不正确的是( )
A.H2O2是氧化剂
B.O2是氧化产物
C.Cl2的氧化性大于O2
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
【答案】A
【解析】A项,H2O2中O元素化合价从-1价升高为O2中的0价,失电子作还原剂,不是氧化剂,A错误;B项,O元素化合价升高得到O2,故是氧化产物,B正确;C项,氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物,该反应中Cl2是氧化剂,O2是氧化产物,故Cl2的氧化性大于O2,C正确;D项,该反应中氧化产物是O2,还原产物是HCl,由反应计量数可知二者物质的量之比为1:2,D正确;故选A。
【变式5-3】(2025·浙江杭州九中高一期中)已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化性为W2>Z2>X2>Y2,下列叙述不正确的是( )
A.还原性:Y->Z->W-
B.Z2与X-在水溶液中不能大量共存
C.W2通入NaX和NaY的混合溶液中,W2优先氧化Y-
D.反应2NaW+Y2=2NaY+W2可发生
【答案】D
【解析】A.氧化性越强对应离子的还原性越弱,氧化性越弱,对应离子的还原性越强,因此还原性:Y->Z->W-,故A正确;B.氧化性:Z2>X2,在水溶液中Z2与X-反应生成X2,因此Z2与X-在水溶液中不能大量共存,故B正确;C.根据氧化性:X2>Y2,得到还原性:Y->X-,因此W2通入NaX和NaY的混合溶液中,W2优先氧化Y-,故C正确;D.氧化性为W2>Z2>X2>Y2,假设反应2NaW+Y2=2NaY+W2可发生,则氧化性:Y2>W2,与题知相违背,故D错误。故选D。
▌题型06 氧化还原反应方程式的配平与书写
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
(1)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等。即:化合价升高总数=化合价降低总数;氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。
(2)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。即:反应前原子种类=反应后原子种类;反应前原子个数=反应后原子个数 。
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等。即:等式左边所带电荷数=等式右边所带电荷 。
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
(1)标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出反应前后变价元素的化合价。
(2)列得失:标出反应前后元素化合价的变化值或 得(失)电子数目。
(3)求总数:通过求最小公倍数使化合价升降总数相等。
(4)配系数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 的化学 计量数,观察法配平其他物质的化学计量数。
(5)查守恒:检查电荷守恒,原子个数守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
3.陌生氧化还原反应方程式的书写方法
(1)根据题目中的流程图或题干信息,确定反应物和部分生成物。
(2)判断反应中变价元素的化合价并利用元素化合价的升降判断出氧化产物和还原产物。
(3)按“氧化剂+还原剂一还原产物+氧化产物"写出方程式,并按化合价升降原则配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数。
(4)根据原子守恒,补充其他反应物或生成物,一般为水酸(H+)或碱(OH-)。
【典例6】(2025·浙江武义一中高一期中)关于反应Cu2S2+MnO4-+H+→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O (未配平,S22-的结构与O22-相似)、下列说法正确的是( )
A.反应中氧化产物仅是SO2 B.方程式配平后的系数为28
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8:5 D.生成1molSO2,转移电子的物质的量是6mol
【答案】D
【解析】5Cu2S2+12MnO4-+56H+=10Cu2++10SO2↑+12Mn2++28H2O反应中,铜元素的化合价由+1价升到+2价,硫元素的化合价由-1价升到+4价,共转移60个电子。A项,根据分析,氧化产物为SO2和Cu2+,A错误;B项,H+的系数为56,B错误;C项,SO2为氧化剂,Cu2S2为还原剂,比例为12:5,C错误;D项,据方程式10SO2~60e-,则生成1molSO2,转移电子的物质的量是6mol,D正确;故选D。
【变式6-1】(2025·浙江杭州师大附中高一期中)已知离子方程式:As2S3+H2O+NO→AsO+SO+NO↑+___________(未配平),下列说法错误的是( )
A.配平后水的化学计量数为4 B.反应后的溶液呈酸性
C.配平后氧化剂与还原剂的分子数之比为3∶28 D.氧化产物为AsO和SO
【答案】C
【解析】As2S3转化成AsO和SO,而NO转化为NO,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,配平后的离子方程式为3As2S3+4H2O+28NO===6AsO+9SO+28NO↑+8H+,则A、B、D项正确;氧化剂与还原剂的分子数之比为28∶3,则C项错误。
【变式6-2】(2025·浙江省9+1高中联盟高一期中)N2F4可作高能燃料的氧化剂,沸点为,其制备方法为:HNF2+Fe3+→N2F4↑+Fe2++H+(未配平,F的化合价为价)。下列说法不正确的是( )
A.氧化性:Fe3+>N2F4
B.上述反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C.若生成标准状况下2.24L N2F4,转移电子0.2mol
D.N2F4作氧化剂时,还原产物可能是N2
【答案】B
【解析】A.HNF2+Fe3+→N2F4↑+Fe2++H+反应中,Fe元素化合价由+3价降至+2价,氧化剂为Fe3+,N元素化合价由+1价升至+2价,N2F4是氧化产物,则氧化性:Fe3+>N2F4,故A正确;B.根据得失电子守恒和原子守恒,配平为HNF2+Fe3+→N2F4↑+Fe2++H+,HNF2为还原剂,Fe3+为氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,故B不正确;C.若生成2.24L(标况下) N2F4,即0.1mol,转移电子的物质的量是0.2mol,故C正确;D.N2F4作氧化剂时,N元素化合价降低,则其还原产物可能是N2,故D正确;故选B。
【变式6-3】(2025·浙江宁波余姚中学高一期中)稀土资源素有“工业维生素”“新材料之母”之称,我国稀土储量世界第一。已知:金属铈(稀土元素)在空气中易氧化变暗,受热时燃烧,遇水很快反应(注:铈常见的化合价为和,氧化性:Ce4+>Fe3+>I2)。下列说法正确的是( )
A.铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为:Ce+4HI=CeI4+2H2↑
B.Ce2(SO4)3溶液与硫酸铁溶液混合,其离子方程式为:Ce3++Fe3+= Fe 2++Ce4+
C.铈元素如果要排在金属活动性顺序表中,其位置应靠近Na元素
D.金属保存时可以用水封来隔绝空气,防止被氧化
【答案】C
【解析】A. 氧化性:Ce4+>Fe3+,结合2Fe3++2I-=2Fe2++I2,Ce4+、I-不能共存,Ce与HI的反应为2Ce+6HI=2CeI3+3H2↑,故A错误;B. 氧化性是Ce4+>Fe3+,所以Fe3+无法氧化Ce3+得到Ce4+,故B错误;C. 铈(稀土元素)在空气中易氧化变暗,受热时燃烧,遇水很快反应,与钠的活泼性相似,所以Ce元素如果要排在金属活动性顺序表中,其位置应靠近Na元素,故C正确;D. 根据题中信息铈在空气中易氧化变暗,受热时燃烧,遇水很快反应,则不能用水封保存Ce,故D错误;故选C。
▌题型07 基于氧化还原反应方程式守恒规律的计算
氧化还原反应的计算步骤
(1)找物质:找出反应过程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(2)定得失:确定一个原子或离子得失电子的个数,变价元素的原子总数。
(3)列关系:根据氧化剂和还原剂得失电子总数守恒列出关系式。
【典例7】(2025·浙江台州市山海协作体高一期中)含10mL 3mol/L SO32-的溶液恰好和含5mL 2mol/L R2O72-的溶液完全反应,已知SO32-被氧化成SO42-,则元素R在还原产物中的化合价为( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
【答案】C
【解析】R2O72-中R元素化合价为+6,10mL 3mol/L SO32-的溶液中n(SO32-)=0.01L×3mol/L=0.03mol,0.03mol SO32-被氧化成SO42-,失去电子为0.03mol×2=0.06mol,设元素R在还原产物中的化合价为x,根据氧化还原反应得失电子数相等可知,0.06mol=5×10-3L×2mol/L×2×(6-x),解得x=+3,故选C。
【变式7-1】(2025·浙江宁波五校联盟高一期中)在一定条件下,RO3n-和F2可发生如下反应:RO3n-+F2+2OH-=RO4-+2F-+H2O,从而可知在RO3n-中,元素R的化合价是( )
A.+4价 B.+5价 C.+6价 D.+7价
【答案】B
【解析】根据电荷守恒可得:n+2=1+2,解得n=1,则R的化合价为+5价。故选B。
【变式7-2】2025·浙江省温州新力量联盟高一期中)在强碱性条件下,发生反应:,XO4n-中X的n的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】由电荷守恒可知,XO4n-中X的n的值为2,故选B。
【变式7-3】(2025·浙江杭州西湖区学军紫金港、学军海创园高一期中)在含有0.078mol FeSO4的溶液中通入0.009mol Cl2,再加入含有0.01molX2O72-的溶液后,Fe2+恰好完全转化为Fe3+,则反应后X元素的化合价为( )
A. B.0 C. D.不能确定
【答案】A
【解析】首先1个Fe2+能失去1个电子,则0.078mol Fe2+一共能失去0.078mol电子,再来看氧化剂,1个Cl2能得到2个电子,则0.009mol Cl2一共能得到0.018mol电子,剩下的0.06mol电子只能由X2O72得到,0.01molX2O72中一共有0.02mol的+6价的X原子,相当于每个X要得到个电子,从+6价降低到+3价,故选A。
▌题型08 氧化还原反应与离子反应的综合应用
1.离子反应分为复分解型离子反应、氧化还原反应型离子反应,络合反应等;
2.依据反应机理图或循环转化关系信息书写方程式
(1)根据示意图中的箭头方向分清反应物、生成物:箭头进入的是反应物,箭头出去的是生成物。再依据得失电子守恒、质量守恒、电荷守恒,写出规范的方程式。
(2)若上一步反应生成某物质,下一步该物质又参加反应,则该物质为中间产物。
(3)若某物质参加反应,后又生成该物质,则该物质为催化剂。
【典例8】(2026·浙江嘉兴高一期中)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如下图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,不正确的是( )
A.由过程ⅰ、ⅱ可知,Cu2+氧化性强于Fe3+
B.由过程ⅱ、ⅲ可知,Fe3+在总反应中做催化剂
C.由过程ⅲ可知,Fe2+还原性强于Cu2+
D.回收S的总反应为:2H2S+O2=2S↓+2H2O
【答案】A
【解析】A项,过程ⅰ:H2S+ Cu2+ =CuS↓+ 2H+ ,该反应中所有元素化合价未发生变化,属于复分解反应,并非氧化还原反应,无法通过此反应比较氧化性强弱;过程ⅱ:2Fe3++CuS==Cu2++S↓+2Fe2+,此为氧化还原反应,氧化剂是Fe3+,氧化产物是S,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物,可得氧化性Fe3+>S,但Cu2+在反应中化合价未变,未参与氧化还原过程。因此无法得出Cu2+氧化性强于Fe3+,A错误;B项,过程ⅱ:Fe3+被CuS还原为Fe2+;过程ⅲ:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,Fe2+被O2氧化为Fe3+。可见Fe3+参与反应又重新生成,符合催化剂参与反应前后质量和化学性质不变,所以Fe3+是总反应的催化剂;而Fe2+是反应的中间产物(生成后又被消耗),并非催化剂,B正确;C项,过程ⅲ:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,还原剂为Fe2+,还原产物为H2O,但Cu2+在反应ⅲ中化合价没有变化,没有失去电子,还原性比较弱,因此得出Fe2+还原性强于Cu2+,C正确;D项,过程i×2:2H2S+ 2Cu2+ =2CuS↓+ 4H+,过程ⅱ×2:4Fe3++2CuS==2Cu2++2S↓+4Fe2+,过程ⅲ:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,三式相加后,消去CuS、Cu2+、、Fe3+、Fe2+、H+,得到总反应2H2S+O2=2S↓+2H2O,D正确;故选A。
【变式8-1】(2026·浙江宁波高一期中)恒压、750℃时,CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。
下列说法不正确的是( )
A.Fe3O4可循环利用,CaO不可循环利用
B.三个过程中都有氧化还原反应发生
C.过程ⅱ产生的H2O最终未被CaO吸收,在过程ⅲ被排出
D.该流程的总反应为:CH4+3CO2=4CO+2H2O
【答案】A
【解析】A项,整个流程中,CaO在过程iii中由CaCO3分解生成,在过程ii中CaO吸收CO2重新生成CaCO3,CaO和Fe3O4都可以循环利用,A错误;B项,三个过程中都存在化合价变化,过程ⅰ中CO2被还原为CO、CH4被氧化;过程ⅱ中Fe3O4被还原为Fe;过程ⅲ中Fe被氧化为Fe3O4,三个过程都有氧化还原反应,B正确;C项,过程ⅱ中H2被氧化生成H2O,在过程ⅲ排出,没有被CaO吸收留在体系中,C正确;D项,反应物按CH3:CO2=1:3投料,产物为CO和H2O,配平后总反应为CH4+3CO2=4CO+2H2O,D正确;故选A。
【变式8-2】(2026·浙江衢州高一期末)Deacon催化氧化法可实现氯资源的再利用,该法的一种催化机理如下图所示,已知铜元素的常见价态为0、+1、+2。
下列说法不正确的是( )
A.过程①的反应类型是化合反应 B.CuO和CuCl可循环使用
C.图中①~⑤有3个氧化还原反应 D.该转化的最终产物是Cl2和
【答案】C
【解析】反应①为CuO+HCl=Cu(OH)Cl,反应②为2Cu(OH)Cl= Cu2OCl2+H2O,反应③为2CuCl+O2=Cu2OCl2,反应④为Cu2OCl2=CuCl2+CuO,反应⑤为2CuCl2=2CuCl+Cl2。循环过程中HCl和O2为反应物,Cl2和H2O为产物,CuO为催化剂,Cu(OH)Cl、Cu2OCl2、CuCl、CuCl2为中间产物,总反应为:。A项,由分析知,过程①中的反应为CuO+HCl=Cu(OH)Cl,属于化合反应,A正确;B项,根据分析,CuO为催化剂,CuCl为中间产物,均可以循环利用,B正确;C项,根据分析,①~⑤中③、⑤为氧化还原反应,有2个氧化还原反应,C错误;D项,根据分析,总反应为:,该转化的最终产物是Cl2和H2O,D正确;故选C。
【变式8-3】(2026·浙江温州高一联考)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理,工业上有多种制备高铁酸钠的方法,其中一种方法的化学反应原理可用离子方程式表示为3ClO-+2Fe3++xOH-=2FeO42-+3Cl-+yH2O。
(1)上述反应中的x=_______。
(2)上述反应中氧化剂为_______;还原产物为_______。
(3)由上述反应可知,氧化性强弱:ClO-_______(填“>”或“<”,下同) FeO42-。
(4)请用单线桥法表示该反应中电子的转移情况:______________________。
(5)已知:Na2FeO4在处理饮用水的过程中铁元素会被转化为Fe3+,进而Fe3+在水中产生Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性。
①Na2FeO4在处理饮用水的过程中_______(填“发生了”或“未发生”)氧化还原反应。
②Fe(OH)3胶体为_______色,写出区分胶体与溶液的操作及现象:______________________。
【答案】(1)10
(2) ClO- Cl-
(3)>
(4)
(5) 发生了 红褐 用激光笔照射液体,从垂直于光束的方向观察,若是胶体则可以看到一条光亮的“通路”
【解析】(1)在3ClO-+2Fe3++xOH-=2FeO42-+3Cl-+yH2O中,根据电荷守恒:-3+6-x=-4-3,所以x=10,然后根据质量守恒可求出y=5,即该反应的化学方程式为:3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(2)在3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O中,ClO-中氯元素的化合价从+1价降低到反应后Cl-中的-1价,作氧化剂,被还原,还原产物为Cl-;
(3)该反应中,Fe3+被氧化为FeO42-,则Fe3+是还原剂,FeO42-是氧化产物。在一个氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,则氧化性:ClO->FeO42-,还原性:Fe3+>Cl-;
(4)该反应中,1 个ClO-转化为Cl-,得到2个电子,则3个ClO-转化为Cl-,得到6个电子;1个Fe3+转化为FeO42-,失去3个电子,则2个Fe3+转化为FeO42-,失去6个电子。即2个Fe3+转移6个电子给3个ClO-,用单线桥法表示该反应中电子的转移情况为:;
(5)①Na2FeO4在处理饮用水的过程中铁元素会被转化为Fe3+,铁元素发生了化合价的变化,发生了氧化还原反应。②Fe(OH)3胶体为红褐色,区分胶体与溶液的方法为丁达尔效应,具体操作为用激光笔照射液体,从垂直于光束的方向观察,若是胶体则可以看到一条光亮的“通路”。
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第三节 氧化还原反应(题型专练·举一反三)
题型01 氧化还原反应的相关概念与辨析
题型02 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
题型03 氧化还原反应中电子转移的表示方法
题型04 物质的氧化性、还原性强弱判断
题型05 氧化还原反应的规律
题型06 氧化还原反应方程式的书写与配平
题型07 基于氧化还原反应守恒规律的计算
题型08 氧化还原反应与离子反应的综合应用
▌题型01 氧化还原反应的相关概念与辨析
1.氧化还原反应的认识
(1)氧化还原反应的特征和本质
氧化还原反应的实质是______________(电子得失或共用电子对偏移),其特征表现为元素化合价______________,这也是判断氧化还原反应的重要依据。
(2)氧化反应:物质所含元素化合价_______、_______电子(或共用电子对偏离)的反应。
(3)还原反应:物质所含元素化合价_______、_______电子(或共用电子对偏向)的反应。
(4)氧化反应和还原反应是在一个反应中_______发生的。
(5)氧化反应和还原反应的关系
2.氧化剂和还原剂
(1)氧化剂:在氧化还原反应中,化合价_______、______________的物质。常见的氧化剂有:_____________________等
(2)还原剂:在氧化还原反应中,化合价_______、_____________________的物质。常见的还原剂有:_____________________等。
3.氧化性和还原性
(1)氧化性:氧化剂所表现出的_______的性质。
(2)还原性:还原剂所表现出的_______的性质。
4.氧化产物和还原产物
(1)氧化产物:还原剂失去电子被_______的产物。
(2)还原产物:氧化剂得到电子被_______的产物。
5.以H2还原CuO的反应为例分析
H2 + CuO Cu + H2O
↓ ↓ ↓ ↓
_______剂 _______剂 _______产物 _______产物
【规律总结】氧化还原反应中几个基本概念间的关系
【特别提醒】
根据化合价变化情况分析氧化还原反应中的电子得失时,熟记口诀“升失氧,降得还”,对应的含义为“化合价升高,_______电子,被_______,发生的是_______反应,得到的是_______产物;化合价降低,_______电子,被_______,发生的是_______反应,得到的是_______产物”。
【典例1】(2026·浙江台州高一期末)关于铜绿的生成:2Cu+O2+CO2+X=Cu2(OH)2CO3,下列说法不正确的是( )
A.X是H2O
B.反应中铜失电子
C.Cu2(OH)2CO3既是氧化产物又是还原产物
D.氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
【变式1-1】(2026·浙江杭州2027届高三开学考试)关于反应2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+NH3↑,下列说法中正确的是( )
A.NH3是氧化产物
B.生成2 mol的NaN3需要转移3 mol电子
C.NaNH2的碱性强于NaOH
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
【变式1-2】(2026·浙江宁波高一开学考试)四大发明之一的黑火药爆炸时的反应为:S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。关于该反应,下列说法正确的是( )
A.氧化产物为CO2 B.还原剂是S
C.氧化剂和还原剂物质的量之比为2∶1 D.被还原的元素只有S
【变式1-3】(2026·浙江湖州高一期末)偏二甲肼(C2H8N2,分子中C、N元素的化合价相等),常做火箭推进剂,反应的化学方程式为C2H8N2 +2N2O4=2CO2+4H2O+3N2。下列说法不正确的是( )
A.N2O4是氧化剂
B.N2既是氧化产物,又是还原产物
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:3
D.生成3 mol N2,转移电子数为16NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
▌题型02 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
(1)_______反应一定是氧化还原反应。
(2)_______反应一定不是氧化还原反应。
(3)有单质参加的_______反应一定是氧化还原反应。
(4)有单质生成的_______反应一定是氧化还原反应。
【特别提醒】(1)有单质参加或单质生成的反应不一定是氧化还原反应,如氧气转化为臭氧,不属于氧化还原反应。
(2)无单质参加的化合反应和无单质生成的分解反应也可能是氧化还原反应。如:SO2+H2O2===H2SO4,2FeSO4Fe2O3+SO3↑+SO2↑。
2.氧化还原反应与四种基本反应类型的图示关系
【典例2】(2025·浙江省嘉兴八校联盟高一期中)下列反应属于阴影部分的是
A.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu B.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
C.AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3 D.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
【变式2-1】(2025·浙江杭州西湖区学军紫金港、学军海创园高一期中)氢化钠(NaH)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:NaH+H2O=NaOH+H2↑.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.该反应属于复分解反应
C.H2O中的氢元素被还原 D.NaH是氧化剂
【变式2-2】(2026·浙江省温州市十校联合体高一期中)下列反应不属于四大基本反应类型的是
A.Fe3O4 +4CO3Fe+4CO2
B.2HClO2HCl+O2↑
C.2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑
D.4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
【变式2-3】(2025·浙大附中高一期中)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,下列化学反应属于阴影3区域的是
A.2HClO2HCl+O2↑ B.
C. D.NaH+H2O=NaOH+H2↑
▌题型03氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
(1)标价态:正确标明氧化还原反应前后同一元素的化合价,判断其升降。
(2)连双线:一条线由氧化剂中化合价降低的元素指向还原产物中的对应元素;另一条线由还原剂中化合价升高的元素指向氧化产物中的对应元素。
(3)注得失:标出“失去”或“得到”电子的总数,且得到与失去的电子总数必须相等。
2.单线桥法
(1)标价态:正确标明氧化还原反应前后同一元素的化合价,判断其升降。
(2)连单线:连接等式左边的氧化剂与还原剂,箭头必须由还原剂中化合价升高的元素指向氧化剂中化合价降低的元素。
(3)写数目:箭头方向表示电子转移的方向,_______再标明“得”或“失”,只标明电子转移数目。
【典例3】(2025·浙江省嘉兴八校联盟高一期中)下列反应中电子得失情况表示方法正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-1】(2025·浙江台州市山海协作体高一期中)下列化学方程式中,表示电子转移的方向和数目都正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-2】(2025·浙江省A9协作体高一期中)下列化学方程式中,表示电子转移的方向和数目都正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-3】(2025·浙江省台州市十校联盟高一期中)下列表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目正确的是( )
A. B.
C. D.
▌题型04 物质的氧化性、还原性强弱判断
1.根据氧化还原反应方程式判断
(1)氧化性:氧化剂>氧化产物
(2)还原性:还原剂>还原产物
举例:Cl2+2I-===2Cl-+I2反应中氧化剂Cl2的氧化性大于氧化产物I2的氧化性;还原剂I-的还原性大于还原产物Cl-的还原性。
2.根据元素的金属或非金属活动性顺序比较
(1)金属性越弱,其单质的还原性越弱,对应的阳离子氧化性越强。
(2)非金属性越弱,其单质的氧化性越弱,对应的阴离子还原性越强。
3.根据相同条件下产物的价态高低判断
如铁与氯气反应生成氯化铁,铁与硫反应则生成硫化亚铁,则证明氧化性:氯气_______硫单质
4.根据反应条件、浓度大小及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低,浓度越大,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越_______。
【典例4】(2025·浙江宁波镇海中学高一期中)已知还原性Cl-<Fe2+<H2O2<I-<SO2,判断下列反应不能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===SO+4H++2Fe2+ B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.H2O2+2H++SO===SO2+O2+2H2O D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
【变式4-1】(2025·浙江东阳中学高一期中)下列物质按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的是( )
A.O2、K、Cl2 B.Cl2、Al、H2 C.NO2、SO2、H2O D.HNO3、HCl、Fe2+
【变式4-2】(2025·浙江师大附中高一期中)根据下列反应的化学方程式,判断有关物质的还原性强弱顺序是( )
I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI;2FeCl2+Cl2=2FeCl3;2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2
A.I->Fe2+>Cl->SO2 B.Cl->Fe2+>SO2>I-
C.Fe2+>I->Cl->SO2 D.SO2>I->Fe2+>Cl-
【变式4-3】(2025·浙江宁波中学高一期中)根据以下反应:①Cl2 + 2BrO3- ═Br2 + 2ClO3-;②5Cl-+ClO3-+6H+=3Cl2↑+3H2O;③2FeCl2+Cl2=2FeCl3 。下列说法中正确的是( )
A.Cl2在①、③反应中均作氧化剂
B.反应②中氧化产物与还原产物的质量比为1:5
C.氧化性强弱的顺序为:BrO3->ClO3->Cl2>Fe3+
D.溶液中不可能发生反应:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
▌题型05 氧化还原反应的规律
1.价态规律
(1)升降守恒规律:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降价态总数相等, 且最高价态只会降低化合价,只有_______性,最低价态会升高化合价,只有_______性,中间价态既有氧化性又有还原性。如钠离子有氧化性,碘离子有还原性,亚铁离子既有氧化性,又有还原性。
(2)价态归中规律:同种元素不同价态的原子之间发生氧化还原反应时遵循“高价+低价→中间价”,不会出现交叉,即“_____________________”。
应用:判断元素在生成物中的价态。
(3)歧化规律:同种元素的中间价态可自身发生氧化还原反应,生成高价态和低价态,即“中间价―→高价+低价”,如氯气与氢氧化钠反应会生成氯化钠、次氯酸钠和水。
2.先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化,即强者优先规律。例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,因为还原性:
I->Fe2+,所以氯气的量不足时首先氧化I-。
(2)同理,同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原,即强者优先规律。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。
应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。
3.守恒规律
氧化还原反应中,原子得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,即有关系式:还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数。
【典例5】(2025·浙江台州市山海协作体高一期中)在常温下,发生下列几种反应:①16H++10Z-+2XO4-=2X2++5Z2+8H2O;②2A2++B2=2A3++2B-;③2B-+Z2=B2+2Z-。根据上述反应,判断下列结论中错误的是( )
A.溶液中可发生:Z2+2A2+=2A3++2Z-
B.Z2在①、③反应中为还原剂
C.氧化性强弱的顺序为:XO4->Z2>B2>A3+
D.X2+是XO4-的还原产物
【变式5-1】(2025·浙江省杭州市钱塘高中高一期中)重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热分解的反应为氧化还原反应。下列对重铬酸铵受热分解的产物的判断符合实际的是( )
A.NH3+CrO3+H2O B.NH3+Cr2O3+H2O
C.N2+CrO3+H2O D.N2+Cr2O3+H2O
【变式5-2】(2026·浙江嘉兴高二期末)关于反应H2O2+Cl2=2HCl+O2,下列说法不正确的是( )
A.H2O2是氧化剂
B.O2是氧化产物
C.Cl2的氧化性大于O2
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
【变式5-3】(2025·浙江杭州九中高一期中)已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化性为W2>Z2>X2>Y2,下列叙述不正确的是( )
A.还原性:Y->Z->W-
B.Z2与X-在水溶液中不能大量共存
C.W2通入NaX和NaY的混合溶液中,W2优先氧化Y-
D.反应2NaW+Y2=2NaY+W2可发生
▌题型06 氧化还原反应方程式的配平与书写
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
(1)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等。即:化合价升高总数_______化合价降低总数;氧化剂得电子总数_______还原剂失电子总数。
(2)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。即:反应前原子种类_______反应后原子种类;反应前原子个数_______反应后原子个数 。
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等。即:等式左边所带电荷数_______等式右边所带电荷 。
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
(1)标变价:写出反应物和生成物的化学式,_______反应前后变价元素的_______。
(2)列得失:标出反应前后元素______________或___________。
(3)求总数:通过求______________使化合价升降总数相等。
(4)配系数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 的化学 计量数,观察法配平其他物质的化学计量数。
(5)查守恒:检查______________,______________,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
3.陌生氧化还原反应方程式的书写方法
(1)根据题目中的流程图或题干信息,确定反应物和部分生成物。
(2)判断反应中变价元素的化合价并利用元素化合价的升降判断出氧化产物和还原产物。
(3)按“氧化剂+还原剂一还原产物+氧化产物"写出方程式,并按化合价升降原则配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数。
(4)根据原子守恒,补充其他反应物或生成物,一般为水酸(H+)或碱(OH-)。
【典例6】(2025·浙江武义一中高一期中)关于反应Cu2S2+MnO4-+H+→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O (未配平,S22-的结构与O22-相似)、下列说法正确的是( )
A.反应中氧化产物仅是SO2 B.方程式配平后的系数为28
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8:5 D.生成1molSO2,转移电子的物质的量是6mol
【变式6-1】(2025·浙江杭州师大附中高一期中)已知离子方程式:As2S3+H2O+NO→AsO+SO+NO↑+___________(未配平),下列说法错误的是( )
A.配平后水的化学计量数为4 B.反应后的溶液呈酸性
C.配平后氧化剂与还原剂的分子数之比为3∶28 D.氧化产物为AsO和SO
【变式6-2】(2025·浙江省9+1高中联盟高一期中)N2F4可作高能燃料的氧化剂,沸点为,其制备方法为:HNF2+Fe3+→N2F4↑+Fe2++H+(未配平,F的化合价为价)。下列说法不正确的是( )
A.氧化性:Fe3+>N2F4
B.上述反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C.若生成标准状况下2.24L N2F4,转移电子0.2mol
D.N2F4作氧化剂时,还原产物可能是N2
【变式6-3】(2025·浙江宁波余姚中学高一期中)稀土资源素有“工业维生素”“新材料之母”之称,我国稀土储量世界第一。已知:金属铈(稀土元素)在空气中易氧化变暗,受热时燃烧,遇水很快反应(注:铈常见的化合价为和,氧化性:Ce4+>Fe3+>I2)。下列说法正确的是( )
A.铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为:Ce+4HI=CeI4+2H2↑
B.Ce2(SO4)3溶液与硫酸铁溶液混合,其离子方程式为:Ce3++Fe3+= Fe 2++Ce4+
C.铈元素如果要排在金属活动性顺序表中,其位置应靠近Na元素
D.金属保存时可以用水封来隔绝空气,防止被氧化
▌题型07 基于氧化还原反应方程式守恒规律的计算
氧化还原反应的计算步骤
(1)找物质:找出反应过程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(2)定得失:确定一个原子或离子得失电子的个数,变价元素的原子总数。
(3)列关系:根据氧化剂和还原剂得失电子总数守恒列出关系式。
【典例7】(2025·浙江台州市山海协作体高一期中)含10mL 3mol/L SO32-的溶液恰好和含5mL 2mol/L R2O72-的溶液完全反应,已知SO32-被氧化成SO42-,则元素R在还原产物中的化合价为( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
【变式7-1】(2025·浙江宁波五校联盟高一期中)在一定条件下,RO3n-和F2可发生如下反应:RO3n-+F2+2OH-=RO4-+2F-+H2O,从而可知在RO3n-中,元素R的化合价是( )
A.+4价 B.+5价 C.+6价 D.+7价
【变式7-2】2025·浙江省温州新力量联盟高一期中)在强碱性条件下,发生反应:,XO4n-中X的n的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式7-3】(2025·浙江杭州西湖区学军紫金港、学军海创园高一期中)在含有0.078mol FeSO4的溶液中通入0.009mol Cl2,再加入含有0.01molX2O72-的溶液后,Fe2+恰好完全转化为Fe3+,则反应后X元素的化合价为( )
A. B.0 C. D.不能确定
▌题型08 氧化还原反应与离子反应的综合应用
1.离子反应分为复分解型离子反应、氧化还原反应型离子反应,络合反应等;
2.依据反应机理图或循环转化关系信息书写方程式
(1)根据示意图中的箭头方向分清反应物、生成物:箭头进入的是反应物,箭头出去的是生成物。再依据得失电子守恒、质量守恒、电荷守恒,写出规范的方程式。
(2)若上一步反应生成某物质,下一步该物质又参加反应,则该物质为中间产物。
(3)若某物质参加反应,后又生成该物质,则该物质为催化剂。
【典例8】(2026·浙江嘉兴高一期中)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如下图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,不正确的是( )
A.由过程ⅰ、ⅱ可知,Cu2+氧化性强于Fe3+
B.由过程ⅱ、ⅲ可知,Fe3+在总反应中做催化剂
C.由过程ⅲ可知,Fe2+还原性强于Cu2+
D.回收S的总反应为:2H2S+O2=2S↓+2H2O
【变式8-1】(2026·浙江宁波高一期中)恒压、750℃时,CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。
下列说法不正确的是( )
A.Fe3O4可循环利用,CaO不可循环利用
B.三个过程中都有氧化还原反应发生
C.过程ⅱ产生的H2O最终未被CaO吸收,在过程ⅲ被排出
D.该流程的总反应为:CH4+3CO2=4CO+2H2O
【变式8-2】(2026·浙江衢州高一期末)Deacon催化氧化法可实现氯资源的再利用,该法的一种催化机理如下图所示,已知铜元素的常见价态为0、+1、+2。
下列说法不正确的是( )
A.过程①的反应类型是化合反应 B.CuO和CuCl可循环使用
C.图中①~⑤有3个氧化还原反应 D.该转化的最终产物是Cl2和
【变式8-3】(2026·浙江温州高一联考)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理,工业上有多种制备高铁酸钠的方法,其中一种方法的化学反应原理可用离子方程式表示为3ClO-+2Fe3++xOH-=2FeO42-+3Cl-+yH2O。
(1)上述反应中的x=_______。
(2)上述反应中氧化剂为_______;还原产物为_______。
(3)由上述反应可知,氧化性强弱:ClO-_______(填“>”或“<”,下同) FeO42-。
(4)请用单线桥法表示该反应中电子的转移情况:______________________。
(5)已知:Na2FeO4在处理饮用水的过程中铁元素会被转化为Fe3+,进而Fe3+在水中产生Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性。
①Na2FeO4在处理饮用水的过程中_______(填“发生了”或“未发生”)氧化还原反应。
②Fe(OH)3胶体为_______色,写出区分胶体与溶液的操作及现象:______________________。
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