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第3讲 氧化还原反应（解析版）
熟悉常见元素的化合价。能根据化学式判断元素的化合价。
了解氧化还原反应的本质。
了解常见的氧化还原反应。
掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
一、氧化还原反应的基本概念
1．本质和特征
2．有关概念与联系
3．常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
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等。如：
(2)常见的还原剂
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、低价金属阳离子、某些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粒子
具有中间价态的物质或粒子既具有氧化性，又具有还原性，当与强还原剂反应时，作氧化剂，表现氧化性；当与强氧化剂反应时，作还原剂，表现还原性。常考物质或粒子归纳如下：
氧化产物物质或粒子还原产物
Fe3＋ Fe2＋
SO
H2O2
说明：Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性
同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)不是一成不变的，而是决定于还原剂(或氧化剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介质的酸碱性等多种因素。如KMnO4在酸性溶液中的还原产物一般是Mn2＋；在中性或碱性溶液中的还原产物一般是锰的较高价态的化合物，如MnO2、K2MnO4等。
4．四种基本反应类型和氧化还原反应的关系
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。
5．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法——标变价，画箭头，算数目，说变化
请写出Cu与稀硝酸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)单线桥法
氧化剂＋还原ne－剂===还原产物＋氧化产物
请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目：
小结
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)]
氧化还原反应中相关概念的理解
【典例1】制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3＋2HCN===CaCN2＋CO↑＋H2↑＋CO2↑，下列说法正确的是(　　)
A．氢元素被氧化，碳元素被还原
B．HCN是氧化剂，CaCO3是还原剂
C．CaCN2是氧化产物，H2为还原产物
D．CO为氧化产物，H2为还原产物
【答案】选C。
【解析】该题最关键的一点是分析各元素的化合价变化，难点是确定碳元素在HCN和CaCN2中的化合价，从反应物CaCO3到生成物CO2，碳元素的化合价均为＋4价，没有改变，再从生成物H2分析发现氢元素的化合价降低，显然HCN中H得电子，HCN是氧化剂，而CaCO3中的各元素化合价均无变化，则还原剂也必是HCN，其中的碳元素一定被氧化，在HCN中碳元素为＋2价，CO中的碳元素也为＋2 价，则CaCN2中的碳元素为＋4价，故CaCN2为氧化产物。
【典例2】实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法错误的是
A．G与H均为氧化产物 B．实验中KMnO4只作氧化剂
C．Mn元素至少参与了3个氧化还原反应 D．G与H的物质的量之和可能为0.25mol
【答案】BD
【解析】KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2，K2MnO4、MnO2均具有氧化性，在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应，反应过程中Cl-被氧化为Cl2，K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2，因此气体单质G为O2，气体单质H为Cl2。
A．加热KMnO4固体的反应中，O元素化合价由-2升高至0被氧化，加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中，Cl元素化合价由-1升高至0被氧化，因此O2和Cl2均为氧化产物，故A正确；
B．KMnO4固体受热分解过程中，Mn元素化合价降低被还原，部分O元素化合价升高被氧化，因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂，故B错误；
C．Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为，Mn元素至少参加了3个氧化还原反应，故C正确；
D．每生成1mol O2转移4mol电子，每生成1mol Cl2转移2mol电子，若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的，则气体的物质的量最大，由2KMnO4～5Cl2可知，n(气体)max=0.25mol，但该气体中一定含有O2，因此最终所得气体的物质的量小于0.25mol，故D错误；
综上所述，说法错误的是BD，故答案为：BD。
氧化还原反应中电子转移的分析方法
【典例3】下列化学方程式中电子转移方向、数目表示正确的是(　　)
【答案】D
物质氧化性、还原性的判断
【典例4】下列物质的用途与其体现的性质对应关系不合理的是(　　)
物质 用途 体现的性质
A SO2 生产硫酸 还原性
B NH3 生产碳酸氢铵 还原性
C SiO2 制取硅单质 氧化性
D Fe2O3 冶炼金属铁 氧化性
【答案】B　
【解析】SO2被氧化为SO3，SO3与水化合生成H2SO4，体现SO2的还原性，A项正确；NH3生产NH4HCO3过程中，发生非氧化还原反应，B项错误；利用焦炭还原SiO2制得粗硅，体现SiO2的氧化性，C项正确；冶炼金属铁时，Fe2O3被还原为Fe，体现Fe2O3的氧化性，D项正确。
二、氧化还原反应基本规律及应用
物质氧化性、还原性强弱的判断
物质氧化性(得电子的能力)、还原性(失电子的能力)的强弱取决于物质得失电子的难易，与得失电子的数目无关，但也与外界因素(如反应条件、反应物浓度、酸碱性等)有关，具体判断方法如下。
1．依据氧化还原反应原理判断
(1)氧化性强弱：氧化剂>氧化产物。
(2)还原性强弱：还原剂>还原产物。
2．依据“二表、一律”判断
(1)依据元素周期表判断
①同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。
②同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱，氧化性逐渐增强。
(2)依据金属活动性顺序表判断
(3)依据元素周期律判断
非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其对应单质的氧化性越强 如酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3，则氧化性：Cl2>S>P>C>Si
金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其对应单质的还原性越强 如碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，则还原性：Na>Mg>Al
3．依据产物中元素价态的高低判断
(1)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：
(2)相同条件下，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。例如：
4．依据反应条件判断
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HCl>稀HCl
温度 同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强
熟记常见物质氧化性、还原性顺序
(1)氧化性：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>S
(2)氧化性：>Fe3＋
(3)还原性：Cl－【典例1】现有下列反应：
①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O；
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－；
③2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－；
④2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。
下列有关性质的比较中正确的是(　　)
A．氧化性：Cr2O> Cl2> Fe3＋
B．氧化性：Cl2> Br2> Cr2O
C．还原性：SO2D．还原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋
答案：A　
解析：根据氧化还原反应中“性质强弱规律”判断，氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物。①氧化性：Cr2O> Cl2，还原性：Cl－>Cr3＋；②氧化性：Br2> Fe3＋，还原性：Fe2＋>Br－；③氧化性：Cl2> Br2，还原性：Br－>Cl－；④氧化性：Fe3＋>SO，还原性：SO2>Fe2＋，综上所述，氧化性：Cr2O> Cl2> Br2> Fe3＋>SO，还原性：SO2>Fe2＋> Br－> Cl－>Cr3＋，故正确答案为A。
【典例2】已知还原性：Cl－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：假设四个选项中反应均能进行，根据氧化还原反应中，还原剂的还原性强于还原产物。A项中，还原性：SO2＞Fe2＋，则Fe3＋与SO2可发生反应，正确；B项中，还原性：SO2＞I－，则I2和SO2可发生反应，正确；C项中，还原性：H2O2>SO2，与题给信息不符合，该反应不能发生，错误；D项中，还原性：I－＞Fe2＋，则Fe3＋可与I－反应生成Fe2＋和I2，正确。
氧化还原反应中的守恒规律
1．质量守恒
反应前后元素的种类和质量不变。
2．得失电子守恒
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。
利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，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维，便可迅速获得正确结果。
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。如Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋(错误)，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(正确)。
【典例3】现有24 mL浓度为0.05 mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为(　　)
A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5
答案　B
解析　题目中指出被还原的元素是Cr，则得电子的物质是K2Cr2O7，失电子的物质是Na2SO3，其中S元素的化合价从＋4→＋6，Cr元素的化合价将从＋6→＋n。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05 mol·L－1×0.024 L×(6－4)＝0.02 mol·L－1×0.020 L×2×(6－n)，解得n＝3。
【典例4】Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为(　　)
A．2 B．3 C．4 D．5
答案　D
解析　―→xNa2O4，NaO―→Na，
得关系式1×·x＝16×2，x＝5。
【典例5】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(均已折算为标准状况)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为17.02 g。则x等于(　　)
A．8.64 B．9.20 C．9.00 D．9.44
答案　B
解析　反应流程为
x g＝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 g＝17.02 g－0.46 mol×
17 g·mol－1＝9.20 g。
【典例6】足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是(　　)
A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．15 mL
答案　A
解析　由题意可知，HNO3，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)＝2n(O2)＝2×＝0.15 mol。根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3 mol，则V(NaOH)＝＝0.06 L＝
60 mL。
氧化还原反应中的价态转化规律
1．价态归中规律
含有不同价态的同种元素物质间发生氧化还原反应时，该元素的价态变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，即“价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，价升价降只靠拢。”如：
不会出现⑤中H2S和H2SO4反应，H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
2．歧化反应规律
同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态＋低价态”，不会出现“一边倒”的现象，即生成物中该元素的价态不能都比反应物中该元素价态高，或都比反应物中该元素价态低。
如：
【典例7】设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是(　　)
A．用浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制备1 mol氯气，转移的电子数均为2NA
B．在反应2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O中，断裂2 mol H—S键时，转移电子数目为2NA
C．标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA
D．NH3与NO反应生成1 mol N2时，转移电子的数目为3NA
答案：B　
解析：浓盐酸与KClO3发生反应：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，KClO3中Cl由＋5价降低到0价，生成3 mol Cl2时转移5 mol 电子，则生成1 mol Cl2转移电子数为NA，A项错误。1个H2S分子含有2个H—S键，断裂2 mol H—S键时，消耗1 mol H2S同时生成1.5 mol S，则转移电子数目为2NA，B项正确。标准状况下6.72 L NO2的物质的量为0.3 mol，与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则转移的电子数目为0.2NA，C项错误。NH3与NO反应生成N2和H2O的反应为4NH3＋6NO===5N2＋6H2O，N由－3价和＋2价变为0价，生成5 mol N2时转移12 mol电子，故生成1 mol N2时，转移电子的数目为2.4NA，D项错误。
【典例8】在一定条件下，Cl2与KOH溶液发生反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平), KX发生反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ的化学计量数之比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是(　　)
A．＋1价 B．＋3价 C．＋5价 D．＋7价
答案：C　
解析：根据题意可知，KX、KY中的氯元素分别显正价和－1价；根据反应KX―→KY＋KZ，可断定KY为KCl，KZ中Cl化合价＞KX中Cl化合价(均为正价)。假设KX中Cl为＋x价，KZ中Cl的化合价为＋y价，依据化合价升降总数相等及KX―→KY＋3KZ，有x＋1＝3(y－x)，将x＝1、x＝3、x＝5分别代入上式讨论，可知x＝5，y＝7符合题意，则KX中Cl的化合价为＋5价。
氧化还原反应中的先后规律
1．根据不同还原剂的还原性强弱判断反应的先后
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Cl2先与Fe2＋反应。
2．根据不同氧化剂的氧化性强弱判断反应的先后
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＋。
【典例9】已知还原性：SO>I－。向含a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是(　　)
A．当a≥b时，发生的离子反应为SO＋Cl2＋H2O===SO＋2H＋＋2Cl－
B．当5a＝4b时，发生的离子反应为4SO＋2I－＋5Cl2＋4H2O===4SO＋I2＋8H＋＋10Cl－
C．当a≤b≤a时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为a mol≤n(e－)≤3a mol
D．当a答案：C　
解析：由于还原性：SO>I－，向含KI和K2SO3的混合液中通入Cl2时，要先氧化SO后氧化I－，反应分阶段进行：①SO＋Cl2＋H2O===SO＋2H＋＋2Cl－，②Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。a mol K2SO3完全反应时消耗a mol Cl2，而a mol KI完全被氧化成I2则需要a mol Cl2。当a≥b时，Cl2量不足只有SO被氧化，只发生反应①，A项正确。当5a＝4b时(即a＝b)，a mol SO完全反应时消耗b mol Cl2，剩余b mol Cl2将氧化b mol I－，则参与反应的SO、I－和Cl2的物质的量之比为b mol∶b mol∶b mol＝4∶2∶5，故离子方程式为4SO＋2I－＋5Cl2＋4H2O===4SO＋I2＋8H＋＋10Cl－，B项正确。当b＝a时，a mol KI和a mol K2SO3均完全被氧化，此时转移电子为a mol＋2a mol＝3a mol；当b＝a时，只有a mol K2SO3完全被氧化，此时转移电子为2a mol，因此当a≤b≤a时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为2a mol≤n(e－)≤3a mol，C项错误。当a【典例10】用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是(　　)
A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋
B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋
C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出
D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出
答案：B　
解析：用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，发生反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，所得溶液中含有Fe2＋、Cu2＋，若FeCl3过量，还含有Fe3＋。由于氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，加入铁粉，先与Fe3＋发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，再与Cu2＋发生反应：Fe＋Cu2＋===Cu2＋＋Fe。若无固体剩余，则Fe3＋可能完全反应，也可能部分反应，因此无法判断是否有Fe3＋，A项错误；若固体存在，可能为Fe或Fe、Cu，无论哪种情况，溶液中一定有Fe2＋，B项正确；若溶液中有Cu2＋，则Cu2＋可能部分反应或没有反应，因此溶液中可能析出Cu，C项错误；无论是否析出Cu，溶液中一定有Fe2＋，D项错误。
三、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
氧化还原反应方程式配平的一般步骤
3．氧化还原反应方程式配平的基本方法
(1)正向配平法
适合反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。如：
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数，然后确定反应物的化学计量数。如：
3＋6KOH(热、浓)===2K2　　＋　　K2O3＋3H2O
　　　　　　化合价降低2×2　　化合价升高4
由于S的化合价既升高又降低，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。
(3)整体配平法
若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Cu2S＋HNO3―→Cu(NO3)2＋NO＋H2SO4＋H2O，有Cu、S、N三种元素的化合价变化，Cu2S中Cu、S元素化合价均升高，看作一个整体，2＋ ―→ (NO3)2＋O＋H2O4＋H2O，配平得3Cu2S＋22HNO3===6Cu(NO3)2＋10NO↑＋3H2SO4＋8H2O。
普通氧化还原方程式的配平
【典例1】配平下列反应的离子方程式:
MnO(OH)2+I-+H+Mn2++I2+H2O
方法：
答案：　1　2　4　1　1　3
【典例2】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：
。
(1)步骤①的主要反应为：
FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为________。
解析：　第一步；标变价
第二步：列得失
第三步：求总数
确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。
第四步：配系数
先配平变价元素，再利用原子守恒配平其他元素。
2FeO·Cr2O3＋4Na2CO3＋7NaNO34Na2CrO4＋Fe2O3＋4CO2＋7NaNO2
第五步：查守恒
检查剩余元素Na、C和O是否守恒。
FeO·Cr2O3的化学计量数为2，NaNO3的化学计量数为7，故FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为2∶7。
答案：　2∶7
缺项型氧化还原反应方程式的配平
【典例3】完成以下氧化还原反应的离子方程式:
(　)Mn+(　)C2 +　　　 (　)Mn2++(　)CO2↑+　　　　
方法：
　答案：　2　5　16H＋　2　10　8H2O
注意：补项原则
条件 补项原则
酸性条件下 缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性条件下 缺H或多O补H2O,少O补OH-
1．（2022·浙江卷）关于反应，下列说法正确的是（ ）
A．发生还原反应
B．既是氧化剂又是还原剂
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D．发生反应，转移电子
答案：B
解析：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O，该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发上歧化反应生成硫和二氧化硫，化合价发生变化的只有S元素一种，硫酸的作用是提供酸性环境。
A．H2SO4转化为硫酸钠和水，其中所含元素的化合价均未发生变化，故其没有发生还原反应，A说法不正确；
B．Na2S2O3中的S的化合价为+2，其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价)，故其既是氧化剂又是还原剂，B说法正确；
C．该反应的氧化产物是SO2，还原产物为S，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1，C说法不正确；
D．根据其中S元素的化合价变化情况可知，1mol Na2S2O3发生反应，要转移2 mol电子，D说法不正确。
故选B。
2．（2022·湖南卷）科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c)，能将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．过程Ⅰ中发生氧化反应
B．a和b中转移的数目相等
C．过程Ⅱ中参与反应的
D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
答案：C
解析：A．由图示可知，过程I中NO转化为NO，氮元素化合价由+3价降低到+2价，NO作氧化剂，被还原，发生还原反应，A错误；
B．由图示可知，过程I为NO在酶1的作用下转化为NO和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NO+2H++e-NO+H2O，生成1molNO，a过程转移1mole-，过程II为NO和NH在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：2NO+8NH2H2O+5N2H4+8H+，消耗1molNO，b过程转移4mol e-，转移电子数目不相等，B错误；
C．由图示可知，过程II发生反应的参与反应的离子方程式为：2NO+8NH2H2O+5N2H4+8H+，n(NO):n(NH)=1:4，C正确；
D．由图示可知，过程III为N2H4转化为N2和4H+、4e-，反应的离子方程式为：N2H4= N2+4H++4e-，过程I-III的总反应为：2NO+8NH=5N2↑+4H2O+24H++18e-，D错误；
故选C。
3．（2021·湖南）常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为。下列说法错误的是（ ）
A．产生22.4L(标准状况)时，反应中转移
B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11：6
C．可用石灰乳吸收反应产生的制备漂白粉
D．可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在
答案：A
解析：A．该反应中只有碘元素价态升高，由0价升高至KH(IO3)2中+5价，每个碘原子升高5价，即6I260e-，又因方程式中6I23Cl2，故3Cl260e-，即Cl220e-，所以产生22.4L (标准状况) Cl2即1mol Cl2时，反应中应转移20 mol e-，A错误；
B．该反应中KClO3中氯元素价态降低，KClO3作氧化剂，I2中碘元素价态升高，I2作还原剂，由该方程式的计量系数可知，11KClO36I2，故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6，B正确；
C．漂白粉的有效成分是次氯酸钙，工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应，C正确；
D．食盐中可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生归中反应生成I2，I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色，故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在，D正确。
故选A。
4．（2021·浙江）关于反应K2H3IO6+9HI=2KI+4I2+6H2O，下列说法正确的是（ ）
A． K2H3IO6发生氧化反应
B．KI是还原产物
C．生成12.7g I2时，转移0.1mol电子
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为7：1
答案：D
解析：A．反应中I元素的化合价降低，发生得电子的反应，发生还原反应，A错误；
B．KI中的I-由HI变化而来，化合价没有发生变化，KI既不是氧化产物也不是还原产物，B错误；
C．12.7g I2的物质的量为0.05mol，根据反应方程式，每生成4mol I2转移7mol电子，则生成0.05mol I2时转移电子的物质的量为0.0875mol，C错误；
D．反应中HI为还原剂，K2H3IO6为氧化剂，在反应中每消耗1mol K2H3IO6就有7mol HI失电子，则还原剂与氧化剂的物质的量的比为7:1，D正确；
故答案选D。
5．（2021·浙江）关于化合物的性质，下列推测不合理的是（ ）
A．具有强氧化性 B．与溶液反应可生成两种钠盐
C．与盐酸作用能产生氯气 D．水解生成盐酸和硝酸
答案：D
解析：A．里面含有正一价的氯元素和正五价的氮元素，具有强氧化性，A正确；
B．与溶液反应可生成次氯酸盐和硝酸盐，B正确；
C．与盐酸发生归中反应生成氯气，C正确；
D．发生水解反应生成次氯酸和硝酸，D错误；
答案为：D。
6．（2021·浙江）关于反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O，下列说法正确的是（ ）
A．NH3中H元素被氧化
B．NO2在反应过程中失去电子
C．还原剂与氧化剂的物质的量之比为3：4
D．氧化产物与还原产物的质量之比为4：3
答案：D
【分析】由反应8NH3+6NO2==7N2+12H2O可知，其中NH3的N元素的化合价由-3升高到0、NO2中的N元素的化合价由-+4降低到0，因此，NH3是还原剂， NO2是氧化剂。
解析：A．NH3中H元素的化合价没有发生变化，故其未被氧化，被氧化的是N元素，A不正确；
B．NO2在反应过程中得到电子，B不正确；
C．该反应中，NH3是还原剂，NO2是氧化剂。由化学方程式可知，还原剂与氧化剂的物质的量之比为4：3，C说法不正确；
D．该反应中氧化产物和还原产物均为N2。还原剂被氧化后得到氧化产物，氧化剂被还原后得到还原产物，还原剂与氧化剂的物质的量之比为4：3，因此，氧化产物与还原产物的质量之比为4：3 ，D说法正确。
综上所述，本题选D。
7．（2021·浙江）下列“类比”合理的是（ ）
A．Na与H2O反应生成NaOH和H2，则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2
B．NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO，则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO
C．Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl
D．NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3，则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3
答案：C
解析：A．Na与水反应生成NaOH和H2，Fe与冷水、热水都不反应，Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，A不合理；
B．NaClO具有强氧化性，SO2具有较强的还原性，NaClO溶液与SO2发生氧化还原反应时SO2被氧化成，ClO-被还原成Cl-，B不合理；
C．Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl：Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl，Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl：Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl，C合理；
D．氨水与少量AgNO3反应生成[Ag(NH3)2]+：Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O，D不合理；答案选C。
8 （2021天津）关于反应所涉及的物质，下列说法错误的是（ ）
A. H2SO4在该反应中为氧化剂 B. Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C. Na2SO4是含有共价键的离子化合物 D. SO2是导致酸雨的主要有害污染物
答案：A
解析：
A．中无化合价的变化，不属于氧化还原反应，所以该反应中无氧化剂，故A错误；
B．Na2SO3不稳定，容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质，故B正确；
C．Na2SO4含有阴阳离子，存在离子键，硫酸根中含有共价键，故C正确；
D．SO2在空去中会转化成硫酸，形成酸雨，所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物，故D正确；
故选A。
9. （2021江苏）黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是（ ）
A. 黑火药中含有两种单质 B. 爆炸时吸收热量
C. 反应中S作还原剂 D. 反应为置换反应
答案：A
解析：
A．黑火药中含有S、C两种单质，A正确；
B．爆炸反应为放热反应，B错误；
C．该反应中S元素化合价降低，作氧化剂，C错误；
D．该反应不符合“单质+化合物=另一种单质+另一种化合物”的形式，不是置换反应，D错误；
综上所述答案为A。
一、选择题
1．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是（ ）
A．3Cl2＋6FeI2=2FeCl3＋4FeI3
B．Cl2＋FeI2=FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6HCl(浓)=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2Fe3＋＋2I-=2Fe2＋＋I2
答案：A
解析：根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，以此对下列方程式进行判断。
A．由于I-的还原性强于Fe2＋，所以Cl2应先氧化I-，而不应先氧化Fe2＋，A错误；
B．Cl2氧化性强于I2，反应方程式正确，B正确；
C．氧化性Co2O3>Cl2，反应方程式正确，C正确；
D．氧化性Fe3＋>I2，反应方程式正确，D正确；
故答案选A。
2．实验室中利用固体进行如图所示实验，下列说法错误的是（ ）
A．G与H均为氧化产物
B．实验中浓盐酸表现酸性和还原性
C．整个过程中Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D．若G的物质的量为0.02mol，则H的物质的量为0.22mol
答案：D
解析：高锰酸钾受热分解生成二氧化锰、锰酸钾和O2（G），固体为二氧化锰、锰酸钾，加入足量浓盐酸得到酸性氯化锰溶液和Cl2（H）。
A．高锰酸钾受热分解生成氧气，氧元素化合价升高，O2是氧化产物；二氧化锰和浓盐酸加热反应生成Cl2，氯元素化合价升高，Cl2是氧化产物，A正确；
B．二氧化锰与浓盐酸反应的化学方程式为：，浓盐酸表现酸性和还原性，锰酸钾与浓盐酸反应也生成氯化锰和氯气，浓盐酸表现酸性和还原性，B正确；
C．Mn元素肯定参与的氧化还原反应有受热分解、、分别与浓盐酸反应。若没有完全分解，它还会与浓盐酸反应。Mn元素至少参与了3个氧化还原反应，C正确；
D．最终转化为MnCl2，0.1mol转移电子的物质的量为0.5mol，依据得失电子守恒可知，，时，，D错误；
故选D。
3．将11.2g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的X气体。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是（ ）
A．0.6molNO
B．0.1molNO、0.2molNO2和0.05molN2O4
C．0.2molNO2和0.1molN2O4
D．0.3molNO2和0.3molNO
答案：B
解析：根据题意n(OH-)= =0.6mol，则金属离子为0.3mol，转移0.6mol电子。
A．若生成0.6molNO，氮元素获得电子数为0.6mol×(5-2)=1.8mol，选项A错误；
B．若生成0.1molNO、0.2molNO2和0.05molN2O4，氮元素获得电子数为0.1mol×(5-2)+0.3mol=0.6mol，选项B正确；
C．若生成0.2molNO2和0.1molN2O4，氮元素获得电子数为0.4mol×(5-4)=0.4mol，选项C错误；
D．若生成0.3molNO2和0.3molNO，氮元素获得电子数为0.3mol×(5-4)+0.3mol×(5-2)=1.2mol，选项D错误；
答案选B。
4．某化学兴趣小组用硫铜矿煅烧后的废渣(主要含、CuO、FeO)为原料制取，流程如下：
下列说法错误的是（ ）
A．“氧化”的目的是将氧化成
B．“滤渣”是
C．“还原”过程中每消耗，理论上可得到
D．KOH、中均含有极性键和非极性键
答案：D
解析：A．“氧化”的目的是将氧化成，A正确；
B．“滤渣”是，B正确；
C．“还原”过程中发生的反应为，则“还原”过程中每消耗1mol，理论上可得到2mol，C正确；
D．KOH中含有离子键和极性键，不含有非极性键；中含有极性键(N-H键)和非极性键(N-N键)，D错误。
故选D。
5．科学家发明了一种利用人工光合作用把水分解成氢气和氧气的方法，开发了太阳能驱动水分解为燃料的新途径。下列说法正确的是（ ）
A．反应I：
B．由反应I知，氧化性：
C．反应II中作氧化剂，作还原剂
D．反应II中每生成(标准状况)时转移电子
答案：D
解析：A．根据图示知，反应Ⅰ为，A项错误；
B．在太阳能作用下的反应Ⅰ虽是氧化还原反应，但不能由此反应判断氧化剂的氧化性与氧化产物氧化性的强弱，根据金属铁在氧气中燃烧可知，氧化性：，B项错误；
C．根据图示知，反应Ⅱ为， 作氧化剂)作还原剂，C项错误；
D．由反应Ⅱ：知，反应Ⅱ在标准状况下生成时，转移电子的物质的量为，D项正确。
故选D。
6．工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同时放出CO2。在该反应中（ ）
A．硫元素被氧化
B．相同条件下，每吸收10 m3SO2就会放出2.5 m3CO2
C．每生成1 mol Na2S2O3，转移4 mol电子
D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
答案：B
解析：将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同时放出CO2，则反应的化学方程式为Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2。
A．在反应中Na2S中的S元素从-2价升高到+2价，SO2中的S元素从+4价降低到+2价，所以硫元素既被氧化又被还原，A不正确；
B．由方程式可得出以下关系式：4SO2—CO2，则相同条件下，每吸收10 m3SO2就会放出2.5 m3CO2，B正确；
C．利用化学方程式，我们可得出以下关系式：3Na2S2O3—8e-，则每生成1 mol Na2S2O3，转移mol电子，C不正确；
D．由方程式可知，氧化剂是SO2，还原剂是Na2S，二者的物质的量之比为2∶1，D不正确；
故选B。
7．以乙烯为原料，生产乙二醇的流程及其反应过程和机理如下：
下列叙述错误的是（ ）
A．决定反应I速率快慢的是步骤③
B．反应I、II中的H2O均是反应物
C．反应I属于氧化反应
D．反应II中H+进攻环氧乙烷中的氧原子是因为该分子中氧原子显负电性
答案：B
解析：A．决定反应速率的是慢反应，由图知步骤③是最大能垒，所需活化能最大，反应速率最慢，故决定反应I速率快慢的是步骤③，A正确；
B．由反应I的初始反应和最终反应过程可知，反应物为H2O2、乙烯，生成物为环氧乙烷、H2O，是作为催化剂，可得反应I中H2O是生成物，B错误；
C．乙烯中C的化合价是-2价，环氧乙烷中C的化合价为-1价，化合价升高，发生氧化反应，C正确；
D．环氧乙烷中O的电负性最大，显负电性，故H+进攻环氧乙烷中的O原子，D正确；
故答案为B。
8．硫酸盐(含、)气溶胶是的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．硫酸盐气溶胶呈酸性 B．该过程包含了硫氧键的断裂与形成
C．是生成硫酸盐的氧化剂 D．是一种含S、O、N元素的化合物
答案：D
解析：A．硫酸盐(含、)气溶胶含有，结合雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理中有水参与，表明可在水中电离，所以硫酸盐气溶胶呈酸性，A正确，不符合题意；
B．该反应通过水桥进行电子转移，而电子转移促进了中S-O键的解离，进而形成，最后转化为，结合反应机理示意图，可以判断出形成了S-O键，所以该过程包含了硫氧键的断裂与形成，B正确，不符合题意；
C．依据雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理可知，反应中转化为，转化为，N元素化合价下降了，作为生成硫酸盐的氧化剂，C正确，不符合题意；
D．结合反应机理示意图可知，是与一分子的反应得到，为带有一个负电荷的微粒，D错误，符合题意；
故合理选项为D。
9．向mg由铁粉和铜粉组成的混合物中，加入某浓度的稀硝酸，充分反应后测得生成NO的体积[V(NO)](已换算成标准状况下)、m(固体剩质余量)随加入的稀硝酸的体积的变化如图所示(设硝酸的还原产物只有NO)。下列说法中正确的是（ ）
A．稀硝酸的浓度为0.4mol·L-1
B．a点时，100mL稀硝酸中溶解了Fe和Cu共8.4g
C．b点对应的溶液中可能含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+、Cu2+
D．加入稀硝酸至400mL时，收集到的V(NO)约为6.91L
答案：D
解析：由图示数据可得如下表格：
编号 ① ② ③ ④
稀硝酸体积/mL 100 200 300 400
剩余金属/g 12.2 3.2 0 0
NO体积/mL 2240 4480 6720 V
实验①和②都有金属剩余，则溶液中不可能含硝酸铁，溶液中金属离子为+2价，在实验①的基础上加入100mL硝酸，参加反应的金属的质量为12.2g-3.2g=9g，生成NO的体积为4480mL-2240mL=2240mL，NO的物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应的金属的物质的量为=0.15mol，参加反应的金属的平均摩尔质量为=60g/mol，该过程既有铁参与反应，又有铜参与反应，利用十字交叉法，则n(Fe)=n(Cu)=0.15mol=0.075mol，故实验①只有铁参与反应，实验①生成NO的体积为2240mL，NO的物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应的铁的物质的量为=0.15mol，质量为0.15mol56g/mol=8.4g，实验②既有铁参与反应，又有铜参与反应，且n(Fe)=n(Cu)=0.15mol=0.075mol，在实验②的基础上继续加入100mL稀硝酸，生成NO的体积为6720mL-4480mL=2240mL，NO的物质的量为0.1mol，该过程既有铜参加反应，又有亚铁离子参加反应，参加反应的金属的质量为3.2g，金属全部为铜，物质的量为=0.05mol，金属铜与稀硝酸反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，0.05molCu参与反应生成molNO，则亚铁离子参与反应生成molNO，硝酸亚铁与稀硝酸反应的化学方程式为：4HNO3(稀)+3Fe(NO3)2=3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，则消耗亚铁离子0.2mol，由以上分析可知，总共含亚铁离子0.15mol+0.075mol=0.225mol，则加入稀硝酸300mL后还有0.225mol-0.2mol=0.025mol亚铁离子，0.025mol亚铁离子与稀硝酸反应生成≈0.0083molNO，体积为0.0083mol22.4L/mol≈0.19L。
A．由分析可知，实验①只有铁参与反应，发生反应3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成NO的体积为2240mL，NO的物质的量为0.1mol，则参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol4=0.4mol，硝酸的物质的量浓度为=4mol/L，A错误；
B．由分析可知，a点只消耗了铁8.4g，B错误；
C．b点还有金属剩余，因此溶液中不可能有Fe3+，C错误；
D．由分析可知，加入稀硝酸至400mL时，收集到的V(NO)约为6.72L+0.19L=6.91L，D正确；
答案选D。
10．汽车安全气囊是在发生撞车时、产生二次碰撞前能够自动膨胀保护乘员的装置，碰撞时发生的反应为。下列判断正确的是（ ）
A．既是氧化剂又是还原剂
B．中N元素被氧化
C．每生成转移
D．还原产物与氧化产物质量之比为1∶15
答案：BD
解析：A．只有N元素的化合价变化，则N2既是氧化产物又是还原产物，故A错误;
B．NaN3中N元素化合价升高，失去电子被氧化，故B正确;
C．由反应可知，2molKNO3反应转移电子为2mol×(5-0)=10mol，即每生成16molN2转移10mol电子，故C错误;
D．该反应中10molNaN3是还原剂，生成氧化产物N2的物质的量是15mol; 2molKNO3是氧化剂，生成还原产物N2的物质的量是1mol，还原产物与氧化产物质量之比为1: 15，故D正确;
故答案选BD。
二、填空题
11．含氯消毒剂和过氧化物消毒剂均可有效灭杀新冠病毒。
Ⅰ.二氧化氯(ClO2) 是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂。制备ClO2常见的方法有：
方法 1： 2NaClO3+2NaCl+2H2SO4 = 2ClO2↑+Cl2↑+2Na2SO4+2H2O
方法2：在酸性条件下，由NaClO3和双氧水反应制备ClO2。
(1)ClO2中氯元素的化合价是_______，H2O2的电子式是_______。
(2)方法1的反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是_______。
(3)方法2发生反应的离子方程式是___________________________。
(4)和方法2比较，方法1的不足之处是________________________________ ( 写出一点即可)。
Ⅱ.过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，俗名固态双氧水，具有去污杀菌等功效。其制备原理为：2Na2CO3 (aq) +3H2O2 (aq) = 2Na2CO3·3H2O2 (aq) ΔH<0。
(5)已知过氧化氢受热易分解，则碳酸钠与过氧化氢的物质的量之比应_______ (填“>”、“<”或“=”)2： 3，且加入Na2CO3溶液速度不能过快，原因是 _____________________________________。
答案：(1) +4
(2)1：2
(3)2 +H2O2+2H+=2ClO2↑+O2↑+2H2O
(4)产生的氯气会污染环境、生成等量的ClO2消耗的酸多、产生的废液多等
(5) < H2O2与Na2CO3快速反应将放出大量的热，造成H2O2的分解而损失
解析：（1）根据化合价代数和为0可得ClO2中氯元素的化合价是+4；过氧化氢的电子式为；
（2）根据价态邻位变化规律可知，反应2NaClO3+2NaCl+2H2SO4 = 2ClO2↑+Cl2↑+2Na2SO4+2H2O中作氧化剂被还原为还原产物，作还原剂被氧化为氧化产物，故氧化产物和还原产物的物质的量比为1:2；
（3）H2O2作还原剂，将还原为ClO2，H2O2被氧化为O2，反应方程式为2 +H2O2+2H+=2ClO2↑+O2↑+2H2O；
（4）方法1产生的氯气会污染环境、比较两个反应方程式可知生成等量的ClO2时方法1消耗的酸多、产生的废液多等；
（5）反应放热造成过氧化氢分解损失，故过氧化氢用量要多一些，即碳酸钠与过氧化氢的物质的量之比应小于2:3，以补充因反应放热而造成分解损失的过氧化氢。
12．铜镁合金恰好完全溶解于一定浓度的硝酸中，得到和的混合气体(标准状况)，将这些气体与(标准状况)混合后通入溶液，所有气体被完全吸收生成硝酸钠。计算：
(1)混合气体中与的物质的量之比为___________________________。(写出计算过程)
(2)硝酸的物质的量浓度为_______。
答案：(1)1：9
(2)11 mol L-1
解析：(1)设NO、NO2的物质的量分别为xmol、ymol，则x+y=；铜镁与硝酸反应过程中硝酸得电子生成氮的氧化物，氮的氧化物在于氧气反应时又失电子生成硝酸根离子，由此可知生成氮的氧化物时转移的电子数等于氮的氧化物与氧气反应时转移的电子数，结合关系：、、可得：3x+y=，解得：x=0.05，y=0.45，混合气体中与的物质的量之比为1:9，故答案为：1：9；
(2)硝酸与铜镁反应时部分表现酸性生成硝酸铜和硝酸镁，结合以下关系： 、，由此可见，表现酸性的硝酸的物质的量等于转移电子的物质的量，即为0.6mol，表现氧化性的硝酸的物质的量等于氮的氧化物的物质的量，即为0.5mol，则硝酸的物质的量为0.6mol+0.5mol=1.1mol，硝酸的物质的量浓度为，故答案为：11 mol L-1；
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第3讲 氧化还原反应（原卷版）
熟悉常见元素的化合价。能根据化学式判断元素的化合价。
了解氧化还原反应的本质。
了解常见的氧化还原反应。
掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
一、氧化还原反应的基本概念
1．本质和特征
2．有关概念与联系
3．常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
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等。如：
(2)常见的还原剂
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、低价金属阳离子、某些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粒子
具有中间价态的物质或粒子既具有氧化性，又具有还原性，当与强还原剂反应时，作氧化剂，表现氧化性；当与强氧化剂反应时，作还原剂，表现还原性。常考物质或粒子归纳如下：
氧化产物物质或粒子还原产物
Fe3＋ Fe2＋
SO
H2O2
说明：Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性
同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)不是一成不变的，而是决定于还原剂(或氧化剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介质的酸碱性等多种因素。如KMnO4在酸性溶液中的还原产物一般是Mn2＋；在中性或碱性溶液中的还原产物一般是锰的较高价态的化合物，如MnO2、K2MnO4等。
4．四种基本反应类型和氧化还原反应的关系
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。
5．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法——标变价，画箭头，算数目，说变化
请写出Cu与稀硝酸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)单线桥法
氧化剂＋还原ne－剂===还原产物＋氧化产物
请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目：
小结
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)]
氧化还原反应中相关概念的理解
【典例1】制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3＋2HCN===CaCN2＋CO↑＋H2↑＋CO2↑，下列说法正确的是(　　)
A．氢元素被氧化，碳元素被还原
B．HCN是氧化剂，CaCO3是还原剂
C．CaCN2是氧化产物，H2为还原产物
D．CO为氧化产物，H2为还原产物
【典例2】实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法错误的是
A．G与H均为氧化产物 B．实验中KMnO4只作氧化剂
C．Mn元素至少参与了3个氧化还原反应 D．G与H的物质的量之和可能为0.25mol
氧化还原反应中电子转移的分析方法
【典例3】下列化学方程式中电子转移方向、数目表示正确的是(　　)
物质氧化性、还原性的判断
【典例4】下列物质的用途与其体现的性质对应关系不合理的是(　　)
物质 用途 体现的性质
A SO2 生产硫酸 还原性
B NH3 生产碳酸氢铵 还原性
C SiO2 制取硅单质 氧化性
D Fe2O3 冶炼金属铁 氧化性
二、氧化还原反应基本规律及应用
物质氧化性、还原性强弱的判断
物质氧化性(得电子的能力)、还原性(失电子的能力)的强弱取决于物质得失电子的难易，与得失电子的数目无关，但也与外界因素(如反应条件、反应物浓度、酸碱性等)有关，具体判断方法如下。
1．依据氧化还原反应原理判断
(1)氧化性强弱：氧化剂>氧化产物。
(2)还原性强弱：还原剂>还原产物。
2．依据“二表、一律”判断
(1)依据元素周期表判断
①同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。
②同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱，氧化性逐渐增强。
(2)依据金属活动性顺序表判断
(3)依据元素周期律判断
非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其对应单质的氧化性越强 如酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3，则氧化性：Cl2>S>P>C>Si
金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其对应单质的还原性越强 如碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，则还原性：Na>Mg>Al
3．依据产物中元素价态的高低判断
(1)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：
(2)相同条件下，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。例如：
4．依据反应条件判断
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HCl>稀HCl
温度 同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强
熟记常见物质氧化性、还原性顺序
(1)氧化性：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>S
(2)氧化性：>Fe3＋
(3)还原性：Cl－【典例1】现有下列反应：
①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O；
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－；
③2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－；
④2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。
下列有关性质的比较中正确的是(　　)
A．氧化性：Cr2O> Cl2> Fe3＋
B．氧化性：Cl2> Br2> Cr2O
C．还原性：SO2D．还原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋
【典例2】已知还原性：Cl－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
氧化还原反应中的守恒规律
1．质量守恒
反应前后元素的种类和质量不变。
2．得失电子守恒
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。
利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，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维，便可迅速获得正确结果。
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。如Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋(错误)，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(正确)。
【典例3】现有24 mL浓度为0.05 mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为(　　)
A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5
【典例4】Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为(　　)
A．2 B．3 C．4 D．5
【典例5】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(均已折算为标准状况)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为17.02 g。则x等于(　　)
A．8.64 B．9.20 C．9.00 D．9.44
【典例6】足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是(　　)
A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．15 mL
氧化还原反应中的价态转化规律
1．价态归中规律
含有不同价态的同种元素物质间发生氧化还原反应时，该元素的价态变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，即“价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，价升价降只靠拢。”如：
不会出现⑤中H2S和H2SO4反应，H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
2．歧化反应规律
同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态＋低价态”，不会出现“一边倒”的现象，即生成物中该元素的价态不能都比反应物中该元素价态高，或都比反应物中该元素价态低。
如：
【典例7】设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是(　　)
A．用浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制备1 mol氯气，转移的电子数均为2NA
B．在反应2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O中，断裂2 mol H—S键时，转移电子数目为2NA
C．标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA
D．NH3与NO反应生成1 mol N2时，转移电子的数目为3NA
【典例8】在一定条件下，Cl2与KOH溶液发生反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平), KX发生反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ的化学计量数之比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是(　　)
A．＋1价 B．＋3价 C．＋5价 D．＋7价
氧化还原反应中的先后规律
1．根据不同还原剂的还原性强弱判断反应的先后
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Cl2先与Fe2＋反应。
2．根据不同氧化剂的氧化性强弱判断反应的先后
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＋。
【典例9】已知还原性：SO>I－。向含a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是(　　)
A．当a≥b时，发生的离子反应为SO＋Cl2＋H2O===SO＋2H＋＋2Cl－
B．当5a＝4b时，发生的离子反应为4SO＋2I－＋5Cl2＋4H2O===4SO＋I2＋8H＋＋10Cl－
C．当a≤b≤a时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为a mol≤n(e－)≤3a mol
D．当a【典例10】用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是(　　)
A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋
B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋
C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出
D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出
三、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
氧化还原反应方程式配平的一般步骤
3．氧化还原反应方程式配平的基本方法
(1)正向配平法
适合反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。如：
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数，然后确定反应物的化学计量数。如：
3＋6KOH(热、浓)===2K2　　＋　　K2O3＋3H2O
　　　　　　化合价降低2×2　　化合价升高4
由于S的化合价既升高又降低，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。
(3)整体配平法
若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Cu2S＋HNO3―→Cu(NO3)2＋NO＋H2SO4＋H2O，有Cu、S、N三种元素的化合价变化，Cu2S中Cu、S元素化合价均升高，看作一个整体，2＋ ―→ (NO3)2＋O＋H2O4＋H2O，配平得3Cu2S＋22HNO3===6Cu(NO3)2＋10NO↑＋3H2SO4＋8H2O。
普通氧化还原方程式的配平
【典例1】配平下列反应的离子方程式:
MnO(OH)2+I-+H+Mn2++I2+H2O
方法：
【典例2】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：
。
(1)步骤①的主要反应为：
FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为________。
缺项型氧化还原反应方程式的配平
【典例3】完成以下氧化还原反应的离子方程式:
(　)Mn+(　)C2 +　　　 (　)Mn2++(　)CO2↑+　　　　
方法：
注意：补项原则
条件 补项原则
酸性条件下 缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性条件下 缺H或多O补H2O,少O补OH-
1．（2022·浙江卷）关于反应，下列说法正确的是（ ）
A．发生还原反应
B．既是氧化剂又是还原剂
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D．发生反应，转移电子
2．（2022·湖南卷）科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c)，能将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．过程Ⅰ中发生氧化反应
B．a和b中转移的数目相等
C．过程Ⅱ中参与反应的
D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
3．（2021·湖南）常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为。下列说法错误的是（ ）
A．产生22.4L(标准状况)时，反应中转移
B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11：6
C．可用石灰乳吸收反应产生的制备漂白粉
D．可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在
4．（2021·浙江）关于反应K2H3IO6+9HI=2KI+4I2+6H2O，下列说法正确的是（ ）
A． K2H3IO6发生氧化反应
B．KI是还原产物
C．生成12.7g I2时，转移0.1mol电子
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为7：1
5．（2021·浙江）关于化合物的性质，下列推测不合理的是（ ）
A．具有强氧化性 B．与溶液反应可生成两种钠盐
C．与盐酸作用能产生氯气 D．水解生成盐酸和硝酸
6．（2021·浙江）关于反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O，下列说法正确的是（ ）
A．NH3中H元素被氧化
B．NO2在反应过程中失去电子
C．还原剂与氧化剂的物质的量之比为3：4
D．氧化产物与还原产物的质量之比为4：3
7．（2021·浙江）下列“类比”合理的是（ ）
A．Na与H2O反应生成NaOH和H2，则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2
B．NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO，则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO
C．Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl
D．NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3，则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3
8 （2021天津）关于反应所涉及的物质，下列说法错误的是（ ）
A. H2SO4在该反应中为氧化剂 B. Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C. Na2SO4是含有共价键的离子化合物 D. SO2是导致酸雨的主要有害污染物
9. （2021江苏）黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是（ ）
A. 黑火药中含有两种单质 B. 爆炸时吸收热量
C. 反应中S作还原剂 D. 反应为置换反应
一、选择题
1．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是（ ）
A．3Cl2＋6FeI2=2FeCl3＋4FeI3
B．Cl2＋FeI2=FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6HCl(浓)=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2Fe3＋＋2I-=2Fe2＋＋I2
2．实验室中利用固体进行如图所示实验，下列说法错误的是（ ）
A．G与H均为氧化产物
B．实验中浓盐酸表现酸性和还原性
C．整个过程中Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D．若G的物质的量为0.02mol，则H的物质的量为0.22mol
3．将11.2g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的X气体。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是（ ）
A．0.6molNO
B．0.1molNO、0.2molNO2和0.05molN2O4
C．0.2molNO2和0.1molN2O4
D．0.3molNO2和0.3molNO
4．某化学兴趣小组用硫铜矿煅烧后的废渣(主要含、CuO、FeO)为原料制取，流程如下：
下列说法错误的是（ ）
A．“氧化”的目的是将氧化成
B．“滤渣”是
C．“还原”过程中每消耗，理论上可得到
D．KOH、中均含有极性键和非极性键
5．科学家发明了一种利用人工光合作用把水分解成氢气和氧气的方法，开发了太阳能驱动水分解为燃料的新途径。下列说法正确的是（ ）
A．反应I：
B．由反应I知，氧化性：
C．反应II中作氧化剂，作还原剂
D．反应II中每生成(标准状况)时转移电子
6．工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同时放出CO2。在该反应中（ ）
A．硫元素被氧化
B．相同条件下，每吸收10 m3SO2就会放出2.5 m3CO2
C．每生成1 mol Na2S2O3，转移4 mol电子
D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
7．以乙烯为原料，生产乙二醇的流程及其反应过程和机理如下：
下列叙述错误的是（ ）
A．决定反应I速率快慢的是步骤③
B．反应I、II中的H2O均是反应物
C．反应I属于氧化反应
D．反应II中H+进攻环氧乙烷中的氧原子是因为该分子中氧原子显负电性
8．硫酸盐(含、)气溶胶是的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．硫酸盐气溶胶呈酸性 B．该过程包含了硫氧键的断裂与形成
C．是生成硫酸盐的氧化剂 D．是一种含S、O、N元素的化合物
9．向mg由铁粉和铜粉组成的混合物中，加入某浓度的稀硝酸，充分反应后测得生成NO的体积[V(NO)](已换算成标准状况下)、m(固体剩质余量)随加入的稀硝酸的体积的变化如图所示(设硝酸的还原产物只有NO)。下列说法中正确的是（ ）
A．稀硝酸的浓度为0.4mol·L-1
B．a点时，100mL稀硝酸中溶解了Fe和Cu共8.4g
C．b点对应的溶液中可能含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+、Cu2+
D．加入稀硝酸至400mL时，收集到的V(NO)约为6.91L
10．汽车安全气囊是在发生撞车时、产生二次碰撞前能够自动膨胀保护乘员的装置，碰撞时发生的反应为。下列判断正确的是（ ）
A．既是氧化剂又是还原剂
B．中N元素被氧化
C．每生成转移
D．还原产物与氧化产物质量之比为1∶15
二、填空题
11．含氯消毒剂和过氧化物消毒剂均可有效灭杀新冠病毒。
Ⅰ.二氧化氯(ClO2) 是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂。制备ClO2常见的方法有：
方法 1： 2NaClO3+2NaCl+2H2SO4 = 2ClO2↑+Cl2↑+2Na2SO4+2H2O
方法2：在酸性条件下，由NaClO3和双氧水反应制备ClO2。
(1)ClO2中氯元素的化合价是_______，H2O2的电子式是_______。
(2)方法1的反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是_______。
(3)方法2发生反应的离子方程式是___________________________。
(4)和方法2比较，方法1的不足之处是________________________________ ( 写出一点即可)。
Ⅱ.过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，俗名固态双氧水，具有去污杀菌等功效。其制备原理为：2Na2CO3 (aq) +3H2O2 (aq) = 2Na2CO3·3H2O2 (aq) ΔH<0。
(5)已知过氧化氢受热易分解，则碳酸钠与过氧化氢的物质的量之比应_______ (填“>”、“<”或“=”)2： 3，且加入Na2CO3溶液速度不能过快，原因是 _____________________________________。
12．铜镁合金恰好完全溶解于一定浓度的硝酸中，得到和的混合气体(标准状况)，将这些气体与(标准状况)混合后通入溶液，所有气体被完全吸收生成硝酸钠。计算：
(1)混合气体中与的物质的量之比为___________________________。(写出计算过程)
(2)硝酸的物质的量浓度为_______。
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