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第4讲　氧化还原反应的基本概念和规律
【备考目标】　1.熟悉常见元素的化合价，能根据化合价正确书写化学式(分子式)，或根据化学式判断元素的化合价。2.了解氧化还原反应的本质，了解常见的氧化还原反应。3.掌握氧化性、还原性强弱的比较及价态规律的应用。
考点1　氧化还原反应及其相关概念
1．氧化还原反应的本质和特征
2．氧化还原反应的相关概念及概念间的关系
(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可知，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na的还原性比Al强。
【示例】 对于反应C＋2H2SO4(浓) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O
(1)氧化剂是浓硫酸，发生还原反应，被还原，生成还原产物SO2。
(2)还原剂是C，发生氧化反应，被氧化，生成氧化产物CO2。
(3)C和浓硫酸在反应中分别表现还原性和氧化性。
(4)反应生成1 mol CO2，浓硫酸得4 mol电子，C失去4 mol电子，反应转移4 mol电子。
3．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
基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
【重点熟记】　陌生物质中元素的化合价
4．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
①基本步骤
②巧记口诀：先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。
【示例】 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
①基本步骤
②巧记口诀：先确定变价元素，再计算价态变化；桥上标明电子数，箭头还原到氧化。
【示例】 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：
5．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)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。
6．氧化还原反应与四种基本反应类型
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氧化还原反应中的反应物不是氧化剂就是还原剂(× )
(2)在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂(× )
(3)Na2O2与水的反应中，水是还原剂(× )
(4)某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原(× )
(5)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应(√ )
(6)含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性(× )
(7)同一种氧化剂，其氧化能力可能受到浓度、温度或溶液酸碱性的影响(√ )
题组练习
一、认识生产、生活中的常见变化是否是氧化还原反应
1．(2024·九省新高考适应性考试)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
解析：选D。A、B、C项，元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应；D项，S元素化合价发生变化，是氧化还原反应。
2．(2023·山东济宁三模)中华古诗文华丽优美且富含哲理，下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　　)
A．落红不是无情物，化作春泥更护花 B．白日登山望烽火，黄昏饮马傍交河
C．欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山 D．蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明
解析：选C。A选项中涉及植物体腐烂、分解转化成二氧化碳、水和无机盐，存在元素化合价变化，与氧化还原反应有关；B选项中“白日登山望烽火”包含着物质燃烧，与氧化还原反应有关；C选项中水的三态变化过程中没有新物质生成，属于物理变化，与氧化还原反应无关；D选项中蜡烛燃烧包含氧化还原反应。
二、氧化还原反应概念的综合考查
3．(2023·江苏南京二模)火法炼铜主要发生的反应为Cu2S＋O22Cu＋SO2，下列说法正确的是(　　)
A．Cu2S中铜的化合价为＋2 B．该反应为复分解反应
C．SO2是酸性氧化物 D．反应中氧化剂仅为O2
解析：选C。Cu2S中S为－2价，则铜的化合价为＋1，A错误；从反应物和生成物的种类和个数，可知该反应属于置换反应，B错误；SO2可与碱反应生成亚硫酸盐和水，属于酸性氧化物，C正确；反应中氧元素化合价降低，铜元素化合价也降低，Cu2S和O2都做氧化剂，D错误。
4．(2023·浙江温州二模)已知反应：11P4＋60CuSO4＋96H2O===20Cu3P＋60H2SO4＋24H3PO4。下列说法正确的是(　　)
A．CuSO4是氧化剂，生成Cu3P过程中被氧化
B.Cu3P既是氧化产物又是还原产物
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为60∶11
D．反应中160 g CuSO4参加反应，共转移2 mol 电子
解析：选D。Cu元素的化合价降低，故CuSO4是氧化剂，生成Cu3P过程中发生还原反应，A错误； Cu、P元素的化合价均降低，则生成的Cu3P是还原产物，B错误； Cu、P元素的化合价降低，5 mol P4、60 mol CuSO4做氧化剂，6 mol P4是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为65∶6，C错误；消耗60 mol CuSO4，反应转移120 mol e－，消耗1 mol CuSO4，转移2 mol e－，D正确。
三、双线桥、单线桥表示方法
5．(1)湿法制备K2FeO4的反应离子方程式为：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，用“双线桥”标出电子转移的方向与数目
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(2)已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，用“单线桥”标出电子转移的方向和数目：
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答案：(1)
考点2　氧化还原反应的强弱规律与价态规律
1．强弱规律——判断物质氧化性、还原性强弱的常用方法
根据化学方程式判断 ①氧化性：氧化剂>氧化产物；②还原性：还原剂>还原产物
依据“三表、一律”判断 根据元素周期表、周期律 a：金属单质的还原性增强； b：非金属单质的氧化性增强；c：对应阳离子的氧化性减弱； d：对应阴离子的还原性减弱。
根据金属活动性顺序
根据非金属活动性顺序
依据产物中元素价态的高低判断 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：由2Fe＋3Cl22FeCl3和Fe＋SFeS可知，氧化性：Cl2>S
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：由Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋和3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe可知，还原性：Zn>Cu
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
酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如氧化性：KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)
实验室中制备Cl2，使用MnO2作氧化剂时，需要在加热条件下与浓盐酸反应进行制备；如果使用KMnO4作氧化剂，常温下即可制备，据此判断氧化性：KMnO4>MnO2
根据电化学原理判断 在电解池中，惰性材料作电极时，阳极先失电子的物质还原性强；阴极先得电子的物质氧化性强
常见物质氧化性、还原性顺序 ①氧化性：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>S；②还原性：Cl－【示例】 1.已知下列反应：Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O(Ⅰ)；5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3(Ⅱ)。
据此判断CoCl2、I2、HCl还原性强弱为I2＞HCl＞CoCl2 ；Co2O3、Cl2、HIO3的氧化性强弱为：Co2O3＞Cl2＞HIO3 。
2．(1)如何设计实验证明氧化性Cl2>Fe3＋？并写出有关离子方程式。
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(2)如何设计实验证明还原性I－>Fe2＋？并写出有关离子方程式。
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答案：(1)取少许FeCl2溶液于洁净的试管中，加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，加入氯水后溶液变成红色。Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(2)取少许KI溶液于洁净的试管中，加入淀粉溶液，溶液不变蓝色，加入FeCl3溶液后，溶液变蓝色。2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋
2．先后规律——判断反应顺序，遵循“强者优先”原则
(1)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。
(2)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＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后再与Cu2＋反应，最后再与H＋反应。
3．价态转化规律
(1)归中反应规律
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”。如图：
不会出现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”，即“两边分”，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：
(3)转化规律的应用
①判断同种元素不同价态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。
题组练习
一、强弱规律的应用
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
解析：选A。根据信息，I－的还原性强于Fe2＋，因此Cl2先氧化I－，A错误；还原性I－>Fe2＋，氯气先和I－反应，过量的氯气再和Fe2＋反应，B正确； Co2O3的氧化性强于Cl2，反应中有氯气生成，C正确； Fe3＋的氧化性强于I2，因此两者能发生反应，D正确。
2．某校同学为探究Br2、I2和Fe3＋的氧化性强弱，进行了如下实验：
实验①：取少量KI溶液于试管中，先加入FeCl3溶液，振荡，再加入CCl4，振荡后静置，观察到下层液体呈紫红色；
实验②：取少量FeSO4溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再继续滴加两滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液呈红色。
根据实验现象判断，氧化性强弱顺序为________________。
答案：Br2＞Fe3＋＞I2
二、先后规律的应用
3．向含有FeBr2、FeI2的溶液中缓缓通入一定量的氯气后，再向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，若只从反应顺序角度考虑反应情况，则下列叙述不正确的是(　　)
A．通入氯气后的溶液中一定不存在I－
B．通入氯气之后原溶液中的Fe2＋全部被氧化
C．原溶液中的Br－可能被氧化
D．若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液充分振荡，静置、分层，下层溶液呈紫红色
解析：选B。还原性：I－＞Fe2＋＞Br－，向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气后，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变为红色，说明Fe2＋部分或全部被氧化，I－一定全部被氧化生成I2，A正确；Fe2＋部分或全部被氧化，B错误；Fe2＋部分或全部被氧化，出现Fe3＋，原溶液中的Br－可能被氧化，C正确；因I－被氧化生成I2，则加入CCl4溶液充分振荡，静置、分层，下层溶液呈紫红色，D正确。
三、价态转化规律的应用
4．(2022·浙江6月选考)关于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是(　　)
A．H2SO4发生还原反应
B．Na2S2O3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．1 mol Na2S2O3发生反应，转移4 mol电子
解析：选B。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；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；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；根据其中S元素的化合价变化情况可知，1 mol Na2S2O3发生反应，要转移2 mol电子，D说法不正确。
5．对于反应NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O，生成0.5 mol N2，转移电子的物质的量为____________。
解析：此反应电子转移表示为，故生成0.5 mol N2时转移电子0.5 mol×3＝1.5 mol。
答案：1.5 mol
高考真题
1．(2024·浙江1月卷，4，3分)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应：2NO+2CO2CO2+N2，列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( )
A．生成1molCO2转移电子的数目为2NA B．催化剂降低与反应的活化能
C．是氧化剂，是还原剂 D．N2既是氧化产物又是还原产物
答案：D
解析：NO中N的化合价为+2价，降低为0价的N2，1个NO得2个电子，作氧化剂，发生还原反应，CO中C为+2价，化合价升高为+4价的CO2，失去2个电子，作还原剂发生氧化反应。A项，1molCO2转移2NA的电子，A正确；B项，催化剂通过降低活化能，提高反应速率，B正确；C项，NO是氧化剂，CO是还原剂，C正确；D项，N2为还原产物，CO2为氧化产物，D错误；故选D。
2．(2024·浙江6月卷，6，3分)利用CH3OH可将废水中的NO3-转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为：H++CH3OH+NO3-→X+CO2+H2O (未配平)。下列说法正确的是( )
A．X表示NO2
B．可用O3替换CH3OH
C．氧化剂与还原剂物质的量之比为6：5
D．若生成标准状况下的CO2气体，则反应转移的电子数为2 NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【解析】A项，由题中信息可知，利用CH3OH可将废水中的NO3-转化为对环境无害的物质X后排放，则X表示N2，NO2仍然是大气污染物，A不正确；B项，CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价，CH3OH是该反应的还原剂，O3有强氧化性，通常不能用作还原剂，故不可用O3替换CH3OH，B不正确；C项，该反应中，还原剂CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价，升高了6个价位，氧化剂NO3-中N元素的化合价由+5价降低到0价，降低了5个价位，由电子转移守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为6：5，C正确；D项，CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价，升高了6个价位，若生成标准状况下的CO2气体11.2L，即生成0.5mol CO2，反应转移的电子数为0.5×6=3NA，D不正确；故选C。
3．(2023·全国卷乙)下列应用中涉及到氧化还原反应的是(　　)
A．使用明矾对水进行净化 B．雪天道路上撒盐融雪
C．暖贴中的铁粉遇空气放热 D．荧光指示牌被照发光
解析：选C。明矾水解产生的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物，从而达到净水的目的，与氧化还原反应无关，A错误；撒盐可降低雪的熔点，使雪融化，未发生化学变化，与氧化还原反应无关，B错误；使用暖贴时，铁粉与空气中的O2发生氧化还原反应，C正确；荧光指示牌被照发光没有元素化合价的变化，与氧化还原反应无关，D错误。
4．(2022·辽宁高考)镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是(　　)
A．褪色原因为I2被Fe还原 B．液体分层后，上层呈紫红色
C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D．溶液恢复棕色的原因为I－被氧化
解析：选D。Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A项错误；液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误；若镀层金属活动性大于Fe，则Fe不易生锈，若Fe活动性大于镀层金属，则Fe更易生锈，由于活动性：Zn>Fe>Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I－氧化，D项正确。
5．(2022·湖南高考)科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO转化为N2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NO发生氧化反应 B．a和b中转移的e－数目相等
C．过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)＝1∶4
D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O
解析：选D。根据图中转化关系可知，过程Ⅰ的反应方程式为NO＋2H＋＋e－===NO↑＋H2O，过程Ⅱ的反应方程式为NO＋NH＋2H＋＋3e－===H2O＋N2H4，过程Ⅲ的反应方程式为N2H4===N2↑＋4H＋＋4e－。过程Ⅰ中NO得电子转化为NO，发生还原反应，A错误；由过程Ⅰ、Ⅱ的方程式可知，a中转移1个e－，b中转移3个e－，Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)＝1∶1，故B、C错误；将3个方程式相加，得到过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O，故D正确。
6．(2023·湖南高考)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：
下列说法正确的是(　　)
A．S2O和SO的空间结构都是正四面体形
B．反应Ⅰ和Ⅱ中，元素As和S都被氧化
C．反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的：Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7
解析：选D。SO中4个硫氧键相同，其空间结构为正四面体形，S2O的空间结构为四面体形，不是正四面体形，A项错误；由题图转化可知，反应Ⅰ中只有S元素被氧化，反应Ⅱ中As、S元素均被氧化，B项错误；根据反应物和产物及氧化还原反应规律可知，反应Ⅰ为2As2S3＋6O2＋3H2O2As2O3＋3H2S2O3，反应Ⅱ为As2S3＋7O2＋6H2O2H3AsO4＋3H2SO4，则参加反应的：Ⅰ>Ⅱ，C项错误；根据反应Ⅰ、Ⅱ可知，1 mol As2S3发生反应时，两反应转移的电子分别为12 mol和28 mol，个数之比为3∶7，D项正确。
巩固练习
一、选择题(每题5分，共10题，共50分)
1．(2023·广东汕头三模)研究CO2的综合利用对构建低碳环保社会有重要意义。下列有关CO2的应用中涉及氧化还原反应的是(　　)
A．利用CO2生产纯碱 B．利用CO2制甲酸 C．利用干冰灭火 D．利用CO2制碳酸饮料
解析：选B。利用CO2生产纯碱不涉及氧化还原反应，A项错误；利用CO2制甲酸的过程中二氧化碳生成了甲酸，化合价发生改变，B项正确；干冰灭火的原因有两点，首先干冰升华吸热将温度降低至可燃物着火点以下，其次二氧化碳不支持燃烧，不涉及氧化还原反应，C项错误；利用CO2制碳酸饮料是利用二氧化碳与水反应生成碳酸：CO2＋H2O===H2CO3，不涉及氧化还原反应，D项错误。
2．(2023·山东聊城二模)古代典籍富载化学知识，下述之物见其还原性者为(　　)
A．石胆(CuSO4·5H2O)：“石胆能化铁为铜。”
B．强水(HNO3)：“性最烈，能蚀五金，……”
C．矾(FeSO4·7H2O)：“盖此矾色绿味酸，烧之则赤。”
D．金箔(Au)：“凡金箔，每金七厘造方寸金一千片，……”
解析：选C。石胆能化铁为铜，铜元素化合价降低，表现为氧化性，A错误；HNO3只有氧化性，B错误；硫酸亚铁氧化为氧化铁，铁元素化合价升高，体现还原性，C正确；凡金箔，每金七厘造方寸金一千片，体现金的延展性，D错误。
3．吸入人体内的氧有大约2%转化为氧化性极强的“活性氧”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”。服用含硒(Se)元素的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，由此推断Na2SeO3在人体中的作用是(　　)
A．作氧化剂 B．作还原剂 C．既作氧化剂又作还原剂 D．既不作氧化剂又不作还原剂
解析：选B。“活性氧”氧化性极强，服用含硒(Se)元素的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，表明Na2SeO3能将“活性氧”还原，“活性氧”为氧化剂，Na2SeO3为还原剂。
4．(2023·浙江名校一模联考)NaH2PO2为正盐，关于化学反应NaH2PO2＋4AgNO3＋2H2O===4Ag＋H3PO4＋NaNO3＋3HNO3，下列说法不正确的是(　　)
A．氧化产物是H3PO4
B．该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1
C．此条件下氧化性：Ag＋>H3PO4
D．该反应的离子方程式为PO＋4Ag＋＋2H2O===4Ag＋H3PO4＋H＋
解析：选D。NaH2PO2为正盐即可电离生成Na＋和H2PO，银元素由＋1价降到0价，磷元素由＋1价升高到＋5价，磷元素化合价升高，即H3PO4属于氧化产物，A正确；NaH2PO2为还原剂，AgNO3为氧化剂，由得失电子守恒知氧化剂和还原剂物质的量之比为4∶1，B正确；氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，即氧化性Ag＋>H3PO4，C正确；离子方程式为H2PO＋4Ag＋＋2H2O===4Ag＋H3PO4＋3H＋，D错误。
5．工业上以铜阳极泥(主要成分是Cu2Te)为原料提取碲(第五周期第ⅥA族)，涉及反应：
①Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O
②TeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Te
以下说法正确的是(　　)
A．Cu2Te中Cu元素的化合价是＋2价 B．氧化性强弱顺序为：O2>SO2>TeO2
C．反应②中氧化剂是SO2，氧化产物是H2SO4 D．每制备1 mol Te理论上共转移12 mol电子
解析：选D。碲为第五周期第ⅥA族，最低负化合价为－2价，根据化合价的正、负化合价代数和为0，Cu2Te中Cu元素的化合价是＋1价，A错误；已知反应：Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O，氧化剂的氧化性强于氧化产物，所以氧化性：O2>TeO2，在反应TeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Te中，TeO2为氧化剂，SO2为还原剂，所以氧化性TeO2>SO2，所以氧化性：O2>TeO2>SO2，B错误；根据化合价的升降，SO2→H2SO4，硫元素的化合价升高，被氧化，SO2为还原剂，H2SO4为氧化产物，C错误；制备1 mol Te，反应①消耗2 mol O2，转移8 mol e－，反应②1 mol TeO2→1 mol Te，转移4 mol e－，共转移12 mol e－，D正确。
6．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如下图所示。有关说法不正确的是(　　)
A．线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况
B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 mol·L－1
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：选B。
溶液体积未知，无法计算浓度，B项不正确。
7．氧化还原电池的标准电极电势(φθ)可用来比较相应氧化剂的氧化性强弱，相关数据(酸性条件)如下。
氧化还原电池 (氧化剂/还原剂) 电极反应式 φθ/V
Fe3＋/Fe2＋ Fe3＋＋e－ Fe2＋ 0.77
I2/I－ I2＋2e－ 2I－ 0.54
Cr2O/Cr3＋ Cr2O＋6e－＋14H＋ 2Cr3＋＋7H2O 1.36
Br2/Br－ Br2＋2e－ 2Br－ 1.07
Co3＋/Co2＋ Co3＋＋e－ Co2＋ 1.84
下列分析错误的是(　　)
A．氧化性：Cr2O>Br2>Fe3＋
B．向K2Cr2O7溶液中滴加CoCl2溶液，反应的离子方程式为Cr2O＋6Co2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Co3＋＋7H2O
C．向淀粉 KI溶液中滴加CoCl3溶液，溶液变蓝色
D．向含有KSCN的FeBr2溶液中滴加少量氯水，溶液变红色
解析：选B。标准电极电势越大，对应氧化剂的氧化性越强，氧化性：Cr2O>Br2>Fe3＋，A正确；Cr2O的氧化性低于Co3＋，所以不能通过Cr2O氧化Co2＋得到Co3＋，所以不会发生反应，B错误；Co3＋的氧化性高于I2，向淀粉 KI溶液中滴加CoCl3溶液，得到I2，溶液变蓝色，C正确；氧化性大小为Cl2>Br2>Fe3＋，所以氯水先氧化Fe2＋，溶液变红，D正确。
8．(2023·北京师大实验中学模拟)某同学进行如下兴趣实验：
反应原理：①IO＋3HSO===I－＋3SO＋3H＋②IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O③Hg2＋＋2I－===HgI2↓(橙红)
现象：立即产生橙红色沉淀，几秒钟后溶液颜色变为蓝色
下列说法不正确的是(　　)
A．反应①中IO表现氧化性 B．反应后混合液的pH减小
C．该实验条件下，反应速率：③>②
D．若用Na2SO3溶液代替NaHSO3溶液进行上述实验，现象相同
解析：选D。反应①中IO中I元素为＋5价，生成物I－中I元素为－1价，IO为氧化剂，表现氧化性，A项正确；反应①生成的I－和H＋的物质的量之比为1∶3，而反应②消耗的I－和H＋的物质的量之比为5∶6，且反应③也消耗I－，所以总的来说H＋生成的数量大于消耗的数量，H＋数量增多，pH减小，B项正确；先产生橙红色沉淀后溶液颜色变蓝，说明反应速率③＞②，C项正确；若用Na2SO3溶液代替NaHSO3溶液，则没有生成反应②所需的H＋，反应②难以发生，现象应该不同，D项错误。
9．(2023·湖南邵阳三模)水合肼(N2H4·H2O)是一种重要的化工原料，其沸点约为118 ℃，具有强还原性，实验室将NaClO稀溶液缓慢滴加到CO(NH2)2和NaOH的混合溶液中制备水合肼，其流程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．“制备NaClO”过程中每消耗标准状况下2.24 L Cl2，转移0.2 mol电子
B．“氧化”步骤中发生反应的离子方程式为ClO－＋CO(NH2)2＋H2O===Cl－＋CO2↑＋N2H4·H2O
C．“氧化”步骤中药品的滴加顺序不能颠倒
D．“蒸馏”操作需要用到的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、球形冷凝管、锥形瓶、酒精灯、尾接管
解析：选C。“制备NaClO”发生反应Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O，为歧化反应，氯元素由0价既升至＋1价，也降至－1价，标准状况下2.24 L氯气的物质的量为0.1 mol，其中有0.1 mol氯原子被氧化成＋1价，0.1 mol氯原子被还原成－1价，转移电子0.1 mol，A错误；依题意溶液呈碱性，“氧化”步骤中发生反应的离子方程式为：ClO－＋CO(NH2)2＋2OH－===Cl－＋CO＋N2H4·H2O，B错误；若改将CO(NH2)2和NaOH的混合溶液滴入NaClO溶液中，生成的水合肼由于具有强还原性，会和具有强氧化性的NaClO发生反应，故不能颠倒，C正确；蒸馏所需的冷凝装置为直形冷凝管，D错误。
10．(2023·山东济宁二模)用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：选C。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，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，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元素化合价由－1价上升到0价，又由－1价下降到－2价，H2S2既是氧化剂也是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，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，D正确。
二、非选择题(共2题，共25分)
11．(9分)HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物，试回答下列问题：
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2＋，若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________(填字母)。(2分)
A．亚硝酸盐被还原 B．维生素C是还原剂 C．维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋ D．亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式：_____________________________________________________。(3分)
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4，若要将反应所得的酸性溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是______(填字母)。(2分)
a．Cl2 b．Fe c．H2O2 d．HNO3
(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能的绿色水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)，K2FeO4的氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强。制备过程发生的主要反应：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。
该反应中的氧化剂是________，还原剂是________________。(2分)
解析： (1)服用维生素C可以解毒，说明在维生素C作用下Fe3＋又转化为Fe2＋，Fe元素化合价降低，被还原，则维生素C具有还原性，而亚硝酸盐会导致Fe2＋转化为Fe3＋，说明亚硝酸盐具有氧化性，在反应中亚硝酸盐为氧化剂，维生素C是还原剂。(3)Cl2、HNO3都能氧化亚铁离子，但能引入新的杂质；铁不能氧化亚铁离子；双氧水的还原产物是水，不引入杂质，所以最佳试剂是双氧水。(4)该反应中Fe元素化合价由＋2价变为＋6价、O元素化合价由－1价变为0价、－2价。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Na2O2是氧化剂，Na2O2、FeSO4是还原剂。
答案：(1)D　(2)NO＋Cl2＋H2O===NO＋2H＋＋2Cl－　(3)c　(4)Na2O2　Na2O2、FeSO4
12．(16分)KI是中学化学常用的还原剂，某小组设计实验探究I－的性质。回答下列问题：
实验(一)：探究影响氧化剂与KI反应的因素。
FeCl3、CuCl2、AgNO3溶液分别与KI反应，实验及现象如表所示：
实验操作 试剂及现象
①X为AgNO3溶液，产生黄色沉淀，溶液不变蓝
②X为CuCl2溶液，过滤，得到蓝色溶液和白色沉淀
③X为FeCl3溶液，溶液变蓝，没有沉淀产生；再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生沉淀，过滤，沉淀为蓝色
已知：CuI为难溶于水的白色固体。常温下，Ksp(AgI)＝8.5×10－17 ，Ksp(CuI)＝1.2×10－12。
(1)实验②中的氧化产物为____________(填化学式)。(2分)
(2)实验③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________。(2分)
(3)已知：Ag＋的氧化性比Fe3＋的强，但氧化剂的氧化性强弱除受本身性质影响外，还与温度、浓度、溶液的酸碱度等外界条件有关。分析实验①③，试解释实验①中溶液没有变蓝的主要原因可能是_____________________________________________________________。(2分)
实验(二)：探究氯气与KI反应的产物。
资料显示：I2和I－在溶液中会发生反应I2＋I－ I，部分离子颜色如表所示。
离子 I ICl ICl IO
颜色 棕黄色，遇淀粉变蓝 红色 黄色 无色
(4)A中发生反应的化学方程式为_______________________________________________。(3分)
(5)反应一段时间后，B中溶液颜色变为浅棕色，为了探究B溶液中的含碘物质，设计如下实验：
实验操作 实验现象
Ⅰ.取反应后B中的溶液10 mL，分成两等份，第一份滴入1滴碘水；第二份滴入1滴淀粉溶液 第一份溶液变蓝色；第二份溶液颜色没有变化
Ⅱ.将I2溶于KI溶液中配制得碘总浓度为0.1 mol·L－1的溶液，取该溶液2 mL，向其中滴加1滴淀粉溶液，再通入少量氯气 加淀粉后溶液变蓝，通氯气后蓝色褪去，溶液显浅棕色
Ⅲ.向Ⅱ反应后的溶液中继续通入氯气 溶液几乎变为无色
①操作Ⅰ的目的是排除________________(填离子符号)的干扰。(2分)
②写出ICl在水溶液中与Cl2反应生成IO的离子方程式：
________________________________________________________________________。(3分)
③由以上实验可推断B中溶液颜色变成浅棕色的原因可能是生成了____________(填离子符号)，这两种离子混合后溶液呈浅棕色。(2分)
解析：(1)根据已知信息，说明生成了I2和CuI沉淀，所以氧化产物为I2。
(2)根据实验现象知生成了I2，反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1。
(3)Ag＋和I－优先反应生成AgI，降低了Ag＋浓度，导致Ag＋的氧化性减弱，无法与I－反应生成I2，溶液不变蓝。
(4)浓盐酸与高锰酸钾反应制备氯气的化学方程式：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
(5)①第一份滴入1滴碘水，碘单质与淀粉作用显示蓝色，证明反应后的B溶液中有淀粉；I显棕黄色且遇淀粉变蓝，第二份滴入淀粉溶液，溶液颜色没有变化，说明溶液的浅棕色不是I造成的，B溶液中无I。②ICl中的碘为＋1价，反应后生成IO，碘的价态升高4价，氯气具有氧化性，反应后生成Cl－，氯的价态降低2价，由电子守恒得ICl＋2Cl2―→IO＋6Cl－，由电荷守恒得ICl＋2Cl2―→IO＋6Cl－＋6H＋，最后由元素守恒得离子方程式为：ICl＋2Cl2＋3H2O===IO＋6Cl－＋6H＋。③向Ⅱ所得溶液中继续通入氯气，溶液几乎变为无色，碘元素被氧化成IO(无色)，B中溶液颜色变成浅棕色的原因是I－先被氯气氧化成I2，Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，I2又被氯气氧化成ICl(红色)和ICl(黄色)，两者的混合溶液呈浅棕色。
答案：(1)I2　(2)1∶1(3)Ag＋和I－优先反应生成AgI，降低了Ag＋浓度，导致Ag＋的氧化性减弱
(4)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
(5)①I　②ICl＋2Cl2＋3H2O===IO＋6Cl－＋6H＋　③ICl、ICl
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第4讲　氧化还原反应的基本概念和规律
【备考目标】　1.熟悉常见元素的化合价，能根据化合价正确书写化学式(分子式)，或根据化学式判断元素的化合价。2.了解氧化还原反应的本质，了解常见的氧化还原反应。3.掌握氧化性、还原性强弱的比较及价态规律的应用。
考点1　氧化还原反应及其相关概念
1．氧化还原反应的本质和特征
2．氧化还原反应的相关概念及概念间的关系
(1)氧化性是指 的性质(或能力)；还原性是指 的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的 程度，与得、失电子数目的 无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序可知，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na的还原性比Al强。
【示例】 对于反应C＋2H2SO4(浓) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O
(1)氧化剂是 ，发生 反应，被还原，生成 产物SO2。
(2)还原剂是 ，发生 反应，被氧化，生成 产物CO2。
(3)C和浓硫酸在反应中分别表现 性和 性。
(4)反应生成1 mol CO2，浓硫酸得 mol电子，C失去 mol电子，反应转移 mol电子。
3．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
基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
【重点熟记】　陌生物质中元素的化合价
4．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
①基本步骤
②巧记口诀：先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。
【示例】 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
①基本步骤
②巧记口诀：先确定变价元素，再计算价态变化；桥上标明电子数，箭头还原到氧化。
【示例】 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：
5．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)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。
6．氧化还原反应与四种基本反应类型
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氧化还原反应中的反应物不是氧化剂就是还原剂( )
(2)在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂( )
(3)Na2O2与水的反应中，水是还原剂( )
(4)某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原( )
(5)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应( )
(6)含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性( )
(7)同一种氧化剂，其氧化能力可能受到浓度、温度或溶液酸碱性的影响( )
题组练习
一、认识生产、生活中的常见变化是否是氧化还原反应
1．(2024·九省新高考适应性考试)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
2．(2023·山东济宁三模)中华古诗文华丽优美且富含哲理，下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　　)
A．落红不是无情物，化作春泥更护花 B．白日登山望烽火，黄昏饮马傍交河
C．欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山 D．蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明
二、氧化还原反应概念的综合考查
3．(2023·江苏南京二模)火法炼铜主要发生的反应为Cu2S＋O22Cu＋SO2，下列说法正确的是(　　)
A．Cu2S中铜的化合价为＋2 B．该反应为复分解反应
C．SO2是酸性氧化物 D．反应中氧化剂仅为O2
4．(2023·浙江温州二模)已知反应：11P4＋60CuSO4＋96H2O===20Cu3P＋60H2SO4＋24H3PO4。下列说法正确的是(　　)
A．CuSO4是氧化剂，生成Cu3P过程中被氧化
B.Cu3P既是氧化产物又是还原产物
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为60∶11
D．反应中160 g CuSO4参加反应，共转移2 mol 电子
三、双线桥、单线桥表示方法
5．(1)湿法制备K2FeO4的反应离子方程式为：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，用“双线桥”标出电子转移的方向与数目
________________________________________________________________________。
(2)已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，用“单线桥”标出电子转移的方向和数目：
________________________________________________________________________。
考点2　氧化还原反应的强弱规律与价态规律
1．强弱规律——判断物质氧化性、还原性强弱的常用方法
根据化学方程式判断 ①氧化性：氧化剂 氧化产物；②还原性：还原剂 还原产物
依据“三表、一律”判断 根据元素周期表、周期律 a：金属单质的还原性 ； b：非金属单质的氧化性 ；c：对应阳离子的氧化性 ； d：对应阴离子的还原性 。
根据金属活动性顺序
根据非金属活动性顺序
依据产物中元素价态的高低判断 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：由2Fe＋3Cl22FeCl3和Fe＋SFeS可知，氧化性：
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：由Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋和3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe可知，还原性：
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
酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如氧化性：KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)
实验室中制备Cl2，使用MnO2作氧化剂时，需要在加热条件下与浓盐酸反应进行制备；如果使用KMnO4作氧化剂，常温下即可制备，据此判断氧化性：KMnO4 MnO2
根据电化学原理判断 在电解池中，惰性材料作电极时，阳极先失电子的物质还原性强；阴极先得电子的物质氧化性强
常见物质氧化性、还原性顺序 ①氧化性：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>S；②还原性：Cl－【示例】 1.已知下列反应：Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O(Ⅰ)；5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3(Ⅱ)。
据此判断CoCl2、I2、HCl还原性强弱为 ；Co2O3、Cl2、HIO3的氧化性强弱为： 。
2．(1)如何设计实验证明氧化性Cl2>Fe3＋？并写出有关离子方程式。
________________________________________________________________________。
(2)如何设计实验证明还原性I－>Fe2＋？并写出有关离子方程式。
________________________________________________________________________。
2．先后规律——判断反应顺序，遵循“强者优先”原则
(1)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。
(2)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＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后再与Cu2＋反应，最后再与H＋反应。
3．价态转化规律
(1)归中反应规律
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”。如图：
不会出现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”，即“两边分”，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：
(3)转化规律的应用
①判断同种元素不同价态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。
题组练习
一、强弱规律的应用
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．某校同学为探究Br2、I2和Fe3＋的氧化性强弱，进行了如下实验：
实验①：取少量KI溶液于试管中，先加入FeCl3溶液，振荡，再加入CCl4，振荡后静置，观察到下层液体呈紫红色；
实验②：取少量FeSO4溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再继续滴加两滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液呈红色。
根据实验现象判断，氧化性强弱顺序为________________。
二、先后规律的应用
3．向含有FeBr2、FeI2的溶液中缓缓通入一定量的氯气后，再向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，若只从反应顺序角度考虑反应情况，则下列叙述不正确的是(　　)
A．通入氯气后的溶液中一定不存在I－ B．通入氯气之后原溶液中的Fe2＋全部被氧化
C．原溶液中的Br－可能被氧化
D．若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液充分振荡，静置、分层，下层溶液呈紫红色
三、价态转化规律的应用
4．(2022·浙江6月选考)关于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是(　　)
A．H2SO4发生还原反应 B．Na2S2O3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．1 mol Na2S2O3发生反应，转移4 mol电子
5．对于反应NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O，生成0.5 mol N2，转移电子的物质的量为____________。
高考真题
1．(2024·浙江1月卷，4，3分)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应：2NO+2CO2CO2+N2，列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( )
A．生成1molCO2转移电子的数目为2NA B．催化剂降低与反应的活化能
C．是氧化剂，是还原剂 D．N2既是氧化产物又是还原产物
2．(2024·浙江6月卷，6，3分)利用CH3OH可将废水中的NO3-转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为：H++CH3OH+NO3-→X+CO2+H2O (未配平)。下列说法正确的是( )
A．X表示NO2
B．可用O3替换CH3OH
C．氧化剂与还原剂物质的量之比为6：5
D．若生成标准状况下的CO2气体，则反应转移的电子数为2 NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
3．(2023·全国卷乙)下列应用中涉及到氧化还原反应的是(　　)
A．使用明矾对水进行净化 B．雪天道路上撒盐融雪
C．暖贴中的铁粉遇空气放热 D．荧光指示牌被照发光
4．(2022·辽宁高考)镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是(　　)
A．褪色原因为I2被Fe还原 B．液体分层后，上层呈紫红色
C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D．溶液恢复棕色的原因为I－被氧化
5．(2022·湖南高考)科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO转化为N2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NO发生氧化反应 B．a和b中转移的e－数目相等
C．过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)＝1∶4
D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O
6．(2023·湖南高考)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：
下列说法正确的是(　　)
A．S2O和SO的空间结构都是正四面体形
B．反应Ⅰ和Ⅱ中，元素As和S都被氧化
C．反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的：Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7
巩固练习
一、选择题(每题5分，共10题，共50分)
1．(2023·广东汕头三模)研究CO2的综合利用对构建低碳环保社会有重要意义。下列有关CO2的应用中涉及氧化还原反应的是(　　)
A．利用CO2生产纯碱 B．利用CO2制甲酸 C．利用干冰灭火 D．利用CO2制碳酸饮料
2．(2023·山东聊城二模)古代典籍富载化学知识，下述之物见其还原性者为(　　)
A．石胆(CuSO4·5H2O)：“石胆能化铁为铜。” B．强水(HNO3)：“性最烈，能蚀五金，……”
C．矾(FeSO4·7H2O)：“盖此矾色绿味酸，烧之则赤。”
D．金箔(Au)：“凡金箔，每金七厘造方寸金一千片，……”
3．吸入人体内的氧有大约2%转化为氧化性极强的“活性氧”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”。服用含硒(Se)元素的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，由此推断Na2SeO3在人体中的作用是(　　)
A．作氧化剂 B．作还原剂 C．既作氧化剂又作还原剂 D．既不作氧化剂又不作还原剂
4．(2023·浙江名校一模联考)NaH2PO2为正盐，关于化学反应NaH2PO2＋4AgNO3＋2H2O===4Ag＋H3PO4＋NaNO3＋3HNO3，下列说法不正确的是(　　)
A．氧化产物是H3PO4 B．该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1
C．此条件下氧化性：Ag＋>H3PO4 D．该反应的离子方程式为PO＋4Ag＋＋2H2O===4Ag＋H3PO4＋H＋
5．工业上以铜阳极泥(主要成分是Cu2Te)为原料提取碲(第五周期第ⅥA族)，涉及反应：
①Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O ②TeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Te
以下说法正确的是(　　)
A．Cu2Te中Cu元素的化合价是＋2价 B．氧化性强弱顺序为：O2>SO2>TeO2
C．反应②中氧化剂是SO2，氧化产物是H2SO4 D．每制备1 mol Te理论上共转移12 mol电子
6．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如下图所示。有关说法不正确的是(　　)
A．线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况
B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 mol·L－1
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
7．氧化还原电池的标准电极电势(φθ)可用来比较相应氧化剂的氧化性强弱，相关数据(酸性条件)如下。
氧化还原电池 (氧化剂/还原剂) 电极反应式 φθ/V
Fe3＋/Fe2＋ Fe3＋＋e－ Fe2＋ 0.77
I2/I－ I2＋2e－ 2I－ 0.54
Cr2O/Cr3＋ Cr2O＋6e－＋14H＋ 2Cr3＋＋7H2O 1.36
Br2/Br－ Br2＋2e－ 2Br－ 1.07
Co3＋/Co2＋ Co3＋＋e－ Co2＋ 1.84
下列分析错误的是(　　)
A．氧化性：Cr2O>Br2>Fe3＋
B．向K2Cr2O7溶液中滴加CoCl2溶液，反应的离子方程式为Cr2O＋6Co2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Co3＋＋7H2O
C．向淀粉 KI溶液中滴加CoCl3溶液，溶液变蓝色
D．向含有KSCN的FeBr2溶液中滴加少量氯水，溶液变红色
8．(2023·北京师大实验中学模拟)某同学进行如下兴趣实验：
反应原理：①IO＋3HSO===I－＋3SO＋3H＋②IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O③Hg2＋＋2I－===HgI2↓(橙红)
现象：立即产生橙红色沉淀，几秒钟后溶液颜色变为蓝色
下列说法不正确的是(　　)
A．反应①中IO表现氧化性 B．反应后混合液的pH减小
C．该实验条件下，反应速率：③>②
D．若用Na2SO3溶液代替NaHSO3溶液进行上述实验，现象相同
9．(2023·湖南邵阳三模)水合肼(N2H4·H2O)是一种重要的化工原料，其沸点约为118 ℃，具有强还原性，实验室将NaClO稀溶液缓慢滴加到CO(NH2)2和NaOH的混合溶液中制备水合肼，其流程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．“制备NaClO”过程中每消耗标准状况下2.24 L Cl2，转移0.2 mol电子
B．“氧化”步骤中发生反应的离子方程式为ClO－＋CO(NH2)2＋H2O===Cl－＋CO2↑＋N2H4·H2O
C．“氧化”步骤中药品的滴加顺序不能颠倒
D．“蒸馏”操作需要用到的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、球形冷凝管、锥形瓶、酒精灯、尾接管
10．(2023·山东济宁二模)用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
二、非选择题(共2题，共25分)
11．(9分)HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物，试回答下列问题：
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2＋，若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________(填字母)。(2分)
A．亚硝酸盐被还原 B．维生素C是还原剂 C．维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋ D．亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式：_____________________________________________________。(3分)
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4，若要将反应所得的酸性溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是______(填字母)。(2分)
a．Cl2 b．Fe c．H2O2 d．HNO3
(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能的绿色水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)，K2FeO4的氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强。制备过程发生的主要反应：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。
该反应中的氧化剂是________，还原剂是________________。(2分)
12．(16分)KI是中学化学常用的还原剂，某小组设计实验探究I－的性质。回答下列问题：
实验(一)：探究影响氧化剂与KI反应的因素。
FeCl3、CuCl2、AgNO3溶液分别与KI反应，实验及现象如表所示：
实验操作 试剂及现象
①X为AgNO3溶液，产生黄色沉淀，溶液不变蓝
②X为CuCl2溶液，过滤，得到蓝色溶液和白色沉淀
③X为FeCl3溶液，溶液变蓝，没有沉淀产生；再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生沉淀，过滤，沉淀为蓝色
已知：CuI为难溶于水的白色固体。常温下，Ksp(AgI)＝8.5×10－17 ，Ksp(CuI)＝1.2×10－12。
(1)实验②中的氧化产物为____________(填化学式)。(2分)
(2)实验③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________。(2分)
(3)已知：Ag＋的氧化性比Fe3＋的强，但氧化剂的氧化性强弱除受本身性质影响外，还与温度、浓度、溶液的酸碱度等外界条件有关。分析实验①③，试解释实验①中溶液没有变蓝的主要原因可能是_____________________________________________________________。(2分)
实验(二)：探究氯气与KI反应的产物。
离子 I ICl ICl IO
颜色 棕黄色，遇淀粉变蓝 红色 黄色 无色
资料显示：I2和I－在溶液中会发生反应I2＋I－ I，部分离子颜色如表所示。
(4)A中发生反应的化学方程式为______________________________。(3分)
(5)反应一段时间后，B中溶液颜色变为浅棕色，为了探究B溶液中的含碘物质，设计如下实验：
实验操作 实验现象
Ⅰ.取反应后B中的溶液10 mL，分成两等份，第一份滴入1滴碘水；第二份滴入1滴淀粉溶液 第一份溶液变蓝色；第二份溶液颜色没有变化
Ⅱ.将I2溶于KI溶液中配制得碘总浓度为0.1 mol·L－1的溶液，取该溶液2 mL，向其中滴加1滴淀粉溶液，再通入少量氯气 加淀粉后溶液变蓝，通氯气后蓝色褪去，溶液显浅棕色
Ⅲ.向Ⅱ反应后的溶液中继续通入氯气 溶液几乎变为无色
①操作Ⅰ的目的是排除________________(填离子符号)的干扰。(2分)
②写出ICl在水溶液中与Cl2反应生成IO的离子方程式：
________________________________________________________________________。(3分)
③由以上实验可推断B中溶液颜色变成浅棕色的原因可能是生成了____________(填离子符号)，这两种离子混合后溶液呈浅棕色。(2分)
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