第04讲 氧化还原反应的基本概念和规律(课件)(共99张PPT)-2025年高考化学一轮复习讲练测(新教材新高考)

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第04讲 氧化还原反应的基本概念和规律(课件)(共99张PPT)-2025年高考化学一轮复习讲练测(新教材新高考)

资源简介

(共99张PPT)
第04讲
氧化还原反应的基本概念和规律
目录
CONTENTS
01
考情透视
02
知识导图
03
考点突破
04
真题练习
考点要求 考题统计
氧化还 原反应 的概念 2024·浙江1月卷第6题,2分
2023·浙江1月卷第6题,2分
2023·天津卷第6题,3分
2023·全国乙卷第7题,6分
2022·北京卷第6题,3分
2022·湖南卷第9题,3分
2022·浙江1月卷第10题,2分
2022·浙江6月卷第10题,2分
2021·浙江6月卷第8题,2分
2021·湖南卷第8题,3分
考点要求 考题统计 考点要求 考题统计
氧化性、 还原性强 弱的比较 2023·福建卷第5题,3分 2022·江苏卷第11题,3分 2022·山东卷第1题,2分 2022·全国乙卷第10题,6分 2022·山东卷第8题,2分 2021·浙江6月卷16题,2分 氧化还 原反应 的规律 2023·辽宁卷第12题,3分
·北京卷第12题,3分
·浙江6月卷第6题,2分
·重庆卷第4题,3分
·湖南卷第9题,3分
2022·辽宁卷第6题,3分
2021·天津卷第4题,3分
考情分析
1.分析近三年高考试题,本讲内容在高考命题中有以下规律:
(1)从考查题型上看,高考命题以选择题和非选择题呈现。
(2)从考查内容和命题思路上看,主要有以下两个方面:
①以STSE或元素化合物为载体,考查氧化还原反应的概念理解、定量计算。
②以综合实验或化工流程为载体,考查氧化还原反应的配平及计算等。
2.根据高考命题的特点和规律,复习时要注意以下几个方面:
(1)强化氧化还原反应概念的理解,根据化合价进行概念的定性判断,根据电子转移进行概念的定量分析;
(2)强化氧化还原反应规律的运用,特别是得失电子守恒规律在氧化还原反应配平及计算中的应用。
氧化还原反应的基本概念和规律
氧化还原反应的基本概念及其表示方法
氧化性、还原性强弱的比较
氧化还原反应的基本规律及应用
表示方法
基本概念
电子守恒规律
先后规律
价态规律
强弱规律
依据反应条件及反应的剧烈程度
依据强弱规律判断
依据“三表”判断
依据被氧化还原的程度判断
依据“两池”判断
考向1 考查氧化还原反应的判断
考向2 考查氧化还原反应基本概念
考点一
氧化还原反应的相关概念及其表示方法
考点二
氧化性、还原性强弱的比较
考向3 考查氧化还原反应中电子转移的表示方法
考向1 考查氧化性、还原性强弱比较
考向2 考查判断氧化还原反应是否发生
考点三
氧化还原反应的基本规律及应用
考向1 氧化还原价态规律及其应用
考向2 氧化还原先后规律及应用
考点一
物质的量 阿伏加德罗常数
考向1 考查有关“物质的量”概念理解与辨析
考向2 物质的量、质量、微粒数之间的关系
本质
知识点1 氧化还原反应的相关概念及其表示方法
1.氧化还原反应的本质和特征
2.基于双线桥理解氧化还原反应概念之间的关系
化合价升高失去电子,发生氧化反应
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
化合价降低得到电子,发生还原反应




电子的转移
反应过程中元素的化合价发生变化
特征
Na2S2O3
MO2+
C2O42-
CuH
FeO4n-
K2FeO4
Li2NH、LiNH2、AlN
HCN
Si3N4
CuFeS2
(1)基本方法: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。
特别提醒
分析电子转移数目的关键标出元素化合价
(2)明确一些特殊物质中元素的化合价
+(8-n)
+2
+2
-2
+6
-3
-3
-3
-3
+2
+2
+1
-1
+5
+3
-3
+4
3.氧化还原反应的相关概念之间的关系
氧化剂
表现
氧化

得电

具有
化合价降低
导致
还原
反应
发生
还原
产物
生成
被还

化合价升高
失电

还原

表现
还原

氧化
反应
被氧

氧化
产物
具有
导致
发生
生成
物质
(反应物)
性质
相等
相等
反应
过程
产物
(氧、氧、得、降、还、还、还)
(1)双线桥法:①标____价 ②画箭头(______物指向______物) ③算数目 ④说变化

反应
生成
4.电子转移的表示方法
a.箭头指向反应前后有元素化合价变化的同种元素的原子,且需注明“得到”或“失去”
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
失去 3 ×2e-
得到 2 ×3e-
b. 箭头的方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化
c.失去电子的总数等于得到电子的总数
特别提醒
(2)单线桥法:①标____价 ②画箭头(由________原子指向________原子) ③算数目
(线桥上只标电子转移的________,不标“____”“____”字样)

失电子
得电子
总数目


4.电子转移的表示方法
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
6e-
a. 箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子
b.不标“得到”或“失去”,只标明电子转移的总数
c.线桥只出现在反应物中
特别提醒
(3)有单质参加或生成的化学反应,不一定是氧化还原反应
5.氧化还原反应与四种基本类型反应间的关系
(1)有单质参与的化合反应是氧化还原反应
(2)有单质生成的分解反应是氧化还原反应
(4)所有的置换反应都是氧化还原反应
(5)所有的复分解反应都不是氧化还原反应
如:3O2 2O3
放电
1.常见氧化剂
常见氧化剂包括某些________单质、含有____________的化合物、过氧化物等。
非金属
高价态元素
知识点2 从元素价态和物质结构的角度认识氧化剂和还原剂
还原产物
得e-
氧化剂
Cl2
浓硫酸
HNO3
KMnO4
Fe3+
Cr2O72-
Cl-
SO2
Mn2+
Fe或Fe2+
Cr3+
O2、O3在水溶液中的还原产物,其中酸性条件下是H2O,中性、碱性条件下是OH-;而当还原产物为固态时是O2-或 O22-。
特别提醒
NO或NO2


2.常见还原剂
常见还原剂包括活泼的______单质、__________离子及______________的化合物、____________离子、某些________单质及其________等。
金属
非金属阴
含低价态元素
低价金属阳
非金属
氢化物
氧化产物
失e-
还原剂
Zn
H2
CO
Fe2+
H2S
I-
Zn2+
H+
CO2
Fe3+
S
I2
3.元素化合价处于______价态的物质既有______性,又有______性
中间
氧化
还原
其中:Fe2+、SO32-主要表现______性,H2O2主要表现______性。
还原
氧化
氧化产物
氧化剂
还原剂
还原产物
+ne-
-ne-
Fe
S
H2O
Fe2+
SO32-
H2O2
Fe3+
SO42-
O2
易错提醒
(2)非金属阴离子不一定只具有还原性,如:O22-既有氧化性又有还原性。金属阳离子不一定只具有氧化性,如:Fe2+既有还原性又有氧化性。
(1)根据化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性,但不能判断氧化性或还原性的强弱。元素处于最高价态时只有氧化性,但不一定有强氧化性,如:Na+、SO42-,同理,元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。
①结构特点
电子式可表示为___________(M为碱金属)。
②强还原性
遇水强烈反应放出______,使溶液呈______性,
如:_____________________________________________________________
高温还原金属
如固态NaH在673 K时能将还原为金属钛:
_______________________________________________________________
4.重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4
(1) 金属氢化物
氢气
强碱
(2)万能还原剂——硼氢化钠(NaBH4)
硼氢化钠是一种______物,化学式为_______,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______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。
无机
还原
4.重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4
NaBH4
误区三:物质的氧化性或还原性的强弱取决于元素原子________________程度,与____________________无关。
如:在反应 中,既表现______性又表现______性。
误区一:某元素由化合态变为游离态时,该元素________被还原,也________被氧化。因为元素处于化合态时,其化合价可能为____,也可能为____。若元素由______变为0价,则其被氧化,若元素由______变为0价,则其被还原。
不一定
不一定


负价
正价
得失电子数目的多少
知识点3 氧化还原反应概念的“五个误区”
误区二:在氧化还原反应中,非金属单质________只作氧化剂,大部分非金属单质往往既具有______性又具有______性,只是以______性为主。
不一定
氧化
还原
氧化
氧化
还原
得失电子的难易
误区五:在氧化还原反应中,一种元素被氧化,________有另一种元素被还原,也可能是__________既被氧化又被还原。
如: ________氧化剂,________还原剂。
误区四:氧化还原反应中的反应物不一定都是______剂或______剂,有的反应物可能________氧化剂________还原剂。
如:中,既是氧化剂又是还原剂,氧元素一部分化合价升高,一部分化合价降低。
氧化
还原
既不是
也不是
既不是
也不是
不一定
同一元素
【例1】(2024 湖北·模拟预测)化学与生活密切相关,下列选项不涉及氧化还原反应的是( )
B
考向1 考查氧化还原反应的判断
A. O3于自来水消毒
B.小苏打用作发酵粉
C.丙烷用作火炬燃料
D.维生素C用作食品添加剂
臭氧(强氧化性),起到消毒作用
碳酸氢钠(热不稳定性),受热易分解,不涉及氧化还原
丙烷燃烧放热(氧化还原),作燃料
维生素C(还原性),用作贮存富脂类食品时的脱氧剂时,做反应的还原剂,涉及氧化还原反应
【变式训练1】山东烟台·三模)下列过程不涉及氧化还原反应的是( )
A
A.荧光指示牌被照发光 B.切开的苹果发生褐变
C.豆科植物根瘤菌固氮 D.废弃的秸秆生产酒精
【解析】 荧光指示牌被照发光,是因为光被指示牌发生了反射,该过程中没有任
何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,A符合题意; 苹果
切开一段时间后会发生褐变是因为多酚氧化酶 催化下迅速氧化,B不符合题
意; 固氮是将游离态的氮转化成化合态的氮,存在化合价的变化,属于氧化还原
反应,C不符合题意; 秸秆的主要成分是纤维素,纤维素经过发酵可产生酒精,发
酵发生的是氧化还原反应,D不符合题意;故答案选A。
【变式训练2】河北承德·三模)下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是( )
D
A.通入品红溶液中,溶液由红色变为无色
B.KI溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色变为黄色
C.稀硫酸滴入溶液中,溶液由黄色变为橙色
D.苯酚长时间放置在空气中,晶体由无色变为粉红色
【解析】通入品红溶液中,溶液由红色变为无色,说明具有漂白性,元素化合价没有发生变化,与氧化还原反应无关,A不符合题意;溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色变为黄色,说明AgCl沉淀转化为更加难溶的AgI沉淀,元素化合价没有发生变化,与氧化还原反应无关,B不符合题意;稀硫酸滴入溶液中,溶液由黄色变为橙色,说明平衡正向移动,元素化合价没有发生变化,与氧化还原反应无关,C不符合题意; 苯酚长时间放置在空气中,晶体由无色变为粉红色,这是苯酚被空气中的氧气氧化所致,元素化合价发生了变化,与氧化还原反应有关,D符合题意;
故选D。
【例2】浙江·模拟预测)氯气管道发生泄漏可用浓氨水检验:
,下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值) ( )
考向2 考查氧化还原反应基本概念
3Cl2 + 8NH3=6NH4Cl + N2
得到 3 ×2e-
失去 2 ×3e-
-3
0
0
-1
-3
(氧化剂)
(还原剂)
(碱性)
【例2】浙江·模拟预测)氯气管道发生泄漏可用浓氨水检验:
,下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值) ( )
C
A.生成时转移电子为
考向2 考查氧化还原反应基本概念
B.若产生白烟,说明此处有氯气泄漏
D.也有一定的氧化性,但氧化性比弱
C.仅表现氧化剂,仅表现还原性
n(,个数:
(氧化剂),(氧化产物),故的氧化性比弱
【变式训练1】浙江·模拟预测)用电解法处理酸性含铬废水(主要含有) 时,以铁板做阴、阳极,处理过程中发生如下反应:,最后以形式除去。下列说法中错误的是( )
B
A.是氧化剂,是氧化产物
B.电解过程中废水的不发生变化
C.电解过程中有沉淀生成
D.电路中每转移电子,最多有被还原
【解析】由反应可知得电子转化为是氧化剂,被氧化为
是氧化产物,故A正确;反应过程中消耗大量,溶液中氢离子浓度减
小,溶液增大,故B错误;反应过程中消耗大量,使得都转化为
氢氧化物沉淀,故C正确;该电解阳极反应为:;电路中每转移
电子,有 生成,根据上述反应可知,最多有被还原,
故D正确;故选:B。
【变式训练2】浙江·三模)水体中氨氮含量过高会导致水体富营养化,用次氯酸钠除去氨氮(以表示)的反应为:
下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)( )
C
A.NaClO是氧化剂,是还原剂
B.氧化产物与还原产物物质的量之比为
C.反应温度越高,氨氮的去除率也越高
D.生成,反应转移电子数为
【解析】中氯元素的化合价由价降低为-1价,NaCIO是氧化剂,中
氮元素的化合价由-3价升高为0价,是还原剂,故A正确;是氧化产物,
NaCl是还原产物,氧化产物与还原产物物质的量之比为1:3,故B正确; 反应温度
过高,NaClO会分解,氨氮的去除率降低,故C错误;生成,反应转移电
子数为,故D正确;故选C。
A.
B.
C.
D.
【例3】下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是( )
D
考向3 考查氧化还原反应中电子转移的表示方法
失去e-
得到e-
失去e-×5
得到5e-×1
2e-
【变式训练1】(23-24高三上·新疆·期中)下列用单、双线桥表示电子转移的方向和数目不正确的是
A.
B.
C.
D.
【变式训练2】下列用单、双线桥表示电子转移的方向和数目不正确的是( )
D
A. B. C. D.
【解析】钠失去电子、氯得到电子,转移电子为,单线桥表示电子转移的方向
和数目合理,A正确;钠失去电子、氢得到电子,转移电子为 单线桥表示电子
转移的方向和数目合理,B正确;硫失去电子、氧得到电子,转移电子为,双线
桥表示电子转移的方向和数目合理,C正确; 硫化氢中的硫失去电子,硫酸中的硫
得到电子,氧化还原反应化合价变化:只靠近,不交叉,转移电子为,双线桥表
示电子转移的方向和数目不合理,D不正确;故选D。
考点二
氧化性、还原性强弱的比较
考向1 考查氧化性、还原性强弱比较
考向2 考查判断氧化还原反应是否发生
如:,但根据金属活动性顺序表,比活泼,更易失去电子,故比的还原性强。
知识点1 氧化性、还原性的概念
1.氧化性
指物质________的性质(或能力);还原性是指物质________的性质(或能力)。
得电子
失电子
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。
难易
多少
3.从元素的价态考虑:
最高价态——只有________,如:等;
最低价态——只有________,如:金属单质、等;
中间价态——既有________又有________,如:、S、等。
氧化性
还原性
氧化性
还原性
1.依据氧化还原反应方程式判断
知识点2 氧化性、还原性强弱的比较方法
失去ne-
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
得到ne-
>
>
氧化性:
氧化剂___氧化产物
还原性:
还原剂___还原产物
(氧化性)
(还原性)
(氧化性)
(还原性)
口诀:比什么“性”找什么“剂”,“产物”之“性”小于“剂”。
氧化性:KMnO4 _____MnO2 _____O2
2.依据反应条件及反应的剧烈程度判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越____进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越____,反之越____。





MnO2+4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
O2+4HCl(浓) 2Cl2+2H2O
催化剂
2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑
还原性:Na_____ Mg

如: ,可以得出氧化性:Cl2 ____S





相同条件下:
a. 不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态____的其氧化性____。
b. 不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态____的其还原性____。
Fe+S FeS
2Fe+3Cl2 FeCl3
点燃
Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+
3Zn+2Fe3+ 3Zn2++2Fe
可以得出还原性:Zn ____ Cu

3.依据被氧化还原的程度判断
如:
4.依据“三表”判断
a.根据元素周期表判断
单强离弱
4.依据“三表”判断
b.根据金属活动顺序表
Fe对应的阳离子是Fe2+
c.根据非金属活动性顺序表判断
F2 Cl2 O2 Br2 I2 S
得电子能力逐渐减弱,氧化性逐渐减弱
F- Cl- Br- I- S2-
失电子能力逐渐增强,还原性逐渐增强
b.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______性较强,在阳极先放电的阴离子的______性较强。
a.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。

氧化
还原
5.依据“两池”判断
如:氧化性:浓H2SO4 ____稀H2SO4,浓HNO3____稀HNO3;
还原性:浓盐酸____稀盐酸。
如:热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性____。
b.温度:同一种物质,温度越____其氧化性(或还原性)越强。




增强
6.依据“三度”判断(“三度”即:浓度、温度、酸碱度)
a.浓度:同一种物质浓度越____,氧化性(或还原性)越____。
c.酸碱度:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(或还原性)越强。
如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的______而增强。



【例2】黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知将亚硫酸钠滴入含淀粉的碘水中,碘水中的蓝色褪为无色,溶液无沉淀生成。某无色溶液中可能含有、、、,向该溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,则有关该无色溶液下列判断正确的是( )
C
A.氧化性 B.一定不含有
C.一定含有 D.可能含有
不能说明溴的氧化性不如碘单质强(被少量的溴氧化的是)
碘水把亚硫酸钠氧化
的氧化性强于
的还原性强于
一定不含
存在,
I-
考向1 考查氧化性、还原性强弱比较
【变式训练1】湖南邵阳·三模)亚氯酸钠 是一种重要的含氯消毒剂。
马蒂逊法制备亚氯酸钠的流程如图,下列说法错误的是( )
A.反应①阶段,参加反应的和的物质的量之比为2:1
B.反应②条件下,的氧化性大于
C.反应②中的可用代替
D.若反应①通过原电池来实现,则是正极产物
C
【解析】
根据流程图反应①中氧化剂是,还原剂是,还原产物是,氧化产物是,根据化合价升降相等可得和的物质的量之比为2:1,故A正确;
据流程图反应②与反应的变价情况,做氧化剂,做还原剂,可以推出的氧化性大于,故B正确;
据流程图反应②,在与的反应中,转化为氯元素的化合价降低,做氧化剂;只能做还原剂,氧元素的化合价升高,不能用代替,故C错误;
由反应①化合价变化情况,再根据原电池正极表面发生还原反应,所以是正极产物,故D正确;故选C。
【变式训练2】山东济宁·三模)几种含碘粒子之间的转化关系如图所示,下列说法正确的是( )
C
A.、和的氧化性强弱:
B.为增大的产量,反应②可以加过量
C.将淀粉KI溶液逐滴滴入新制氯水中,溶液颜色先变浅后变蓝
D.产生等量的,反应④消耗的与反应②产生的的量相等
【解析】
根据反应①可知氧化性:,根据反应②可知氧化性:,根据反应③可知氧化性:,氧化性:,A错误;
过量的会与碘单质进一步反应,导致碘单质被消耗,B错误;
将淀粉KI溶液逐滴滴入新制氯水中,氯水可将碘离子氧化为碘单质,溶液颜色先变浅后变蓝,C正确;
根据得失电子守恒及电荷守恒,反应④离子方程式:,反应②离子方程式:,产生等量的,反应④消耗的与反应②产生的的量不相等,D错误;答案选C。
【例2】湖南·二模)纯净物状态下的标准电极电势可用来比较对应氧化剂的氧化性强弱。现有六组标准电极电势数据如表所示:( )
氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极反应式 标准电极电势
0.77
0.54
1.50
1.07
1.36
0.15
考向2 考查判断氧化还原反应是否发生
A.氧化性:
B.往含有KSCN的溶液中滴加少量氯水,溶液变红
C.往淀粉-KI溶液中加入过量溶液,溶液变蓝
D.溶液与足量酸性溶液反应的离子方程式:
下列分析正确的是( )
B
【解析】
A.结合标准电极电势数据和已有知识,推理出标准电极电势数据越大,对应氧化型物质的氧化性越强,所以氧化性:,A错误;
B.表中信息看出,的氧化性强于,对应的还原性弱于,故少量氯水优先和反应,产生,溶液变红,B正确;
C.从表中信息看出,的氧化性弱于,过量溶液也无法将氧化为错误;
D.足量酸性溶液也可以将氧化为氯气:,D错误;
故选B。
【变式训练1】重庆涪陵·模拟预测)标准电极电位指离子有效浓度为时
相对标准氢电极的电极电位差值,电对的标准电极电势 越高,其电对中氧化剂
的氧化性越强。酸性介质中,以下电对的标准电极电势为:①;
②;③;④;
⑤;⑥。下列有关说法正确的
是( )
C
A.向的HBr溶液中滴加溶液,无明显现象发生
B.的与的稀盐酸等体积混合有大量产生
C.在含、、的混合溶液中若仅氧化,最佳的氧化剂是
D.浓度相等时,还原性:
【解析】根据和,氧化性:,则向的HBr溶液中滴加溶液,反应生成,溶液出现橙色,故A错误;
、,重铬酸根的氧化性和氯气相当,则的与的稀盐酸等体积混合没有大量产生,故B错误;
根据①;②;③;④,氧化性:,则在含、、的混合溶液中若仅氧化,最佳的氧化剂是,故C正确;
由电对的标准电极电势可知,氧化性:。根据氧化性越强,对应离子还原性越弱,则浓度相等时,还原性:,故D错误。综上所述,答案为C。
【变式训练2】山东·模拟预测)电化学中,常用电极电势
表示一定条件下微粒得失电子能力,电极电势越高氧化性越强。
标准状态下,氧化型电极反应,

,则的氧化性比强。含钴微粒的电
A
A.单质Co溶于稀硫酸能置换出
B.氧气的氧化性与溶液的酸碱性有关
C.一定条件下转化为,氧化能力减弱
D.酸性条件下,反应难以进行
极电势随pH的变化如图所示,两条虚线分别表示“氧线”和 “氢线”。下列说法
错误的是( )
【解析】
由图像可知,的电极电势大于的电极电势,即的氧化性大于不能将单质氧化为,故A错误;
由图像可知,的电极电势随的升高而逐渐减小,即氧气的氧化性与溶液的酸碱性有关,故B正确;
转化为后,其电极电势减小,即氧化能力减弱,故C正确;
酸性条件下,的电极电势大于,所以反应难以进行,故D正确;故选A。
考点三
氧化还原反应的基本规律及应用
考向1 氧化还原价态规律及其应用
考向2 氧化还原先后规律及应用
1.规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律:
①______守恒:反应前后元素的种类和质量不变。
②______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。
③______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:错误正确)
质量
电子
电荷
知识点1 守恒规律及其应用
书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒,
2.应用
如:用铜电极电解Na2SO4溶液,其阳、阴极产物及转移电子关系式为:
____________________________________________________________________
②配平氧化还原反应方程式
①直接计算反应物与产物或与转移电子的数量关系。
Cu2+~2e-~H2~2OH-
1.高低规律
(2)应用:预测物质的________和________。
氧化性
还原性
知识点2 价态规律及其应用
(1)内容:元素在物质中所处的价态,决定该元素的氧化性或还原性,一般来说,元素处于__________时,只有氧化性(如KMnO4 、HNO3等);元素处于最低价态时,只有________(如S2-、I-等);元素处于__________时,既有氧化性又有还原性(如Fe2+、SO2等)。
最高价态
还原性
中间价态
2.价态归中规律
(1)内容:
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态低价态___________,即“只靠拢,不交叉”“就近变价”。
中间价态
(2)图示表达如下:
(3)应用:
同种元素的物质间发生氧化还原反应时,氧化产物、还原产物的判断,电子转移总数的计算。
3.歧化反应规律
(1)内容:
氧化还原反应中,有元素化合价升高,必然有元素化合价______。歧化反应时,某元素的中间价态______态低价态。
降低
高价
(2)应用:
判断反应物和产物中同种元素价态的高低,计算电子转移的数目。
1.规律
(1)物质氧化性或还原性的强弱决定于得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关。
(2)根据氧化还原反应方程式进行判断
还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物
(强还原性) (强氧化性) (弱氧化性) (弱还原性)
还原性:还原剂____还原产物;
氧化性:氧化剂____氧化产物。


知识点3 强弱规律及其应用
2.应用
(1)判断有氧化性和还原性的物质在一定条件下能否反应:
以为例,可以与等发生置换反应,但不能与等反应。
(2)同一氧化剂与多种还原剂混合时,__________的先被氧化。
如:已知还原性:,当把氯气通入溶液时,氯气的量不足时首先氧化_______;
把氯气通入溶液时,氯气的量不足时首先氧化___。同一还原剂与多种氧化剂混合时,__________的先被还原。
如:在含有的溶液中加入铁粉,因为氧化性:,所以铁粉先与_______反应,然后再依次与_____________反应。
还原性强
氧化性强
(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由____到____的顺序依次反应。


(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由____到____的顺序依次反应。


如:在 溶液中通入少量时,因为还原性,所以_______先与反应。
知识点4 先后规律及其应用
1.规律
如:在含有的溶液中加入铁粉,因为氧化性,所以铁粉先与_______反应,然后依次为。
2.应用
3.常见的强弱顺序
还原性:Mn2+氧化性:MnO4- (H+)>Cl2>Br2>Fe3+>I2>稀H2SO4>S
①可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序
②判断某氧化还原反应中物质氧化性、还原性的相对强弱
③判断某氧化还原反应能否正常进行
【例1】 (23-24高三上·天津和平·期中)按要求填空:
(1)在、、、、S、、中,
只有氧化性的是______________,
只有还原性的是______________,
既有氧化性又有还原性的是_____________。
考向1 氧化还原价态规律及其应用
Mg2+、H+
S2-、I-
Fe2+、Fe3+、S
(最高价态,因此只有氧化性)
(最低价态,因此只有还原性)
(中间价态,既有氧化性又有还原性)
【例1】 (23-24高三上·天津和平·期中)按要求填空:
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①;
②;

其中你认为一定不可能实现的是________。
考向1 氧化还原价态规律及其应用

(反应中有元素化合价升高和元素化合价降低,可能实现)
(反应中只有元素化合价的升高,没有元素化合价降低,不符合氧化还原反应的规律)
(反应中有元素化合价升高和元素化合价降低,可能实现)
【例1】 (23-24高三上·天津和平·期中)按要求填空:
考向1 氧化还原价态规律及其应用
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是__________。


若溶质中与共存,为了氧化而不被氧化,除单质外,还可用上述反应中的______作氧化剂。
FeCl3
KMnO4

(氧化剂)
(氧化产物)
(氧化性:FeCl3 > I2)
(氧化剂)
(氧化产物)
(氧化性:Cl2 > FeCl3)
(氧化剂)
(氧化产物)
(氧化性:KMnO4 > Cl2)
(氧化性:KMnO4 > Cl2 > FeCl3 > I2)
【变式训练1】(23-24高三上·山东·开学考试)实验室制备过程为:①高温下在
熔融强碱性介质中用氧化制备;②水溶后冷却,调溶液至弱
碱性,歧化生成和;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,
再减压过滤得。下列说法不正确的是( )
AC
A.①中用瓷坩埚作反应器
B.①中用KOH作强碱性介质
C.②中只体现氧化性
D.转化为的理论转化率约为
【解析】①是高温下在熔融强碱性介质中反应,瓷坩埚的主要成分会与强碱反应,不能用瓷坩埚作反应器,A项错误;
①的目的是制备,为了不引入杂质,应用KOH作强碱性介质,B项正确;
②中的元素的化合价一部分由价升至中的价、一部分降至中的价,既表现氧化性、又表现还原性,C项错误;
根据,理论上经①生成 经②生成
和转化为的理论转化为、约为项正确;案选AC。
【变式训练2】浙江·模拟预测)关于反应,
下列说法正确的是( )
C
A.在该反应中同时发生氧化反应和还原反应
B.是氧化产物
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1
D.若被反应,则转移电子为
【解析】
由于F的非金属性强于O,故中O显价,F显-1价,故在该反应中O的化合价变为0价,化合价降低,被还原发生还原反应,F的化合价不变,A错误;
由A项分析可知,反应中O的化合价有价降低为0价,故是还原产物,B错误;
分析反应中,中O显价,F显-1价,在该反应中O的化合价变为0价,化合价降低,被还原,作氧化剂,而中S的化合价由-2价升高为价,被氧化作还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,C正确;
反应中中S的化合价由-2价升高为价,故发生反应则失去电子,但题干中未告知的状态,故被反应,则转移电子不一定为错误;故答案为:C。
【例1】(23-24高三上·河北·期中)向仅含的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知:,线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法错误的是( )
考向2 氧化还原先后规律及应用
还原性I->Fe2+>Br-
第一步:2I-+Cl2=I2+2Cl-,I-反应完毕
第一步:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕
第三步:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
Fe2+
Br-
I-
n(I-) =2n(Cl2)=2mol
n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3mol-1mol)=4mol,Fe2+反应完毕
=2×4mol-2mol=6mol
电荷守恒可知
n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+)
n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)
【例1】(23-24高三上·河北·期中)向仅含的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知:,线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法错误的是( )
考向2 氧化还原先后规律及应用
Fe2+
Br-
I-
Ⅳ反应消耗氯气的物质的量:5mol
Ⅳ中含有:I
n(I2) =1 mol
设该含氧酸中碘元素的化合价为x,根据电子守恒
(x-0)×2 mol=5 mol ×2
x=+5
Ⅳ:HIO3
HIO3
【例1】(23-24高三上·河北·期中)向仅含的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知:,线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法错误的是( )
B
A.线段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表的变化情况
B.和的物质的量之比为
考向2 氧化还原先后规律及应用
n(I-) =2mol
n(Fe2+)=4mol
n(Br-)= 6mol
溴离子反应需要氯气的物质的量为3mol,a=3+3=6,b-a=5,b=11
D.线段Ⅳ对应的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是
C.根据图像可计算
离子反应方程式:
I2+5Cl2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+
【变式训练1】(23-24高三上·青海·期中)向某稀硝酸中加入一定质量的铁粉,
铁粉完全溶解后,放出标准状况下气体,同时溶液质量增加。下列
判断正确的是( )
B
A.反应后的溶液中还可溶解
B.原稀硝酸的物质的量浓度为2.0
C.原溶液中投入铁粉的物质的量是
D.反应后的溶液中
【解析】
反应后的溶液中再加入铁粉,发生还
可溶解,即,故A错误;
由N元素守恒得, ,
原稀硝酸的物质的量浓度为,故B正确;
由分析可知原溶液中投入铁粉的物质的量是,故C错误;
由分析可知反应后的溶液中,故D错误;故答案为:B。
【变式训练2】(23-24高三上·河南·期末)已知氧化性:为不活泼的常见金属),向物质的量浓度均为的和的混合液中加入amol铁粉,充分反应后,下列说法不正确的是( )
D
A.当时,发生的反应为
B.当时,溶液中
C.当时,发生的反应为
D.若有固体剩余则可能是铁
【解析】因氧化性,加入铁粉后,先与反应,后与反应。 加入铁粉后,先与反应,混合溶液中
,则:
当 时,粉只能将还原,A正确; 当 时,全部被
还原,
加入的铁粉全部变为,根据铁元素守恒,因此正确;
当反应完全后,继续加入铁粉,将与反应,全部被还原,,
当 时,和均反应完全,此时发生的反应为正确;
若有固体剩余,则固体中一定有M,当铁粉过量时,还会含有,因此一定有M,还可能是M和的混合物,不可能只有错误;答案选D。
1.浙江卷)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:
,列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)( )
D
A.生成转移电子的数目为
B.催化剂降低NO与CO反应的活化能
C.NO是氧化剂,CO是还原剂
D.既是氧化产物又是还原产物
【解析】根据分析,转移的电子,A正确;
催化剂通过降低活化能,提高反应速率,B正确;
根据分析,NO是氧化剂,CO是还原剂,C正确;
根据分析,为还原产物,为氧化产物,D错误;故答案为:D。
2.重庆卷)已知反应:,为阿伏加德罗
常数的值,若消耗(标准状况),下列叙述错误的是( )
C
A.转移的电子数为
B.生成的NaF质量为
C.生成的氧化产物分子数为
D.生成的含有孤电子对数为
【解析】反应中F的化合价由0价转化为-1价,
O的化合价由-2价变为价,转移电子数为,若消耗(标准状况)即
,故转移的电子数为,A正确; 根据反应,每消耗生成的NaF质量为
,B正确;根据反应 可知反应生成的氧化产物为,每消耗生成的氧化产物分子数为,C错误;根据反应可知,每消耗生成的物质的量为,又知1个中含有2对孤电子对,即生成的含有孤电子对数为,D正确;故答案为C。
3.全国卷)下列应用中涉及到氧化还原反应的是( )
C
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】 使用明矾对水进行净化过程中,明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,A不符合题意;
雪天道路上撒盐融雪,是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,B不符合题意;
暖贴中的铁粉遇空气放热,是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质,形成当这些物质遇到空气后形成无数微小原电池并开始工作,化学能转化为电能,无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化为热能,该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化,因此,该过程涉及到氧化还原反应,C符合题意;
荧光指示牌被照发光,是因为光被指示牌发生了反射,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,D不符合题意;综上所述,本题选C。
4.山东卷)实验室制备过程为:①高温下在熔融强碱性介质中用
氧化制备;②水溶后冷却,调溶液pH至弱碱性,歧化生成
和;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得。
下列说法正确的是( )
D
A.①中用瓷坩埚作反应器
B.①中用NaOH作强碱性介质
C.②中只体现氧化性
D.转化为的理论转化率约为
【解析】①中高温下在熔融强碱性介质中用氧化制备,由于瓷坩埚易被强碱腐蚀,故不能用瓷坩埚作反应器,A说法不正确;
制备时为防止引入杂质离子,①中用KOH作强碱性介质,不能用NaOH,B说法不正确;
②中歧化生成和,故其既体现氧化性又体现还原性,C说法不正确;
根据化合价的变化分析,歧化生成和的物质的量之比为2:1,根据元素守恒可知,中的元素只有转化为,因此, 转化为的理论转化率约为说法正确;综上所述,本题选D。
5.湖南卷)科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如和 ,
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( )
D
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ⅠⅢ的总反应为
6.福建卷)稀有气体氙的氟化物 与NaOH溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应式如下:( )
与水反应 与NaOH溶液反应
下列说法错误的是
A
A.具有平面三角形结构 B.的还原性比强
C.反应中有3个氧化还原反应 D.反应iv每生成,转移电子
【解析】原子以杂化轨道成键,分子为三角锥形分子,A错误;
由两组实验对比可知,在氢氧化钠溶液中,可以发生还原反应,而在水中则发生非氧化还原反应,故可知:的还原性比强,B正确;
三组化学反应均为氧化还原反应,C正确;
分析iv可知,每生成一个,整个反应转移6个电子,故每生成,转移电子,D正确;故选A。
7.全国卷)由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是( )
实验操作 现象 结论
A 向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液 先变橙色,后变蓝色 氧化性:
B 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入少量新制的悬浊液 无砖红色沉淀 蔗糖未发生水解
C 石蜡油加强热,将产生的气体通入的溶液 溶液红棕色变无色 气体中含有不饱和烃
D 加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片 试管口润湿的蓝色石蕊试纸变红 氯乙烯加聚是可逆反应
C
【解析】A.向NaBr溶液中滴加过量氯水,溴离子被氧化为溴单质,但氯水过量,再加入淀粉KI溶液,过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质,无法证明溴单质的氧化性强于碘单质,A错误;
B.向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热后,应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性,若不加氢氧化钠,未反应的稀硫酸会和新制氢氧化铜反应,则不会产生砖红色沉淀,不能说明蔗糖没有发生水解,B错误;
C.石蜡油加强热,产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明气体中含有不饱和烃,与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;
D.聚氯乙烯加强热产生能使湿润蓝色石蕊试纸变红的气体,说明产生了氯化氢,不能说明氯乙烯加聚是可逆反应,可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应,而氯乙烯加聚和聚氯乙烯加强热分解条件不同,D错误;答案选C。
8.北京卷)下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液pH减小的是( )
D
A.向溶液中加入少量溶液,生成白色沉淀
B.向NaOH和的悬浊液中通入空气,生成红褐色沉淀
C.向溶液中加入少量溶液,生成蓝绿色沉淀
D.向溶液中通入氯气,生成黄色沉淀
【解析】向中加入少量溶液,实际参与反应的只有硫酸根离子和钡离子,忽略体积变化,的浓度不变,其不变,A错误;
向 和 的悬浊液中通入空气,虽然有氢氧化亚铁被氧化成了红褐色的氢氧化铁,其方程式为,该过和中会消耗水,则增大了氢氧根离子的浓度,会变大,B错误;
向 溶液中加入少量 溶液,生成蓝绿色沉淀 ,其中没有元素的化合价发生变化,故没有氧化还原反应,C错误;
向中通入氯气生成HCl和单质硫沉淀,这个氧化还原反应增大了的浓度,减小,D正确。故选D。

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