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第三节　氧化还原反应
第一章 物质及其变化
考点一 氧化还原反应
1.氧化还原反应及其概念间的关系
(1)本质和特征
(2)概念之间的关系
2.电子转移的表示方法
(1)双线桥法：标变价―→画箭头―→标得失―→定数目。
如 Cu 与稀硝酸反应中电
子转移的方向和数目_____________________________________。
(2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只
标电子转移的数目，不标“得到”“失去”字样。
如 Cu 与稀硝酸反
应中电子转移的方向和数目________________________________
______________。
===3Cu(NO3)2＋
2NO↑＋4H2O
3.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含高价态元素的化合物、
过氧化物等。例如：
(2)常见还原剂
常见还原剂包括活泼金属单质、非金属阴离子、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。
例如：
物质所含元素的化合价处于中间价态，既有氧化性又有还原
主要表现氧化性。
考点二 物质的氧化性、还原性强弱比较
1.依据反应原理
氧化性：氧化剂＞氧化产物；
还原性：还原剂＞还原产物。
2.依据金属、非金属的活动性顺序
3.依据反应条件及反应的剧烈程度
反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原
性越强，如是否加热、有无催化剂和反应物浓度大小等。例如：
Mg(OH)2
根据 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Mg＋2H2O
＋H2↑，可以推知还原性：Na＞Mg。
4.依据产物中元素价态的高低
(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：
2FeCl3，Fe＋S
FeS，可以推知氧化
根据 2Fe＋3Cl2
性：Cl2＞S。
(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：
根据Cu＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+，3Zn＋2Fe3+===3Zn2+＋2Fe，
可以推知还原性：Zn>Cu。
考点三 氧化还原反应的计算
1.电子守恒法计算的原理
氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数
2.电子守恒法计算的流程
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个
数)。
(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
n( 氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值( 高价－低价) ＝
n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。
考点四 氧化还原反应方程式的书写与配平
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
考向 1 氧化还原反应的基本概念及联系
)
1.(2023 年全国乙卷)下列应用中涉及氧化还原反应的是(
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：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
颗粒并沉降下来使水变得澄清，该过程中没有任何一种元素的化
合价发生变化，因此没有涉及氧化还原反应，A 错误；雪天道路
上撒盐融雪，是因为雪遇到盐而使其熔点降低并融化，该过程中
没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及氧化还原反
应，B 错误；暖贴中的铁粉遇空气放热，是因为暖贴中含有铁粉、
碳粉、氯化钠、水等物质，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，该过程涉及氧化还原反应，C 正确；荧光指示
牌被照发光，是因为光被指示牌反射，该过程中没有任何一种元
素的化合价发生变化，因此没有涉及氧化还原反应，D 错误。
答案：C
2.(2023 年福州月考) 实验室利用以下反应制取少量氮气：
NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O，关于该反应的下列说法正
确的是(
)
A.NaNO2 发生氧化反应
B.NH4Cl 中的氮元素被还原
C.N2 既是氧化产物，又是还原产物
D.每生成 1 mol N2 转移电子的物质的量为 6 mol
解析：NaNO2 中 N 元素的化合价由＋3价→0价，化合价降低，
被还原，发生还原反应，A 错误；NH4Cl 中 N 元素的化合价由－3
价→0 价，化合价升高，被氧化，发生氧化反应，B 错误；根据选
项 A 和 B 的分析，N2 既是氧化产物又是还原产物，C 正确；每生
成 1 mol N2，同时消耗 1 mol NaNO2 或 1 mol NH4Cl，转移电子的
物质的量为 3 mol，D 错误。
答案：C
[方法技巧]三步解答氧化还原反应概念的相关题目：
选项 探究方案 探究目的
A 向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化 Fe2+具有还原性
考向 2 物质的氧化性和还原性的比较
3.(2022 年江苏卷)室温下，下列实验探究方案不能达到探究目
的的是(
)
选项 探究方案 探究目的
B 向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化 SO2具有漂白性
C 向盛有淀粉KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 Br2的氧化性比I2的强
D 用pH计测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小 CH3COOH是弱电解质
(续表)
解析：向盛有 FeSO4 溶液的试管中滴加几滴 KSCN 溶液，无
现象，振荡，再滴加几滴新制氯水，溶液变为红色，亚铁离子被
新制氯水氧化，说明 Fe2+具有还原性，A 正确；向盛有 SO2 水溶
液的试管中滴加几滴品红溶液，品红溶液褪色，振荡，加热试管，
溶液又恢复红色，说明 SO2 具有漂白性，B 正确；向盛有淀粉 KI
溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，溶液变为蓝色，说明 Br2 的氧
化性比 I2 的强，C 正确；用 pH 计测量醋酸、盐酸的 pH 用以证明
CH3COOH 是弱电解质时，一定要注明醋酸和盐酸的物质的量浓度
相同，D 错误。
答案：D
4.(2023 年上海模拟)探究氯气的性质装置示意图如下，a～d
中均为浸有相应试液的棉花( 夹持装置略) ，下列说法正确的是
(
)
A.若 a 处褪色，说明 Cl2 具有漂白性
B.若 d 处褪色，说明 Cl2 具有漂白性
C.若 b 处变为橙色，c 处变为蓝色，说明 Cl2 的氧化性强于 Br2、I2
D.若 b 处变为橙色，c 处变为蓝色，说明氧化性：Cl2>Br2>I2
解析：氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，具有强氧化性的次
氯酸能使品红溶液漂白褪色，则 a 处品红溶液褪色，说明次氯酸
具有漂白性，A 错误；氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次
氯酸钠和水，反应中氢氧化钠溶液的碱性减弱，红色的氢氧化钠
酚酞溶液褪色，则 d 处氢氧化钠酚酞溶液褪色，不能说明氯气具
有漂白性，B 错误；b 处变为橙色说明氯气与溴化钾溶液反应生成
氯化钾和溴，c 处变为蓝色说明氯气与碘化钾溶液反应生成氯化钾
和使淀粉溶液变蓝色的碘，由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知，
氯气的氧化性强于溴、碘，C 正确；b 处变为橙色说明氯气与溴化
钾溶液反应生成氯化钾和溴，c 处变为蓝色说明氯气与碘化钾溶液
反应生成氯化钾和使淀粉溶液变蓝色的碘，实验中没有涉及溴和
碘化钾淀粉溶液的实验，无法比较溴和碘的氧化性，D 错误。
答案：C
[方法技巧]立足“两个规律”，巧解物质的氧化性和还原性相
关试题
(1)熟记性质强弱的两个规律。①氧化性：氧化剂>氧化产物；
②还原性：还原剂>还原产物。
(2)巧用反应先后的两个规律。①同一还原剂与多种氧化剂反
(3)利用“假设法”判断氧化还原反应能否发生。假设选项中
反应能够发生，依据该反应判断氧化性(或还原性)的强弱，再与题
干中物质的氧化性(或还原性)对照，若其强弱顺序一致，则此反应
能够发生；否则，不能发生。
考向 3 氧化还原反应概念和转移电子的有关计算
5.(2022年山东卷)实验室制备KMnO4过程为：①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4；②水溶后冷却，调溶液pH至弱碱性，K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2；③减压过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，再减压过滤得KMnO4。下列说法正确的是(　　)
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K2MnO4只体现氧化性
D.MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%
解析：由题中信息可知，高温下在熔融强碱性介质中用KClO3
氧化 MnO2 制备 K2MnO4，然后水溶后冷却，调溶液 pH 至弱碱性，
使 K2MnO4 歧化生成 KMnO4 和 MnO2，Mn 元素的化合价由＋6 价
变为＋7 价和＋4 价。①中高温下在熔融强碱性介质中用 KClO3
氧化 MnO2 制备 K2MnO4，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 KMnO4 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 K2MnO4 歧化生成 KMnO4 和 MnO2，故其既体现氧化性又体
可知，MnO2中的Mn元素只有 转化为KMnO4，因此，MnO2转
现还原性，C 说法不正确；根据化合价的变化分析，K2MnO4 歧化
生成 KMnO4 和 MnO2 的物质的量之比为 2∶1，根据 Mn 元素守恒
化为 KMnO4 的理论转化率约为 66.7%，D 说法正确。
答案：D
6.(2023 年湖南卷)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(
)
答案：D
价，在经过反应Ⅰ后，As的化合价没有变，S变为＋2价，则1 mol As2S3失电子3×4 mol＝12 mol；在经过反应Ⅱ后，As变为＋5价，S变为＋6价，则1 mol As2S3失电子2×2 mol＋3×8 mol＝28 mol，则反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7，D正确。
[方法技巧]电子守恒法解题的思维流程：
(1)找出反应中的氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产
物。
(2)一般情况下，找出一个原子或离子的得失电子数目，从而确
定 1 mol 氧化剂或还原剂得失电子数目(注意化学式中的原子或离子
个数，如 1 mol K2Cr2O7 被还原为＋3 价的 Cr 得电子是 2×3 mol)。
(3)根据题目中各物质的物质的量和得失电子守恒列出等式：
n(氧化剂)×变价原子数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子数
×化合价变化值，从而求算出答案。
考向 4 氧化还原反应方程式的书写与配平
7.(2019 年全国Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广
泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、
SiO2 及少量 Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流
程如下图：
回答下列问题：
(1)在 95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应
的化学方程式为________________________________。
(2)“滤渣 1”的主要成分有____________________________。
为检验“过滤 1”后的滤液中是否含有 Fe3+，可选用的化学试剂是
_________。
Ka＝5.81×10-10，可判断H3BO3是________酸；在“过滤2”前，
将溶液 pH 调节至 3.5，目的是____________________________。
(4)在“沉镁”中生成 Mg(OH)2·MgCO3 沉淀的离子方程式为
________________________________________，母液经加热后可
返回________________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧
化镁的方法是____________________。
答案：(1)NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3
(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN
(3)一元弱　转化为 H3BO3，促进析出
8.(高考、模拟试题节选)
(3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的
物质有：Al2O3、C、N2、CO。
请将 AlN 之外的反应物与生成物分别填入以下空格内，并配
平。
(4)将 NaBiO3 固体(黄色，微溶)加入 MnSO4 和 H2SO4 的混合
溶液里，加热，溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式：
解析：(3)根据氮元素、碳元素的化合价变化，N2 是氧化剂，
C 是还原剂，AlN 为还原产物，CO 为氧化产物。
答案：(1)3　2　4OH－　3　2　5
(2)2　5　6H＋　2　5　8
(3)Al2O3　3C　N2　2　3CO
(4)5　2　14　H＋　5　5　2　MnO 　 7　H2O
条件 补项原则
酸性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H＋，少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)，少O(氧)补OH－
[方法技巧]“三步法”突破缺项型氧化还原反应方程式的配平
(1)对于化学反应方程式，所缺物质往往是酸、碱或水。
(2)配平流程为
＋4H＋＋H2O，下列说法正确的是(　　)
1.(2023 年浙江卷)关于反应 2NH2OH＋4Fe3+===N2O↑＋4Fe2+
A.生成 1 mol N2O，转移 4 mol 电子
B.NH2OH 是还原产物
C.NH2OH 既是氧化剂又是还原剂
D.若设计成原电池，Fe2+为负极产物
解析：由方程式可知，反应生成 1 mol N2O，转移4 mol电子，
A 正确；由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，
NH2OH 是反应的还原剂，B 错误；由方程式可知，反应中氮元素
的化合价升高被氧化，NH2OH 是反应的还原剂，铁元素的化合价
降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，C 错误；由方程式可知，
反应中铁元素的化合价降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，若
设计成原电池，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离
子，亚铁离子为正极产物，D 错误。
答案：A
下列说法正确的是(
)
答案：C
3.(2023年北京卷)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；②CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列说法正确的是(　　)
A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应，②中水发生还原反应
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2，CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1
D.当反应①和②中转移的电子数相同时，产生的O2和H2的物质的量相同
化还原反应，②中水发生还原反应，B错误；Na2O2由Na＋和O
组成，阴、阳离子个数之比为1∶2，CaH2由Ca2+和H－组成，阴、
解析：Na2O2 中有离子键和非极性键，CaH2 中只有离子键而
不含非极性键，A 错误；①中水的化合价不发生变化，不涉及氧
阳离子个数之比为 2∶1，C 正确；①中每生成 1 个氧气分子转移
2 个电子，②中每生成 1 个氢气分子转移 1 个电子，转移电子数
相同时，生成氧气和氢气的物质的量之比为 1∶2，D 错误。
答案：C
4.(2022 年天津卷)燃油汽车行驶中会产生 CO、NO 等多种污
染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。
以下判断错误的是(
)
A.甲是空气中体积分数最大
的成分
B.乙是引起温室效应的气体之一
C.反应(Ⅰ)在常温下容易发生
D.反应(Ⅱ)中 NO 是氧化剂
解析：甲和氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反
应生成甲和二氧化碳，再根据元素守恒，判定甲为氮气。甲是氮
气，氮气是空气中体积分数最大的成分，A 正确；乙是二氧化碳，
则乙是引起温室效应的气体之一，B 正确；由于氮气含有氮氮三
键，因此反应(Ⅰ)在常温下不容易发生，在高温或放电条件下发生，
C 错误；一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，一氧化
氮中氮化合价降低，因此反应(Ⅱ)中 NO 是氧化剂，D 正确。
答案：C

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