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第2讲　氧化还原反应
复习要求 1. 了解氧化还原反应的本质。2. 了解常见的氧化还原反应。根据化学式判断元素化合价。3. 会用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目。4. 掌握氧化性、还原性强弱的比较方法及价态规律的应用。5. 能利用“得失电子守恒”规律进行氧化还原反应的简单计算。6. 掌握氧化还原反应方程式的配平方法，整合有效信息书写氧化还原反应方程式。7. 了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。
知识体系
考点一　氧化还原反应的基本概念和规律
一、 本质和特征
二、 相关概念间的关系
　概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。
三、 电子转移的表示方法
1. 双线桥法
表示反应前后________由反应物转化为生成产物时电子转移的情况。
2. 单线桥法
表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。
四、 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1. ________都是氧化还原反应，________都不是氧化还原反应。
2. 有单质参加的________和有单质生成的________都是氧化还原反应。
五、 氧化还原反应的常见规律
1. 强弱规律
氧化性、还原性强弱的比较方法：
(1)根据化学方程式判断
氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物。
氧化性：________>________；
还原性：________>________。
如K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O，可判断氧化性：K2Cr2O7>Cl2，还原性：HCl>CrCl3。
(2)根据反应条件及反应的剧烈程度判断
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MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O、2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，可判断氧化性：KMnO4>MnO2。
(3)根据相同条件下产物的价态高低判断
如2Fe＋3Cl22FeCl3、Fe＋SFeS，可判断氧化性：Cl2＞S。
2. 先后规律
同时含有几种还原剂(或氧化剂)，发生氧化还原反应时，还原性(或氧化性)强的优先反应，即“强者优先”，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，反应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；在FeBr2溶液中通入足量Cl2时，反应的离子方程式：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。
【思维拓展】
①氧化性、还原性顺序判断：
a. 常见氧化剂的氧化性顺序：KMnO4(H＋)>Cl2>Br2>Fe3＋>Cu2＋>I2>S。
b. 常见还原剂的还原性顺序：S2－>SO(或HSO)>I－>Fe2＋>Br－>Cl－>Mn2＋。
c. 金属活动性顺序：
d. 非金属活动性顺序：
②物质的还原性、氧化性强弱与反应环境的许多因素有关，如浓度、温度、酸碱性。
a. 浓度：一般来说，氧化剂的浓度越大，其氧化性越强；还原剂的浓度越大，其还原性越强。氧化性：浓硫酸>稀硫酸；浓硝酸>稀硝酸。还原性：浓盐酸>稀盐酸。
b. 温度：许多氧化还原反应是在加热条件下进行的，可见升高温度可增强氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
c. 酸碱性：同一种物质，所处环境的酸性(或碱性)越强，其氧化性(或还原性)越强。
3. 价态升降规律
(1)归中反应规律
含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。
例如，不同价态的硫之间可以发生的氧化还原反应是
注：不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
(2)歧化反应规律
“中间价→高价＋低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
(3)应用
①判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性。如浓硫酸与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。
4. 得失电子守恒规律
(1)氧化还原反应中，氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。
(2)应用：运用“得失电子守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。
【易错辨析】
1. (2024·南通一模)金属钠与液氨反应体现了NH3的还原性。(　　)
2. (2024·扬州三模)向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水，振荡，再滴加1 mL淀粉溶液，溶液显蓝色，则Br2的氧化性比I2强。(　　)
3. (2024·南通四模)F2与熔融Na2SO4反应制备SO2F2时，一定有氧元素化合价升高。(　　)
4. (2024·海安中学)向淀粉碘化钾溶液中通入过量Cl2，溶液颜色最终为无色，则氯气不能氧化I－。(　　)
5. (2024·江阴期末)向银氨溶液中加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，在60～70 ℃水浴中加热，观察到试管内壁形成了光亮银镜，说明葡萄糖具有还原性。(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
1. (2024·苏州模拟检测)下列实验探究方案能得出相应结论的是(　　)
选项 探究方案 结论
A 向FeBr2溶液中加入几滴氯水，振荡，再加CCl4萃取，观察CCl4层颜色变化 还原性：Fe2＋>Br－
B 向MnO2固体中滴加稀盐酸，加热，观察是否有黄绿色气体产生 氧化性：MnO2>Cl2
C 向Fe(NO3)2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液振荡，溶液颜色变红 氧化性：Ag＋>Fe3＋
D 向NaBr溶液中滴加过量的氯水，再加入淀粉KI溶液，观察溶液颜色变化 氧化性：Cl2＞Br2＞I2
2. (2024·南通高三下调研)下列应用中未涉及氧化还原反应的是(　　)
A. NaF、NH4F溶液均不能保存在玻璃试剂瓶中
B. 常温下，浓硫酸、浓硝酸常保存在铁罐中
C. 保存FeCl2溶液时，通常在溶液中加入少量的单质铁
D. Na2FeO4可用于自来水的消毒、净化
3. 列叙述正确的是(　　)
A. 2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)，每充入2 mol SO2和1 mol O2，充分反应后转移电子的数目约为4×6.02×1023
B. Cu2S＋O22Cu＋SO2，每消耗1 mol O2，反应共转移6 mol电子
C. CH3CH===CHCH3＋2O3―→2CH3CHO＋2O2，每有1 mol O3参与该反应，转移电子的数目约为6×6.02×1023
D. 5.6 g Fe与足量氯气充分反应后，转移电子的数目约为0.2×6.02×1023
考点二　氧化还原反应方程式的配平
一、 配平的三原则
二、 配平的五步骤
【思维拓展】
缺项配平的原则
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－
【易错辨析】
1. (2025·海安期末)灼烧Ag2S生成Ag和SO2，该反应每生成1 mol Ag转移3 mol电子。(　　)
2. 在酸性条件下，可发生如下反应：ClO＋2M3＋＋4H2O===M2O＋Cl－＋8H＋，M2O中M的化合价是＋6价。(　　)
3. 反应为6I2＋11KClO3＋3H2O6KH(IO3)2＋5KCl＋3Cl2↑，产生22.4 L(标准状况)Cl2时，反应中转移10 mol e－。(　　)
4. 反应Cu＋HNO3(稀)―→Cu(NO3)2＋NO↑＋H2O中，氧化剂与还原剂的质量之比为21∶32。(　　)
5. CH3OH＋MnO＋X―→CO＋MnO＋H2O(未配平)中X为OH－，配平后计量系数为8。(　　)
(1)配平下述化学(或离子)方程式。
____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3
(2)配平下述化学方程式。
全球一半左右的碘是以智利硝石提取硝酸钠后的母液为原料，加入亚硫酸氢钠制取，相关反应如下：
____NaIO3＋____NaHSO3===3NaHSO4＋____Na2SO4＋____I2＋____H2O(未配平)
(3)请配平下列反应的化学方程式(CH3OH中H为＋1价，O为－2价)：
____CH3OH＋____NaClO3＋________===____CO2↑＋____ClO2↑＋____Na2SO4＋________
(4)配平下述反应方程式。
已知：____KMnO4＋____H2C2O4＋____H2SO4===____MnSO4＋____K2SO4＋____CO2↑＋____H2O
(5)MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验，其流程如下：
第②步反应的离子方程式并配平：
____＋____ClO＋____===____MnO2↓＋Cl2↑＋____
(6)下图所示的装置能吸收和转化NO2、NO和SO2。
阴极排出的溶液中含S2O，能吸收NOx气体，生成的SO可在阴极区再生。将S2O吸收NO2的离子方程式配平：
____S2O＋____NO2＋____OH－===____SO＋____N2＋____
考点三　氧化还原反应方程式的书写
一、 常见的氧化剂和还原剂
1. 常见的氧化剂及还原产物预测
氧化剂 还原产物
KMnO4 Mn2＋(酸性)；MnO2(中性)；MnO(碱性)
K2Cr2O7(酸性) Cr3＋
浓硝酸 NO2
稀硝酸 NO
X2(卤素单质) X－
H2O2 OH－(碱性)；H2O(酸性)
续表
Na2O2 NaOH(或Na2CO3)
NaClO(或ClO－) Cl－、Cl2
NaClO3 Cl－、Cl2、ClO2
PbO2 Pb2＋
2. 常见的还原剂及氧化产物预测
还原剂 氧化产物
S2－(或H2S) S、SO2(或SO)、SO
H2C2O4 CO2
H2O2 O2
I－(或HI) I2、IO
续表
CO CO2
金属单质(Zn、Fe、Cu等) Zn2＋、Fe2＋(与强氧化剂反应生成Fe3＋)、Cu2＋
Fe2＋ Fe3＋(酸性)；Fe(OH)3(碱性)
SO2(或H2SO3、SO) SO
【注意】　金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要的还原剂。
3. 元素化合价处于中间价态的物质既可以作氧化剂，又可以作还原剂。如：
具有中间价态的物质 氧化产物 还原产物
Fe2＋ Fe3＋ Fe
SO2 SO3或SO S
SO SO S
H2O2 O2 H2O或OH－
Cl2 HClO或ClO－或ClO Cl－
NO2 NO NO或N2
【注意】　Fe2＋、SO2、SO主要表现还原性，H2O2、Cl2、NO2主要表现氧化性。
二、 新情境下氧化还原反应方程式的书写步骤
1. 确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
2. 用化合价升降配平。
3. 配平其他原子。
4. 若是离子方程式，要遵循电荷守恒。
　　　　　　　　　　　　　　　　
(1)在浓硫酸催化作用下，用硝酸氧化葡萄糖可制取草酸，同时生成NO。写出该反应的化学方程式：______________________________________。
(2)(2024·前黄中学)在酸性条件下，请写出NaHSO3与Cr2O反应的离子方程式：____________________________________________。
(3)(2024·南京、盐城一模)Ce2(SO4)3在空气中高温焙烧可得到CeO2和SO3，其反应的化学方程式为__________________________________。
(4)(2024·苏州期末)向KOH和KClO混合溶液中加入Fe(NO3)3，过滤得到K2FeO4固体。制备K2FeO4的化学方程式为______________________________________________。
(5)(2024·南通三模)写出酸性条件下葡萄糖还原MnO2并生成CO2的离子方程式：______________________________________________。
(6)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生Ag＋杀死细菌(如图所示)，其抗菌性能受溶解氧浓度影响。
纳米Ag溶解产生Ag＋的离子方程式为______________________________________________。
　 素 养 评 估 　
1. 下表中，对化学反应类型判断错误的是(　　)
选项 化学方程式 反应类型
A N2O4??2NO2 分解反应，或氧化还原反应
B 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 置换反应，或氧化还原反应
C FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl 复分解反应，或非氧化还原反应
D 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 化合反应，或氧化还原反应
2. 下列各氧化还原反应的化学方程式表示的变化过程正确的是(　　)
A. Fe2O3＋6HI===2F得到2×e－eI2＋I2失去2×e－＋3H2O
B. H2S＋H2SO4===S得到6e－↓＋S失去6e－O2＋2H2O
C. Cl2＋2NaOH===NaC得到2×e－l＋NaC失去2×e－lO＋H2O
D. MnO2＋4HCl(浓)M失去2×e－nCl2＋C得到2×e－l2↑＋2H2O
3. 验证氧化性强弱：Cl2>Br2>I2，设计如下实验(已知：稀溴水呈黄色，浓溴水呈红棕色，碘水呈棕黄色；忽略氧气的影响)。下列说法不正确的是(　　)
实验① 实验②
溶液变为浅黄绿色 溶液变为黄色
续表
实验③ 实验④
溶液变为棕黄色 溶液变为蓝色
A. 实验①设计目的：排除实验②③④水稀释的影响
B. 实验②发生反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
C. 实验③的现象可以证明氧化性：Cl2>I2
D. 实验④能证明氧化性：Br2>I2
4. CuI是难溶于水的白色固体。已知：氧化性：Cu2＋＞I2＞Cu＋，还原性：Cu＞I－＞Cu＋。
(1)根据物质氧化性和还原性的强弱推测，在溶液中Cu2＋和I－反应的产物是________、________。
(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色，向其中加入一些铜粉，可使溶液黄色消失，反应的化学方程式为______________________________________。
(3)欲消除(2)中HI溶液的黄色，也可向其中通入少量H2S，这是因为当浓度接近时，还原性：H2S________(填“＞”“＜”或“＝”)I－。提示：请及时完成配套课时作业
第2讲　氧化还原反应
考点一　氧化还原反应的基本概念和规律
知识归纳
一、 电子转移　化合价
二、 得　降低　失　升高
三、 1. 同一元素
2. 不同元素
四、 1. 置换反应　复分解反应　化合反应　分解反应
五、 1. (1)氧化剂　氧化产物　还原剂　还原产物
【易错辨析】
1. ×　2. √　3. √　4. ×　5. √
命题突破
1. A　解析：氯水中含有Cl2，可以氧化Br－、Fe2＋，向FeBr2溶液中加入几滴氯水，CCl4无明显现象，说明无Br2生成，说明Fe2＋的还原性强于Br－，A正确；MnO2固体与稀盐酸不反应，无法产生氯气，B错误；酸化的AgNO3中H＋和NO可组成硝酸从而氧化Fe2＋生成Fe3＋，无法说明氧化性Ag＋>Fe3＋，C错误；由于氯水过量，2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2反应后有氯水剩余，加入淀粉KI溶液时，KI先与Cl2反应，Br2和KI的反应不一定发生，溶液变蓝无法证明氧化性Br2＞I2，D错误。
2. A　解析：NaF、NH4F溶液中F－水解生成HF，HF可以与玻璃中的SiO2反应生成SiF4和H2O，没有涉及氧化还原反应，A符合题意；常温下，Fe、Al表面能被浓硫酸、浓硝酸钝化，生成致密的氧化物保护膜，涉及氧化还原反应，B不符合题意；FeCl2溶液中的Fe2＋易被空气中的O2氧化成Fe3＋，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，涉及氧化还原反应，C不符合题意；Na2FeO4中Fe为＋6价，具有强氧化性，能对自来水进行消毒，同时被还原成Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体中的胶体粒子能吸附水中的悬浮物从而净化水，对自来水进行消毒过程中涉及氧化还原反应，D不符合题意。故选A。
3. B　解析：可逆反应中的反应物不可能全部转化为产物，2 mol SO2和1 mol O2充分反应后转移电子的数目小于4×6.02×1023，A错误；氧化剂是Cu2S和O2，每消耗1 mol O2，反应共转移6 mol电子，B正确；1 mol O3参与反应，转移电子的物质的量为2 mol，C错误；5.6 g Fe与足量Cl2充分反应后，转移电子的数目约为0.3×6.02×1023，D错误。
考点二　氧化还原反应方程式的配平
知识归纳
一、 氧化剂　还原剂　升高　种类　个数　总数
二、 化合价　相等　质量　电荷　电子
【易错辨析】
1. √　2. √　3. ×　4. √　5. √
命题突破
(1)2　9　3　3　5　(2)2　5　2　1　1　(3)1　6　3H2SO4　1　6　3
5H2O　(4)2　5　3　2　1　10　8　(5)5Mn2＋　2　4H2O　5　8H＋　(6)4　2　8　8　1　4H2O
解析：(1)K3PO4中P为＋5价，PH3中P为－3价，P元素发生歧化反应，化合价升高了5，降低了3，根据最小公倍数可得K3PO4系数为3、PH3系数为5，结合原子守恒配平化学方程式为2P4＋9KOH＋3H2O===3K3PO4＋5PH3。
(2)根据氧化还原反应中化合价升降总数相等配平，该反应中碘元素的化合价由＋5价得电子变为0价，所以一个碘酸根离子得5个电子，硫元素的化合价由＋4价失电子变为＋6，所以一个参加氧化还原反应的亚硫酸氢根离子失去2个电子，所以得失的最小公倍数是10，所以碘酸钠的计量数是2，亚硫酸氢钠的计量数是5，其他元素根据原子守恒进行配平，所以该方程式为2NaIO3＋5NaHSO3===3NaHSO4＋2Na2SO4＋I2＋H2O，单线桥标出电子转移的方向和数目为2NaIO3＋5NaHS10e－O3===3NaHSO4＋2Na2SO4＋I2＋H2O。
(3)根据元素守恒左边加入硫酸，右边加水，氧化剂是NaClO3，氯元素的化合价从＋5降低到＋4价，化合价降低了1，CH3OH中碳元素的化合价从－2升高到＋4价，化合价升高了6，根据氧化剂得电子的物质的量等于还原剂失电子的物质的量相等，配平氧化剂和还原剂的系数，根据元素守恒，配平其余物质，得到化学反应为：CH3OH＋6NaClO3＋3H2SO4===CO2↑＋6ClO2↑＋3Na2SO4＋5H2O。
(4)高锰酸钾中锰元素化合价从＋7价降低到＋2价，变化5价，草酸中的碳元素化合价从＋3价升高到二氧化碳中的＋4价，升高1价，所以二者比例为2∶5，再根据原子守恒配平其他物质的化学计量数，得方程式为2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。
(5)MnSO4要转化为MnO2，需失去电子，故需要加入NaClO3作氧化剂，依据得失电子守恒可以配平，反应的离子方程式5Mn2＋＋2ClO＋4H2O===5MnO2↓＋Cl2↑＋8H＋。
(6)根据元素守恒，则产物的空白处为H2O，S2O中S元素的化合价是＋3价，产物中S元素的化合价是＋4价，S元素整体失去2个电子，二氧化氮中N元素的化合价是＋4价，生成氮气N元素的化合价降低到0价，整体得到8个电子，根据得失电子守恒，则S2O的系数是4，亚硫酸根离子的系数是8，二氧化氮的系数是2，氮气的系数是1，再根据电荷守恒，氢氧根离子的系数是8，则水的系数是4，配平后的离子方程式为4S2O＋2NO2＋8OH－===8SO＋N2＋4H2O。
考点三　氧化还原反应方程式的书写
命题突破
(1)C6H12O6＋6HNO33H2C2O4＋6NO↑＋6H2O
(2)3HSO＋Cr2O＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O
(3)2Ce2(SO4)3＋O24CeO2＋6SO3
(4)3KClO＋10KOH＋2Fe(NO3)3===2K2FeO4↓＋3KCl＋6KNO3＋5H2O
(5)C6H12O6＋12MnO2＋24H＋===12Mn2＋＋6CO2↑＋18H2O
(6)4Ag＋O2＋4H＋===4Ag＋＋2H2O
素养评估
1. A　解析：反应N2O4??2NO2中元素的化合价没变化，不是氧化还原反应，A错误；反应2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3中，一种单质置换另一种单质，为置换反应，也为氧化还原反应，B正确；反应FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl中，两种化合物交换阴阳离子，为复分解反应，元素的化合价没有变化，为非氧化还原反应，C正确；反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，多种物质生成一种物质，为化合反应，有元素化合价变化，为氧化还原反应，D正确。
2. A　解析：该反应中Fe元素化合价由＋3价降低为＋2价，I由－1价升高到0价，转移电子数目为2，A正确；硫化氢与浓硫酸反应，硫化氢被氧化成硫，浓硫酸被还原成二氧化硫，则1 mol硫化氢被氧化，转移2 mol电子，B错误；该反应中Cl元素化合价由0价变化为＋1价、－1价，转移电子数目为1，C错误；该反应中，Mn元素的化合价降低，得电子，Cl元素的化合价升高，失去电子，D错误。故选A。
3. D　解析：实验①是将氯水加入蒸馏水将其稀释，后续实验都是在溶液中进行的，这样可以排除实验②③④水稀释的影响，A正确；溶液变为黄色是因为产生溴单质，说明氯气可以将溴单质置换出来，发生的反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，B正确；溶液变为棕黄色是因为产生碘单质，说明氯气可以将碘单质置换出来，发生的反应为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，可以证明氧化性：Cl2>I2，C正确；②反应后的黄色溶液是含有溴单质的溶液，但是不能排除含有氯单质，加入淀粉碘化钾溶液会变蓝，证明产生了碘单质，可能是氯气或是溴单质置换出了碘单质，不能证明氧化性：Br2>I2，D错误。故选D。
4. (1)CuI　I2　(2)2Cu＋I2===2CuI　(3)＞
解析：(1)氧化性：Cu2＋＞I2>Cu＋，还原性：Cu＞I－＞Cu＋，所以Cu2＋和I－反应，Cu2＋被还原为Cu＋、I－被氧化为I2，Cu＋和I－结合生成难溶于水的CuI沉淀，所以反应的产物是CuI、I2。
(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色，是因为其中的碘离子被氧化为碘单质，加入金属铜，金属铜可以和碘单质反应生成CuI，反应的化学方程式为2Cu＋I2===2CuI。
(3)欲消除HI溶液的黄色，也可向其中通入少量H2S，碘单质可以和硫化氢反应生成单质硫和碘化氢，还原性：H2S>I－。

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