资源简介 第3讲 氧化还原反应的基本概念和规律一、选择题(本题包括10小题,每小题只有一个选项符合题意)1.(2024·临沂模拟改编)下列应用没有涉及氧化还原反应的是( )A.工业合成氨B.氢氟酸刻蚀玻璃制作艺术品C.用浸泡过酸性高锰酸钾的硅藻土保鲜水果D.煅烧黄铁矿(FeS2)制备SO22.(2024·南京模拟)苹果汁是人们喜爱的饮料。由于饮料中含Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,使Fe2+转变为Fe3+。若榨苹果汁时加入维生素C,可有效防止这种现象的发生。下列说法不正确的是( )A.维生素C起到了抗氧化作用,作还原剂B.Fe2+具有还原性能被空气中氧气氧化C.在维生素C还原Fe3+的过程中,Fe2+是氧化产物D.Fe3+具有氧化性能将维生素C氧化3.水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是( )A.Na B.Cl2C.NO2 D.Na2O4.为了治理废水中Cr2的污染,常先加入试剂使之变为Cr3+,该试剂为( )A.NaOH溶液 B.FeCl3溶液C.Al2(SO4)3溶液 D.Na2SO3和H2SO45.黑火药爆炸反应为S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。在该反应中,被还原的物质是( )①C ②S ③K2S ④KNO3 ⑤N2A.①③⑤ B.②④C.②④⑤ D.③④⑤6.(2024·张家界模拟)下列物质的转化需要另外加入氧化剂才能实现的是( )A.Cu→CuCl2 B.KMnO4→O2C.NaOH→Na2CO3 D.Cl2→HCl7.臭氧(O3)是人类的保护伞,但是臭氧浓度超标对人体健康有害。实验室用淀粉-KI试纸检验O3的反应原理是O3+2KI+H2OO2+I2+2KOH(试纸变蓝色)。下列叙述错误的是( )A.KI是还原剂B.氧化性强弱顺序为O3>I2C.1 mol O3完全反应转移4 mol电子D.O2既不是氧化产物也不是还原产物8.(2024·长春模拟)下列物质的用途与其体现的性质对应关系不合理的是( )选项 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9.N2O俗称“笑气”,医疗上曾用作可吸入性麻醉剂。下述反应能产生N2O:3CO+2NO23CO2+N2O。下列关于该反应的说法正确的是( )A.CO是氧化剂B.NO2发生氧化反应C.NO2被还原D.常温常压下,0.2 mol NO2参加反应会生成6.72 L CO210.汽车都安装有安全气囊,发生剧烈地碰撞时,安全气囊中会发生反应:10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑,有关该反应说法正确的是( )A.KNO3是还原剂B.NaN3发生还原反应C.N2既是氧化反应的产物也是还原反应的产物D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1二、非选择题(本题包括1小题)11.高铁酸钾(K2FeO4,极易溶于水)是常见的水处理剂,其原理如图所示。(1)过程①中活细菌表现了 (填“氧化”或“还原”)性,该过程的还原产物是 (填离子符号)。(2)制备高铁酸钾常用的反应原理为2Fe(OH)3+3KClO+4KOH2K2FeO4+3KCl+5H2O。用单线桥法表示电子转移的方向和数目: 。(3)通过该反应说明:在碱性条件下,氧化性:ClO- Fe(填“>”“=”或“<”)。(4)若反应过程中转移了0.3 mol 电子,则还原产物的物质的量为 mol。第3讲 氧化还原反应的基本概念和规律1.B 氢氟酸刻蚀玻璃,生成四氟化硅气体和水,没有元素的化合价发生变化,未涉及氧化还原反应,选B。2.C 在维生素C还原Fe3+的过程中,Fe2+是还原产物,C错误。3.A 2Na+2H2O2NaOH+H2↑,H2O中H元素化合价由+1降为0,得电子被还原,作氧化剂,在反应中表现出氧化性,A符合题意。4.D 在Cr2Cr3+变化过程中,Cr元素的化合价由+6价变成+3价,发生还原反应,所以加入的试剂为强还原性物质,Na2SO3中的硫元素为+4价,Na2SO3具有比较强的还原性,D正确。5.B S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑中,S元素由0价降低到-2价,N元素由+5价降低到0价,C元素由0价升高到+4价,则S、KNO3是氧化剂,C是还原剂。被还原的物质是S、KNO3。6.A A项,Cu→CuCl2,Cu的化合价升高,需要加入氧化剂,如Cl2;B项,KMnO4→O2,不需要加入氧化剂,直接加热就可以;C项,NaOH→Na2CO3,元素的化合价没有发生变化,通入CO2可以实现转化;D项,Cl2→HCl,氯元素化合价降低,需要加入还原剂可以实现,或氯气通入水中发生自身的氧化还原反应。7.C I元素的化合价升高,O元素的化合价降低,则反应中O3是氧化剂,KI是还原剂,氧化性强弱顺序是O3>I2,1 mol O3在反应中得到2 mol电子,O2既不是氧化产物也不是还原产物。8.B NH3生产NH4HCO3过程中没有元素化合价改变,发生的是非氧化还原反应,B错误。9.C A项,CO中碳元素化合价升高,失去电子,是还原剂,错误;B项,NO2中氮元素化合价降低,发生还原反应,错误;C项,NO2中氮元素化合价降低,被还原,正确;D项,0.2 mol NO2参加反应会生成0.3 mol CO2,常温常压下,0.3 mol CO2的体积不等于6.72 L,错误。10.C 反应10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑中,KNO3中N的化合价降低,是氧化剂,A错误;NaN3中N的化合价升高,发生氧化反应,B错误;反应中只有N元素的化合价发生变化,则N2既是氧化反应的产物也是还原反应的产物,C正确;NaN3是还原剂,KNO3是氧化剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,D错误。11.(1)还原 Fe3+(2)2K2FeO4+3KCl+5H2O(3)> (4)0.15解析:(1)过程①中K2FeO4发生还原反应生成Fe3+,则活细菌发生氧化反应,活细菌为还原剂,表现了还原性。(2)Fe由+3价升高为+6价,Cl由+1价降低为-1价,电子转移的方向和数目为2K2FeO4+3KCl+5H2O。(3)KClO为氧化剂,K2FeO4为氧化产物,则在碱性条件下,氧化性:KClO>K2FeO4。(4)根据反应2Fe(OH)3+3KClO+4KOH2K2FeO4+3KCl+5H2O,还原产物是KCl,可知3KClO~3KCl~6e-,转移了0.3 mol 电子,则还原产物的物质的量为0.15 mol。2 / 2第3讲 氧化还原反应的基本概念和规律课标要求1.理解氧化还原反应的本质是电子的转移。2.知道常见的氧化还原反应,并能利用氧化还原反应等概念对常见反应进行分类和分析说明。3.能从元素价态的角度,依据氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化。考点一 氧化还原反应及相关概念1.氧化还原反应的本质与特征2.氧化还原反应的相关概念及表示方法概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。3.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系有以下4个反应:①2Na+2H2O2NaOH+H2↑②Ba(OH)2+H2SO4BaSO4↓+2H2O③4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3④2HClO2HCl+O2↑其中属于氧化还原的分解反应是 (填序号,下同),化合反应是 ,属于非氧化还原反应的是 ,属于置换反应的是 。4.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、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如:(2)常见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)元素化合价处于中间价态的物质,既有氧化性又有还原性。其中:Fe2+、S主要表现 性,H2O2主要表现 性。一 氧化还原反应的基本概念及表示方法1.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)3FB.铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]遇H2S得到黑色PbSC.石绿[CuCO3·Cu(OH)2]受热分解得到黑色CuOD.石黄(As2S3和As4S4)在地表逐渐转化为硫酸盐2.已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+4H2ONa[B(OH)4]+4H2↑,回答下列问题。(1)NaBH4中氢元素的化合价为 。(2)反应中H2O是 剂(填“氧化”或“还原”,下同)发生 反应;NaBH4是 剂,氧化产物是 。(3)用“双线桥”标出此反应电子转移的方向和数目: 。(4)标准状况下,反应生成22.4 L H2,转移电子的数目为 。含负一价氢的化合物 (1)碱金属(或碱土金属)的氢化物,如NaH、CaH2等。(2)两种常用还原剂(NaBH4、LiAlH4)。(3)含负一价氢的化合物具有强还原性,能与水剧烈反应生成H2(制备时装置内确保干燥),如:CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑NaBH4+4H2ONa[B(OH)4]+4H2↑二 借助陌生反应分析氧化还原反应3.(2024·海口模拟)ClO2是一种常用的消毒剂,可通过反应:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O制得。下列有关说法正确的是( )A.KClO3得电子被氧化B.H2SO4是还原剂C.CO2是还原产物D.生成1 mol ClO2理论上转移1 mol电子4.已知过二硫酸分子中含有一个过氧键(—O—O—),过二硫酸钾(K2S2O8)与MnSO4反应的化学方程式为5K2S2O8+2MnSO4+8H2O2KMnO4+8H2SO4+4K2SO4。(1)被还原的元素是 。(2)氧化产物是 。(3)氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。(4)若反应消耗3.6 g H2O时,反应中转移电子数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。考点二 氧化还原反应的基本规律1.强弱规律(1)氧化性:氧化剂>氧化产物一般规律:元素非金属性越强,其单质的氧化性越强;金属活动性越弱,对应金属简单阳离子的氧化性越强。试比较下列单质或阳离子的氧化性强弱:①Cl2、S、Br2、I2: ;②H+、Cu2+、Ag+、Fe3+: 。(2)还原性:还原剂>还原产物一般规律:元素金属性越强,其单质的还原性越强;非金属性越强,对应元素形成的简单阴离子的还原性越弱。试比较下列单质或阴离子的还原性强弱:①Fe、Zn、Cu、Mg: ;②I-、Cl-、Br-、S2-、S: 。(3)强弱规律的应用①同时含有几种还原剂的溶液与同一氧化剂发生反应时,还原性强的离子优先发生反应,如:向含有Fe2+、Br-、I-的混合液中通入少量Cl2, 先与Cl2发生反应,离子方程式为 。②同时含有几种氧化剂的溶液与同一还原剂发生反应时,氧化性强的离子优先发生反应,如:向含有H+、Cu2+、Fe3+的混合液中加入少量Fe, 首先与Fe发生反应,反应离子方程式为 。2.价态规律(1)价态归中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”。如:H2S和浓硫酸的反应为H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2+2H2O,反应的氧化产物是 ,还原产物是 。(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+2NaOHNaCl+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。如对于反应6HCl+NaClO3NaCl+3Cl2↑+3H2O,氧化产物是 ,还原产物是 。一 强弱规律及应用1.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+且Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述中,正确的是( )A.Cl2通入FeI2溶液中,可存在反应 3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3B.每1 mol Co2O3在酸性溶液中被氧化生成Co2+时转移2 mol e-C.FeCl3溶液能使淀粉-KI试纸变蓝D.I2具有较强的氧化性,可以将Co2+氧化成Co2O3二 价态规律及应用2.已知在热的碱性溶液中,NaClO发生反应:3NaClO2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO43.已知X、Y、Z、W、Q均为含氮化合物,它们在一定条件下有如下转换关系(未配平):①XW+O2 ②Z+Y+NaOHH2O+W ③Y+SO2Z+SO3 ④Q+YZ+H2O ⑤X+Cu+H2SO4(浓)C+Y+SO,则这五种含氮化合物中氮元素的化合价由高到低的顺序为( )A.X>Y>Z>W>Q B.X>Z>Y>Q>WC.X>Y>W>Z>Q D.W>X>Z>Q>Y三 物质氧化性、还原性及其强弱的实验探究4.根据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是( )选项 实验操作 现象 结论A 向酸性高锰酸钾溶液中滴入H2O2溶液 溶液褪色 证明H2O2具有还原性B 向氢硫酸溶液中滴入H2O2溶液 产生黄色沉淀 证明H2O2具有氧化性C 向Fe(NO3)2溶液中滴入酸化的H2O2溶液 溶液变为黄色 证明氧化性:H2O2>Fe3+D 向NaClO溶液中滴入H2O2溶液,并在试管口放置带火星的木条 木条复燃 证明氧化性: ClO->H2O2探究物质氧化性、还原性的实验方法1.下列说法错误的是( )A.(2024·吉林高考)用过氧碳酸钠漂白衣物:利用的是Na2CO4具有强氧化性B.(2024·河北高考)还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声,说明H2O具有还原性C.(2024·贵州高考)向BaCl2溶液中先通入适量SO2,无明显现象,再加入稀硝酸,有白色沉淀生成,说明HNO3有强氧化性D.(2024·江苏高考)向2 mL 0.1 mol·L-1的 Na2S溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀,说明氧化性:Br2>S2.(2023·全国乙卷7题)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3.下列说法不正确的是( )A.(2023·湖北高考)氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂B.(2023·浙江6月选考)铝有强还原性,可用于制作门窗框架C.(2023·浙江6月选考)维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂D.(2023·广东高考改编)Cl2通入淀粉-KI溶液中,溶液变蓝色,说明还原性:Cl-<I-4.(2023·浙江1月选考6题)关于反应2NH2OH+4Fe3+N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是( )A.生成1 mol N2O,转移4 mol电子B.H2O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5.(2023·北京高考12题)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑;②CaH2+2H2OCa(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∶1D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同第3讲 氧化还原反应的基本概念和规律【考点·全面突破】考点一必备知识夯实3.④ ③ ② ① 4.(1)Cl- SO2 NO2 Mn2+ Cr3+ (2)Fe3+ S I2 (3)H2O S O2 还原 氧化关键能力突破1.D 骨白遇氟盐转化为Ca5(PO4)3F,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,A不符合题意;铅白遇H2S得到黑色PbS,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,B不符合题意;石绿受热分解得到黑色CuO,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,C不符合题意;石黄(As2S3和As4S4)在地表逐渐转化为硫酸盐,S元素化合价发生变化,是氧化还原反应,D符合题意。2.(1)-1价 (2)氧化 还原 还原 H2(3)(4)NA解析:NaBH4与水的反应:故反应中H2O是氧化剂,发生还原反应,NaBH4是还原剂,发生氧化反应,得到的氧化产物是H2。反应生成1 mol H2,转移1 mol电子,即NA个电子。3.D H2SO4中元素化合价没有发生改变,草酸中碳元素的化合价升高,是还原剂,被氧化得到的二氧化碳为氧化产物,氯元素化合价由+5价变为+4价,电子转移关系式为2KClO3~2ClO2~2e-,生成1 mol ClO2理论上转移1 mol电子。4.(1)氧 (2)KMnO4 (3)5∶2 (4)0.25NA解析:过二硫酸钾中硫元素的化合价为+6价,分子中存在一个过氧键(—O—O—),过氧键中氧元素的化合价为-1价;K2S2O8与MnSO4的反应表示为反应中氧化产物是KMnO4,被还原的元素是负一价氧,反应中氧化剂(K2S2O8)与还原剂(MnSO4)的物质的量之比为5∶2;反应中消耗=0.2 mol H2O时,转移电子的物质的量为0.2 mol×=0.25 mol。考点二必备知识夯实1.(1)①Cl2>Br2>I2>S ②Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(2)①Mg>Zn>Fe>Cu ②S2->S>I->Br->Cl-(3)①I- 2I-+Cl2I2+2Cl- ②Fe3+ 2Fe3++Fe3Fe2+ 2.(1)S SO2 (3)②Cl2 Cl2关键能力突破1.C Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,所以氯气通入FeI2溶液中,先氧化碘离子后氧化亚铁离子,所以不可能存在反应3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3,A错误;Co2O3在酸性溶液中易得电子而被还原成Co2+,每1 mol Co2O3在酸性溶液中被还原生成Co2+时转移2 mol e-,B错误;氯化铁的氧化性大于碘单质,所以氯化铁和碘化钾反应生成碘单质,淀粉遇碘变蓝色,所以氯化铁溶液能使淀粉-KI试纸变蓝,C正确;Co2O3的氧化性大于I2,所以Co2O3能氧化碘离子生成碘单质,而碘单质不能将Co2+氧化成Co2O3,D错误。2.B NaClO2中氯元素的化合价为+3价,发生歧化反应时氯元素的化合价降低(如:-1价)、同时氯元素的化合价升高(如:+5价),B项符合题目要求,A、D两项不符合;因NaClO的氧化性强于NaClO2,不符合以强制弱规律,C项错误。3.C ①XW+O2中,X中氧元素失电子化合价升高,则氮元素得电子化合价降低,所以氮元素化合价:X>W;③Y+SO2Z+SO3中,硫元素化合价升高,则Y中氮元素化合价降低,则氮元素化合价:Y>Z;②Z+Y+NaOHH2O+W为归中反应,则氮元素化合价W处于Z和Y中间,结合反应③可知,氮元素化合价:Y>W>Z;④Q+YZ+H2O为归中反应,Z处于Q和Y之间,根据③知,Y>Z,所以Z>Q;⑤X+Cu+H2SO4(浓)C+Y+SO,铜元素化合价升高,则X化合价降低生成Y,所以氮元素化合价X>Y;所以这五种含氮化合物中氮元素的化合价由高到低的顺序为X>Y>W>Z>Q。4.C 溶液褪色说明高锰酸钾被还原,证明H2O2具有还原性,A正确;产生黄色沉淀说明氢硫酸被氧化,证明H2O2具有氧化性,B正确;溶液中含有N和氢离子,相当于有硝酸,能将Fe2+氧化为Fe3+,不能说明Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,不能证明氧化性:H2O2>Fe3+,C错误;木条复燃说明H2O2被氧化生成O2,证明氧化性:ClO->H2O2,D正确。【真题·体验品悟】1.B 过氧碳酸钠结构中的过氧键有较强的氧化性,可以漂白衣物,A项正确;铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,氢元素的化合价由+1降低为0,发生还原反应,H2O作氧化剂,B项错误;加入稀硝酸,在水溶液中可将SO2氧化成S,故能生成BaSO4白色沉淀,C项正确;Na2S溶液与溴水发生反应:Na2S+Br22NaBr+S↓,故氧化性:Br2>S,D项正确。2.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是由于电子的跃迁,与氧化还原反应无关,D错误。3.B 铝用于制作门窗框架,利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质,而不是利用铝的强还原性。4.A 题给反应中,N元素由NH2OH中的-1价升高到N2O中的+1价,Fe元素由+3价降低到+2价,故NH2OH是还原剂,Fe3+是氧化剂,若设计成原电池,Fe2+为正极产物,H2O既不是氧化产物也不是还原产物,B、C、D错误;生成1 mol N2O,转移4 mol电子,A正确。5.C 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中水中各元素的化合价不发生变化,不涉及氧化还原反应,②中水发生还原反应,B错误;Na2O2由Na+和构成,阴、阳离子个数之比为1∶2,CaH2由Ca2+和H-构成,阴、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。6 / 6(共59张PPT)第3讲 氧化还原反应的基本概念和规律高中总复习·化学课标要求1. 理解氧化还原反应的本质是电子的转移。2. 知道常见的氧化还原反应,并能利用氧化还原反应等概念对常见反应进行分类和分析说明。3. 能从元素价态的角度,依据氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化。考点·全面突破01真题·体验品悟02课时·跟踪检测03考点·全面突破锁定要点,聚焦应用考点一 氧化还原反应及相关概念1. 氧化还原反应的本质与特征2. 氧化还原反应的相关概念及表示方法概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。3. 氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系①2Na+2H2O 2NaOH+H2↑②Ba(OH)2+H2SO4 BaSO4↓+2H2O③4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3④2HClO 2HCl+O2↑其中属于氧化还原的分解反应是 (填序号,下同),化合反应是 ,属于非氧化还原反应的是 ,属于置换反应的是 。④ ③ ② ① 有以下4个反应:4. 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、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如:(2)常见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)元素化合价处于中间价态的物质,既有氧化性又有还原性。其中:Fe2+、S 主要表现 性,H2O2主要表现 性。还原 氧化 一 氧化还原反应的基本概念及表示方法1. 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)3FB. 铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]遇H2S得到黑色PbSC. 石绿[CuCO3·Cu(OH)2]受热分解得到黑色CuOD. 石黄(As2S3和As4S4)在地表逐渐转化为硫酸盐√解析: 骨白遇氟盐转化为Ca5(PO4)3F,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,A不符合题意;铅白遇H2S得到黑色PbS,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,B不符合题意;石绿受热分解得到黑色CuO,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,C不符合题意;石黄(As2S3和As4S4)在地表逐渐转化为硫酸盐,S元素化合价发生变化,是氧化还原反应,D符合题意。2. 已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+4H2O Na[B(OH)4]+4H2↑,回答下列问题。(1)NaBH4中氢元素的化合价为 。(2)反应中H2O是 剂(填“氧化”或“还原”,下同)发生 反应;NaBH4是 剂,氧化产物是 。(3)用“双线桥”标出此反应电子转移的方向和数目: 。-1价 氧化 还原 还原 H2 (4)标准状况下,反应生成22.4 L H2,转移电子的数目为 。解析:NaBH4与水的反应: 故反应中H2O是氧化剂,发生还原反应,NaBH4是还原剂,发生氧化反应,得到的氧化产物是H2。反应生成1 mol H2,转移1 mol电子,即NA个电子。NA 含负一价氢的化合物 (1)碱金属(或碱土金属)的氢化物,如NaH、CaH2等。(2)两种常用还原剂(NaBH4、LiAlH4)。(3)含负一价氢的化合物具有强还原性,能与水剧烈反应生成H2(制备时装置内确保干燥),如:CaH2+2H2O Ca(OH)2+2H2↑NaBH4+4H2O Na[B(OH)4]+4H2↑二 借助陌生反应分析氧化还原反应3. (2024·海口模拟)ClO2是一种常用的消毒剂,可通过反应:2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O制得。下列有关说法正确的是( )A. KClO3得电子被氧化B. H2SO4是还原剂C. CO2是还原产物D. 生成1 mol ClO2理论上转移1 mol电子√解析: H2SO4中元素化合价没有发生改变,草酸中碳元素的化合价升高,是还原剂,被氧化得到的二氧化碳为氧化产物,氯元素化合价由+5价变为+4价,电子转移关系式为2KClO3~2ClO2~2e-,生成1 mol ClO2理论上转移1 mol电子。4. 已知过二硫酸分子中含有一个过氧键(—O—O—),过二硫酸钾(K2S2O8)与MnSO4反应的化学方程式为5K2S2O8+2MnSO4+8H2O2KMnO4+8H2SO4+4K2SO4。(1)被还原的元素是 。(2)氧化产物是 。(3)氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。氧 KMnO4 5∶2 (4)若反应消耗3.6 g H2O时,反应中转移电子数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。解析:过二硫酸钾中硫元素的化合价为+6价,分子中存在一个过氧键(—O—O—),过氧键中氧元素的化合价为-1价;K2S2O8与MnSO4的反应表示为 反应中氧化产物是KMnO4,被还原的元素是负一价氧,反应中氧化剂(K2S2O8)与还原剂(MnSO4)的物质的量之比为5∶2;反应中消耗=0.2 mol H2O时,转移电子的物质的量为0.2 mol× =0.25 mol。0.25NA 考点二 氧化还原反应的基本规律1. 强弱规律(1)氧化性:氧化剂>氧化产物一般规律:元素非金属性越强,其单质的氧化性越强;金属活动性越弱,对应金属简单阳离子的氧化性越强。试比较下列单质或阳离子的氧化性强弱:①Cl2、S、Br2、I2: ;Cl2>Br2>I2>S ②H+、Cu2+、Ag+、Fe3+: 。Ag+>Fe3+>Cu2+>H+ (2)还原性:还原剂>还原产物一般规律:元素金属性越强,其单质的还原性越强;非金属性越强,对应元素形成的简单阴离子的还原性越弱。试比较下列单质或阴离子的还原性强弱:①Fe、Zn、Cu、Mg: ;②I-、Cl-、Br-、S2-、S : 。Mg>Zn>Fe>Cu S2->S >I->Br->Cl- (3)强弱规律的应用①同时含有几种还原剂的溶液与同一氧化剂发生反应时,还原性强的离子优先发生反应,如:向含有Fe2+、Br-、I-的混合液中通入少量Cl2, 先与Cl2发生反应,离子方程式为 。②同时含有几种氧化剂的溶液与同一还原剂发生反应时,氧化性强的离子优先发生反应,如:向含有H+、Cu2+、Fe3+的混合液中加入少量Fe, 首先与Fe发生反应,反应离子方程式为 。I -2I-+Cl2 I2+2Cl- Fe3+ 2Fe3++Fe3Fe2+ 2. 价态规律(1)价态归中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”。如:H2S和浓硫酸的反应为H2S+H2SO4(浓) S↓+SO2+2H2O,反应的氧化产物是 ,还原产物是 。S SO2 (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。如对于反应6HCl+NaClO3 NaCl+3Cl2↑+3H2O,氧化产物是 ,还原产物是 。Cl2 Cl2 一 强弱规律及应用1. 已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+且Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述中,正确的是( )A. Cl2通入FeI2溶液中,可存在反应 3Cl2+6FeI2 2FeCl3+4FeI3B. 每1 mol Co2O3在酸性溶液中被氧化生成Co2+时转移2 mol e-C. FeCl3溶液能使淀粉-KI试纸变蓝D. I2具有较强的氧化性,可以将Co2+氧化成Co2O3√解析: Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,所以氯气通入FeI2溶液中,先氧化碘离子后氧化亚铁离子,所以不可能存在反应3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3,A错误;Co2O3在酸性溶液中易得电子而被还原成Co2+,每1 mol Co2O3在酸性溶液中被还原生成Co2+时转移2 mol e-,B错误;氯化铁的氧化性大于碘单质,所以氯化铁和碘化钾反应生成碘单质,淀粉遇碘变蓝色,所以氯化铁溶液能使淀粉-KI试纸变蓝,C正确;Co2O3的氧化性大于I2,所以Co2O3能氧化碘离子生成碘单质,而碘单质不能将Co2+氧化成Co2O3,D错误。二 价态规律及应用2. 已知在热的碱性溶液中,NaClO发生反应:3NaClO 2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )A. NaCl、NaClO B. NaCl、NaClO3C. NaClO、NaClO3 D. NaClO3、NaClO4解析: NaClO2中氯元素的化合价为+3价,发生歧化反应时氯元素的化合价降低(如:-1价)、同时氯元素的化合价升高(如:+5价),B项符合题目要求,A、D两项不符合;因NaClO的氧化性强于NaClO2,不符合以强制弱规律,C项错误。√3. 已知X、Y、Z、W、Q均为含氮化合物,它们在一定条件下有如下转换关系(未配平):①X W+O2 ②Z+Y+NaOH H2O+W③Y+SO2 Z+SO3 ④Q+Y Z+H2O⑤X+Cu+H2SO4(浓) C +Y+SO 则这五种含氮化合物中氮元素的化合价由高到低的顺序为( )A. X>Y>Z>W>Q B. X>Z>Y>Q>WC. X>Y>W>Z>Q D. W>X>Z>Q>Y√解析: ①X W+O2中,X中氧元素失电子化合价升高,则氮元素得电子化合价降低,所以氮元素化合价:X>W;③Y+SO2 Z+SO3中,硫元素化合价升高,则Y中氮元素化合价降低,则氮元素化合价:Y>Z;②Z+Y+NaOH H2O+W为归中反应,则氮元素化合价W处于Z和Y中间,结合反应③可知,氮元素化合价:Y>W>Z;④Q+Y Z+H2O为归中反应,Z处于Q和Y之间,根据③知,Y>Z,所以Z>Q;⑤X+Cu+H2SO4(浓) C +Y+SO ,铜元素化合价升高,则X化合价降低生成Y,所以氮元素化合价X>Y;所以这五种含氮化合物中氮元素的化合价由高到低的顺序为X>Y>W>Z>Q。三 物质氧化性、还原性及其强弱的实验探究4. 根据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是( )选项 实验操作 现象 结论A 向酸性高锰酸钾溶液中滴入H2O2溶液 溶液褪色 证明H2O2具有还原性B 向氢硫酸溶液中滴入H2O2溶液 产生黄 色沉淀 证明H2O2具有氧化性C 向Fe(NO3)2溶液中滴入酸化的H2O2溶液 溶液变 为黄色 证明氧化性:H2O2>Fe3+D 向NaClO溶液中滴入H2O2溶液,并在试管口放置带火星的木条 木条复燃 证明氧化性:ClO->H2O2√解析: 溶液褪色说明高锰酸钾被还原,证明H2O2具有还原性,A正确;产生黄色沉淀说明氢硫酸被氧化,证明H2O2具有氧化性,B正确;溶液中含有N 和氢离子,相当于有硝酸,能将Fe2+氧化为Fe3+,不能说明Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,不能证明氧化性:H2O2>Fe3+,C错误;木条复燃说明H2O2被氧化生成O2,证明氧化性:ClO->H2O2,D正确。探究物质氧化性、还原性的实验方法真题·体验品悟感悟高考,明确方向1. 下列说法错误的是( )A. (2024·吉林高考)用过氧碳酸钠漂白衣物:利用的是Na2CO4具有强氧化性B. (2024·河北高考)还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声,说明H2O具有还原性C. (2024·贵州高考)向BaCl2溶液中先通入适量SO2,无明显现象,再加入稀硝酸,有白色沉淀生成,说明HNO3有强氧化性D. (2024·江苏高考)向2 mL 0.1 mol·L-1的 Na2S溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀,说明氧化性:Br2>S√解析: 过氧碳酸钠结构中的过氧键有较强的氧化性,可以漂白衣物,A项正确;铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,氢元素的化合价由+1降低为0,发生还原反应,H2O作氧化剂,B项错误;加入稀硝酸,在水溶液中可将SO2氧化成S ,故能生成BaSO4白色沉淀,C项正确;Na2S溶液与溴水发生反应:Na2S+Br2 2NaBr+S↓,故氧化性:Br2>S,D项正确。2. (2023·全国乙卷7题)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: 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是由于电子的跃迁,与氧化还原反应无关,D错误。√3. 下列说法不正确的是( )A. (2023·湖北高考)氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂B. (2023·浙江6月选考)铝有强还原性,可用于制作门窗框架C. (2023·浙江6月选考)维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂D. (2023·广东高考改编)Cl2通入淀粉-KI溶液中,溶液变蓝色,说明还原性:Cl-<I-解析: 铝用于制作门窗框架,利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质,而不是利用铝的强还原性。√4. (2023·浙江1月选考6题)关于反应2NH2OH+4Fe3+ N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是( )A. 生成1 mol N2O,转移4 mol电子B. H2O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: 题给反应中,N元素由NH2OH中的-1价升高到N2O中的+1价,Fe元素由+3价降低到+2价,故NH2OH是还原剂,Fe3+是氧化剂,若设计成原电池,Fe2+为正极产物,H2O既不是氧化产物也不是还原产物,B、C、D错误;生成1 mol N2O,转移4 mol电子,A正确。5. (2023·北京高考12题)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∶1D. 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√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中水中各元素的化合价不发生变化,不涉及氧化还原反应,②中水发生还原反应,B错误;Na2O2由Na+和 构成,阴、阳离子个数之比为1∶2,CaH2由Ca2+和H-构成,阴、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。课时·跟踪检测培优集训,提升素养一、选择题(本题包括10小题,每小题只有一个选项符合题意)1. (2024·临沂模拟改编)下列应用没有涉及氧化还原反应的是( )A. 工业合成氨B. 氢氟酸刻蚀玻璃制作艺术品C. 用浸泡过酸性高锰酸钾的硅藻土保鲜水果D. 煅烧黄铁矿(FeS2)制备SO2解析: 氢氟酸刻蚀玻璃,生成四氟化硅气体和水,没有元素的化合价发生变化,未涉及氧化还原反应,选B。√12345678910112. (2024·南京模拟)苹果汁是人们喜爱的饮料。由于饮料中含Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,使Fe2+转变为Fe3+。若榨苹果汁时加入维生素C,可有效防止这种现象的发生。下列说法不正确的是( )A. 维生素C起到了抗氧化作用,作还原剂B. Fe2+具有还原性能被空气中氧气氧化C. 在维生素C还原Fe3+的过程中,Fe2+是氧化产物D. Fe3+具有氧化性能将维生素C氧化解析: 在维生素C还原Fe3+的过程中,Fe2+是还原产物,C错误。√12345678910113. 水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是( )A. Na B. Cl2C. NO2 D. Na2O解析: 2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,H2O中H元素化合价由+1降为0,得电子被还原,作氧化剂,在反应中表现出氧化性,A符合题意。√12345678910114. 为了治理废水中Cr2 的污染,常先加入试剂使之变为Cr3+,该试剂为( )A. NaOH溶液 B. FeCl3溶液C. Al2(SO4)3溶液 D. Na2SO3和H2SO4解析: 在Cr2 Cr3+变化过程中,Cr元素的化合价由+6价变成+3价,发生还原反应,所以加入的试剂为强还原性物质,Na2SO3中的硫元素为+4价,Na2SO3具有比较强的还原性,D正确。√12345678910115. 黑火药爆炸反应为S+2KNO3+3C K2S+3CO2↑+N2↑。在该反应中,被还原的物质是( )①C ②S ③K2S ④KNO3 ⑤N2A. ①③⑤ B. ②④C. ②④⑤ D. ③④⑤解析: S+2KNO3+3C K2S+3CO2↑+N2↑中,S元素由0价降低到-2价,N元素由+5价降低到0价,C元素由0价升高到+4价,则S、KNO3是氧化剂,C是还原剂。被还原的物质是S、KNO3。√12345678910116. (2024·张家界模拟)下列物质的转化需要另外加入氧化剂才能实现的是( )A. Cu→CuCl2 B. KMnO4→O2C. NaOH→Na2CO3 D. Cl2→HCl解析: A项,Cu→CuCl2,Cu的化合价升高,需要加入氧化剂,如Cl2;B项,KMnO4→O2,不需要加入氧化剂,直接加热就可以;C项,NaOH→Na2CO3,元素的化合价没有发生变化,通入CO2可以实现转化;D项,Cl2→HCl,氯元素化合价降低,需要加入还原剂可以实现,或氯气通入水中发生自身的氧化还原反应。√12345678910117. 臭氧(O3)是人类的保护伞,但是臭氧浓度超标对人体健康有害。实验室用淀粉-KI试纸检验O3的反应原理是O3+2KI+H2O O2+I2+2KOH(试纸变蓝色)。下列叙述错误的是( )A. KI是还原剂B. 氧化性强弱顺序为O3>I2C. 1 mol O3完全反应转移4 mol电子D. O2既不是氧化产物也不是还原产物解析: I元素的化合价升高,O元素的化合价降低,则反应中O3是氧化剂,KI是还原剂,氧化性强弱顺序是O3>I2,1 mol O3在反应中得到2 mol电子,O2既不是氧化产物也不是还原产物。√12345678910118. (2024·长春模拟)下列物质的用途与其体现的性质对应关系不合理的是( )选项 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 氧化性解析: NH3生产NH4HCO3过程中没有元素化合价改变,发生的是非氧化还原反应,B错误。√12345678910119. N2O俗称“笑气”,医疗上曾用作可吸入性麻醉剂。下述反应能产生N2O:3CO+2NO2 3CO2+N2O。下列关于该反应的说法正确的是( )A. CO是氧化剂B. NO2发生氧化反应C. NO2被还原D. 常温常压下,0.2 mol NO2参加反应会生成6.72 L CO2√1234567891011解析: A项,CO中碳元素化合价升高,失去电子,是还原剂,错误;B项,NO2中氮元素化合价降低,发生还原反应,错误;C项,NO2中氮元素化合价降低,被还原,正确;D项,0.2 mol NO2参加反应会生成0.3 molCO2,常温常压下,0.3 mol CO2的体积不等于6.72 L,错误。123456789101110. 汽车都安装有安全气囊,发生剧烈地碰撞时,安全气囊中会发生反应:10NaN3+2KNO3 K2O+5Na2O+16N2↑,有关该反应说法正确的是( )A. KNO3是还原剂B. NaN3发生还原反应C. N2既是氧化反应的产物也是还原反应的产物D. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1√1234567891011解析: 反应10NaN3+2KNO3 K2O+5Na2O+16N2↑中,KNO3中N的化合价降低,是氧化剂,A错误;NaN3中N的化合价升高,发生氧化反应,B错误;反应中只有N元素的化合价发生变化,则N2既是氧化反应的产物也是还原反应的产物,C正确;NaN3是还原剂,KNO3是氧化剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,D错误。1234567891011二、非选择题(本题包括1小题)11. 高铁酸钾(K2FeO4,极易溶于水)是常见的水处理剂,其原理如图所示。(1)过程①中活细菌表现了 (填“氧化”或“还原”)性,该过程的还原产物是 (填离子符号)。解析: 过程①中K2FeO4发生还原反应生成Fe3+,则活细菌发生氧化反应,活细菌为还原剂,表现了还原性。还原 Fe3+ 1234567891011(2)制备高铁酸钾常用的反应原理为2Fe(OH)3+3KClO+4KOH2K2FeO4+3KCl+5H2O。用单线桥法表示电子转移的方向和数目: 。解析: Fe由+3价升高为+6价,Cl由+1价降低为-1价,电子转移的方向和数目为 2K2FeO4+3KCl+5H2O。2K2FeO4+3KCl+5H2O1234567891011(3)通过该反应说明:在碱性条件下,氧化性:ClO- Fe (填“>”“=”或“<”)。解析:(3)KClO为氧化剂,K2FeO4为氧化产物,则在碱性条件下,氧化性:KClO>K2FeO4。> (4)若反应过程中转移了0.3 mol 电子,则还原产物的物质的量为mol。解析: 根据反应2Fe(OH)3+3KClO+4KOH 2K2FeO4+3KCl+5H2O,还原产物是KCl,可知3KClO~3KCl~6e-,转移了0.3 mol 电子,则还原产物的物质的量为0.15 mol。0.15 1234567891011THANKS演示完毕 感谢观看 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第3讲 氧化还原反应的基本概念和规律.docx 第3讲 氧化还原反应的基本概念和规律.pptx 第3讲 氧化还原反应的基本概念和规律(练习,含解析).docx