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第一章
物质及其变化
第4讲　氧化还原反应的基本概念
复习目标 1．了解氧化还原反应的概念、特征和本质。
2．掌握电子转移的表示方法。
3．了解常见的氧化剂和还原剂，掌握氧化性、还原性的比较方法。
考点二
提能训练　练案[4]
考点一
考点一　氧化还原反应的概念
1．氧化还原反应的本质和特征
电子的转移
化合价
2．相关概念及其关系
还原
氧化
氧化
还原
[巧记要点]　概括为：“升失氧，降得还，剂性一致，其他相反”。
【微思考1】　分析：2KMnO4＋16HCl(浓)=====2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
上述反应中，氧化剂是________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是________，KMnO4发生________反应，HCl发生________反应，HCl表现的性质是________；生成1 mol Cl2时转移电子数目为1.204×1024，被氧化的HCl的物质的量是________mol。
提示：KMnO4　HCl　Cl2　MnCl2　还原　氧化　还原性和酸性　2
[易错点拨]　理解氧化还原反应相关概念的“三大误区”
误区1.某元素由化合态变为游离态时，该元素一定被还原。如Cl2＋2Br－=====Br2＋2Cl－反应中溴元素被氧化。
误区3.在氧化还原反应中，若有一种元素被氧化，则一定有另一种元素被还原。如3NO2＋H2O=====2HNO3＋NO反应中，氮元素既被氧化又被还原。
3．电子转移的表示方法——双线桥法与单线桥法
(1)双线桥法：表示反应前后____________由反应物转化为反应产物时电子转移的情况。
①标变价，②画箭头，③算数目，④说变化。
同一元素
注意：①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素；
②箭头方向不表示电子转移的方向；
③得失电子数写成a×b e－的形式。
例：用双线桥法标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：
__________________________________________。
(2)单线桥法：表示反应过程中____________原子间的电子转移情况。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”“失”字样。
注意：①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素；
②箭头方向表示电子转移的方向；
③在“桥”上标明转移的电子总数，不标得失字样。
不同元素
例：用单线桥法标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：
______________________________________________。
当8 mol HNO3参加反应，转移的电子数目为______ mol。
6
4．常见的氧化剂、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、低价态金属阳离子、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可作氧化剂，又可作还原剂。如：
还原
氧化
[方法点拨]　(1)分析氧化还原反应的方法思路
找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。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。
(2)根据元素化合价判断物质的氧化性、还原性，只是其变化的一种“趋势”，但氧化性、还原性“能力”强弱不一定。如Na＋中钠的化合价是钠元素的最高化合价，具有氧化性，但是氧化性很弱。
【微思考2】　指出下列加点元素的化合价。
⑧过二硫酸(H2S2O8)的结构式如下：
S________、O________
提示：①＋5　＋4　＋3　－1　②＋2　－2　－2　－1
③＋3　＋3　＋1　④＋3　＋2　⑤－1　－1　－1
⑥＋4　＋7　＋6　⑦－1　⑧＋6　－2、－1
5．四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
分析下列五个化学反应：
①2Na＋2H2O=====2NaOH＋H2↑；
④4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=====4Fe(OH)3；
⑤AgNO3＋NaCl=====AgCl↓＋NaNO3
其中属于“区域1”的是______(填序号，下同)，属于“区域2”的是______，属于“区域3”(阴影部分)的是______，属于“区域4”的是______，属于“区域5”的是______。
④
②
③
①
⑤
【易错辨析】
(1)有单质参加的化学反应不一定是氧化还原反应。(　　)
[提示]　√　有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应，但有单质参加的反应不一定是，比如同素异形体之间的相互转化。
(2)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。(　　)
[提示]　×　化合价的升降可出现在同一种元素中。
(3)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。(　　)
(4)CaO2与水发生氧化还原反应时，CaO2只作氧化剂。(　　)
[提示]　×　CaO2与水反应类似Na2O2与H2O反应，CaO2中的氧元素化合价既有升高又有降低，CaO2既作氧化剂，又作还原剂。
(5)在氧化还原反应中，非金属单质不一定是氧化剂。(　　)
[提示]　√　非金属单质如H2在氧化还原反应中常作还原剂。
(6)某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原。(　　)
[提示]　×　某元素从游离态变为化合态，该元素化合价可能升高也可能降低，不一定被还原。
(7)分解反应一定是氧化还原反应，而化合反应为非氧化还原反应。(　　)
[提示]　×　分解反应如碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳不是氧化还原反应，而化合反应如碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，属于氧化还原反应。
(8)固氮反应一定属于氧化还原反应。(　　)
[提示]　√　把大气中游离态的氮转化为氮的化合物称作固氮，该过程为氮单质生成化合物，一定有元素化合价的变化，固氮反应一定属于氧化还原反应。
(9)反应3NO2＋H2O=====2HNO3＋NO中氧化剂与还原剂的质量比为2∶1。(　　)
[提示]　×　该反应中氧化剂与还原剂的质量比为1∶2。
[提示]　×　上述两个反应中H2O既不作氧化剂，也不作还原剂。
1．(2025·山东卷)下列在化学史上产生重要影响的成果中，不涉及氧化还原反应的是(　　)
A．侯德榜发明了以NH3、CO2和NaCl为原料的联合制碱法
B．戴维电解盐酸得到H2和Cl2，从而提出了酸的含氢学说
C．拉瓦锡基于金属和O2的反应提出了燃烧的氧化学说
D．哈伯发明了以N2和H2为原料合成氨的方法
[答案]　A
微考点1　氧化还原反应的判断
2．(2024·山东卷)中国书画是世界艺术瑰宝，古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是(　　)
A．竹管、动物尾毫→湖笔
B．松木→油烟→徽墨
C．楮树皮→纸浆纤维→宣纸
D．端石→端砚
[答案]　B
[解析]　制笔过程是将竹管和动物尾毫组装到一起，为物理变化，A项不符合题意；松木制油烟是在特制的炉灶燃烧取其烟(不完全燃烧产生的炭黑)，该过程为氧化还原反应，B项符合题意；楮树皮经浸泡、炖煮、打浆、晾晒等程序制作出宣纸，未涉及氧化还原反应，C项不符合题意；端石经过雕刻制作出端砚，未涉及氧化还原反应，D项不符合题意。
3．(2026·山西朔州模拟)下列反应中，既是化合反应，又是氧化还原反应的是(　　)
A．生石灰与水反应：CaO＋H2O=====Ca(OH)2
B．将氯气通入溴化钠溶液中：Cl2＋2NaBr=====2NaCl＋Br2
[答案]　C
[解析]　A项属于化合反应，但没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，不符合题意；B项属于氧化还原反应，但不是化合反应，不符合题意；C项铁元素的化合价由0价升高到＋3价，氯元素的化合价由0价降低到－1价，既属于化合反应，又属于氧化还原反应，符合题意；D项既不是氧化还原反应，也不是化合反应，不符合题意。
A．X为NO2
B．可以用臭氧代替甲醇
C．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为6∶5
D．若标准状况下每生成11.2 L CO2转移2NA电子(NA为阿伏加德罗常数的值)
[答案]　C
微考点2　氧化还原反应的概念及相互关系
解答氧化还原反应的概念及关系类题目的思维模板
A．该反应中，氧化产物与还原产物物质的量之比为2∶3
B．每生成1 mol N2，被S氧化的C的物质的量为0.5 mol
C．若生成11.2 L N2，反应中转移6 mol电子
D．火药中的Li2CO3、NaNO3、CaCl2均不参与化学反应
[答案]　B
[解析]　该反应中CO2为氧化产物，K2S、N2为还原产物，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2，A错误；每生成1 mol N2，同时生成1 mol K2S，硫得到2 mol电子，故被S氧化的C的物质的量为 0.5 mol，B正确；题目中未指明11.2 L N2是否处于标准状况，无法确定反应中转移的电子的物质的量，C错误；火药中的Li2CO3、NaNO3不稳定，受热易分解，参与化学反应，D错误。
6．(2023·浙江1月选考卷)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
[析题·图文诠释]　基于反应前后元素化合价的变化，判断相关概念及关系：
[答案]　A
[解析]　NH2OH→N2O，N元素由－1价升高到＋1价，故生成1 mol N2O时转移4 mol电子，A正确；该反应中，N元素化合价升高，Fe元素化合价降低，故NH2OH是还原剂，Fe3＋是氧化剂，B、C错误；原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故设计成原电池时，Fe2＋是正极还原产物，D错误。
分析氧化还原反应的方法思路
1
特殊复杂物质中的元素化合价判断
(1)根据元素的非金属性确定元素的化合价
例：CuH：非金属性H>Cu
2
7．下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是(　　)
微考点3　氧化还原反应中电子转移的表示方法及计算
[答案]　D
[解析]　A项中Cl2―→NaCl应为得e－，Cl2―→NaClO应为失e－；B项中氧化产物与还原产物均为Cl2，且转移电子数目为5e－；C项中用单线桥表示电子转移时不标“得失”。
8．(2026·河北石家庄期末)下列氧化还原反应中，电子转移的方向和数目不正确的是(　　)
[答案]　A
氧化还原反应中电子转移数目的分析
基本方法：先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
明确一些特殊物质中元素的化合价
1
2
3
9．氧化还原反应是一类重要的化学反应。
(1)已知反应：Cu＋2Fe3＋=====Cu2＋＋2Fe2＋，反应中还原剂是________，氧化产物是________。
(2)在2Na2O2＋2CO2=====2Na2CO3＋O2反应中，若转移3 mol电子，则所产生的氧气在标准状况下的体积为________L。
(3)用双线桥标出反应2KMnO4＋16HCl(浓)=====2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O中电子转移的方向和数目。
_____________________________________________________
10．为治理汽车尾气中的NO和CO对环境的污染，可在汽车排气管上安装催化转化器，发生的反应为2NO＋2CO=====N2＋2CO2。
(1)用双线桥表示此反应中的电子得失情况：
_________________________________________________
(2)用单线桥表示此反应中的电子转移情况：
_________________________________________________
(3)若反应中消耗了4 mol CO，则生成N2的物质的量为______mol，转移电子的物质的量为________mol。
转移电子数的计算思路
考点二　氧化还原反应的规律及应用
1．氧化性、还原性的判断
(1)含义：氧化性是指物质__________的性质(或能力)；还原性是指物质__________的性质(或能力)。
(2)判断：氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的________程度，与得、失电子数目的________无关。例如：Na－e－=====Na＋，Al－3e－=====Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。
氧化还原反应中，氧化剂得电子总数________还原剂失电子总数。
得电子
失电子
难易
多少
等于
2．氧化性、还原性强弱的比较
(1)依据反应原理——氧化还原反应方程式比较
氧化性：氧化剂>____________还原性：还原剂>____________
(2)依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________，对应物质的氧化性或还原性________。如是否加热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度大小等。例如：
氧化产物
还原产物
剧烈
越强
由化学方程式知氧化性：KMnO4>Cl2，MnO2>Cl2，O2>Cl2，由反应条件知氧化性：KMnO4>MnO2>O2。
(3)依据相同条件下产物中元素价态的高低来判断
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：
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：
(4)依据金属性、非金属性比较
[方法归纳]　根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
(1)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。
(2)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。
(3)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KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
[易错提醒]　(1)对同一元素而言，一般价态越高，氧化性越强，如Fe3＋>Fe2＋>Fe；价态越低，氧化性越弱，如S2－(2)常见物质的氧化性、还原性强弱顺序
(3)H2O2中氧元素尽管处于中间价态，但H2O2主要表现氧化性，其还原产物是H2O，故H2O2又被称为绿色氧化剂。
3．氧化还原反应规律及其应用
(1)强弱规律及其应用
同时含有几种氧化剂(或还原剂)，发生氧化还原反应时，氧化性(或还原性)强的优先发生反应。
简单概括为“强者优先”
例：在FeI2溶液中通入少量Cl2，由于还原性：______>_______，则________优先与Cl2反应，离子方程式为____________________________。
I－
Fe2＋
I－
Cl2＋2I－=====2Cl－＋I2
(2)价态规律及其应用
①“价态归中”规律模型
含不同价态同种元素的物质发生氧化还原反应，该元素价态的变化遵循“高价态＋低价态→中间价态”，不会出现价态“交叉”的现象。
简单概括为“只靠近，不交叉”
例如，不同价态含硫物质之间的转化，符合如图所示规律：
例：判断含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应的可能性，推测反应的可能产物。例如，浓硫酸和SO2________(填“能”或“不能”)发生氧化还原反应；浓硫酸和H2S发生“归中反应”，推测可能生成的含硫产物：______或__________。
不能
S
SO2
②“歧化反应”规律模型
同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化遵循“中间价态→高价态＋低价态”，不会出现“一边倒”的现象。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮等)均可发生“歧化反应”。
例：将Cl2通入NaOH溶液中制取漂白液，化学方程式为_________ ____________________________________。
Cl2＋2NaOH=====NaClO＋NaCl＋H2O
(3)守恒规律及其应用
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律：
①质量守恒：反应前后元素的种类和质量不变。
②电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。
③电荷守恒：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。
守恒规律常用于氧化还原反应中的计算问题以及方程式的配平问题。
如某氧化还原反应中反应物和生成物共有6种：NO、FeSO4、Fe(NO3)3、H2O、HNO3和Fe2(SO4)3。已知HNO3为反应物，则该氧化还原反应中还原剂是_________，还原产物是________。当有1 mol HNO3被还原，转移______mol电子，消耗还原剂______mol。
FeSO4
NO
3
3
【易错辨析】
(1)失电子越多，还原性越强，得电子越多，氧化性越强。(　　)
[提示]　×　氧化性、还原性的强弱与得失电子能力有关，与得失电子数目无关。
(2)硝酸铜受热分解的产物可能为CuO、NO2、NO。(　　)
[提示]　×　氧化还原反应中化合价有升必有降，该题只存在化合价的降低。
(3)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性。(　　)
[提示]　√　在该反应中，Mg为还原剂，C为还原产物，则还原性：Mg>C。
(4)少量铁加入等浓度的硝酸银、硝酸铜的溶液中，首先析出银。(　　)
[提示]　√　硝酸银的氧化性强于硝酸铜，当铁少量时，优先和硝酸银反应。
(5)1 mol KClO3与足量的浓盐酸反应，转移电子数为6NA。(　　)
[提示]　×　该反应为归中反应，应转移5NA电子。
(6)SO2的还原性较强，而浓硫酸具有很强的氧化性，所以浓硫酸不能干燥SO2气体。(　　)
[提示]　×　SO2中硫元素化合价为＋4价，浓硫酸中硫元素化合价为＋6价，两者不发生反应，可用浓硫酸干燥SO2。
(7)在化学反应中，得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强。(　　)
[提示]　×　氧化剂氧化性的强弱取决于得电子能力的强弱，而不是得电子数的多少。
(8)维生素C可以防止Fe2＋转化成Fe3＋，主要原因是维生素C具有较强的还原性。(　　)
[提示]　√　维生素C可以防止Fe2＋转化成Fe3＋，主要原因是维生素C具有较强的还原性。
(9)难失电子的物质一定易得电子。(　　)
[提示]　×　难失电子的物质不一定易得电子，比如碳元素既不易失电子、也不易得电子。
(10)元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强。(　　)
[提示]　×　不一定，例如氮元素的非金属性很强，但N2的氧化性不强。
1．(2026·河北承德期末)已知反应：
①Pb3O4＋8HCl(浓)=====3PbCl2＋Cl2↑＋4H2O；
②2Fe＋3Br2=====2FeBr3；
③2FeCl3＋H2S=====2FeCl2＋2HCl＋S↓。
依据上述反应并结合已学知识，下列微粒氧化性的强弱顺序正确的是(　　)
A．Pb3O4>Cl2>Br2>Fe3＋>S B．Cl2>Pb3O4>Fe3＋>Br2>S
C．Pb3O4>Br2>Cl2>Fe3＋>S D．Pb3O4>Cl2>Br2>S>Fe3＋
微考点1　氧化性、还原性的判断与强弱比较
[答案]　A
[解析]　根据同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，①中氧化性：Pb3O4>Cl2，②中氧化性：Br2>Fe3＋，③中氧化性：Fe3＋>S，结合已学知识，氧化性：Cl2>Br2，可推出氧化性：Pb3O4>Cl2>Br2>Fe3＋>S，A符合题意。
2．(2026·湖南长沙高三检测)验证氧化性强弱：Cl2>Br2>I2，设计如表实验(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 实验③ 实验④
1 mL氯水(黄绿色) 3 mL蒸馏水 1 mL氯水(黄绿色) 3 mLKBr溶液 1 mL氯水(黄绿色) 3 mLKI溶液 取②反应后的黄色溶液
3 mL KI溶液＋淀粉溶液
溶液变为浅黄绿色 溶液变为黄色 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
[答案]　D
[解析]　实验①是在氯水中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，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，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，加入淀粉溶液和碘化钾溶液会变蓝，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。
3．(2025·陕西西安中学三模)以铜阳极泥(主要成分是Cu、Te)为原料提取碲的反应如下。
①Cu2Te＋2O2＋2H2SO4=====2CuSO4＋TeO2＋2H2O；
②TeO2＋2SO2＋2H2O=====2H2SO4＋Te。
下列说法不正确的是(　　)
A．Cu2Te中Cu元素的化合价是＋1价
B．反应①中氧化剂是O2，氧化产物是CuSO4和TeO2
C．每制备1 mol Te理论上两个反应共转移12 mol e－
D．氧化性强弱顺序为O2>SO2>TeO2
[答案]　D
4 mol电子，则每制备1 mol Te，理论上共转移12 mol电子，C正确；氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物，氧化剂的氧化性强于还原剂的氧化性，根据反应①可知O2的氧化性强于TeO2，根据反应②可知TeO2(氧化剂)的氧化性强于SO2(还原剂)，则氧化性强弱顺序为O2>TeO2>SO2，D错误。
下列说法错误的是(　　)
A．反应Ⅰ的离子方程式为2Fe3＋＋H2=====2Fe2＋＋2H＋
B．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C．由图甲转化过程可得出氧化性：NO>Fe3＋>Fe2＋
[答案]　B
理解物质氧化性、还原性强弱的注意事项
(1)物质氧化性、还原性的相对强弱取决于物质本身得失电子的难易程度，而不取决于一个原子得失电子数目的多少。
(2)具有氧化性的物质不一定是氧化剂，具有还原性的物质不一定是还原剂，应视具体反应而定。
1
假设法判断氧化还原反应能否进行的步骤
先假设选项中的化学反应能够发生，依据反应的方程式判断各反应物与生成物的还原性或氧化性的强弱，然后再与题目提供的还原性或氧化性强弱顺序进行对照，若二者表示的还原性或氧化性强弱顺序一致，则此反应能够发生，若不一致，则此反应不能发生。
2
5．(2023·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：
微考点2　氧化还原反应的规律及应用
[思路分析]　(1)根据题给信息，写出相关反应的化学方程式。As2S3发生反应Ⅰ：2As2S3＋6O2＋3H2O=====2As2O3＋3H2S2O3；As2S3发生反应Ⅱ：As2S3＋7O2＋6H2O=====2H3AsO4＋3H2SO4。
(2)分析元素价态变化，结合氧化还原反应规律，进行分析、判断。
[答案]　D
6．(2026·经典习题选萃)已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：
①G―→Q＋NaCl
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是(　　)
A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、Y
C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X
[答案]　A
[解析]　由①得出Q中价态高于G，因为G必介于Q和－1价的氯元素之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H元素化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。故选A。
7．(2026·河北衡水高三检测)氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平)。KX在一定条件下能自身反应KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ的物质的量之比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是(　　)
A．＋1 B．＋3
C．＋5 D．＋7
[答案]　C
[解析]　反应Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O是Cl2的歧化反应，KX、KY中的氯元素分别显正价和－1价；由于KX也可发生歧化反应KX―→KY＋KZ，可断定KY为KCl，化合价高低为KZ中Cl>KX中Cl(均为正价)。假设KX中氯元素为＋a价，KZ中氯元素为＋b价，依据得失电子守恒及KX―→KY＋3KZ，有a－(－1)＝3(b－a)，把a＝1、a＝3、a＝5代入上式讨论，可知a＝5时，b＝7符合题意。则KX中氯元素的化合价为＋5。
8．(2026·山东省实验中学检测)L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下，它们会发生如下的转化(关系式未配平)：
①P＋A―→Q＋B
②L＋O2―→M＋H2O
③L＋M―→R＋H2O
④B＋H2O―→A＋O2
(1)若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是________，理由是________________________________________________。
(2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下，加热到一定温度时方能发生，此反应在化工生产上有重要用途，据此推断在同温同压下，若物质R的密度比空气的密度小，则R的化学式为________。
(3)某同学写出下面三个含氮的物质相互转化的关系式：
Ⅰ.M＋P―→N2O3＋H2O
Ⅱ.N2O4＋H2O―→P＋Q
Ⅲ.M＋L―→Q＋H2O
其中一定不可能实现的是__________，理由是_________________ ______ ________________________________。
[答案]　(1)P　P中氮元素的化合价最高
(2)N2
(3)Ⅲ　氮元素的价态Q>M>L，根据氧化还原反应规律，M、L这两种物质反应，不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质
[解析]　(1)解答本题首先要认真分析各反应中元素的价态变化情况。突破口是先确定A、B物质中氯元素的化合价的高低。由反应④B＋H2O―→A＋O2可知，反应后氧元素化合价升高，则反应后氯元素化合价必定降低，故氯元素化合价B>A。再由反应①可知，反应后氯元素化合价升高，则反应后氮元素化合价必定降低，故氮元素化合价P>Q。由反应②可知，反应后氧元素化合价降低，则反应后氮元素化合价必定升高，故氮元素化合价M>L。由反应③可知，该反应为氮元素化合价的“归中”反应，由于氮元素化合价M>L，R处于M、L之间，则氮元素化合价M>R>L。又因为已知氮元素的化合价MQ>M>R>L。由于其中一种
物质是硝酸，硝酸中氮元素的化合价呈最高价态，则在上述物质中P是硝酸。(2)根据题给的信息及有关元素化合物知识，且L中氮元素处于所给物质中氮元素的最低价态，由反应②可知，L分子中含有氢元素，因此反应②是氨的催化氧化反应。L是NH3，M是NO。又因为R的氮元素价态在L、M之间，R的密度又比空气小，故R为N2。(3)根据氮元素化合价的相对高低，判断三个反应是否能够进行。由于氮元素的化合价P>Q>M>R>L，反应Ⅱ是歧化反应，一种反应产物中氮元素的化合价大于＋4，另一种反应产物中氮元素的化合价小于＋4，故Q中氮元素的化合价小于＋4，但应比M的化合价高。由于氮元素的化合价Q>M>L，因此反应Ⅲ不可能实现。
1．氧化还原反应的一个口诀：升失氧、降得还。
2．氧化还原反应电子转移的两种表示方法
(1)双线桥法；(2)单线桥法。
3．元素化合价的判断方法
代数和法
(1)常见元素的化合价判断
可以借助化合价口诀来记忆
一价氢、氯、钾、钠、银，二价氧、钙、镁、钡、锌，三铝、四硅、五价磷；说变价，也不难，二三铁、二四碳，二四六硫都齐全，铜汞二价最常见；正价最高莫过八，负价最低四为限，正负变价要分清，莫忘单质都为零。
(2)特殊复杂物质中的元素化合价判断
①根据元素的非金属性确定元素的化合价
例：CuH　非金属性H>Cu
②根据物质的性质确定元素的化合价
例：Fe3I8
③有机物中H、O化合价定为＋1、－2，确定C的化合价
④常考复杂物质化合价的汇总
4．高中化学涉及氧化还原反应的工艺
5．氧化性、还原性强弱的八种判断依据
(1)化学反应方程式；
(2)金属、非金属活动性；
(3)元素周期表中相对位置；
(4)反应条件及反应剧烈程度；
(5)氧化或还原的程度；
(6)电化学信息；
(7)外界条件；
(8)元素最高价氧化物的水化物的酸碱性。
6．必记的电子守恒关系
氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数，表现为化合价升高的总数等于化合价降低的总数。
7．氧化性、还原性强弱比较的两种方法
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
提能训练　练案[4]
1．(2025·山东卷)用肼(N2H4)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时，通常加入少量CuSO4，反应原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．N2是还原反应的产物
B．还原性：N2H4C．处理后溶液的pH增大
D．图示反应过程中起催化作用的是Cu2＋
[答案]　C
[解析]　由题图可知，N2由N2H4生成，N化合价升高，发生氧化反应，A错误；分析题图知，该过程总反应的化学方程式为N2H4＋2Fe3O4＋12H＋=====N2＋6Fe2＋＋8H2O，N2H4为还原剂，Fe2＋为还原产物，结合还原剂的还原性大于还原产物的还原性知，还原性：N2H4>Fe2＋，B错误；由总反应知，反应过程中H＋被消耗，故处理后溶液pH增大，C正确；由题图可知，该反应的催化剂为[Cu(N2H4)2]2＋，D错误。
2．(2026·辽宁一模)下列说法涉及氧化还原反应的个数是(　　)
①人工固氮　②漂白粉作消毒剂　③用酸性重铬酸钾溶液检验酒驾　④黑火药爆炸　⑤铝的表面生成致密氧化膜　⑥氢氧化钠久置于空气中表面发生潮解　⑦Fe(OH)3胶体的制备　⑧氨的实验室制备　⑨农药波尔多液不能用铁质容器盛放　⑩铁粉作食品袋内的脱氧剂
A．6 B．7
C．8 D．9
[答案]　B
[解析]　①人工固氮是把氮气转化为氮元素的化合物，N化合价发生了变化，属于氧化还原反应；②漂白粉作消毒剂是利用＋1价Cl的强氧化性，所以属于氧化还原反应；③用酸性重铬酸钾溶液检验酒驾的原理是利用橙红色的重铬酸钾的强氧化性，与乙醇发生氧化还原反应，本身被还原为绿色的Cr3＋，乙醇被氧化为乙酸；④黑火药爆炸时炸药中的碳、硫、氮元素化合价发生了变化，属于氧化还原反应；⑤铝的表面生成致密氧化膜，铝元素和氧元素的化合价均发生了变化，属于氧化还原反应；⑥氢氧化钠久置于空气中表面发生潮解，是氢氧化钠吸收空气中的水蒸气，为物理变化，不属于氧化还原反应；⑦Fe(OH)3胶体的制
备，是利用氯化铁为强酸弱碱盐，发生水解生成氢氧化铁胶体，无元素化合价变化，不属于氧化还原反应；⑧氨的实验室制备，是利用氯化铵固体与熟石灰共热制取，该反应同时生成氯化钙和水，无元素化合价变化，不属于氧化还原反应；⑨农药波尔多液不能用铁质容器盛放，是因为铁与硫酸铜发生置换反应，其中铁元素和铜元素化合价均发生了变化，属于氧化还原反应；⑩铁粉作食品袋内的脱氧剂，是利用铁的还原性，与氧化还原反应有关。综上所述，与氧化还原反应有关的有①②③④⑤⑨⑩。
3．(2025·浙江新阵地教育联盟联考)关于反应2KMnO4＋2KF＋10HF＋3H2O2=====2K2MnF6＋8H2O＋3O2↑，下列说法正确的是(　　)
A．KF和HF均发生氧化反应
B．H2O2是还原剂
C．转移3 mol电子，1 mol KMnO4被氧化
D．K2MnF6既是氧化产物又是还原产物
[答案]　B
[解析]　该反应中KF和HF都没有化合价变化，没有发生氧化反应，A错误；H2O2中的氧元素化合价升高，故H2O2是还原剂，B正确；该反应中1 mol KMnO4被还原，转移3 mol电子，不是被氧化，C错误；锰元素化合价降低，故K2MnF6是还原产物，氧气为氧化产物，D错误。
4．(2026·山东滨州高三检测)下列化学方程式中，表示电子转移的方向和数目都正确的是(　　)
[答案]　B
5．(2026·浙江名校协作体开学联考)硫脲[CS(NH2)2]是一种有机合成中常用的试剂，对于反应CS(NH2)2＋I2＋H2O=====X＋S↓＋2HI，下列说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)(　　)
A．X的化学式为HCONH2
B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
C．氧化性：I2>S
D．每产生32 g S单质，转移NA个电子
[答案]　C
[解析]　根据原子守恒推知，X为CO(NH2)2，A错误；该反应中，S是氧化产物，HI是还原产物，其物质的量之比为1∶2，B错误；该反应中I2是氧化剂，S是氧化产物，则氧化性：I2>S，C正确；产生32 g S单质(即1 mol)同时消耗1 mol I2，则转移电子数为2NA，D错误。
A．Au的熔点高，属于共价晶体
B．元素Au被氧化，元素Cl和N被还原
C．还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶5
D．Au消耗0.5 mol时失去电子1.5 mol
[答案]　D
[解析]　Au是金属晶体，A错误；反应中Au由0价升高到HAuCl4的＋3价，被氧化，Au是还原剂，HNO3是氧化剂，氯元素化合价不变，B错误；该反应中5个HNO3分子中只有1个HNO3分子被还原，C错误；该反应中每消耗1个Au原子，失去3个电子，D正确。
7．(2025·贵州贵阳高三摸底)TiCl4是生产金属钠及其化合物的重要中间体，利用以下反应可将TiO2转化为TiCl4：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s) =====TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＝－51 kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　)
A．TiO2发生氧化反应
B．CO是还原产物
C．该反应在低温下不能自发进行
D．理论上消耗1 mol Cl2，转移2 mol电子
[答案]　D
[解析]　二氧化钛既不是氧化剂也不是还原剂，不可能发生氧化反应，A错误；一氧化碳是氧化产物，B错误；该反应是熵增的放热反应，任何温度下反应ΔH－TΔS均小于0，都能自发进行，C错误；由化学方程式可知，反应消耗2 mol氯气时，转移电子的物质的量为4 mol，则反应消耗1 mol氯气时，转移电子的物质的量为2 mol，D正确。
A．NH4NO3中含有离子键和极性共价键
B．13 g NaN3参与分解反应转移的电子数为0.6NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
C．NaN3在分解过程中既作氧化剂又作还原剂
D．Fe2O3作氧化剂，消耗生成的金属钠
[答案]　B
9．(2026·广东深圳罗湖区调研)PtF6是极强的氧化剂，用Xe和PtF6可制备六氟合铂酸氙[XeF]＋[Pt2F11]－，制备方式如图所示。下列说法错误的是(　　)
[答案]　C
10．(2025·重庆名校教育联盟联考)铅丹(Pb3O4)可作防锈用涂料，其中铅的化合价为＋2价和＋4价，它与浓盐酸反应的化学方程式为Pb3O4＋8HCl(浓)=====3PbCl2＋Cl2↑＋4H2O。下列说法正确的是(　　)
A．Pb3O4与浓盐酸反应时，Pb3O4作为还原剂
B．物质的氧化性：Pb3O4C．Pb3O4中＋2价的铅与＋4价的铅的物质的量之比为2∶1
D．当上述反应中消耗1 mol Pb3O4时，生成的氯气为22.4 L
[答案]　C
[解析]　该反应中，Pb元素的化合价由＋4价降低到＋2价，则Pb3O4作为氧化剂，A错误；Pb元素的化合价由＋4价降低到＋2价，则Pb3O4作为氧化剂，Cl元素的化合价由－1价升高到0价，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性：Pb3O4>Cl2，B错误；铅丹中Pb元素的化合价只有＋2、＋4，根据化合价代数和为0，则Pb3O4中Pb2＋与Pb4＋的物质的量之比为2∶1，C正确；选项中没有说明气体所处的温度和压强，不能计算生成氯气的体积，D错误。
A．SO2只是氧化产物
B．CuFeS2仅作还原剂，硫元素被氧化
C．每生成1 mol Cu2S，有4 mol硫元素被氧化
D．每转移0.6 mol电子，有0.2 mol铜元素被还原
[答案]　D
[解析]　O元素的化合价降低，S元素的化合价升高，对应的SO2既是氧化产物又是还原产物，故A错误；Cu元素的化合价降低，S元素的化合价升高，CuFeS2既作还原剂也作氧化剂，硫元素被氧化，故B错误；每生成1 mol Cu2S，由反应可知，生成1 mol SO2，则有1 mol硫元素被氧化，故C错误；由反应可知，2 mol Cu被还原时该反应中转移 6 mol e－，则每转移0.6 mol电子，有0.2 mol铜元素被还原，故D正确。
[答案]　D
13．(2025·北京四中摸底考)在铜的冶炼过程中有如下反应发生：5FeS2＋14CuSO4＋12H2O=====7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4。关于此反应，下列说法正确的是(　　)
A．Cu2S既是氧化产物，又是还原产物
B．5 mol FeS2发生反应，有14 mol电子转移
C．FeS2只作还原剂
[答案]　D
14．(2026·湖南长沙模拟)回答下列问题：
(1)中国古代著作中有“银针验毒”的记录，其原理为4Ag＋2H2S＋O2=====2X＋2H2O，则X的化学式是________，其中H2S在该反应中________(填字母)。
A．作氧化剂
B．作还原剂
C．既是氧化剂又是还原剂
D．既不是氧化剂又不是还原剂
(2)阅读下面一段材料并回答问题。
高铁酸钾使用说明书
【化学式】K2FeO4
【性状】暗紫色具有金属光泽的粉末，无臭。
【产品特点】干燥品在室温下稳定，在强碱溶液中稳定，随着pH逐渐减小，稳定性逐渐下降，与水反应放出氧气。K2FeO4通过强烈的氧化作用可迅速杀灭细菌，有消毒作用，同时不会产生有害物质。K2FeO4与水反应还能产生具有强吸附性的Fe(OH)3胶体，有净水作用。
【用途】主要用于饮用水消毒净化、城市生活污水和工业污水处理。
①K2FeO4中铁元素的化合价为________。下列关于K2FeO4的说法中，错误的是________(填字母)。
a．是强氧化性的盐
b．固体保存时需要防潮
c．其消毒和净水的原理相同
d．其净水优点有作用快、安全性好、无异味
②制备高铁酸钾时，先制备Na2FeO4，反应为2FeSO4＋6Na2O2===== 2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，该反应的氧化产物是____________；每生成1 mol Na2FeO4转移________mol电子。
[答案]　(1)Ag2S　D
(2)①＋6价　c　②Na2FeO4和O2　5
[解析]　(1)题给化学方程式配平为4Ag＋2H2S＋O2=====2Ag2S＋2H2O，X的化学式为Ag2S；H2S中H、S的化合价未发生变化，则H2S既不体现氧化性也不体现还原性。(2)①K2FeO4中铁元素的化合价为＋6价，具有强氧化性，a正确；K2FeO4干燥品在室温下稳定，固体保存时需要防潮，b正确；K2FeO4通过强烈的氧化作用可迅速杀灭细菌，K2FeO4与水反应还能产生具有吸附性的Fe(OH)3胶体，有净水作用，c错误；K2FeO4可迅速杀灭细菌，同时不会产生有害物质，其净水优点有作用快、安全性好、无异味，d正确。
15．(2026·云南期中)自然界中硫元素的存在示意图如图，回答下列问题：
(1)H2S的电子式是____________。
(2)溴水与SO2反应的化学方程式是__________________________，氧化剂是________(填化学式)。
①请用双线桥法标明该反应中电子转移的方向和数目：________。
②当有1.5NA个电子发生转移时，理论上生成SO2的体积为________L(标准状况)。
①反应Ⅰ的离子方程式为_______________________________。
②反应Ⅱ中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
③某化工厂生产硫酸，使用一种含10%杂质的黄铁矿原料。若取2.0 t该矿石，理论上可制得98%的浓硫酸________t(假设生产过程中硫的损失为零)。
16．在氯氧化法处理含CN－的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN，其浓度为650 mg·L－1。现用氯氧化法处理，发生如下反应(其中N均为－3价、O均为－2价)KCN＋2KOH＋Cl2=====KOCN＋2KCl＋H2O。该反应中，被氧化的元素是________，氧化产物是________。处理上述废水20.0 L，使KCN完全转化为KOCN，至少需氯气________g。
(2)投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请用单线桥法标出电子转移方向和数目：2KOCN＋4KOH＋3Cl2=====2CO2↑＋6KCl＋2H2O＋N2↑。
____________________________________________________
[答案]　(1)C　KOCN　14.2
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