高考化学一轮复习第一章物质及其变化第4讲氧化还原反应的基本概念和规律课件

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高考化学一轮复习第一章物质及其变化第4讲氧化还原反应的基本概念和规律课件

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(共82张PPT)
第4讲 氧化还原反应的基本概念和
规律
1.认识有元素化合价变化的反应是氧化还原反应;能根据元素化合 价变化判断氧化反应与还原反应。
2.了解氧化还原反应的本质是电子的转移;能从微观角度理解氧化 还原反应的本质,能用双线桥和单线桥表示氧化还原反应中电子转 移的方向与数目。
3.知道常见的氧化剂和还原剂;能从物质(微粒)元素化合价判断 氧化剂和还原剂。
4.了解氧化还原反应的守恒律、价态律;能根据氧化还原反应规律 比较氧化性与还原性强弱。
考点·全面突破
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
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
上述反应中氧化剂是 ,还原剂是HCl,氧化产物 是 ,还原产物是 ,MnO2发生 反应,HCl 发生 反应,生成1 mol Cl2时转移电子的数目为 ,被 氧化的HCl的物质的量是 。
MnO2 
Cl2 
MnCl2 
还原 
氧化 
2NA 
2 mol 
3. 电子转移的表示方法
可用双线桥法和单线桥法表示反应中电子的转移情况,以Cu与稀硝 酸反应为例:
(1)双线桥法 。
(2)单线桥法 。
 
 
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:
Cl-
SO2
Mn2+
Cr3+
(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:
Fe3+
S
I2
(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。
还原 
氧化 
S
H2O
O2
标出下列元素的化合价:
Na2S2O3:S ,
:S ,
+2 
+6 
+4 
-1 
+3 
-1 
-2 
0 
+3 
-2 
-2 
+2 
-3 
-2 
+6 
+6 
+2 
+2 
5. 氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
④2HClO 2HCl+O2↑
其中属于氧化还原的分解反应是 ,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:
 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
×
×

×
×
×
一、氧化还原反应基本概念之间的关系
1. 下列现象中,与氧化还原反应无关的是(  )
A. 次氯酸见光分解
B. 钟乳石的形成
C. 新切开的钠光亮表面很快变暗
D. 钢铁制品久置生锈

解析:钟乳石的形成过程,碳酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙在一定条件下分解为碳酸钙、二氧化碳、水,没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,选B。
2. (2024·浙江1月选考4题)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下 发生反应:2NO+2CO 2CO2+N2,下列说法不正确的是(NA 为阿伏加德罗常数的值)(  )
A. 生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA
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. N2既是氧化产物又是还原产物

解析:NO中N的化合价由+2价降低为0价,作氧化剂,N2为还原产物,CO中C由+2价升高为+4价,作还原剂,CO2为氧化产物,生成1 mol CO2转移2 mol电子;催化剂通过降低反应活化能,提高反应速率。
3. 下列变化需要加入氧化剂的是(  )
A. 2Cl-→Cl2
C. S2-→H2S D. Cu2+→Cu

二、氧化还原反应的表示方法
4. 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 (  )

解析:A项,该反应中Fe元素化合价由+3价降低为+2价,部分I由-1价升高到0价,转移电子数目为2,正确;B项,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,错误;C项,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,错误;D项,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,错误。
5. (1)氢化钠(NaH)广泛应用于工业生产。
①氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为 。
②写出NaH与H2O反应的化学方程式,并用“双线桥”标出电子转移 的方向和数目: ,氧化产物和还原产物的物 质的量之比为 。
-1 
 
1∶1 
H2O 
NaBH4 
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+、Zn2+: 。
Cl2>Br2>I2>S 
Ag+>Cu2+>H+>Zn2+ 
(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-: 。
Mg>Zn>Fe>Cu 
S2->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Zn, 先与Zn发生反应,离子方程式为
.。。。。
I- 
Fe3+ 
2. 价态规律
(1)价态归中规律
S 
SO2 
(2)歧化反应规律
(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。
Cl2 
Cl2 
3. 守恒规律
(1)得失电子守恒
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。
(2)守恒法解题的思维流程
一、强弱规律的应用
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(  )
B. 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、价态规律的应用
A. NaCl、NaClO B. NaCl、NaClO3
C. 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又会分解生成NaCl和NaClO3,C项错误。
三、守恒规律的应用
3. 在硫酸溶液中NaClO3和Na2SO3按2∶1的物质的量之比完全反应, 生成一种棕黄色气体X,其中Na2SO3被氧化为Na2SO4,则X为 (  )
A. ClO2 B. Cl2O
C. Cl2 D. Cl2O3

解析:Na2SO3被氧化为Na2SO4,S元素化合价由+4价升高为+6价,NaClO3中氯元素的化合价降低,NaClO3为氧化剂,令Cl元素在还原产物中的化合价为a,则:1×(6-4)=2×(5-a),解得a=+4,故棕黄色气体X的化学式为ClO2。
真题·体验品悟
1. (2026·浙江1月选考4题)关于反应SO2+2CO S+2CO2,下 列说法中正确的是(  )
A. CO中的C失电子
B. SO2是还原剂
C. CO2是还原产物
D. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1

解析:由化学方程式可知,反应中硫元素的化合价降低被还原,
二氧化硫是反应的氧化剂,硫是还原产物,碳元素的化合价升高被氧
化,一氧化碳是还原剂,二氧化碳是氧化产物。
2. (2025·浙江1月选考6题)关于溴的性质,下列说法不正确的是 (  )
A. Br-可被Cl2氧化为Br2
B. Br2与SO2水溶液反应的还原产物为Br-
D. 1 mol Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3,转移5 mol 电子

3. (2025·陕晋青宁卷11题改编)某元素的单质及其化合物的转化关 系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗 常数的值为NA。下列说法错误的是(  )
A. G、K均能与NaOH溶液反应
B. H、N既具有氧化性也具有还原性
C. M和N溶液中的离子种类相同
D. 1 mol G与足量的J反应,转移电子数为NA

课时跟踪检测
一、选择题(本题包括12个小题,每小题只有一个选项符合题意)  
A. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
B. Ca(NO2)2既是氧化产物又是还原产物
C. 每生成1 mol Ca(NO2)2,有1 mol电子发生转移
D. Ca(OH)2是还原剂

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解析:NO2中N元素化合价降低,NO2是氧化剂,NO中N元素化合价升高,NO是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,故A正确,D错误;Ca(NO2)2既是氧化产物又是还原产物,故B正确;NO2中N元素化合价由+4降低为+3,NO中N元素化合价由+2升高为+3,每生成1 mol Ca(NO2)2,转移1 mol电子,故C正确。
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2. (2025·浙江强基联盟联考)水与下列物质反应时,水表现出氧化 性的是(  )
A. Na B. Cl2
C. NO2 D. Na2O

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A. 每生成3 mol HN3,转移10 mol电子
B. N2H4中氢元素为-1价,具有还原性
C. 该反应中HNO2体现了还原性
D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1

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4. 下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是(  )
A.
B.
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C.
D.

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解析:SiO2在反应中得到4e-变成Si,A错误;2个Na在反应中失 去2e-,2个H2O得到2e-,电子转移数错误,B错误;高锰酸钾中Mn 元素从+7价降低到+2价,方程式中有2个Mn原子转移电子,所以得 到2×5e-,KI中I-化合价升高转化为I2,10个I-转移10个电子,题给 双线桥表示规范、正确,C正确;Cu失去2e-,化合价升高,S得2个 电子,单线桥的箭头方向反了,D错误。
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A. CS2中σ键和π键数量之比为2∶1
B. S8既是氧化剂又是还原剂
C. 生成标准状况下的H2S气体11.2 L,断开S—S键数为NA
D. 若该反应转移8NA个电子,则被还原的CH4有1 mol

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解析:CS2的结构式为S C S,一个双键中含有一个σ键、一个π键,
因此1 mol CS2中含有2 mol σ键与2 mol π键,因此σ键与π键数量之比为1∶1,故A错误;
反应中C元素化合价由CH4中的-4价升至CS2中的+4价,CH4作还原剂,S元素化合价由0价降至-2价,S8作氧化剂,故B错误;
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标准状况下,11.2 L H2S的物质的量为0.5 mol,1个S8中含有8个S—S,根据S8~8(S—S)~4H2S可知,每生成0.5 mol H2S消耗0.125 mol S8,断裂1 mol S—S,即断开S—S键数为NA,故C正确;
CH4中-4价碳元素升至CS2中+4价碳元素,有CH4~CS2~8e-,反应转移8NA个电子,即消耗1 mol CH4,甲烷中碳元素化合价升高,
CH4被氧化,故D错误。
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6. 已知:①向KClO3晶体中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体。②向NaI 溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色。③取实验②生成的 溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色。下列判断正确的是(  )
A. 实验①证明Cl-具有还原性
B. 把实验①产生的气体收集到集气瓶中,向瓶中滴入少量NaI溶液, 实验②现象不变
C. 实验③说明KI被氧化了

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A. 反应中Cl2被氧化
B. 消耗0.1 mol NaClO2时,转移0.1 mol电子
C. ClO2是还原产物
D. 还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2

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解析:  被还原,ClO2为氧化产物,Cl2 为氧化剂,NaClO2为还原剂,B正确。
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8. 一种用氢气制备双氧水的反应原理如图所示,已知在化合物中钯 (Pd)均以+2价形式存在。下列有关说法正确的是(  )
A. 反应①②③均为氧化还原反应
B. 反应①中HCl为还原产物
C. 反应②中每产生1 mol[PbCl2O2]2-,转移2 mol电子
D. [PbCl4]2-和HCl均为该反应的催化剂

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A. NaClO是氧化剂,NH3是还原剂
B. 氧化产物与还原产物物质的量之比为1∶3
C. 反应温度越高,氨氮的去除率也越高
D. 生成1 mol N2,反应转移电子数为6NA

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解析:NaClO中氯元素的化合价由+1价降低为-1价,NaClO是 氧化剂,NH3中氮元素的化合价由-3价升高为0价,NH3是还原剂, 故A正确;N2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1 mol N2,反应转移电子数为6NA,故 D正确。
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A. H2SO4发生还原反应
B. Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D. 1 mol Na2S2O3发生反应,转移4 mol电子

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解析:由化学方程式可知H2SO4中的硫元素反应前后化合价不变,没有发生还原反应,A项错误;Na2S2O3中S元素由+2价变成0价和+4价,化合价既有降低又有升高,Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂,B项正确;SO2为氧化产物,S为还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1,C项错误;由化学方程式可知1 mol Na2S2O3发生反应,转移2 mol电子,D项错误。
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11. (2025·浙江省强基联高三联考)高铁酸钾是一种应用十分广泛的 盐类,有如下三种制备方式:
干法:Fe2O3+3KNO3+4KOH 2K2FeO4+3KNO2+2H2O
下列说法正确的是(  )
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A. 电解法制备中,铁作电极,连接电源负极
B. 由干法可知硝酸钾的氧化性强于高铁酸钾
C. 高铁酸钾在生活中可用于杀菌是因为其水解生成了胶体
D. 湿法制备中,被氧化的Fe(OH)3与被还原的ClO-的物质的量之 比为2∶3

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解析:电解法制备中,铁作电极,铁失去电子发生氧化反应,铁作阳极,连接电源正极,A错误;反应在高温条件下进行而非溶液,不能说明硝酸钾的氧化性强于高铁酸钾,B错误;K2FeO4中铁元素为+6价,该物质具有强氧化性,能使细菌、病毒蛋白质氧化变性而失去其生理活性,因而具有消毒杀菌作用,C错误;在湿法中,氧化产物是K2FeO4,还原产物是NaCl,则被氧化的Fe(OH)3与被还原的ClO-的物质的量之比为2∶3,D正确。
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12. 下列实验操作及其现象与对应结论不匹配的是(  )
选项 实验操作及其现象 结论
A 将CO与水蒸气通过炽热的催化剂,所得 气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊 水蒸气有氧化性
B 将新制Cu(OH)2加入葡萄糖溶液中, 加热至沸腾,有砖红色沉淀产生 葡萄糖具有还原性
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C 将NaBiO3固体加入酸性MnSO4溶液中, 充分振荡,溶液变为紫红色 NaBiO3有氧化性
D 有FeCl2溶液和KSCN溶液混合后,滴加 H2O2溶液,溶液变为红色 H2O2有还原性

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解析:将CO与水蒸气通过炽热的催化剂生成二氧化碳和氢气, 水中的氢由+1价变为0价,水是氧化剂,表现氧化性,A正确;该反 应中铜由+2价变为+1价,氢氧化铜表现氧化性,葡萄糖表现还原 性,B正确;该反应中锰的化合价由+2价变为+7价,硫酸锰表现还 原性,NaBiO3表现氧化性,C正确;溶液先不变色,加入双氧水后变 为红色,说明双氧水把二价铁氧化为三价铁,说明双氧水具有强氧化 性,结论不正确,D错误。
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二、非选择题(本题包括2个小题)
+6价 
ClO- 
Fe(OH)3 
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(2)请用双线桥表示反应中电子转移情况:

解析:Fe元素从+3价升高到+6价,有2个Fe原子变价,失去6个电子,Cl元素从+1价降至-1价,有3个Cl原子变价,得到6个电子,用双线桥表示反应中电子转移情况:
 
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A. KMnO4 B. SO2
C. H2S D. O2
BC 
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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
Ag2S 
D 
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解析:根据元素和原子守恒可知X的化学式为Ag2S;H2S中各元素的 化合价均未发生变化,所以在该反应中既不是氧化剂也不是还原剂, D符合题意。
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14. 高锰酸钾(KMnO4)和过氧化氢(H2O2)在化学品生产中广泛 用作氧化剂。在医药和水处理等领域还用作防腐剂、消毒剂、漂白剂 等。已知H2O2参与的部分反应如下:
C. 2H2O2 2H2O+O2↑
回答下列问题:
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(1)上述反应中,不属于氧化还原反应的是 (填字母)。
(2)反应D中还原剂是 (填化学式)。
A 
Cr2(SO4)3 
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(3)反应B中当有1 mol O2生成时,转移电子的物质的量为 mol。
解析:反应B中氧元素化合价从-1升高到0,当有1 mol O2生成时, 转移电子的物质的量为2 mol。
(4)上述反应说明,一定条件下H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由 强到弱的顺序为 。
2 
Ag2O>H2O2>K2CrO4 
解析:根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,反应D中氧化性:H2O2>K2CrO4,反应B中Ag2O氧化H2O2,则H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由强到弱的顺序为Ag2O>H2O2>K2CrO4。
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(5)某同学设计实验在某强酸性反应体系中探究H2O2的性质。
①实验二的实验现象为a. ;b.有气泡产生。
②该反应应选择下列哪一种酸 (填字母)。
a.醋酸   b.稀硫酸   c.盐酸  
溶液的紫红色褪去 
b 
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