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第一章　物质及其变化
第3讲　氧化还原反应
人教版必修第一册
第一章　物质及其变化
第3讲　氧化还原反应
【复习目标】　1.认识氧化还原反应的本质和特征。2.知道常见的氧化剂和还原剂。3.理解氧化性、还原性强弱的比较及氧化还原反应的基本规律及应用。
知识梳理
01
提升训练
02
目录
CONTENTS
微专题
03
真题演练
04
课时作业
05
知识梳理
电子转移
化合价
失
升高
氧化
还原性
氧化
氧化
氧化性
还原
还原
得
降低
还原
MnO2
HCl
Cl2
还原性
酸性
化合
分解
置换
复分解
有单质参加
有单质生成
×
×
错因
化合价的升降可出现在同一种元素中。
Na2O2与H2O反应，Na2O2中氧元素化合价既有升高又有降低。
×
×
错因
置换反应都是氧化还原反应。
X-
Mn2+
NO或NO2
SO2
Fe2+或Fe
Mn2+
Cl-
NO
S或SO2
Fe3+
I2
Fe3＋
Fe
S
O2
H2O
还原
氧化
[重点强调]　同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)不是一成不变的，而是取决于氧化剂(或还原剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介质的酸碱性等多种因素。如KMnO4在酸性溶液中的还原产物一般是Mn2＋；在中性或碱性溶液中的还原产物一般是锰的较高价态的化合物，如MnO2、K2MnO4等。
得电子
失电子
难易
数目
×
×
错因
还原性强弱与失电子数目无关。
例：氧化性：HClO>HClO4。
×
×
×
错因
元素的非金属性与其单质的活泼性无必然联系。
S单质具有氧化性，但其与O2反应时作还原剂。
×
如反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中NaOH既不是氧化剂也不是还原剂。
提升训练
考点1　氧化还原反应的基本概念
题组一　宏观识别氧化还原反应
1．化学与生活密切相关。下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　　)
A．牙膏中添加氟化物用于预防龋齿
B．绿化造林助力实现碳中和目标
C．氯化铁用于蚀刻金属眼镜架
D．可降解包装材料的完全降解有利于减少白色污染
答案
解析
2．下列颜色变化与氧化还原反应无关的是(　　)
A．将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液红色褪去
B．将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色
C．高锰酸钾溶液与植物油混合后紫红色褪去
D．久置的浓硝酸显黄色，通入空气后颜色变浅
答案
答案
解析　反应中N元素的化合价由－3价升高为0价，S元素的化合价由＋6价降低为＋4价，还原产物为SO2，氧化产物为N2，根据反应可知还原产物与氧化产物的物质的量之比为3∶1，D不正确。
解析
4．关于反应：2Cu(IO3)2＋24KI＋12H2SO4===2CuI↓＋13I2＋12K2SO4＋12H2O，下列说法正确的是(　　)
A．Cu(IO3)2发生氧化反应
B．CuI既是氧化产物又是还原产物
C．生成191 g CuI时，转移11 mol电子
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为12∶1
答案
解析　
由上述分析可知，Cu(IO3)2发生得到电子的还原反应，A错误；CuI是Cu(IO3)2得到电子后产生的物质，属于还原产物，B错误；根据以上分析可知，每产生2 mol CuI，转移22 mol电子，191 g CuI的物质的量是1 mol，所以反应转移了11 mol电子，C正确；在该反应中Cu(IO3)2全部作氧化剂，部分KI作还原剂，还原剂与氧化剂的物质的量之比为22∶2＝11∶1，D错误。
解析
分析氧化还原反应的方法
(1)一般思路
找变价→判类型→分升降→定其他。
(2)“找变价”是关键的一步，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，再根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
考点2　氧化剂和还原剂
题组一　归纳与论证物质氧化性、还原性的强弱
1．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性强弱顺序正确的是(　　)
A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋
B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋
C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋
D．Tl3＋>Ag＋>Fe3＋
答案
2．某同学设计完成了以下两个实验：
①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层逐渐变浅，最后变成无色(生成了HIO3)。
②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层的颜色没有变化。
下列说法不正确的是(　　)
A．实验①生成HIO3时发生的反应为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
B．实验②中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液
C．由上述实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>Br2>I2
D．由上述实验得出Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由强到弱的顺序是HBrO3> Cl2>HIO3
答案
氧化性、还原性强弱的比较方法
（1）依据氧化还原反应方程式判断
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
(3)依据相同条件下氧化还原反应的程度判断
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：
(4)依据金属性、非金属性强弱判断
①根据元素周期表判断
答案
答案
解析
利用假设法判断氧化还原反应能否发生
先假设选项中的化学反应能够发生，依据此反应判断出还原性(或氧化性)的强弱，然后与题目提供的还原性(或氧化性)强弱顺序对照，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。
微专题　氧化还原反应的基本规律及应用
2．价态规律
(1)价态归中规律思维模型
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，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应：
注：H2SO4与H2S反应时，不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
(2)歧化反应规律思维模型
“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。
3．守恒规律
(1)氧化还原反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为始态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思考，便可迅速获得正确结果。
(2)应用：运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平，直接计算反应物与产物或转移电子的数量关系。
角度一　先后规律
1．向含Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入过量的氯气，溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示，已知：b－a＝5，线段Ⅳ表示一种含氧酸，且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是(　　)
答案
答案
解析
答案
答案
5
2
6
答案
6．取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原，只产生8960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体(均已折算为标准状况)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为17.02 g。则x等于(　　)
A．8.64 B．9.20 C．9.00 D．9.44
答案
解析
真题演练
1．(2023·浙江1月选考)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　该反应中氮元素由－1价升高为＋1价，生成1 mol N2O，转移4 mol电子，A正确；该反应中H、O元素化合价不变，H2O既不是氧化产物，也不是还原产物，还原产物为Fe2＋，B错误；该反应中氮元素化合价升高，铁元素化合价降低，NH2OH为还原剂，Fe3＋为氧化剂，C错误；若设计成原电池，则正极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，Fe2＋为正极产物，D错误。
答案
解析
答案
解析
3．(2022·浙江6月选考)关于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是(　　)
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
答案
4．(2021·浙江高考)关于反应K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列说法正确的是(　　)
A．K2H3IO6发生氧化反应
B．KI是还原产物
C．生成12.7 g I2时，转移0.1 mol电子
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
答案
5．(2021·山东高考改编)实验室中利用固体KMnO4进行如下实验，下列说法错误的是(　　)
A．G与H均为氧化产物
B．实验中KMnO4只作氧化剂
C．Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D．G与H的物质的量之和可能为0.2 mol
答案
解析　 KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2，K2MnO4、MnO2均具有氧化性，在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应，反应过程中Cl－被氧化为Cl2，K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2，因此气体单质G为O2，气体单质H为Cl2。KMnO4固体受热分解过程中，Mn元素化合价降低被还原，部分O元素化合价升高被氧化，因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂，故B错误。
解析
1．古医典中富含化学知识，下列描述与氧化还原反应无关的是(　　)
A．汞的性质：汞得硫则赤如丹
B．强水(硝酸)：用水入五金皆成水
C．熬制胆矾：熬胆矾铁釜，久之亦化为铜
D．制取黄铜：红铜(Cu)六斤、倭铅(Zn)四斤，先后入罐熔化，冷定取出，即成黄铜
解析　黄铜的制取是两种金属熔合在一起即可，没有化学反应发生，D符合题意。
答案
解析
2．误食白磷中毒，曾通过口服CuSO4溶液解毒：11P4＋60CuSO4＋96H2O ===20Cu3P↓＋24H3PO4＋60H2SO4。关于该反应的下列说法不正确的是(　　)
A．不可服用浓CuSO4溶液
B．P4既是氧化剂又是还原剂
C．Cu3P中Cu元素化合价为＋1
D．生成6 mol H2SO4时，被CuSO4氧化的P4为0.6 mol
答案
解析
课时作业
[建议用时：40分钟]
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1．下列变化中，气体被还原的是(　　)
A．水蒸气使CuSO4固体变蓝
B．氯气使浅绿色FeCl2溶液变黄
C．H2使灼热CuO固体变红
D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
答案
答案
2．下列文献记载内容涉及氧化还原反应的是(　　)
A．东汉《周易参同契》中记载“胡粉投火中，色坏还为铅”
B．唐代诗人刘禹锡曾在《浪淘沙》中写道“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”
C．葛洪《肘后备急方》记载的“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”
D．明代于谦在《咏石灰》中写道“粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间”
答案
4．(2023·河南省豫北名校高三测评)砷化氢可用于半导体工业、有机合成等，其不能由砷与氢气直接化合制备，其常用制备方法如下：
Ⅰ.Na3As＋3H2O===AsH3↑＋3NaOH
Ⅱ.As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O
下列说法错误的是(　　)
A．反应Ⅰ为非氧化还原反应
B．AsH3的稳定性差，受热易分解
C．AsH3具有还原性
D．反应Ⅱ中生成1 mol AsH3，转移12 mol电子
答案
解析　由方程式可知，反应Ⅱ中生成2 mol砷化氢，反应转移12 mol电子，则生成1 mol砷化氢，反应转移6 mol电子，故D错误。
解析
5．今有下列三个氧化还原反应：①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2，②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，③2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑。若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要将I－氧化除去而不氧化Fe2＋和Cl－，则可加入的试剂是 (　　)
A．Cl2 B．KMnO4
C．FeCl3 D．HCl
答案
解析　由反应①②③推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，还原性强弱顺序为I－> Fe2＋>Cl－>Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，Cl2可氧化Fe2＋及I－，FeCl3只氧化I－。
解析
6．已知反应：I2＋2KClO3===2KIO3＋Cl2，以下说法正确的是(　　)
A．氧化产物为Cl2
B．还原性：I2＞Cl2
C．氧化性：KIO3＞KClO3
D．若生成0.1 mol Cl2则转移0.2 mol电子
答案
答案
8．(2023·江西部分学校高三期中联考)常温下，在溶液中可发生如下反应：①2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－；②2B－＋Z2===B2＋2Z－。下列说法正确的是(　　)
A．反应①中B2作为还原剂
B．Z元素在反应②中被氧化
C．还原性由强到弱的顺序是Z－>B－>A2＋
D．反应Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－可以进行
答案
解析　反应①B2转化为B－，元素化合价降低，被还原，作氧化剂，A错误；反应②中Z2转化为Z－，元素化合价降低，被还原，B错误；还原剂的还原性大于还原产物的还原性，根据反应①可知，还原性：A2＋＞B－，同理根据反应②可知，还原性：B－＞Z－，所以还原性：A2＋＞B－＞Z－，C错误；根据C项分析可知，还原性：A2＋＞B－＞Z－，所以反应Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－可以进行，D正确。
解析
9．向含有FeBr2、FeI2的溶液中缓缓通入一定量的氯气后，再向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为血红色，若只从反应顺序角度考虑反应情况，则下列叙述不正确的是(　　)
A．通入氯气后的溶液中一定不存在I－
B．通入氯气之后原溶液中的Fe2＋全部被氧化
C．原溶液中的Br－可能被氧化
D．若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液充分振荡，静置、分层，下层溶液可能呈紫红色
答案
解析　还原性：I－> Fe2＋>Br－，向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气后，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变为血红色，说明Fe2＋部分或全部被氧化，I－一定全部被氧化生成I2，故B错误。
解析
10．(2023·湖南省郴州市高三模拟)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：Cl2>Pb3O4
C．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
解析　反应Pb3O4＋8HCl(浓)===3PbCl2＋Cl2↑＋4H2O中，Pb元素的化合价由＋4降低到＋2，则Pb3O4作为氧化剂，A错误；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；因为铅丹中Pb元素的化合价只有＋2、＋4，所以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。
解析
答案
11．根据表中信息，判断下列叙述正确的是(　　)
序号 氧化剂 还原剂 其他反应物 氧化产物 还原产物
① Cl2 FeBr2 / Fe3＋、Br2
② KClO3 HCl / Cl2
③ KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 Mn2＋
解析
序号 氧化剂 还原剂 其他反应物 氧化产物 还原产物
① Cl2 FeBr2 / Fe3＋、Br2
② KClO3 HCl / Cl2
③ KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 Mn2＋
答案
二、非选择题
12．某校同学为探究Br2、I2和Fe3＋的氧化性强弱，进行了如下实验：
实验①：取少量KI溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再加入CCl4，振荡后静置，观察到下层液体呈紫红色；
实验②：取少量FeSO4溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再继续滴加两滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液呈红色。
(1)写出实验②中发生氧化还原反应的离子方程式：_______________________
____________________________________。
2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
答案
(2)由上述两个实验，对物质的氧化性可以得出的正确结论是________(填字母)。
A．Br2>I2 B．Fe3＋>Br2
C．Br2>Fe3＋ D．I－>Br－
(3)已知Fe3＋的氧化性强于I2，请你从所给试剂中选择所需试剂，设计一个实验加以证明。
①FeCl3溶液　②碘水　③KI溶液　④稀硫酸　⑤淀粉溶液
____________________________________________________________________
___________________________________________(请写出实验步骤、现象及结论)。
AC
取少量FeCl3溶液于试管中，依次加入KI溶液和淀粉溶液，振荡，溶液变蓝，证明Fe3＋的氧化性强于I2
答案
13．(1)近年来，我国用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质)，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为____C＋____K2Cr2O7＋________===____CO2↑＋____K2SO4＋____Cr2(SO4)3＋____H2O
①完成并配平上述化学方程式。
②在上述方程式上用单线桥标出该反应电子转移的方向与数目。
＋8H2SO4===3CO2↑＋2K2SO4＋2Cr2(SO4)3＋8H2O
答案
(2)高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。750 ℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此时反应的化学方程式是__________________________________
_________________________________________。
(3)Fe3O4溶于稀硝酸的离子方程式：_____________________________________
_____________________________________________________________________。
谢谢
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