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考点5 氧化还原反应
【考纲要求】
1.了解氧化还原反应的有关概念及其本质。
2.了解常见的氧化还原反应,了解氧化还原反应的基本规律并运用其解题。
3.从氧化还原反应的角度来分析化学反应的类型；判断氧化剂和还原剂，标出电子转移的方向和数目；
依据有关规律比较氧化性还有性的相对强弱，判断氧化还原反应的可能性及产物；
4.正确书写出氧化还原反应化学方程式。会利用化合价升价法对氧化还原反应进行配平。
5.能利用得失电子守恒原理进行相关计算。www.21-cn-jy.com
【知识要点精讲】
一、氧化还原反应考点知识导图
二 、氧化还原反应中几组概念的相互关系
三、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
四、氧化性、还原性强弱的判断
1．依据金属活动性顺序
按照金属活动性顺序，排在前面的金属元素其原子的还原性强，排在后面的金属元素其阳离子的氧化性强．
2．依据氧化还原反应方程式
对于氧化还原反应：氧化剂＋还原剂 === 还原产物＋氧化产物
则氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物．
3．依据与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化产物价态相同，可根据反应条件高、低来进行判断，反应条件越低，性质越强；若氧化产物价态不同，则价态越高，氧化剂的氧化性越强．
4．依据原电池、电解池的电极反应判断
(1)两种不同的金属构成原电池的两极，还原性：负极金属>正极金属．
(2)在电解过程中，氧化性越强的金属阳离子优先在阴极放电，还原性越强的非金属阴离子优先在阳极放电．
5．根据元素周期表判断
(1)同主族元素(从上到下) 非金属元素的单质氧化性逐渐减弱，对应的阴离子还原性逐渐增强；
金属元素的单质还原性逐渐增强，对应的阳离子氧化性逐渐减弱。
(2)同周期主族元素(从左到右)单质还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强；
阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱。
氧化还原反应的有关规律
1．守恒规律
对于一个完整的氧化还原反应，化合价升降总数相等，得失电子总数相等．
2．强弱规律
较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物．
3．转化规律
氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应．21cnjy.com
4．难易规律
越易失电子的物质，失电子后就越难得电子，越易得电子的物质，得电子后就越难失去电子；一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，优先与还原性最强的还原剂发生反应；同理，一种还原剂遇到多种氧化剂时，优先与氧化性最强的氧化剂发生反应．2-1-c-n-j-y
5．价态规律
元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现其中一种性质．21*cnjy*com
六、易错提醒
1．有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应（如同素异形体间的相互转化）
2．物质的氧化性、还原性强弱只与得失电子的难易有关．与得、失电子的数目无关．
氧化性的强弱是指得电子的难易程度，越容易得电子其氧化性越强，与得电子的数目无关。同样，还原剂的还原性与失电子的难易有关，与失电子的数目无关。【来源：21cnj*y.co*m】
3．一般同种元素价态越高，氧化性越强；但氯元素的含氧酸中氯元素价态越低氧化性越强。
4.同种元素的相邻价态之间不发生氧化还原反应，但能发
生复分解反应，如SO2和浓H2SO4不反应，但Na2SO3和稀H2SO4能发生复分解反应。
5.具有氧化性，能得电子，不一定是氧化剂，反之，具有还原性也不一定是还原剂。
【典例分析】
1．对于反应CaH2＋2H2O === Ca(OH)2＋2H2↑有下列判断：
①H2只是氧化产物，②H2只是还原产物，③H2O是氧化剂，④CaH2中的H元素被还原，
⑤此反应中的氧化产物和还原产物的分子个数之比为1∶1.上述判断正确的是 (　　)
A．①④⑤　　　　　　　　 B．②④
C．① D．③⑤
【答案】D　
【解析】首先分析化合价的变化：，由此可知H2O是氧化剂被还原，CaH2是还原剂被氧化，H2既是氧化产物又是还原产物。
- 2．常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋
下列说法不正确的是 (　　)
A．H2O2的氧化性比Fe3＋强，其还原性比Fe2＋强
B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降
C．在H2O2分解过程中，Fe2＋和Fe3＋的总量保持不变
D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2＋
【答案】B
【解析】
A项，由第一个反应判断H2O2的氧化性比Fe3＋强，由第二个反应判断H2O2的还原性比Fe2＋强．
B项，在H2O2分解过程中，溶液的pH保持不变．
C项，根据质量守恒定律和催化原理，Fe2＋和Fe3＋的总量保持不变．
D项，若混入Fe2＋，即可促进H2O2的分解而影响H2O2的生产．
3.锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在，我国锑的蕴藏量占世界第一．从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物，再用碳还原：www-2-1-cnjy-com
2Sb2S3＋3O2＋6Fe === Sb4O6＋6FeS ①
Sb4O6＋6C === 4Sb＋6CO ②
关于反应①、反应②的说法正确的是 (　　)
A．反应①②中的氧化剂分别为Sb2S3、Sb4O6
B．反应①中每生成3 mol FeS时，共转移6 mol电子
C．反应②说明高温下Sb的还原性比碳强
D．每生成4 mol Sb时，反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4∶3
【答案】B
【解析】
A项，反应①的氧化剂是O2；
B项，生成6 mol FeS，消耗3 mol O2转移12 mol电子，则每生成3 mol FeS转移6 mol电子；
C项，反应②说明高温下，碳的还原性比Sb强；
D项，每生成4 mol Sb，反应①需还原剂Fe 6 mol，反应②需还原剂C也是6 mol.
4.某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO、H2O.已知水是反应产物之一．
(1)该反应中的还原剂是________________．
(2)该反应中的还原产物是________________．
(3)写出该反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目___________________________________．
(4)若反应过程中转移了0.3 mol电子，则生成水的质量是____________________．
【答案】(1)H2S　(2)NO
(4)3.6 g
【解析】
HNO3为常见氧化剂，H2S为常见还原剂，则NO为还原产物，S为氧化产物．S元素由－2价升高到0价，N元素由＋5价降到＋2价，运用得失电子守恒规律和观察法配平化学方程式．当生成4 mol H2O时转移6 mol电子，当转移0.3 mol电子时生成0.2 mol H2O，质量为3.6 g.【来源：21·世纪·教育·网】
【挑战真题】
1．(2017天津卷)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是
A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能
B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能
C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能
D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能
2．（2016上海卷）下列化工生产过程中，未涉及氧化还原反应的是
A．海带提碘 B．氯碱工业
C．氨碱法制碱 D．海水提溴
3．（2015北京卷）在通风橱中进行下列实验：
下列说法中不正确的是：
A．Ⅰ种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2＝2NO2
B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应
C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化
4.(2017江苏卷)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略)。21教育名师原创作品21·世纪*教育网
已知：①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，如：3NaClO2NaCl+NaClO3
②AgCl可溶于氨水：AgCl+2NH3·H2O Ag(NH3) 2++ Cl +2H2O
③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2+：
4Ag(NH3) 2++N2H4·H2O4Ag↓+N2↑+4NH4＋+4NH3↑+H2O
（2）NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为________________。 HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是____________________。
5.(2016新课标1卷)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：
（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是_________。【出处：21教育名师】
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。(计算结果保留两位小数)21·cn·jy·com
6.(2016新课标Ⅲ卷)以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：
物质 V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3
质量分数/% 2.2～2.9 2.8～3.1 22～28 60～65 1～2 ＜1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
（2）“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+，则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
【答案与解析】
1【答案】A
【解析】
A、硅太阳能电池主要是以半导体材料为基础，利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应，与氧化
还原反应无关；
B、锂离子电池工作时，涉及到氧化还原反应；
C、电解质溶液导电实质是电解的过程，与氧化还原反应有关；
D、葡萄糖供能时，涉及到生理氧化过程。故选A。
2【答案】C
【解析】
A.海带提碘是将KI变为I2，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，错误；
B.氯碱工业是由NaCl的水溶液在通电时反应产生NaOH、Cl2、H2，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，错误；21世纪教育网版权所有
C．氨碱法制取碱的过程中没有元素化合价的变化，是非氧化还原反应，正确；
D．海水提溴是由溴元素的化合物变为溴元素的单质，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，错误。故选项C正确。2·1·c·n·j·y
3【答案】C
【解析】
A.I是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO，NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2气体，故A正确；B.II的现象是因为铁发生了钝化，Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，故B正确；
C.实验II反应停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析，故C错误；【版权所有：21教育】
D.III中Fe、Cu都能与硝酸反应，二者接触，符合原电池构成条件，要想验证铁是否为负极，发生氧化反应，可以连接电流计，故D正确。21教育名师原创作品
4【答案】（2）4Ag+4NaClO+2H2O＝4AgCl+4NaOH+O2↑
会释放出氮氧化物(或 NO、NO2 )，造成环境污染
【解析】
（2）因为已知NaClO 溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，用化合价升降法即可配平，该反应的化学方程式为4Ag+4NaClO+2H2O＝4AgCl+4NaOH+O2↑。HNO3也能氧化Ag，硝酸做氧化剂时通常被还原为有毒的氮的氧化物而污染环境，所以以HNO3代替NaClO的缺点是会释放出氮氧化物(或 NO、NO2 )，造成环境污染。21教育网
5【答案】（2）2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4；（4）2:1； O2； （5）1.57。
【解析】
NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化剂，还原产物为NaCl，根据得失电子守恒和原子守恒，此反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。
根据图示可知：利用含有过氧化氢的NaOH溶液吸收ClO2气体，产物为NaClO2，则此吸收反应中，氧化剂为ClO2，还原产物为NaClO2，还原剂是H2O2，氧化产物是O2，每1 mol的H2O2转移2 mol电子，反应方程式是：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O，可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1，该反应中氧化产物为O2。21·cn·jy·com
每克NaClO2的物质的量n(NaClO2)=1g÷90.5 g/mol= mol，其获得电子的物质的量是n(e )= mol×4=4/90.5 mol，1 mol Cl2获得电子的物质的量是2 mol，根据电子转移数目相等，可知其相对于氯气的物质的量为n=mol×4÷2=mol，21*cnjy*com
则氯气的质量为mol×71 g/mol=1.57 g。
6【答案】（2）0.5；
【解析】
“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+，V元素化合价从＋4价升高到＋5价，而氧化剂KClO3中氯元素化合价从＋5价降低到－1价，则根据电子得失守恒可知需要氯酸钾的物质的量为
3mol÷6＝0.5mol。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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