1、高考化学一轮复习第2章化学物质及其反应第8讲氧化还原反应的基本概念和规律讲义新人教版I2019-2020年高考化学一轮复习第2章化学物质及其反应第8讲氧化还原反应的基本概念和规律讲义新人教版(I)1.基于双线桥理解氧化还原反应的概念之间的关系概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。实例：在Fe2O33CO2Fe3CO2的反应中Fe2O3是氧化剂，CO是还原剂；C元素被氧化，Fe元素被还原；Fe2O3具有氧化性，CO具有还原性；CO2是氧化产物，Fe是还原产物。2.氧化还原反应的类型下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中，正确的是；属于歧化反应的是，属于归中反应的是，属于部分氧化还原反
2、应的是。3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系下列反应属于氧化还原反应的是_，属于化合反应的是_，属于分解反应的是_，属于置换反应的是_，属于复分解反应的是_。Cu2SO22CuSO23O22O3Fe2O33CO=2Fe3CO22Na2H2O=2NaOHH2CaCO3CaOCO22H2O2=2H2OO2SO3H2O=H2SO42Fe3Cl22FeCl3H2SO42NaOH=Na2SO42H2ONaHH2O=NaOHH2IBrH2O=HIOHBr答案归纳总结四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示：深度思考正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是
3、氧化还原反应()(2)金属阳离子一定只具有氧化性()(3)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()(4)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂()(5)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原()答案(1)(2)(3)(4)(5)题组一氧化还原反应及基本概念判断1.在下列变化中，一定要加入合适的氧化剂才能实现的是()A.Na2O2O2 B.Cl2ClC.Fe(OH)2Fe(OH)3 D.NO2HNO3答案C解析A项，Na2O2与水反应即可实现，但水不是氧化剂也不是还原剂，故A错误；B项，Cl2与水反应生成盐酸和次氯酸，但水不是氧化剂也不是还原剂，故B错误
4、；C项，铁的化合价升高被氧化，一定要加入合适的氧化剂才能实现，故C正确；D项，NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮，但水不是氧化剂也不是还原剂，故D错误。2.下列应用不涉及氧化还原反应的是()A.酸雨的形成 B.根瘤菌固氮C.氨碱法制纯碱 D.电池放电答案C解析有电子转移的反应是氧化还原反应，酸雨的形成是燃烧含硫、氮化合物引起的，是氧化还原反应；根瘤菌固氮是将氮气转化为化合态的氮；电池放电是氧化还原反应；氨碱法制纯碱的反应是NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，选C。3.为了确定某样品是否被氧化，所选试剂(括号内物质)不正确的是()A.FeCl
5、2(NH4SCN溶液)B.KI(淀粉溶液)C.白磷(紫色石蕊溶液)D.Na2SO3(BaCl2溶液)答案D解析A项，亚铁离子易被氧化为铁离子，可利用NH4SCN溶液检验铁离子，若溶液为血红色则确定样品被氧化，故A正确；B项，碘离子能被氧化为碘单质，淀粉遇碘变蓝，则可利用淀粉溶液来确定是否被氧化，故B正确；C项，白磷被氧化为五氧化二磷，遇水反应生成磷酸，加紫色石蕊溶液变红，则可以确定样品被氧化，故C正确；D项，亚硫酸根离子能被氧化为硫酸根离子，亚硫酸根离子和硫酸根离子都能与钡离子反应生成沉淀，不能确定样品被氧化，故D错误。题组二双线桥法在复杂氧化还原反应中的应用4.三氟化氮(NF3)是微电子工业
6、中一种优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反应：3NF35H2O=2NOHNO39HF。下列有关该反应的说法正确的是()A.NF3是氧化剂，H2O是还原剂B.HF是还原产物C.还原剂和氧化剂的物质的量之比是21D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体答案D5.被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH42H2O=NaBO24H2，下列说法中正确的是(NaBH4中H为1价)()A.NaBH4既是氧化剂又是还原剂B.NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂C.硼元素被氧化，氢元素被还原D.被氧化的元素与被还原的元素质量之比为11答案D6.ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的
7、水处理剂。实验室中可通过以下反应制得：2KClO3H2C2O4H2SO42ClO2K2SO42CO22H2O。下列说法不正确的是()A.CO2是氧化产物B.H2C2O4在反应中被氧化C.H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性D.ClO2作水处理剂时，利用了其强氧化性答案C走好关键第一步正确标出元素化合价正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。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。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银；二价氧、钙、钡、镁、锌；三铝
8、、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。近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断CuFeS2Cu2Fe2S2K2FeO4Fe6Li2NHN3LiNH2N3AlNN3Na2S2O3S2MOM5C2OC3HCNC2N3CuHCu1H1FeOFe(8n)Si3N4Si4N3考点二氧化性、还原性强弱规律1.氧化性、还原性的判断(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Nae=Na，Al3e=Al3，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电
9、子，所以Na比Al的还原性强。从元素的价态考虑：最高价态只有氧化性，如：Fe3、H2SO4、KMnO4等；最低价态只有还原性，如：金属单质、Cl、S2等；中间价态既有氧化性又有还原性，如：Fe2、S、Cl2等。2.氧化性、还原性强弱的比较方法(1)根据化学方程式判断氧化剂(氧化性)还原剂(还原性)=还原产物氧化产物氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。(2)根据反应条件和产物价态高低进行判断与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就越强。如Na与冷水剧烈反应，Mg与热水反应，Al与水加热反应也不明显，所以还原性：NaMgAl；非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应，F
10、2与H2暗处剧烈反应并爆炸，Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸，Br2与H2加热到500 才能发生反应，I2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，故氧化性：F2Cl2Br2I2。当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性越强，如：MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O,2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4MnO2。当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态不相同，可根据氧化产物的价态高低进行判断：氧化产物的价态越高，则
11、氧化剂的氧化性越强，如：2Fe3Cl22FeCl3，FeSFeS，则氧化性：Cl2S。深度思考1.含有最高价元素的化合物是否一定具有强氧化性？试举例说明。答案不一定，如在HClO中氯元素的化合价为1价，在HClO4中氯元素的化合价为7价，事实上HClO的氧化性比HClO4强，HClO有强氧化性；再如浓硫酸和Na2SO4溶液中，硫元素均为6价，但浓硫酸具有强氧化性，而Na2SO4溶液无氧化性；再如HNO3、KNO3溶液中，氮元素均为5价，但HNO3溶液有强氧化性，而KNO3溶液无氧化性。2.正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应()(2)阳离子只
12、有氧化性，阴离子只有还原性()(3)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼()答案(1)(2)(3)解析(1)强氧化剂与强还原剂发生反应需要一定的条件，如：H2和O2发生反应需要点燃或光照。题组一依据方程式判断氧化性、还原性强弱1.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：Ce4Fe2=Fe3Ce3Sn22Fe3=2Fe2Sn4由此可以确定Fe2、Ce3、Sn2三种离子的还原性由强到弱的顺序是()A.Sn2、Fe2、Ce3 B.Sn2、Ce3、Fe2C.Ce3、Fe2、Sn2 D.Fe2、Sn2、Ce3答案A解析在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。由方程式可知，还原性
13、：Fe2 Ce3；Sn2Fe2。2.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：Tl32Ag=Tl2Ag，AgFe2=AgFe3，Fe2Fe3=3Fe2，下列离子氧化性比较顺序正确的是()A.Tl3Fe3Ag B.Fe3AgTl3C.TlAgFe2 D.Tl3AgFe3答案D解析在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。题组二依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生3.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()A.3Cl26FeI2=2FeCl34
14、FeI3B.Cl2FeI2=FeCl2I2C.Co2O36HCl(浓)=2CoCl2Cl23H2OD.2Fe32I=2Fe2I2答案A解析根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，可判断B中氧化性：Cl2I2；C中氧化性：Co2O3Cl2；D中氧化性：Fe3I2，这些结论与题给信息一致。对于A，由于I的还原性强于Fe2，所以Cl2应先氧化I，而不应先氧化Fe2。4.已知I、Fe2、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2H2O2ISO2，则下列反应不能发生的是()A.2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4HB.I2SO22H2O=H2SO42HIC.H2O2H2S
15、O4=SO2O22H2OD.2Fe3H2O2=2Fe2O22H答案C解析A项，还原性：SO2Fe2，符合题意；B项，还原性：SO2I，符合题意；C项，还原性：H2O2SO2，与题意矛盾；D项，还原性：H2O2Fe2，符合题意。题组三外界条件影响物质的氧化性、还原性5.物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：Cu与HNO3溶液Cu与FeCl3溶液Zn与H2SO4溶液Fe与FeCl3溶液Cl2和NaOH溶液Fe和HNO3溶液Fe和H2SO4溶液Na和O2(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是_。(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是
16、_。(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是_。答案(1)(2)(3)解析Fe和浓HNO3常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀HNO3反应，HNO3被还原成NO。Fe和浓H2SO4常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。6.(1)100 mL 12 molL1的浓盐酸与足量的MnO2反应，生成的氯气的物质的量小于0.3 mol，为什么？(2)将一Cu片投入稀H2SO4溶液中，没观察到反应现象，然后向其中加入少量的KNO3晶体，看到溶液由无色逐渐变蓝并有少量气泡产生，为什么？答案(1)浓盐酸完全反应时产生的Cl2是0.3 mol，但MnO2只能氧化浓盐酸，Cl浓度小时
17、还原性弱，不再被MnO2氧化。(2)NO在酸性条件下可氧化铜，生成Cu2使溶液呈蓝色，而自身被还原为NO。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：酸性条件：2MnO6H5SO=2Mn25SO3H2O中性条件：2MnOH2O3SO=2MnO23SO2OH碱性条件：2MnO2OHSO=2MnOSOH2
18、O其氧化性为KMnO4(酸性)KMnO4(中性)KMnO4(碱性)考点三氧化还原反应三条规律的应用1.反应先后规律的思维模型同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性最强的物质；同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性最强的物质。2.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是注：中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。3.歧化反应规律思维模型“中间
19、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：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。深度思考1.往FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪种离子先被氧化？若改为FeI2呢？答案由于还原性：IFe2Br，所以往FeBr2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是Fe2；向FeI2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是I。2.正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)向浓H2SO4中通入H2S气体，1 mol浓硫酸转移电子数可能是6NA，也可能是2NA()解析H2SO4(浓)3H2S=4S4H2OH2SO4(浓)H2S=SO2S2H2O前一反应中1 mol浓H2SO4转移
20、6NA电子，后一反应中转移2NA电子。(2)1 mol Cl2与Ca(OH)2完全反应，转移的电子数是2NA()解析Cl2 既是氧化剂又是还原剂，1 mol Cl2和Ca(OH)2反应，转移电子数应为NA。(3)1 mol KClO3与足量的浓盐酸完全反应，转移电子数为6NA()解析所以转移电子数应为5NA。题组一先后规律的应用1.现有下列三个氧化还原反应：2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl32KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O若某溶液中含有Fe2、Cl和I，要除去I而不氧化Fe2和Cl，可以加入的试剂是()A.Cl2 B.
21、KMnO4 C.FeCl3 D.HCl答案C解析本题是寻找一种氧化剂，其氧化性应大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe3的氧化性(也可等于Fe3的氧化性)。由知氧化性：Fe3I2，还原性：IFe2；由知氧化性：Cl2Fe3，还原性：Fe2Cl；由知氧化性：MnOCl2，还原性：ClMn2；由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4Cl2FeCl3I2，还原性强弱顺序为IFe2ClMn2。所以KMnO4可氧化Cl、Fe2及I，Cl2可氧化Fe2及I，FeCl3只能氧化I。题组二价态归中规律、歧化反应规律的应用2.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)：GQNaCl
22、QH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2O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、YC.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X答案A解析由得出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，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析：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：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。3.氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2KOHKXKY(未配平)，KX在一定条
23、件下能自身反应：KXKYKZ(未配平，KY与KZ关系比为13)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯的化合价是()A.1 B.3 C.5 D.7答案C解析反应：Cl2KOHKXKY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也发生歧化反应：KXKYKZ，可断定KY为KCl，化合价高低是Z中ClX中Cl(均为正价)。假设KX中Cl为a价，KZ中Cl的化合价为b价，依据化合价守恒原理及KXKY3KZ，有a13(ba)，把a1、a3、a5代入上式讨论，可知a5时，b7符合题意。则KX中Cl的化合价为5。1.正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)向N
24、aBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色，所以Br还原性强于Cl()(2015山东理综，11C)(2)向含I的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，加入淀粉后溶液变成蓝色，则氧化性：Cl2I2()(2015广东理综，22C)(3)向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液，加入H2O2后溶液变成血红色，则Fe2既有氧化性又有还原性()(2015广东理综，22D)(4)在氧化还原反应中，还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数()(2015江苏，3C)(5)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()(2015江苏，
25、4C)2.(2015海南，1)化学与生活密切相关。下列应用中利用了物质氧化性的是()A.明矾净化水 B.纯碱去油污C.食醋除水垢 D.漂白粉漂白织物答案D解析A项，明矾净水是利用Al3水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附能力，错误；B项，纯碱去油污是利用碳酸钠水解，溶液呈碱性，错误；C项，食醋除水垢是利用醋酸的酸性，能与碳酸钙反应而除去，错误；D项，因漂白粉具有强氧化性而用于漂白织物，正确。3.(2015四川理综，1)下列物质在生活中应用时，起还原作用的是()A.明矾作净水剂 B.甘油作护肤保湿剂C.漂粉精作消毒剂 D.铁粉作食品袋内的脱氧剂答案D解析A项，明矾作净水剂是因为它溶于水生成的Al(OH
26、)3胶体具有较大的表面积，能够吸附水中的悬浮物而沉降，错误；B项，甘油作护肤保湿剂是因为它具有吸湿性，错误；C项，漂粉精作消毒剂是因为它具有强氧化性，能够杀死水中的细菌和病毒，错误；D项，铁粉作食品袋中的脱氧剂是因为铁粉具有还原性，能够和氧气发生反应，降低食品袋中的氧气浓度，正确。4.(2015上海，21改编)工业上将Na2CO3和Na2S以12的物质的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同时放出CO2。在该反应中()A.硫元素只被氧化B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为12C.每生成1 mol Na2S2O3，转移4 mol电子D.相同条件下，每吸收10 m3 SO2就会放出2
27、.5 m3 CO2答案D解析A项，在反应物Na2S中S元素的化合价为2价，在SO2中S元素的化合价为4价，反应后产生的物质Na2S2O3中，S元素的化合价为2价，介于2价与4价之间，因此硫元素既被氧化又被还原，错误；B项，根据题意可得，在溶液中发生反应的方程式是Na2CO32Na2S4SO2=3Na2S2O3CO2，在反应中氧化剂SO2与还原剂Na2S的物质的量之比为4221，错误；C项，根据反应的化学方程式可知，每生成3 mol Na2S2O3，转移8 mol电子，则产生1 mol Na2S2O3，转移8/3 mol电子，错误；D项，根据反应方程式可知，消耗的SO2与产生的CO2的物质的量的
28、比是41，由于在相同条件下，气体的物质的量的比等于气体的体积比，所以在相同条件下，每吸收10 m3 SO2放出CO2的体积为2.5 m3，正确。5.(2015高考组合题)(1)2015重庆理综，8(2)Fe2O3是主氧化剂，与Na反应生成的还原产物为_(已知该反应为置换反应)。答案Fe(2)2015全国卷，28(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。该反应的还原产物为_。答案MnSO4(3)2015江苏，20(3)改编在碱性条件下，SO将NO2转化为NO，其离子方程式为_。答案SO2NO22OH=SO2NOH2O练出高分1.已知X和Y是两种单质，XYX2Y2。下列叙述正确的是()X被氧化X是氧化剂Y2是还原产物
