化學物質及其變化第二章第四節氧化還原反應2017版課程標準素養目標1.了解氧化還原反應的本質與特征，了解常見的氧化劑、還原劑與日常生活中的氧化還原反應2.能從元素價態的角度結合氧化還原反應原理預測物質的化學性質與變化。說明物質的轉化途徑3.掌握氧化還原反應方程式的配平及相關計算1.宏觀辨識與微觀探析：要求依據核心元素的化合價推斷物質氧化性和還原性2.證據推理與模型認知：建立氧化還原的觀點，掌握氧化還原反應的規律，結合常見的氧化還原反應理解有關規律欄目導航01必備知識關鍵能力03真題體驗領悟高考02研解素養悟法獵技04配套訓練必備知識關鍵能力1氧化還原反應的相關概念【基礎整合】1．氧化還原反應的特征及本質【答案】轉移得失偏移化合價2．借助氧化還原反應通式理順基本概念此反應中氧化劑是________，還原劑是________，氧化產物是________，還原產物是________，MnO2發生________反應，HCl發生________反應；生成1molCl2時轉移電子數目為________，被氧化的HCl的物質的量是________mol，鹽酸顯示的性質是________性和________性。MnO2

HCl

Cl2

MnCl2

還原氧化2NA

2

還原酸3．氧化還原反應的類型下列標明電子轉移的方向和數目的化學方程式中，正確的是________；屬于歧化反應的是②，屬于歸中反應的是_______，屬于部分氧化還原反應的是________。④

③

③④

4．常見的氧化劑和還原劑①常見氧化劑包括某些活潑的非金屬單質、元素處于高價時的物質、過氧化物等。例如：氧化劑：Cl2濃硫酸HNO3

KMnO4還原產物：______

____

______

______Cl－

SO2

NO(NO2)

Mn2＋

②常見還原劑包括活潑的金屬單質、某些非金屬單質、元素處于低價態時的物質等。例如：還原劑：Zn

H2

CO氧化產物：______

______

_______Zn2＋

H2O

CO2

Fe3＋

Fe

S

O2

H2O

判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)有單質參加或有單質生成的化學反應一定是氧化還原反應(

)(2)金屬陽離子一定只具有氧化性(

)(3)氧化還原反應中有一種元素被氧化時，一定有另一種元素被還原(

)(4)氧化還原反應中的反應物，不是氧化劑就是還原劑(

)(5)某元素從游離態變為化合態，該元素可能被氧化也可能被還原(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)√

(7)×

(8)×【重難突破】【答案】B2．(2018·北京卷)下列實驗中的顏色變化，與氧化還原反應無關的是(

)【答案】CABCD實驗NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl濁液中熱銅絲插入稀硝酸中現象產生白色沉淀，隨后變為紅褐色溶液變紅，隨后迅速褪色沉淀由白色逐漸變為黑色產生無色氣體，隨后變為紅棕色3．(2019·湖北黃石周測)已知：2CuSO4＋4KI===2K2SO4＋2CuI(白色)＋I2。向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至過量，過濾，再向濾液中通入過量的SO2氣體。則下列有關該實驗的說法正確的是(

)A．滴加KI溶液時，觀察到產生白色沉淀，溶液變為無色B．KI與CuSO4反應時，KI被氧化，CuI是氧化產物C．通入SO2時，SO2與I2發生反應，I2作還原劑D．上述實驗條件下，物質的氧化性：CuSO4>I2>SO2【答案】D分析氧化還原反應的基礎——正確標示元素的化合價正確分析氧化還原反應中電子轉移的數目，其前提是確定物質中各元素(特別是變價元素)的化合價。基本方法是先標出熟悉元素的化合價，再根據化合物中正、負化合價的代數和為零的原則求解其他元素的化合價。(1)熟記常見元素的化合價。一價氫、鉀、鈉、氟、氯、溴、碘、銀；二價氧、鈣、鋇、鎂、鋅；三鋁、四硅、五價磷；說變價也不難，二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全；銅汞二價最常見。【答案】A【解析】該反應中Cr元素化合價由＋6價變為＋3價、C元素化合價由－2價變為－1價，則CrO3是氧化劑、乙醇是還原劑，所以CrO3體現氧化性、乙醇體現還原性，A錯誤；如果有1mol乙醇參加反應，則轉移電子物質的量為2mol，B正確；由題意知酒精嚴禁與強氧化性試劑混合存放，C正確；該反應中CrO3和乙醇是反應物，Cr2O3和乙醛是生成物，結合轉移電子守恒書寫方程式為2CrO3＋3C2H5OH===Cr2O3＋3CH3CHO＋3H2O，D正確。【答案】B【解析】Na2CrO4是氧化產物，A錯誤；在該反應中＋2鐵變為＋3鐵，＋3鉻變為＋6鉻，＋5氮變為＋3氮，在該反應中有3種元素的化合價發生變化，B正確；NaNO3是氧化劑，C錯誤；1molFeO·Cr2O3反應將失去7mol電子，D錯誤。

氧化還原反應的基本規律及應用【基礎整合】1．強弱規律(1)內容：自發進行的氧化還原反應，一般遵循強氧化劑制____氧化劑，____還原劑制弱還原劑，即“由強制弱”。(2)氧化性、還原性的判斷。①氧化性是指________的性質(或能力)；還原性是指________的性質(或能力)。②氧化性、還原性的強弱取決于得、失電子的______程度，與得、失電子數目的______無關。弱強得電子失電子難易多少從元素的價態考慮：最高價態——只有________，如：Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；最低價態——只有________，如：金屬單質、Cl－、S2－等；中間價態——既有________又有________，如：Fe2＋、S、Cl2等。氧化性還原性氧化性還原性(3)氧化性、還原性的比較方法。①根據化學方程式判斷。氧化性：氧化劑______氧化產物；還原性：還原劑______還原產物。②根據反應條件和產物價態高低進行判斷。a．與同一物質反應，一般越易進行，則其氧化性或還原性就_______。如Na與冷水劇烈反應，Mg與熱水反應，Al與水加熱反應也不明顯，所以還原性：Na_____Mg______Al。＞＞越強＞＞b．當不同的氧化劑作用于同一還原劑時，如果氧化產物價態相同，可根據反應條件的高低進行判斷：一般條件越低，氧化劑的氧化性______，如：MnO2與濃鹽酸要加熱制取Cl2，KMnO4與濃鹽酸在常溫下即可反應，可判斷氧化性：KMnO4______MnO2。越強＞越強＞2．價態規律(1)升降規律：氧化還原反應中，化合價有升必有降，升降總值相等。(2)價態歸中規律。含不同價態的同種元素的物質間發生氧化還原反應時，該元素價態的變化一定遵循“高價＋低價―→______價”，而不會出現交叉現象。簡記為“兩相靠，不相交”。中間

例如，不同價態硫之間可以發生的氧化還原反應：注：⑤中不會出現H2S轉化為SO2而H2SO4轉化為S的情況。(3)歧化反應規律。“中間價―→高價＋低價”。具有多種價態的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發生歧化反應，如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。等于

判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)強氧化劑與強還原劑混合不一定能發生氧化還原反應(

)(2)陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性(

)(3)元素的非金屬性越強，其氧化性越強，相應單質越活潑(

)(4)難失電子的物質一定易得電子(

)(5)NO2和NH3之間可能發生反應生成N2(

)(6)含硫化合物X、Y的轉化關系S＋NaOH―→X＋Y＋H2O中，硫單質的化合價最低(

)(7)鋅粉加入硝酸鐵、硝酸銅的混合溶液中，鋅首先與硝酸鐵反應置換出鐵(

)(8)硝酸銅分解產物可能是CuO、NO2、NO(

)(9)在反應KIO3＋6HI===KI＋3I2＋3H2O中，每生成3molI2，轉移的電子數為6NA(

)(10)一定條件下，2.3g的Na完全與O2反應生成3.6g產物時失去的電子數為0.1NA(

)(11)1molFe參加反應時轉移的電子數一定是3NA(

)(12)(NH4)2PtCl6晶體受熱分解，生成氮氣、氯化氫、氯化銨和金屬鉑，在此分解反應中，氧化產物與還原產物的物質的量之比是2∶3(

)(13)經反應CH3OH＋NaClO3＋H2SO4―→ClO2↑＋CO2↑＋Na2SO4＋H2O(未配平)，生成1molCO2時轉移電子的物質的量為4mol(

)(14)反應2NH4Cl＋4CuO△,3Cu＋CuCl2＋N2↑＋4H2O，氧化劑和還原劑的物質的量之比為2∶1(

)(15)反應4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋，每4molNa2O2發生反應，轉移4mole－(

)【答案】(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)×

(7)×

(8)×

(9)×

(10)√

(11)×

(12)√

(13)×

(14)×

(15)×

(16)√

(17)×

(18)×【重難突破】⑤BaSO3和H2O2的反應為氧化還原反應⑥化合反應均為氧化還原反應A．①②⑤ B．②③⑥C．③④⑤ D．③④⑥【答案】D【答案】B下列說法不正確的是(

)A．實驗①生成HIO3

時發生的反應為I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HClB．實驗②中當CCl4層變成紅棕色時可通過分液的方法獲得Br2的CCl4溶液C．由上述實驗得出Cl2、Br2、I2的氧化性由強到弱的順序是Cl2＞Br2＞I2D．由上述實驗得出Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強到弱的順序是HBrO3＞Cl2＞HIO3【答案】C【解析】繼續向試管中滴加氯水振蕩，CCl4層會逐漸變淺，最后變成無色(生成了HIO3)可知氯氣可氧化碘單質，發生的反應為I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl，A正確；向盛有KBr溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水，CCl4層變紅棕色，則可通過分液的方法獲得Br2的CCl4溶液，B正確；上述實驗不能比較Br2、I2

的氧化性強弱，C錯誤；由Cl2可氧化I2為

HIO3，不能氧化Br2為HBrO3，可知氧化性由強到弱的順序是HBrO3＞Cl2＞HIO3，D正確。4．(原創題)下列說法中不正確的是(

)①在含等物質的量的FeBr2、FeI2的溶液中緩慢通入Cl2，被氧化的順序：I－、Br－、Fe2＋②往Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的混合溶液中逐漸加入鐵粉，被還原的順序：Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3③已知H2SO3＋I2＋H2O===H2SO4＋2HI,2HI＋Cl2===I2＋2HCl，則物質的還原性：HI＞H2SO3＞HCl④6HCl＋KClO3===3Cl2↑＋KCl＋3H2O中，每生成3molCl2時轉移的電子數目為6NA⑤向久置的Na2SO3溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液，出現白色沉淀，再加入足量稀鹽酸，沉淀部分溶解，證明Na2SO3部分被氧化A．①②③ B．②④⑤C．③④⑤ D．全部【答案】D【解析】在含等物質的量的FeBr2、FeI2的溶液中緩慢通入Cl2，Cl2具有強氧化性，先和還原性強的離子反應，離子還原性的順序：I－、Fe2＋、Br－，①錯誤；往Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的混合溶液中逐漸加入鐵粉，鐵粉先和氧化性強的離子反應，微粒的氧化性順序：HNO3、Fe3＋、Cu2＋，②錯誤；由H2SO3＋I2＋H2O===H2SO4＋2HI可知，還原性：H2SO3＞HI，由HI＋Cl2===I2＋2HCl可知，還原性：HI＞HCl，綜合可知，物質的還原性：H2SO3＞HI＞HCl，③錯誤；根據氧化還原反應中價態變化規律知，3molCl2中有5molCl來源于HCl、有1molCl來源于KClO3，故每生成3molCl2時轉移的電子數目為5NA，④錯誤；若加入Ba(NO3)2溶液，出現白色沉淀，再加入足量稀鹽酸，相當于加入HNO3，會將生成BaSO3氧化為BaSO4沉淀，故應選用BaCl2溶液，若加入足量稀鹽酸，沉淀部分溶解，說明剩余沉淀為BaSO4，則Na2SO3中部分SO被氧化為SO，⑤錯誤。A

B

C

D

【答案】C【解析】還原性：S2－＞I－＞Fe2＋＞Br－，所以發生反應的順序：Cl2＋S2－===S↓＋2Cl－，Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。6．現有下列三個氧化還原反應：①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3③2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O若某溶液中含有Fe2＋、Cl－和I－，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入的試劑是(

)A．Cl2

B．KMnO4 C．FeCl3

D．HCl【答案】C【解析】本題是尋找一種氧化劑，其氧化性應強于I2的氧化性，而弱于Cl2和Fe3＋的氧化性(也可等于Fe3＋的氧化性)。【答案】BD【解析】二氧化硫中的硫元素為＋4價，而硫酸中的硫元素為＋6價，中間無其他價態，二者不反應，二氧化硫可用濃硫酸干燥，A錯誤；該反應屬于歸中反應，S為氧化產物，B正確；在反應Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中，1molCl2參加反應只轉移1mol電子，C錯誤；2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O中，若有3molS生成，其中2molS來自H2S，為氧化產物，即氧化產物與還原產物的物質的量之比為2∶1，D正確。8．三氟化氮(NF3)是微電子工業中一種優良的等離子刻蝕氣體，它在潮濕的環境中能發生反應：3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF。下列有關該反應的說法正確的是(

)A．NF3是氧化劑，H2O是還原劑B．HF是還原產物C．還原劑和氧化劑的物質的量之比是2∶1D．NF3在潮濕的空氣中泄漏會產生紅棕色氣體【答案】D價態歸中規律直觀表示如下：【答案】C10．(2019·山西師大附中月考)銀－Ferrozine法檢測甲醛(HCHO)的原理如下(已知吸光度與溶液中有色物質的濃度成正比)：下列說法錯誤的是(

)A．標準狀況下，11.2LCO2中含有碳氧雙鍵的數目約為6.02×1023B．30g甲醛被氧化時轉移4mol電子C．反應①的化學方程式為2Ag2O＋HCHO===4Ag＋CO2＋H2OD．理論上，吸收HCHO與消耗的Fe3＋的物質的量之比為4∶1【答案】D【解析】甲醛充分氧化為CO2，碳元素的化合價從0價升高到＋4價，鐵元素由＋3價降到＋2價，可得關系式：HCHO～4Ag～4Fe3＋，則反應中吸收HCHO與消耗的Fe3＋的物質的量之比為1∶4，D錯誤。氧化還原反應計算中重要的解題思想——電子守恒法(1)應用電子守恒解題的一般步驟——“一、二、三”。①“一找各物質”：找出氧化劑、還原劑及相應的還原產物和氧化產物。②“二定得失數”：確定一個原子或離子得失電子數(注意化學式中的原子個數)。③“三列關系式”：根據題中物質的物質的量和得失電子守恒列出關系式：n(氧化劑)×變價原子個數×化合價變化值＝n(還原劑)×變價原子個數×化合價變化值。(2)多步連續進行的氧化還原反應的有關計算。對于多步連續進行的氧化還原反應，只要中間各步反應過程中電子沒有損耗，可直接找出起始物和最終產物，刪去中間產物，建立二者之間的電子守恒關系，快速求解。氧化還原反應方程式的配平

【基礎整合】1．氧化還原方程式配平的基本原則故H2S的化學計量數為3，HNO3的化學計量數為2。第四步：配系數，先配平變價元素，再利用原子守恒配平其他元素。3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO↑＋4H2O第五步：查守恒，其他原子在配平時相等，最后利用O原子守恒來進行驗證。【重難突破】【答案】(1)4

1

1

1

2(條件：加熱)

(2)3

8

3

2

4(3)5

1

3

3

3

3

(4)2

16

10

2

5

8(5)3

6

2

1

3(條件：加熱)(6)2

9

3

3

5(條件：加熱)(7)3

2

4OH－

3

2

5(8)2

5

6H＋

2

5

8(9)Al2O3

3C

N2

2

3CO(條件：高溫)【答案】D【解析】TNT反應中碳元素的化合價升高，氮元素的化合價降低，所以TNT既做氧化劑又做還原劑，A錯誤；—NO2中氮元素的化合價為＋3價，B錯誤；由質量守恒定律可知，TNT的化學計量數為4，C錯誤；在反應中碳元素的化合價升高、氮元素的化合價降低，所以當1molTNT參加反應時消耗21/4molO2，則轉移的電子數為3×3mol＋21/4mol×4＝30mol，則轉移電子數為30×6.02×1023，D正確。3．(2019·湖南株洲一模)含氰化合物的廢液亂倒或與酸混合，均易生成有劇毒且易揮發的氰化氫。工業上常采用堿性氯化法來處理高濃度氰化物污水，發生的主要反應為CN－＋OH－＋Cl2→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)。下列說法錯誤的是(其中NA表示阿伏加德羅常數)(

)A．Cl2作氧化劑，CO2、N2是氧化產物B．上述離子反應方程式配平后，氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶5C．該反應中，若有1molCN－發生反應，有5NA個電子發生轉移D．若將該反應設計成原電池，則CN－在負極區發生反應【答案】B【解析】反應中Cl元素由0價降低到－1價，C元素由＋2價升高到＋4價，N元素由－3價升高到0價，由此可知Cl2作氧化劑，CO2，N2是氧化產物，A正確；由上述分析可知，配平后的離子反應為2CN－＋8OH－＋5Cl2===2CO2＋N2＋10Cl－＋4H2O，反應中CN－是還原劑，Cl2是氧化劑，氧化劑與還原劑的物質的量之比為5∶2，B錯誤；由離子反應可知，若有1molCN－發生反應，有5NA個電子發生轉移，C正確；若將該反應設計成原電池，則CN－在負極區失去電子，D正確。配平的基本技能(1)全變從左邊配：氧化劑、還原劑中某元素化合價是全變的，一般從左邊反應物著手配平。(2)自變從右邊配：自身氧化還原反應(包括分解、歧化)一般從右邊著手配平。(3)缺項配平法：先將得失電子數配平，再觀察兩邊電荷。若反應物這邊缺正電荷，一般加H＋，生成物一邊加水；若反應物這邊缺負電荷，一般加OH－，生成物一邊加水，然后進行兩邊電荷數配平。(4)當方程式中有多個缺項時，應根據化合價的變化找準氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物。方法一：用氯酸鈉(NaClO3)和硫酸酸化的H2O2反應生成ClO2。請寫出該反應的化學方程式：___________________________________________。方法二：用氯酸鈉氧化濃鹽酸，生成二氧化氯的同時會有氯氣產生。請寫出該反應的離子方程式：_______________________________________。(4)(2019·江蘇卷)在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和NO，其離子方程式：_______________________________________________。(5)(2018·全國卷Ⅰ)在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00mL葡萄酒樣品，用碘標準液滴定至終點，滴定反應的離子方程式：______________________。(6)(2016·全國卷

Ⅰ)＋6價鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的Cr2O還原成Cr3＋：_________________________________________。

“四步法”突破新情景下氧化還原方程式的書寫研解素養悟法獵技2“電子守恒法”計算是化學計算中的一種技巧計算方法。分析近幾年高考試題，根據“電子守恒法”計算的試題出現頻率較高。一般有兩類型：一是利用“電子守恒法”計算元素化合價，生成的產物的量、物質之間的物質的量的比等；二是利用“電子守恒法”推斷多步反應的關系式，進行有關計算。體現“證據推理與模型認知”的核心素養。【解讀素養】◎命題點1

“電子守恒法”的一般計算(體現“證據推理與模型認知”的核心素養)[典型例題]

Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO