考點12氧化還原反應【核心考點梳理】氧化和還原是認識物質性質、分析化學變化的重要視角之一。氧化還原反應從電子轉移的視角揭示了化學反應的本質與化學反應的分類，在生產、生活乃至生命活動中有著十分重要的作用。在本節中，我們將更進一步認識氧化還原反應的原理及其規律。一、氧化反應和還原反應在氧化還原反應中，反應物所含元素化合價升高的反應是氧化反應，而化合價降低的反應是還原反應。氧化與還原這兩個對立的過程相互依存并統一于氧化還原反應中。從反應中電子轉移的角度分析，把失去電子的物質稱為還原劑，發生氧化反應，其產物稱為氧化產物；得到電子的物質稱為氧化劑，發生還原反應，其產物稱為還原產物；整個反應中還原劑失去電子的總數和氧化劑得到電子的總數相等。氧化還原反應自發進行的方向，總是由氧化性較強的氧化劑與還原性較強的還原劑反應，生成還原性較弱的還原產物和氧化性較弱的氧化產物。2．常見的氧化劑和還原劑（1）氧化劑：O2，O3，X2，KMnO4，K2Cr2O7，H2SO4，Na2O2，H2O2，HNO3，Fe3+，HClO，H2SO4(濃)（2）還原劑：C，H2，H2S，FeSO4，Na2SO3，CO，I-3．氧化性和還原性強弱的比較（1）根據氧化還原反應發生的規律來判斷：氧化還原反應可用如下式子表示：→→規律：反應物中氧化劑的氧化性強于生成物中氧化產物的氧化性，反應物中還原劑的還原性強于生成物中還原產物的還原性。二、半反應氧化還原反應的本質是反應物之間的電子轉移，任何氧化還原反應都可以拆成一種物質失去電子而另一種物質獲得電子的氧化反應和還原反應。這兩個反應分別是氧化還原反應的一半，稱為半反應。例如，Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu可以拆成如下兩個半反應：

Zn—2e=Zn2+（氧化反應）

Cu2++2e=Cu（還原反應）

半反應是用電子把同一元素的兩種價態聯系起來的反應，上述兩個式子為該氧化還原反應的半反應式。氧化還原反應本質上是兩個半反應之間競爭電子的反應。

書寫半反應式時，除了應該考慮在反應中存在電子轉移的元素所在的物質得失電子的情況外，還必須考慮這些元素形成的物質在溶液中的主要存在形式，應該遵循離子方程式的書寫要求。三、氧化還原反應化學方程式的配平氧化還原的配平配平原則簡單的氧化還原反應的化學方程式可以用觀察的方法來配平。復雜的則要用電子轉移或化合價升降來配平，原則是氧化劑和還原劑得失電子的總數相等，具體表現為元素的化合價升高和降低的總數相等。示例：配平以下離子方程式。配平步驟：①標出化合價有變化的元素，以元素化合價升高和降低總數相等為原則，乘以適當的系數。MnO4-+Fe2++H+→Mn2++Fe3++H2O2—7=—5×13—2=1×5+7+2+2+3②配平氧化劑、還原劑、還原產物和氧化產物。1MnO4-+5Fe2++H+→1Mn2++5Fe3++H2O③配平其他物質。1MnO4-+5Fe2++8H+→1Mn2++5Fe3++4H2O2．氧化還原反應方程式配平的一般方法與步驟（1）、一般方法：化合價升降法。（2）、步驟：標變價、找變化、求總數、配系數。即=1\*GB3①標出變化元素化合價的始態和終態:

C+HNO3（濃）=NO2+CO2+H2O分析：標變價EQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(0),C)+HEQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(+5),N)O3（濃）=EQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(+4),N)O2↑+EQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(+4),C)O2↑+H2O=2\*GB3②找變化:

始態

終態

變化的總價數=變化×系數

EQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(0),C)+HEQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(+5),N)O3（濃）=EQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(+4),N)O2↑+EQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(+4),C)O2↑+H2O即:N元素化合價由+5到+4，變化的價數為（5-4）=1，C元素化合價由0到+4，變化的價數為（4-0）=4[若為負價則用大數減小數（帶符號相加減）]最小公倍數=4×1=4注：假設以上變化均以正價表示，其中(b-a)×(d-c)為最小公倍數。=3\*GB3③將

上的系數，分別填在還原劑和氧化劑化學式的前面作為系數；=4\*GB3④配系數:用觀察法配平其它元素

C的系數為

1

HNO3的系數為

4

，用觀察法將其它系數配平=5\*GB3⑤檢查配平后的方程式是否符合質量守恒定律（離子方程式還要看是否符合電荷守恒）經檢查滿足質量守恒定律,配平后的化學方程式為：C+4HNO3（濃）=4NO2↑+CO2↑+2H2O3．氧化還原反應配平的特殊技巧（1）逆向配平法適用范圍：此法最適用于某些物質（如硝酸、濃硫酸的反應）部分參加氧化還原反應的類型。【例1】P+CuSO4+H2O=Cu3P+H3PO4+H2SO4單質磷與硫酸銅、反應，通過觀察產物我們得知生成的磷化亞銅中銅元素的化合價為正一價，磷元素為負三價；磷酸中磷的化合價為正五價，使用逆向配平法，從生成物一側配平；答案：11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4（2）整體總價法適用范圍：在氧化還原反應中，一種反應物中有兩種或兩種以上的元素化合價發生變化或幾種不同物質中的元素化合價經變化后同存在于一種產物中。【例2】Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2+NO2+H2O解析：在FeC3中Fe的化合價由+1變到+3，C的化合價由+3變到+4，即同一種物質中有兩種元素的化合價同時在改變，我們可以用整體總價法，把Fe3C當成一個“整體”來考慮。答案：Fe3C+22HNO3（濃）=3Fe(NO3)3+CO2+13NO2+11H2O（3）歧化歸一法適用范圍：同種元素之間的歧化反應或歸一反應。技巧：同一物質內同一元素間發生氧化-還原反應稱為歧化反應。配平時將該物質分子式寫兩遍，一份作氧化劑，一份作還原劑。接下來按配平一般氧化-還原方程式配平原則配平，配平后只需將該物質前兩個系數相加就可以了。【例3】答案：4S+8NaOH=3Na2S+Na2SO4+4H2O此種配平方法依舊按照從右向左的配平方式，可輕易配平；（4）判斷未知物適用范圍：在一個氧化還原反應中缺少反應物或生成物。

技巧：一般是把反應物和生成物中的所有原子進行比較，通過觀察增加或減少了哪種元素：①若增加的元素是除H、O以外的非金屬，未知物一般是相應的酸；②若增加的元素是金屬，未知物一般是相應的堿；③若反應前后經部分配平后發現兩邊氫、氧原子不平衡，則未知物是水。【例4】KMnO4+KNO2+

=MnSO4+K2SO4+

KNO3+H2O

解析：經比較發現，生成物中增加了S元素，則未知物是H2SO4，其它步驟同上略.2KMnO4+5KNO2+3H2SO4

=2MnSO4+K2SO4+

5KNO3+3H2O答案：2KMnO4+5KNO2+3H2SO4

=2MnSO4+K2SO4+

5KNO3+3H2O[練4]_____P＋______HNO3＋______________H3PO4＋______NO↑答案：3 5 2 H2O 3 5（5）單質后配法適用范圍：反應物或生成物中有單質參加或單質生成，對于單質在反應后的化學和物中價態不單一的情況更適用技巧：把游離態的那種元素放在最后來配。【例5】FeS2+O2=Fe2O3+SO2

解析：反應物中有單質O2，我們可以把O元素放在最后來配.首先假定Fe2O3的系數為1，則FeS2的系數為2，那么SO2的系數為4，因此O2的系數為11/2，然后把每種物質前的系數都擴大2倍，即可配平。

答案：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2[練5]P4+KOH+H2O=KH2PO4+PH3答案：2P4+3KOH+9H2O=3KH2PO4+5PH3（6）待定系數法（原子個數守恒法）適用范圍：待定系數法對于某些反應后元素去向比較唯一（比如Na元素只在一種生成物NaOH中存在）的方程式比較得心應手，但是如果元素的去向不唯一（比如Na元素在生成物NaOH、Na2CO3中都存在），則用此法配平時就顯得比較麻煩。技巧：即方程式中將某些物質的系數設為未知數，然后由未知數暫時配平方程式，最后根據某種原子在反應前后數量守恒列方程或方程組，解出這些未知數的關系，通過未知數之間的關系來配平方程式。【例6】KMnO4+FeS+H2SO4=K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+S+H2O解析：此方程式甚為復雜，不妨用原子個數守恒法。設方程式為：aKMnO4+bFeS+cH2SO4=dK2SO4+eMnSO4+fFe2(SO4)3+gS+hH2O根據各原子守恒，可列出方程組：a=2d（鉀守恒）a=e（錳守恒）b=2f（鐵守恒）b+c=d+e+3f+g（硫守恒）4a+4c=4d+4e+12f+h（氧守恒）c=h（氫守恒）解方程組時，可設最小系數（此題中為d）為1，則便于計算：得a=6,b=10,d=3,e=6,f=5,g=10,h=24。答案：6KMnO4+10FeS+24H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O[練6]Fe3C+HNO3=CO2↑+Fe(NO3)3+NO↑+H2O答案：1、22、1、3、13、11【核心歸納】氧化還原反應中的幾種守恒1．守恒規律(1)質量守恒：即反應前后各元素種類不變，各元素原子數目，種類，質量不變。(2)電荷守恒：有離子參加的氧化還原反應中，反應前后離子所帶電荷總數相等。(3)化合價升降守恒：即化合價升高的總價數等于化合價降低的總價數。(4)得失電子守恒：即氧化劑得到的電子總數等于還原劑失去的電子總數。2．價態律元素處于最高價態時，只有氧化性，但不一定具有強氧化性。元素處于最低價態時，只有還原性，但不一定具有強還原性。元素處于中間價態時，既有氧化性又有還原性，但主要呈現一種性質，物質含有多種元素，其性質是這些元素性質的綜合體現。應用：判斷元素或物質有無氧化性、還原性。3．強弱律較強氧化性的氧化劑跟較強還原性的還原劑反應，生成較弱的還原產物和較弱氧化性的氧化產物。應用：(1)比較物質問氧化性或還原性的強弱；(2)在適宜條件下，用氧化性強的物質制備氧化性弱的物質或用還原性強的物質制備還原性弱的物質。4．轉化律(1)同種元素的相鄰價態之間不發生氧化還原反應。如：實驗室中SO2氣體可用濃H2SO4干燥。(2)氧化還原反應中，以元素相鄰價態間的轉化最容易，如H2S一般被氧化成單質S，濃H2SO4一般被還原成SO2。(3)同種元素不同價態之間的氧化還原反應，高價態和低價態相互反應，變成它們的相鄰價態，此價態可相同也可不相同，應遵循“高價+低價=中間價”的規律，且價態的變化是“只靠攏，不相交”。最多剛好重合。【必備知識基礎練】維生素C又稱“抗壞血酸”，能幫助人體將食物中攝取的不易吸收的Fe3+轉變為易吸收的Fe2+，這說明維生素A.具有氧化性 B.具有還原性

C.既有氧化性，又有還原性 D.具有酸性氫化亞銅(CuH)是一種不穩定的物質，能在氯氣中燃燒，也能與酸反應．用CuSO4溶液和“某物質”在40～50℃時反應可生成CuH.下列敘述中錯誤的是(

)A.“某物質“具有還原性

B.CuH與鹽酸反應可能產生H2

C.CuH與足量稀硝酸反應：CuH+3H++NO3氯氣與氫氧化鉀溶液在一定條件下發生如下反應：Cl2+KOH=KX+KY+H2O(未配平).KX在一定條件下發生反應：KX→KY+KZ(未配平，KY與KZ的化學計量數之比為1:3).以上KX、KY、A.+1 B.+3 C.+5 D.+7【關鍵能力提升練】

現有下列三個氧化還原反應：2FeC2FeC2KMn若某溶液中含有Fe2+、Cl?和I?，要除去IA.Cl2 B.KMnO4 C.港珠澳大橋設計壽命120年，對橋體鋼構件采用了多種防腐方法。下列分析錯誤的是(

)A.防腐原理主要是避免發生反應：2Fe?+?O2+?2H2O?=

2Fe(OH深埋在潮濕土壤中的鐵管道，在硫酸鹽還原菌作用下，能被硫酸根腐蝕，其電化學腐蝕原理如圖示，下列與此原理有關說法錯誤的是(

)A.正極反應為：SO42?+5H2O+8e?=HS?銅是人類發現最早并廣泛使用的一種金屬。回答下列問題：(1)實驗室使用稀硫酸和H

2O

2溶解銅片，該反應的化學方程式為

。(2)電子工業使用FeCl

3溶液刻蝕印刷電路板銅箔，寫出該過程的離子方程式

。配制的FeCl

3溶液應保持

(填“酸性”“堿性”或“中性”)，原因是

。(3)溶液中Cu

2+的濃度可采用碘量法測得：

①2Cu

2++5I

?=2CuI↓+I

3

?

②I

3

?+2S

2O

3

2?=S

4O

6

2?+3I

?

反應①中的氧化劑為

。現取20.00mL含Cu

2+的溶液，加入足量KI充分反應后，用0.1000mol?Lˉ

1

Na

2S

2O

3標準溶液滴定至終點，消耗Na

2S

2O

3溶液25.00mL，此溶液中Cu

2+的濃度為

mol?高鐵酸鉀(K2FeO4已知：①?2KOH?+?Cl2=

②?6KOH?+?3Cl2回答下列問題：(1)該生產工藝應在_____(填“溫度較高”或“溫度較低”)的情況下進行；(2)寫出工業上制取Cl2的化學方程式(3)?K2Fe(4)配制KOH溶液時，是在每100?mL水中溶解61.6?g?KOH固體(該溶液的密度為1.47?g/mL)，它的物質的量濃度為___________；(5)在“反應液I”中加KOH固體的目的是_________：A.與“反應液I”中過量的Cl2B.KOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應速率C.為下一步反應提供反應物

D.使副產物KClO3轉化為(6)從“反應液II”中分離出K2FeO4后，會有副產品__________________(寫化學式

(7)寫出將加入到堿性KClO濃溶液中的總反應的離子方程式_____________【學科素養拔高練】向僅含Fe2+、I?、Br?的溶液中通入過量的氯氣，溶液中四種離子的物質的量變化如圖所示，已知：b?a=5，線段IV表示一種含氧酸根離子的變化情況，且I和IVA.線段Ⅱ表示Br?的變化情況

B.原溶液中n(FeI2)：n(FeBr2)=3：1

C.根據圖象無法計算

已知：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br?，2Fe3+A.BC段表示Fe3+的物質的量變化

B.原溶液中c(Fe2+)?=?4mol/L

C.原溶液中：n(Fe釩元素在酸性溶液中有多種存在形式，其中VO2+為藍色，VO2+為淡黃色，VO2+具有較