第一章　化学物质及其变化 第4讲　氧化还原反应

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1.了解氧化还原反应的概念。2.会用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目。3.掌握氧化性、还原性强弱的比较及价态规律应用。
氧化还原反应及相关概念
1.氧化还原反应(1)判断依据：反应前后有元素的 发生变化。(2)本质：电子转移(得失或偏移)。2.相关概念
概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。
3.氧化还原反应电子转移的表示方法(1)双线桥法：①标变价　②画箭头(反应物指向生成物)　③算数目　④说变化。用双线桥法标出MnO2与浓盐酸加热反应电子转移的方向和数目：________________________________________。归纳
(2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得”“失”字样。用单线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目：___________________________________________。
===氧化产物＋还原产物。
4.常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂常见的氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：
(2)常见的还原剂常见的还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：
(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性。如：
其中：Fe2＋、 主要表现 性，H2O2主要表现 性。
5.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系图示
6.重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4(1)金属氢化物①结构特点电子式可表示为 (M为碱金属)。②强还原性a.遇水强烈反应放出氢气，使溶液呈强碱性，如：NaH＋H2O=== 。b.高温还原金属如固态NaH在673 K时能将TiCl4还原为金属钛：　 　　　　　　　　　　。
(2)万能还原剂——硼氢化钠(NaBH4)硼氢化钠是一种无机物，化学式为NaBH4，白色至灰白色细结晶粉末或块状，吸湿性强，其碱性溶液呈棕黄色，是最常用的还原剂之一。通常用作醛类、酮类、酰氯类的还原剂，塑料工业的发泡剂，造纸漂白剂，以及医药工业制造双氢链霉素的氢化剂。
1.在氧化还原反应中，非金属单质不一定是氧化剂(　　)2.某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原(　　)3.有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应(　　)4.氧化还原反应中的反应物不是氧化剂就是还原剂(　　)5.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(　　)
一、氧化还原反应概念的考查1.按要求标出下列化合物中指定元素的化合价。
2.2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。上述反应中，氧化剂是________，还原剂是_____，氧化产物是____，还原产物是_______，KMnO4发生______反应，HCl发生_____反应，盐酸表现的性质是_____性和___性；生成1 ml Cl2时转移电子数目为________________________，被氧化的HCl的物质的量是___ ml。
2×6.02×1023(或1.204×1024)
3.工业上以石英砂为原料制取单质硅，其工艺流程图如下：流程一：
有关反应分类说法不正确的是A.①～⑥均属于氧化还原反应B.只有①②③属于置换反应C.⑥既属于氧化还原反应又属于分解反应D.⑤中的两个化学反应均属于复分解反应
已知CuFeS2中Cu为＋1价。下列说法正确的是A.反应①②中Fe均被氧化B.反应①中CuSO4和CuO只是氧化产物C.反应②中Fe2O3和SO2既是氧化产物又是还原产物D.反应①②生成等物质的量的SO2时，转移的电子数之比为33∶56
4.工业上常用以下反应炼铁和制硫酸：
二、重要的还原剂——金属氢化物、NaBH45.氢化钠(NaH)是一种白色固体，能与水反应放出氢气。下列叙述正确的是A.NaH为共价化合物B.该化合物中氢为＋1价C.NaH中氢离子半径比锂离子半径小D.NaH中氢离子被氧化为氢气
6.硼氢化钠(NaBH4)在有机合成、化工生产方面有广泛应用。制备硼氢化钠的化学方程式为NaBO2＋2SiO2＋4Na＋2H2 NaBH4＋2Na2SiO3。下列有关上述反应的说法错误的是A.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1B.转移4 ml电子时，只需向装置中通入44.8 L H2(标准状况)C.装药品之前加热装置至100 ℃并持续一会儿D.制备硼氢化钠的副产物可能有NaH
7.(2022·郑州测评)LiAlH4是重要的储氢材料，可与水发生反应：LiAlH4＋2H2O=== LiAlO2＋4H2↑。下列说法正确的是A.氢气既是氧化产物又是还原产物B.LiAlH4既是氧化剂又是还原剂C.若生成标准状况下4.48 L H2，则转移0.4 ml电子D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1
8.硼氢化钠(NaBH4)中的氢元素为－1价，具有很强的还原性，被称为“万能还原剂”，NaBH4在催化剂钌(Ru)表面与水反应的历程如图所示：下列说法错误的是A.过程②反应为BH3＋H2O===H2↑＋H2B(OH)B.反应过程中硼元素的化合价发生了变化C.若过程③和过程④均产生1 ml H2，则转移电子数目相等D.Ru可使上述反应活化分子的百分数提高，加快反应速率
9.氢化钠(NaH)广泛应用于工业生产。(1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为_____。(2)NaH能与水剧烈反应：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，该反应中的氧化剂是_____，氧化剂与还原剂的物质的量之比是______。(3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛，该反应的化学方程式为______________________________________________________________________。
氧化还原反应的强弱规律及价态规律
(一)强弱规律1.氧化性是指 的性质(或能力)；还原性是指 的性质(或能力)。2.氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的 程度，与得、失电子数目的_____无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。3.从元素的价态考虑最高价态——只有 ，如：浓H2SO4、KMnO4等；最低价态——只有 ，如：金属单质、Cl－、S2－等；中间价态——既有 又有 ，如：Fe2＋、S、Cl2等。
4.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)根据反应条件及反应的剧烈程度判断反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强。如：MnO2＋
5.先后规律及应用(1)同时含有几种还原剂(或氧化剂)，发生氧化还原反应时，还原性(或氧化性)强的优先反应，即“强者优先”，如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性： ＞ ，所以 先与Cl2反应。(2)常见的强弱顺序
(二)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，不同价态的硫之间可以发生的氧化还原反应是
注：不会出现⑤中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的物质间发生氧化还原反应的可能性。如浓H2SO4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。如对于反应6HCl＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化剂为NaClO3，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物都为Cl2。
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.元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼(　　)3.金属原子失电子数越多，金属的还原性越强(　　)4.向浓H2SO4中通入H2S气体，1 ml浓H2SO4转移电子数可能是6NA，也可能是2NA(　　)5.1 ml KClO3与足量的浓盐酸反应，转移电子数为6NA(　　)6.SO2的还原性较强，而浓硫酸具有很强的氧化性，所以浓硫酸不能干燥SO2气体(　　)
一、影响物质氧化性、还原性强弱的因素1.下列各组物质：①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液　③Zn与H2SO4溶液　④Fe与FeCl3溶液　⑤Cl2与NaOH溶液　⑥Fe与HNO3溶液 ⑦Fe与H2SO4溶液　⑧Na与O2(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是__________(填序号，下同)。(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是__________。(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是______。
二、强弱规律的应用2.已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl－＜Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是A.2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋ ＋4H＋B.I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HIC.H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2OD.2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
3.Fe、C、Ni能与Cl2反应，其中C和Ni均生成二氯化物，由此推断FeCl3、CCl3和Cl2的氧化性由强到弱的顺序为_________________，C(OH)3与盐酸反应有黄绿色气体生成，写出反应的离子方程式：___________________________________________。
CCl3＞Cl2＞FeCl3
2C(OH)3＋6H＋＋2Cl－===2C2＋＋Cl2↑＋6H2O
三、价态规律的应用4.氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ的物质的量之比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是A.＋1 B.＋3 C.＋5 D.＋7
5.K35ClO3晶体与含有H37Cl的浓盐酸反应生成Cl2，化学方程式为KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，该反应生成氯气的摩尔质量为___________。
73.3 g·ml－1
6.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)：①G―→Q＋NaCl②Q＋H2O X＋H2③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是_________________。
1.(2020·山东，2)下列叙述不涉及氧化还原反应的是A.谷物发酵酿造食醋B.小苏打用作食品膨松剂C.含氯消毒剂用于环境消毒D.大气中NO2参与酸雨形成
2.(2021·浙江6月选考，8)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 ml电子D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
3.(2020·北京，3)水与下列物质反应时，水表现出氧化性的是A.Na B.Cl2 C.NO2 D.Na2O
4.(2019·北京，10)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
5.(2020·海南，9)含有下列有害组分的尾气，常用NaOH溶液吸收以保护环境。吸收过程中发生歧化反应的是A.SO3 B.Cl2 C.NO2 D.HBr
一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2020·北京，2)下列物质的应用中，利用了氧化还原反应的是A.用石灰乳脱除烟气中的SO2B.用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)D.用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
2.下列应用不涉及物质氧化性或还原性的是A.用葡萄糖制镜或保温瓶胆B.铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]C.用Na2SiO3溶液制备木材防火剂D.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
3.下列实验中，颜色的变化与氧化还原反应有关的是A.向紫色石蕊溶液中加入盐酸，溶液变红B.饱和FeCl3溶液在沸水中变成红褐色胶体C.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成的沉淀由白色迅速变成灰绿色，最后变成红 褐色D.SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色
4.(2020·浙江7月选考，10)反应MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.4∶1
5.对于反应：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比为A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.1∶2
6.(2018·浙江11月选考，6)下列化学反应中溴元素仅被氧化的是A.2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2B.Br2＋2NaI===2NaBr＋I2C.3Br2＋6NaOH 5NaBr＋NaBrO3＋3H2OD.HBr＋NaOH===NaBr＋H2O
7.下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是
8.下列属于氧化还原反应，且氧化剂和还原剂为同一种物质的是A.MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题目要求。9.氯元素的化合价与其形成的常见物质种类的关系如图所示。下列说法不正确的是A.b只有还原性B.c没有漂白性，d具有漂白性C.一定条件下，e和f均属于较强氧化剂D.g的化学式为HClO4
10.已知氧化性：Fe3＋>I2> ，下列说法或离子方程式正确的是A.2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋ ＋4H＋B.Fe3O4可写成FeO·Fe2O3，Fe3I8可写成FeI2·2FeI3C.还原性：SO2>I－>Fe2＋D.反应H2SO4(浓)＋2HI===I2＋SO2↑＋2H2O不能进行
11.(2022·潍坊模拟)含元素碲(Te)的几种物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是A.反应①利用了H2Te的还原性B.反应②中H2O作还原剂C.反应③利用了H2O2的氧化性D.H2Te2O5转化为H2Te4O9发生了氧化还原反应
12.已知氧化性：Br2＞Fe3＋。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应的离子方程式：aFe2＋＋bBr－＋cCl2===dFe3＋＋eBr2＋f Cl－。下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是A.2　4　3　2　2　6 B.0　2　1　0　1　2C.2　0　1　2　0　2 D.2　2　2　2　1　4
三、非选择题13.HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物，试回答下列问题：(1)人体正常的血红蛋白中含有Fe2＋，若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是___(填字母)。 A.亚硝酸盐被还原B.维生素C是还原剂C.维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋D.亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式：__________________________________。
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4，若用反应所得的酸性溶液将Fe2＋转化为Fe3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是___(填字母)。 a.Cl2 b.Fec.H2O2 d.HNO3
(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4)，氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强，主要反应：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。①该反应中的氧化剂是______，还原剂是______________。②简要说明Na2FeO4作为水处理剂时所起的作用：_____________________________________________________________________________________________________________________。
Na2O2、FeSO4
高铁酸钠具有强氧化性，能杀菌消毒，消毒过程中自身被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，能吸附水中悬浮杂质而沉降
14.氧化还原反应是一类重要的化学反应。(1)已知反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，反应中还原剂是____，氧化性：Fe3＋____(填“”)Cu2＋。(2)在2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2反应中，若转移3 ml电子，则所产生的氧气在标准状况下的体积为_____ L。(3)在xR2＋＋yH＋＋O2===mR3＋＋nH2O的离子方程式中，对系数m和R2＋、R3＋判断正确的是____(填字母)。A.m＝y，R3＋是还原剂 B.m＝2y，R2＋被氧化C.m＝2，R3＋是氧化剂 D.m＝4，R2＋是还原剂
(4)用双线桥标出反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O中电子转移的方向和数目。