【最新】初升高高中化学衔接教材讲义专题06 氧化还原反应（讲解）

专题06 氧化还原反应

知识点一 氧化还原反应基本概念

1.氧化反应和还原反应的实例与分类标准

⑴氧化反应

C+O2=CO2    3Fe+2O2=Fe3O4    CH4+2O2=CO2+H2O

⑵还原反应

H2+CuO=Cu+H2O    3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2    C+2CuO=Cu+CO2

⑶分类标准：得氧失氧

2.氧化反应和还原反应是同时进行的

有氧化一定有还原，二者对立统一于同一个反应中，氧化反应和还原反应是同时发生的，这样的反应称为氧化还原反应。

    失去氧，发生还原反应

H2 + CuO= H2O + Cu

得到氧，发生氧化反应

⑴氧化反应和还原反应是同时发生的，两者统一在同一个化学反应中；

⑵有得氧失氧的反应一定是氧化还原反应，无得失氧的反应不一定不是氧化还原反应。

                        氧化反应

           氧化还反应

化学反应                还原反应

           非氧化还原反应

知识点二 氧化还原反应的特征

分析氧化还原反应中物质得到或失去氧原子后元素化合价的变化：

氧原子得失引起了化合价升降，没有氧原子得失是否就没有化合价升降呢？

结论：

⑴无论有无氧原子的得失，只要元素的化合价发生了变化，就属于氧化还原反应。

⑵化合价升降是氧化还原的基本特征，可用来判断一个化学反应是否为氧化还原反应。

典例1下列属于氧化还原反应的是

A．CaCO3==CaO＋CO2↑ B．Mg3N2+3H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑

C．Zn＋H2SO4= ZnSO4＋H2↑ D．NaHCO3＋HCl= NaCl＋CO2↑+H2O

【答案】C

【解析】A. CaCO3==CaO＋CO2↑，没有化合价的变化，不是氧化还原反应，故A错误；

B. Mg3N2+3H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑，没有化合价的变化，不是氧化还原反应，故B错误；C. Zn＋H2SO4= ZnSO4＋H2↑，Zn从0价升到+2价，氢元素从+1价降到0价，是氧化还原反应，故C正确；D. NaHCO3＋HCl= NaCl＋CO2↑+H2O，没有化合价的变化，不是氧化还原反应，故D错误。

变式训练1-1下列过程所包含的主要反应中不属于氧化还原反应的是( )
A 烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹
B 用煤气灶燃烧沼气,为炒菜提供热量
C 牛奶放置久了变质腐败
D 把1mL饱和三氯化铁溶液逐滴加入20mL到沸水中,边加边振荡.

【答案】D

【解析】铁生锈是铁由0价升高到+3价，属于氧化还原反应；煤气燃烧，CO、H2生成了CO2、H2O，元素化合价发生了变化，属于氧化还原反应；牛奶放置久了变质是被氧气氧化了，属于氧化还原反应；饱和三氯化铁溶液逐滴加入20mL到沸水中制备胶体，元素化合价没有发生变化，不属于氧化还原反应。

变式训练1-2下列反应不属于氧化还原反应的是（　　）
A．Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
B．Ca（ClO）2+2HCl=CaCl2+2HClO
C．Pb3O4+8HCl（浓）=3PbCl2+Cl2↑+4H2O
D．3Cl2+6KOH（浓）=5KCl+KClO3+3H2O

【答案】B

【解析】A项，置换反应全部是氧化还原反应；B项，强酸制弱酸，元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应；C项，铅和氯元素发生了变化，属于氧化还原反应；D项，氯元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应。

结论：

有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应是氧化还原反应，

置换反应全部是氧化还原反应，

复分解反应全部是非氧化还原反应。

知识点三 氧化还原反应的本质

化学反应过程中有的元素有化合价的升降，元素化合价为什么有升降？化合价升降的本质是什么？

从微观角度来分析反应：

2Na+Cl2=2NaCl

Na原子失1个电子，带1个单位正电荷，显+1价  Na+

Cl原子得1个电子，带1个单位负电荷，显-1价  Cl-

H2+Cl2=2HCl

H原子提供1个电子，共用电子对偏离H原子，显+1价

Cl原子提供1个电子，共用电子偏向Cl原子，显-1价

化学反应中元素化合价的升降是因为反应过程中有电子得失或偏移。

氧化还原反应的特征是：：化合价的升降。

氧化还原反应的本质是：电子的转移（得失或偏移）。

氧化还原反应守恒规律：得失电子总数相等（化合价升降总数相等）。

总结：⑴有电子转移可化合价升降的反应是氧化还原反应。

⑵化合价升降是氧化还原反应的特征；电子得失或偏移是氧化还原的本质。

记忆：氧化反应：化合价升高，失去电子，被氧化—升失氧

      还原反应：化合价降低，得到电子，被还原—降得还

氧化反应与还原反应同时存在，相互对立，缺一不可，是既对立又统一的统一体。

典例3氧化还原反应的本质是

A.得氧和失氧   B.化合价的升降  C.有无新物质生成    D.电子的转移

【答案】D

【解析】氧化还原反应的特征是化合价升降，氧化还原反应的本质是电子转移。

典例4 下列说法正确的是

A.置换反应一定属于氧化还原反应      B.分解反应均不属于氧化还原反应

C.复分解反应有的属于氧化还原反应    D.化合反应有的属于氧化还原反应

【答案】A

【解析】置换反应是单质和化合物反应，生成另一单质和化合物，元素化合价发生了变化，一定属于氧化还原反应。

知识点四 氧化剂与还原剂

氧化剂:得电子物质,所含元素化合价降低。

还原剂:失电子物质,所含元素化合价升高。

              失电子，化合价升高，被氧化

氧化剂  +还原剂            还原产物  +氧化产物

得电子，化合价降低，被还原

例用双线桥表示下列反应中电子转移方向和数目，并指出氧化剂和还原剂。

1.2Fe+3Cl2=2FeCl3                2.2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2

3.2KNO3+3C+S=K2S+CO2+N2

典例5在汽车尾气处理装置中发生如下反应：4CO＋2NO24CO2＋N2。下列有关该反应的说法中正确的是

A．NO2是还原剂 B．CO被氧化

C．NO2发生氧化反应 D．CO得到电子

【答案】B

【解析】A．4CO＋2NO24CO2＋N2中，N元素的化合价降低，NO2为氧化剂，选项A错误；

B．4CO＋2NO24CO2＋N2中，C元素的化合价升高，CO为还原剂，被氧化，选项B正确；

C．4CO＋2NO24CO2＋N2中，N元素的化合价降低，NO2为氧化剂被还原，发生还原反应，选项C错误；D．4CO＋2NO24CO2＋N2中，C元素的化合价升高，CO失电子，被氧化，选项D错误。

知识点五 常见的氧化剂与还原剂

典例6下列各项中的物质已经标明了其在使用过程中所发生的变化，其中不作氧化剂的是

A.84消毒液消毒(NaClO→Cl-)    B.KClO3制氧气(KClO3→KCl)

C.浓盐酸制氯气(HCl→Cl2)       D.稀盐酸制氢气(HCl→H2)

【答案】C

【解析】氧化剂在反应中元素的化合价降低，答案选C。

知识点六 氧化还原反应的规律

1、守恒律

化合价有升必有降，电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应，化合价升高总数与降低总数相等，失电子总数与得电子总数相等。

典例7硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0 mL 0.10 mol/L Na2S2O3溶液恰好把标准状况下112 mL Cl2完全转化为Cl－，则S2O32－  将转化成 (       )

A．S2－    B．S    C．SO32－    D．SO42－

【答案】C

【解析】Na2S2O3中硫的化合价为+2价，氧化产物中硫元素的化合价变为x价；根据得失电子守恒，，x=+4，故C正确。

2、价态律

元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要呈现一种性质。物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现。如 HCl，既有氧化性（由氢元素表现出的性质），又有还原性（由氯元素表现出的性质）。

 典例8下列微粒中，只有氧化性的是(　　)

①S2-　②Fe2+　③Fe3+　④S　⑤H+　⑥Na+　⑦Mg

A．①⑦　　　B．②④　　　C．③⑤⑥　　　D．②④⑤⑥

【答案】C

【解析】元素在最高价时只有氧化性。S2-在最低价态，Fe2+处于中间价，Fe3+在最高价态，S在中间价态，H+在最高价态，Na+在最高价态，Mg处于最低价态，所以选C。

典例9下列物质中，按只有氧化性，只有还原性，既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是(　　)

A．Na+、K、HCl　　　　　 B．Cl2、Al、H2

C．NO2、Na、Al3+   D．O2、SO2、H2O

【答案】A

【解析】选。B项，Cl2、H2既有氧化性又有还原性；C项，NO2中N为+4价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性；D项，SO2中S为+4价，处于中间价态，H2O中H为+1价，处于最高价态，O为-2价，故SO2、H2O既有氧化性又有还原性。

3、强弱律

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。

典例10已知在某温度时发生如下三个反应：

①C+CO22CO；②C+H2O(g)CO+H2；③CO+H2OCO2+H2，由此可判断，在该温度下，C、CO、H2的还原性的顺序是(　　)

A．CO>C>H2　　　　    B．CO>H2>C

C．C>H2>CO    D．C>CO>H2

【答案】D

【解析】在相同条件(温度)下，由①可知还原性：C>CO；由②知还原性：C>H2；由③知还原性：CO>H2。故还原性由强到弱的顺序为C>CO>H2。

4、转化律

氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最容易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。

典例11一定量的KClO3中加入浓盐酸发生反应：KClO3+6HCl（浓）＝KCl+3Cl2↑+3H2O，其中发生氧化反应的元素和发生还原反应的元素的质量之比为（      ）

A．1：6    B．6：1    C．1：5    D．5：1

【答案】D

【解析】根据化合价不交叉的原则，在KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O的反应中，KClO3中+5价的氯元素降为0价，该氯原子为被还原的氯原子，HCl中氯元素升为0价，该氯原子为被氧化的氯原子，氯化钾中的氯元素来自盐酸，则被氧化发生氧化反应的Cl为5，所以KClO3是氧化剂、部分HCl是还原剂，氧化剂被还原、还原剂被氧化，被氧化和被还原的元素都是Cl元素，其质量之比等于其物质的量之比=5：1，故选D。

5、难易律

越易失电子的物质，失后就越难得电子，越易得电子的物质，得后就越难失去电子。

一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的先发生反应；一种还原剂遇多种氧化剂时，氧化性最强的先发生反应。

典例12已知氧化性Cl2>Br2>I2，在含有Br-、I-的溶液中通入少量Cl2，先被氧化的离子是      。

【答案】I-

【解析】由氧化性Cl2>Br2>I2，可推断出还原性：I->Br-，因此I-先被氧化。

课后练习：

1．下面有关氧化还原反应的叙述正确的是(　　)

A．在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化

B．肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原

C．非金属单质在反应中只作氧化剂

D．某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原

【答案】A

【解析】A、反应2H2S+SO2＝3S↓+2H2O中，H、O元素的化合价不变，则氧化还原反应中不一定所有元素的化合价都发生变化，故A正确；B、反应2H2S+SO2＝3S↓+2H2O中只有硫元素的化合价变化，因此氧化还原反应中有一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，故B错误；C、由Cl2+H2O＝HCl+HClO可知，非金属单质在反应中既可作氧化剂又可作还原剂，故C错误；D、某元素从化合态变为游离态时，该元素可能被氧化，也可能被还原，故D错误。

2．下列过程需要加还原剂实现的是（    ）

A．Fe2+→Fe3+    B．H2O2→ O2    C．Cl2 →2Cl－    D．CO2 →CO32-

【答案】C

【解析】A．Fe2+→Fe3+的反应中Fe的化合价升高，需加入氧化剂才能实现，故A不选；

B．H2O2→O2的反应中氧元素化合价升高，需加入氧化剂或发生自身的分解反应，故B不选；C．Cl2→2Cl－的反应中Cl元素的化合价降低，被还原，须加入还原剂才能实现，故C选；D．CO2→CO32-反应中所含元素化合价没有发生变化，不需要加入氧化剂，故D不选。

3．在下列反应中，HCl作还原剂的是（    ）

A．NaOH+HCl＝NaCl+H2O    B．MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑

C．Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑    D．SO2+ Cl2+2H2O= H2SO4+2HCl

【答案】B

【解析】A、NaOH+HCl＝NaCl+H2O是中和反应，不是氧化还原反应，A错误；B、

MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑中氯元素化合价升高，失去电子，被氧化，氯化氢作还原剂，B正确；C、Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑氢元素化合价降低，得到电子，被还原，氯化氢作氧化剂，C错误；D、SO2+ Cl2+2H2O= H2SO4+2HCl中氯化氢是还原产物，D错误，答案选B。

4．根据下列反应判断有关的物质氧化性由强到弱的顺序是      （       ）

H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4    2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2　

3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3

A．H2SO3＞I-＞Fe2+＞NO    B．NO＞Fe2+＞H2SO3＞I-

C．HNO3＞Fe3+＞H2SO3＞I2    D．HNO3＞Fe3+＞I2＞H2SO4

【答案】D

【解析】在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，在反应H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4中碘是氧化剂，亚硫酸被氧化生成硫酸，所以氧化性是I2＞H2SO4；反应2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2中氯化铁是氧化剂，碘化氢被氧化生成单质碘，则氧化性是Fe3+＞I2；反应

3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3中硝酸是氧化剂，氯化亚铁被氧化生成硝酸铁，则氧化性是HNO3＞Fe3+，所以氧化性强弱顺序是HNO3＞Fe3+＞I2＞H2SO4，答案选D。