第05讲 氧化还原反应（讲义）-高一化学同步精品讲义（人教必修第一册 ）

知识点一：一、氧化还原反应认识1．从得失氧的角度认识氧化还原反应从得失氧的角度分析以下反应，完成下表。2CuO＋C2Cu＋CO2↑；Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2物质反应物发生的反应(氧化反应或还原反应)得氧物质①             ②                      失氧物质③             ④                      结论：在化学反应中，一种物质得到氧发生⑤             ，必然有一种物质失去氧发生⑥          ，氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，称为氧化还原反应。2．从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应(1)对于有氧元素参加的反应2CuO＋C2Cu＋CO2↑。①铜元素化合价       ，CuO发生       反应。②碳元素化合价       ，C发生          反应。(2)对于无氧元素参加的反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。①铜元素化合价       ，CuSO4发生        反应。②铁元素化合价         ，Fe发生          反应。结论：物质所含元素化合价升高的反应是         反应；物质所含元素化合价降低的反应是        反应；凡是有元素               的反应，都是氧化还原反应。微警示3．从电子转移的角度认识氧化还原反应(1)在2Na＋Cl22NaCl的反应过程中：①NaNa＋；钠元素的化合价由0价升高为＋1价，Na发生          反应，被氧化。②ClCl－；氯元素的化合价由0价降低为－1价，Cl2发生           反应，被还原。③在这个反应中，发生了电子的      ，化合价在反应前后发生变化，发生了氧化还原反应，(2)在H2＋Cl22HCl的反应过程中：①氢原子和氯原子都不易失去电子，都可     1个电子形成稳定结构，二者只能形成共用电子对，使双方最外电子层都达到稳定结构。②共用电子对     于吸引力稍强的氯原子，氯元素的化合价由    价降低为     价，被     ，氯气发生了      反应。③共用电子对偏离于吸引力稍弱的氢原子，氢元素的化合价由0价升高到    价，被     ，氢气发生了    反应。④在这个反应中，发生了共用电子对的      ，化合价在反应前后发生了变化，发生了氧化还原反应：即 (3)结论：凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。元素的原子失去电子(或电子对偏离)物质发生       反应，物质被      ；元素的原子得到电子(或电子对偏向)物质发生      反应，物质被还原。微警示4．氧化还原反应的特征与本质(1)特征：反应前后元素化合价有      。(2)本质：电子转移，包括            与              。(3)关系：单个原子的化合价升降数＝单个原子的电子转移数。【即学即练1】1．秒判正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)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。(　　)(2)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。(　　)(3)氧化还原反应一定有得氧和失氧的反应，得氧物质发生氧化反应。(　　)(4)氧化还原反应中一定有元素化合价的升降。(　　)(5)置换反应均是氧化还原反应。(　　)(6)在2KClO32KCl＋3O2↑反应中，KClO3既发生氧化反应又发生还原反应，其中氯元素被氧化。               (　　)2．下列关于氧化还原反应的说法中错误的是(　　)A．在反应中失去电子的物质被氧化，得到电子的物质被还原B．在氧化还原反应中氧化产物和还原产物可以是同一物质C．氧化还原反应是一种物质首先被氧化，另一种物质再被还原的反应D．只有氧化没有还原的反应是不存在的　C知识点二：  二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系1．关系图2．几个“一定”“不一定”或“一定不”，(1)置换反应       是氧化还原反应。(2)复分解反应       是氧化还原反应。(3)化合反应和分解反应         是氧化还原反应。①有单质参加的化合反应       是氧化还原反应。②有单质生成的分解反应       是氧化还原反应。微警示【即学即练2】1．秒判正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(7)有单质参加或有单质生成的化学反应不一定是氧化还原反应。(　　)(8)分解反应一定是氧化还原反应，而化合反应为非氧化还原反应。(　　)(11)没有单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应。(　　) 2．钛(Ti)被称为铁、铝之后的第三金属，以下是由TiO2制Ti的主要反应：①TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO      ②TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti下列说法正确的是 (　　)A．反应①是置换反应              B．反应②是复分解反应C．反应①中TiO2被氧化           D．反应②中金属镁被氧化   1．氧化产物一定具有氧化性吗？为什么？同氧化剂相比，哪个强？【细剖精析】　氧化产物一定具有氧化性，因氧化产物是还原剂失电子后的产物，它具有得电子的性质，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性。2．试比较还原剂和还原产物的还原性强弱。【细剖精析】　还原性：还原剂>还原产物。3．有单质参加或有单质生成的反应都是氧化还原反应吗？试举例说明。【细剖精析】　不一定，如同素异形体之间的转化(3O22O3)。4．金属阳离子一定只有氧化性吗？【细剖精析】　当金属元素处于最高价态时，在反应中只有氧化性，而当金属阳离子处于中间价态时如Fe2＋既具有氧化性又具有还原性。5．举例说明只作氧化剂、还原剂的物质。H2S、HI只能作还原剂吗？【细剖精析】　只作氧化剂的如F2，只作还原剂的如活泼金属。H2S和HI中的S元素、I元素处于最低价态，一般情况下作还原剂，但它们的水溶液与活泼金属反应时，H＋具有氧化性，可作氧化剂。6．氧化还原反应中，化合价升降总数为何相等？该守恒规律是否是物质不灭规律的延伸？【细剖精析】因为氧化剂、还原剂得失电子数目相等，所以化合价升降总数相等。该守恒规律是物质不灭规律的延伸，此处是电子数目不变。7．下列标明电子转移方向和数目的方法中，正确的是________。【细剖精析】　b，因为同一元素不同价态原子间发生氧化还原反应：高价态＋低价态―→中间价态。可归纳为：只靠拢，不相交。所以a不正确8．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2是置换反应吗？为什么？【细剖精析】　不是，反应物中没有单质。9．氧化还原反应是不是一定属于四种基本反应类型中的一种？【细剖精析】　不一定。如3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe就不是四种基本反应类型中的任何一种，但却是氧化还原反应。一、氧化还原反应概念间的联系 二、双线桥法表示电子转移的方向和数目1．基本步骤2．注意事项(1)箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子；(2)必须注明“得到”或“失去”；(3)电子转移数用a×be－形式表示，a表示发生氧化或还原反应的原子个数，b表示每个原子得到或失去的电子数，当a＝1或b＝1时，可以省略。(4)被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。三、单线桥法1．基本步骤2．注意事项①不需要标明“得到”或“失去”，只标明电子转移数目；②要用箭号标明电子转移的方向；③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。 微警示  题组A  基础过关练1．下列反应不属于氧化还原反应的是A．2Mg + CO22MgO+C B．2NaCl 2Na + Cl2↑C．2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ D．Cl2 +2 KBr = Br2 +2KC12．以下物质间的转化，在一定条件下均能一步实现，且均为氧化还原反应的是A． B．C． D．3．在下列三个反应中，过氧化氢()所起的作用是①②③A．均起氧化剂作用 B．均起还原剂作用C．均既是氧化剂又是还原剂 D．三个反应中所起作用各有不同4．对于以下的反应过程，一定要加入氧化剂才能够实现的是A． B．C． D．5．近年来随着汽车数量的大幅增长，空气污染越来越严重。汽车尾气装置中，气体在催化转化器中的催化转化过程如图所示。下列说法正确的是A．催化转化反应中为氧化剂，为氧化产物B．催化转化反应中氧化剂与还原剂的物质的量相等C．催化转化后将生成的处理吸收后尾气才能排放D．催化转化反应中氧化产物与还原产物的物质的量相等6．反应可用于制备金属钛(Ti)。下列关于该反应的说法正确的是A．是还原剂 B．被氧化 C．为还原产物 D．发生氧化反应7．下列化学方程式中，表示电子转移的方向和数目都正确的是A．B．-C．D．8．歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，“铜绿”即是铜锈[Cu2(OH)2CO3]，铜在潮湿的空气中生锈的化学方程式为2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是A．该反应属于化合反应，但不属于氧化还原反应B．该反应中碳元素的化合价发生了变化C．该反应中铜失去电子，被还原，发生还原反应D．该反应中氧元素化合价降低，说明反应中氧气得到电子9．回答下列问题(1)根据反应 3H2S+2HNO3=3S↓+2NO+4H2O，回答下列问题。①在上述反应中，表现出氧化性的物质是_______，_______是还原产物。②用双线桥表示出上述反应的电子的情况：_______。(2)根据反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，回答下列问题。①氧化剂是_______，还原剂是_______。②氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。③当生成28gN2时，被氧化的物质为_______g。题组B  能力提升练1．《新修本草》中描述“青矾”为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”。青矾加热时的反应为。下列说法正确的是A．产物中含有3种酸性氧化物 B．所得赤色物质为C．反应为分解反应 D．铁元素被还原2．2021年12月9日下午，神舟十三号“太空出差三人组”在中国空间站进行了太空授课，“太空教师”王亚平介绍了宇航员在太空中的主要氧气来源为电解水产生。下列关于电解水的说法正确的是A．水既是氧化剂也是还原剂 B．中的O元素被还原C．每生成共转移2mol电子 D．电解水时产生的为氧化产物3．金属铁和铝以及其相关制品在生活和生产中随处可见，用途十分广泛，如在电子、汽车、工业等领域也有各种各样的用途。工业上常利用铝热反应原理来焊接钢轨，化学方程式为：。可用于消毒净水，其制备反应为。下列说法正确的是A．是还原剂 B．被还原C．发生氧化反应 D．是还原产物4．下列化学反应中电子转移的表示方法一定不正确的是A．B．C．D．5．金属加工后的废切削液中含有2%～5%的NaNO2，它是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理此废切削液，使亚硝酸钠转化为无毒物质。该反应分两步进行：第一步：NaNO2＋NH4Cl=NaCl＋NH4NO2第二步：NH4NO2N2↑＋2H2O下列对上述反应的叙述中正确的是①两步均为氧化还原反应　②第二步NH4NO2仅发生氧化反应　③NH4NO2发生了分解反应　④第二步中NH4NO2既被氧化又被还原　⑤第一步为复分解反应A．①③ B．①④C．②③④ D．③④⑤6．关于反应，说法正确的是A．是氧化剂 B．是氧化剂C．中氯元素被还原 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶17．O2在一定条件下能有效去除烟气中的SO2、NO，其可能的反应机理如下图所示，下列说法不正确的是(HO•表示羟基自由基，•表示未成对电子)A．O2转化为时失去电子B．HO•中氧元素的化合价为-1C．净化器内SO2被还原D．净化器内NO发生的反应为3HO• + NO = HNO3 + H2O8．已知下列反应：①SO2+H2O═H2SO3②C+H2O═H2+CO③2A1+6H+═2Al3++3H2↑④2Mg+CO22MgO+C⑤2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑⑥CaC2+2H2O═Ca(OH)2+C2H2↑⑦8NH3+3Cl2═6NH4Cl+N2(1)上述反应中不属于氧化还原反应的有____(填各反应的序号，下同)；反应物中H2O被还原的是____：还原产物为单质的是____。(2)用单线桥表示反应④中电子转移的方向和数目____。(3)反应⑤中每生成1个氧气转移的电子数目为____。(4)反应⑦中氧化剂与还原剂的分子个数比：____。(5)氧化还原反应方程式的配平①    KI+    KIO3+    H2SO4═    I2+    K2SO4+    H2O____。②    MnO+    H2O2+    ═    Mn2++    O2↑+    H2O____。题组C  培优拔尖练1．化学实验中，如使某步反应中的有害产物作为另一步反应的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该种有害物质。如图所示。(1)配平反应方程式并回答问题，用单线桥标出两个反应的电子转移的方向和数目。反应①：，__________，氧化剂为__________(填化学式，后同)，氧化产物为__________。反应⑥：，__________，还原剂为__________，还原产物为__________。(2)在上述有编号的步骤中，除了①⑥外，还需用到氧化剂的步骤是__________（填编号）。2．已知反应①2F2+2H2O=4HF+O2↑；②AlCl3+3NaHCO3=Al(OH)3↓+3NaCl+3CO2↑ ；③2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；④SO2+H2O=H2SO3⑤SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；⑥NaH+H2O=NaOH+H2↑；⑦CO＋H2OCO2＋H2；⑧3NO2＋H2O = 2HNO3＋NO（1）上述反应中不属于氧化还原反应的有（填序号，下同）_____________（2）H2O被氧化的是_____________；属于氧化还原反应，但H2O既不被氧化，也不被还原的是_____________。（3）写出⑤的离子反应方程式_____________。（4）用双线桥法表示反应⑧中电子转移的方向和数目，并指出氧化产物和还原产物。双线桥法：_____________；氧化产物：_____________；还原产物：_____________。