考点03 氧化还原反应（考点归纳）——2023年高中化学学业水平考试专项精讲+测试（人教版2019必修1+必修2）

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考点03  氧化还原反应1．认识有化合价变化的反应是氧化还原反应，了解氧化还原反应的本质是电子的转移。2．掌握氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。[来源:Zxxk.Com]3．能够正确表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。4．了解氧化剂和还原剂的概念和性质，知道常见的氧化剂和还原剂。5．学会比较物质氧化性和还原性强弱的方法。6．了解氧化还原反应的应用及危害。考点一　氧化还原反应基本概念1．氧化还原反应(1)概念：有元素化合价升降的化学反应。(2)特征：反应过程中元素的化合价发生了改变。(3)实质：反应过程中有电子转移(电子的得失或电子对的偏移)。2．相关概念及其关系3．氧化还原反应与四大基本反应类型的关系考点二　氧化还原反应中电子转移的表示方法1．单线桥法表示氧化剂与还原剂之间电子转移的方向和总数。基本步骤：如：【温馨提示】①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素；②箭头方向表示电子转移的方向；③在“桥”上标明转移的电子总数。2．双线桥法表示氧化剂及其还原产物、还原剂及其氧化产物之间电子转移情况。基本步骤：如：【温馨提示】①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素；②箭头方向不代表电子转移方向，仅表示电子转移前后的变化。3．单线桥法与双线桥法的区别 单线桥法双线桥法箭头方向在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素由反应物中变价元素指向生成物中同一元素标识只标转移电子的数目要标出“得到”或“失去”及电子数目举例考点三　　常见的氧化剂和还原剂1．常见的氧化剂物质类型举例对应还原产物活泼的非金属单质X2(卤素)X－O2H2O、OH－元素处于高化合价时的化合物或离子氧化物MnO2Mn2＋含氧酸浓硫酸SO2HNO3NO、NO2盐KMnO4Mn2＋Fe3＋Fe2＋、Fe过氧化物Na2O2、H2O2H2O2．常见的还原剂①活泼的金属单质，如Na、Mg、Al、Fe等。②某些活泼的非金属单质，如H2、C、Si等。③元素处于低化合价时的物质，如CO、Fe2＋、S2－、I－等。3．具有中间价态的物质既有氧化性又有还原性具有中间价态的物质还原产物氧化产物Fe2＋FeFe3＋SOSSOH2O2H2OO2【温馨提示】①氧化还原反应中，可能是一种元素被氧化另一种元素被还原，也可能是被氧化和被还原的元素是同一种元素，如H2O2分解时，被氧化和被还原的元素都是氧；②氧化还原反应中，可能是一种反应物被氧化另外一种物质被还原，也可能是同一种物质既被氧化也被还原，如H2O2、KMnO4分解时，H2O2、KMnO4既被氧化也被还原。考点四　　氧化性、还原性强弱的判断方法1．依据反应原理判断    氧化性：氧化剂 > 氧化产物；还原性：还原剂 > 还原产物。【温馨提示】氧化性、还原性强弱判断的“三个误区”(1)误认为得、失电子越多，物质的氧化性、还原性越强；(2)误认为具有氧化性的物质一定是氧化剂，具有还原性的物质一定是还原剂，应视具体反应而定；(3)误认为所含元素处于最高价态的物质一定具有强氧化性，所含元素处于最低价态的物质一定具有强还原性。2．根据金属的活动性顺序判断【温馨提示】氧化性强弱：Ag+ > Fe3+ > Cu2+3．根据非金属的活动性顺序判断   4．根据反应的条件判断不同的氧化剂(还原剂)与同一还原剂(氧化剂)反应时，反应易进行，则对应的氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越强，反之越弱(若反应需要加热、催化剂、高压、通电等条件下磁能发生，泽反应较难进行)。例如：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。从反应条件可以看出氧化性：KMnO4>MnO2。5．根据变价元素被氧化或被还原的程度判断不同氧化剂与相同还原剂作用时，还原剂化合价升高的数值越大，氧化剂的氧化性越强。例如：【温馨提示】①氧化性、还原性的强弱与得失电子数目无关，如还原性：Na>Al；②一般来说，化合价越高，氧化性越强，如浓硫酸 > 亚硫酸 > 氢硫酸，但存在反常情况，如次氯酸 > 高氯酸。考点五　氧化还原反应的基本规律及应用1．守恒规律(1)质量守恒：反应前后元素的种类、原子的数目和质量不变。(2)电子守恒：氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数，表现为化合价升高的总数等于化合价降低的总数。(3)电荷守恒：离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。2．价态规律3．先后规律在浓度相差不大的溶液中：(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如向FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe3＋、Cu2＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3＋＞Cu2＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后再与Cu2＋反应。3．归中规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为：价态相邻能共存，价态相间能归中；归中价态不交叉，价升价降只靠拢。例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是4．歧化规律：“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。【例1】下列不属于氧化还原反应的是(    )A．Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ B．WO3+3H2W+3H2OC．2KClO32KCl+3O2↑ D．2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O【答案】D【解析】A项，Zn、H元素的化合价改变，为氧化还原反应，A不符合题意；B项， W、H的化合价改变，为氧化还原反应，B不符合题意；C项，Cl、O的化合价改变，为氧化还原反应，C不符合题意；D项，各元素的化合价均为改变，为非氧化还原反应，D符合题意；故选D。【例2】液氨作为汽车未来的新能源，反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O。下列说法正确的是A. NH3是氧化剂 B. NH3的氢元素被氧化C. O2发生还原反应 D. O2中氧原子失去电子【答案】C【解析】A项，反应中NH3中N元素由-3升到0价，化合价升高，为还原剂，A项错误；B项，NH3的氢元素化合价没有改变，没有被氧化，B项错误；C项，O2中O元素由0降到-2价，做氧化剂，发生还原反应，C项正确；D项，O2中氧原子得到电子，D项错误；故选C。【例3】反应4Al + 3MnO2 3Mn + 2Al2O3可用来制取Mn，下列有关该反应的说法正确的是A. Al是还原剂 B. MnO2发生氧化反应C. Al的化合价降低 D. MnO2中O被还原【答案】A【解析】根据方程式可知，铝元素化合价升高，失去电子；锰元素化合价降低，得到电子。【详解】A项，铝元素化合价升高，失去电子，所以Al是还原剂，故A正确； B项，锰元素化合价降低，得到电子，所以MnO2发生还原反应，故B错误；C项，铝元素化合价由0价升高到+3价，故C错误；D项，MnO2中O元素化合价没有发生变化，故D错误；故选A。【例4】下列变化过程中，加入氧化剂才能实现的是（   ）A．Cl2→Cl－        B．I－→I2            C．SO2→SO32－       D．CuO→Cu【答案】B【解析】Cl2→Cl－，化合价降低，A项错误；I－→I2，化合价升高，B项正确；SO2→SO32－，化合价不变，C项错误；CuO→Cu，化合价降低，D项错误。【例5】下列氧化还原反应中，电子转移的方向和数目均正确的是（    ）A．  B．C．                 D．【答案】 A【解析】A项，Mg与氧气反应，Mg失电子，氧气得电子，转移电子数为4，则电子转移的方向和数目为，A项正确；该反应中Cl元素化合价降低得电子，氧元素化合价升高失电子，转移电子数为12，则电子转移的方向和数目为，B项错误；氧化还原反应中得失电子数应该相等，则碳与氧气反应时，电子转移的方向和数目为，C项错误；CuO与C反应，铜得电子，C失电子，则电子转移的方向和数目为，D项错误。【例6】高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法，其中一种方法的原理可用离子方程式表示为：2Fe3++3ClO-+aOH-=2FeO42-+3Cl-+bH2O，下列有关说法不正确的是(    )A．该反应的还原剂是Fe3+B．该反应中ClO-发生了还原反应C．反应式中化学计量数a、b的值分别为10、5D．每生成1 mol的FeO42-，转移电子的物质的量为6 mol【答案】D【解析】A项，在该反应中Fe元素化合价由+3价升至+6价，化合价升高，失去电子被氧化，Fe3+作还原剂，A正确；B项，在该反应中Cl元素化合价由+1价降至-1价，化合价降低，得到电子被还原，ClO-发生了还原反应，B正确；C项，根据电荷守恒可知a=10，根据原子守恒，可知b=5，C正确；D项，根据反应方程式可知，每生成1 mol的FeO42-，转移电子的物质的量为3 mol，D错误；故选D。1．焊接钢轨的反应2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe中，氧化剂是(    )A．Al B．Fe2O3 C．Al2O3 D．Fe【答案】B【解析】由化学方程式可知，三氧化二铁在反应中失去了氧，铁元素的化合价降低，发生还原反应，是氧化剂；故选B。2．处理汽车尾气的反应2NO+2CO2CO2+N2中，氧化剂是(   )A．NO B．CO C．CO2 D．N2【答案】A【解析】该反应中NO转化为N2，N元素化合价降低，得电子发生还原反应，作氧化剂，故答案为A。3．反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，还原剂是(   )A．MnO2 B．HCl C．MnCl2 D．Cl2【答案】B【解析】在氧化还原反应中，所含元素化合价升高的反应物是还原剂。该反应中，化合价升高的元素是反应物浓盐酸中的氯元素，氯从-1价升高到了0价，因此HCl是还原剂，故选B。4．反应2Al＋MoO3==Mo＋Al2O3可用于制备金属钼(Mo)。下列关于该反应说法正确的是(　　)A. Al是氧化剂 B. MoO3被氧化C. Al失去电子 D. MoO3发生氧化反应【答案】C【解析】A项，铝元素化合价升高，Al是还原剂，A错误；B项，Mo元素化合价降低，得到电子，MoO3被氧化，B错误；C项，铝元素化合价升高，Al失去电子，C正确；D项，MoO3发生还原反应，D错误；故选C。5．关于反应2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O，下列说法正确的是(    )A．NH3是氧化剂 B．CuO中的Cu元素被氧化C．还原产物是N2 D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：3【答案】D【解析】A项，氨气中氮元素化合价升高，发生氧化反应，氨气做还原剂，A错误；B项，氧化铜中铜元素化合价降低，发生还原反应，氧化铜做氧化剂，被还原，氧化B错误；C项，氮元素化合价升高，发生氧化反应，氮气为氧化产物，C错误；D项，氨气为还原剂，氧化铜为氧化剂，二者比例为2:3，D正确；故选D。6．下列电子转移表示正确的是(　　)  【答案】B【解析】A项，得失电子标反，且转移电子总数不等；C项，KClO3中氯元素得电子，氧元素失去电子，失电子数为12e－；D项，双线桥的起始位置不当。7．制取高效消毒剂ClO2反应：2KClO3+H2C2O4=K2CO3+CO2↑+ClO2↑+H2O。下列说法正确的是（    ）A．H2C2O4中的C被还原                          B．H2C2O4是氧化剂C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1     D．每消耗1 mol KClO3转移2 mol电子【答案】C【解析】A项，草酸中的碳元素化合价升高，作还原剂，碳元素被氧化，A错误；B项，草酸中的碳元素化合价升高，作还原剂，B错误；C项，二氧化碳和碳酸钾为氧化产物，二氧化氯为还原产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1，C正确；D项，氯元素化合价由+5变为+4，所以每消耗1 mol KClO3转移1 mol电子，D错误；故选C。8．关于反应KI+3H2S+5KIO3=3K2SO4+3I2+3H2O，下列说法正确的是（    ）A．KIO3发生氧化反应                          B．还原产物是K2SO4C．消耗3mol H2S时，反应共转移25mol电子     D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为3：5【答案】C【解析】A项，KIO3中碘在反应中化合价降低，发生还原反应，故A错误；B项，还原产物是碘，故B错误；C项，消耗3mol H2S时，5mol KIO3中碘在反应中共转移5mol×5=25mol电子，故C正确；D项，还原剂1molKI和3molH2S，与氧化剂5molKIO3 的物质的量之比为4：5，故D错误；故选C。9．工业废水中含有重铬酸根离子(Cr2O72-)有毒，必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)做处理剂，反应的离子方程式为：6Fe2++Cr2O72-+14H2O=6Fe3++2Cr3++7H2O，下列说法不正确的是(       )A．将绿矾水溶液久置于空气中，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现血红色B．配制好的FeSO4溶液，为防止变质可向溶液中加入少量铁粉C．每处理1mol Cr2O72-转移电子D．向FeSO4溶液中加入NaOH溶液一段时间后，沉淀会变成红褐色【答案】C【解析】A项，绿矾水溶液中含有的Fe2+具有较强的还原性，容易被空气中的氧气氧化为Fe3+，Fe3+和SCN-反应溶液呈红色，故A正确；B项，FeSO4易被空气中的氧气氧化为Fe3+，铁能和Fe3+反应生成Fe2+，所以为防止FeSO4 溶液变质可向溶液中加入少量铁粉，故B正确；C项，根据反应方程式可知Cr的化合价从反应前的+6价降低到反应后的+3价，则每处理 1mol Cr2O72-转移 6mol 电子，故C错误；D项，向 FeSO4 溶液中加入NaOH溶液，生成的白色沉淀Fe(OH)2容易被氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3，所以一段时间后，沉淀会变成红褐色，故D正确；故选C。10．已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式如下：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(1)被氧化的元素是____________，被还原的元素是____________，发生氧化反应的物质是______________，发生还原反应的物质是________________。(2)用双线桥法表示反应电子得失的方向和数目：____________________________。(3)用单线桥法表示反应电子得失的方向和数目：______________________。【答案】(1)Cu　N　Cu　HNO3【解析】由方程式可知：铜元素化合价升高，从0价变为＋2价，被氧化；氮元素化合价降低，从＋5价变为＋2价，被还原；故Cu发生氧化反应，HNO3发生还原反应。