2024版新教材高考化学全程一轮总复习第一章物质及其变化第4讲氧化还原反应课件

这是一份2024版新教材高考化学全程一轮总复习第一章物质及其变化第4讲氧化还原反应课件，共60页。PPT课件主要包含了化合价，有关概念及联系，浓硫酸，mol，SO2，Mn2＋，Cr3＋，Fe3＋，H2O，答案C等内容，欢迎下载使用。
复 习 目 标1.了解氧化还原反应的概念及本质，了解常见的氧化还原反应；2.掌握氧化还原反应与四种基本反应类型的关系；3.会用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目；4.掌握氧化性、还原性强弱的比较及应用；5.掌握氧化还原反应的基本规律及应用；6.掌握常见氧化还原反应方程式的配平和相关计算。
考点一　氧化还原反应的概念必备知识整理1.本质和特征
电子转移（得失或偏移）
3．常见的氧化剂和还原剂
微点拨同一种氧化剂（或还原剂）所对应的还原产物（或氧化产物）不是一成不变的，而是决定于还原剂（或氧化剂）的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介质的酸碱性等多种因素。如KMnO4在酸性溶液中的还原产物一般是Mn2＋；在中性或碱性溶液中的还原产物一般是锰的较高价态的化合物，如MnO2、K2MnO4等。
4．氧化还原反应中电子转移的表示方法(1)双线桥法请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目：___________________________________________________________。
(2)单线桥法请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目：___________________________________________________________。
5．氧化还原反应和四种基本反应类型的关系
[正误判断]　(1)有化合价变化的反应就是氧化还原反应(　　)(2)氧化还原反应的特征是有电子的得失(　　)(3)有单质生成的反应一定是氧化还原反应(　　)(4)盐类的水解反应不都是氧化还原反应(　　)(5)置换反应都是氧化还原反应(　　)(6)Na2O2和SO2的反应是氧化还原反应(　　)
(7)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(　　)(8)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂(　　)(9)CaO2与水发生氧化还原反应时，CaO2只作氧化剂(　　)(10)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(　　)(11)NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O，该储氢过程中，NaHCO3被氧化(　　)(12)金属阳离子只具有氧化性，非金属阴离子只具有还原性(　　)
解析：A项，该反应中有元素化合价的变化，因此属于氧化还原反应；反应物是三种，生成物只有一种，反应类型属于化合反应，但不属于区域3，不符合题意；B项，该反应中没有元素化合价的变化，因此不属于氧化还原反应；反应物是一种，生成物是多种，属于分解反应，但不属于区域3，不符合题意；C项，该反应中有元素化合价的变化，因此属于氧化还原反应；该反应不属于任意一种基本反应类型，但属于区域3，符合题意；D项，该反应中有元素化合价的变化，因此属于氧化还原反应；反应物是一种单质和一种化合物，生成物是另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，但不属于区域3，不符合题意。
2．下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是(　　)
解析：A项，NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，会生成Fe（OH）2白色沉淀，Fe（OH）2被氧化为Fe（OH）3，反应过程中出现灰绿色，最后变为红褐色，与氧化还原反应有关；B项，由于氯水显酸性，先使紫色石蕊溶液变红色，后由于HClO具有氧化性，使红色溶液迅速褪色，与氧化还原反应有关；C项，向AgCl浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，发生沉淀的转化，反应的离子方程式为2AgCl＋S2－===Ag2S＋2Cl－，与氧化还原反应无关；D项，热铜丝插入稀硝酸中发生的反应为3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，NO被氧气氧化生成红棕色的NO2，与氧化还原反应有关。
题组二　氧化还原反应电子转移的分析方法3．下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是(　　)
解析：A项，Cl2→NaCl应为得e－，Cl2→NaClO应为失e－；B项中氧化产物与还原产物均为Cl2，且转移电子数目为5e－；C项中用单线桥表示电子转移时不标“得失”。
4．Cu2HgI4是一种红色固体，常用作示温涂料。制备反应为2CuSO4＋K2HgI4＋SO2＋2H2O===Cu2HgI4↓＋K2SO4＋2H2SO4。下列说法正确的是(　　)A.上述反应的产物Cu2HgI4中，Hg的化合价为＋1B.上述反应中Hg元素与Cu元素均被还原C.上述反应中生成1 ml Cu2HgI4时，转移的电子数为4NAD.由以上信息可推知：可发生反应2CuSO4＋2NaCl＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋Na2SO4＋2H2SO4
考点二　氧化性、还原性强弱比较必备知识整理1.氧化性、还原性的判断(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。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。
2．氧化性、还原性强弱的比较(1)依据氧化还原反应原理判断氧化性强弱：氧化剂>氧化产物；还原性强弱：还原剂>还原产物。
(2)依据“二表、一律”判断①依据元素周期表判断同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。
同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱，氧化性逐渐增强。②依据金属活动性顺序表判断
(3)依据被氧化或被还原的程度判断①相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如：②相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：
[正误判断]　(1)同一元素价态越高氧化性越强（　　）(2)得电子难的物质一定易失电子（　　）(3)具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定能发生反应（　　）(4)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼（　　）(5)金属原子失电子数越多，金属的还原性越强（　　）
×　物质氧化性受稳定性等其他因素的影响，如HClO的氧化性强于HClO4
×　第ⅣA族的碳（C）和稀有气体，既难得电子又难失电子
×　具有强氧化性的浓硫酸不能氧化具有还原性的SO2，KMnO4不能氧化H2、CO等
×　氮的非金属性很强，但N2不活泼
×　Na、Mg在氧化还原反应中，分别失去1个、2个电子，但Na的还原性强
2．铋（Bi）位于元素周期表中第ⅤA族，其价态为＋3时较稳定，铋酸钠（NaBiO3）溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰（MnSO4）溶液，向其中依次滴加下列溶液，对应的现象如表所示：则NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序为（　　）A.I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3B.H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4C.NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2D.KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2
解析：A项，还原性：SO2＞Fe2＋，符合题意；B项，还原性：SO2＞I－，符合题意；C项，还原性：H2O2＞SO2，与题意矛盾；D项，还原性：H2O2＞Fe2＋，符合题意。
4．已知下列四个反应：①Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－③2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O④Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2下列说法正确的是（　　）A.反应①②③④中的氧化产物依次是I2、Fe3＋、MnCl2、Br2B.氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2＞Fe3＋C.根据反应①可以推理得到Cl2＋FeBr2===FeCl2＋Br2D.在反应③中，当有1 ml KMnO4参加反应时，有8 ml HCl被氧化
微点拨　假设法判断氧化还原反应能否进行已知物质的氧化性或者还原性的强弱关系，判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法。先假设反应成立，然后根据氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性，还原剂的还原性>还原产物的还原性的规律，列出假设反应中的上述关系，结合题干条件判断该结论是否符合事实，符合事实，则反应成立；反之，则不成立。
题组三　物质氧化性、还原性强弱的实验探究5．为了探究Fe2＋、Cu2＋、Ag＋的氧化性强弱，设计如图实验。
回答下列问题：（1）写出CuSO4的电离方程式：_________________。（2）实验Ⅰ、Ⅱ的现象和结论如表：①实验Ⅰ的结论是　　　　　　　　。②实验Ⅱ的结论是　　　　　　　　。③由①②可得金属阳离子的氧化性与其金属活动性顺序　　　　。（填“相同”或“相反”）
氧化性：Cu2＋>Fe2＋
氧化性：Ag＋>Cu2＋
Fe3＋＞Cu2＋＞H＋
对点题组训练1.在AgNO3、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2的混合溶液中加入一些铁粉，待反应完成后再过滤，下列情况中不可能存在的是（　　）A．滤纸上有Ag，滤液中有Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋B．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋C．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn2＋、Fe2＋D．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Zn2＋、Fe2＋
解析：由于还原性：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，则氧化性：Ag＋＞Cu2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，故加入铁粉后，首先发生反应：Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag，若AgNO3反应完后，铁粉还有剩余，则接着发生反应：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。若滤纸上有Ag，说明此时发生反应Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag，Ag＋有可能完全反应也可能部分反应，故反应后溶液中可能有离子：Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋，A不符合题意；若滤纸上有Ag、Cu、Fe，说明铁粉过量，故此时溶液中Ag＋、Cu2＋被全部置换出来，反应后溶液中不可能还有Ag＋、Cu2＋，B符合题意；由B选项分析知，反应后溶液中一定有Fe2＋，以及Fe不能置换的Zn2＋，C不符合题意；若滤纸上有Ag、Cu，则Ag＋完全反应，Cu2＋可能完全反应或部分反应，若Cu2＋也完全反应，则反应后溶液中含有Zn2＋、Fe2＋，D不符合题意。
2．向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。有关说法不正确的是（　　）A．线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况B．原混合溶液中c（FeBr2）＝6 ml·L－1C．当通入Cl2 2 ml时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－D．原溶液中n（Fe2＋）∶n（I－）∶n（Br－）＝2∶1∶3
解析：则根据还原性Br－KX中Cl（均为正价）。假设KX中Cl元素为＋a价，KZ中Cl元素的化合价为＋b价，依据得失电子守恒原理及KX―→KY＋3KZ，有a＋1＝3（b－a），把a＝1、a＝3、a＝5代入上式讨论，可知a＝5时，b＝7符合题意。则KX中Cl元素的化合价为＋5。
2．某科研团队研究发现硼氢化钠（NaBH4）在催化剂Ru表面与水反应可生成H2，其反应机理如图所示根据以上信息判断，下列叙述错误的是（　　）A.过程①至过程④中硼元素的化合价不变B．X是H3BO3，H3BO3和BH3两分子中H的化合价相等C．过程③和过程④各产生1 ml H2时转移的电子数不相等D．0.25 ml NaBH4的还原能力与标准状况下22.4 L H2的还原能力相当（还原能力即生成H＋失去电子的量）
考点五　守恒规律及应用必备知识整理1.氧化还原反应中氧化剂得电子、还原剂失电子，且得电子总数等于失电子总数。2．电子守恒法解题的思维流程（1）找出反应中的氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。（2）找出一个原子或离子得失电子数目，从而确定1 ml氧化剂或还原剂得失电子数目（注意化学式中原子或离子个数，如1 ml K2Cr2O7被还原为＋3价的Cr得电子数是3×2NA）。（3）根据题目中各物质的物质的量和得失电子守恒列出等式：n（氧化剂）×变价原子数×化合价变化值＝n（还原剂）×变价原子数×化合价变化值，从而求算出答案。
2．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为（　　）A．2 B．3 C．4 D．5
4．在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4（未配平）的反应中，7.5 ml CuSO4可氧化P的物质的量为　　　　ml。生成1 ml Cu3P时，参加反应的P的物质的量为　　　　ml。
解析：设7.5 ml CuSO4氧化P的物质的量为x；生成1 ml Cu3P时，被氧化的P的物质的量为y根据得失电子守恒得：7.5 ml×（2－1）＝x×（5－0）x＝1.5 ml1 ml×3×（2－1）＋1 ml×[0－（－3）]＝y×（5－0）y＝1.2 ml所以参加反应的P的物质的量为1.2 ml＋1 ml＝2.2 ml。
考点六　氧化还原反应方程式的配平必备知识整理1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
（2）逆向配平法适用范围：反应物中同一元素的化合价部分发生变化或同一元素的化合价发生多种变化的反应。技巧：根据得失电子守恒，先确定生成物的化学计量数，然后确定反应物的化学计量数，最后根据质量守恒配平其他微粒。由于S的化合价既升高又降低，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。得3S＋6KOH（热、浓）===2K2S＋K2SO3＋3H2O。
（3）待定“系数”法适用范围：适用大多数氧化还原反应。技巧：将各物质的化学计量数设为x、y、z、m…，然后根据原子守恒列等式，联立各等式得出化学计量数之比。实例：NaClO2＋Cl2→NaCl＋ClO2，用未知数表示各物质的化学计量数得x NaClO2＋y Cl2―→z NaCl＋m ClO2，根据原子守恒列等式：x＝z；x＋2y＝z＋m；2x＝2m。求得x∶y＝2∶1，代入可得2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2。
（4） 设价配平法适用范围：复杂氧化还原反应，如一种反应物中有多种元素的化合价发生变化，或几种物质中的不同元素经化合价变化后存在于同一种物质中。技巧：设该物质中某种元素的化合价与产物中的相同（相当于减少了变价元素），根据化合物中各元素的化合价代数和为0确定另一变价元素的化合价，然后根据得失电子守恒配平。实例：Fe3C＋HNO3（浓）―→Fe（NO3）3＋CO2↑＋NO2↑＋H2O，设Fe的化合价为＋3价（与产物中相同），则C的化合价为－9。即：配平得Fe3C＋22HNO3（浓）===3Fe（NO3）3＋CO2↑＋13NO2↑＋11H2O。
3．“三步法” 配平缺项型氧化还原反应方程式（1）配平流程缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来，它们一般为水、酸（H＋）或碱（OH－），其配平流程为
题组三　缺项配平类3．（1）将NaBiO3固体（黄色，微溶）加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色（Bi3＋无色）。配平该反应的离子方程式：
（4）将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应，其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。完成下列化学方程式：
新 情 境 新 高 考应用广泛的环境消毒剂——漂白粉漂白粉的主要成分为次氯酸钙[化学式为Ca（ClO）2]和氯化钙，可作漂白剂和消毒剂。漂白粉中的有效成分是次氯酸钙，漂白的原理是次氯酸钙在空气中与CO2和H2O发生反应，生成碳酸钙和次氯酸（HClO）；次氯酸是一种酸性比盐酸弱的酸，不稳定，具有漂白性，能使品红等有色物质褪色。
[问题探究]（1）请写出制取漂白粉的化学方程式并用双线桥法标出电子转移的方向和数目。___________________________________________________________（2）漂白粉若与浓盐酸混合，会产生黄绿色气体，试从氧化还原反应角度分析其原因并写出反应的化学方程式。
漂白粉的有效成分为Ca（ClO）2，Ca（ClO）2中Cl元素的化合价为＋1价，而HCl中Cl元素为－1价，故Ca（ClO）2与HCl可发生价态归中反应生成Cl2，化学方程式为Ca（ClO）2＋4HCl===2Cl2↑＋CaCl2＋2H2O。
（3）将SO2持续通入漂白粉溶液中，发现澄清溶液先变为黄绿色，随后溶液中产生白色沉淀且黄绿色褪去，请用离子方程式解释现象中黄绿色褪去并产生白色沉淀的原因。___________________________________________________________
Cl2＋SO2＋2H2O＋Ca2＋===CaSO4↓＋2Cl－＋4H＋。
本讲真题研练1．[2022·浙江6月]关于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是（　　）A．H2SO4发生还原反应B．Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1D．1 ml Na2S2O3发生反应，转移4 ml电子
解析：由化学方程式可知H2SO4中的硫元素反应前后化合价不变，没有发生还原反应，A项错误；Na2S2O3中S元素由＋2价变成0价和＋4价，化合价既有降低又有升高，Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂，B项正确；SO2为氧化产物，S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项错误；由化学方程式可知1 ml Na2S2O3发生反应，转移2 ml电子，D项错误。
3．[2021·山东卷]（双选）实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法错误的是（　　）A.G与H均为氧化产物B.实验中KMnO4只作氧化剂C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应D.G与H的物质的量之和可能为0.25 ml
解析：KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2，K2MnO4、MnO2均具有氧化性，在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应，反应过程中Cl－被氧化为Cl2，K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2，因此气体单质G为O2，气体单质H为Cl2。加热KMnO4固体的反应中，O元素化合价由－2升高至0被氧化，加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中，Cl元素化合价由－1升高至0被氧化，因此O2和Cl2均为氧化产物，故A正确；KMnO4固体受热分解过程中，Mn元素化合价降低被还原，部分O元素化合价升高被氧化，因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂，故B错误；Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为
Mn元素至少参加了3个氧化还原反应，故C正确；每生成1 ml O2转移4 ml电子，每生成1 ml Cl2转移2 ml电子，若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl－生成Cl2所失去的，则气体的物质的量最大，由2KMnO4～5Cl2可知，n（气体）max＝0.25 ml，但该气体中一定含有O2，因此最终所得气体的物质的量小于0.25 ml，故D错误。
4.完成下列填空（1）[2021·全国甲T26（3）节选]KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成1 ml I2，消耗的KI至少为　　　 ml。（2）[2020·全国ⅡT26（3）节选]Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应，则制备Cl2O的化学方程式为　　　　　　　 　。
HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O