第4讲-有得有失：氧化还原规律及其应用 课件 2025高考化学二轮复习

这是一份第4讲-有得有失：氧化还原规律及其应用 课件 2025高考化学二轮复习，共45页。PPT课件主要包含了考点统计，考向分析，基本概念，知识重构梳理脉络，1强弱规律，2优先规律，3价态规律，4守恒规律，①计算转移电子数，重温经典感悟高考等内容，欢迎下载使用。
考查氧化还原反应的基本概念；判断氧化性、还原性的强弱；计算反应转移的电子数；判断或书写电极反应；配平或书写氧化还原反应方程式。
氧化还原反应的考查，重点是应用氧化还原基本概念及其规律解决情境问题。
氧化还原反应：反应前后有元素化合价发生变化的反应。
氧化还原反应的实质：电子的转移（得失或偏移），得失电子守恒。
化合价降低，得到电子，发生还原反应
化合价升高，失去电子，发生氧化反应
较强氧化性 较强还原性 较弱还原性 较弱氧化性
转移电子数=得电子总数=失电子总数=化合价降低总数=化合价升高总数转移电子数=变价原子数×│化合价的差│×e¯
A．生成1 ml N2O，转移4 ml 电子B．H2O是氧化产物C．NH2OH既是氧化剂又是还原剂D．若设计成原电池，Fe2+为负极产物
例1（2023浙江1月卷，6）关于反应2NH2OH + 4Fe3+ === N2O↑ + 4Fe2+ + 4H+ + H2O， 下列说法正确的是
例2（2024北京卷，10）可采用Deacn催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：4HCl(g) + O2(g) 2Cl2(g) + 2H2O(g) △H=-114.4kJ·ml-1。下图所示为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是
D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
化合价的变化角度进行分析
循环转化关系图中物质变化分析思路：1.箭头进入的是反应物，箭头指出的是生成物2.若上一步生成某物质，下一步该物质又参与反应，则该物质为中间产物3.若某物质参加反应，后又生成该物质，且其质量不变，则该物质为催化剂。
规律：氧化性：氧化剂 > 氧化产物 还原性：还原剂 > 还原产物
2 氧化还原反应规律及应用
较强氧化性 较强还原性 较弱还原性 较弱氧化性
①根据氧化还原反应方程式判断氧化性、还原性强弱
左边 > 右边
应用：判断物质的氧化性或还原性的强弱。
注意：氧化性、还原性强弱是指得失电子的难易程度，与数目无关。
例3（2024江苏，11）室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是
②根据“三个表”判断氧化性、还原性强弱
氧化性：Fe3+>Cu2+>Fe2+
例4（2022辽宁，7）下来类比或推理合理的是
②根据“三表”判断氧化性、还原性强弱
例5（2024北京，19节选）某小组同学向pH=1的0.5 ml·L-1的FeCl3溶液中分别加入过量的Cu粉、Zn粉和Mg粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。（1）理论分析 依据金属活动性顺序，Cu、Zn、Mg中可将Fe3+还原为Fe的金属是 。
条件：与同一物质反应，一般越易进行或反应越剧烈，物质的氧化性或还原性越强。价态：不同氧化剂与同一还原剂反应时，氧化产物的价态越高氧化剂的氧化性越强。价态：不同还原剂与同一氧化剂反应时，还原产物的价态越低还原剂的还原性越强。
③根据反应条件和产物价态高低判断氧化性、还原性强弱
例6（2021河北，10）关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是
D．浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强
例7（2020天津，13节选）（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 。
CCl3＞Cl2＞FeCl3
浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。温度：同一种物质，温度越高其氧化性(或还原性)越强。酸碱度：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(或还原性)越强。
④根据浓度、温度或酸碱度判断氧化性、还原性强弱
（1）浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。①反应的离子方程式是 。②电极反应式：i.还原反应：MnO2+2e－+4H+=Mn2++2H2O ii.氧化反应： 。③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。 i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO2氧化性减弱。 ii.随c(Cl－)降低， 。④补充实验证实了③中的分析。a是 ，b是 。（2）利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是 。
例8（2021北京，19节选）某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
2Cl－ - 2e－ =Cl2↑
Cl－还原性减弱或Cl2 的氧化性增强
MnSO4固体或饱和溶液
规律：氧化还原反应可看作是“强者先行”的反应。 在浓度相差不大的溶液中，若同时含有几种氧化剂时，氧化性强的粒子先反应， 若同时含有几种还原剂时，还原性强的粒子先反应，如还原性：I－ >Fe2+>Br－。
应用：判断溶液中粒子反应的先后顺序。
（1）②通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为 ； 若反应物用量比 ＝1.5时，氧化产物为 。
例9（2021年全国甲卷，26节选）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：I2的一种制备方法如图所示：
FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2
设n(Cl2)=1.5 ml，n(FeI2)=1 ml，2I－ ＋ Cl2 === I2 ＋ 2Cl－，2Fe2+ + Cl2 === 2Fe3+ + 2Cl－。
规律： 当元素化合价处在最高价，只有氧化性；处在最低价，只有还原性； 处在中间价，既有氧化性又有还原性。
应用：判断反应中物质具有氧化性或还原性。
①价态与氧化性和还原性的关系
归中规律：“高价+低价→中间价”，简记为“只靠拢，不交叉”。
歧化规律：“中间价→高价+低价”。
应用：判断同种元素不同价态物质间发生氧化还原反应的可能性; 推断信息型氧化还原反应中的生成物。
邻位转化规律：发生氧化还原反应时，其价态一般先变为邻位价态。
②含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化规律
B．①中水发生氧化反应，②中水发生还原反应
例10（2023北京，12）离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为
电子得失守恒：氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。
化合价升降守恒：氧化剂中元素化合价降低总数=还原剂中元素化合价升高总数。
质量守恒：反应前后原子的种类和质量不变。
电荷守恒：离子反应前后，阴阳离子所带电荷总数相等。
例11（2023辽宁，5）我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为： S + 2KNO3 + 3C ===K2S + N2↑ + 3CO2↑NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
B．每生成2.8 g N2转移电子数目为NA
n(e-)=n(氧化剂)×变价原子个数×│化合价的差(左边价-右边价)│ =n(还原剂)×变价原子个数×│化合价的差(左边价-右边价)│
~3×4e- =12e-
第一步：列物质，标变价——列出部分反应物或生成物，标出反应前后变价元素的化合价；
第二步：算得失，配系数——通过求最小公倍数法使化合价升价相等，确定氧化剂、还原剂、 氧化产物、还原产物的化学计量数；
第三步：看环境，补物质——看所给溶液的酸碱性，根据守恒规律补齐缺项；
第四步：查守恒，写答案——检查是否符合守恒规律，写出最后答案。
（4）守恒规律及其应用
②书写或配平氧化还原反应方程式
②氧化还原反应方程式的书写与配平
熟悉常见氧化剂或还原剂及其对应的产物（注意环境的酸碱性）
例12（2023新课标卷，27节选）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O72－存在，在碱性介质中以CrO42－存在。
（6）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为 。
（6） “还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为 。
第一步：列物质，标变价
Cr2O72－ + S2O52－ →
+ SO42－
Cr3+
+ 5H2O
【例1】（2024浙江1月卷，4）汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应： 下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)（ ）
A．生成1 ml CO2转移电子的数目为2NAB．催化剂降低NO与CO反应的活化能C．NO是氧化剂，CO是还原剂D．N2既是氧化产物又是还原产物
~2×(2-0)e－=4e－
A项，CO2和转移电子的关系为：CO2~2e－。B项，催化剂通过降低反应的活化能，加快反应速率。C项， NO→N2氮元素化合价降低，NO是氧化剂；CO→CO2碳元素元素化合价升高，CO是还原剂。D项， N2是还原产物，CO2是氧化产物。
催化剂降低反应的活化能
【例2】（2024甘肃卷，11）兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案，下列说法正确的是（ ）
A．还原性：Ag>Cu>FeB．按上述方案消耗1 ml Fe可回收1 ml AgC．反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2＋+4H＋===Cu2++4NH4＋D．溶液①中的金属离子是Fe2+
A项，金属活动性越强，金属的还原性越强，可知还原性：Fe>Cu>Ag。B项，电子得失守恒可知，Fe~Cu~2e－，Cu~ 2Ag~2e－ , 1 ml Fe可回收2 ml Ag 。C项，反应①中氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成CuCl2和NH4Cl 。D项，Fe置换出Cu后生成Fe2＋，然后Fe2+被通入的O2氧化为Fe3＋ 。
性质强弱规律，价态规律
情境分析、信息提取能力
【例3】（2024北京卷，14）不同条件下，当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应，结果如下。
已知：MnO4－的氧化性随酸性减弱而减弱。下列说法正确的是（ ）A．反应①，n(Mn2＋)∶n(I2)=1:5B．对比反应①和②，x=3C．对比反应①和②，I－的还原性随酸性减弱而减弱D．随反应进行，体系pH变化：①增大，②不变
A项，可根据电子得失守恒，2MnO4－~2Mn2＋~得10e－ ，10I－~5I2~失10e－，n(Mn2＋):n(I2)=2:5。B项，根据反应①可得关系式10I－~2MnO4－，可以求得n=0.0002，反应②对应关系式MnO4－~MnO2~得3e－，得电子为10×0.0002×3=0.006， I－~ IOx－失电子为0.001×（y+1）=0.006，y=5，(5-2x)=-1,故x=3。C项，已知MnO4－的氧化性随酸性减弱而减弱，对比反应①和②的产物，I－的还原性随酸性减弱而增强。D项，根据反应①和②的离子方程式知，①消耗H＋ pH增大，②生成OH－ pH增大。
①10I－+2MnO4－+16H＋=2Mn2＋+5I2+8H2O
②I－+MnO4－+H2O→MnO2↓+IOx－+OH－
电子得失守恒规律，化合价代数和规则

已知：①（1）根据富氧煅烧（在空气流中煅烧）和通电电解（如图）的结果，PbS中硫元素体现的性质是_______(选填“氧化性”、“还原性”、“酸性”、“热稳定性”之一)。产物B中有少量Pb3O4，该物质可溶于浓盐酸，Pb元素转化为[PbCl4]2-，写出该反应的化学方程式 。
【例4】（2024浙江6月卷，18节选）矿物资源的综合利用有多种方法，如铅锌矿(主要成分为PbS、ZnS) 的利用有火法和电解法等。
Pb3O4+14HCl(浓)=3H2[PbCl4]+4H2O+Cl2↑
价态规律、邻位转化规律
Pb3O4 + HCl(浓) = H2[PbCl4]
+ Cl2↑
【例5】（2024浙江1月卷，18节选）固态化合物Y的组成为MgCaFeMn(CO3)4，以Y为原料实现如下转化。
通过“题干信息”直接获取反应物和生成物
（3）酸性条件下，固体NaBiO3(微溶于水，其还原产物为无色Bi3+)可氧化Mn2+为MnO4－，写出Mn2+转化为MnO4－的离子方程式 。
5NaBiO3+2Mn2++14H+=2MnO4－+5Bi3++7H2O+5Na+
NaBiO3 + Mn2+ = MnO4－ + Bi3+
+ 14H+
+ 5Na+
+ 7H2O
理解与辨析、分析与推测能力
【例6】（2024湖南卷，16节选）铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下：
（2）“滤液1”中含有Cu2+和H2SeO3，“氧化酸浸”时Cu2Se反应的离子方程式为 。
Cu2Se+4H2O2+4H+=2Cu2++H2SeO3+5H2O
通过“题干+流程”直接获取反应物和生成物
Cu2Se = 2Cu2+ + H2SeO3
+ H2O2
+ H2O
【例7】（2024全国甲卷，26节选）钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下：
（6）“沉钴”步骤中，控制溶液pH=5.0~5.5，加入适量的NaClO氧化C2+，其反应的离子方程式为 。
通过“题干+流程”间接获取反应物和生成物
2C2++5ClO－+5H2O=2C(OH)3↓ + Cl－+ 4HClO
C2+ + ClO－ = C(OH)3↓
4H+ + 4 ClO－ = 4HClO
读题读图，理解辨析，分析推断
【例8】（2024黑吉辽卷，16节选）中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下：
（6）“细菌氧化”中，FeS2发生反应的离子方程式为 。
通过“提取题干信息+分析流程”间接获取反应物和生成物
+ Fe3+
【例9】（2024新课标卷，27节选）其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含C、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下：
（3）“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
MnO4－ = C(OH)3↓ + MnO2↓
3Mn2++2MnO4－+2H2O=5MnO2↓+4H+
通过“分析流程”间接获取反应物和生成物
MnO4－+3C2++7H2O=3C(OH)3↓ +MnO2↓+5H+
MnO4－ + Mn2+ = MnO2↓
C2+、Mn2+、Zn2+
【例10】（2024河北卷，15节选）市售的溴(纯度99%)中含有少量的Cl2和I2，某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理，设计实验制备高纯度的溴。回答下列问题：
（1）D中发生的主要反应的化学方程式为 。（2）将D中溶液转移至蒸发皿中，边加热边向其中滴加酸化的KMnO4溶液至出现红棕色气体，继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成I2的离子方程式为 。
+ Mn2+
+ 16H+
+ 8 H2O
【例11】（2023北京卷，19节选）资料显示，I2可以将Cu氧化为Cu2+。某小组同学设计实验探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态。已知：I2易溶于KI溶液，发生反应I2+I－ I3－ (红棕色)；I2和I3－氧化性几乎相同。
(2)实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2+ (蓝色)或[CuI2]－ (无色)，进行以下实验探究：步骤a．取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。步骤b．取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。ⅱ．查阅资料，2Cu2++4I－=2CuI↓+I2，[Cu(NH3)2]+ (无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化 。
[CuI2]－ +2 NH3·H2O=[Cu(NH3)2]++2H2O+2I－、4[Cu(NH3)2]++O2 +8NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]2++6H2O+4OH－
[CuI2]－ + NH3·H2O =
[Cu(NH3)2]+ + O2 =
[Cu(NH3)2]+
[Cu(NH3)4]2+
+ 8NH3·H2O
审题读题、理解辨析、推断预测
【例12】（2023河北卷，16节选）闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离，同时得到的CuCl可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下：
[Cu(NH3)4]Cl2 + Cu = [Cu(NH3)2]Cl
[Cu(NH3)2]+ + O2 + NH3
= [Cu(NH3)4]2+
（1）首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到，其主要成分为 (填化学式)。（3）浸取工序的产物为[Cu(NH3)2]Cl，该工序发生反应的化学方程式为 。 浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①，氧化工序发生反应的离子方程式为 。
[Cu(NH3)4]Cl2
8NH3+4[Cu(NH3)2]＋+O2+4H＋=4[Cu(NH3)4]2＋+2H2O
[Cu(NH3)4]Cl2+Cu=2[Cu(NH3)2]Cl
记忆口诀：升失还原剂，降得氧化剂，剂性一致。
化合价升高，失去电子，N(e－)=变价原子数×│价差│
化合价降低，得到电子， N(e－)=变价原子数×│价差│
2 氧化还原反应方程式书写与配平步骤