新人教版高考化学一轮复习第2章化学物质及其变化第8讲氧化还原反应学案

这是一份新人教版高考化学一轮复习第2章化学物质及其变化第8讲氧化还原反应学案，共18页。学案主要包含了特征和本质，电子转移的表示方法，常见的氧化剂和还原剂等内容，欢迎下载使用。

第8讲　氧化还原反应

考点一　氧化还原反应的概念

一、特征和本质

二、有关概念及其与四种基本反应类型的关系
1．有关概念

口诀：升(化合价升高)失(失电子)氧(被氧化，发生氧化反应)还(做还原剂，本身具有还原性)；
降(化合价降低)得(得电子)还(被还原，发生还原反应)氧(做氧化剂，本身具有氧化性)。
例如：反应4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO2，氧化产物是Cl2，还原剂是HCl，还原产物是 MnCl2；生成1 mol Cl2时转移电子的物质的量为 2_mol，被氧化的HCl的物质的量为 2_mol。
2．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系图示

三、电子转移的表示方法
1．双线桥法：一条线箭头由氧化剂中得电子的原子指向还原产物中的同种元素的原子，并标明得到的电子数，另一条线箭头由还原剂中失电子的原子指向氧化产物中的同种元素的原子，并标明失去的电子数。可概括为“标变价、画箭头、算数目、说变化”。

用双线桥法标出铜与稀硝酸的反应中电子转移的方向和数目：
。
2．单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得到”“失去”字样。

用单线桥法标出铜与稀硝酸的反应中电子转移的方向和数目：
。
四、常见的氧化剂和还原剂
1．常见的氧化剂：某些活泼的非金属单质、元素处于高价态时的化合物、某些氧化物和过氧化物等。例如：

2．常见的还原剂：活泼的金属单质、某些非金属单质、元素处于低价态时的物质(化合物、金属离子、非金属离子、氢化物等)。例如：

3．具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性

其中，Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。

(1)某元素由化合态变为游离态时，该元素可能被还原，也可能被氧化。
(2)在氧化还原反应中，非金属单质不一定只做氧化剂。
(3)所含元素价态越高，化合物的氧化性不一定越强。
(4)在氧化还原反应中，一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2018·高考江苏卷)3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3，转移电子的数目小于6×6.02×1023。(　　)
(2)次氯酸盐具有氧化性，所以可用漂白粉漂白织物。(　　)
(3)金属阳离子一定只具有氧化性。(　　)
(4)水做还原剂时，其氧化产物为O2。(　　)
(5)NO2溶于水发生氧化还原反应。(　　)
(6)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。(　　)
(7)NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O的反应中，NaHCO3被氧化。(　　)
(8)Na2O2与水的反应中，水是还原剂。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)×　(8)×
2．(2020·新高考山东卷)下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　　)
A．谷物发酵酿造食醋
B．小苏打用作食品膨松剂
C．含氯消毒剂用于环境消毒
D．大气中NO2参与酸雨形成
解析：选B。谷物发酵酿造食醋的过程中CH3CH2OH转化为CH3COOH属于氧化还原反应，A项不符合题意；小苏打用作食品膨松剂利用的是NaHCO3受热分解会放出CO2的性质，不涉及氧化还原反应，B项符合题意；含氯消毒剂具有较强的氧化性，消毒时发生氧化还原反应，C项不符合题意；大气中的NO2形成酸雨时发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，该反应属于氧化还原反应，D项不符合题意。

1．(2020·浙江7月选考)反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是(　　)
A．1∶2　　 B．1∶1
C．2∶1 D．4∶1
解析：选B。根据化合价变化可找出氧化剂和还原剂，氧化剂得电子化合价降低，则二氧化锰是氧化剂，氧化剂对应的生成物是还原产物，则MnCl2为还原产物；还原剂失电子化合价升高，则HCl为还原剂，还原剂对应的生成物是氧化产物，则Cl2为氧化产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1。
2．(2019·高考北京卷)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是(　　)
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
解析：选B。A项，Fe粉将溶液中的Fe3＋转化为Fe2＋，涉及氧化还原反应；B项，Mg2＋与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀，多余的NaOH用稀盐酸中和，两个反应均不涉及氧化还原反应；C项，Cl2能溶于水并与水发生氧化还原反应，不能用水除去Cl2中的HCl；D项，NO2溶于水生成HNO3和NO，涉及氧化还原反应。
3．在硫酸工业里，焙烧硫铁矿(FeS2)制取SO2的反应为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。下列有关说法不正确的是(　　)
A．FeS2做还原剂，铁元素被还原
B．Fe2O3和SO2 都既是氧化产物又是还原产物
C．每生成1 mol Fe2O3，有4 mol硫被氧化
D．每氧化1 mol硫，转移电子5.5 mol
解析：选A。FeS2做还原剂，铁元素被氧化，A错误；铁元素和硫元素的化合价均升高，氧气中氧元素的化合价降低，因此Fe2O3和SO2都既是氧化产物又是还原产物，B正确；根据化学方程式可知，每生成1 mol Fe2O3，有4 mol硫被氧化，C正确；每氧化1 mol硫，有 mol氧气反应，转移电子 mol×4＝5.5 mol，D正确。
4．(2021·衡水模拟)现有下列三个反应：
①Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
③Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
下列说法正确的是(　　)
A．①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3＋、CoCl2
B．氧化性：Co2O3>Cl2>Fe3＋
C．根据反应①一定可以推理得到Cl2＋FeBr2===FeCl2＋Br2
D．在反应③中，当有1 mol Co2O3参加反应时，有1 mol HCl被氧化
解析：选B。三个反应中元素化合价升高所得的产物是I2、Fe3＋、Cl2，故I2、Fe3＋、Cl2是氧化产物，A错误；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①中，氧化性：Cl2＞I2，在反应②中，氧化性：Br2＞Fe3＋，在反应③中，氧化性：Co2O3＞Cl2，所以氧化性强弱顺序是Co2O3＞Cl2＞Br2＞Fe3＋，B正确；根据氧化性强弱顺序：Cl2＞Br2＞Fe3＋，Cl2和FeBr2反应时，氯气优先氧化Fe2＋，再氧化Br－，C错误；在反应③中，当有1 mol Co2O3参加反应时，生成1 mol Cl2，有6 mol HCl参加反应，其中2 mol HCl被氧化，D错误。

走好关键第一步——正确标出元素化合价
(1)正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正、负化合价代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
如有机物中碳元素化合价(设为x)的确定方法：
有机物中氧元素的化合价为－2价，氢元素的化合价为＋1价，利用化合物中各元素化合价代数和为零的原则确定碳元素的化合价。乙酸(C2H4O2)中满足2x＋(＋1)×4＋(－2)×2＝0，解得x＝0。
(2)近几年高考常考的一些特殊物质中元素的化合价
CuFeS2：Cu(＋2)、Fe(＋2)、S(－2)　　　　
K2FeO4：Fe(＋6)　　　　　 Li2NH：N(－3)
LiNH2：N(－3) AlN：N(－3)
Na2S2O3：S(＋2) C2O：C(＋3)
HCN：C(＋2)、N(－3) CuH：Cu(＋1)、H(－1)
FeO：Fe[＋(8－n)] Si3N4：Si(＋4)、N(－3)
CuCl：Cu(＋1) S4O：S(＋)
Mg2B2O5·H2O：B(＋3) NaBH4：B(＋3)、H(－1)
MnO(OH)：Mn(＋3) Fe3O4：Fe(＋2、＋3)
VO：V(＋5) 　VO2＋：V(＋4) 　 LiFePO4：Fe(＋2)　
考点二　氧化性、还原性强弱规律

一、氧化性、还原性强弱的认识
1．氧化性指物质得电子的性质(或能力)；还原性指物质失电子的性质(或能力)。
2．氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。例如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，根据金属活动性顺序可知，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。
3．从元素的价态考虑：最高价态——只有氧化性，如H2SO4、KMnO4等；最低价态——只有还原性，如金属单质、Cl－、S2－等；中间价态——既有氧化性，又有还原性，如Fe2＋、S、Cl2等。

(1)根据元素化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性，但不能判断氧化性或还原性的强弱。元素处于最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性，如Na2SO4；同理，元素处于最低价态时也不一定具有强还原性，如HF。
(2)非金属阴离子不一定只具有还原性，如O既有氧化性又有还原性；金属阳离子不一定只具有氧化性，如Fe2＋既有还原性又有氧化性。
二、氧化性、还原性强弱的比较方法
1．依据氧化还原反应原理判断

(1)氧化性强弱：氧化剂>氧化产物。
(2)还原性强弱：还原剂>还原产物。
实例：
反应①　H2SO3＋I2＋H2O===2HI＋H2SO4
反应②　2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋I2＋2HCl
反应③　3FeCl2＋4HNO3(稀)===2FeCl3＋NO↑＋2H2O＋Fe(NO3)3
则：　　　　　　　 还原性　　　 氧化性
由反应①可知 H2SO3>I－ I2>SO
由反应②可知 I－>Fe2＋ Fe3＋>I2
由反应③可知 Fe2＋>NO HNO3>Fe3＋
故得出总的强弱顺序为
还原性：H2SO3>I－>Fe2＋>NO；
氧化性：HNO3>Fe3＋>I2>SO。
2．依据“二表、一律”判断
(1)依据元素周期表判断
①同主族非金属元素对应金属单质的氧化性从上到下逐渐减弱，非金属单质的对应阴离子的还原性从上到下逐渐增强。

②同周期元素对应金属单质的还原性从左到右逐渐减弱，非金属单质的氧化性从左到右逐渐增强。

(2)依据金属活动性顺序判断

(3)依据元素周期律判断
①非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其对应单质的氧化性越强。
如酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3，则氧化性：Cl2>S>P>C>Si。
②金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其对应单质的还原性越强。
如碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，则还原性：Na>Mg>Al。
3．依据产物中元素价态的高低判断
(1)相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂时，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时，还原产物价态低的其还原性强。例如：

4．依据电化学原理判断
(1)原电池：一般情况下，由两种不同的金属构成原电池的两极，其还原性：负极>正极。
(2)电解池：用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
5．依据影响因素判断
(1)浓度：同一种物质，浓度越大其氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3；还原性：浓HCl>稀HCl。
(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。如氧化性：KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应。(　　)
(2)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性。(　　)
(3)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼。(　　)
(4)难失电子的物质一定易得电子。(　　)
(5)NO2和NH3之间可能发生反应产生N2。(　　)
(6)含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性。(　　)
(7)同一元素不同价态的化合物中，元素的化合价越高，物质的氧化性越强。(　　)
(8)物质氧化性或还原性的强弱取决于得失电子的难易，与得失电子的数目无关。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×　(8)√
2．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：
①Cu与HNO3溶液；②Cu与FeCl3溶液；③Zn与H2SO4溶液；④Fe与FeCl3溶液；⑤Cl2与NaOH溶液；⑥Fe与HNO3溶液；⑦Fe与H2SO4溶液；⑧Na与O2。
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是________(填序号，下同)。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是________。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是________。
解析：⑥Fe和浓HNO3常温下钝化，加热继续反应；Fe和稀HNO3反应，HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化，加热继续反应；Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。
答案：(1)①③⑥⑦　(2)⑤⑥⑦⑧　(3)②④

演练一　氧化性、还原性强弱的比较
1．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋；②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋；③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。下列离子氧化性强弱顺序正确的是(　　)
A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋　 B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋
C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋ D．Tl3＋>Ag＋>Fe3＋
解析：选D。在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
2．已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：
Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋
Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋
由此可以确定Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋三种离子的还原性由强到弱的顺序是(　　)
A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋
C．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ D．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋
解析：选A。在氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性。由已知离子方程式可知，还原性：Fe2＋>Ce3＋，Sn2＋>Fe2＋，即还原性由强到弱的顺序为Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋。
演练二　氧化还原反应的竞争关系
3．SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再加入K2Cr2O7溶液，发生如下化学反应：①SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋；②Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。则下列有关说法不正确的是(　　)
A．氧化性：Cr2O>Fe3＋>SO2
B．标准状况下，若有6.72 L SO2参加反应，则最终消耗0.2 mol K2Cr2O7
C．反应②中，每有1 mol K2Cr2O7参加反应，转移电子的数目为6NA
D．由上述反应原理推断：K2Cr2O7能将Na2SO3氧化成Na2SO4
解析：选B。由反应①可知，Fe元素的化合价降低，则氧化性：Fe3＋>SO2，由反应②可知，Cr元素的化合价降低，则氧化性：Cr2O>Fe3＋，A项正确；6.72 L SO2(标准状况)的物质的量n(SO2)＝6.72 L÷22.4 L·mol－1＝0.3 mol，由反应①②可知，存在3SO2～Cr2O，则最终消耗0.1 mol K2Cr2O7，B项错误；由反应②可知，每有1 mol K2Cr2O7参加反应，转移电子的物质的量为1 mol×2×(6－3)＝6 mol，即转移电子的数目为6NA，C项正确；因氧化性：Cr2O>SO2、Cr2O>SO，则K2Cr2O7能将Na2SO3氧化成Na2SO4，D项正确。
4．(2021·辽宁实验中学高三开学考试)已知：还原性：HSO>I－，氧化性：IO>I2，在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．0～a间发生反应：3HSO＋IO===3SO＋I－＋3H＋
B．a～b间共消耗NaHSO3的物质的量为1.8 mol
C．b～c间发生的反应中I2仅是氧化产物
D．当溶液中I－与I2的物质的量之比为5∶2时，加入的KIO3为1.08 mol
解析：选C。由题给条件可知，还原性：HSO>I－，所以首先发生的反应为IO＋3HSO===I－＋3SO＋3H＋，继续加入KIO3，因氧化性：IO>I2，所以IO在H＋存在条件下，将I－氧化为I2，反应为IO＋6H＋＋5I－===3H2O＋3I2，根据发生的反应即可判断题图中各点的产物。

熟记常见物质的氧化性、还原性强弱顺序
(1)氧化性：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>S
(2)氧化性：>Fe3＋
(3)还原性：Cl－ 考点三　“价态”规律与“先后”规律

一、“价态”规律
1．价态归中规律
含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。
例如：不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是下图中的①②③④。

[注意]　不会出现⑤中H2S转化为SO2，而H2SO4转化为S的情况。
2．歧化反应规律
“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。
例如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
二、“先后”规律
同一体系中，当有多个氧化还原反应发生时，反应的先后顺序遵循强者优先的规律。例如：向含相同物质的量浓度的S2－、I－、Br－溶液中，缓慢通入氯气，还原性强的离子优先发生反应，反应先后顺序为S2－、I－、Br－；向含等物质的量浓度的Fe3＋、Cu2＋、H＋、Ag＋溶液中，缓慢加入足量的镁粉，氧化性强的离子优先发生反应，反应先后顺序为Ag＋、Fe3＋、Cu2＋、H＋。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)向浓H2SO4中通入H2S气体，1 mol硫酸转移电子数可能是6NA，也可能是2NA。(　　)
(2)1 mol Cl2与Ca(OH)2完全反应，转移的电子数是2NA。(　　)
(3)1 mol KClO3与足量的浓盐酸完全反应，转移电子数为6NA。(　　)
(4)含硫化合物X、Y的转化关系为S＋NaOH―→X＋Y＋H2O，硫元素在硫单质中的化合价最低。(　　)
(5)SO2具有还原性，不能用浓硫酸来干燥。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
2．已知还原性：I－>Fe2＋>Br－。向FeBr2溶液中通入少量Cl2，反应的离子方程式为__________________________________；向FeI2溶液中通入少量Cl2，反应的离子方程式为_______________________________；向FeI2溶液中通入过量Cl2，反应的离子方程式为_________________________________________。
答案：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　2I－＋Cl2===2Cl－＋I2　2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===6Cl－＋2Fe3＋＋2I2

演练一　“价态”规律的应用
1．(2021·河南调研)已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：
①G―→Q＋NaCl
②Q＋H2OX＋H2
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是(　　)
A．G、Y、Q、Z、X　 B．X、Z、Q、G、Y
C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X
解析：选A。反应①中，NaCl中Cl元素为－1价，则Cl元素的化合价：Q>G>－1；反应②中，H元素的化合价降低，则Cl元素的化合价升高，则Cl元素的化合价：X>Q；反应③为歧化反应，结合①分析可知，Cl元素的化合价：Q>Y>G；同理可知，反应④中Cl元素的化合价：X>Z>Q。综上所述，五种化合物中氯元素的化合价：X>Z>Q>Y>G，故A项正确。
2．LiAlH4是重要的储氢材料，可与水发生反应：LiAlH4＋2H2O===LiAlO2＋4H2↑。下列说法中正确的是(　　)
A．氢气既是氧化产物又是还原产物
B．LiAlH4既是氧化剂又是还原剂
C．若生成标准状况下4.48 L H2，则转移0.4 mol电子
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1
解析：选A。由反应方程式可知，LiAlH4中H由－1价升高为0价，被氧化，是还原剂，H2O中H由＋1价降低为0价，被还原，是氧化剂，氢气既是氧化产物又是还原产物，A项正确、B项错误；由反应方程式可知，每1 mol LiAlH4发生反应，转移4 mol电子，生成4 mol H2，若生成标准状况下4.48 L(即0.2 mol)H2，则转移0.2 mol电子，C项错误；LiAlH4为还原剂，H2O为氧化剂，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2，D项错误。
演练二　“先后”规律的应用
3．在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01 mol 的酸性混合溶液中加入0.01 mol铁粉，经搅拌后发生的变化应是(　　)
A．铁溶解，析出0.01 mol Ag和0.005 mol Cu
B．铁溶解，析出0.01 mol Ag并放出H2
C．铁溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Fe3＋
D．铁溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Cu2＋
解析：选C。因为氧化性：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Zn2＋，所以先发生反应2Ag＋＋Fe===2Ag＋Fe2＋，其中0.005 mol的铁粉与0.01 mol 的AgNO3反应，析出0.01 mol Ag，再发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，其中剩余的0.005 mol铁粉与0.01 mol的Fe(NO3)3反应，溶液中不再有Fe3＋。
4．(2021·济南高三模拟)向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量Cl2，溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。下列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 mol·L－1
C．当通入2 mol Cl2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：选B。根据还原性：Br－＜Fe2＋＜I－，线段AB代表I－物质的量的变化情况，线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况，线段DE代表Br－物质的量的变化情况，A项正确；溶液体积未知，无法计算浓度，B项错误；当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，C项正确；根据三段消耗氯气的量可知，原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3，D项正确。

氧化还原反应先后规律的思维模型
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性最强的物质；
同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性最强的物质。　
演练三　氧化还原反应规律的综合应用
5．在浓盐酸中H3AsO3可与SnCl2反应，反应的离子方程式为3SnCl2＋12Cl－＋2H3AsO3＋6H＋===2As＋3SnCl＋6M。下列关于该反应的说法中，错误的是(　　)
A．M为H2O
B．每还原1 mol氧化剂，就有3 mol电子转移
C．还原性：SnCl2>As
D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶3
解析：选D。根据原子守恒可知M为H2O，A项正确；Sn由＋2价升高到＋4价，SnCl2做还原剂，As由＋3价降低到0价，H3AsO3做氧化剂，1 mol H3AsO3被还原转移3 mol电子，B项正确；由还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知，还原性：SnCl2>As，C项正确；由离子方程式可知氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2，D项错误。
6．(2021·临沂高三模拟)环保督察不是“一阵风”，环保部对大气污染、水体污染等高度重视。氰化物是污染水体的重要物质，该类物质有剧毒，特别是HCN具有挥发性，毒性更大。一般可采用次氯酸钠法进行处理，该处理方法的原理可分如下两步。
步骤①：NaCN与NaClO反应生成NaOCN和NaCl；
步骤②：NaOCN与NaClO反应生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。
下列有关判断正确的是(　　)
A．NaCN与NaOCN中C、N的化合价分别相等
B．步骤①可在酸性条件下进行
C．步骤②的氧化产物是CO2、Na2CO3、N2
D．步骤②生成标准状况下5.6 L气体时，转移0.75 mol电子
解析：选D。NaCN与NaOCN中Na元素的化合价均为＋1价，NaOCN中含有O，O元素的化合价不是0，故这两种化合物中C元素、N元素的化合价至少有一种不相等，A项错误；HCN易挥发且有毒，而酸性条件下CN－易与H＋结合生成HCN，故步骤①不能在酸性条件下进行，B项错误；步骤②的离子方程式为2OCN－＋3ClO－===CO2↑＋CO＋3Cl－＋N2↑，氧化剂是NaClO，还原剂是NaOCN，氧化产物是N2，还原产物是NaCl，C项错误；根据上述离子方程式可知，生成1 mol N2转移电子的物质的量为6 mol，N2的体积占气体总体积的，生成标准状况下5.6 L气体时，转移电子6××＝0.75 mol，D项正确。

氧化还原反应规律的应用反思
首先分析题意的考查点，再确定用什么规律解决问题。涉及“几种元素被氧化(或还原)”或“谁先被氧化(或还原)”问题时，用先后规律解答；涉及电子转移数或氧化剂(氧化产物)与还原剂(还原产物)比例问题时，用守恒规律解答；涉及能否发生某反应时，一般用强弱规律解答，而判断同种元素的不同价态的物质之间反应的化合价变化问题时，则要依据价态规律解答。　
考点四　电子转移守恒在氧化还原反应计算中的应用

1．氧化还原反应的有关计算，其依据是氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体分析，即可迅速获得正确结果。
2．守恒法解题的思维流程
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。
(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。
3．有的题目中反应过程多，涉及的氧化还原反应也多，数量关系较为复杂，若用常规方法求解比较困难，若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系，则解题就变得很简单。解这类题目时，注意不要遗漏某个氧化还原反应，要厘清具体的反应过程，分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目。

演练一　常规计算
1．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
解析：选D。由题给条件分析可得如下关系：

得关系式：1××x＝16×2，解得x＝5。
2．聚合硫酸铁可用于水的净化，其化学式可表示为[Fea(OH)b(SO4)c]m。取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应，将所得溶液平均分为两份。向一份溶液中加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀1.747 5 g。取另一份溶液，先将Fe3＋还原为Fe2＋(还原剂不是Fe，且加入的还原剂恰好将Fe3＋还原为Fe2＋)，再用0.020 00 mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7标准溶液50.00 mL。该聚合硫酸铁样品中a∶b为(　　)
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．2∶5
解析：选B。n(SO)＝＝0.007 5 mol，n(K2Cr2O7)＝0.05 L×0.020 00 mol/L＝0.001 mol，根据Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，n(Fe3＋)＝6n(K2Cr2O7)＝0.006 mol，由电荷守恒可知n(OH－)＋2n(SO)＝3n(Fe3＋)，n(OH－)＝0.006 mol×3－0.007 5 mol×2＝0.003 mol，则a∶b＝0.006 mol∶0.003 mol＝2∶1，B项正确。
演练二　多步反应中的计算
3．(教材改编题)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是(　　)
A．60 mL B．45 mL
C．30 mL D．15 mL
解析：选A。由题意可知，HNO3，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)＝2n(O2)＝2×＝0.15 mol。根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3 mol，则V(NaOH)＝＝0.06 L＝60 mL。
4．(2021·伊犁高三质检)取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体(都已折算为标准状况下的体积)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02 g。则x等于(　　)
A．8.64 B．9.20
C．9.00 D．9.44
解析：选B。反应流程为

x g＝17.02 g－m(OH－)，而OH－的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓HNO3得电子的物质的量，即n(OH－)＝×1＋×2×1＝0.46 mol。所以x g＝17.02 g－0.46 mol×17 g·mol－1＝9.20 g。
考点五　氧化还原反应方程式的配平

1．基本原则

2．一般步骤

[示例]　配平下列化学方程式：
H2S＋HNO3―→S↓＋NO↑＋H2O
[分析]　第一步：标变价。
H2＋HO3―→↓＋O↑＋H2O
第二步：列得失。

第三步：求总数。
确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。

故H2S、S的化学计量数为3，HNO3、NO的化学计量数为2。
第四步：配系数。
先配平变价元素，再利用原子守恒配平其他元素。
3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO↑＋4H2O
第五步：查守恒。
检查质量、得失电子是否守恒，若为离子反应，还应检查电荷是否守恒。

(1)注意特殊物质中元素的化合价，如CuFeS2中Cu、Fe元素化合价均为＋2价，S元素的化合价为－2价；Na2O2中O元素、FeS2中S元素的化合价均为－1价。
(2)配平化学方程式时，如无特别说明，化学计量数“1”也必须填写在空格中，若无空格，化学计量数“1”不必写。

演练一　正向配平类
1．(1)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O
(2)____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O
答案：(1)5　1　3　3　3　3　(2)2　16　10　2　5　8
演练二　逆向配平类
2．(1)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3↑
(2)____(NH4)2Cr2O7===____N2↑＋____Cr2O3＋____H2O
答案：(1)2　9　3　3　5
(2)1　1　1　4
演练三　缺项配平类
3．(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO＋____H2O
(2)____MnO＋____H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O
(3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有Al2O3、C、N2、AlN、CO。请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内，并配平。
＋＋===AlN＋
答案：(1)3　2　OH－　3　2　5　(2)2　5　H＋　2　5　8　(3)Al2O3　3C　N2　2　3CO
演练四　整体配平类
4．(1)____FeS2＋____O2____Fe2O3＋____SO2
(2)____Cu2S＋____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2SO4＋____H2O
答案：(1)4　11　2　8　(2)3　22　6　10　3　8

氧化还原反应方程式配平的基本方法
(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)，一般从右边生成物着手配平。
(3)缺项配平：先将得失电子数配平，再观察两边电荷。若左边反应物缺正电荷，一般加H＋，右边生成物加水；若左边反应物缺负电荷，一般加OH－，右边生成物加水。然后进行两边电荷数配平。
(4)当方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(5)整体配平：指某一氧化还原反应中，有三种元素的化合价发生了变化，但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低，这时要进行整体配平。