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2024年高考化学一轮总复习 第1单元 第3讲 氧化还原反应 学案（含高考真题和课后作业）（教师版 ）
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这是一份2024年高考化学一轮总复习 第1单元 第3讲 氧化还原反应 学案（含高考真题和课后作业）（教师版 ），共27页。
第3讲 氧化还原反应
复习目标
1．了解氧化还原反应的本质和特征。
2．了解常见的氧化剂和还原剂。
3．理解氧化性、还原性的比较方法。
考点一 氧化还原的基本概念
1．氧化还原反应的本质和特征
2．相关概念及其关系
例如，反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO2，还原剂是HCl，氧化产物是Cl2。盐酸表现的性质是还原性和酸性。
3．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
(1)有单质参加的化合反应属于氧化还原反应。
(2)有单质生成的分解反应属于氧化还原反应。
4．常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
包括某些活泼的非金属单质、变价元素中高价态元素的化合物或离子、过氧化物等。
氧化剂
卤素单质X2
HClO
O2
HNO3
常见还原产物
X－
Cl－或Cl2
O2－、O等
NO或NO2
氧化剂
浓硫酸
MnO(H＋)
Fe3＋
Cr2O
常见还原产物
SO2
Mn2＋
Fe2＋或Fe
Cr3＋
(2)常见的还原剂
包括某些活泼的金属单质、某些非金属单质、变价元素中低价态元素的化合物或离子等。
还原剂
Al
H2
SO2
SO
H2S
I－
Fe2＋
氧化产物
Al3＋
H＋
SO3或SO
SO
S或SO2
I2
Fe3＋
(3)既有氧化性又有还原性的物质：变价元素中间价态的化合物或离子。如：
具有中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2＋
Fe3＋
Fe
SO
SO
S
H2O2
O2
H2O
其中，Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。
请指出下列各说法的错因
(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。
错因：化合价的升降可出现在同一种元素中。
(2)氧化还原反应中，反应物不是氧化剂就是还原剂。
错因：反应物也可不发生化合价变化，例：Cl2＋H2OHCl＋HClO中的H2O。
(3)Na2O2与水发生氧化还原反应时，Na2O2只作氧化剂。
错因：Na2O2与H2O反应，Na2O2中氧元素化合价既有升高又有降低。
(4)工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应。
错因：N2＋3H22NH3有元素化合价的变化，属于氧化还原反应。
(5)置换反应不一定都是氧化还原反应。
错因：置换反应都是氧化还原反应。
1．深度理解氧化还原反应
(1)氧化还原反应概念间的关系：熟记八个字：“氧、得、降、还，还、失、升、氧”[氧化剂、得电子、化合价降低、被还原；还原剂、失电子、化合价升高、被氧化]。
(2)有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应，如3O22O3。
(3)某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原(被氧化)，因为元素处于化合态时，其化合价可能为正价，也可能为负价。
如：Cu2＋→Cu时，铜元素被还原，Cl－→Cl2时，氯元素被氧化。
(4)氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂，但在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂，氧化剂和还原剂可以是不同的物质，也可以是同一种物质。
(5)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，而是决定于氧化剂(或还原剂)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。
2．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
注意事项：①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素；②得失电子总数必须相等。
(2)单线桥法
注意事项：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。
角度一 氧化还原反应概念辨析
1．(2022·吉林市高三第二次调研)水所参与的下列反应中，属于氧化还原反应，且水既不作氧化剂也不作还原剂的是( )
A．SO2与水反应 B．NO2与水反应
C．Na与水反应 D．Fe与水蒸气反应
答案 B
2．被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑。下列说法中，正确的是( )
A．NaBH4既是氧化剂又是还原剂
B．NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂
C．硼元素被氧化，氢元素被还原
D．被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1
答案 D
角度二 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
3．下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是( )
A．Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
B．AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3
C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
D．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
答案 C
4．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是( )
A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl
B．2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
答案 D
角度三 氧化还原反应中电子转移的表示方法
5．下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是( )
答案 D
6．(1)ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目：____________________________________。
(2)H2O2在Fe2(SO4)3催化下发生分解反应，写出H2O2分解反应方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目：__________________________。
答案 (1)
(2)
分析氧化还原反应的方法
(1)一般思路
找变价→判类型→分升降→定其他。
(2)“找变价”是关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
(3)近几年高考中一些特殊物质中元素化合价：
考点二 物质氧化性、还原性强弱的判断
1．氧化性、还原性的概念
(1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力)；还原性是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、失电子的数目无关。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。
2．氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)依据氧化还原反应方程式判断
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
(2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
氧化性：KMnO4>MnO2。
(3)依据相同条件下氧化还原反应的程度判断
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：
(4)依据金属性、非金属性强弱判断
①根据元素周期表判断
②根据金属活动性顺序表判断
③根据非金属性强弱判断
(5)根据价态判断粒子的氧化性和还原性
元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现一种性质。
请指出下列各说法的错因
(1)金属原子失去的电子数越多，金属的还原性越强。
错因：还原性强弱与失电子数目无关。
(2)同一元素不同价态的化合物中，元素的化合价越高，氧化性越强。
错因：例：氧化性：HClO>HClO4。
(3)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性。
错因：Fe2＋具有还原性，MnO具有强氧化性。
(4)元素的非金属性越强，其相应单质越活泼。
错因：元素的非金属性与其单质的活泼性无必然联系。
(5)具有氧化性的物质一定是氧化剂。
错因：S单质具有氧化性，但其与O2反应时作还原剂。
1．依据电化学原理判断物质氧化性、还原性的强弱
(1)原电池：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极，还原性：负极材料＞正极材料。
(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。
2．根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
(1)浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。
如氧化性：浓H2SO4＞稀H2SO4，浓HNO3＞稀HNO3，还原性：浓盐酸＞稀盐酸。
(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)性越强其氧化性(还原性)越强。
例如：为了提高KMnO4的氧化性，需酸化处理，所加入的酸为稀H2SO4。
角度一 氧化性、还原性强弱的判断
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＋
答案 D
2．某同学设计完成了以下两个实验：
①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了HIO3)。
②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层的颜色没有变化。
下列说法不正确的是( )
A．实验①生成HIO3时发生的反应为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
B．实验②中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液
C．由上述实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>Br2>I2
D．由上述实验得出Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由强到弱的顺序是HBrO3>Cl2>HIO3
答案 C
(1)元素处于最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性，如Na＋、SO；同理，元素处于最低价态时也不一定具有强还原性，如Cl－。
(2)依据金属活动性顺序判断阳离子的氧化性强弱时，要注意Fe对应的阳离子是Fe2＋，而不是Fe3＋。
(3)含有同种元素不同价态的物质，价态越高其氧化性不一定越强。如氧化性HClO>HClO4。
角度二 氧化性、还原性强弱的应用
3．在一定条件下，下列微粒的还原性顺序为Cl－
B．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
C．2Br－＋4H＋＋SO===SO2＋Br2＋2H2O
D．I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－
答案 C
4．在室温下，发生下列几种反应：
①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O
②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－
③2B－＋Z2===B2＋2Z－
根据上述反应，判断下列结论错误的是( )
A．要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入Z2
B．还原性强弱顺序为A2＋>B－>Z－>X2＋
C．X2＋是XO的还原产物，B2是B－的氧化产物
D．在溶液中可能发生反应：8H＋＋5A2＋＋XO===X2＋＋5A3＋＋4H2O
答案 A
解析 氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，由反应①知氧化性：XO>Z2；由反应②知氧化性：B2>A3＋；由反应③知氧化性：Z2>B2，则氧化性强弱顺序是XO>Z2>B2>A3＋，所以要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入B2，故A错误。
假设法突破氧化还原反应能否进行
先假设选项中的化学反应能够发生，依据此反应判断出还原性(或氧化性)的强弱，然后与题目提供的还原性(或氧化性)强弱顺序对照，若二者表示的还原性(或氧化性)强弱顺序一致，则此反应能够发生；若不一致，则此反应不能进行。
微专题 氧化还原反应的基本规律及应用
1．先后规律及应用
(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：在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＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。
(3)越易失电子的物质，失后就越难得电子；越易得电子的物质，得后就越难失电子。
(4)熟记常见的强弱顺序
氧化性：MnO(H＋)＞Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2＞稀H2SO4＞S，还原性：Mn2＋＜Cl－＜Br－＜Fe2＋＜I－＜SO2(SO)＜S2－。
(5)应用：判断氧化性、还原性的强弱及氧化还原反应方程式的书写。
2．价态规律及应用
(1)价态归中规律思维模型
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
注：H2SO4与H2S反应时，不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
(2)歧化反应规律思维模型
“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。
(3)应用
①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，如浓H2SO4与SO2不发生反应。
②根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。
3．守恒规律及应用
(1)氧化还原反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为始态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思考，便可迅速获得正确结果。
(2)应用：运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平，直接计算反应物与产物或转移电子的数量关系。
角度一 先后规律
1．向含Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入过量的氯气，溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示，已知：b－a＝5，线段Ⅳ表示一种含氧酸，且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是( )
A．线段Ⅱ表示Fe2＋的变化情况
B．线段Ⅳ发生反应的离子方程式为I2＋5Cl2＋12OH－===2IO＋10Cl－＋6H2O
C．根据图像可计算a＝6
D．原溶液中c(Fe2＋)∶c(I－)∶c(Br－)＝2∶1∶3
答案 B
2．根据表中信息判断，下列说法不正确的是( )
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4……
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO……
Cl2、Mn2＋……
A．第①组反应的其余产物为H2O和O2
B．第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2
C．第③组反应中生成1 mol Cl2，转移电子2 mol
D．氧化性由强到弱顺序为MnO>Cl2>Fe3＋>Br2
答案 D
解析 氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，由③可知氧化性：MnO>Cl2，由②可知氧化性：Cl2>Fe3＋，由②可知Fe3＋不能氧化Br－，氧化性：Br2>Fe3＋，故D错误。
角度二 价态规律
3．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
答案 A
4．(1)根据反应KClO3＋6HCl(浓)3Cl2↑＋KCl＋3H2O可知，每生成3 mol Cl2转移________mol e－。
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，每产生1 mol氧气转移________mol e－。
(3)已知将过氧化钠加入硫酸亚铁溶液中发生反应：4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋，每4 mol Na2O2发生反应转移________mol e－。
答案 (1)5 (2)2 (3)6
角度三 守恒规律
5．在反应3BrF3＋5H2O===9HF＋Br2＋HBrO3＋O2↑中，若有5 mol H2O参加反应，被水还原的溴原子为( )
A．1 mol B． mol
C． mol D．2 mol
答案 C
6．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8960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体(均已折算为标准状况)，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
答案 B
解析 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。
高考真题演练
1．(2022·浙江6月选考)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∶1
D．1 mol Na2S2O3发生反应，转移4 mol电子
答案 B
2．(2022·浙江1月选考)关于反应4CO2＋SiH44CO＋2H2O＋SiO2，下列说法正确的是( )
A．CO是氧化产物
B．SiH4发生还原反应
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D．生成1 mol SiO2时，转移8 mol电子
答案 D
3．(2022·山东高考)古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为( )
A．金(Au)：“虽被火亦未熟”
B．石灰(CaO)：“以水沃之，即热蒸而解”
C．石硫黄(S)：“能化……银、铜、铁，奇物”
D．石钟乳(CaCO3)：“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白”
答案 C
解析 石硫黄(S)“能化……银、铜、铁，奇物”是指2Ag＋SAg2S、Fe＋SFeS、2Cu＋SCu2S，反应中S作氧化剂，与其氧化性有关，故选C。
4．(2021·浙江高考)关于反应K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列说法正确的是( )
A．K2H3IO6发生氧化反应
B．KI是还原产物
C．生成12.7 g I2时，转移0.1 mol电子
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
答案 D
5．(2021·天津高考)关于反应H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋SO2↑＋H2O所涉及的物质，下列说法错误的是( )
A．H2SO4在该反应中为氧化剂
B．Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C．Na2SO4是含有共价键的离子化合物
D．SO2是导致酸雨的主要有害污染物
答案 A
6．(2021·山东高考改编)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既是氧化剂又是还原剂
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 mol
答案 D
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。假设KMnO4完全分解，发生反应
2KMnO4K2MnO4＋MnO2 ＋ O2↑
2 1 1 1
0.1 mol 0.05 mol 0.05 mol 0.05 mol
K2MnO4＋8HCl(浓)2KCl＋MnCl2＋2Cl2↑＋4H2O
1 2
0.05 mol 0.1 mol
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
1 1
0.05 mol 0.05 mol
此时O2与Cl2的物质的量之和为0.2 mol，
假设KMnO4没有分解，发生反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，此时KMnO4与HCl反应生成0.25 mol Cl2，故O2与Cl2的物质的量之和一定小于0.25 mol，故D错误。
7．(2020·山东高考)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
答案 B
8．(2020·浙江高考)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
答案 B
课时作业
建议用时：40分钟
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1．(2020·北京高考)下列物质的应用中，利用了氧化还原反应的是( )
A．用石灰乳脱除烟气中的SO2
B．用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水
C．用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)
D．用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
答案 D
2．(2022·天津滨海重点学校高三联考)加碘盐中含有KIO3，其能发生反应KIO3＋5KI＋3H2SO4===3I2＋3K2SO4＋3H2O，下列有关该反应的说法正确的是( )
A．H2SO4是氧化剂
B．KIO3发生氧化反应
C．I2的还原性大于I－
D．每生成0.6 mol I2，反应转移电子数为NA
答案 D
3．已知下列实验事实：
①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液
②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液
③将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝
下列判断正确的是( )
A．化合物KCrO2中铬元素为＋3价
B．实验①不能证明Cr2O3是两性氧化物
C．实验②证明H2O2既有氧化性又有还原性
D．实验③证明氧化性：Cr2O
4．已知反应：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，下列关于该反应说法错误的是( )
A．氧化性：NaClO3＞Cl2
B．当反应中有2 mol e－转移时，被氧化的HCl为4 mol
C．氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
D．产物ClO2和Cl2都可以用于自来水消毒杀菌
答案 B
解析 当反应中有2 mol e－转移时，被氧化的HCl为2 mol，故B错误。
5．今有下列三个氧化还原反应：①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2，②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，③2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑。若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要将I－氧化除去而不氧化Fe2＋和Cl－，则可加入的试剂是 ( )
A．Cl2 B．KMnO4
C．FeCl3 D．HCl
答案 C
解析 由反应①②③推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，还原性强弱顺序为I－> Fe2＋>Cl－>Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，Cl2可氧化Fe2＋及I－，FeCl3只氧化I－。
6．水是一种重要的资源，它同时在化学反应中担任着重要的角色，既可作为反应物又可作为生成物，图中和水相连的物质都能和水发生反应，则有关说法正确的是( )
A．上述反应中属于氧化还原反应的有①②④⑥⑦⑧
B．①和⑦中都有氧气生成，且生成1 mol O2转移的电子数相同
C．①④⑧反应中，水既不作氧化剂也不作还原剂
D．⑦中水作氧化剂，②中水作还原剂
答案 C
7．Fe3＋、Fe2＋、NO、NH、H＋和H2O六种微粒属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物。下列叙述中不正确的是( )
A．还原产物为NH
B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
C．Fe3＋和Fe2＋分别属于反应物和生成物
D．若把该反应设计为原电池，则负极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋
答案 C
解析 结合给出的一组离子可知，该氧化还原反应为酸性条件下NO将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为NH，A正确，C错误；反应的离子方程式为NO＋10H＋＋8Fe2＋===8Fe3＋＋NH＋3H2O，氧化剂NO和还原剂Fe2＋的化学计量数分别为1和8，B正确；原电池的负极发生氧化反应，D正确。
8．在酸性条件下，黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2＋＋4SO＋4H＋，实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是( )
A．反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O
B．反应Ⅱ的氧化剂是Fe3＋
C．反应Ⅲ是氧化还原反应
D．黄铁矿催化氧化中NO作催化剂
答案 C
9．(2022·广州市高三阶段训练)K2FeO4是优良的水处理剂，一种制备方法是将Fe2O3、KNO3、KOH混合共熔，反应方程式为Fe2O3＋3KNO3＋4KOH===2K2FeO4＋3KNO2＋2H2O。下列关于该反应的说法错误的是( )
A．铁元素被氧化，氮元素被还原
B．每生成1 mol K2FeO4，转移6 mol e－
C．K2FeO4具有氧化杀菌作用
D．该实验条件下的氧化性：KNO3>K2FeO4
答案 B
解析 ＋2H2O，反应中Fe元素由＋3价升高为＋6价，被氧化，N元素由＋5价降低为＋3价，被还原，A正确；由以上分析知，每生成1 mol K2FeO4，转移3 mol电子，B错误；K2FeO4中Fe元素化合价很高，K2FeO4具有强氧化性，可以杀菌消毒，C正确；该反应中KNO3是氧化剂，K2FeO4是氧化产物，故前者氧化性强于后者，D正确。
10．(2022·长沙市新高考适应性考试)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生，As2S3和HNO3有如下反应：As2S3＋10H＋＋10NO===2H3AsO4＋3S＋10NO2↑＋2H2O。下列说法错误的是( )
A．生成1 mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为5 mol
B．若将该反应设计成原电池，则NO2应该在负极附近逸出
C．反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收
D．氧化剂和还原剂的物质的量之比为10∶1
答案 B
解析 反应As2S3＋10H＋＋10NO===2H3AsO4＋3S＋10NO2↑＋2H2O中转移10e－，则生成1 mol H3AsO4，反应中转移电子的物质的量为5 mol，A正确；若将该反应设计成原电池，NO2为还原产物，在正极附近逸出，B错误；NaOH溶液可以吸收NO2：2NaOH＋2NO2===NaNO2＋NaNO3＋H2O，C正确；该反应中HNO3为氧化剂，As2S3为还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为10∶1，D正确。
11．高铁酸钾(K2FeO4)是一种易溶于水、高效的多功能水处理剂。工业上通常先制得高铁酸钠，然后在一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，从而使高铁酸钾析出。下列叙述不正确的是( )
A．高铁酸钾的净水原理和明矾相同
B．高铁酸钾与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH，该反应中高铁酸钾只作氧化剂
C．在无水条件下制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4＋aNa2O2===2Na2FeO4＋bX＋2Na2SO4＋3O2↑，该反应中物质X的化学式为Na2O
D．向Fe(OH)3和过量KOH溶液的混合物中通入氯气，得到紫色固体的反应为3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O
答案 A
解析 高铁酸钾中铁为＋6价，具有强氧化性，作水处理剂时能起到杀菌消毒的作用，同时其与水反应生成的还原产物Fe(OH)3胶体又能起到净水的作用；而明矾的水溶液只是形成氢氧化铝胶体吸附悬浮物，原理不完全相同，故A错误。
12．根据表中信息，判断下列叙述正确的是( )
序号
氧化剂
还原剂
其他反应物
氧化产物
还原产物
①
Cl2
FeBr2
/
Fe3＋、Br2
②
KClO3
HCl
/
Cl2
③
KMnO4
H2O2
H2SO4
O2
Mn2＋
A．由表中①组的反应可知：通入Cl2的量不同，氧化产物可能不同
B．氧化性强弱的比较：KClO3>Fe3＋>Cl2>Br2
C．表中②组反应的还原产物是KCl，生成1 mol KCl时转移电子的物质的量是6 mol
D．表中③组反应的离子方程式为2MnO＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O
答案 A
解析 ①中Cl2是氧化剂，Fe3＋、Br2是氧化产物，②中KClO3是氧化剂，Cl2是氧化产物，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，知氧化性：KClO3>Cl2>Fe3＋，B错误；根据“价态靠拢而不交叉”，知②中发生氯元素的归中反应：3H2O，还原产物是Cl2，生成1 mol KCl转移电子的物质的量为5 mol，C错误；③中KMnO4作氧化剂，H2O2作还原剂，正确的离子方程式为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，D错误。
二、非选择题
13．HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物，试回答下列问题：
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2＋，若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________(填字母)。
A．亚硝酸盐被还原
B．维生素C是还原剂
C．维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋
D．亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氯水加入NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式：________________________________。
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4，若将反应所得的酸性溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是________(填字母)。
A．Cl2 B．Fe
C．H2O2 D．HNO3
答案 (1)D (2)NO＋Cl2＋H2O===NO＋2H＋＋2Cl－ (3)C
14．(2022·皖南八校高三摸底联考)四氧化三锰(Mn3O4)被广泛应用在磁芯、磁盘、磁带、低温热敏电阻等生产制造中。一种以氧化锰矿为原料(含Mn2O3、MnOOH、Fe2O3、Al2O3、SiO2及CuO等)经还原浸出后用空气氧化法制备四氧化三锰的工艺流程如图所示。
回答下列问题：
(1)四氧化三锰(Mn3O4)中锰元素的化合价有＋2价和＋3价，其化学式可改写为________。
A．MnO·Mn2O3 B．2MnO·MnO2
C．Mn2O·Mn2O3 D．MnO·MnO2
(2)“浸出”中Mn2O3参与反应的离子方程式为__________________________________。
(3)“氧化”时，将固体加入水中，加热，通空气氧化，将固体全部转化为Mn3O4。Mn(OH)2生成Mn3O4的化学方程式为______________________________。
答案 (1)A
(2)Mn2O3＋H2O2＋4H＋===2Mn2＋＋O2↑＋3H2O
(3)6Mn(OH)2＋O22Mn3O4＋6H2O
某校同学为探究Br2、I2和Fe3＋的氧化性强弱，进行了如下实验：
实验①：取少量KI溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再加入CCl4，振荡后静置，观察到下层液体呈紫红色；
实验②：取少量FeSO4溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再继续滴加两滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液呈红色。
(1)写出实验②中发生氧化还原反应的离子方程式：_____________________________________________________________________。
(2)由上述两个实验，对物质的氧化性可以得出的正确结论是________(填字母)。
A．Br2>I2 B．Fe3＋>Br2
C．Br2>Fe3＋ D．I－>Br－
(3)已知Fe3＋的氧化性强于I2，请你从所给试剂中选择所需试剂，设计一个实验加以证明。
①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀H2SO4 ⑤淀粉溶液
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
(请写出实验步骤、现象及结论)。
答案 (1)2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
(2)AC
(3)取少量FeCl3溶液于试管中，依次加入KI溶液和淀粉溶液，振荡，溶液变蓝，证明Fe3＋的氧化性强于I2
第3讲 氧化还原反应
复习目标
1．了解氧化还原反应的本质和特征。
2．了解常见的氧化剂和还原剂。
3．理解氧化性、还原性的比较方法。
考点一 氧化还原的基本概念
1．氧化还原反应的本质和特征
2．相关概念及其关系
例如，反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO2，还原剂是HCl，氧化产物是Cl2。盐酸表现的性质是还原性和酸性。
3．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
(1)有单质参加的化合反应属于氧化还原反应。
(2)有单质生成的分解反应属于氧化还原反应。
4．常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
包括某些活泼的非金属单质、变价元素中高价态元素的化合物或离子、过氧化物等。
氧化剂
卤素单质X2
HClO
O2
HNO3
常见还原产物
X－
Cl－或Cl2
O2－、O等
NO或NO2
氧化剂
浓硫酸
MnO(H＋)
Fe3＋
Cr2O
常见还原产物
SO2
Mn2＋
Fe2＋或Fe
Cr3＋
(2)常见的还原剂
包括某些活泼的金属单质、某些非金属单质、变价元素中低价态元素的化合物或离子等。
还原剂
Al
H2
SO2
SO
H2S
I－
Fe2＋
氧化产物
Al3＋
H＋
SO3或SO
SO
S或SO2
I2
Fe3＋
(3)既有氧化性又有还原性的物质：变价元素中间价态的化合物或离子。如：
具有中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2＋
Fe3＋
Fe
SO
SO
S
H2O2
O2
H2O
其中，Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。
请指出下列各说法的错因
(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。
错因：化合价的升降可出现在同一种元素中。
(2)氧化还原反应中，反应物不是氧化剂就是还原剂。
错因：反应物也可不发生化合价变化，例：Cl2＋H2OHCl＋HClO中的H2O。
(3)Na2O2与水发生氧化还原反应时，Na2O2只作氧化剂。
错因：Na2O2与H2O反应，Na2O2中氧元素化合价既有升高又有降低。
(4)工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应。
错因：N2＋3H22NH3有元素化合价的变化，属于氧化还原反应。
(5)置换反应不一定都是氧化还原反应。
错因：置换反应都是氧化还原反应。
1．深度理解氧化还原反应
(1)氧化还原反应概念间的关系：熟记八个字：“氧、得、降、还，还、失、升、氧”[氧化剂、得电子、化合价降低、被还原；还原剂、失电子、化合价升高、被氧化]。
(2)有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应，如3O22O3。
(3)某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原(被氧化)，因为元素处于化合态时，其化合价可能为正价，也可能为负价。
如：Cu2＋→Cu时，铜元素被还原，Cl－→Cl2时，氯元素被氧化。
(4)氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂，但在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂，氧化剂和还原剂可以是不同的物质，也可以是同一种物质。
(5)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，而是决定于氧化剂(或还原剂)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。
2．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
注意事项：①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素；②得失电子总数必须相等。
(2)单线桥法
注意事项：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。
角度一 氧化还原反应概念辨析
1．(2022·吉林市高三第二次调研)水所参与的下列反应中，属于氧化还原反应，且水既不作氧化剂也不作还原剂的是( )
A．SO2与水反应 B．NO2与水反应
C．Na与水反应 D．Fe与水蒸气反应
答案 B
2．被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑。下列说法中，正确的是( )
A．NaBH4既是氧化剂又是还原剂
B．NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂
C．硼元素被氧化，氢元素被还原
D．被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1
答案 D
角度二 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
3．下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是( )
A．Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
B．AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3
C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
D．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
答案 C
4．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是( )
A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl
B．2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
答案 D
角度三 氧化还原反应中电子转移的表示方法
5．下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是( )
答案 D
6．(1)ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目：____________________________________。
(2)H2O2在Fe2(SO4)3催化下发生分解反应，写出H2O2分解反应方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目：__________________________。
答案 (1)
(2)
分析氧化还原反应的方法
(1)一般思路
找变价→判类型→分升降→定其他。
(2)“找变价”是关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
(3)近几年高考中一些特殊物质中元素化合价：
考点二 物质氧化性、还原性强弱的判断
1．氧化性、还原性的概念
(1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力)；还原性是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、失电子的数目无关。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。
2．氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)依据氧化还原反应方程式判断
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
(2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
氧化性：KMnO4>MnO2。
(3)依据相同条件下氧化还原反应的程度判断
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：
(4)依据金属性、非金属性强弱判断
①根据元素周期表判断
②根据金属活动性顺序表判断
③根据非金属性强弱判断
(5)根据价态判断粒子的氧化性和还原性
元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现一种性质。
请指出下列各说法的错因
(1)金属原子失去的电子数越多，金属的还原性越强。
错因：还原性强弱与失电子数目无关。
(2)同一元素不同价态的化合物中，元素的化合价越高，氧化性越强。
错因：例：氧化性：HClO>HClO4。
(3)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性。
错因：Fe2＋具有还原性，MnO具有强氧化性。
(4)元素的非金属性越强，其相应单质越活泼。
错因：元素的非金属性与其单质的活泼性无必然联系。
(5)具有氧化性的物质一定是氧化剂。
错因：S单质具有氧化性，但其与O2反应时作还原剂。
1．依据电化学原理判断物质氧化性、还原性的强弱
(1)原电池：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极，还原性：负极材料＞正极材料。
(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。
2．根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
(1)浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。
如氧化性：浓H2SO4＞稀H2SO4，浓HNO3＞稀HNO3，还原性：浓盐酸＞稀盐酸。
(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)性越强其氧化性(还原性)越强。
例如：为了提高KMnO4的氧化性，需酸化处理，所加入的酸为稀H2SO4。
角度一 氧化性、还原性强弱的判断
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＋
答案 D
2．某同学设计完成了以下两个实验：
①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了HIO3)。
②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层的颜色没有变化。
下列说法不正确的是( )
A．实验①生成HIO3时发生的反应为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
B．实验②中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液
C．由上述实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>Br2>I2
D．由上述实验得出Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由强到弱的顺序是HBrO3>Cl2>HIO3
答案 C
(1)元素处于最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性，如Na＋、SO；同理，元素处于最低价态时也不一定具有强还原性，如Cl－。
(2)依据金属活动性顺序判断阳离子的氧化性强弱时，要注意Fe对应的阳离子是Fe2＋，而不是Fe3＋。
(3)含有同种元素不同价态的物质，价态越高其氧化性不一定越强。如氧化性HClO>HClO4。
角度二 氧化性、还原性强弱的应用
3．在一定条件下，下列微粒的还原性顺序为Cl－
B．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
C．2Br－＋4H＋＋SO===SO2＋Br2＋2H2O
D．I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－
答案 C
4．在室温下，发生下列几种反应：
①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O
②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－
③2B－＋Z2===B2＋2Z－
根据上述反应，判断下列结论错误的是( )
A．要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入Z2
B．还原性强弱顺序为A2＋>B－>Z－>X2＋
C．X2＋是XO的还原产物，B2是B－的氧化产物
D．在溶液中可能发生反应：8H＋＋5A2＋＋XO===X2＋＋5A3＋＋4H2O
答案 A
解析 氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，由反应①知氧化性：XO>Z2；由反应②知氧化性：B2>A3＋；由反应③知氧化性：Z2>B2，则氧化性强弱顺序是XO>Z2>B2>A3＋，所以要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入B2，故A错误。
假设法突破氧化还原反应能否进行
先假设选项中的化学反应能够发生，依据此反应判断出还原性(或氧化性)的强弱，然后与题目提供的还原性(或氧化性)强弱顺序对照，若二者表示的还原性(或氧化性)强弱顺序一致，则此反应能够发生；若不一致，则此反应不能进行。
微专题 氧化还原反应的基本规律及应用
1．先后规律及应用
(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：在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＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。
(3)越易失电子的物质，失后就越难得电子；越易得电子的物质，得后就越难失电子。
(4)熟记常见的强弱顺序
氧化性：MnO(H＋)＞Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2＞稀H2SO4＞S，还原性：Mn2＋＜Cl－＜Br－＜Fe2＋＜I－＜SO2(SO)＜S2－。
(5)应用：判断氧化性、还原性的强弱及氧化还原反应方程式的书写。
2．价态规律及应用
(1)价态归中规律思维模型
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
注：H2SO4与H2S反应时，不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
(2)歧化反应规律思维模型
“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。
(3)应用
①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，如浓H2SO4与SO2不发生反应。
②根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。
3．守恒规律及应用
(1)氧化还原反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为始态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思考，便可迅速获得正确结果。
(2)应用：运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平，直接计算反应物与产物或转移电子的数量关系。
角度一 先后规律
1．向含Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入过量的氯气，溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示，已知：b－a＝5，线段Ⅳ表示一种含氧酸，且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是( )
A．线段Ⅱ表示Fe2＋的变化情况
B．线段Ⅳ发生反应的离子方程式为I2＋5Cl2＋12OH－===2IO＋10Cl－＋6H2O
C．根据图像可计算a＝6
D．原溶液中c(Fe2＋)∶c(I－)∶c(Br－)＝2∶1∶3
答案 B
2．根据表中信息判断，下列说法不正确的是( )
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4……
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO……
Cl2、Mn2＋……
A．第①组反应的其余产物为H2O和O2
B．第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2
C．第③组反应中生成1 mol Cl2，转移电子2 mol
D．氧化性由强到弱顺序为MnO>Cl2>Fe3＋>Br2
答案 D
解析 氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，由③可知氧化性：MnO>Cl2，由②可知氧化性：Cl2>Fe3＋，由②可知Fe3＋不能氧化Br－，氧化性：Br2>Fe3＋，故D错误。
角度二 价态规律
3．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
答案 A
4．(1)根据反应KClO3＋6HCl(浓)3Cl2↑＋KCl＋3H2O可知，每生成3 mol Cl2转移________mol e－。
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，每产生1 mol氧气转移________mol e－。
(3)已知将过氧化钠加入硫酸亚铁溶液中发生反应：4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋，每4 mol Na2O2发生反应转移________mol e－。
答案 (1)5 (2)2 (3)6
角度三 守恒规律
5．在反应3BrF3＋5H2O===9HF＋Br2＋HBrO3＋O2↑中，若有5 mol H2O参加反应，被水还原的溴原子为( )
A．1 mol B． mol
C． mol D．2 mol
答案 C
6．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8960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体(均已折算为标准状况)，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
答案 B
解析 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。
高考真题演练
1．(2022·浙江6月选考)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∶1
D．1 mol Na2S2O3发生反应，转移4 mol电子
答案 B
2．(2022·浙江1月选考)关于反应4CO2＋SiH44CO＋2H2O＋SiO2，下列说法正确的是( )
A．CO是氧化产物
B．SiH4发生还原反应
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D．生成1 mol SiO2时，转移8 mol电子
答案 D
3．(2022·山东高考)古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为( )
A．金(Au)：“虽被火亦未熟”
B．石灰(CaO)：“以水沃之，即热蒸而解”
C．石硫黄(S)：“能化……银、铜、铁，奇物”
D．石钟乳(CaCO3)：“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白”
答案 C
解析 石硫黄(S)“能化……银、铜、铁，奇物”是指2Ag＋SAg2S、Fe＋SFeS、2Cu＋SCu2S，反应中S作氧化剂，与其氧化性有关，故选C。
4．(2021·浙江高考)关于反应K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列说法正确的是( )
A．K2H3IO6发生氧化反应
B．KI是还原产物
C．生成12.7 g I2时，转移0.1 mol电子
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
答案 D
5．(2021·天津高考)关于反应H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋SO2↑＋H2O所涉及的物质，下列说法错误的是( )
A．H2SO4在该反应中为氧化剂
B．Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C．Na2SO4是含有共价键的离子化合物
D．SO2是导致酸雨的主要有害污染物
答案 A
6．(2021·山东高考改编)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既是氧化剂又是还原剂
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 mol
答案 D
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。假设KMnO4完全分解，发生反应
2KMnO4K2MnO4＋MnO2 ＋ O2↑
2 1 1 1
0.1 mol 0.05 mol 0.05 mol 0.05 mol
K2MnO4＋8HCl(浓)2KCl＋MnCl2＋2Cl2↑＋4H2O
1 2
0.05 mol 0.1 mol
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
1 1
0.05 mol 0.05 mol
此时O2与Cl2的物质的量之和为0.2 mol，
假设KMnO4没有分解，发生反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，此时KMnO4与HCl反应生成0.25 mol Cl2，故O2与Cl2的物质的量之和一定小于0.25 mol，故D错误。
7．(2020·山东高考)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
答案 B
8．(2020·浙江高考)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
答案 B
课时作业
建议用时：40分钟
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1．(2020·北京高考)下列物质的应用中，利用了氧化还原反应的是( )
A．用石灰乳脱除烟气中的SO2
B．用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水
C．用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)
D．用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
答案 D
2．(2022·天津滨海重点学校高三联考)加碘盐中含有KIO3，其能发生反应KIO3＋5KI＋3H2SO4===3I2＋3K2SO4＋3H2O，下列有关该反应的说法正确的是( )
A．H2SO4是氧化剂
B．KIO3发生氧化反应
C．I2的还原性大于I－
D．每生成0.6 mol I2，反应转移电子数为NA
答案 D
3．已知下列实验事实：
①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液
②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液
③将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝
下列判断正确的是( )
A．化合物KCrO2中铬元素为＋3价
B．实验①不能证明Cr2O3是两性氧化物
C．实验②证明H2O2既有氧化性又有还原性
D．实验③证明氧化性：Cr2O
4．已知反应：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，下列关于该反应说法错误的是( )
A．氧化性：NaClO3＞Cl2
B．当反应中有2 mol e－转移时，被氧化的HCl为4 mol
C．氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
D．产物ClO2和Cl2都可以用于自来水消毒杀菌
答案 B
解析 当反应中有2 mol e－转移时，被氧化的HCl为2 mol，故B错误。
5．今有下列三个氧化还原反应：①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2，②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，③2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑。若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要将I－氧化除去而不氧化Fe2＋和Cl－，则可加入的试剂是 ( )
A．Cl2 B．KMnO4
C．FeCl3 D．HCl
答案 C
解析 由反应①②③推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，还原性强弱顺序为I－> Fe2＋>Cl－>Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，Cl2可氧化Fe2＋及I－，FeCl3只氧化I－。
6．水是一种重要的资源，它同时在化学反应中担任着重要的角色，既可作为反应物又可作为生成物，图中和水相连的物质都能和水发生反应，则有关说法正确的是( )
A．上述反应中属于氧化还原反应的有①②④⑥⑦⑧
B．①和⑦中都有氧气生成，且生成1 mol O2转移的电子数相同
C．①④⑧反应中，水既不作氧化剂也不作还原剂
D．⑦中水作氧化剂，②中水作还原剂
答案 C
7．Fe3＋、Fe2＋、NO、NH、H＋和H2O六种微粒属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物。下列叙述中不正确的是( )
A．还原产物为NH
B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
C．Fe3＋和Fe2＋分别属于反应物和生成物
D．若把该反应设计为原电池，则负极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋
答案 C
解析 结合给出的一组离子可知，该氧化还原反应为酸性条件下NO将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为NH，A正确，C错误；反应的离子方程式为NO＋10H＋＋8Fe2＋===8Fe3＋＋NH＋3H2O，氧化剂NO和还原剂Fe2＋的化学计量数分别为1和8，B正确；原电池的负极发生氧化反应，D正确。
8．在酸性条件下，黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2＋＋4SO＋4H＋，实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是( )
A．反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O
B．反应Ⅱ的氧化剂是Fe3＋
C．反应Ⅲ是氧化还原反应
D．黄铁矿催化氧化中NO作催化剂
答案 C
9．(2022·广州市高三阶段训练)K2FeO4是优良的水处理剂，一种制备方法是将Fe2O3、KNO3、KOH混合共熔，反应方程式为Fe2O3＋3KNO3＋4KOH===2K2FeO4＋3KNO2＋2H2O。下列关于该反应的说法错误的是( )
A．铁元素被氧化，氮元素被还原
B．每生成1 mol K2FeO4，转移6 mol e－
C．K2FeO4具有氧化杀菌作用
D．该实验条件下的氧化性：KNO3>K2FeO4
答案 B
解析 ＋2H2O，反应中Fe元素由＋3价升高为＋6价，被氧化，N元素由＋5价降低为＋3价，被还原，A正确；由以上分析知，每生成1 mol K2FeO4，转移3 mol电子，B错误；K2FeO4中Fe元素化合价很高，K2FeO4具有强氧化性，可以杀菌消毒，C正确；该反应中KNO3是氧化剂，K2FeO4是氧化产物，故前者氧化性强于后者，D正确。
10．(2022·长沙市新高考适应性考试)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生，As2S3和HNO3有如下反应：As2S3＋10H＋＋10NO===2H3AsO4＋3S＋10NO2↑＋2H2O。下列说法错误的是( )
A．生成1 mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为5 mol
B．若将该反应设计成原电池，则NO2应该在负极附近逸出
C．反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收
D．氧化剂和还原剂的物质的量之比为10∶1
答案 B
解析 反应As2S3＋10H＋＋10NO===2H3AsO4＋3S＋10NO2↑＋2H2O中转移10e－，则生成1 mol H3AsO4，反应中转移电子的物质的量为5 mol，A正确；若将该反应设计成原电池，NO2为还原产物，在正极附近逸出，B错误；NaOH溶液可以吸收NO2：2NaOH＋2NO2===NaNO2＋NaNO3＋H2O，C正确；该反应中HNO3为氧化剂，As2S3为还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为10∶1，D正确。
11．高铁酸钾(K2FeO4)是一种易溶于水、高效的多功能水处理剂。工业上通常先制得高铁酸钠，然后在一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，从而使高铁酸钾析出。下列叙述不正确的是( )
A．高铁酸钾的净水原理和明矾相同
B．高铁酸钾与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH，该反应中高铁酸钾只作氧化剂
C．在无水条件下制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4＋aNa2O2===2Na2FeO4＋bX＋2Na2SO4＋3O2↑，该反应中物质X的化学式为Na2O
D．向Fe(OH)3和过量KOH溶液的混合物中通入氯气，得到紫色固体的反应为3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O
答案 A
解析 高铁酸钾中铁为＋6价，具有强氧化性，作水处理剂时能起到杀菌消毒的作用，同时其与水反应生成的还原产物Fe(OH)3胶体又能起到净水的作用；而明矾的水溶液只是形成氢氧化铝胶体吸附悬浮物，原理不完全相同，故A错误。
12．根据表中信息，判断下列叙述正确的是( )
序号
氧化剂
还原剂
其他反应物
氧化产物
还原产物
①
Cl2
FeBr2
/
Fe3＋、Br2
②
KClO3
HCl
/
Cl2
③
KMnO4
H2O2
H2SO4
O2
Mn2＋
A．由表中①组的反应可知：通入Cl2的量不同，氧化产物可能不同
B．氧化性强弱的比较：KClO3>Fe3＋>Cl2>Br2
C．表中②组反应的还原产物是KCl，生成1 mol KCl时转移电子的物质的量是6 mol
D．表中③组反应的离子方程式为2MnO＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O
答案 A
解析 ①中Cl2是氧化剂，Fe3＋、Br2是氧化产物，②中KClO3是氧化剂，Cl2是氧化产物，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，知氧化性：KClO3>Cl2>Fe3＋，B错误；根据“价态靠拢而不交叉”，知②中发生氯元素的归中反应：3H2O，还原产物是Cl2，生成1 mol KCl转移电子的物质的量为5 mol，C错误；③中KMnO4作氧化剂，H2O2作还原剂，正确的离子方程式为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，D错误。
二、非选择题
13．HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物，试回答下列问题：
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2＋，若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________(填字母)。
A．亚硝酸盐被还原
B．维生素C是还原剂
C．维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋
D．亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氯水加入NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式：________________________________。
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4，若将反应所得的酸性溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是________(填字母)。
A．Cl2 B．Fe
C．H2O2 D．HNO3
答案 (1)D (2)NO＋Cl2＋H2O===NO＋2H＋＋2Cl－ (3)C
14．(2022·皖南八校高三摸底联考)四氧化三锰(Mn3O4)被广泛应用在磁芯、磁盘、磁带、低温热敏电阻等生产制造中。一种以氧化锰矿为原料(含Mn2O3、MnOOH、Fe2O3、Al2O3、SiO2及CuO等)经还原浸出后用空气氧化法制备四氧化三锰的工艺流程如图所示。
回答下列问题：
(1)四氧化三锰(Mn3O4)中锰元素的化合价有＋2价和＋3价，其化学式可改写为________。
A．MnO·Mn2O3 B．2MnO·MnO2
C．Mn2O·Mn2O3 D．MnO·MnO2
(2)“浸出”中Mn2O3参与反应的离子方程式为__________________________________。
(3)“氧化”时，将固体加入水中，加热，通空气氧化，将固体全部转化为Mn3O4。Mn(OH)2生成Mn3O4的化学方程式为______________________________。
答案 (1)A
(2)Mn2O3＋H2O2＋4H＋===2Mn2＋＋O2↑＋3H2O
(3)6Mn(OH)2＋O22Mn3O4＋6H2O
某校同学为探究Br2、I2和Fe3＋的氧化性强弱，进行了如下实验：
实验①：取少量KI溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再加入CCl4，振荡后静置，观察到下层液体呈紫红色；
实验②：取少量FeSO4溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再继续滴加两滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液呈红色。
(1)写出实验②中发生氧化还原反应的离子方程式：_____________________________________________________________________。
(2)由上述两个实验，对物质的氧化性可以得出的正确结论是________(填字母)。
A．Br2>I2 B．Fe3＋>Br2
C．Br2>Fe3＋ D．I－>Br－
(3)已知Fe3＋的氧化性强于I2，请你从所给试剂中选择所需试剂，设计一个实验加以证明。
①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀H2SO4 ⑤淀粉溶液
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
(请写出实验步骤、现象及结论)。
答案 (1)2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
(2)AC
(3)取少量FeCl3溶液于试管中，依次加入KI溶液和淀粉溶液，振荡，溶液变蓝，证明Fe3＋的氧化性强于I2
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