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新高考化学一轮复习讲与练 第03讲 氧化还原反应（讲）（2份打包，原卷版+解析版）
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这是一份新高考化学一轮复习讲与练 第03讲 氧化还原反应（讲）（2份打包，原卷版+解析版），文件包含新高考化学一轮复习讲与练第03讲氧化还原反应讲原卷版doc、新高考化学一轮复习讲与练第03讲氧化还原反应讲解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共31页， 欢迎下载使用。
证据推理与模型认知：建立氧化还原反应的观点，掌握氧化还原反应的规律，结合常见的氧化还原反应理解有关规律；通过分析、推理等方法认识氧化还原反应的特征和实质，建立氧化还原反应计算和配平的思维模型。
科学探究与创新意识：认识科学探究是进行科学解释和发现。创造和应用的科学实践活动；能从氧化还原反应的角度，设计探究方案，进行实验探究，加深对物质氧化性、还原性的理解。
【必备知识解读】
一、氧化还原反应
1．氧化还原反应的本质和特征
（1）氧化还原反应的本质是电子转移；
（2）氧化还原反应的特征反应过程中有化合价的变化。
2．氧化还原反应的相关概念及其关系
例如，反应MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO2，还原剂是HCl，氧化产物是Cl2。生成1 ml Cl2时转移电子数目为2NA，被氧化的HCl的物质的量是2ml，盐酸表现的性质是酸性和还原性。
【特别提醒】元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原。如：Cu2＋→Cu时，铜元素被还原，Cl－→Cl2时，氯元素被氧化。
3．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
①表示方法
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注意事项
a．箭头指向反应前后有元素化合价变化的同种元素的原子，且需注明“得到”或“失去”。
b．箭头的方向不代表电子转移的方向，仅表示电子转移前后的变化。
c．失去电子的总数等于得到电子的总数。
(2)单线桥法
①表示方法
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：
。
②注意事项
a．箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。
b．不标“得到”或“失去”，只标明电子转移的总数。
c．线桥只出现在反应物中。
4．一些特殊物质中元素的化合价
5．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
(1)有单质参与的化合反应是氧化还原反应。
(2)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(3)有单质参加或生成的化学反应，不一定是氧化还原反应，如3O2eq \(=====,\s\up7(放电),\s\d5( ))2O3。
(4)所有的置换反应都是氧化还原反应。
(5)所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
二、氧化剂与还原剂
1．常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：
【特别提醒】
（1）O2、O3在水溶液中的还原产物，其中酸性条件下是H2O，中性、碱性条件下是OH－；而当还原产物为固态时是O2－或Oeq \\al(2－,2)。
（2）浓硝酸的还原产物是NO2，稀HNO3的还原产物是NO。
2．常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。如：
3．既可作氧化剂，又可作还原剂的物质或粒子
具有中间价态的物质或粒子既具有氧化性，又具有还原性，当遇到强还原剂反应时，作氧化剂，表现氧化性；当遇到强氧化剂反应时，作还原剂，表现还原性。常考物质或粒子归纳如下：
【特别提醒】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。
【归纳总结】
三、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。
四、氧化还原反应方程式的书写与配平
1．氧化还原方程式配平的基本原则
2．氧化还原方程式配平的一般步骤
以上方法步骤以Cu与稀HNO3反应的方程式配平为例说明如下：
(1)标变价
eq \(C,\s\up6(0))u＋eq \(HN,\s\up6(＋5))O3(稀)——eq \(Cu,\s\up6(＋2)) (NO3)2＋eq \(NO,\s\up6(＋2))＋H2O
(2)列变化
eq \(C,\s\up6(0))u＋eq \(HN,\s\up6(＋5))O3(稀)——eq \(Cu,\s\up11(＋2),\s\d4(↑2)) (NO3)2＋eq \(NO,\s\up11(＋2),\s\d4(↓3))＋H2O
(3)求总数
eq \(C,\s\up6(0))u＋eq \(HN,\s\up6(＋5))O3(稀)——eq \(Cu,\s\up11(＋2),\s\d4( ↑2×3)) (NO3)2＋eq \(NO,\s\up11(＋2),\s\d4( ↓3×2))＋H2O
(4)定系数
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(5)查守恒，其他原子在配平时相等，最后利用O原子守恒来进行验证。
【方法技巧】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是全变的，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)一般从右边着手配平。
(3)缺项配平法：先将得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加H＋，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加OH－，生成物一边加水，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。
【关键能力拓展】
一、氧化性、还原性强弱的比较方法
物质氧化性(得电子的能力)、还原性(失电子的能力)的强弱取决于物质得失电子的难易，与得失电子的数目无关，但也与外界因素(如反应条件、反应物浓度、酸碱性等)有关，具体判断方法如下：
1．依据氧化还原反应原理来判断
(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。
2．依据“二表、一律”判断
(1)依据元素周期表判断
①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。
②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。
eq \(―――――――――――――――――――――――――→,\s\up7(Na Mg Al Si P S Cl2 还原性减弱，氧化性增强))
(2)依据元素的活动性顺序表判断
(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，氧化产物价态高的其氧化性强。
例如：根据2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3，Fe＋Seq \(=====,\s\up7(高温))FeS，可以推知氧化性：Cl2＞S。
(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：根据Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe，可以推知还原性：Zn＞Cu。
4．依据电化学原理判断
(1)原电池：一般情况下，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，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)。
6．依据反应条件判断
二、氧化还原反应概念的“五个误区”
误区一：某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原，也不一定被氧化。因为元素处于化合态时，其化合价可能为正，也可能为负。若元素由负价变为0价，则其被氧化，若元素由正价变为0价，则其被还原。
误区二：在氧化还原反应中，非金属单质不一定只作氧化剂，大部分非金属单质往往既具有氧化性又具有还原性，只是以氧化性为主。如在反应Cl2＋H2OHCl＋HClO中，Cl2既表现氧化性又表现还原性。
误区三：物质的氧化性或还原性的强弱取决于元素原子得失电子的难易程度，与得失电子数目的多少无关。
误区四：氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂，有的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂。如Cl2＋H2OHCl＋HClO，H2O既不是氧化剂，也不是还原剂。
误区五：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，也可能是同一元素既被氧化又被还原。如：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，氧元素一部分化合价升高，一部分化合价降低。
三、氧化还原反应的规律及其应用
（一）价态规律
1．升降规律
氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。
2．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”。
3．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）强弱规律
1．根据氧化性和还原性规律判断
同一个反应中，氧化剂的氧化性强(填“强”或“弱”)于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性。如反应2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋I2＋2KCl中，氧化性：Fe3＋>I2；还原性：I－>Fe2＋。
2．根据金属活动性或非金属活动性顺序判断
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag，由左至右，单质的还原性逐渐减弱；K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Zn2＋、Fe2＋、Sn2＋、Pb2＋、(H＋)、Cu2＋、Hg2＋、Ag＋，由左至右，阳离子的氧化性逐渐增强；F2、Cl2、Br2、I2、S，由左至右，单质的氧化性逐渐减弱；F－、Cl－、Br－、I－、S2－，由左至右，阴离子的还原性逐渐增强。
3．根据产物中元素价态的高低判断
如2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3，Fe＋Seq \(=====,\s\up7(△))FeS，则氧化性：Cl2>(填“＞”或“＜”)S。
（三）先后规律
(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，然后再依次与Cu2＋、H＋反应。
（四）守恒规律
氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。
四、电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
1．对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——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，只要把物质分为始态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便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．氧化还原反应计算的常用方法——得失电子守恒法
得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。
(1)应用电子守恒解题的一般步骤——“一、二、三”。
①“一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
②“二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中原子的个数)。
③“三列关系式”：根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
(2)多步连续进行的氧化还原反应的有关计算：对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。应用以上方法解答有关氧化还原反应的计算题时，可化难为易，化繁为简。
【核心题型例解】
高频考点一 氧化还原反应与非氧化还原反应
例1.（2023·全国乙卷）下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A. 使用明矾对水进行净化B. 雪天道路上撒盐融雪
C. 暖贴中的铁粉遇空气放热D. 荧光指示牌被照发光
【答案】C
【解析】使用明矾对水进行净化过程中，明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，A不符合题意；雪天道路上撒盐融雪，是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，B不符合题意；暖贴中的铁粉遇空气放热，是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质，形成当这些物质遇到空气后形成无数微小原电池并开始工作，化学能转化为电能，无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化为热能，该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化，因此，该过程涉及到氧化还原反应，C符合题意；荧光指示牌被照发光，是因为光被指示牌发生了反射，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，D不符合题意；故选C。
【变式探究】许多古迹是人类宝贵的文化遗产。下列古迹在传承过程中遇到的问题属于化学变化且未发生氧化还原反应的是
【答案】B
【解析】石质阶梯被游客磨损，没有生成新的物质，是物理变化，A错误；石质雕像主要成分为碳酸盐，被酸雨腐蚀，生成新物质，属于化学变化，但不是氧化还原反应，B正确；铜质雕像逐渐变为绿色，铜单质变为碱式碳酸铜，生成新物质，属于氧化还原反应，C错误；在火灾中发生燃烧而坍塌，燃烧属于氧化还原反应，D错误；故选B。
【举一反三】下列应用不涉及物质氧化性或还原性的是( )
A．用葡萄糖制镜或保温瓶胆
B．铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]
C．用Na2SiO3溶液制备木材防火剂
D．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
【答案】C
【解析】葡萄糖与银氨溶液发生氧化还原反应，生成银单质，葡萄糖作还原剂被氧化，故A不选；高锰酸钾可氧化具有催熟作用的乙烯，从而达到保鲜水果的目的，故D不选。
高频考点二 氧化还原反应规律
例2．已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为
Cl－＜Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是( )
A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋
B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI
C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O
D．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
【答案】C
【解析】A项，还原性：SO2＞Fe2＋，反应能发生；B项，还原性：SO2＞I－，反应能发生；C项，还原性：H2O2＜SO2，反应不能发生。
【变式探究】氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ的物质的量之比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是( )
A．＋1 B．＋3 C．＋5 D．＋7
【答案】C
【解析】反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O是Cl2的歧化反应，KX、KY中的氯元素分别显正价和－1价；由于KX也发生歧化反应：KX―→KY＋KZ，可断定KY为KCl，化合价高低：KZ中Cl>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。
高频考点三 氧化还原反应的配平
例3．一定条件下，硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为NH4NO3―→HNO3＋N2↑＋H2O，下列说法错误的是( )
A．配平后H2O的化学计量数为6
B．NH4NO3既是氧化剂又是还原剂
C．该反应既是分解反应也是氧化还原反应
D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶3
【答案】A
【解析】由配平后的化学方程式可知，H2O的化学计量数为9，A错误；NH4NO3中NHeq \\al(＋,4)所含N元素价态升高，部分NOeq \\al(－,3)所含N元素价态降低，则NH4NO3既是氧化剂又是还原剂，B正确；该反应中反应物只有一种，则属于分解反应，该反应中含有变价元素，则属于氧化还原反应，C正确；氧化产物(eq \(5N,\s\up6(－3))Heq \\al(＋,4)→eq \f(5,2)eq \(N,\s\up6(0))2)和还原产物(eq \(3N,\s\up6(＋5))Oeq \\al(－,3)→eq \f(3,2)eq \(N,\s\up6(0))2)的物质的量之比为eq \f(5,2)∶eq \f(3,2)＝5∶3，D正确。
【变式探究】已知离子方程式：As2S3＋H2O＋NOeq \\al(－,3)―→AsOeq \\al(3－,4)＋SOeq \\al(2－,4)＋NO↑＋________(未配平)，下列说法错误的是( )
A．配平后水的化学计量数为4
B．反应后的溶液呈酸性
C．配平后氧化剂与还原剂的分子数之比为3∶28
D．氧化产物为AsOeq \\al(3－,4)和SOeq \\al(2－,4)
【答案】C
【解析】As2S3转化成AsOeq \\al(3－,4)和SOeq \\al(2－,4)，而NOeq \\al(－,3)转化为NO，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，配平后的离子方程式为3As2S3＋4H2O＋28NOeq \\al(－,3)===6AsOeq \\al(3－,4)＋9SOeq \\al(2－,4)＋28NO↑＋8H＋，水的化学计量数为4，A正确；反应产生H＋，反应后的溶液呈酸性，B正确；N元素化合价降低，NOeq \\al(－,3)作氧化剂，As和S元素化合价升高，As2S3作还原剂，由上述离子方程式知，氧化剂与还原剂的分子数之比为28∶3，C错误；As2S3作还原剂，氧化产物为AsOeq \\al(3－,4)和SOeq \\al(2－,4)，D正确。
高频考点四 氧化还原反应的相关计算
例4.（2023·浙江选考）关于反应，下列说法正确是（ ）
A. 生成1mlN2O，转移4ml电子B. NH2OH是还原产物
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
【答案】A
【解析】由方程式可知，反应生成1mlN2O，转移4ml电子，故A正确；由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，NH2OH是反应的还原剂，故B错误；由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，NH2OH是反应的还原剂，铁元素的化合价降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，故C错误；由方程式可知，反应中铁元素的化合价降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，若设计成原电池，Fe3+在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，Fe2+为正极产物，故D错误；故选A。
【方法技巧】守恒法解题的思维流程
(1)一找各物质：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)二定得失数：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。
(3)三列关系式：根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
【变式探究】在一定条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Pb2＋和Cr2Oeq \\al(2－,7)，则与1 ml Cr3＋反应所需PbO2的物质的量为( )
A．3.0 ml B．1.5 ml
C．1.0 ml D．0.75 ml
【答案】B
【解析】1 ml Cr3＋反应可生成0.5 ml Cr2Oeq \\al(2－,7)，失去3 ml电子，1 ml PbO2得到2 ml电子生成Pb2＋，根据得失电子守恒可知，1 ml Cr3＋反应失去3 ml电子需1.5 ml PbO2。
【举一反三】有关反应14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4的下列说法中错误的是( )
A．FeS2既是氧化剂也是还原剂
B．CuSO4在反应中被还原
C．被还原的S和被氧化的S的质量之比为3∶7
D．14 ml CuSO4氧化了1 ml FeS2
【答案】C
【解析】方程式中的化合价变化为：14个CuSO4中＋2价的铜得电子化合价降低为7个Cu2S中的14个＋1价的Cu；5个FeS2中10个－1价的S有7个化合价降低得到7个Cu2S中－2价的S，有3个化合价升高得到3个SOeq \\al(2－,4)中＋6价的S(生成物中有17个硫酸根离子，其中有14个来自反应物中的硫酸铜)。所以反应中FeS2中S的化合价有升高有降低，FeS2既是氧化剂又是还原剂，选项A正确；硫酸铜中Cu的化合价都降低，所以硫酸铜只是氧化剂，选项B正确；10个－1价的S有7个化合价降低，有3个化合价升高，所以被还原的S和被氧化的S的质量之比为7∶3，选项C错误；14 ml CuSO4在反应中得电子的物质的量为14 ml。FeS2被氧化时，应该是－1价的S被氧化为＋6价，所以1个FeS2会失去14个电子。根据得失电子守恒，14 ml CuSO4氧化了1 ml FeS2，选项D正确。
高频考点五 氧化还原反应的应用
例5．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(都已折算到标准状况)，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
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(Mg,Cu))eq \(――→,\s\up7(浓HNO3))eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Mg2＋、Cu2＋\(――→,\s\up7(NaOH))\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Mg（OH）2,Cu（OH）2)),NO2、N2O4))
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－)＝eq \f(8.96 L,22.4 L·ml－1)×1＋eq \f(0.672 L,22.4 L·ml－1)×2×1＝0.46 ml，所以x g＝17.02 g－0.46 ml×17 g·ml－1＝9.20 g。
【变式探究】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 ml·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
【答案】A
【解析】由题意可知，HNO3eq \(------→,\s\up7(Cu),\s\d5(O2))eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(NO2,N2O4,NO))，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)＝2n(O2)＝2×eq \f(1.68 L,22.4 L·ml－1)＝0.15 ml。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 ml，则V[NaOH(aq)]＝eq \f(0.3 ml,5 ml·L－1)＝0.06 L＝60 mL。
高频考点六 氧化还原滴定中的计算
例6．某废水中含有Cr2Oeq \\al(2－,7)，为了处理有毒的Cr2Oeq \\al(2－,7)，需要先测定其浓度：取20 mL废水，加入适量稀硫酸，再加入过量的V1 mL c1 ml·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液，充分反应(还原产物为Cr3＋)。用c2 ml ·L－1 KMnO4溶液滴定过量的Fe2＋至终点，消耗KMnO4溶液V2 mL。则原废水中c(Cr2Oeq \\al(2－,7))为________________。
【答案】eq \f(c1V1－5c2V2,120) ml·L－1
【解析】Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O,5Fe2＋＋MnOeq \\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。利用得失电子守恒列等式：c1 ml·L－1×V1 mL×10－3 L ·mL－1＝20 mL×10－3 L·mL－1×6c(Cr2Oeq \\al(2－,7))＋5c2 ml·L－1×V2 mL×10－3 L·mL－1，解得：c(Cr2Oeq \\al(2－,7))＝eq \f(c1V1－5c2V2,120) ml·L－1。
【变式探究】亚硫酰氯(SOCl2，熔点-104.5℃，沸点76-78℃，易水解生成SO2和HCl)是一种重要的化学试剂，广泛用于有机合成。制备亚硫酰氯的两种方法：
方法1：以五氯化磷和二氧化硫为原料，发生反应：SO2 + PCl5 = SOCl2 +POCl3
方法2：以三氧化硫和二氯化硫为原料。
(1)方法1反应的过程中是否存在电子转移_______？
(2)写出方法2的化学方程式_______。
(3)某科研小组测定亚硫酰氯产品的纯度。步骤如下：
步骤一、用分析天平准确称取样品，小心地将样品溶于的氢氧化钠溶液中，充分反应后，配成 500ml试样溶液。
步骤二、用移液管吸取 50ml试样溶液于 250ml碘量瓶中，加入两滴对硝基苯酚指示剂，滴加盐酸至黄色刚好消失，加入碘标准溶液，避光放置。
步骤三、用标准溶液返滴定过量的I2，近终点时加入淀粉溶液，继续滴定至终点，消耗标准溶液。
①指出步骤一中“配成 500ml试样溶液”所必需的定量玻璃仪器的名称_______。
②指出步骤二中滴加盐酸的目的_______。
③叙述步骤三中滴定终点的现象_______。
④计算样品的纯度(用含有V的代数式表示) _______。
【答案】(1)否 (2) SO3 + SCl2 = SOCl2 +SO2
(3) 500ml容量瓶 中和过量的NaOH，防止I2在碱性条件下歧化 滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液，锥形瓶中的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复
【解析】（1）由方程式可知，方法1发生的反应中没有元素发生化合价变化，不存在电子转移，故答案为：否；
（2）由题意可知，方法2发生的反应为三氧化硫和二氯化硫反应生成亚硫酰氯和二氧化硫，反应的化学方程式为SO3 + SCl2 = SOCl2 +SO2；
（3）①由配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知，步骤一中“配成500mL试样溶液”所必需的定量玻璃仪器为500mL容量瓶；
②由题意可知，步骤二中滴加盐酸的目的是中和过量的氢氧化钠溶液，防止加入的碘溶液与氢氧化钠溶液发生歧化反应，使得滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积偏小，导致所测样品的纯度偏大；
③当步骤三中碘溶液与Na2S2O3溶液恰好反应时，滴入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复说明滴定达到滴定终点；
④由滴定消耗VmL 0.1000ml/L硫代硫酸钠溶液可知，与亚硫酰氯反应的碘的物质的量为0.5000ml/L×0.05L—0.1000ml/L×10—3VL×，则样品的纯度为×100%=。
eq \(Mn,\s\up6(＋2)) (OH)2
eq \(Mn,\s\up6(＋4))O(OH)2
eq \(Fe,\s\up6(＋3))PO4
Lieq \(Fe,\s\up6(＋2))PO4
K2eq \(Fe,\s\up6(＋6))O4
Cueq \(Fe,\s\up6(＋2))eq \(S2,\s\up6(－2))
eq \(Cu,\s\up6(＋1))Cl
eq \(Cu2,\s\up6(＋2)) (OH)2Cl2
eq \(Cu,\s\up6(＋1))eq \(H,\s\up6(－1))
eq \(As2,\s\up6(＋3))S3
H3eq \(As,\s\up6(＋5))O4
H3eq \(As,\s\up6(＋3))O3
Naeq \(Cl,\s\up6(＋1))O
Naeq \(Cl,\s\up6(＋3))O2
Naeq \(Cl,\s\up6(＋5))O3
eq \(Cl,\s\up6(＋4))O2
eq \(N2,\s\up6(＋1))O
eq \(N2,\s\up6(－2))H4
eq \(N2,\s\up6(＋4))O4
Lieq \(N,\s\up6(－3))H2
Aleq \(N,\s\up6(－3))
Keq \(C,\s\up6(＋2))eq \(N,\s\up6(－3))
H2eq \(C2,\s\up6(＋3))O4
Na2eq \(S2,\s\up6(＋2))O3
Naeq \(B,\s\up6(＋3))eq \(H4,\s\up6(－1))
K2eq \(Cr2,\s\up6(＋6))O7
K2eq \(Cr,\s\up6(＋6))O4
Na2eq \(S2,\s\up6(＋4))O5
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HCl>稀HCl
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
A．石质阶梯被游客踩踏磨损
B．大理石雕像被酸雨腐蚀
C．铜质雕像逐渐变为绿色
D．木质中轴塔在火灾中坍塌
证据推理与模型认知：建立氧化还原反应的观点，掌握氧化还原反应的规律，结合常见的氧化还原反应理解有关规律；通过分析、推理等方法认识氧化还原反应的特征和实质，建立氧化还原反应计算和配平的思维模型。
科学探究与创新意识：认识科学探究是进行科学解释和发现。创造和应用的科学实践活动；能从氧化还原反应的角度，设计探究方案，进行实验探究，加深对物质氧化性、还原性的理解。
【必备知识解读】
一、氧化还原反应
1．氧化还原反应的本质和特征
（1）氧化还原反应的本质是电子转移；
（2）氧化还原反应的特征反应过程中有化合价的变化。
2．氧化还原反应的相关概念及其关系
例如，反应MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO2，还原剂是HCl，氧化产物是Cl2。生成1 ml Cl2时转移电子数目为2NA，被氧化的HCl的物质的量是2ml，盐酸表现的性质是酸性和还原性。
【特别提醒】元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原。如：Cu2＋→Cu时，铜元素被还原，Cl－→Cl2时，氯元素被氧化。
3．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
①表示方法
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注意事项
a．箭头指向反应前后有元素化合价变化的同种元素的原子，且需注明“得到”或“失去”。
b．箭头的方向不代表电子转移的方向，仅表示电子转移前后的变化。
c．失去电子的总数等于得到电子的总数。
(2)单线桥法
①表示方法
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：
。
②注意事项
a．箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。
b．不标“得到”或“失去”，只标明电子转移的总数。
c．线桥只出现在反应物中。
4．一些特殊物质中元素的化合价
5．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
(1)有单质参与的化合反应是氧化还原反应。
(2)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(3)有单质参加或生成的化学反应，不一定是氧化还原反应，如3O2eq \(=====,\s\up7(放电),\s\d5( ))2O3。
(4)所有的置换反应都是氧化还原反应。
(5)所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
二、氧化剂与还原剂
1．常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：
【特别提醒】
（1）O2、O3在水溶液中的还原产物，其中酸性条件下是H2O，中性、碱性条件下是OH－；而当还原产物为固态时是O2－或Oeq \\al(2－,2)。
（2）浓硝酸的还原产物是NO2，稀HNO3的还原产物是NO。
2．常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。如：
3．既可作氧化剂，又可作还原剂的物质或粒子
具有中间价态的物质或粒子既具有氧化性，又具有还原性，当遇到强还原剂反应时，作氧化剂，表现氧化性；当遇到强氧化剂反应时，作还原剂，表现还原性。常考物质或粒子归纳如下：
【特别提醒】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。
【归纳总结】
三、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。
四、氧化还原反应方程式的书写与配平
1．氧化还原方程式配平的基本原则
2．氧化还原方程式配平的一般步骤
以上方法步骤以Cu与稀HNO3反应的方程式配平为例说明如下：
(1)标变价
eq \(C,\s\up6(0))u＋eq \(HN,\s\up6(＋5))O3(稀)——eq \(Cu,\s\up6(＋2)) (NO3)2＋eq \(NO,\s\up6(＋2))＋H2O
(2)列变化
eq \(C,\s\up6(0))u＋eq \(HN,\s\up6(＋5))O3(稀)——eq \(Cu,\s\up11(＋2),\s\d4(↑2)) (NO3)2＋eq \(NO,\s\up11(＋2),\s\d4(↓3))＋H2O
(3)求总数
eq \(C,\s\up6(0))u＋eq \(HN,\s\up6(＋5))O3(稀)——eq \(Cu,\s\up11(＋2),\s\d4( ↑2×3)) (NO3)2＋eq \(NO,\s\up11(＋2),\s\d4( ↓3×2))＋H2O
(4)定系数
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(5)查守恒，其他原子在配平时相等，最后利用O原子守恒来进行验证。
【方法技巧】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是全变的，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)一般从右边着手配平。
(3)缺项配平法：先将得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加H＋，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加OH－，生成物一边加水，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。
【关键能力拓展】
一、氧化性、还原性强弱的比较方法
物质氧化性(得电子的能力)、还原性(失电子的能力)的强弱取决于物质得失电子的难易，与得失电子的数目无关，但也与外界因素(如反应条件、反应物浓度、酸碱性等)有关，具体判断方法如下：
1．依据氧化还原反应原理来判断
(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。
2．依据“二表、一律”判断
(1)依据元素周期表判断
①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。
②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。
eq \(―――――――――――――――――――――――――→,\s\up7(Na Mg Al Si P S Cl2 还原性减弱，氧化性增强))
(2)依据元素的活动性顺序表判断
(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，氧化产物价态高的其氧化性强。
例如：根据2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3，Fe＋Seq \(=====,\s\up7(高温))FeS，可以推知氧化性：Cl2＞S。
(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：根据Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe，可以推知还原性：Zn＞Cu。
4．依据电化学原理判断
(1)原电池：一般情况下，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，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)。
6．依据反应条件判断
二、氧化还原反应概念的“五个误区”
误区一：某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原，也不一定被氧化。因为元素处于化合态时，其化合价可能为正，也可能为负。若元素由负价变为0价，则其被氧化，若元素由正价变为0价，则其被还原。
误区二：在氧化还原反应中，非金属单质不一定只作氧化剂，大部分非金属单质往往既具有氧化性又具有还原性，只是以氧化性为主。如在反应Cl2＋H2OHCl＋HClO中，Cl2既表现氧化性又表现还原性。
误区三：物质的氧化性或还原性的强弱取决于元素原子得失电子的难易程度，与得失电子数目的多少无关。
误区四：氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂，有的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂。如Cl2＋H2OHCl＋HClO，H2O既不是氧化剂，也不是还原剂。
误区五：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，也可能是同一元素既被氧化又被还原。如：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，氧元素一部分化合价升高，一部分化合价降低。
三、氧化还原反应的规律及其应用
（一）价态规律
1．升降规律
氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。
2．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”。
3．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）强弱规律
1．根据氧化性和还原性规律判断
同一个反应中，氧化剂的氧化性强(填“强”或“弱”)于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性。如反应2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋I2＋2KCl中，氧化性：Fe3＋>I2；还原性：I－>Fe2＋。
2．根据金属活动性或非金属活动性顺序判断
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag，由左至右，单质的还原性逐渐减弱；K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Zn2＋、Fe2＋、Sn2＋、Pb2＋、(H＋)、Cu2＋、Hg2＋、Ag＋，由左至右，阳离子的氧化性逐渐增强；F2、Cl2、Br2、I2、S，由左至右，单质的氧化性逐渐减弱；F－、Cl－、Br－、I－、S2－，由左至右，阴离子的还原性逐渐增强。
3．根据产物中元素价态的高低判断
如2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3，Fe＋Seq \(=====,\s\up7(△))FeS，则氧化性：Cl2>(填“＞”或“＜”)S。
（三）先后规律
(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，然后再依次与Cu2＋、H＋反应。
（四）守恒规律
氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。
四、电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
1．对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——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，只要把物质分为始态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便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．氧化还原反应计算的常用方法——得失电子守恒法
得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。
(1)应用电子守恒解题的一般步骤——“一、二、三”。
①“一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
②“二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中原子的个数)。
③“三列关系式”：根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
(2)多步连续进行的氧化还原反应的有关计算：对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。应用以上方法解答有关氧化还原反应的计算题时，可化难为易，化繁为简。
【核心题型例解】
高频考点一 氧化还原反应与非氧化还原反应
例1.（2023·全国乙卷）下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A. 使用明矾对水进行净化B. 雪天道路上撒盐融雪
C. 暖贴中的铁粉遇空气放热D. 荧光指示牌被照发光
【答案】C
【解析】使用明矾对水进行净化过程中，明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，A不符合题意；雪天道路上撒盐融雪，是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，B不符合题意；暖贴中的铁粉遇空气放热，是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质，形成当这些物质遇到空气后形成无数微小原电池并开始工作，化学能转化为电能，无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化为热能，该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化，因此，该过程涉及到氧化还原反应，C符合题意；荧光指示牌被照发光，是因为光被指示牌发生了反射，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，D不符合题意；故选C。
【变式探究】许多古迹是人类宝贵的文化遗产。下列古迹在传承过程中遇到的问题属于化学变化且未发生氧化还原反应的是
【答案】B
【解析】石质阶梯被游客磨损，没有生成新的物质，是物理变化，A错误；石质雕像主要成分为碳酸盐，被酸雨腐蚀，生成新物质，属于化学变化，但不是氧化还原反应，B正确；铜质雕像逐渐变为绿色，铜单质变为碱式碳酸铜，生成新物质，属于氧化还原反应，C错误；在火灾中发生燃烧而坍塌，燃烧属于氧化还原反应，D错误；故选B。
【举一反三】下列应用不涉及物质氧化性或还原性的是( )
A．用葡萄糖制镜或保温瓶胆
B．铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]
C．用Na2SiO3溶液制备木材防火剂
D．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
【答案】C
【解析】葡萄糖与银氨溶液发生氧化还原反应，生成银单质，葡萄糖作还原剂被氧化，故A不选；高锰酸钾可氧化具有催熟作用的乙烯，从而达到保鲜水果的目的，故D不选。
高频考点二 氧化还原反应规律
例2．已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为
Cl－＜Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是( )
A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋
B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI
C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O
D．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
【答案】C
【解析】A项，还原性：SO2＞Fe2＋，反应能发生；B项，还原性：SO2＞I－，反应能发生；C项，还原性：H2O2＜SO2，反应不能发生。
【变式探究】氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ的物质的量之比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是( )
A．＋1 B．＋3 C．＋5 D．＋7
【答案】C
【解析】反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O是Cl2的歧化反应，KX、KY中的氯元素分别显正价和－1价；由于KX也发生歧化反应：KX―→KY＋KZ，可断定KY为KCl，化合价高低：KZ中Cl>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。
高频考点三 氧化还原反应的配平
例3．一定条件下，硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为NH4NO3―→HNO3＋N2↑＋H2O，下列说法错误的是( )
A．配平后H2O的化学计量数为6
B．NH4NO3既是氧化剂又是还原剂
C．该反应既是分解反应也是氧化还原反应
D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶3
【答案】A
【解析】由配平后的化学方程式可知，H2O的化学计量数为9，A错误；NH4NO3中NHeq \\al(＋,4)所含N元素价态升高，部分NOeq \\al(－,3)所含N元素价态降低，则NH4NO3既是氧化剂又是还原剂，B正确；该反应中反应物只有一种，则属于分解反应，该反应中含有变价元素，则属于氧化还原反应，C正确；氧化产物(eq \(5N,\s\up6(－3))Heq \\al(＋,4)→eq \f(5,2)eq \(N,\s\up6(0))2)和还原产物(eq \(3N,\s\up6(＋5))Oeq \\al(－,3)→eq \f(3,2)eq \(N,\s\up6(0))2)的物质的量之比为eq \f(5,2)∶eq \f(3,2)＝5∶3，D正确。
【变式探究】已知离子方程式：As2S3＋H2O＋NOeq \\al(－,3)―→AsOeq \\al(3－,4)＋SOeq \\al(2－,4)＋NO↑＋________(未配平)，下列说法错误的是( )
A．配平后水的化学计量数为4
B．反应后的溶液呈酸性
C．配平后氧化剂与还原剂的分子数之比为3∶28
D．氧化产物为AsOeq \\al(3－,4)和SOeq \\al(2－,4)
【答案】C
【解析】As2S3转化成AsOeq \\al(3－,4)和SOeq \\al(2－,4)，而NOeq \\al(－,3)转化为NO，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，配平后的离子方程式为3As2S3＋4H2O＋28NOeq \\al(－,3)===6AsOeq \\al(3－,4)＋9SOeq \\al(2－,4)＋28NO↑＋8H＋，水的化学计量数为4，A正确；反应产生H＋，反应后的溶液呈酸性，B正确；N元素化合价降低，NOeq \\al(－,3)作氧化剂，As和S元素化合价升高，As2S3作还原剂，由上述离子方程式知，氧化剂与还原剂的分子数之比为28∶3，C错误；As2S3作还原剂，氧化产物为AsOeq \\al(3－,4)和SOeq \\al(2－,4)，D正确。
高频考点四 氧化还原反应的相关计算
例4.（2023·浙江选考）关于反应，下列说法正确是（ ）
A. 生成1mlN2O，转移4ml电子B. NH2OH是还原产物
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
【答案】A
【解析】由方程式可知，反应生成1mlN2O，转移4ml电子，故A正确；由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，NH2OH是反应的还原剂，故B错误；由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，NH2OH是反应的还原剂，铁元素的化合价降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，故C错误；由方程式可知，反应中铁元素的化合价降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，若设计成原电池，Fe3+在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，Fe2+为正极产物，故D错误；故选A。
【方法技巧】守恒法解题的思维流程
(1)一找各物质：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)二定得失数：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。
(3)三列关系式：根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
【变式探究】在一定条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Pb2＋和Cr2Oeq \\al(2－,7)，则与1 ml Cr3＋反应所需PbO2的物质的量为( )
A．3.0 ml B．1.5 ml
C．1.0 ml D．0.75 ml
【答案】B
【解析】1 ml Cr3＋反应可生成0.5 ml Cr2Oeq \\al(2－,7)，失去3 ml电子，1 ml PbO2得到2 ml电子生成Pb2＋，根据得失电子守恒可知，1 ml Cr3＋反应失去3 ml电子需1.5 ml PbO2。
【举一反三】有关反应14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4的下列说法中错误的是( )
A．FeS2既是氧化剂也是还原剂
B．CuSO4在反应中被还原
C．被还原的S和被氧化的S的质量之比为3∶7
D．14 ml CuSO4氧化了1 ml FeS2
【答案】C
【解析】方程式中的化合价变化为：14个CuSO4中＋2价的铜得电子化合价降低为7个Cu2S中的14个＋1价的Cu；5个FeS2中10个－1价的S有7个化合价降低得到7个Cu2S中－2价的S，有3个化合价升高得到3个SOeq \\al(2－,4)中＋6价的S(生成物中有17个硫酸根离子，其中有14个来自反应物中的硫酸铜)。所以反应中FeS2中S的化合价有升高有降低，FeS2既是氧化剂又是还原剂，选项A正确；硫酸铜中Cu的化合价都降低，所以硫酸铜只是氧化剂，选项B正确；10个－1价的S有7个化合价降低，有3个化合价升高，所以被还原的S和被氧化的S的质量之比为7∶3，选项C错误；14 ml CuSO4在反应中得电子的物质的量为14 ml。FeS2被氧化时，应该是－1价的S被氧化为＋6价，所以1个FeS2会失去14个电子。根据得失电子守恒，14 ml CuSO4氧化了1 ml FeS2，选项D正确。
高频考点五 氧化还原反应的应用
例5．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(都已折算到标准状况)，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
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(Mg,Cu))eq \(――→,\s\up7(浓HNO3))eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Mg2＋、Cu2＋\(――→,\s\up7(NaOH))\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Mg（OH）2,Cu（OH）2)),NO2、N2O4))
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－)＝eq \f(8.96 L,22.4 L·ml－1)×1＋eq \f(0.672 L,22.4 L·ml－1)×2×1＝0.46 ml，所以x g＝17.02 g－0.46 ml×17 g·ml－1＝9.20 g。
【变式探究】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 ml·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
【答案】A
【解析】由题意可知，HNO3eq \(------→,\s\up7(Cu),\s\d5(O2))eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(NO2,N2O4,NO))，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)＝2n(O2)＝2×eq \f(1.68 L,22.4 L·ml－1)＝0.15 ml。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 ml，则V[NaOH(aq)]＝eq \f(0.3 ml,5 ml·L－1)＝0.06 L＝60 mL。
高频考点六 氧化还原滴定中的计算
例6．某废水中含有Cr2Oeq \\al(2－,7)，为了处理有毒的Cr2Oeq \\al(2－,7)，需要先测定其浓度：取20 mL废水，加入适量稀硫酸，再加入过量的V1 mL c1 ml·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液，充分反应(还原产物为Cr3＋)。用c2 ml ·L－1 KMnO4溶液滴定过量的Fe2＋至终点，消耗KMnO4溶液V2 mL。则原废水中c(Cr2Oeq \\al(2－,7))为________________。
【答案】eq \f(c1V1－5c2V2,120) ml·L－1
【解析】Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O,5Fe2＋＋MnOeq \\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。利用得失电子守恒列等式：c1 ml·L－1×V1 mL×10－3 L ·mL－1＝20 mL×10－3 L·mL－1×6c(Cr2Oeq \\al(2－,7))＋5c2 ml·L－1×V2 mL×10－3 L·mL－1，解得：c(Cr2Oeq \\al(2－,7))＝eq \f(c1V1－5c2V2,120) ml·L－1。
【变式探究】亚硫酰氯(SOCl2，熔点-104.5℃，沸点76-78℃，易水解生成SO2和HCl)是一种重要的化学试剂，广泛用于有机合成。制备亚硫酰氯的两种方法：
方法1：以五氯化磷和二氧化硫为原料，发生反应：SO2 + PCl5 = SOCl2 +POCl3
方法2：以三氧化硫和二氯化硫为原料。
(1)方法1反应的过程中是否存在电子转移_______？
(2)写出方法2的化学方程式_______。
(3)某科研小组测定亚硫酰氯产品的纯度。步骤如下：
步骤一、用分析天平准确称取样品，小心地将样品溶于的氢氧化钠溶液中，充分反应后，配成 500ml试样溶液。
步骤二、用移液管吸取 50ml试样溶液于 250ml碘量瓶中，加入两滴对硝基苯酚指示剂，滴加盐酸至黄色刚好消失，加入碘标准溶液，避光放置。
步骤三、用标准溶液返滴定过量的I2，近终点时加入淀粉溶液，继续滴定至终点，消耗标准溶液。
①指出步骤一中“配成 500ml试样溶液”所必需的定量玻璃仪器的名称_______。
②指出步骤二中滴加盐酸的目的_______。
③叙述步骤三中滴定终点的现象_______。
④计算样品的纯度(用含有V的代数式表示) _______。
【答案】(1)否 (2) SO3 + SCl2 = SOCl2 +SO2
(3) 500ml容量瓶 中和过量的NaOH，防止I2在碱性条件下歧化 滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液，锥形瓶中的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复
【解析】（1）由方程式可知，方法1发生的反应中没有元素发生化合价变化，不存在电子转移，故答案为：否；
（2）由题意可知，方法2发生的反应为三氧化硫和二氯化硫反应生成亚硫酰氯和二氧化硫，反应的化学方程式为SO3 + SCl2 = SOCl2 +SO2；
（3）①由配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知，步骤一中“配成500mL试样溶液”所必需的定量玻璃仪器为500mL容量瓶；
②由题意可知，步骤二中滴加盐酸的目的是中和过量的氢氧化钠溶液，防止加入的碘溶液与氢氧化钠溶液发生歧化反应，使得滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积偏小，导致所测样品的纯度偏大；
③当步骤三中碘溶液与Na2S2O3溶液恰好反应时，滴入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复说明滴定达到滴定终点；
④由滴定消耗VmL 0.1000ml/L硫代硫酸钠溶液可知，与亚硫酰氯反应的碘的物质的量为0.5000ml/L×0.05L—0.1000ml/L×10—3VL×，则样品的纯度为×100%=。
eq \(Mn,\s\up6(＋2)) (OH)2
eq \(Mn,\s\up6(＋4))O(OH)2
eq \(Fe,\s\up6(＋3))PO4
Lieq \(Fe,\s\up6(＋2))PO4
K2eq \(Fe,\s\up6(＋6))O4
Cueq \(Fe,\s\up6(＋2))eq \(S2,\s\up6(－2))
eq \(Cu,\s\up6(＋1))Cl
eq \(Cu2,\s\up6(＋2)) (OH)2Cl2
eq \(Cu,\s\up6(＋1))eq \(H,\s\up6(－1))
eq \(As2,\s\up6(＋3))S3
H3eq \(As,\s\up6(＋5))O4
H3eq \(As,\s\up6(＋3))O3
Naeq \(Cl,\s\up6(＋1))O
Naeq \(Cl,\s\up6(＋3))O2
Naeq \(Cl,\s\up6(＋5))O3
eq \(Cl,\s\up6(＋4))O2
eq \(N2,\s\up6(＋1))O
eq \(N2,\s\up6(－2))H4
eq \(N2,\s\up6(＋4))O4
Lieq \(N,\s\up6(－3))H2
Aleq \(N,\s\up6(－3))
Keq \(C,\s\up6(＋2))eq \(N,\s\up6(－3))
H2eq \(C2,\s\up6(＋3))O4
Na2eq \(S2,\s\up6(＋2))O3
Naeq \(B,\s\up6(＋3))eq \(H4,\s\up6(－1))
K2eq \(Cr2,\s\up6(＋6))O7
K2eq \(Cr,\s\up6(＋6))O4
Na2eq \(S2,\s\up6(＋4))O5
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HCl>稀HCl
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
A．石质阶梯被游客踩踏磨损
B．大理石雕像被酸雨腐蚀
C．铜质雕像逐渐变为绿色
D．木质中轴塔在火灾中坍塌
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