基于双线桥理解氧化还原反应的概念.docx
《基于双线桥理解氧化还原反应的概念.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于双线桥理解氧化还原反应的概念.docx（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
基于双线桥理解氧化还原反应的概念
基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念
1.氧化还原反应的本质和特征
2.基于双线桥理解氧化还原反应概念之间的关系
概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。
△
[例]用双线桥法标出MnO2＋4HCl（浓）=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O反应电子转移的方向和数目：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
此反应中氧化剂是__________，还原剂是____________，氧化产物是________，还原产物是
________，MnO2发生________反应，HCl发生________反应；生成1molCl2时转移电子数
目为________，被氧化的HCl的物质的量是______mol，盐酸显示的性质是________性和
______性。
答案
MnO2HClCl2MnCl2还原氧化2NA2还原酸
3.氧化还原反应的类型
下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中，正确的是④；属于歧化反应的是②，属于
归中反应的是③，属于部分氧化还原反应的是③④。
4.常见的氧化剂和还原剂
（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：
（2）常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、
某些非金属单质及其氢化物等。
如：
（3）元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性
其中：
Fe2＋、SO23－主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。
1.
（1）有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应（×）
（2）
水作还原剂时，产物中一般有O2（√）
（3）NO2溶于水发生氧化还原反应（√）
（4）
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
（×）
（5）
氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂（×）
（6）
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
（√）
（7）硝酸铜的分解产物可能是
CuO、NO、NO2（×）
（8）NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O的反应中，NaHCO3被氧化（×）
（9）Na2O2与水的反应中，水是还原剂（×）
解析
（2）H2O中的两种元素，只有氧元素呈－2价，可被氧化为－
1价或0价的氧。
（5）在3NO2
＋H2O===2HNO3＋NO中，H2O既不是氧化剂也不是还原剂。
2.四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示。
（1）置换反应一定属于氧化还原反应（√）
（2）复分解反应一定不属于氧化还原反应（√）
（3）有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应（√）
（4）无单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应（×）
解析（4）Na2O2＋SO2===Na2SO4是氧化还原反应。
题组一
氧化还原反应及基本概念判断
1.（2018
湖·北重点高中高三上学期期中联考
）下列应用不涉及氧化还原反应的是
（
）
A.酸雨的形成
B.根瘤菌固氮
C.氨碱法制纯碱D.电池放电
答案C
解析有电子转移的反应是氧化还原反应，酸雨的形成是燃烧含硫、氮化合物引起的，是氧
化还原反应；根瘤菌固氮是将氮气转化为化合态的氮；电池放电是氧化还原反应；氨碱法制
△
纯碱的反应是NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑，选C。
2.（2018衡·水中学高三上学期第四次联考）为了确定某样品是否被氧化，所选试剂（括号内物质）
不正确的是（）
A.FeCl2（NH4SCN溶液）
B.KI（淀粉溶液）
C.白磷（紫色石蕊溶液）
D.Na2SO3（BaCl2溶液）
答案
D
解析
亚铁离子易被氧化为铁离子，
可利用NH4SCN溶液检验铁离子，若溶液为红色则确定
样品被氧化，故A正确；碘离子能被氧化为碘单质，淀粉遇碘变蓝，则可利用淀粉溶液来确
定是否被氧化，故B正确；白磷被氧化为五氧化二磷，遇水反应生成磷酸，加紫色石蕊溶液
变红，则可以确定样品被氧化，故C正确；亚硫酸根离子能被氧化为硫酸根离子，亚硫酸根
离子和硫酸根离子都能与钡离子反应生成沉淀，不能确定样品是否被氧化，故D错误。
题组二双线桥法在复杂氧化还原反应中的应用
3.三氟化氮（NF3）是微电子工业中一种优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反
应：
3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF。
下列有关该反应的说法正确的是（）
A.NF3是氧化剂，H2O是还原剂
B.HF是还原产物
C.还原剂和氧化剂的物质的量之比是2∶1
D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体
答案D
4.（2018河·南八市第二次测评
）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4.48LH2，则转移0.4mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1
答案
A
解析
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
1molLiAlH
4反应，转移4mol电子，生成
4molH2，若生成
标准状况下4.48L（即0.2mol）H2，则转移
0.2mol电子，C项错误；LiAlH
4为还原剂，水为氧
化剂，还原剂与氧化剂物质的量之比为
1∶2，D项错误。
5.O2F2可以发生反应：
H2S＋4O2F2===SF6＋2HF＋4O2，下列说法正确的是
（）
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48LHF，则转移
0.8mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4
答案D
解析A项，O元素的化合价由反应前的＋
1价变为反应后的0价，化合价降低，获得电子，
所以氧气是还原产物，错误；
B项，在反应中O2F2中的O元素的化合价降低，获得电子，
所以该物质是氧化剂，而
H2S中的S元素的化合价是－2价，反应后变为SF6中的＋6价，
所以H2S是还原剂，错误；
C项，外界条件不明确，不能确定
HF的物质的量，所以不能确
定转移电子的数目，错误；D项，根据反应化学方程式可知还原剂
H2S与氧化剂O2F2的物质
的量的之比是1∶4，正确。
走好关键第一步——正确标出元素化合价
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、负化合价的代数和为零
的原则求解其他元素的化合价。
常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：
一价氢、钾、
钠、氟、氯、溴、碘、银；二价氧、钙、钡、镁、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，
二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。
近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断
CuFeS2
Cu＋2
Fe＋2
S－2
K2FeO4
Fe＋6
Li2NH
N－3
LiNH2
N－3
AlN
N－3
Na2S2O3S＋2MO2
M＋5C2O42
C＋3
＋
－
HCN
C＋2N－3
CuH
Cu＋1
H－1
n－
Fe＋（8－n）
Si3N4
Si＋4
N－3
FeO4
考点二氧化性、还原性强弱规律
1.氧化性、还原性的判断
（1）氧化性是指得电子的性质（或能力）；还原性是指失电子的性质
（或能力）。
（2）氧化性、还原性的强弱取决于得、
失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。
如：
－
＋
，Al
－
＋
，但根据金属活动性顺序表，
Na比Al活泼，更易失去电子，
Na－e===Na
－3e===Al3
所以Na比Al的还原性强。
从元素的价态考虑：
最高价态——只有氧化性，如：
3
＋
、H2SO4、KMnO4等；
Fe
最低价态——只有还原性，如：
金属单质、
Cl
－
2－
等；
、S
中间价态——既有氧化性又有还原性，如：
Fe2＋、S、Cl2等。
2.氧化性、还原性强弱的比较方法
（1）根据化学方程式判断
氧化剂（氧化性
）＋还原剂
（还原性
）===还原产物＋氧化产物
氧化性：
氧化剂
>氧化产物；
还原性：
还原剂
>还原产物。
（2）根据反应条件和产物价态高低进行判断
①与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就越强。
如
Na
与冷水剧烈反应，
Mg
与热水反应，
Al
与水加热反应也不明显，所以还原性：
Na>Mg>Al
；非金属单质
F2、Cl2、
Br2、I2与H2反应，F2与H2暗处剧烈反应并爆炸，Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸，Br2与H2加热到500℃才能发生反应，I2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，
故氧化性：
F2>Cl2>Br2>I2。
②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进
△
行判断：
一般条件越低，氧化剂的氧化性越强，如：
MnO2＋4HCl（浓）=====MnCl2＋Cl2↑＋
2H2O,2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，由上述反应条件的不同，
可判
断氧化性：
KMnO4>MnO2。
当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态不相同，可根据氧化产物的价态高低
点燃
进行判断：
氧化产物的价态越高，则氧化剂的氧化性越强，如：
2Fe＋3Cl2=====2FeCl3，Fe
△
＋S=====FeS，则氧化性：
Cl2＞S。
（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）含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性（×）
（6）MnO2不与稀盐酸反应是因为
＋
浓度小（×）
H
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
__________。
答案
（1）①③⑥⑦
（2）⑤⑥⑦⑧
（3）②④
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。
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）性越强其氧化性（还原性）越强。
题组一依据方程式判断氧化性、还原性强弱
1.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＋
答案A
解析在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。
由方程式可知，还原性：
Fe2＋
＞Ce3＋；Sn2＋＞Fe2＋。
2.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：
①
Tl
3＋＋
2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性比较
顺序正确的是（
）
A.Tl3＋>Fe3＋>Ag＋
B.Fe3＋>Ag＋>Tl3＋
＋
＋
2＋
3＋
＋
3＋
C.Tl
>Ag
>Fe
D.Tl
>Ag
>Fe
答案
D
解析
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。
题组二
依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生
3.（2019赤·峰质检）已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成
Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化
性依次减弱。
下列反应在水溶液中不可能发生的是（
）
A.3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
B.Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
C.Co2O3＋6HCl（浓）===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
3＋
＋2I
－
2＋
＋I2
D.2Fe
===2Fe
答案
A
解析
根据氧化还原反应中，氧化性：
氧化剂
>氧化产物，可判断
B中氧化性：
Cl2>I2；C中
氧化性：
Co2O3>Cl2；D中氧化性：
Fe3＋>I2，这些结论与题给信息一致。
对于
A，由于I－的
还原性强于Fe2＋，所以Cl2应先氧化I－，而不应先氧化Fe2＋。
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。
题组三氧化还原反应的竞争（先后规律的应用）
4.现有下列三个氧化还原反应：
①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
③2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
若某溶液中含有
Fe2＋、Cl－和I－，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入的试剂是（
）
A.Cl2
B.KMnO4
C.FeCl3D.HCl
答案
C
解析
本题是寻找一种氧化剂，其氧化性应大于
I2的氧化性，而小于
Cl2和Fe3＋的氧化性（也
可等于
3＋
3＋
－
2＋
3＋
，
Fe
的氧化性）。
由①知氧化性：
Fe
>I2，还原性：
I>Fe
；由②知氧化性：
Cl2>Fe
2＋
－
；由③知氧化性：
MnO
－
，还原性：
Cl
－
2＋
；由此推知氧化性强弱
还原性：
Fe>Cl
4>Cl2
>Mn
顺序为KMnO
4>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只能氧化I－。
2＋－－
5.（2018淮·北高三联考）向含有Fe、I、Br的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质
的量变化如下图所示。
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
－1
A.原混合溶液中c（FeBr2）＝6molL·
C.当通入Cl22mol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
答案
B
解析
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
2molCl2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
2＋
－
－
n（Fe
）∶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。
考点三价态归中、歧化规律的应用
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：
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。
如对于反应6HCl
＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化剂为NaClO3，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物都为Cl2。
（1）向浓H2SO4中通入H2S气体，1mol浓硫酸转移电子数可能是6NA，也可能是2NA（√）
解析H2SO4（浓）＋3H2S===4S↓＋4H2O
H2SO4（浓）＋H2S===SO2↑＋S↓＋2H2O
前一反应中
1mol浓H2SO4转移6NA电子，后一反应中转移
2NA电子。
（2）1molCl2与Ca（OH）2完全反应，转移的电子数是2NA（×）
解析Cl2
既是氧化剂又是还原剂，1molCl2和Ca（OH）2反应，转移电子数应为NA。
（3）1molKClO3与足量的浓盐酸完全反应，转移电子数为
6NA（×）
解析
所以转移电子数应为5NA。
（4）含硫化合物X、Y的转化关系：
S＋NaOH―→X＋Y＋H2O中：
硫单质的化合价最低（×
升级会员 