高考化学二轮复习专题 氧化还原反应学案.docx
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高考化学二轮复习专题氧化还原反应学案
专题四氧化还原反应
学习目标：
1、理解氧化还原反应的基本概念，了解本质是电子转移。
2、理解氧化还原反应规律及应用。
3、掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
学习重难点：
1、氧化还原反应规律及应用
2、常见氧化还原反应的配平和相关计算
自主学习
【知识梳理】
考点一、理解氧化还原反应基本概念
1．基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念之间的关系
概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。
实例：
在Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2的反应中Fe2O3是氧化剂，CO是还原剂；C元素被氧化，Fe元素被还原；Fe2O3具有氧化性，CO具有还原性；CO2是氧化产物，Fe是还原产物。
2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
下列反应属于氧化还原反应的是____________（填序号，下同），属于化合反应的是____________，属于分解反应的是________________________，属于置换反应的是____________，属于复分解反应的是______________。
①Cu2S＋O2
2Cu＋SO2
②3O2
2O3
③Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2
④2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
⑤CaCO3
CaO＋CO2↑
⑥2H2O2
2H2O＋O2↑
⑦SO3＋H2O===H2SO4
⑧2Fe＋3Cl2
2FeCl3
⑨H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O
⑩NaH＋H2O===NaOH＋H2↑
⑪IBr＋H2O===HIO＋HBr
【答案】①③④⑥⑧⑩⑦⑧⑤⑥①④⑨⑪
正误辨析
正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
（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）某元素从游离态变为化合态，该元素一定被氧化（ ）
（3）非金属阴离子只具有还原性，金属阳离子只具有氧化性（ ）
（4）H2O作为还原剂时，产物中一般有O2生成（ ）
（5）无单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应（ ）
（6）氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂（ ）
【答案】
（1）×
（2）× （3）× （4）√ （5）× （6）×
【题组集训】
题组一 正确理解氧化还原反应
1．下列说法正确的是（ ）
A．氧化还原反应的本质是元素的化合价发生变化
B．还原剂是一种能够得到电子的物质
C．物质所含元素化合价升高的反应是还原反应
D．氧化反应和还原反应是同时发生的
【答案】D
【解析】氧化还原反应的本质是电子的转移；还原剂是一种能够失去电子的物质；物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应。
题组二 电子转移方向和数目的表示方法及应用
2．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④⑤；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③④⑤。
3．下列反应中，水作氧化剂的是（ ）
A．C＋H2O
CO＋H2
B．H2＋CuO
Cu＋H2O
C．Cl2＋H2OHCl＋HClO
D．SO3＋H2O===H2SO4
【答案】A
【解析】B项，H2还原CuO，H2作还原剂，H2O是氧化产物；C项，Cl2和H2O反应，Cl2既是氧化剂又是还原剂；D项，SO3和H2O反应不是氧化还原反应。
4．ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。
实验室中可通过以下反应制得：
2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4
2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。
下列说法不正确的是（ ）
A．CO2是氧化产物
B．H2C2O4在反应中被氧化
C．CO2的氧化性强于KClO3的氧化性
D．ClO2作水处理剂时，利用了其强氧化性
【答案】C
【反思归纳】
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
Na2S2O3 S＋2 MO
M＋5C2O
C＋3
HCN C＋2 N－3 CuH Cu＋1 H－1
FeO
Fe＋（8－n） Si3N4 Si＋4 N－3
考点二、氧化性、还原性强弱比较
【知识梳理】
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：
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。
从元素的价态考虑：
最高价态——只有氧化性，如：
Fe3＋、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。
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。
正误辨析
正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，说明金属阳离子还原产物不一定是金属单质（ ）
（2）反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，说明还原性Cu＞Fe2＋（ ）
（3）反应Cu＋H2SO4通电,CuSO4＋H2↑，说明还原性：
Cu＞H2（ ）
（4）反应2MnO
＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，说明盐酸不能作高锰酸钾的酸化剂（ ）
【答案】
（1）√
（2）√ （3）× （4）√
【题组集训】
题组一 正确理解氧化性、还原性强弱
1．下列说法正确的是（ ）
A．含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性
B．强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应
C．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性
D．元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼
【答案】B
【解析】强氧化剂与强还原剂发生反应需要一定的条件，如：
H2和O2发生反应需要点燃或光照。
2．在氧化还原反应中，下列各组物质均可用作氧化剂的是（ ）
A．F－、I－、S2－B．Fe3＋、MnO
、NO
C．ClO
、MgD．Cl2、Fe3＋、Al
【答案】B
题组二 依据方程式判断氧化性、还原性强弱
3．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＋。
4．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＋，下列离子氧化性比较顺序正确的是（ ）
A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋
C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋D．Tl3＋>Ag＋>Fe3＋
【答案】D
【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。
题组三 依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生
5．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
D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
【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＋。
6．已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是（ ）
A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO
＋4H＋
B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI
C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O
D．2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋
【答案】B
【解析】A项，还原性：
SO2＞Fe2＋，符合题意；B项，还原性：
SO2＞I－，符合题意；C项，还原性：
H2O2＞SO2，与题意矛盾；D项，还原性：
H2O2＞Fe2＋，符合题意。
题组四 外界条件影响物质的氧化性、还原性
7．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和NaOH溶液 ⑥Fe和HNO3溶液 ⑦Fe和H2SO4溶液 ⑧Na和O2
（1）由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是_________________________________。
（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。
【方法指导】
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。
如：
酸性条件：
2MnO
＋6H＋＋5SO
===2Mn2＋＋5SO
＋3H2O
中性条件：
2MnO
＋H2O＋3SO
===2MnO2↓＋3SO
＋2OH－
碱性条件：
2MnO
＋2OH－＋SO
===2MnO
＋SO
＋H2O
其氧化性为KMnO4（酸性）>KMnO4（中性）>KMnO4（碱性）。
考点三、氧化还原反应的“四条”规律
【知识梳理】
1．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。
2．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：
注意 ⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
3．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。
4．守恒规律的思维模型
氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子总数（或元素化合价降低总数）必然等于还原剂失电子总数（或元素化合价升高总数），即得失电子守恒。
基于这种思想，可以对氧化还原反应进行配平和计算。
【题组集训】
题组一 先后规律的应用
1．已知氧化性Br2＞Fe3＋。
向含溶液amol的FeBr2溶液中通入bmolCl2，充分反应。
下列说法不正确的是（ ）
A．离子的还原性强弱：
Fe2＋＞Br－＞Cl－
B．当a≥2b时，发生的离子反应：
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
C．当a＝b时，反应后的离子浓度：
c（Fe3＋）∶c（Br－）∶c（Cl－）＝1∶2∶2
D．当3a≤2b时，发生的离子反应：
2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
【答案】C
【解析】本题考查离子反应和氧化还原反应等知识。
这是一道能力要求较高的试题，是一道难得的好题，命题者严格把握了“学考”对离子反应内容的要求，巧妙设计从与反应物的量有关的离子反应入手，考查离子共存问题。
所以解答这道题时，不需要从反应物FeBr2和Cl2的量分析入手书写与量有关的离子反应方程式来解题，只要依据题干给予的信息：
氧化性Br2＞Fe3＋，就可判断出还原性Fe2＋＞Br－＞Cl－，当a＝b时，发生的离子反应2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－，利用原子守恒可知，反应后的溶液中c（Fe3＋）∶c（Br－）∶c（Cl－）＝1∶1∶2。
2．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。
对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是（ ）
A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋
B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋
C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出
D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出
【答案】B
【解析】本题考查铁及其化合物的性质。
FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2，还可能有过量的FeCl3溶液，加入铁粉充分反应后，A项，若无固体剩余，说明原溶液中含有Fe3＋，反应后不一定还含有；B项，不管固体是铁粉还是铜粉，溶液中一定含有Fe2＋；C项，若溶液中有Cu2＋，可能有部分铜固体析出；D项，若溶液中有Fe2＋，不一定有Cu析出。
题组二 歧化、归中规律的应用
3．氢化钙可以作为生氢剂（其中CaH2中氢元素为－1价），化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca（OH）2＋2H2↑，其中水的作用（ ）
A．既不是氧化剂也不是还原剂
B．是氧化剂
C．是还原剂
D．既是氧化剂又是还原剂
【答案】B
【解析】CaH2→H2的过程中，H元素的化合价由－1→0，化合价升高，故CaH2为还原剂，而H2O→H2的过程中，H元素的化合价由＋1→0，化合价降低，故H2O为氧化剂。
4．在反应4P＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3中，单质P（ ）
A．被氧化
B．被还原
C．一部分被氧化，一部分被还原
D．既未被氧化又未被还原
【答案】C
【解析】
→KH2
O2，
→
H3，故单质P一部分被氧化，一部分被还原。
题组三 守恒规律的应用
（一）利用守恒配平
类型一 正向配平类
5．
（1）____HCl（浓）＋____MnO2
____Cl2↑＋____MnCl2＋____H2O
（2）____Cu＋____HNO3（稀）===____Cu（NO3）2＋____NO↑＋____H2O
（3）____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O
（4）____MnO
＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O
【答案】
（1）4 1 1 1 2
（2）3 8 3 2 4
（3）5 1 3 3 3 3 （4）2 16 10 2 5 8
类型二 逆向配平类
6．
（1）____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O
（2）____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3
【答案】
（1）3 6 2 1 3
（2）2 9 3 3 5
（二）利用守恒规律计算
7．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．2B．3C．4D．5
【答案】D
【解析】本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。
Na2
―→xNa2
O4 Na
O―→Na
得关系式
·x＝16×2，x＝5。
【反思归纳】
1．配平步骤
（1）标好价：
正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。
（2）列变化：
列出元素化合价升高和降低的数值。
（3）求总数：
求元素化合价升高和降低的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。
（4）配化学计量数：
用观察法配平其他各物质的化学计量数。
（5）细检查：
利用“守恒”三原则（即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒），逐项检查配平的方程式是否正确。
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：
a×be－＝a′×b′e－
a、a′指变价原子个数（物质的量）。
b、b′指元素的化合价变化数。
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