《初升高衔接教材初高中化学衔接暑期教程》专题23 氧化还原反应.docx
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《初升高衔接教材初高中化学衔接暑期教程》专题23氧化还原反应
第一课时氧化还原反应的相关概念
目标导学
1．从得氧和失氧的分类标准认识氧化还原反应的概念。
2．从化合价变化的分类标准认识氧化还原反应的特征。
温故知新
1．在CuO+H2
Cu+H2O反应中，谁是氧化剂，谁是还原剂？
2．四种基本反应类型有哪些？
知识精讲
一、基本概念：
（一）氧化反应与还原反应
1．反应类型
（1）氧化反应：
①从得、失氧观点认识：
物质得氧的反应叫氧化反应。
如：
CuO+H2
Cu+H2O，氢气得氧发生了氧化反应。
②从元素化合价升降观点认识：
物质所含元素化合价升高的反应叫氧化反应。
如：
+
，氢元素的化合价由0变成了+1，化合价升高，氢气被氧化，发生氧化反应。
③从电子转移的观点认识：
物质失去电子的反应叫氧化反应。
（2）还原反应：
①从得、失氧观点认识：
物质失氧的反应叫还原反应。
如：
CuO+H2
Cu+H2O,氧化铜失氧发生了还原反应。
②从元素化合价升降观点认识：
物质所含元素化合价降低的反应叫还原反应。
如：
+
氧化铜中铜元素的化合价由+2变成了0，化合价降低，氧化铜被还原，发生还原反应。
③从电子得失的观点认识：
物质得到电子的反应叫还原反应。
2．反应物
（1）氧化剂：
所含元素的化合价降低（得到电子或电子对偏向）的反应物。
（2）还原剂：
所含元素的化合价升高（失去电子或电子对偏离）的反应物。
3．生成物
（1）氧化产物：
在氧化还原反应中，还原剂失电子被氧化，所得生成物称为氧化产物。
例如：
Fe是还原剂，FeSO4是氧化产物。
（2）还原产物：
在氧化还原反应中，氧化剂得电子被还原，所得生成物称为还原产物。
例如：
CuSO4是氧化剂，Cu是还原产物。
4．物质性质
（1）氧化性：
得电子（或电子对偏向）的性质→结果使其他物质得以失去电子（或电子对偏离）发生氧化反应。
（2）还原性：
失电子（或电子对偏离）的性质→结果使其他物质能够获得电子（或电子对偏向）发生还原反应。
（二）氧化还原反应：
1．定义：
有电子转移（得失或偏移）的化学反应属于氧化还原反应。
2．特征：
反应前后元素的化合价发生变化。
3．本质：
有电子转移（得失或偏移）
归纳：
1．在氧化还原反应中，概念相互关系是：
2．氧化还原反应与四大反应类型之间的关系
（1）置换反应都是氧化还原反应。
（2）化合反应不都是氧化还原反应，有单质参加的化合反应是氧化还原反应。
（3）分解反应不都是氧化还原反就，有单质生成的分解反应才是氧化还原反应。
（4）复分解反应都不是氧化还原反应。
3．化学反应的分类
实验探究
例．氧化还原反应的应用和探究
1.人体血红蛋白中含有Fe2＋，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2＋转变成Fe3＋，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力，服用维生素C可缓解亚硝酸盐中毒。
2．某研究性学习小组探究维生素C的性质时做了下列实验：
将2mL维生素C的溶液，移入一支大试管中加入蒸馏水，振荡，混合均匀得10mL溶液。
平均分为两份，分别置于两支小试管中，编号A、B。
在A试管中滴入几滴黄绿色的氯水，观察到颜色逐渐消失；在B试管中滴入几滴AgNO3溶液，产生黑色沉淀。
请回答以下问题：
（1）根据1，可知维生素C具有还原性，这种说法正确吗？
（2）根据A试管实验中的现象，您能判断出反应后氯气是被氧化还是被还原？
能否推断出反应后氯元素的化合价？
（3）已知实验条件下反应中NO
不表现氧化性，你认为B试管中的黑色沉淀可能是什么物质？
思维训练
1.基础练习:
思维的准确性训练（Accuracyofthinkingtraining）
1．下列反应中，氯元素全部被氧化的是（）
A．2P＋3Cl2===2PCl3B．2NaCl
2Na＋Cl2↑
C．NaOH＋HCl===NaCl＋H2OD．2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O
2．在反应中，元素X的原子将电子转移给元素Y的原子，则下列说法正确的是（）
①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X发生还原反应 ④元素Y发生还原反应
A．①② B．③④C．②③D．①④
3．有关氧化还原反应的下列叙述正确的是（ ）
A．氧化剂发生还原反应，还原剂发生氧化反应
B．氧化剂被氧化，还原剂被还原
C．一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂一定是两种不同的物质
D．氧化还原反应中，金属单质只作还原剂，非金属单质只作氧化剂
4．下列关于氧化还原反应的叙述，正确的是（ ）
A．肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原
B．在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
C．置换反应和复分解反应不可能是氧化还原反应
D．化合反应和置换反应一定是氧化还原反应
5．下列反应是氧化还原反应的是（）
A．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑B．NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
C．CaCO3
CaO+CO2↑D．CaO＋H2O=Ca（OH）2
思维的敏捷性训练（Thinkingagilitytraining）
1．下列反应中，氯元素被氧化的是（ ）
A．2KClO3
2KCl＋3O2↑B．2P＋5Cl2=2PCl5
C．MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋2H2O＋Cl2↑D．H2＋Cl2=2HCl
2．HO2（超氧酸）是一种弱酸，具有极高的活性。
一定条件下，铜与盐酸、氧气发生如下反应可生成HO2：
Cu+HCl+O2=CuCl+HO2，下列说法正确的是（ ）
A．上述反应中，O2发生了氧化反应
B．HO2在碱溶液中能稳定存在
C．上述反应中HO2是还原产物
D．上述反应的离子方程式为Cu+Cl－+O2=CuCl+O
3．在2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中，氧化产物是（ ）
A．KClB．MnCl2C．H2OD．Cl2
4．从硫元素的化合价态上判断，下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是（ ）
A．Na2SB．SC．SO2D．H2SO4
5．下列关于氧化还原反应的叙述正确的是（ ）
A．H2还原CuO的反应只属于还原反应
B．置换反应都是氧化还原反应，所以，3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2既是置换反应又是氧化还原反应
C．3O2
2O3是氧化还原反应
D．复分解反应一定不是氧化还原反应
思维的广阔性训练（Widthofthinkingtraining）
1．在SiO2+3C
SiC+2CO↑反应中，氧化剂和还原剂的质量比为（ ）
A．36∶30B．60∶36C．2∶1D．1∶2
2．下列叙述正确的是（ ）
A．氧化剂是失去电子（或电子对偏向）的物质
B．还原剂是在反应中发生还原反应
C．同一反应中，既有单质参加，又有单质生成的反应一定是氧化还原反应
D．依据反应中是否有电子转移，将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
3．下列反应中水既不作氧化剂，又不作还原剂的氧化还原反应是（ ）
A．Cl2+H2O=HCl+HClOB．CaO+H2O=Ca（OH）2
C．2Na+2H2O=2NaOH+H2↑D．C+H2O
CO＋H2
4．如下图所示，离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示，正确的是
（ ）
5．在一定条件下KClO3与I2按下式反应：
2KClO3+I2=2KIO3+Cl2↑，则下列推断正确的是（ ）
A．I2发生还原反应B．氧化剂为I2
C．还原剂为KClO3D．反应中KClO3被还原为Cl2，I2被氧化为KIO3
思维的灵活性训练（Flexibilityofthinkingtraining）
1．下列反应中不属于氧化还原反应的是（ ）
A．NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2OB．NH3+HCl=NH4Cl
C．Br2+2KI=I2+2KBrD．2H2O2=2H2O+O2↑
2．在反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中，发生还原反应和发生氧化反应的物质质量之比为（ ）
A．3∶1B．1∶3C．1∶2D．2∶1
3．下列化学变化中，需加入氧化剂才能实现的是（ ）
A．C→CO2B．CO2→COC．CuO→CuD．H2SO4→BaSO4
4．某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：
2N2H4+N2O4=3N2+4H2O，反应温度可高达2700℃，对于该反应，下列说法正确的是（ ）
A．该反应属于置换反应B．N2H4是氧化剂
C．N2O4是还原剂D．N2既是氧化产物又是还原产物
5．下列各反应中，氧化反应与还原反应在同种元素中进行的是（ ）
A．Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2OB．2KClO3
2KCl＋3O2↑
C．2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑D．2H2O
2H2↑＋O2↑
2.能力拓展
思维的批判性训练（Criticalthinkingtraining）
1．下列有关氧化还原反应的叙述中，正确的是（ ）
A．一定有电子的转移B．氧化反应一定先于还原反应发生
C．氧化剂发生氧化反应D．其本质是元素化合价发生变化
2．下列化学反应中，既是离子反应，又是氧化还原反应的是（ ）
A．2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2OB．Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
C．BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HClD．H2+CuO
Cu+H2O
3．工业上利用反应3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl检查氯气管道是否漏气。
下列说法错误的是（ ）
A．若管道漏气遇氨就会产生白烟B．该反应利用了Cl2的强氧化性
C．该反应中NH3被还原D．该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
4．下列有关实验室制取气体的反应中，其原理不属于氧化还原反应的是（ ）
A．实验室中用稀硫酸与锌粒反应制取H2B．实验室中用高锰酸钾加热分解制取O2
C．实验室中用浓盐酸与二氧化锰加热制取Cl2D．实验室中用稀盐酸与石灰石反应制取CO2
5．氧化还原反应发生在同种元素之间的是（ ）
A．Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑B．2H2S+SO2=3S+2H2O
C．H2+CuO=Cu+H2OD．2H2O
2H2↑+O2↑
思维的深刻性训练（Thinkingprofunditytraining）
1．某同学在烧水时，不小心把水洒在炉火上，结果发现炉火更旺了，原因是H2O（g）和炽热的木炭反应生成了水煤气（CO和H2），反应方程式如下：
C+H2O（g）
CO+H2，下列关于该反应的说法正确的是
（ ）
A．该反应中C失去电子，被还原
B．该反应中H2得到电子，被还原
C．该反应中，每转移2mol电子则生成1molH2
D．该反应属于复分解反应
2．运动会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷，经撞击发出响声，同时产生白烟。
撞击时发生反应的化学方程式为5KClO3+6P=3P2O5+5KCl，则下列有关叙述错误的是（ ）
A．上述反应中Cl的化合价由＋5价变为－1价
B．P2O5是P被还原后所得的产物
C．该反应被还原与被氧化物质的物质的量之比为5∶6
D．上述反应中消耗3molP时，转移电子的物质的量为15mol
3．某金属元素由氧化物转变为单质，则该金属元素（ ）
A．一定被氧化B．一定被还原
C．可能被氧化，也可能被还原D．既不被氧化，也不被还原
4．下列关于氧化还原反应的叙述正确的是（ ）
A．H2还原CuO的反应只属于还原反应
B．置换反应都是氧化还原反应，所以，3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2既是置换反应又是氧化还原反应
C．3O2
2O3是氧化还原反应
D．复分解反应一定不是氧化还原反应
5．反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中，当有6mole－发生转移时，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为（ ）
A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．3∶1
思维的逻辑性训练（Logicalthinkingtraining）
1．在反应中，X元素的原子将电子转移给Y元素的原子，则下列说法正确的是（ ）
①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X发生还原反应 ④元素Y发生还原反应
A．①② B．③④C．②③D．①④
2．从反应Ca（ClO）2＋4HCl（浓）=CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑中可以看出，盐酸具有的性质是（ ）
①酸性 ②氧化性 ③还原性
A．只有③B．只有①C．①②D．①③
3．下列反应中，氧化剂与还原剂物质的量的关系为1∶2的是（ ）
A．Fe+2HCl=FeCl2+H2↑B．2HCl+Ca（ClO）2=2HClO+CaCl2
C．I2+2NaClO3=2NaIO3+Cl2↑D．4HCl（浓）+MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O
4．下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是（ ）
A．在反应中不一定所有元素化合价都发生变化B．肯定有一种元素被氧化另一种元素被还原
C．非金属单质在反应中只能得电子D．金属单质在反应中失电子被还原
5．有首歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”即是铜锈，它的化学成分是Cu2（OH）2CO3（碱式碳酸铜）。
铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3。
下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．该反应不是氧化还原反应
B．该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化，所以是氧化还原反应
C．该反应中铜得电子，O2失电子，所以是氧化还原反应
D．该反应是氧化还原反应，变价的只有两种元素
思维的独创性训练（Originalityofthinkingtraining）
1．氢化钙可以作为生氢剂（其中CaH2中氢元素为－1价），反应方程式如下：
CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑，其中水的作用是（ ）
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
2．实验室制Cl2反应为4HCl（浓）+MnO2
MnCl2+Cl2↑=2H2O.下列说法不正确的是（ ）
A．还原剂是HCl，氧化剂是MnO2
B．每生成1molCl2，转移电子的物质的量为2mol
C．每消耗1molMnO2，起还原剂作用的HCl消耗4mol
D．转移电子的物质的量为1mol时，生成标准状况下Cl2的体积为11.2L
3．下列反应中，既是化合反应，又是氧化还原反应的是（ ）
①铁和氯气反应：
2Fe＋3Cl2
2FeCl3
②氯气通入溴化钠溶液：
Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
③氯化钠溶液和浓硫酸混合加热：
2NaCl＋H2SO4（浓）
Na2SO4＋2HCl↑
④二氧化锰跟浓盐酸在加热条件下反应：
MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
⑤氢气在氯气中燃烧：
H2＋Cl2
2HCl
A．①② B．①③ C．①④ D．①⑤
4．日常生活中的许多现象与化学反应有关，下列现象与氧化还原反应无关的是（ ）
A．铜器出现铜绿[Cu2（OH）2CO3]B．铁制菜刀生锈
C．大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏D．铝锅表面生成致密的薄膜
5．已知反应前后元素化合价都没有改变的反应叫做非氧化还原反应，四种基本反应类型与氧化还原反应、非氧化还原反应的关系图正确的是（ ）
知识拓展
1．氧化还原反应的认识误区
（1）在氧化还原反应中，一种反应物不一定只表现出一种性质。
（2）得电子难的元素不一定易失去电子。
如碳元素、稀有气体元素既不容易失电子也不容易得电子。
（3）氧化还原反应中被氧化的元素与被还原的元素可能是不同元素，也可以是同一元素。
（4）同一反应，氧化剂和还原剂可能是同一物质也可以是不同物质。
（5）反应中，氧化反应和还原反应同时进行，没有先后。
2．常见的化合价口诀
钾钠氢银正一价，钙镁钡锌正二价，氟氯溴碘负一价，通常氧是负二价，
铜正一二铝正三，铁有正二和正三，碳有正二和正四，硫有负二正四六。
答案：
温故知新
1．在CuO+H2
Cu+H2O反应中，CuO是氧化剂，H2是还原剂。
2．四种基本反应类型有：
化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应
实验探究
答案：
思维训练
1.基础练习:
思维的准确性训练（Accuracyofthinkingtraining）
题号
答案
解析
1
B
A选项中氯元素化合价降低发生还原反应；C选项不是氧化还原反应，氯元素未被氧化；D选项中氯元素一部分被氧化一部分被还原。
2
D
据题意知，X原子失去电子，X元素化合价升高，发生氧化反应；而Y原子获得电子，Y元素化合价降低，发生还原反应。
3
A
在氧化还原反应中，氧化剂被还原；发生还原反应，还原剂被氧化，发生氧化反应，A正确，B错误；氧化剂与还原剂可能是不同的物质，也可能是同一物质，C错误，金属无负价，故反应中化合价只能升高，所以金属单质只作还原剂，但非金属既有正价，也有负价，故非金属单质既可作氧化剂，也可作还原剂，D错误。
4
B
A项也可以是同一种元素既被氧化又被还原，如Cl2+2OH－=ClO－+Cl－+H2O；B项正确，例如：
CuO+H2
Cu+H2O，其中氧元素的化合价就没有改变；C项置换反应都是氧化还原反应，复分解反应都不是氧化还原反应；D项置换反应都是氧化还原反应，化合反应不一定是氧化还原反应，例如：
NH3+HCl=NH4Cl。
5
A
反应前后元素的化合价是否变化，是判断反应是否是氧化还原反应的依据。
分析元素化合价可知A项元素的化合价在反应前后有变化。
思维的敏捷性训练（Thinkingagilitytraining）
题号
答案
解析
1
C
C项中氯元素由－1价变为0价，化合价升高被氧化。
2
C
由
知O2被还原发生还原反应，HO2是还原产物，A项错误，C项正确；HO2是一种弱酸，能与碱发生反应，不能在碱溶液中稳定存在，B项错误；HO2属弱酸，不能完全电离成H＋和O
，在书写离子方程式时应写成HO2的形式，D项错误。
3
D
氧化产物指的是还原剂被氧化后所得到的产物，该反应中氧化产物为Cl2。
4
A
表现氧化性，就会得电子，化合价降低。
不能表现氧化性的一般为金属元素和处于最低化合价的非金属元素，如Na2S中的S为－2价，是S的最低价，不能得电子。
5
D
思维的广阔性训练（Widthofthinkingtraining）
题号
答案
解析
1
D
分析反应中各元素化合价变化，SiO2中各元素化合价不变，参加反应的3个C，有一个化合价降低做氧化剂，两个碳化合价升高做还原剂，故氧化剂和还原剂的质量比为1∶2。
2
D
3
A
有化合价变化的是A、C、D三项，属于氧化还原反应，H2O中氢、氧元素无化合价变化的是A项，C、D两项中的H2O作氧化剂。
4
A
化学反应的分类应按照一定的标准。
除分为四种基本类型以外，还可根据有无离子参加分为离子反应、非离子反应，根据有无电子得失分为氧化还原反应、非氧化还原反应。
四种基本反应类型中均有离子反应、非离子反应，在氧化还原反应中也有离子反应和非离子反应。
复分解反应一定不是氧化还原反应，置换反应一定是氧化还原反应。
5
D
A选项I2发生氧化反应；B选项氧化剂为KClO3；C选项还原剂为I2。
思维的灵活性训练（Flexibilityofthinkingtraining）
题号
答案
解析
1
B
B选项中的反应中各元素化合价均无变化，不属于氧化还原反应。
2
C
根据反应3NO2+H2O=2HNO3+NO知，1NO2→NO发生还原反应，2NO2→2HNO3发生氧化反应，故物质的质量之比为1∶2。
3
A
A选项C→CO2，过程碳元素失电子，需要氧化剂。
4
D
5
A
A项，氯元素既被氧化又被还原．B项氯元素被还原，氧元素被氧化，C项锰元素被还原，氧元素被氧化．D项氢元素被还原，氧元素被氧化。
2.能力拓展
思维的批判性训练（Criticalthinkingtraining）
题号
答案
解析
1
A
氧化还原反应的本质是电子的转移，特征是元素化合价发生变化，A正确，D错误；氧化反应与还原反应同时发生，反应中氧化剂得电子发生还原反应，B、C错误。
2
B
A、C两项不是氧化还原反应，D项不是离子反应，B项符合条件。
3
C
4
D
D选项稀盐酸与石灰石反应制取CO2反应过程中元素无价态变化。
5
B
A选项氧化还原反应发生在锌元素与氢元素之间；B选项氧化还原反应发生在硫元素之间；C选项氧化还原反应发生在铜元素与氢元素之间；D选项氧化还原反应发生在氧元素与氢元素之间。
思维的深刻性训练（Thinkingprofunditytraining）
题号
答案
解析
1
C
该反应中，C的化合价从0升高到＋2，失去电子被氧化，A项错误；H的化合价从＋1降低到0，H2O得到电子被还原，B项错误；1molC从0价变为＋2价，失去2mol电子，2molH从＋1价变为0价，得到2mol电子，生成1molH2，C项正确；该反应属于置换反应或氧化还原反应，但不是复分解反应，D项错误。
2
B
3
B
金属元素在氧化物中显正化合价，转变成单质变为0价，得电子被还原。
4
D
氧化还原反应是一个整体，氧化反应和还原反应必然同时发生在同一个反应中，在H2+CuO
Cu+H2O过程中，对CuO而言是失去氧被还原，发生了还原反应，对H2而言，则是得到氧被氧化，发生了氧化反应。
置换反应都是氧化还原反应，但CO与Fe2O3的反应不是置换反应，所以B错。
复分解反应只是反应物互相交换成分重新组合成新的物质，没有电子转移，所以，复分解反应一定不是氧化还原反应。
C中反应前后氧元素的化合价都没变化，属于非氧化还原反应。
5
C
在反应中3molNO2参与反应，其中2molNO2被氧化，1mol被还原，不论有多少电子发生转移，被氧化与被还原的NO2的物质的量之比均为2∶1。
故选C。
思维的逻辑性训练（Logicalthinkingtraining）
题号
答案
解析
1
D
根据题意知，X元素的原子失去电子，X元素化合价升高，发生氧化反应；而Y元素的原子获得电子，Y元素化合价降低，发生还原反应。
2
D
在题给反应中4molHCl参加反应，只有一半（即2mol）HCl被氧化生成Cl2，此时体现还原性，另一半HCl中氯元素化合价没有变化，该部分HCl体现酸性，故选D。
3
D
A项中氧化剂是HCl，还原剂是Fe，物质的量之比为2∶1；B项为非
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