届一轮复习人教版 氧化还原反应 学案.docx

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届一轮复习人教版氧化还原反应学案

第7讲　氧化还原反应

1．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

（1）根据反应中有无电子转移或元素化合价变化，可以把化学反应划分为氧化还原反应和非氧化还原反应。

判断氧化还原反应的最佳依据是有无元素化合价变化。

（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。

2．氧化还原反应的概念之间的关系

3．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：

Cl2、浓硫酸、HNO3、Fe3＋、KMnO4（H＋）、Cr2O

（H＋）等。

（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：

H2、CO、Fe2＋、H2S、I－等。

（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。

如Fe2＋、SO

（H2SO3）、H2O2等。

1．正误判断，正确的画“√”，错误的画“×”。

（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。

该反应的还原产物为MnSO4或Mn2＋。

（　　）

（2）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。

（　　）

（3）金属阳离子一定只具有氧化性。

（　　）

（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）在氧化还原反应中H2O2只能是氧化剂不可作还原剂。

（　　）

（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。

（　　）

答案　

（1）√　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）√

2．教材改编题

（据人教必修一P39T8）在Fe＋H2SO4===H2↑＋FeSO4的反应中，Fe（　　）

A．是氧化剂B．被氧化C．得电子D．被还原

答案　B

考点1　氧化还原反应的基本概念

典例1　（2017·永丰县调研）新型纳米材料氧缺位铁酸盐（MFe2Ox）（3＜x＜4；M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子），常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质，转化流程如图所示：

有关上述转化过程的下列叙述正确的是（　　）

A．MFe2O4表现了还原性

B．MFe2Ox表现还原性

C．SO2和NO2表现了还原性

D．SO2和NO2发生了分解反应

解析　A项，由信息可知，MFe2O4与氢气的反应中，M元素的化合价降低，则为氧化剂，具有氧化性；B项，MFe2Ox在常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质，则氧化物为氧化剂，MFe2Ox为还原剂，体现其还原性；C项，由B可知，SO2和NO2表现了氧化性；D项，SO2和NO2发生了还原反应。

答案　B

名师精讲

1．解决氧化还原反应概念的一般思路

找变价、判类型、分升降、定其他。

其中“找变价”是非常关键的一步，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，熟记8个字“升、失、氧、还、降、得、还、氧”。

2．确定元素化合价

（1）常见元素的化合价口诀：

一价氢、氯、钾、钠、银；二价氧、钙、镁、钡、锌；三铝、四硅、五价磷；二三铁、二四碳，二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。

（2）近几年高考中一些特殊物质中元素化合价：

C

F

2、K2

eO4、Li2

H、Al

、Na2

2O3、

2O

、

H

、

。

1．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（NaBH4中H为－1价）（　　）

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

解析　首先分析四种元素价态的变化：

Na的价态反应前后都是＋1价，B反应前后都是＋3价，O反应前后都是－2价，变价元素只有H，NaBH4中－1价氢被H2O中＋1价氢氧化，发生归中反应生成H2。

2．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，下列说法中正确的是（　　）

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

答案　D

解析　该反应的反应物中无单质，不属于置换反应；该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应，N2H4是还原剂，N2O4是氧化剂，N2既是氧化产物又是还原产物。

考点2　电子转移的方向和数目

典例2　（2017·江西赣州模拟）氮化铝（AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14）广泛应用于电子、陶瓷等工业领域，在一定条件下，AlN可通过反应Al2O3＋N2＋3C

2AlN＋3CO合成。

下列叙述正确的是（　　）

A．上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂

B．上述反应中，每生成1molAlN需转移3mol电子

C．AlN中氮元素的化合价为＋3价

D．AlN的摩尔质量为41g

解析　

得到2×3e－＋3

失去3×2e－O反应中氮元素由0价降低到－3价，碳元素由0价升高到＋2价，所以N2是氧化剂，C是还原剂，每生成1molAlN转移3mol电子，D项摩尔质量的单位为g/mol。

答案　B

名师精讲

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。

3．对于反应：

3BrF3＋5H2O===Br2＋HBrO3＋O2↑＋9HF，下列说法正确的是（　　）

A．该反应中，有三种元素化合价发生改变

B．该反应的氧化剂为BrF3，氧化产物为O2

C．1.5molBrF3参加反应，有4mole－转移

D．1.5molH2O参加反应，被H2O还原的BrF3为0.4mol

答案　D

解析　BrF3中Br为＋3价，反应中部分Br的化合价升高，部分Br的化合价降低，O的化合价升高，F的化合价不变，该反应中BrF3既是氧化剂又是还原剂，氧化产物为HBrO3和O2，还原产物为Br2，A、B错误；每3molBrF3参加反应，生成1mol还原产物Br2，转移6mol电子，故1.5molBrF3参加反应时，转移3mol电子，C错误；每5molH2O参加反应，H2O失去4mol电子，则1.5molH2O参加反应，H2O失去1.2mol电子，故被H2O还原的BrF3为

＝0.4mol，D正确。

4．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　

解析　硫酸铁在反应中做催化剂，其反应为H2O2分解生成水和氢气，故H2O2中的O元素一部分化合价升高，一部分化合价降低。

（建议用时：

40分钟）

一、选择题（每题7分，共84分）

1．下列化工生产过程中，未涉及氧化还原反应的是（　　）

A．海带提碘B．氯碱工业

C．侯氏制碱法D．海水提溴

答案　C

解析　海带提碘要将碘离子氧化为碘单质，故A不符合题意；氯碱工业的原理是2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，该反应属于氧化还原反应，B不符合题意；侯氏制碱法的反应为NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3、NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O，以上反应均为非氧化还原反应，C符合题意；海水提溴要将溴离子氧化为溴单质，故D不符合题意。

2．化学与生活密切相关。

下列应用中利用了物质氧化性的是（　　）

A．明矾净化水B．纯碱去油污

C．食醋除水垢D．漂白粉漂白织物

答案　D

解析　A项，明矾净化水，利用Al3＋水解生成的Al（OH）3具有吸附性，吸附水中悬浮杂质；B项，纯碱去油污，利用纯碱水解使溶液显碱性，油污在碱性条件下发生水解反应生成可溶性的高级脂肪酸盐和甘油；C项，食醋除水垢，利用的是CH3COOH与CaCO3的复分解反应；D项，漂白粉漂白织物，利用漂白粉溶于水Ca（ClO）2转化为HClO有强氧化性。

3．下列说法错误的是（　　）

A．（天津高考）Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应

B．（天津高考）NO2溶于水时发生氧化还原反应

C．（江苏高考）在氧化还原反应中，还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数

D．（山东高考）化合反应均为氧化还原反应

答案　D

解析　有化合价变化的反应（或有电子转移的反应）为氧化还原反应，Na2SO3与H2O2反应时，硫元素价态升高，氧元素价态降低，A正确；NO2溶于水时，发生反应：

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氮元素化合价发生变化，则该反应是氧化还原反应，B正确；氧化还原反应中，氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数，C正确；有单质参加的化合反应为氧化还原反应，D错误。

4．（2017·合肥调研）亚氨基锂（Li2NH）是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为：

Li2NH＋H2LiNH2＋LiH，下列有关说法正确的是（　　）

A．Li2NH中N的化合价是－1

B．LiH的电子式为Li＋∶H－

C．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂

D．LiNH2是还原产物，LiH是氧化产物

答案　C

解析　Li2NH中Li的化合价为＋1，H的化合价为＋1，故N的化合价为－3，A错误；LiH为离子化合物，其电子式为Li＋[∶H]－，B错误；LiNH2中H的化合价为＋1，LiH中的H的化合价为－1，故该反应中H2既是氧化剂又是还原剂，C正确；LiNH2是氧化产物，LiH是还原产物，D错误。

5．把图2中的物质补充到图1中，可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式（未配平）。

对该氧化还原反应的离子方程式，下列说法不正确的是（　　）

A．IO

作氧化剂，具有氧化性

B．氧化性：

MnO

＞IO

C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2

D．若有2molMn2＋参加反应，则转移10mol电子

答案　B

解析　结合图1可知Mn2＋为反应物，故图2中的MnO

为生成物，因此Mn2＋作还原剂，被氧化，故图2中的IO

作氧化剂，IO

为还原产物，因此该反应的离子方程式为2Mn2＋＋5IO

＋3H2O===2MnO

＋5IO

＋6H＋。

由此可知A、C正确；同一个反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，故氧化性：

IO

＞MnO

，B错误；Mn2＋～MnO

～5e－，若2molMn2＋参加反应，则转移10mol电子，D正确。

6．（创新题）图中两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应，其中属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂也不作还原剂的是（　　）

A．甲B．乙C．丙D．丁

答案　A

解析　甲中发生的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，水既不作氧化剂也不作还原剂，A正确；乙中水作氧化剂，不符合题意；丙、丁中发生的反应都不是氧化还原反应，也不符合题意。

7．下列实验中，颜色的变化与氧化还原反应有关的是（　　）

A．往紫色石蕊试液中加入盐酸，溶液变红

B．饱和FeCl3溶液在沸水中变成红褐色胶体

C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成的沉淀由白色变成灰绿色，最后变成红褐色

D．SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色

答案　C

解析　向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，首先得到白色沉淀Fe（OH）2，Fe（OH）2迅速与空气中的O2发生氧化还原反应得到红褐色的Fe（OH）3。

8．下列氧化还原反应中，实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比正确的是（　　）

①KClO3＋6HCl（浓）===KCl＋3Cl2↑＋3H2O；1∶6

②3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O；2∶3

③SiO2＋3C

SiC＋2CO↑；1∶2

④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；2∶1

A．①③B．②③C．②④D．①④

答案　B

解析　结合氧化还原反应中得失电子守恒原理可知，反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5；反应④中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。

9．在下列变化中①工业制盐酸　②工业制漂粉精　③实验室制氯气，按氯元素被氧化、被还原、既被氧化又被还原的顺序排列，正确的是（　　）

A．①②③B．②①③C．①③②D．③①②

答案　D

解析　①H2＋Cl2

2HCl，氯元素被还原；②2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O，氯元素既被氧化又被还原；③4HCl（浓）＋MnO2

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，氯元素被氧化。

10．工业生产钠和烧碱的原理如下：

①电解熔融氯化钠制钠：

2NaCl（熔融）

2Na＋Cl2↑

②电解饱和食盐水制烧碱：

2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

下列有关说法正确的是（　　）

A．在反应①和②中，氯化钠均既是氧化剂，又是还原剂

B．在反应①中氯气是还原产物，在反应②中氢气是还原产物

C．若标准状况下生成等体积的气体，则反应①和②中转移电子总数相等

D．若消耗等质量的氯化钠，则反应①和②中转移电子总数相等

答案　D

解析　反应②中氯化钠是还原剂，水是氧化剂，A错误；反应①中氯气是氧化产物，B错误；反应①中，转移2mol电子，生成1mol气体，反应②中，转移2mol电子，生成2mol气体，C错误；反应①和②中，消耗1mol氯化钠均转移1mol电子，D正确。

11．（2017·肇庆期末）汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应：

10NaN3＋2KNO3===K2O＋xNa2O＋16N2↑，下列说法错误的是（　　）

A．x＝5

B．每生成16molN2转移10mol电子

C．N2既是氧化产物又是还原产物

D．反应中氧化产物与还原产物的质量之比为1∶15

答案　D

解析　据Na原子守恒可知，2x＝10，则有x＝5，A正确；该反应中，N元素由＋5价、－

价变为0价，故每生成16molN2转移10mol电子，B正确；该反应中，N元素既被氧化又被还原，则N2既是氧化产物又是还原产物，C正确；生成16molN2时，有15molN2是氧化产物，1molN2是还原产物，则氧化产物与还原产物的质量之比为15∶1，D错误。

12．黑火药爆炸时可发生反应：

4S＋16KNO3＋16C===3K2SO4＋4K2CO3＋K2S＋12CO2↑＋8N2↑，下列有关说法正确的是（　　）

A．S既作氧化剂又作还原剂

B．消耗12gC时，反应转移5mol电子

C．还原产物只有K2S

D．KNO3只发生氧化反应

答案　A

解析　S元素由0价变为＋6价和－2价，化合价既有升高又有降低，则S既作氧化剂又作还原剂，A正确；C元素由0价变为＋4价，S元素由0价变为＋6价，消耗16molC时，转移16mol×4＋3mol×6＝82mol电子，故消耗12gC（即1mol）时，反应转移5.125mol电子，B错误；该反应中K2S和N2都是还原产物，C错误；KNO3中N元素化合价降低，发生了还原反应，D错误。

二、非选择题（共16分）

13．（6分）

（1）根据反应KClO3＋6HCl===3Cl2↑＋KCl＋3H2O可知，每生成3molCl2转移________mole－；

（2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，每产生1mol氧气转移________mole－；

（3）已知将过氧化钠加入硫酸亚铁盐溶液中发生反应：

4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe（OH）3↓＋O2↑＋8Na＋，每4molNa2O2发生反应转移________mole－。

答案　

（1）5　

（2）2　（3）6

解析　

（1）

（2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Na2O2中O元素为－1价，与水反应时O原子一个变为0价，一个变为－2价，转移1mole－，故生成1molO2转移2mole－。

（3）4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe（OH）3↓＋O2↑＋8Na＋；

Fe　＋2―→＋3↑　1×4＝4；

O　－1―→0↑　1×2＝2；

O　－1―→－2↓　1×6＝6。

故每4molNa2O2发生反应转移6mole－。

14．（10分）

（1）氯酸是一种强酸，氯酸的浓度超过40%就会迅速分解，反应的化学方程式为：

8HClO3===3O2↑＋2Cl2↑＋4HClO4＋2H2O。

根据题意完成下列小题：

①在上述变化过程中，发生还原反应的过程是________→________。

（填化学式）

②该反应的氧化产物是____________（填化学式）；所得混合气体的平均相对分子质量为________。

（2）已知测定锰的一种方法是：

锰离子转化为高锰酸根离子，反应体系中有H＋、Mn2＋、H2O、IO

、MnO

、IO

。

①有关反应的离子方程式为____________________________。

②在锰离子转化为高锰酸根离子的反应中，如果把反应后的溶液稀释到1L，测得溶液的pH＝2，则在反应中转移电子的物质的量为________mol。

答案　

（1）①HClO3　Cl2　②O2和HClO4　47.6

（2）①2Mn2＋＋5IO

＋3H2O===2MnO

＋5IO

＋6H＋　②1/60（或0.0167）

解析　

（1）①根据方程式中化合价的升降可以判断出＋5价的氯被还原为0价，故还原过程为HClO3→Cl2。

②方程式中化合价升高的有两种元素，故氧化产物是O2和HClO4；混合气体（O2和Cl2）的平均相对分子质量计算如下：

（3×32＋2×71）÷5＝47.6。

（2）①根据题意和氧化还原反应书写规律可以得出2Mn2＋＋5IO

＋3H2O===2MnO

＋5IO

＋6H＋。

②根据离子方程式，每生成6molH＋，转移电子的物质的量为10mol，当1L溶液的pH＝2时，生成n（H＋）＝0.01mol，则转移电子的物质的量为1/60mol。