第二章化学物质及其变化第5讲氧化还原反应.docx
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第二章化学物质及其变化第5讲氧化还原反应
第5讲 氧化还原反应
考纲要求
考情分析
命题趋势
1.熟悉常见元素的化合价。
能根据化合价正确书写化学式（分子式），或根据化学式判断元素的化合价。
2．了解氧化还原反应的本质。
了解常见的氧化还原反应。
3．掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
2018，北京卷，9T
2017，全国卷Ⅱ，13T
2017，北京卷，8T
2016，全国卷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，28T
2016，天津卷，7T
本部分一直是高考中的重点考查内容，与能量变化、电化学基础有很强的关联性，综合考查的可能性较大。
预计2020年高考利用氧化还原反应滴定原理测定物质的组成，以及陌生物质间的氧化还原反应方程式书写的命题趋势较大。
分值：
4～8分
考点一 氧化还原反应的相关概念及表示方法
[知识梳理]
1．氧化还原反应
2．相关概念及其关系
例如，反应MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是__MnO2__，还原剂是__HCl__，氧化产物是__Cl2__。
生成1molCl2时转移的电子数目为__2NA__，被氧化的HCl的物质的量是__2_mol__，盐酸显示的性质是__还原性__和__酸性__。
3．氧化还原反应中电子转移的表示方法
（1）双线桥法
氧化剂＋还原剂===还原产物得到ne－＋氧化产物失去ne－
请用双线桥法表示Cu与稀硝酸反应：
3Cu＋8HNO3（稀）===3C失去3×2e－u（NO3）2＋2N得到2×3e－O↑＋4H2O 。
（2）单线桥法
氧化剂＋还原剂ne－===还原产物＋氧化产物
请用单线桥法标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：
3Cu＋8HN6e－O3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O 。
4．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
5．常见的氧化剂和还原剂
（1）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微粒
__Fe3＋__
Fe2＋
__Fe__
__SO
__
SO
__S__
__O2__
H2O2
__H2O__
[对点检测]
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。
（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）金属阳离子一定只具有氧化性。
（ ）
（3）NO2溶于水发生氧化还原反应。
（ ）
（4）3Cl2＋6KOH===5KCl＋KClO3＋3H2O中氧化剂和还原剂的物质的量之比等于1∶5。
（ ）
（5）无单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应。
（ ）
答案
（1）√
（2）× （3）√ （4）× （5）×
2．下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是（ B ）
A.
B.
C.
D.
3．（2019·合肥质检）已知O2F2可以发生反应：
H2S＋4O2F2===SF6＋2HF＋4O2，下列说法正确的是（ D ）
A．氧气是氧化产物
B．O2F2是还原剂
C．若生成3.2gO2，则转移0.4mole－
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4
解析解答本题的关键是准确判断元素的化合价。
根据元素非金属性：
F>O>S，可知O2F2中F为－1价，O为＋1价，则该反应中O的化合价降低，故O2是还原产物，A项错误；在该反应中O的化合价降低，F的化合价不变，故O2F2作氧化剂，B项错误；该反应中生成1molO2转移2mol电子，故生成3.2gO2，转移0.2mol电子，C项错误；H2S作还原剂，O2F2作氧化剂，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4，D项正确。
解题技巧
元素化合价的判断
（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）先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中元素化合价代数和为零的规则，求解其他元素的化合价。
同时记住近几年高考中一些特殊物质中元素的化合价：
O（OH）2
Na2
2O5
2
K2
O4
A
2
3
H3
O3
Na
O2
2H4
Li
H2
Na
4
[考法精讲]
考法 解答氧化还原反应概念题的一般思路
找变价、判类型、分升降、定其他。
其中“找变价”是最关键的一步，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”。
[例]（2019·武汉调研）关于反应14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4，下列说法正确的是（ D ）
A．该反应的氧化剂只有CuSO4
B．SO
既不是氧化产物也不是还原产物
C．1molCuSO4还原了
molS
D．被还原的S和被氧化的S的质量比为7：
3
解析因硫酸铜中Cu元素的化合价降低，FeS2中部分S元素的化合价也降低，则硫酸铜、FeS2都是该反应中的氧化剂，A项错误；因FeS2中部分S元素的化合价由－1升高到＋6，生成物中部分SO
为氧化产物，B项错误；由得失电子守恒可知，1mol硫酸铜得电子数为1mol，S做还原剂时化合价由－1升高到＋6，则1mol硫酸铜可以氧化
mol硫，C项错误；由反应可知，5个FeS2中10个S原子中有3个S原子失去电子，7个S原子得到电子，即被氧化的硫与被还原的硫的质量比为3∶7，D项正确。
[递进题组]
1．（2019·日照联考）利用SCR技术可有效降低柴油发动机中NOx的排放。
SCR工作原理为尿素[CO（NH2）2]水溶液热分解为NH3和CO2，再利用NH3转化NOx，装置如图所示：
下列说法不正确的是（ B ）
A．尿素水溶液热分解反应不属于氧化还原反应
B．转化器工作过程中，当转移0.6mol电子时，会消耗4.48LNH3
C．该装置转化NO时，还原剂与氧化剂物质的量之比为2∶3
D．转化NO2的化学方程式为8NH3＋6NO2
7N2＋12H2O
解析尿素水溶液热分解反应为CO（NH2）2＋H2O△,2NH3↑＋CO2↑，该反应不属于氧化还原反应，A项正确；题中没有说明是在标准状况下，当转移0.6mol电子时，不一定会消耗4.48LNH3,B项错误；由题图可知，该装置转化NO时，发生反应：
4NH3＋6NO催化剂,5N2＋6H2O，还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶3，C项正确；转化NO2时，反应的化学方程式为8NH3＋6NO2催化剂,7N2＋12H2O，D项正确。
2．氧化还原反应在日常生活中有着广泛的应用，下列有关说法正确的是（ D ）
选项
化学反应方程式
相关说法
A
H2S＋4O2F2===SF6＋2HF＋4O2
氧气是氧化产物，O2F2既是氧化剂又是还原剂
B
Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
均为单质被还原的置换反应
C
4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe（OH）3↓＋O2↑＋8Na＋
若Fe2＋失去4mol电子，生成氧气的体积约为22.4L
D
HNCO＋NOx―→N2＋CO2＋H2O
若NOx中x＝2,1molNO2在反应中转移4NA个电子
解析在反应中，O2F2中O元素由＋1价降低到0价，得电子，所以氧气是还原产物，O2F2是氧化剂，而硫化氢中的S元素的化合价是－2价，反应后升高为＋6价，所以H2S做还原剂，A项错误；Cl2＋2I－===2Cl－＋I2属于置换反应，单质氯气被还原，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu也是置换反应，单质铁被氧化，B项错误；若Fe2＋失去4mol电子，则参加反应的Fe2＋为4mol，可知生成的氧气为1mol，氧气不一定处于标准状况下，氧气的体积不一定为22.4L，C项错误；在反应中，N元素化合价由＋4降低为0，则1molNO2转移4NA个电子，D项正确。
[典例诊断]
[例]（2019·武汉月考）中央电视台的《中国诗词大会》节目深受大家喜爱，下面诗词中所描述的变化主要为氧化还原反应的是（ ）
A．李白的《望庐山瀑布》：
日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川
B．赵孟頫的《赠放烟火者》：
纷纷灿烂如星陨，赫赫喧虺似火攻
C．刘禹锡的《浪淘沙》：
美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来
D．李商隐的《无题》：
春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干
[答题送检]…………………………………………………………来自阅卷名师报告
错误
致错原因
扣分
A、B、C
缺少必备文言文知识，不能正确理解诗句的意思，不能作出正确判断
－3
[解析]“日照香炉生紫烟”描述的是水雾在阳光照射下产生的丁达尔现象，属于物理变化，A项错误；“纷纷灿烂如星陨，赫赫喧虺似火攻”描述的是焰色反应现象，属于物理变化，B项错误；刘禹锡的《浪淘沙》描述的是沙里淘金，该制备过程属于物理变化，C项错误；“蜡炬成灰泪始干”描述的是蜡烛（烃）燃烧，属于氧化还原反应，D项正确。
[答案]D
[规范迁移]
1．（2018·北京卷）下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是（ C ）
选项
实验
现象
A
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
产生白色沉淀，随后变为红褐色
B
石蕊溶液滴入氯水中
溶液变红，随后迅速褪色
C
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
沉淀由白色逐渐变为黑色
D
热铜丝插入稀硝酸中
产生无色气体，随后变为红棕色
解析NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，发生反应：
2NaOH＋FeSO4===Fe（OH）2↓＋Na2SO4，生成白色沉淀Fe（OH）2，Fe（OH）2不稳定，迅速被空气中的氧气氧化为红褐色的Fe（OH）3：
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，后一过程发生了氧化还原反应，A项错误；氯水中含有HCl和HClO，溶液呈酸性，能使石蕊溶液变红，次氯酸具有强氧化性，能将红色物质氧化而漂白，该过程发生了氧化还原反应，B项错误；Na2S溶液滴入AgCl浊液中，发生了沉淀的转化：
Na2S＋2AgClAg2S＋2NaCl，此过程中不涉及氧化还原反应，C项正确；将铜丝插入稀硝酸中，发生反应：
3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，生成无色气体NO，但NO能与空气中的氧气发生反应：
2NO＋O2===2NO2，这两步反应都是氧化还原反应，D项错误。
2．（2017·北京卷）下列变化中，气体被还原的是（ B ）
A．二氧化碳使Na2O2固体变白
B．氯气使KBr溶液变黄
C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
解析A项，在CO2与Na2O2的反应中，CO2既不被氧化又不被还原；C项，乙烯与Br2的反应既是加成反应，又是氧化还原反应，反应中Br2作为氧化剂被还原；D项，氨气与AlCl3溶液的反应是非氧化还原反应。
考点二 氧化还原反应规律及应用
[知识梳理]
1．守恒规律——有得必有失、得失恒相等
2．强弱规律——由强变弱不经意，高温电解强逆袭
3．转化规律——同素归中不交叉，邻位转化最容易
4．先后规律——物竞天择，强者优先
[对点检测]
1．判断
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