1、1第三节氧化还原反应考点(一) 氧化还原反应的基本概念 【精讲精练快冲关】知能学通1本质和特征氧化还原反应的本质是电子转移(得失或偏移)，特征是反应过程中元素的化合价发生变化。2相关概念及其关系例如，反应 MnO24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O 中，氧化剂是 MnO2，还原剂是HCl，氧化产物是 Cl2。生成 1 mol Cl2时转移电子数目为 2NA，被氧化的 HCl 的物质的量是 2_mol，HCl 显示的性质是还原性和酸性。3氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系4元素化合价的判断正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，判断氧化剂和还原剂，其前提是确定物质中各元素(特别是变价
2、元素)的化合价。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。(1)常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：一价氢、氯、钾、钠、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。(2)近几年高考中一些特殊物质中元素的化合价(OH)2Mn 2 O(OH)2Mn 4 PO4Fe 3 Li PO4Fe 2 K2 O4Fe 6 CuFe 2 S2 2 ClCu 1 (OH)2Cl2Cu2 2 2Cu 1 H 1 S3As2 3 H3 O4As 5 H3 O3As 3 Na OCl 1 Na O2Cl
3、 3 Na O3Cl 5 O2Cl 4 ON2 1 H4N2 2 O4N2 4 Li H2N 3 Al N 3 K C 2 N 3 H2 O4C2 3 Na2 O3S2 2 Na B 3 H4 1 K2 O7Cr2 6 K2 O4Cr 6 H3 O2P 1 5.常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂物质类型 举例 对应还原产物X2(卤素) X活泼的非金属单质O2、O 3 H2O 或 OH 或 O2 或 O22氧化物 MnO2 Mn2浓 H2SO4 SO2HNO3 NO 或 NO2含氧酸HClO ClKMnO4(H ) Mn2Fe3 Fe2 或 Fe元素处于高化合价时的化合物或离子盐NaClO
4、Cl过氧化物 Na2O2、H 2O2 H2O 或 OH(2)常见的还原剂物质类型 举例 对应氧化产物活泼的金属单质 Na、Fe、Al Na 、Fe 2 或 Fe3 、Al 3某些非金属单质 H2、C、S H 、CO 或 CO2、SO 2CO CO2氧化物SO2 SO3或 SO24NH3 N2或 NO氢化物H2S S 或 SO2SO23 SO _24Fe2 Fe3变价元素中低价态化合物或离子 离子I _I2_6氧化还原反应中电子转移的表示方法3(1)双线桥法请写出 Cu 与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目：(2)单线桥法请写出 Cu 与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出
5、电子转移的方向和数目：题点练通1判断下列说法的正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)金属阳离子一定只具有氧化性( )(2)NO2溶于水发生氧化还原反应( )(3)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂( )(4)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( )(5)浓硫酸具有强氧化性，不能干燥 SO2、CO 等还原性气体( )(6)置换反应一定是氧化还原反应，化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应( )(7)NaHCO3H 2=HCOONaH 2O 的反应中，NaHCO 3被氧化( )(8)Na2O2与水的反应中，水是还原剂( )答案：(1) (2) (3) (4) (
6、5) (6) (7) (8)2下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是( )4解析：选 D A 项中转移电子数目错误，应为 e ；B 项中氧化产物与还原产物均为Cl2，且转移电子数目为 5e ；C 项中用单线桥表示电子转移时不标“得失” 。3将几滴 KSCN(SCN 是“类卤离子”)溶液加入含有 Fe3 的酸性溶液中，溶液变成红色。将该红色溶液分为两份：一份中加入适量 KMnO4溶液，红色褪去；另一份中通入SO2，红色也褪去。下列推测肯定不正确的是( )ASCN 在适当条件下可失去电子被氧化为(SCN) 2B中红色褪去的原因是 KMnO4将 SCN 氧化C中红色褪去的原因是 SO2将 Fe
7、3 还原为 Fe2D中红色褪去的原因是 SO2将 SCN 还原解析：选 D 红色溶液的成分可看作是 Fe(SCN)3，由于 SCN 是“类卤离子” ，性质与卤素离子(Cl 、Br 、I )相似，因此可通过卤素离子的性质推测 SCN 的性质。如 Cl 可被酸性 KMnO4溶液氧化为 Cl2，则 SCN 也能被酸性 KMnO4溶液氧化为(SCN) 2，所以 A、B 项都正确；Fe 3 具有较强的氧化性，可将 SO2氧化为 H2SO4，本身被还原为 Fe2 ，C 项正确；卤素离子的化合价已到最低价，不能被 SO2还原，由此可推知 SCN 也不能被 SO2还原，D项错误。4金属铜的提炼多从黄铜矿开始，
8、黄铜矿在焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为2CuFeS2O 2 Cu2S2FeSSO 2。下列说法不正确的是( )= = = = =焙 烧 AO 2只作氧化剂BCuFeS 2既是氧化剂又是还原剂CSO 2既是氧化产物又是还原产物D若有 1 mol O2参加反应，则反应中共有 4 mol 电子转移解析：选 D 反应中元素的化合价变化为在反应中 CuFeS2既是氧化剂，又是还原剂，O 2只作氧化剂，SO 2既是氧化产物又是还原产物，若有 1 mol O2参加反应，则反应中共有 6 mol 电子转移。考点(二) 物质氧化性、还原性强弱的判断 【精讲精练快冲关】5知能学通1根据氧化还原反应原理来判断
9、氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。2依据“三表”判断(1)元素周期表同主族非金属元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱，氧化性逐渐增强。(2)金属活动性顺序表(3)非金属活动性顺序表3依据产物中元素价态的高低判断(1)相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如：(2)相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：4依据反应条件判断6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
10、：浓 HCl稀 HCl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。如氧化性：KMnO4(酸性)KMnO 4(中性)KMnO 4(碱性)题点练通1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：Tl 3 2Ag= =Tl 2Ag Ag Fe 2 =AgFe 3 Fe2Fe 3 =3Fe2 。下列离子氧化性比较顺序正确的是( )ATl 3 Fe3 Ag BFe 3 Ag Tl3CTl Ag Fe2 DTl 3 Ag Fe3解析：选 D 在氧化还原反应中，氧化剂的
11、氧化性大于氧化产物的氧化性。2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：Cu 与 HNO3溶液 Cu 与 FeCl3溶液 Zn 与 H2SO4溶液 Fe与 FeCl3溶液 Cl 2和 NaOH 溶液 Fe 和 HNO3溶液 Fe 和 H2SO4溶液 Na 和 O2(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是_(填标号，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) (2) (3)3已知 Co2O3在酸性溶液中易被还原成 Co2 ，Co 2O3、Cl 2、FeCl 3、I 2的氧
12、化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )A3Cl 26FeI 2=2FeCl34FeI 3BCl 2FeI 2=FeCl2I 2CCo 2O36HCl(浓)= =2CoCl2Cl 23H 2OD2Fe 3 2I =2Fe2 I 2解析：选 A 根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，可判断 B 中Cl2I2；C 中 Co2O3Cl2；D 中 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 。4为验证氧化性 Cl2Fe 3 SO 2，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和 A 中加热装置已略，气
13、密性已检验)。7实验过程：.打开弹簧夹 K1K 4，通入一段时间 N2，再将 T 型导管插入 B 中，继续通入 N2，然后关闭 K1、K 3、K 4。.打开活塞 a，滴加一定量的浓盐酸，给 A 加热。.当 B 中溶液变黄时，停止加热，关闭 K2。.打开活塞 b，使约 2 mL 的溶液流入 D 试管中，检验其中的离子。.打开 K3和活塞 c，加入 70%的硫酸，一段时间后关闭 K3。.更新试管 D，重复过程，检验 B 溶液中的离子。(1)过程的目的是_。(2)棉花中浸润的溶液为_。(3)A 中发生反应的化学方程式：_。(4)若将制取的 SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色，其离子方程式为_。(
14、5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性 Cl2Fe 3 SO 2的是_(填“甲” 、 “乙”或“丙”)。过程B 溶液中含有的离子 过程B 溶液中含有的离子甲 有 Fe3 无 Fe2 有 SO24乙 既有 Fe3 又有 Fe2 有 SO24丙 有 Fe3 无 Fe2 有 Fe2解析：(1)通入一段时间 N2，排出装置中的氧气。(2)氯气和二氧化硫都是有毒气体，可以用 NaOH 溶液来吸收。(3)A 中发生二氧化锰与浓盐酸的反应，生成氯化锰、氯气、水。(4)SO2通入酸性高锰酸钾溶液中二者可以发生氧化还原反应。(5)溶液显酸性，检验 SO应选择
15、BaCl2溶液；乙中第一次有 Fe2 ，说明 Cl2不足，Cl 2氧化性大于 Fe3 ，第二次24有 SO ，说明发生 SO2与 Fe3 的反应，则 Fe3 的氧化性大于 SO2；丙中第一次有 Fe3 ，24无 Fe2 ，则 Cl2的氧化性大于 Fe3 ，第二次有 Fe2 ，说明发生 SO2与 Fe3 的反应，则Fe3 的氧化性大于 SO2。答案：(1)排出装置中的空气，防止干扰(2)NaOH 溶液8(3)MnO24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O= = = = = (4)2MnO 5SO 22H 2O=2Mn2 5SO 4H 4 24(5)乙、丙考点(三) 氧化还原反应基本规律及应
16、用 【多角探明无盲点】氧化还原反应的规律及应用是氧化还原反应的核心内容，它与元素化合物、离子反应、有机化学、电化学等都有较强的联系，是研究化学反应的理论基础之一，也是解决物质反应问题的必备知识点，主要包括守恒规律(质量守恒、电子守恒)、转化规律、优先规律。1.质量守恒反应前后元素的种类和质量不变。2电子守恒即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数，这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。3电荷守恒离子方程式
17、中，反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。如Fe3 Cu= =Fe2 Cu 2 (错误 )，2Fe 3 Cu= =2Fe2 Cu 2 (正确)。对点练1Na 2Sx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 116，则 x 的值为( )A2 B3 C4 D5解析：选 D ， ，根据得失电子守恒可得：Na2Sx 2/x xNa2SO4 6 NaClO 1 NaCl 1 x162，解得 x5。6 (2x)92某铁的氧化物(Fe xO)1.52 g 溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况
18、下 112 mL Cl2，恰好将铁元素完全氧化成 Fe3 。 x 值为( )A0.80 B0.85 C0.90 D0.93解析：选 A 根据得失电子守恒可知，Fe xO 被氧化为 Fe3 转移的电子数和 Cl2转移的电子数相等。标准状况下 112 mL Cl2转移电子 0.01 mol，则有 x0.01，解得 x0.80。1.5256x 16 (3 2x)1.价态归中含不同价态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“高价态低价态 中间价态” ，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氧化还原反应的是注意 不会出现中 H2S 转化为 S
19、O2而 H2SO4转化为 S 的情况。2歧化反应同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态 高价态低价态” ，不会出现“一边倒”的现象，即生成物中该元素的价态不能都比中间价态高或都比中间价态低。对点练3已知 G、Q、X、Y、Z 均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：G QNaCl QH 2O XH 2 电 解 YNaOH GQH 2OZNaOH QXH 2O这五种化合物中 Cl 元素化合价由低到高的顺序是( )AG、Y、Q、Z、X BX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、X解析：选 A 由得出 Q 中 Cl 价态高
20、于 G，因为1 价为氯元素的最低价，G 中 Cl 价10态必介于 Q 和1 价的 Cl 之间，将该结论引用到，Y 中 Cl 价态介于 Q 与 G 之间，故有 Q价态高于 Y，Y 价态高于 G；分析：H 2O 中的 H 化合价降低，则 Q 中的 Cl 转变为 X 中的Cl，化合价必升高，则得出 X 价态高于 Q；最后分析：Z 中 Cl 价态介于 Q、X 之间，则 X价态高于 Z，Z 价态高于 Q。4氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl 2KOH KXKY(未配平)，KX 在一定条件下能自身反应：KX KYKZ(未配平，KY 与 KZ 关系比为 13)，以上KX、KY、KZ 均是一元酸
21、的钾盐，由以上条件推知在 KX 中氯的化合价是( )A1 B3 C5 D7解析：选 C 反应：Cl 2KOH KXKY 是 Cl2的歧化反应，KX、KY 中的氯元素分别显正价和1 价；由于 KX 也发生歧化反应：KX KYKZ，可断定 KY 为 KCl，化合价高低是 Z 中 ClX 中 Cl(均为正价)。假设 KX 中 Cl 为 a 价，KZ 中 Cl 为 b 价，依据化合价守恒原理及 KX KY3KZ，有 a13( b a)，把 a1、 a3、 a5 代入上式讨论，可知a5 时， b7 符合题意。则 KX 中 Cl 的化合价为5。在浓度相差不大的溶液中：(1)同时含有几种还原剂时 将按照还原
22、性由强到弱的顺序依次反应。如在 加 入 氧 化 剂 FeBr2溶液中通入少量 Cl2时，因为还原性：Fe 2 Br ，所以 Fe2 先与 Cl2反应。(2)同时含有几种氧化剂时 将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含 加 入 还 原 剂 有 Fe3 、Cu 2 、H 的溶液中加入 Fe 粉，因为氧化性：Fe 3 Cu 2 H ，所以 Fe 粉先与Fe3 反应，然后再与 Cu2 反应。对点练5现有下列三个氧化还原反应：2FeCl 32KI= =2FeCl22KClI 22FeCl 2Cl 2=2FeCl32KMnO 416HCl(浓)= =2KCl2MnCl 25Cl 28H 2O若某溶液中
23、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( )ACl 2 BKMnO 4 CFeCl 3 DHCl解析：选 C 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 Fe3 的氧化性)。由知氧化性：Fe 3 I2，还原性：I Fe2 ；由知氧化性：Cl 2Fe3 ，还原性：Fe 2 Cl ；由知氧化性：MnO Cl2，还原性： 4Cl Mn2 ；由此推知氧化性强弱顺序为 KMnO4Cl2FeCl3I2，还原性强弱顺序为11I Fe2 Cl Mn2 。所以 KMnO4可氧化 Cl 、Fe 2 及 I ，C
24、l 2可氧化 Fe2 及 I ，FeCl 3只能氧化 I 。6在含有 CuCl2、ZnCl 2、FeCl 3各 0.01 mol 的酸性混合溶液中加入 0.005 mol 铁粉，经搅拌后发生的变化应是( )A铁溶解，析出 0.005 mol Cu B铁溶解，放出 H2C铁溶解，溶液中不再有 Fe3 D铁溶解，溶液中不再有 Cu2解析：选 C 因为氧化性：Fe 3 Cu2 H ，发生反应：2Fe 3 Fe= =3Fe2 ，其中0.005 mol 铁粉与 0.01 mol 的 FeCl3恰好完全反应，溶液中不再有 Fe3 。考点(四) 氧化还原反应方程式的配平与书写 【多角探明无盲点】氧化还原反应
25、方程式的配平是书写方程式的重要步骤，也是化学方程式计算的基础，而化学方程式的书写又是高考的常考题型，因此掌握氧化还原反应方程式配平的一般方法和步骤、掌握特殊方程式的配平技巧是学习的关键所在，涉及的方法主要有正向配平法、逆向配平法、缺项配平法以及新情景下氧化还原反应方程式的书写。1.氧化还原方程式配平的基本原则2氧化还原方程式配平的一般步骤典例 1 配平化学方程式：H 2SHNO 3 SNOH 2O。配平流程12答案 3H 2S2HNO 3=3S2NO4H 2O对点练1配平下列方程式。(1)_Cu_HNO 3(稀)= =Cu(NO3)2_NO_H 2O(2)_KI_CuSO 4=I2_CuI_K
26、 2SO4(3)_KI_KIO 3_H 2SO4=I2_K 2SO4_H 2O(4)_MnO _H _Cl = 4Mn2 _Cl 2_H 2O(5)_P_CuSO 4_H 2O=_Cu_H 3PO4_H 2SO4答案：(1)3 8 3 2 4 (2)4 2 1 2 2(3)5 1 3 3 3 3 (4)2 16 10 2 5 8(5)2 5 8 5 2 5适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数，然后确定反应物的化学计量数。如：13由于 S 的化合价既升高又降低，而且升降总数要相等，所以 K2S 的化学计量数为2，K 2SO3的化学计量数为
27、1，然后确定 S 的化学计量数为 3。对点练2(1)_S_NaOH 2Na2S_Na 2SO3_H 2O= = = = = (2)_Cl2_Ca(OH) 2 _CaCl2_Ca(ClO) 2_H 2O= = = = = (3)_P4_KOH_H 2O=_K3PO4_PH 3答案：(1)3 6 1 3 (2)2 2 1 1 2 (3)2 9 3 3 5缺项方程式是指某些反应物或生成物的化学式没有写出来，一般为水、酸(H )或碱(OH )。1配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。2补项原则条件 补项原则酸性条件下 缺 H
28、或多 O 补 H ，少 O 补 H2O碱性条件下 缺 H 或多 O 补 H2O，少 O 补 OH典例 2 将 NaBiO3固体(黄色，微溶)加入到 MnSO4和 H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色(Bi 3 无色)。配平该反应的离子方程式：NaBiO3 Mn2 _ Na Bi3 _ _。配平流程14答案 5 2 14H 5 5 2MnO 7H 2O 4对点练3配平下列方程式。(1) ClO Fe2 _= Cl Fe3 _。 3(2) MnO C2O _= Mn2 CO2 _。 4 24(3)LiCoO2 H2SO4 H2O2= Li2SO4 CoSO4 O2 _。(4) Fe(OH)2
29、ClO _= Fe(OH)3 Cl 。(5) Mn2 ClO H2O= MnO2 Cl2 _。 3答案：(1)1 6 6H 1 6 3H 2O(2)2 5 16H 2 10 8H 2O(3)2 3 1 1 2 1 4H 2O(4)2 1 1H 2O 2 1(5)5 2 4 5 1 8H “四步法”突破新情景下氧化还原方程式的书写15典例 3 (2016全国卷)6 价铬的化合物毒性较大，常用 NaHSO3将废液中的Cr2O 还原成 Cr3 ，该反应的离子方程式为27_。配平流程第一步反应中 Cr 的化合价由6 价降低到3 价，故 Cr2O 是氧化剂，Cr 3 是还原27产物；S 的化合价升高，故
30、 HSO 是还原剂，其氧化产物是 第二步 3 SO24按 “氧 化 剂 还 原 剂 还 原 产 物 氧 化 产 物 ”把 离 子 方 程 式 初 步 写 成 Cr2O27 HSO 3 Cr3 SO24。第三步依据补项原则确定方程式左边补 H ，方程式右边补 H2O：Cr2O 3HSO H 2Cr 3 3SO H 2O 第四步依据电荷守恒及 H、O 原子守恒27 3 24配平 H 和 H2O 之前的化学计量数分别为 和5 4答案 Cr 2O 3HSO 5H =2Cr3 3SO 4H 2O27 3 24对点练4(1)O 2将 Mn2 氧化成 MnO(OH)2的离子方程式：_。(2)在酸性条件下，N
31、aClO 2可发生反应生成 NaCl 并释放出 ClO2，该反应的离子方程式为_。(3)将 ClO2通入 KI 和 H2SO4的混合液中，发生反应的离子方程_。(4)硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应，在酸性条件下，H 2S 和 KMnO4溶液反应生成 S、MnSO 4、K 2SO4和 H2O，写出该反应的离子方程式：_。(5)(2017全国卷)工业上常将含砷废渣(主要成分为 As2S3)制成浆状，通入 O2氧化，生成 H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式：_。(6)(2016全国卷)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨(N 2H4)，反应的化学方程式为_。答案：(1)2Mn 2 O 24OH =2MnO(OH)2(2)4H 5ClO =Cl 4ClO 22H 2O 2(3)2ClO210I 8H =5I24H 2O2Cl 16(4)2MnO 5H 2S6H =5S2Mn 2 8H 2O 4(5)2As2S35O 26H 2O=4H3AsO46S(6)2NH3NaClO= =N2H4NaClH 2O
