专题4 氧化还原反应-2016年高考化学备考艺体生百日突围系列(解析版)

专题4 氧化还原反应
考纲解读
1、了解氧化还原反应的本质是电子的转移，了解常见的氧化剂、还原剂。

2、了解常见的氧化还原反应。

3、能使用氧化还原反应的基本规律进行简单的计算。

考点探究
氧化还原反应是高考的高频知识点，2016年应关注社会热点，特别关注工业生产、环境保护和能源的开发和利用与氧化还原反应的结合点。

试题的考查形式主要有两种，一种是通过氧化还原反应规律确定产物，另一种是通过氧化还原反应确定某物质含量。

本讲内容与能量变化、电化学基础有很强的关联性，和它们一起进行综合考查的可能性较大。

利用氧化还原反应滴定原理测定物质的组成及有限定条件的氧化还原反应方程式的书写的命题趋势较强。

知识梳理
一、氧化还原反应
1、定义：在反应过程中有元素化合价变化的化学反应。

2、实质：反应过程中有电子转移。

3、特征：反应前后元素的化合价有变化。

4、有关概念及相互关系：
（1）氧化反应与还原反应
①氧化反应：元素化合价升高的反应是氧化反应
②还原反应：元素化合价降低的反应是还原反应
（2）氧化剂和还原剂(反应物)
①氧化剂：得电子(或电子对偏向)的物质，氧化剂具有氧化性
②还原剂：失电子(或电子对偏离)的物质，还原剂具有还原性
（3）氧化产物和还原产物
①氧化产物：还原剂在反应中失去电子的元素被氧化后的产物称为氧化产物。

②还原产物：氧化剂在反应中得到电子的元素被还原后的产物称为还原产物。

（4）氧化性、还原性
①氧化性：是指得电子的性质(或能力)；②还原性：是指失电子的性质(或能力)。

5、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
或
二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1、双线桥法：表示元素的原子在化学反应前后电子的得失和数目，例如：
注意：
①线桥的箭尾必须指在反应物中发生变化的原子上，箭头指向生成物
中的该原子上，即起点和终点均是同一种元素。

②在线上标出得到或失去电子的数目，数目后面写上电子的标识e－。

2、单线桥：表示反应物中元素原子发生电子转移的数目和情况，如：
注意：
①线桥的箭尾指向失电子元素的原子，箭头指向得电子元素的原
子，即起点是还原剂中被氧化的元素，终点是氧化剂中被氧化的元素。

②在线上只需标出电子转移总数及电子的标识e－，不需注明“得到”或“失去”的字样。

三、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。

具体为①活泼
的非金属，如Cl2、Br2、O2等。

②元素(如Mn、Fe等)处于高化合价的氧化物，如MnO2、Fe2O3等。

③元素(如S、N等)处于高化合价时的含氧酸，如浓H2SO4、HNO3等。

④元素(如Mn、Cl、Fe等)处
于高化合价时的盐，如KMnO4、KClO3、FeCl3等。

⑤过氧化物，如Na2O2、H2O2等。

如：。

2、常见还原剂：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、某些非
金属单质及其氢化物等。

具体为①活泼的金属，如Na、Al、Zn、Fe等。

②元素(如C、S等)处于低化合价的氧化物，如CO、SO2等。

③元素(如Cl、S等)处于低化合价时的酸，如浓HCl、H2S等。

④元素(如S、Fe等)处于低化合价时的盐，如Na2SO3、FeSO4等。

⑤某些非金属单质，如H2、C、Si等。

如：。

3、具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性
具有中间价态的物质氧化产物还原产物
Fe2＋Fe3＋Fe
SO32－SO42－S
H2O2O2H2O
其中：Fe2＋、SO32－主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。

四、氧化性、还原性强弱的判断
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)。

氧化性和还原性的强弱只取决于电子得失的难易，而与电子得失的多少无关，利用比较的思想，结合物质在化学反应中的性质表现，比较物质氧化性和还原性的相对强弱，通常有以下一些方法：
1、根据元素在周期表中的位置判断
（1）同主族元素（从上到下）如：；
Na Mg Al Si P S Cl
；
（2）同周期主族元素(从左到右)如：――――――――――――――――――――――→
单质的还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强
阳离子的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱
2、根据金属活动性顺序判断
（1）根据金属活动性顺序判断：；
3、根据氧化还原反应方程式进行判断
在“氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物”反应中
氧化性：氧化剂＞氧化产物；氧化剂＞还原剂
还原性：还原剂＞还原产物；还原剂＞氧化剂
4、根据与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)判断
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化产物价态相同，则反应条件要求越低，氧化剂的氧
化性越强；若氧化产物的价态不同，则其价态越高，氧化剂的氧化性越强。

例如：根据MnO 2＋
4HCl (浓) =====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ，2KMnO 4＋16HCl (浓)===2KCl ＋2MnCl 2＋5Cl 2↑＋8H 2
O ，可判断氧化性KMnO 4＞MnO 2；根据2Fe ＋3Cl 2=====△2FeCl 3，Fe ＋S =====△FeS ，可知氧化性：Cl 2
＞S 。

5、根据原电池或电解池的电极反应判断
（1）以非氧化性酸或盐溶液做电解质溶液，两种不同的金属构成原电池的两极，负极是电子流出的极，正极是电子流入的极。

一般情况下，其还原性：负极金属＞正极金属。

（2）用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。

6、根据微粒反应过程中能量变化判断
（1）当H 2＋X 2＝2HX (放出热量Q 1)，H 2＋Y 2===2HY (放出热量Q 2)，若Q 1＞Q 2，则X 2的氧化性比Y 2的氧化性强；X －的还原性比Y －
的还原性弱。

（2）当同主族元素的原子获得相同数目的电子形成具有稳定结构的阴离子时，放出的能量越多，或形成的离子稳定性越强，则该原子的氧化性越强，反之越弱。

（3）当同主族元素的原子失去相同数目的电子形成阳离子时，吸收的能量越少，说明失电子越容易，其还原性越强。

7、根据物质浓度或溶液酸碱性比较
（1）具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大，其氧化性(或还原性)越强；反之，其氧化性(或还原性)越弱。

如氧化性：HNO 3(浓)>HNO 3(稀) H 2SO 4(浓)＞H 2SO 4(稀)；还原性：HCl (浓)＞HCl (稀)，MnO 2能与浓盐酸反应，但不能被稀盐酸还原。

（2）某些物质的氧化性、还原性还与溶液的酸碱性有关。

KMnO 4的氧化性按碱性、中性、酸性条件逐渐增强；ClO －3、NO －3中性条件下氧化性不明显，但酸性条件下具有强氧化性。

8、温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强，如热的浓H 2SO 4、HNO 3的氧化性比冷的浓H 2SO 4、HNO 3的氧化性强。

五、氧化还原反应基本规律及应用
（1）守恒规律：化合价有升必有降，电子有得必有失。

对于一个完整的氧化还原反应，化合价升降总数相等，电子得失总数相等。

（2）强弱规律：具有较强氧化性的氧化剂跟具有较强还原性的还原剂反应，生成具有较弱还原性的还原产物和具有较弱氧化性的氧化产物。

（3）转化规律：氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。

（4）先后规律：越易失电子的物质，失电子后就越难得电子，越易得电子的物质，得电子后就越难失去电子；一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，优先与还原性最强的还原剂发生反应；同理，一种还原剂遇到多种氧化剂时，优先与氧化性最强的氧化剂反应。

六、氧化还原反应的综合应用——配平与计算：
1、氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子的总数(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)，根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。

配平的步骤：
（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：求元素化合价升高数和降低数的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。

（4）配系数：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。

注意：①氧化还原反应的有关概念较多，因此应注意加深对概念内涵的理解和外延的掌握。

②在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可以是不同反应物，也可以是同一反应物，氧化产物、还原产
物可以是不同产物，也可以是同一种产物。

③由于有些氧化还原反应中，氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应，因此在求氧化剂或还原
剂的质量或两者的比例时易发生错误。

2、未知氧化还原反应方程式的书写
(1)熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
(2)
第1步：根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。

第2步：根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式两端的电荷守恒。

第3步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。

考点突破
考点1氧化还原反应基本概念的相互联系
【例1】（2014某某卷）下列反应与Na2O2＋SO2→Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是
A．2Na2O2＋2CO2→2Na2CO3＋O2 B．2Na2O2＋2SO3→2Na2SO4＋O2
C．2Na2O2＋H2SO4→Na2SO4＋H2O2 D．3Na2O2＋Cr2O3→2Na2CrO4＋Na2O
考点2 物质氧化性和还原性强弱的比较
【例2】根据表某某息判断，下列选项正确的是
A2
B．第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比小于或等于1：2
C．第③组反应中生成1 mol Cl2，转移电子5 mol
D．氧化性由强到弱顺序为Mn04->Cl2 >Fe3+>Br2
考点3氧化还原反应的综合应用——配平与计算
【例4】关于氧化还原反应10AgF+5C12+5H2O==9口+AgClO3+10HF+O2，下列说法不正确的是( ) A．该反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂
B．每生成1 mol O2，该反应转移电子的物质的量是4N A
C．口中的物质是AgCl
D．该反应消耗的水有2/5被氧化
历年真题
1．(某某高考组合题)下列组合判断正确的是()
①Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂(2009·某某理综，10A)
②浓H2SO4有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应(2009·某某理综，13C改编)
③化合反应均为氧化还原反应(2012·某某理综，7A)
④Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性(2012·某某理综，12A)
⑤Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应(2012·某某理综，12C) A．①②不正确，③④⑤正确B．①②③④正确，⑤不正确
C．①②正确，③④⑤不正确D．①②③④⑤均不正确
2．(高考组合题)下列判断正确的是()
①维生素C具有还原性，在人体内起抗氧化作用(2009·某某理综，1A)
②NO2溶于水时发生氧化还原反应(2012·某某理综，2C)
③1molCl2参加反应转移电子数一定为2N A(2010·某某理综，7C)
④阴离子都只有还原性(2008·理综，8B)
⑤BaSO3和H2O2的反应为氧化还原反应
A．①②⑤B．②③⑤C．③④⑤D．①④⑤
3．(某某高考组合题)下列判断正确的是()
A．因为Fe3＋具有氧化性，所以用KS溶液可以鉴别Fe3＋(2013·某某理综，10B)
B．工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应(2012·某某理综，10C)
C．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂不涉及氧化还原反应(2012·某某理综，10A)
D．实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3不涉及氧化还原反应(2012·某某理综，10D)
4．[2014·某某理综，7(5)]P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是____。

a．NH3b．HIc．SO2d．CO2
5．[2014·某某理综，25(4)]ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。

写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目_______________________________。

6．(2012·某某理综，7)科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为NaHCO3＋HCOONa＋H2O。

下列有关说法正确的是()
H2储氢
释氢
A．储氢、释氢过程均无能量变化B．NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键
C．储氢过程中，NaHCO3被氧化D．释氢过程中，molH2L的H2
7．(2010·某某理综，7)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＋H2===LiNH2＋LiH，下列有关说法正确的是()
A．Li2NH中N的化合价是－1B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C．Li＋和H－的离子半径相等D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
8．[2014·新课标全国卷Ⅱ，27(2)]PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为___________。

9．[2014·新课标全国卷Ⅰ，27(2)①②(3)](2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。

①H3PO2中，P元素的化合价为________。

②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为________(填化
学式)。

(3)H 3PO 2的工业制法是：将白磷(P 4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH 3气体和Ba(H 2PO 2)2，后者再与H 2SO 4反应。

写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式________________________。

10．(2013·新课标全国卷Ⅱ，27)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。

纯化工业级氧化锌
[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下：
工业ZnO ――→稀硫酸①
浸出液――→过滤
滤液――→Zn ③――→过滤滤液――→Na 2CO 3④――→过滤滤饼――→煅烧⑤ZnO 提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO 2。

回答下列问题：
(1)反应②中除掉的杂质离子是__________，发生反应的离子方程式为__________；在加高锰酸钾溶液前，若pH 较低，对除杂的影响是________________。

(2)反应③的反应类型为____________，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有______________。

(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是________________。

11．(2013·某某理综，7)g 铜镁合金完全溶解于50g·mL －
1、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO 2和N 2O 4的混合气体1120mL(标准状况)， mol·L －1NaOH 溶液，当金属离子全部沉淀时， g 沉淀。

下列说法不正确的是( )
A ．该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1
B ．该浓硝酸中HNO 3mol·L －1
C ．NO 2和N 2O 4的混合气体中，NO 2的体积分数是80%
D ． g 沉淀时，加入NaOH 溶液的体积是600mL
12．(2014·高考试题组合)
(1)[2014·某某理综，9(7)]Na 2S 2O 3还原性较强，在溶液中易被Cl 2氧化成SO 2－4，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为________________________________。

(2) (2014·某某，28)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KMnO 4反应生成S 、MnSO 4、K 2SO 4和H 2O ，写出该反应的化学方程式_____________________
13．[2014·某某理综，11(1)(2)]氢能是重要的新能源。

储氢作为氢能利用的关键技术是当前关注热点之一。

(1)氢气是清洁燃料，其燃烧产物为________________。

(2)NaBH 4是一种重要的储氢载体，能与水反应得到NaBO 2，且反应前后B 的化合价不变，该反应的化学方程式为________________________________，反应消耗1molNaBH 4时转移的电子数目为________。

15．配平下列方程式
(1)[2011·某某理综，23(6)]在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2，调节pH≈3，Ce3＋通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。

完成反应的离子方程式：
Ce3＋＋H2O2＋H2O===Ce(OH)4↓＋________
(2)[2010·某某理综，24(2)改编]完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
Fe(OH)2＋ClO－＋________===Fe(OH)3＋Cl－
(3)[2011·某某理综，27(2)改编]配平反应的离子方程式：
Mn2＋＋ClO－3＋H2O===MnO2↓＋Cl2↑＋________。

练习
1．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．明矾净水 B．纯碱去油污C．食醋除水垢D．漂白粉漂白织物
2．物质在反应中可表现氧化性、还原性、酸性、碱性等，下面方程式中划线的物质，能在同一反应中同时表现上述两种或两种以上性质的有（）
①3FeO + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O ②C + 2H2SO4(浓) = CO2 ↑+ 2SO2 ↑+ 2H2O
③8NH3 + 3Cl2= 6NH4Cl + N2 ④2Na2O2+ 2H2O = 4NaOH + O2↑
A．①②B．①④C．③④D．全部
3．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、2 Fe3+ +2 I—= 2 Fe2++I2
B、Cl2+FeI2=== FeCl2＋I2
C、Co2O3＋6 HCl===2 CoCl2＋Cl2＋3 H2O
D、3 Cl2+6 FeI2===2 FeCl3＋4 FeI3
4．在2KI＋O3＋H2O===2KOH＋I2＋O2的反应中，当有2mol的KI被氧化时，被还原的氧原子为
A．1molB．1/2molC．2/3molD．1/3mol
5．在常温下发生下列反应：①16H＋＋10Z－＋2XO－4===2X2＋＋5Z2＋8H2O
②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－③2B－＋Z2===B2＋2Z－
根据上述反应，判断下列结论错误的是()
A．溶液中可发生：Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－B．Z2在①③反应中为还原剂
C．氧化性强弱的顺序为：XO－4>Z2>B2>A3＋D．X2＋是XO－4的还原产物
6．已知离子方程式：As2S3+H2O+NO3-→A sO43—＋SO42—＋NO↑＋_____(未配平)，下列说法错误的是()。

A．配平后水的化学计量数为4B．反应后溶液呈酸性
C．配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28D．氧化产物为AsO43—和SO42—
7．FeCl3，CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是（）A．溶液中一定不含Cu2+B．加入KS溶液一定不变红色
C．溶液中一定含Fe2+D．剩余固体中一定含Cu
8．下列说法正确的是（）
A．根据反应Cu＋H2SO4通电
CuSO4＋H2↑可推出Cu的还原性比H2的强
B．电解含Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的溶液，阴极上阳离子得电子次顺依次是Cu2＋、H＋、Pb2+
C．含amolNa2
D．因Cl2的氧化性强于I2的氧化性，所以置换反应I2＋2NaClO3===2NaIO3＋Cl2不能发生
9．下列应用涉及氧化还原反应的是（）
A．粗盐提纯B．人工固氮C．工业制氧D．玻璃刻字
10．与Cl2相比较，ClO2处理水时被还原成Cl－，不生成有机氯代物等有害物质。

工业上可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2，反应如下：
NaClO2＋HCl―→ClO2↑＋________(没有配平)
(1)上述方程式中，缺项物质是________，配平方程式，并在下面补全反应物系数。

NaClO2＋HCl―→
(2)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_____________。

molClO2转移电子的物质的量为________mol。

(3)ClO2对污水中的Fe2＋、Mn2＋、S2－和－等有明显的去除效果。

某污水中含－a mg·L－1，现用ClO2将－氧化，只生成两种无毒气体。

处理100m3这种污水，至少需要ClO2________mol。

11．(1)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍，即通过化学反应在塑料镀件表面沉积镍—磷合金。

化学镀镍的溶液中含有Ni2＋和H2PO－2，在酸性条件下发生以下镀镍反应：
Ni2＋＋____H2PO－2＋__________―→____Ni＋____H2PO－3＋__________
①请配平上述化学方程式。

②上述反应中，若生成1molH2PO－3，反应中转移电子的物质的量为________。

(2)①高铁酸盐也是常用的水处理剂。

高铁酸钠(Na2FeO4)可用如下反应制备：
2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑
若生成2molNa2FeO4，则反应中电子转移的物质的量为________mol。

高铁酸盐可将水体中的Mn2＋氧化为MnO2进行除去，若氧化含Mn2＋1mg的水体样本，mg·L－1高铁酸钾________L。

(3)在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后，再加入足量的KNO3溶液，可使其中的Fe2＋全部转化成Fe3＋，并有气体逸出，请配平该化学方程式：
FeSO4＋____KNO3＋____H2SO4——____K2SO4＋____Fe2(SO4)3＋____NO↑＋____H2O；其中氧化剂为__________。