讲义：第2章+第3节氧化还原反应

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1、第三节氧化还原反应咼考备考指南考纲定位1了解氧化还原反应的本质。2. 了解常见的氧化还原反应。 根据化学式判断 元素化合价。3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。4.能正确书与氧化还原化学方程式和离子方 程式。核心素养1模型认知一一根据氧化还原反应的本质认 识“价态规律，强弱规律，守恒规律”三大 规律及应用的思维模型。2.证据推理一一根据某些事实和信息归纳推 导氧化性或还原性的强弱问题。3科学探究一一科学探究是认识氧化还原反 应的重要途径。从氧化还原反应的角度设计 探究方案，进行实验探究加深性质的理解与 深化。1考点氧化还原反应的本质及概念间关系（对应复习讲义第18页）D识记基础知识i.

2、氧化还原反应的本质和特征本质电子的转移特征反应过程中化合价的变化2. 氧化还原反应的有关概念及其相互关系（1）有关概念座还原反应一龍还脫亠r还原产樹反M物ft*及应11还鯨踐暫豆論基埜厢血应日被丄化単勺氧化总口诀：升（化合价升高）失（失电子）氧（被氧化,发生氧化反应）还（作还原剂，本身具有还原 性），降（化合价降低）得（得电子）还（被还原，发生还原反应）氧（作氧化剂，本身具有氧化性）。实例分析：反应 4HCI（浓）+ Mn02=MnCl2+ CI2T + 2H2O中，氧化剂是_MnO_2,氧化 产物是Cl?,还原剂是HC_，还原产物是MnCI?;生成1 mol Cl 2时转移电子的物质的量为

3、2 mol, 被氧化的HCI的物质的量是2_mol。（2）氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系3. 常见氧化剂与还原剂（1）氧化剂 某些活泼的非金属单质：如Cl2, 一般被还原为Cl_。 元素处于高价态的物质：如浓硫酸,一般被还原为SO?。 过氧化物：如 H2O2, 般被还原为 H2Oo（2）还原剂 活泼的金属单质：如 Zn, 般被氧化为Zn2+o 某些活泼的非金属单质：如H2, 般被氧化为 H2Q0 元素处于低价态的物质：如CO , 一般被氧化为CO?。（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+Feso2SH2O2O2H2OSO2SO3

4、 或 so4一S4 电子转移的表示方法 一一双线桥法与单线桥法请分别用单线桥法和双线桥法表示Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：(1) 双线桥法3Cu + 8HN0 3=3C 失 3 X 2eu(NO?)?+ 2N 得 2X 3eO f + 4H?O;(2) 单线桥法3Cu+ 8HN6e O3=3Cu(NO3)2+ 2NO f + 4H2O。注意双线桥中箭头起点是反应物，终点是生成物，且注明“得”或“失”，单线桥中箭头起点为还原剂，终点是氧化剂，只注明转移的电子总数，不注明“得”或“失”。判断正误(1)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。()(2) 金属阳离子一定只具有氧化

5、性。()(3) 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。()(4) 氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。()(5) 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。()(6) HCl只能作还原剂。()提示(1) X (2) X (3) X (4)X (5)V (6) X运用多维突破角度1氧化还原反应的有关概念与本质1. (20佃合肥调研)高铁酸钾(K2FeO4)是一种常用的水处理剂。工业制备高铁酸钾的离子 方程式为3C1O+ 2Fe3+ + 10OH _=2FeO4+ 3C+ 5出0。下列相关叙述不合理的是 ()A K2FeO4 中铁元素的化合价是 6B .

6、制得 1 mol K2FeO4 转移 3 mol eC. Fe的氧化性强于2oeFD .氧化产物与还原产物物质的量之比为2: 3C 根据化合物中各元素化合价的代数和等于0,可计算出K2FeO4中铁元素的化合价是*6， A 项正确；根据题给离子方程式可知 ， 制得 1 mol K 2FeO4 转移 3 mol 电子 ， B 项正确；2 o e F的氧化性强于 Fe3 ， C 项错误；该反应中氧化产物是FeO24， 还原产物是 Cl ， 二者的物质的量之比为2 : 3, D项正确。22. (2018湖南六校联考)已知硫酸亚铁溶液中加入Na2O2时发生反应：4Fe + 4Na2O2 +6H2O=4F

7、e(OH)3 J + O2 T + 8Na*。下列说法正确的是()A .该反应中氧化剂是 Na2O2,还原剂是FeSO4B .若Fe2*失去4 mol电子，生成氧气的体积约为 22.4 LC. 4 mol Na2O2参加反应，共得到6 mol电子D 反应过程中可以看到白色沉淀先转化为灰绿色后转化为红褐色C 该反应中Fe2+失电子作还原剂，Na?。？中的氧元素既得电子又失电子 ，故Na?。？既作 氧化剂又作还原剂 ， A 项错误。 未指明温度和压强 ，故无法计算生成的氧气的体积 ， B 项错误。 反应过程中Fe2+直接被氧化生成 Fe3+，形成Fe(OH)3沉淀，反应过程中无Fe(OH)2生成，

8、D项 错误。 3氢化铝锂 (LiAlH 4) 和硼氢化钠 (NaBH 4 )在有机合成中非常重要， 可发生如下反应： LiAlH 4+ 4H2O=LiOH + Al(OH) 3 + 4出仁 NaBH 4+ NH4Cl=NH 3BH3+ NaCl + 出匸,则 下列说法错误的是 ()A. LiAlH 4中氢元素为 1 价B .反应中，每生成1 mol NH 3BH3会转移2 mol e一C.两个反应中，H2均既是氧化产物，又是还原产物D .两反应中LiAlH 4和NaBH4均作还原剂B LiAlH 4中Li为+ 1价，Al为+ 3价，故H为一1价，A项正确；反应中转移1个 电子，则每生成1 mo

9、l NH 3BH3转移1 mol e，B项错误；两个反应中均只有氢元素的化合价 发生变化,故两个反应中 H2均既是氧化产物，又是还原产物，C项正确；LiAlH 4和NaBH 4 中氢元素均为 1 价 ， 反应时化合价升高 ， 均作还原剂 ， D 项正确。 熟记常见元素的化合价：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、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)明确一些特殊物质中元素的化合价：+2+ 2 2+ 63+ 2+ 5CuFeS2：Cu、Fe、S ；FeOq：Fe；LizNH、LiNH 2、AIN : N ； NazSzOs

10、： S ；MO2： M ；+ 3+2 3+1 1+(8 n)+4 3 1 +3C2o2 : C ； HCN : C、N ； CuH : Cu、H ； FeO；:Fe ； Si3N4: Si、N ； NaBH4： H、B。角度2电子转移的表示方法4. (1)用双线桥表示下列反应的电子转移方向和数目。 3S+ 6NaOH=2Na2S+ Na2SO3 + 3出0 2KClO 3 + H2C2O4 + H2SO4=2CIO2 f+ K2SO4+ 2CO2 f + 2H2O用单线桥表示下列反应的电子转移的方向和数目。 Cr2o7 + 14H + + 6CI =2Cr3+ + 3Cl2T+ 7H2O Ca

11、H2+ 2H2O=Ca(OH) 2+ 2出 f答案(1) 3S+ 6NaOH=f=2Na2S 得 2 x 2e+ NazS 失 4e O3 + 3出。+ 5+ 3+ 4+ 4 2KCI O3 + H2C2 O4 + H2SO4=2CI 得 e_ x 2O2T+ K2SO4+ 2C 失 e x 2O? f +2H2O Cr2O2+ 14H + + 6C6e 丁 =2Cr3+ + 3。2匸+ 7出0CaH2+ 2H2e20=Ca(0H) 2+ 2出 f氧化还原反应的三大规律及应用(对应复习讲义第19页)规律一强弱规律D理解核心考点1. 氧化性与还原性含义氧化性是指物质得电子的能力，越易得电子氧化性

12、越强，如Cl2Fe3+;还原性是指物质失电子的能力，越易失电子还原性越强，如Na Mg。2. 氧化性、还原性强弱的比较依据(1) 依据反应原理判断还原剂 + 氧化剂=氧化失电子，化合价升高，被氧化产物 + 还原得电子， 化合价降低，被还原产物 氧化性强弱：氧化剂 氧化产物 还原性强弱：还原剂 还原产物(2) 依据“两表”判断根据元素周期表判断a.同主族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。F2 CI2 Br 2I2氧化性减弱_ _ _FClBrI还原性增强b.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。Na Mg Al Si P S CI2 还原性减

13、弱，氧化性增强金属活动性顺序表K O 血 M書 Al En % 弘 IF U) CwA叱L唯质的还廉性逐新妙騎对直阳馬于的覧ft性毎渤塔逼2KTieAl1* Zn1 Fra- SnPh5* (II ) Cu ll3(3) 依据产物中元素价态的高低判断 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。如：寸5 讯化阻口沖 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。如：丿 C J F-I-Fb1* 7/1 还厭性；ZnCU* 鈕 It（4）电化学原理：原电池中负极还原性比正极物质还原性强。电解池中，阴极上先放电的阳离子氧化性较强。（5）依据反应条件

14、判断：反应条件越易，性质越强。运用多维突破角度1氧化性和还原性的强弱判断1. （2019湘东五校联考）向CuSO4溶液中逐滴加入碘化钾溶液至过量，观察到产生白色沉淀CuI ,蓝色溶液变棕色，再向反应后的溶液中通入过量SO2,溶液变无色。则下列说法正确的是（）A .通入22.4 L SO2参加反应时，有2 mol个电子发生转移B .通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了 SO2的漂白性C.滴加碘化钾溶液时，KI被氧化，CuI是氧化产物D .上述实验条件下，微粒的氧化性：Cu2+SO2D 题中没有指明温度和压强，22.4 L SO2的物质的量无法确定，故转移电子数无法确定， A项错误；通入 SO2时

15、发生反应：SO2+ I2+ 2H2O=H2SO4+ 2HI, SO?将“还原为，体现 了 SO2的还原性，B项错误；滴加碘化钾溶液时 ，CuSO4转化为CuI,则CuSO4被还原，故2 + KI 被氧化,CuI 是还原产物，C 项错误；由 2Cu + 4I =2CuI J + I2、SO2+ I2+ 2H2O=H2SO4 + 2HI，结合氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可得氧化性：Cu2+ I2 SO2, D项正确。2. （2018 朝阳模拟）已知： A + B2+ =A2+ B ；D + 2H2O=D（OH） 2+出匸；以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为 E2

16、+ + 2e =E, B 2e =B2+。下列说法正确的是（）A .氧化性：E2+ B2+ A2+ D2+B .氧化性：D2+E2+ A2+ B2+C .还原性：E B A DD .提取某废水中含有的少量A2+时可以选用DA 根据可知氧化性：B2+A 2+,还原性：AB ;根据可知D是很活泼的金属单质； 根据可知氧化性：E2+ B2+,还原性：BE。角度2判断反应能否发生3. 已知、Fe2*、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2+ H2O2Fe2+ ,符合题意；B项，还原性：SO2，符合题意；C项，还 原性：H2O2SO2,与题意矛盾；D项，还原性：H2O2Fe

17、2l符合题意。规律二价态转化规律i.不同元素的相应物质发生氧化还原反应时元素升高化合价总数一定等于化合价降低总 数。2.同元素相应物质的氧化还原反应(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+ 低价t中间价”，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I注中不会出现H2S转化为SO2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t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

18、或都比中间价态低。0 1 +1女口： C 12 + 2NaOH=NaCI + NaCI O+ H2O3. 元素处于最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性，如Na+、SO4；同理，元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。运用多维突破1 .氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：CI2+ KOH KX + KY（未配平），KX在一定条件下自身能发生反应：KX KY + KZ（未配平，KY与KZ关系比为1 : 3）,以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在 KX中氯元素的化合价是（）A . + 1 价B . + 3 价C . + 5 价 D . + 7 价C 反应：CI2+ KO

19、H KX + KY是CI2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 -KY + KZ ,可断定KY为KCI ,化合价高低是 Z 中CIX中CI（均为正价）。假设KX中CI为+ a价，KZ中CI的化合价为+ b,依据化合价守 恒原理及 KX -KY + 3KZ ,有a+ 1 = 3（b a）,把a= 1、a = 3、a= 5代入上式讨论，可知a =5时，b = 7符合题意。则KX中CI的化合价为+ 5。2 .在反应 KCIO3+ 6HCI=KCI + 3C f+ 3出0中，氧化产物与还原产物的质量比为解析KCIO 3+ 6HCI=KCI + 3C 得 5e

20、失 5e12 T + 3出0。答案5 : 1规律三先后规律1理解核心考点1 .同时含有几种还原剂时加入氧化剂将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如：在FeBr2溶液中通入少量 CI2时，因为还原性Fe2+Br，所以CI2先与Fe2+反应。2.同时含有几种氧化剂时加入还原剂 将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如：在含有Fe3+ Cu2： H +的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3+Cu2+ H + ,所以铁粉先与Fe3+反应，然 后依次为Cu2+ H +o运用多维突破1 .已知有如下三个氧化还原反应：2FeCI3+ 2KI=2FeCI 2+ 2KCI + 122FeCl2+ Cl2=2FeCl3

21、2KMnO 4+ 16HCI=2KCI + 2MnCI 2+ 5CI2 f + 8H2O若某溶液中Fe2 +和共存，要除去而不氧化Fe2+和C，可以加入的试剂是（）A . CI2 B. KMnO 4C. FeCb D. HCI3 +C 由题目中的三个反应可知氧化性强弱顺序为：MnO4 Cl2Fe 12,因CI2、KMnO 4均能氧化Fe2+,故选项A、B不合题意，HCI不能氧化，D项错误。2.向含S2、Fe2+、Br 、各0.1 moI的溶液中通入 C,通入CR的体积（标准状况）和溶 液中相关离子的物质的量关系图正确的是（）AHeyDC 还原性：S2 I Fe2+ Br,所以发生反应的顺序：C

22、I2+ S2=SJ + 2CI,CI2+ 2I =I2+ 2CI ,Cl2 + 2Fe2 =2Fe + 2CI ,CI2+ 2Br =Br2 + 2CI。考点守恒思想突破氧化还原反应方程式配平与计算(对应复习讲义第20页)、氧化还原反应的配平与书写i. 一般配平的方法步骤T标变林卜j标朋反应篇斥变愉元歩曲代件价列得罠列出化合枷的变化債丁 w *w w *w -n w v w EU通过求总小总倍敷僅优合价升澤息值棚耶= . * .* 丄 I* -K. .K. I* .K “ * 丄 N i* I* I* :面寸TU矗眨知诵匸正疏瓦赢河筍层廳可丽花 讯学计盘數.观察法配平其他鞫质的化学汁吐數i“!

23、、 I|査守低一椅隹质扯、业荷址子是杳守怕, I , 2.配平技巧方法(1) 补加法：适用于部分被氧化或还原的氧化还原反应，如3Cu+ 8HNO3(稀)=3Cu(N0 3)2+ 2N0 f + 4H2O。倒配法：适用于氧化剂和还原剂是同一种物质的反应，如3S+ 6KOH=2K2S+ IK2SO3+ 3H2O O(3) 电荷守恒法：运用离子方程式的配平，女口 2MnO 4 + 10CI + 16H =2Mn? + 5CS f + 8H2O。园运用多维突破角度1氧化还原反应的配平配平下列方程式。高温(1) (2017 全国卷川)FeO &2O3+ Na2CO3+ NaNOs Na2CrO4 + F

24、ezOs + CO2+ NaNO：上述反应配平后 FeOC2O3与NaN03的化学计量数比为 2 : 7。 5KI + 1KI0 3+ 3H 2SO4=3I2 + 3K2SO4+ 3出0 2P4+ 9KOH + 3H 2O=3K 3PO4+ 5PH3（2）MnO 4 + （5）C2O2+ 16H + =（2）Mn 2+ + （1O）CO2 f+ 8H2O。在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH疋3。Ce3 +通过下列反应形成 Ce（OH） 4沉淀得以分离。_2Ce3+ 丄 H2O2+ H2O=_2Ce(OH)4 J + 6庄。 LiCoO 2+3H2SO4 + 1出02=1口 2SO4

25、+ I3C0SO4+ J|O2 T+3-H2O。氧化还原反应方程式的缺项配平方法1: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其他未知物及其化学计量数。方法2:根据介质成分补项。条件补项原则酸性条件下反应物缺H（氢）或多O（氧）补H + ,反应物少O（氧）补H2O（水）碱性条件下反应物缺H（氢）或多O（氧）补 出0（水）,反应物少O（氧）补OH 角度2新情景下氧化还原方程式的书写【例】（2017全国卷I节选）Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料 ，可利用钛 铁矿（主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SQ2等杂质）来制备。工艺流程如下：

26、盐酸钛铁矿酸浸T滤液过滤错误！错误!Li4Ti5O12双氧水 过滤Li 2CO3、H2C2O4t滤液一磷衬FePO4,沉淀)高LiFePOQ滤渣请回答下列问题：(1) “酸浸”后，钛主要以TiOCl 4形式存在，写出相应反应的离子方程式：。写出“高温煅烧”中由 FePO4制备 LiFePO4的化学方程式：思维流程以第题为例 +3价 J +2第一步|:根据化合价升降:FeP4 LiFe PO4+ 3H2C2O4价t+ 4CO2第二步|：根据“氧化剂+还原剂 T还原产物+氧化产物”确定反应的主物质化学计量数关系：2FePO4+ H2C2O4 2LiFePO4+ 2CO2 T第三步：根据质量守恒定律

27、和介质成分“补缺”物质:高温”2FePO4+ H2C2O4+ Li2CO3=2LiFePO4+ 3CO2 T + 出0第四步：检查配平：电子守恒、原子守恒、电荷守恒答案(1)FeTiO 3 + 4H + + 4C=Fe2* + TiOCI ：_ + 2出0高温木(2) 2FePO4 + U2CO3+ H2C2O4=2LiFePO4 + 3CO2 T+ 出0双氧水母题变式滤液一磷酸尹沉淀的离子方程式为+ +答案2Fe + H2O2+ 2H3PO4=2FePO4 + 4H + 2出0对点训练书写下列反应的方程式(1)( 2017全国卷n )将水样(含溶解氧)与Mn(OH) 2碱性悬浊液(含有KI)

28、混合，反应生成 MnO(OH) 2,实现氧的固定，该过程发生反应的化学方程式为 ,将上述水样酸化 ，MnO(OH) 2被 厂还原为 Mn2 + ,同时生成 b ,该反应的离子方程式为(2) (2016全国卷I )+ 6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的C2o7一还原成 Cr3+,反 应 的 离 子 方 程 式 为(3) (2016全国卷川)烟气中含有SO2和NO,写出用NaCIO?溶液将烟气中NO转化成NO3的离子方程式：答案(1)2Mn(OH) 2+ O2=2MnO(OH) 2 +2 +MnO(OH) 2+ 2I + 4H =Mn + I2+ 3出0(2) Cr2O2 + 3H

29、SO3 + 5H +=2Cr3+ + 3SO4 + 4H?O(3) 3ClO 2 + 4NO + 4OH =4NO3 + 3CI + 2出。二、氧化还原反应的相关计算U理解核心考点1 对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质 一一反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。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。2 守恒法解题的思维流程(1) 找出氧化剂，还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2) 找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒

30、子的个数)。(3) 根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。n(氧化剂)x变价原子个数x化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)x变价原子个数x化合价变化值(高价-低价)。运用多维突破【例】(2016全国卷川节选)氧化过程中欲使 3 mol的VO2+变为VO?,则需要氧化剂KCIO 3 至少为mol。思维流程+4失 ie +5?根据电子守恒知6x= 3,故 x= 0.5V O2+ VO2 : 3 mol VO 2+ 失去 3 mol e +5 得 6e1.KCl O3 KCl : x mol KClO 3得到 6x mol e答案0.5母题变式若将氧化剂改为 KClO ,则至少为mol。

31、答案1.5对点训练 1. (2018合肥模拟)向含有1 mol FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl 2,再加入含0.1 mol X 2o7 的酸性溶液，使溶液中Fe2+恰好全部被氧化，并使X2O7被还原为Xn + ,则n值为()A . 2B. 3C. 4D. 5B 根据电子守恒可得 1 mol X 1 = 0.2 mol x 2+ 0.1 mol x 2 x (6 n),解之：n= 3。2. (2014全国卷I改编)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，回答下 列问题：(1) H3PO2中，P元素的化合价为 。(2) H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的 Ag

32、+还原为银，从而可用于化学镀银。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 )， 该 反 应 的 离 子 方 程 式H3PO2的工业制法是：将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成 PH3气体和Ba(H2PO2)2,后 者 再 与 H2SO4 反 应 。 写 出 白 磷 与 Ba(OH)2 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式该反应的氧化剂与还原剂的物质的量比为 。解析 (2)根据电子守恒知： 4X 1= 1 x (n 1), n = 5故氧化产物为 H3PO4。 n(氧化剂)x (0 + 3) = n(还原剂)x (1 0),n(氧化剂)：n(还原剂)=1 : 3。答案 (1)1 H3PO4 4Ag + + H3PO2+ 2H2O=4Ag + H3PO4+ 4H +6出0+ 2P4+ 3Ba(OH)2=2PH3f + 3Ba(H2PO2)2 1 : 3