第5讲 氧化还原反应

1、第5讲 氧化还原反应【考纲解读】考纲内容能力要求考向定位了解氧化还原反应的概念及概念间的相互关系。能正确理解氧化还原反应的概念及概念间的相互关系；能用单、双线桥正确表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目；能正确判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。氧化还原反应是高中化学的基础知识，它贯穿与高中化学的始终，是高考化学的高频考点之一。氧化还原的应用主要集中在氧化性、还原性的强弱比较，氧化还原反应中电子转移的方向和数目的表示，以电子转移为核心的有关计算等等。从历年高考试题来看，其考查方式灵活多样，可以独立命题考查，也可以贯穿于填空、推断、实验、计算等各类试题之中，正确理解氧化还原反应的概念和规律，

2、灵活运用电子转移守恒是掌握本讲知识的关键。了解氧化还原反应的本质是电子的转移，了解常见的氧化还原反应。能正确比较氧化剂的氧化性、还原剂的还原性强弱；掌握氧化还原反应方程式的配平方法；灵活运用电子转移守恒法进行氧化还原反应的相关计算。【考点整合】考点一 氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物概念定义注意点氧化反应物质失去电子的反应物质失去电子的外部表现为化合价的升高还原反应物质得到电子的反应物质得到电子的外部表现为化合价的降低被氧化元素失去电子的过程元素失去电子的外部表现为化合价的升高被还原元素得到电子的过程元素得到电子的外部表现为化合价的降低氧化产物通过发生氧化反应所得的生成物氧化还

3、原反应中，氧化产物、还原产物可以是同一种产物，也可以是不同产物，还可以是两种或两种以上的产物。如反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中，Fe2O3和SO2均既为氧化产物，又为还原产物。还原产物通过发生还原反应所得的生成物氧化剂得到电子的反应物常见氧化剂：(1)活泼的非金属单质；如卤素单质(X2)、O2、S等(2)高价金属阳离子；如Fe3+、Cu2+等(3)高价或较高价含氧化合物；如MnO2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等(4)过氧化物；如Na2O2、H2O2等还原剂失去电子的反应物常见还原剂：活泼或较活泼的金属；如K、Na、Zn、Fe等一些非金属单质；如H2、C、Si等较低态

4、的化合物；CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4氧化性得到电子的能力物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关，与得失电子的数目无关。还原性失去电子的能力【例1】（2008茂名一模）金属钛（Ti）性能优越，被称为继铁、铝制后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为：aTiO2bCl2cCaTiCl4cCO 反应TiCl42MgTi2MgCl2 反应关于反应、的分析不正确的是（ ）TiCl4在反应中是还原产物，在反应中是氧化剂；C、Mg在反应中均为还原剂，被还原；在反应、中Mg的还原性大于C，C的还原性大于TiCl4；a1，bc2；每生成19.2gTi，反应、中共转移4.

5、8mole-。 A B C D【解析】中C、Mg在反应中均为还原剂，被氧化；经计算知中每生成19.2gTi，反应、中共转移3.2mole- 【答案】D知识规律还原性 化合价升高 弱氧化性变化 产物反应物还原剂 氧化反应 氧化产物变化氧化剂 还原反应 还原产物 氧化性 化合价降低 弱还原性考点二 物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。氧化性得电子性，得到电子越容易氧化性越强还原性失电子性，失去电子越容易还原性越强由此，金属原子因其最外层电子数较少，通常都容易失去电子，表现出还原性，所以，一般来说，金属性也就是还原性；非金属原子因其最外层电子数较多，通常都容易得到电子，表现出氧化性，所以，一般来说，

6、非金属性也就是氧化性。1.根据金属活动性顺序来判断:一般来说，越活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越容易，其阳离子得电子还原成金属单质越难，氧化性越弱；反之，越不活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越难，其阳离子得电子还原成金属单质越容易，氧化性越强。2.根据非金属活动性顺序来判断:一般来说，越活泼的非金属，得到电子还原成非金属阴离子越容易，其阴离子失电子氧化成单质越难，还原性越弱。3.根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示：规律：反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性，反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。4.根据氧化还原反应发生的条件来判断

7、: 如：Mn02+4HCl(浓) MnCl2+C12+2H20 2KMn04+16HCl(浓)=2MnCl2+5C12+8H2O 后者比前者容易(不需要加热)，可判断氧化性 KMn04Mn025.根据反应速率的大小来判断:如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4（快）， 2H2SO3+O2=2H2SO4（慢）， ，其还原性: Na2SO4H2SO3SO26.根据被氧化或被还原的程度来判断:如：， 即氧化性:。又如:，即有还原性:。7.根据原电池的正负极来判断：在原电池中，作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强。8.根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断。如:Cl-失去电子的能

8、力强于OH-，还原性:。9.根据元素在周期表中位置判断：(1)对同一周期金属而言，从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na、Mg、A1金属性依次减弱，其还原性也依次减弱。(2)对同主族的金属而言，从上到下其金属活泼性依次增强。如Li、Na、K、Rb、Cs金属活泼性依次增强，其还原性也依次增强。（3）对同主族的非金属而言，从上到下其非金属活泼性依次减弱。如F、Cl、Br、I非金属活泼性依次减弱，其氧化性也依次减弱。10.根据（氧化剂、还原剂）元素的价态进行判断：元素处于最高价只有氧化性，最低价只有还原性，处于中间价态既有氧化又有还原性。一般来说，同种元素价越高，氧化性越强；价越低还原性越强。如氧化性

9、:Fe3+Fe2+Fe,S(+6价)S(+4价)等，还原性:H2SSSO2，但是，氧化性：HClO4 HClO34 HClO24Z2B2A3+，还原性顺序：A2+B-Z-X2+。【答案】B考点三 氧化还原反应方程式的配平方法1.配平原则：电子守恒、原子守恒、电荷守恒2.配平步骤（以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例）：标出化合价变化了的元素的化合价。如：+7 -1 +4 0KMnO4+HCl=KCl+MnCl2+Cl2+H2O根据元素存在的实际形式调整发生了氧化还原反应的物质的系数，使之成11的关系。如：+7 -1 +4 0KMnO4+2HCl=KCl+MnCl2+Cl2+H2O调整系数，使化合价

10、升降总数相等。化合价 5 KMnO4+2HCl=KCl+MnCl2+Cl2+H2O化合价2根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。如：2KMnO4+10HCl=KCl+2MnCl2+5Cl2+H2O利用元素守恒，用观察方法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的系数。如：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O检查方程式两边各原子的个数是否相等，离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等。【例】（2008江西信丰中学）对于反应KMnO4+HClKCl+MnCl2+Cl2+H2O（未配平），若有0.1mol KMnO4参加反应，下列说法正

11、确的是（ ）A其转移电子0.5mol B生成Cl20.5molC参加反应HCl为16mol DCl2是还原产物【解析】配平该方程式为：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O ，Mn由+7+2，得到5电子，则0.1mol KMnO4参加反应消耗HCl为1.6mol，转移的电子为0.5mol，生成的Cl2为0.25mol，故A正确，B、C不正确；Cl2是氧化产物，故D不正确。【答案】A考点四 电子转移守恒应用电子转移守恒法是依据氧化剂与还原剂得失电子数目相等这一原则进行计算的。电子转移守恒法是氧化还原反应计算的最基本的方法。 【例】（2007广州学业水平测试）在一定条

12、件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气，当制得同温、同压下相同体积的氧气时，三个反应中转移的电子数之比为（ ）Al11 B221 C231 D432【解析】用高锰酸钾、氯酸钾制氧气，反应过程中O由-2价转化为0价，而用过氧化氢制氧气，O则由-1价转化为0价。现要制得相同的O2，所以用过氧化氢制氧气的反应中转移的电子数只有用高锰酸钾、氯酸钾制取的反应中转移的电子数的一半。【答案】B【课时练习】一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1(2009上海高考)在下列变化大气固氮硝酸银分解实验室制取氨气中，按氮元 素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是 ()

13、 A B C D 【解析】大气固氮是游离态氮转化为化合态的氮的氧化物，氮元素被氧化硝酸银分解生成NO2，氮元素被还原实验室制取NH3反应为：2NH4Cl Ca(OH)2CaCl22NH32H2O，氮元素化合价没有发生变化故选A。 【答案】A2(2010潍坊模拟)根据反应：2H2SO2=2S2H2O,4NaIO22H2SO4=2I22Na2SO42H2O，Na2SI2=2NaIS.下列物质的氧化性强弱判断正确的是（） AO2I2S BH2SNaIH2O CSI2O2 DH2ONaIH2S 【解析】根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，由三个反应可 知氧化性：O2S、O2I2、I2

14、S，故氧化性：O2I2S。 【答案】A3(2008海南高考)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水当生成1 mol 硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为 () A2 mol B1 mol C0.5 mol D0.25 mol 【解析】反应中Zn失电子变为2价的Zn2，HNO3得电子变为3价的NH，故根 据得失电子守恒知产物硝酸锌与硝酸铵的物质的量之比为41，故被还原的硝酸的物质的量为0.25 mol。 【答案】D4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Al2O3N23C2AlN3CO合成下列叙述正确的是（） A上述反

15、应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂 B上述反应中，每生成1 mol AlN需转移3 mol 电子 CAlN中氮元素的化合价为3价 DAlN的摩尔质量为41 g 【解析】反应中氮元素由0价3价，碳元素由0价2 价，所以N2是氧化剂，C是还原剂，每生成1 mol AlN转移3 mol 电子，D项摩尔质量单位为g/mol。 【答案】B5(2010汕头模拟)下列物质在空气中变质的过程既有氧化还原反应发生，又有非氧化 还原反应发生的是 () A食盐 B漂白粉 C氯水 D生石灰 【解析】食盐潮解，生石灰变为熟石灰均不涉及氧化还原反应，氯水久置变为盐酸仅发生氧化还原反应，漂白粉变质过程Ca(ClO)2C

16、O2H2O=CaCO32HClO 为非氧化还原反应，2HClO2HClO2为氧化还原反应。 【答案】B6已知下述三个实验均能发生化学反应：将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸将铜丝放入氯化铁溶液中下列判断正确的是 () A实验中铁钉只作还原剂； B实验中Fe2既显氧化性又显还原性 C实验中发生的是置换反应； D上述实验证明氧化性：Fe3Fe2Cu2 【解析】中Fe2被氧化显示还原性，中Cu被氧化，但置换不出Fe，上述实验证明氧化性：Fe3Cu2Fe2。 【答案】A7(2010青岛联考)ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求，ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的

17、消毒剂工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中，NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为 （） A11 B21 C12 D23 【解析】由NaClO3生成ClO2，Cl元素降低1价，Na2SO3作为还原剂，化合价将由4价上升至6价，升高2价，根据电子守恒规律，NaClO3与Na2SO3的物质的量之比为21。 【答案】B8(2010东城区模拟)三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿 的环境中能发生反应：3NF35H2O=2NOHNO39HF.下列有关说法正确的是（） ANF3是氧化剂，H2O是还原剂； B还原剂与氧化

18、剂的物质的量之比为21 C若生成0.2 mol HNO3，则转移0.2 mol电子 DNF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体 【解析】分析反应前后各元素价态变化，可知NF3在反应中既是氧化剂又是还原剂，其中：NF3HNO3是被氧化的过程，NF3为还原剂；2NF32NO是被还原的过程，NF3是氧化剂，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为12.生成1 mol HNO3转移2 mol电子，所以生成0.2 mol HNO3转移0.4 mol电子NF3与潮湿的空气中的水反应生成NO，NO与空气中的O2反应生成红棕色的NO2。 【答案】D9将SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再加入K2Cr

19、2O7溶液，发生如下两个化学反应： SO22Fe32H2O=SO2Fe24H； Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。 下列有关说法正确的是 () A还原性Cr3Fe2SO2 B氧化性Cr2OSO2Fe3 CCr2O能将Na2SO3氧化成Na2SO4 D两个反应中Fe2(SO4)3均作还原剂 【解析】第一个反应中，Fe3能将二氧化硫氧化，故其氧化性比SO2强，选项B错；第一个反应中，SO2为还原剂，Fe2为还原产物，第二个反应中，Fe2为还原剂，Cr3为还原产物，根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性，则还原性Cr3Fe2SO2，所以选项A错；Cr2O的氧化性强于Fe3，而Fe3能

20、氧化SO2及其对应的酸和盐，故Cr2O能将Na2SO3氧化成Na2SO4，选项C正确；在第二个反应中，Fe2(SO4)3为氧化产物，选项D错。 【答案】C10已知：向KMnO4晶体中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体；向FeCl2溶液中通入少量实验产生的气体，溶液变黄色；取实验生成的溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝色。下列判断正确的是 ()A上述实验证明氧化性：MnOFe3I2B上述实验中，共有两个氧化还原反应C实验生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝D实验证明Fe2既有氧化性又有还原性【解析】题中的有关反应为：2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O(生成的黄绿色气体为C

21、l2)；2FeCl2Cl2=2FeCl3(FeCl3溶液为黄色)；2FeCl32KI=2FeCl22KClI2(I2遇淀粉变蓝色)。以上三个反应都属于氧化还原反应，根据氧化性：氧化剂氧化产物的规律，可知A项正确，B、C项错误实验只能证明Fe2具有还原性，D项错误。【答案】A11(2010温州模拟)实验室制Cl2的反应为4HCl(浓)MnO2MnCl2Cl22H2O.下列说法错误的是()A还原剂是HCl，氧化剂是MnO2B每生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量为2 molC每消耗1 mol MnO2，起还原剂作用的HCl消耗4 molD生成的Cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有HCl杂质【

22、解析】反应中被还原的HCl占总盐酸量的一半。【答案】C12(2008全国卷)(NH4)2SO4在高温下分解，产物是SO2、H2O、N2和NH3.在该反应的化学方程式中，化学计量数由小到大的产物分子依次是()ASO2、H2O、N2、NH3 BN2、SO2、H2O、NH3CN2、SO2、NH3、H2O DH2O、NH3、SO2、N2【解析】利用得失电子守恒可将方程式配平(NH4)2SO4在高温下分解的化学方程式为：3(NH4)2SO43SO26H2ON24NH3.【答案】C二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(12分)(1)在淀粉碘化钾溶液中，滴加少量次氯酸钠碱性溶液，立即会看到溶液变蓝色

23、，这是因为_，离子方程式为_。在碘和淀粉形成的蓝色溶液中，滴加亚硫酸钠碱性溶液，发现蓝色逐渐消失，这是因为_，离子方程式是_。对比和实验所得的结果，将I2、ClO、SO按氧化性由强到弱的顺序排列为_。(2)今有铁片、铜片，设计实验证明以下事实并写出化学反应方程式。浓硫酸的氧化性比稀硫酸强；氯化铁溶液中Fe3的氧化性比硫酸铜溶液中的Cu2强；铁的还原性比铜强。【答案】(1)NaClO将KI氧化生成I2：ClO2IH2O=I2Cl2OH；I2被Na2SO3还原生成了I：SOI22OH=SO2IH2O； ClOI2SO：(2)Cu与浓H2SO4反应而与稀H2SO4不反应，Cu2H2SO4(浓)CuS

24、O4SO22H2OCu与FeCl3溶液能反应：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu：FeCuSO4=FeSO4Cu(答案不唯一，合理即可)14(14分)(2008上海高考)某反应体系的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。(1)请将Au2O3之外的反应物与生成物分别填入以下空格内。 (2)反应中，被还原的元素是_，还原剂是_。(3)将氧化剂与还原剂填入空格中，并标出电子转移的方向和数目。 (4)纺织工业中常用氯气作漂白剂，Na2S2O3可作为漂白后布匹“脱氯剂”，Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、Na

25、Cl和HCl，则还原剂与氧化剂物质的量之比为：_。【解析】因为Au2O3为反应物，则Au2O必定为生成物，在Au2O3中Au的化合价为3价，Au2O中Au的化合价为1价，即Au在反应中化合价降低，则另一种元素的化合价必定升高，在Na2S2O3中S的化合价为2价，Na2S4O6中S的化合价为2.5价，所以Na2S2O3为反应物，Na2S4O6为生成物，根据化合价的升降总值相等，在Na2S4O6前配2，由S守恒，可知Na2S2O3前配4，Au2O3和Au2O前分别配1，再根据Na守恒，则生成物中必定为NaOH，且配平系数为4，则H2O为反应物，在其前面配2，配平后的化学方程式为：Au2O34Na2S2O32H2O=Au2O2Na2S4O64NaOH。【答案】(1)Na2S2O3H2ONa2S4O6Au2ONaOH(2)AuNa2S2O3(3) (4)1415(12分)“绿色试剂”双氧水可作为矿业废液消毒剂，如消除采矿业废液中的氰化物(如KCN)，反应的化学方程式为：KCNH2O2H2O=ANH3回答下列问题：(1)生成物A的化学式为_。(2)在标准状况下有0.448 L氨气生成，则转移的电子数为_。(3)反应中被氧化的元素为_。(4)H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是_。【解析】(1)根据化学反应中元素守恒原则可知，A的化学式为KHCO3；(2)H2O