《高考备考指南 化学 》课件-第四节　氧化还原反应

物质及其变化第一章第四节氧化还原反应(本节对应系统复习P21)栏目导航01必备知识关键能力03真题体验领悟高考02研解素养悟法猎技04配套训练必备知识关键能力1☞知识点1氧化还原反应的相关概念1.氧化还原反应的特征及本质

转移得失偏移化合价

2.氧化还原反应概念间的关系

失升高氧化还原氧化氧化氧化还原还原得降低还原

MnO2

HCl

Cl2

MnCl2

还原氧化2NA

2

还原酸

氧化还原反应与四种基本反应之间的关系

3.常见的氧化剂和还原剂①常见氧化剂有某些活泼的非金属单质、元素处于高价时的物质、过氧化物等。例如：

Cl-

SO2

NO(NO2)

Mn2+

Fe2+

Cr3+②常见还原剂有活泼的金属单质、某些非金属单质、元素处于低价态时的物质等。例如：

Zn2+

H2O

CO2

Fe3+

S(或SO2)

I2③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+主要表现________________________________________H2O2主要表现

________________

还原性

Fe3+

Fe

S

氧化性O2

H2O

易错辨析判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(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)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)置换反应都是氧化还原反应，化合反应不都是氧化还原反应(

)(6)CaO2与水发生氧化还原反应时，CaO2只作氧化剂(

)(7)工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应(

)

×

×

×

√

√

×

×

A

A

突破二

单、双线桥法在复杂氧化还原反应中的应用3.(2022·山西晋城阶段)下列表示电子转移的方向和数目不正确的是(

)

B

☞知识点2氧化还原反应的基本规律及应用1.强弱规律(1)内容：自发进行的氧化还原反应，一般遵循强氧化剂制

氧化剂，

还原剂制弱还原剂，即“由强制弱”。

(2)氧化性、还原性的判断。①氧化性是指________的性质(或能力)；还原性是指________的性质(或能力)。

弱强

得电子失电子②氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的

程度，与得、失电子数目的

无关。

从元素的价态考虑：最高价态——只有

，如Fe3+、H2SO4、KMnO4等；

最低价态——只有

，如金属单质、Cl-、S2-等；

中间价态——既有

又有

，如Fe2+、S、Cl2等。

难易多少氧化性还原性氧化性还原性(3)氧化性、还原性的比较方法。①根据化学方程式判断。氧化性：氧化剂

氧化产物；

还原性：还原剂

还原产物。

②根据反应条件和产物价态高低进行判断。a.与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就

。如Na与冷水剧烈反应，Mg与热水反应，Al与水加热反应不明显，三者还原性强弱关系：Na

Mg

Al。

>

>

越强>

>b.当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性

。例如，MnO2与浓盐酸要加热制取Cl2，KMnO4与浓盐酸在常温下即可反应，可判断氧化性强弱关系：KMnO4

MnO2。

越强

>

越强>

中间如下图所示，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应(注意：⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况)。

4.电子守恒规律氧化还原反应中，氧化剂得电子总数

还原剂失电子总数。

等于易错辨析判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)失电子难的原子，获得电子的能力一定强(

)(2)强氧化剂遇到强还原剂不一定能发生氧化还原反应(

)(3)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性(

)(4)一种物质在氧化还原反应中作氧化剂，则一定有另一种物质作还原剂(

)(5)含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性(

)(6)Fe比Cu还原性强，所以Cu2+比Fe3+氧化性强(

)

×

√

×

×

×

×突破一

氧化性、还原性强弱的判断与应用1.下列物质在化学反应中常作还原剂的一组是(

)A.HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4B.Al、CO、O2、H2C.Zn、C、H2、COD.KClO3、MnO2、C、Fe

C2.下列说法中正确的是(

)A.Na2O易表现还原性B.K2FeO4中铁元素有强氧化性C.F2、Cl2与水反应时均是发生自身的氧化还原反应D.过二硫酸(H2S2O8)中硫元素的化合价为+7价

B

C

【解析】OF2中氧元素显+2价，氧元素的稳定价态是-2价，A正确；反应①中，依据得失电子守恒，每生成1

mol

OF2，转移电子4

mol，B正确；反应②中，SO2既是氧化产物又是还原产物，SF4仅是氧化产物，C错误；依据氧化性：氧化剂>氧化产物，氧化剂>还原剂，可得出氧化性：F2>OF2>S，D正确。

D

应用电子守恒法解题的一般步骤“一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。“二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数（注意化学式中的原子个数）。“三列关系式”：根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式：n（氧化剂）×变价原子个数×化合价变化值=n（还原剂）×变价原子个数×化合价变化值。☞知识点3氧化还原反应方程式的书写与配平1.氧化还原方程式配平的基本原则

第三步：求总数，从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。

故H2S的化学计量数为3，HNO3的化学计量数为2。

“缺项”配平

条件补项原则酸性条件下缺H（氢）或多O（氧）补H+，少O（氧）补H2O（水）碱性条件下缺H（氢）或多O（氧）补H2O（水），少O（氧）补OH-

D2.在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01mol的酸性混合溶液中加入0.01mol铁粉，经搅拌后发生的变化应是(

)A.铁溶解，析出0.01molAg和0.005molCuB.铁溶解，析出0.01molAg并放出H2C.铁溶解，析出0.01molAg，溶液中不再有Fe3+D.铁溶解，析出0.01molAg，溶液中不再有Cu2+

C

4.(1)(2022·广东佛山第一次质检)制备FeCl2，装置如图所示(夹持装置省略)。已知FeCl3极易水解。装置Ⅱ中制备FeCl2的化学方程式为

，装置Ⅲ的作用：①吸收尾气；②

。该装置存在的缺陷是______________________________________________。

防止潮湿空气进入装置Ⅱ使FeCl3水解装置Ⅰ和装置Ⅱ之间缺少干燥装置

“四步法”突破新情景下氧化还原方程式的书写研解素养悟法猎技2☞

社会实践篇离子反应、氧化还原反应在环境保护中的考查化学是保护环境的利器，工业废气转化和再利用、污水处理、固体废渣的回收利用等都离不开化学。近年来考题也在不断传达环保理念，以增强考生的环保意识，这也与化学学科的核心素养——科学态度与社会责任的要求一致。这类题目中往往涉及离子反应、氧化还原反应的知识。

我国科学家研究了活性炭催化条件下煤气中的H2S和Hg的协同脱除，部分反应机理见图(吸附在催化剂表面的物质用*标注)。有关该过程的叙述错误的是(

)

A.H2S解离成H原子和S原子过程释放能量B.反应过程中既有H—S的断裂，又有H—S的形成，H2S脱除率小于100%C.该过程中生成的S单质能与Hg反应生成HgS，实现H2S和Hg协同脱除D.反应中的H2S转化为H2O、H2、S、SO2、CS2等物质

A

(2024·广东广州模拟)铬及其化合物在化工上应用广泛，由含铬废渣(除含Cr2O3外，主要含Al2O3、Fe2O3、SiO2)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如图1所示：图1已知：①常温下，溶液中部分离子物质的量浓度c与pH的关系如图2所示。当溶液中离子浓度≤10-5mol·L-1时，认为沉淀完全。②常温下H2CO3体系中各种微粒的存在形式与pH的关系如图3所示。图2图3回答下列问题：(1)“高温焙烧”时向高温焙烧炉中加入纯碱和含铬废渣，并通入空气。①焙烧时气体与矿料逆流而行，其目的是

。

②该工序中Cr2O3转化为Na2CrO4，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为

。

(2)“调pH=9.0”的工序中有Al(OH)3生成，该反应的离子方程式为

，滤渣1中除了Al(OH)3外还有________。

增大接触面积，提高反应速率和焙烧效率3∶2

硅酸(3)“酸化”的目的是：①将C元素转化为CO2除去；②(用离子方程式表示)

。

(4)“系列操作”得到的母液经处理后可以获得的主要副产品是________(填化学式)。

Na2SO41.(2022·山东潍坊二模)“打造青山常在，绿水长流、空气常新的美丽中国”，让锦绣河山造福人民。下列水处理方法错误的是(

)A.用臭氧进行自来水消毒B.向酸性废水中加生石灰进行中和C.用Na2SO4除去硬水中的Mg2+和Ca2+D.用FeS除去工业废水中的Cu2+和Hg2+

C

A

3.(2023·广西柳州三模)氯气可用于制取漂白剂和自来水杀菌消毒。常温下，溶液中Cl2(aq)、HClO和ClO-物质的量分数(α)随pH变化的关系如图所示，HClO杀菌能力强于ClO-，下列叙述正确的是(

)

A.pH=7.0时漂白能力比pH=4.0时要强B.pH=7.5时，c(OH-)>c(H+)+c(HClO)C.氯气通入水中，c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)D.等量氯气处理自来水，在夏天的杀菌效果一定比在冬天好

C

【解析】起漂白作用的是HClO，由图像可知，pH=7.0时，c(HClO)比pH=4.0小，因此pH=7.0时漂白能力要比pH=4.0时要弱，A错误；pH=7.5时，c(HClO)=c(ClO-)，根据电荷守恒有c(OH-)=c(H+)+c(ClO-)，故c(OH-)=c(H+)+c(HClO)，B错误；氯气通入水中，存在电荷守恒：c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)，C正确；夏天相比冬天温度高，并且HClO易分解；温度越高，HClO分解越快。所以，在夏天的杀菌消毒效果要比在冬天差，D错误。4.过氧化氢是用途很广的绿色氧化剂，它的水溶液俗称“双氧水”，常用于消毒、杀菌、漂白等。(1)写出酸性高锰酸钾溶液和H2O2反应的离子方程式：

。

(2)Na2O2、K2O2以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢，目前实验室制取过氧化氢可通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，然后过滤。则上述最适合的过氧化物是

。

(3)实验室制取甲酸钙[Ca(HCOO)2]的方法之一是将氢氧化钙和甲醛(HCHO)溶液加入质量分数为30%~70%的过氧化氢溶液中，则该反应的化学方程式为

。

BaO2

碳(或C)

2

4

3

2

1

6

22800

真题体验领悟高考31.(2023·全国乙卷)一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是(

)A硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀B硫化钠溶液出现浑浊颜色变深C溴水颜色逐渐褪去D胆矾表面出现白色粉末

D

B

C

【解析】反应物中氯的化合价为+5价，产物中KCl和Cl2化合价分别为-1和0，化合价均降低，为还原产物，A错误；在该反应中，碘元素由0价变为+5价，被氧化，氯元素由+5价变为-1价和0价，被还原，B错误；I元素化合价由0价升高到+5价，I2为还原剂，Cl元素化合价由+5价降到-1价和0价，KClO3作为氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为11∶6，C正确；该反应中还原剂为单质碘，由0价变为+5价转移60个电子，71

g

Cl2的物质的量为1

mol，结合方程式可知，产生71

g

Cl2时，反应中转移20

mol电子，D错误。

N2↑

4H2O

15(3)(2021·广东卷，节选)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止H2O2刻蚀液与下层GaAs(砷化镓)反应。①该氧化物为

。

②已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为

。

Al2O3

4∶1(4)(2019·全国卷Ⅱ)在回转炉(900~1200℃)中重晶石(BaSO4)被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该反应的化学方程式为

。

(5)(2019·全国卷Ⅲ)写出在“溶浸”中加入稀硫酸、二氧化锰与硫化锰反应生成单质硫的化学方程式：

。

【解析】(2)②YCl3中Y为+3价，PtCl4中Pt

为+4价，而Pt3Y中金属均为0价，所以还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时，生成1

mol

Pt3Y转移15

mol电子。(3)②由Ga和Al同族、As和N同族可知，Ga显+3价(其最高价)，As显-3价。在H2O2与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为+5价，其化合价升高了8，As元素被氧化，则该反应的氧化剂为H2O2，还原剂为GaAs。H2O2中的O元素为-1价，其作为氧化剂时，O元素被还原为-2价，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为8∶2=4∶1。配套训练4(本栏目对应配套训练P8~10)[A组·基础练习]1.(2022·山东卷)古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为(

)A.金(Au)：“虽被火亦未熟”B.石灰(CaO)：“以水沃之，即热蒸而解”C.石硫黄(S)：“能化……银、铜、铁，奇物”D.石钟乳(CaCO3)：“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白”

C2.(2023·全国乙卷)一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是(

)A硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀B硫化钠溶液出现浑浊，颜色变深C溴水颜色逐渐褪去D胆矾表面出现白色粉末

D

C

D

【解析】Cu元素的化合价降低，故CuSO4是氧化剂，发生还原反应，A错误；Cu、P元素的化合价均降低，则生成的Cu3P

是还原产物，B错误；Cu、P元素的化合价降低，60

mol

CuSO4全部作氧化剂，11

mol

P4中有5

mol

P4作氧化剂，6

mol

P4是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为65∶6，C错误；消耗60

mol

CuSO4，反应转移120

mol

e-，消耗1

mol

CuSO4，转移2

mol

e-，D正确。5.(2022·广东广州质量检测)一种以水和氮气为原料，用电驱动可实现常压下合成氨的机理如图所示。下列有关该过程的叙述正确的是(

)

A.电解MgCl2

的水溶液可得到Mg和Cl2

B.Mg3N2

既是氧化产物又是还原剂C.NH4Cl是催化剂D.产生了副产物O2

D

6.将一定量的SO2通入FeCl3溶液中，取混合溶液，分别进行下列实验，能证明SO2与FeCl3发生氧化还原反应的是(

)选项操作现象A加入NaOH溶液有红褐色沉淀B加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀C加入酸性KMnO4溶液紫色褪去D加入K3[Fe(CN)6]溶液有蓝色沉淀

D

【解析】由题意“还原性强弱顺序为Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2”，可知还原性Br-<SO2，由强生弱的规律知C错误。

C

[B组·提高练习]8.利用SCR技术可有效降低柴油发动机NOx的排放。SCR的工作原理为尿素[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：

B

【解析】题中没有说明是在标准状况下，当转移0.6

mol电子时，不一定消耗4.48

L

NH3，B错误。

【解析】过程Ⅰ中NaOH被消耗，过程Ⅱ中又生成NaOH，所以双碱法脱硫过程中，NaOH可以循环利用，C错误。

C

Fe

②

HNO3

NO

111.(2022·广东佛山一模，节选)氨氧化法是工业制硝酸的常见方法。一种合成氨的新工艺如图所示，工作时，使用熔融的电解质通过两步铁基