高考化学复习专题讲义

高考化学复习专题讲义一、专题概述（一）考情分析氧化还原反应是高考化学的核心考点，贯穿选择题、非选择题（如工艺流程、实验探究、电化学）等题型，占比约10%-15%。高频考查方向包括：概念判断（氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物）；规律应用（氧化性/还原性强弱比较、价态转化）；方程式配平（含介质条件）；电子守恒计算（转移电子数、产物量）。（二）核心地位氧化还原反应是理解电化学（原电池、电解池）、金属腐蚀与防护、氧化还原滴定等知识的基础框架，也是解决陌生反应方程式书写的关键工具。掌握其规律可快速突破复杂题型。二、核心知识点梳理（一）基本概念与判断1.本质与特征本质：电子转移（得失或偏移）；特征：反应前后元素化合价发生变化（判断氧化还原反应的唯一依据）。2.关键概念辨析（以反应\(\text{Zn}+\text{H}_2\text{SO}_4=\text{ZnSO}_4+\text{H}_2↑\)为例）概念定义实例氧化剂得到电子（化合价降低）的物质\(\text{H}_2\text{SO}_4\)还原剂失去电子（化合价升高）的物质\(\text{Zn}\)氧化反应还原剂失去电子的反应（化合价升高）\(\text{Zn}\to\text{Zn}^{2+}\)还原反应氧化剂得到电子的反应（化合价降低）\(\text{H}^+\to\text{H}_2\)氧化产物还原剂被氧化后的产物（化合价升高）\(\text{ZnSO}_4\)还原产物氧化剂被还原后的产物（化合价降低）\(\text{H}_2\)记忆口诀：升（化合价升高）失（失去电子）氧（氧化反应、还原剂），降（化合价降低）得（得到电子）还（还原反应、氧化剂）；产物相反（氧化产物是还原剂的产物，还原产物是氧化剂的产物）。（二）核心规律1.电子守恒规律（**最核心**）内容：氧化剂得到的电子总数=还原剂失去的电子总数（用于配平与计算）；表达式：\(n(\text{氧化剂})\times|\Delta\text{化合价}|=n(\text{还原剂})\times|\Delta\text{化合价}|\)。2.氧化性/还原性强弱规律判断依据：①反应方向：氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物；②强弱顺序：氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。实例：\(\text{Cl}_2+2\text{Fe}^{2+}=2\text{Fe}^{3+}+2\text{Cl}^-\)，则氧化性\(\text{Cl}_2>\text{Fe}^{3+}\)，还原性\(\text{Fe}^{2+}>\text{Cl}^-\)。3.价态转化规律内容：同种元素不同价态反应时，化合价只靠拢、不交叉（避免出现“化合价跳跃”）；实例：\(\text{H}_2\text{S}+\text{H}_2\text{SO}_4(\text{浓})=\text{S}↓+\text{SO}_2↑+2\text{H}_2\text{O}\)，\(\text{H}_2\text{S}\)中\(\text{S}(-2)\to\text{S}(0)\)，\(\text{H}_2\text{SO}_4\)中\(\text{S}(+6)\to\text{SO}_2(+4)\)，化合价不交叉。4.反应先后规律内容：氧化性强的氧化剂优先与还原性强的还原剂反应；实例：向\(\text{FeBr}_2\)溶液中通入\(\text{Cl}_2\)，因还原性\(\text{Fe}^{2+}>\text{Br}^-\)，\(\text{Cl}_2\)先氧化\(\text{Fe}^{2+}\)，再氧化\(\text{Br}^-\)。（三）氧化还原反应配平1.配平原则电子守恒（核心）：氧化剂得电子数=还原剂失电子数；电荷守恒（离子反应）：反应前后离子电荷总数相等；原子守恒（质量守恒）：反应前后原子种类及数目相等。2.配平步骤（以\(\text{MnO}_4^-+\text{Fe}^{2+}+\text{H}^+\to\text{Mn}^{2+}+\text{Fe}^{3+}+\text{H}_2\text{O}\)为例）①标价态：标出变价元素的化合价（\(\text{Mn}\)：+7→+2；\(\text{Fe}\)：+2→+3）；②找变化：计算化合价升降数（\(\text{Mn}\)降5；\(\text{Fe}\)升1）；③定系数：最小公倍数为5，故\(\text{MnO}_4^-\)系数1，\(\text{Fe}^{2+}\)系数5；④配其他：根据原子守恒配平\(\text{H}^+\)和\(\text{H}_2\text{O}\)（左边加8个\(\text{H}^+\)，右边加4个\(\text{H}_2\text{O}\)）；⑤查守恒：电子（5×1=5×1）、电荷（1×(-1)+5×(+2)+8×(+1)=1×(+2)+5×(+3)→+17=+17）、原子均守恒。配平结果：\(\text{MnO}_4^-+5\text{Fe}^{2+}+8\text{H}^+=\text{Mn}^{2+}+5\text{Fe}^{3+}+4\text{H}_2\text{O}\)。3.介质对产物的影响酸性条件：\(\text{MnO}_4^-\to\text{Mn}^{2+}\)（+7→+2）、\(\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}\to\text{Cr}^{3+}\)（+6→+3）；碱性条件：\(\text{MnO}_4^-\to\text{MnO}_2\)（+7→+4）、\(\text{Cl}_2\to\text{ClO}^-\)（0→+1）；中性条件：\(\text{Cl}_2\to\text{Cl}^-+\text{ClO}^-\)（歧化反应）。三、解题技巧与方法（一）守恒法的应用（**高频**）电子守恒：计算转移电子数、氧化剂/还原剂的物质的量比；例：1mol\(\text{Cu}\)与足量浓\(\text{HNO}_3\)反应，转移电子数为______（答案：2mol，\(\text{Cu}\to\text{Cu}^{2+}\)，升2价）。电荷守恒：配平离子方程式时，补\(\text{H}^+\)或\(\text{OH}^-\)；例：\(\text{Fe(OH)}_2+\text{H}_2\text{O}_2\to\text{Fe(OH)}_3\)，左边加\(\text{OH}^-\)平衡电荷，配平后为\(2\text{Fe(OH)}_2+\text{H}_2\text{O}_2=2\text{Fe(OH)}_3\)。原子守恒：计算产物或反应物的量（如\(\text{S}\)元素守恒：\(\text{SO}_2\to\text{H}_2\text{SO}_4\)，\(n(\text{SO}_2)=n(\text{H}_2\text{SO}_4)\)）。（二）价态分析法预测产物方法：根据反应物的价态，判断其氧化性/还原性，进而推测产物；实例：\(\text{H}_2\text{O}_2\)与\(\text{Fe}^{2+}\)反应（酸性条件）：\(\text{H}_2\text{O}_2\)中\(\text{O}(-1)\)具有氧化性，降为\(-2\)（产物\(\text{H}_2\text{O}\)）；\(\text{Fe}^{2+}(+2)\)具有还原性，升为\(+3\)（产物\(\text{Fe}^{3+}\)）；反应方程式：\(\text{H}_2\text{O}_2+2\text{Fe}^{2+}+2\text{H}^+=2\text{Fe}^{3+}+2\text{H}_2\text{O}\)。（三）氧化性/还原性强弱比较技巧依据反应方程式：氧化剂>氧化产物；还原剂>还原产物（如\(\text{2Al}+3\text{CuSO}_4=\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3+3\text{Cu}\)，氧化性\(\text{Cu}^{2+}>\text{Al}^{3+}\)，还原性\(\text{Al}>\text{Cu}\)）；依据金属活动性顺序：金属越活泼，还原性越强（如\(\text{K}>\text{Ca}>\text{Na}>\text{Mg}>\text{Al}\)）；依据电极反应：原电池中，负极（还原剂）还原性>正极（氧化剂）氧化性；电解池中，阳极（还原剂）还原性>阴极（氧化剂）氧化性。（四）陌生反应方程式书写策略步骤：①确定反应物（题目给出的物质）和产物（根据价态变化推测）；②配平变价元素（电子守恒）；③补介质（\(\text{H}^+\)、\(\text{OH}^-\)、\(\text{H}_2\text{O}\)），平衡电荷与原子；实例：写出\(\text{NaClO}\)与\(\text{FeSO}_4\)在碱性条件下反应的方程式：反应物：\(\text{NaClO}\)（氧化剂，\(\text{Cl}^{+1}\to\text{Cl}^-\)）、\(\text{FeSO}_4\)（还原剂，\(\text{Fe}^{2+}\to\text{Fe}^{3+}\)，碱性条件下产物为\(\text{Fe(OH)}_3\)）；配平变价：\(\text{NaClO}\times1\)（降2价），\(\text{FeSO}_4\times2\)（升1×2=2价）；补介质：碱性条件下加\(\text{OH}^-\)和\(\text{H}_2\text{O}\)，配平后为：\(\text{NaClO}+2\text{FeSO}_4+4\text{NaOH}=\text{NaCl}+2\text{Fe(OH)}_3↓+\text{Na}_2\text{SO}_4\)。四、易错点警示（一）概念混淆误区：将“被氧化”与“氧化剂”混淆（被氧化的是还原剂，氧化剂是被还原的）；纠正：记住“升失氧（还原剂），降得还（氧化剂）”。（二）电子转移数目计算错误误区：忽略反应中变价元素的原子个数（如\(\text{2H}_2\text{S}+\text{SO}_2=3\text{S}↓+2\text{H}_2\text{O}\)，\(\text{H}_2\text{S}\)中\(\text{S}(-2)\to\text{S}(0)\)，每个\(\text{S}\)升2价，2mol\(\text{H}_2\text{S}\)共升4价；\(\text{SO}_2\)中\(\text{S}(+4)\to\text{S}(0)\)，降4价，电子转移4mol）；纠正：计算时乘以变价原子的个数（如\(\text{Cl}_2\)中2个\(\text{Cl}\)原子，每个降1价，1mol\(\text{Cl}_2\)转移2mol电子）。（三）忽略介质对产物的影响误区：配平的是酸性条件反应，却用了碱性介质（如\(\text{MnO}_4^-\)在酸性条件下生成\(\text{Mn}^{2+}\)，碱性条件下生成\(\text{MnO}_2\)）；纠正：仔细阅读题目中的介质条件（如“酸性”“碱性”“中性”）。（四）配平时遗漏系数误区：配平后未检查原子守恒（如\(\text{Fe}+\text{H}_2\text{O}\to\text{Fe}_3\text{O}_4+\text{H}_2\)，未配平\(\text{Fe}\)和\(\text{H}_2\text{O}\)的系数）；纠正：配平后必须检查电子、电荷、原子是否均守恒。五、真题演练与解析（一）选择题（2023年全国甲卷第8题）题目：下列反应中，属于氧化还原反应的是（）A.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢（\(\text{CaSO}_4\to\text{CaCO}_3\)）B.用明矾净水（\(\text{Al}^{3+}\)水解生成\(\text{Al(OH)}_3\)胶体）C.用漂白粉漂白织物（\(\text{Ca(ClO)}_2\)与\(\text{CO}_2\)、\(\text{H}_2\text{O}\)反应生成\(\text{HClO}\)，\(\text{HClO}\)氧化有色物质）D.用小苏打治疗胃酸过多（\(\text{NaHCO}_3+\text{HCl}=\text{NaCl}+\text{CO}_2↑+\text{H}_2\text{O}\)）解析：氧化还原反应的特征是化合价变化。C选项中\(\text{HClO}\)的\(\text{Cl}\)从+1价降到-1价（被还原），有色物质被氧化，属于氧化还原反应。答案：C。（二）填空题（2022年全国乙卷第26题）题目：实验室用\(\text{MnO}_2\)和浓盐酸反应制\(\text{Cl}_2\)，写出反应的化学方程式，并配平。解析：\(\text{MnO}_2\)是氧化剂（\(\text{Mn}^{+4}\to\text{Mn}^{+2}\)，降2价），浓盐酸是还原剂（\(\text{Cl}^-\to\text{Cl}_2^0\)，每个\(\text{Cl}\)升1价，2个\(\text{Cl}\)升2价）。最小公倍数为2，故\(\text{MnO}_2\)系数1，\(\text{HCl}\)系数4（2个作为还原剂，2个作为酸），\(\text{Cl}_2\)系数1，\(\text{MnCl}_2\)系数1，\(\text{H}_2\text{O}\)系数2。答案：\(\text{MnO}_2+4\text{HCl}(\text{浓})\xlongequal{\Delta}\text{MnCl}_2+\text{Cl}_2↑+2\text{H}_2\text{O}\)。（三）计算题（2021年新高考Ⅰ卷第18题）题目：用\(\text{KMnO}_4\)标准溶液滴定\(\text{FeSO}_4\)溶液（酸性条件），若消耗\(0.1\text{mol/L}\)的\(\text{KMnO}_4\)溶液20mL，求\(\text{FeSO}_4\)的物质的量（已知反应为\(\text{MnO}_4^-+5\text{Fe}^{2+}+