第04讲 氧化还原反应（讲义全国适用） （原卷版）

1/2第04讲氧化还原反应内容概览学考要求速览明确考试范围与核心要求必备知识梳理系统整理学科框架与知识高频考点精讲破译重点内容及解题思路考点一氧化还原反应基本概念考点二常见的氧化剂和还原剂考点三氧化性、还原性强弱的判断考点四氧化还原反应的基本规律及应用实战能力训练模拟实战，提升解题技能了解氧化还原反应的概念及与四大基本反应类型的关系。会区分氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物，会判断氧化性和还原性的强弱。了解氧化还原反应的规律及其应用。一、氧化还原反应认识1．从得失氧的角度认识氧化还原反应从得失氧的角度分析以下反应，完成下表。2CuO＋Ceq\o(=,\s\up10(高温))2Cu＋CO2↑；Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up10(高温))2Fe＋3CO2物质反应物发生的反应(氧化反应或还原反应)得氧物质失氧物质结论：在化学反应中，一种物质得到氧发生，必然有一种物质失去氧发生，氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，称为氧化还原反应。2．从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应(1)对于有氧元素参加的反应2CuO＋Ceq\o(=,\s\up10(高温),\s\do10())2Cu＋CO2↑。①铜元素化合价，CuO发生反应。②碳元素化合价，C发生反应。(2)对于无氧元素参加的反应Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。①铜元素化合价，CuSO4发生反应。②铁元素化合价，Fe发生反应。结论：物质所含元素化合价升高的反应是反应；物质所含元素化合价降低的反应是反应；凡是有元素的反应，都是氧化还原反应。3．从电子转移的角度认识氧化还原反应(1)在2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up10(△),\s\do10())2NaCl的反应过程中：①Naeq\o(→,\s\up10(失去1×e－))Na＋；钠元素的化合价由0价升高为＋1价，Na发生反应，被氧化。②Cleq\o(→,\s\up10(得到1×e－))Cl－；氯元素的化合价由0价降低为－1价，Cl2发生反应，被还原。③在这个反应中，发生了电子的，化合价在反应前后发生变化，发生了氧化还原反应，(2)在H2＋Cl2eq\o(=,\s\up10(点燃),\s\do10())2HCl的反应过程中：①氢原子和氯原子都不易失去电子，都可1个电子形成稳定结构，二者只能形成共用电子对，使双方最外电子层都达到稳定结构。②共用电子对于吸引力稍强的氯原子，氯元素的化合价由价降低为价，被，氯气发生了反应。③共用电子对于吸引力稍弱的氢原子，氢元素的化合价由价升高到价，被，氢气发生了反应。④在这个反应中，发生了共用电子对的，化合价在反应前后发生了变化，发生了氧化还原反应：即(3)结论：凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。元素的原子失去电子(或电子对偏离)物质发生反应，物质被；元素的原子得到电子(或电子对偏向)物质发生反应，物质被。4．氧化还原反应的特征与本质(1)特征：反应前后元素化合价有。(2)本质：电子转移，包括与。(3)关系：单个原子的化合价升降数＝单个原子的电子转移数。【温馨提示】氧化还原反应的概念可以通过“升失氧，降得还”记忆：反应物所含元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，对应产物是氧化产物；反应物所含元素化合价降低，得到电子、发生还原反应，对应产物为还原产物。二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系1.实例分析下列反应的特点并分析反应前后元素化合价变化情况，回答问题。①CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))2CO②2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3③C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2④2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑⑤Na2SO4＋BaCl2=2NaCl＋BaSO4↓(1)既是氧化还原反应又是化合反应的为(填序号，下同)。(2)属于非氧化还原反应的为；不属于四种基本反应类型的为。(3)属于置换反应的为。2.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系3．文字表述(1)置换反应是氧化还原反应。(填“一定”“不一定”或“一定不”，下同)(2)复分解反应是氧化还原反应。(3)化合反应和分解反应是氧化还原反应。①有单质参加的化合反应是氧化还原反应。②有单质生成的分解反应是氧化还原反应。【温馨提示】1)四种基本反应类型不能包含所有的化学反应，如反应Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up10(高温))2Fe＋3CO2不属于四种基本反应类型中的任何一种，但它有元素化合价的升降，属于氧化还原反应。(2)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化(3O2eq\o(=,\s\up7(放电))2O3)不属于氧化还原反应。三、双线桥法表示电子转移的方向和数目1．含义：表示的是反应前后由反应物转化为生成物时的电子转移情况。例如：Fe2O3＋3H2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3H2O2．基本步骤(1)标价态：写出元素的化合价。(2)连双线：连接反应前后元素的不同价态的原子。(3)注得失：元素化合价升高的标出“”，元素化合价降低的标出“”。(4)算数目：按照原子个数计算电子的数目。3．注意事项①箭头、箭尾对应变化的同种元素。②标出“得到”或“失去”电子的。③被氧化物质失去电子的总数与被还原物质得到电子的总数。【温馨提示】巧记口诀先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。四、氧化还原反应的基本概念1．氧化剂和还原剂（1）概念氧化剂：在反应时，所含元素的化合价，即电子(或电子对偏)的物质。还原剂：在反应时，所含元素的化合价，即电子(或电子对偏)的物质。（2）实例在反应中，电子从剂转移到剂。例如Cl2+2Na2NaCl反应中，氧化剂是，还原剂是。（3）图示（4）模型：2．氧化产物和还原产物氧化产物：还原剂发生反应后的生成物，即化合价的元素的产物。还原产物：氧化剂发生反应后的生成物，即化合价的元素的产物。3．氧化性和还原性氧化性：即电子的能力；在氧化还原反应中，氧化剂具有性。还原性：即电子的能力；在氧化还原反应中，还原剂具有性。4．氧化性、还原性和元素化合价之间的关系5．常见的氧化剂和还原剂物质种类常见物质氧化剂部分非金属单质、Cl2等含有高价态元素的化合物浓、HNO3、KMnO4、MnO2、KClO3、K2Cr2O7等某些金属活动性较弱的元素对应的高价态离子、Ag＋、Pb4＋、等过氧化物Na2O2、H2O2等还原剂活泼的金属单质Al、等某些非金属单质C、等非金属阴离子和氢化物Cl－、Br－、I－、、HI、NH3、等含有较低价态元素的化合物、、H2SO3、Na2SO3、FeSO4等【温馨提示】记忆口诀氧→得→降→还→还→还还→失→升→氧→氧→氧即：氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物；还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。(1)在一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂同时存在，它们可以是不同的物质，也可以是同一物质。例如，在反应Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂。(2)某元素由化合态变为游离态时，不一定被还原，因为元素处于化合态时，其化合价可能为正值，也可能为负值。如在反应2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑中，氢元素被还原，而氧元素被氧化。五、单线桥法表示电子转移的方向和数目单线桥法：表示反应过程中原子间的电子转移情况。(1)基本步骤(2)注意事项①不需要标明“得到”或“失去”，只标明电子转移；②要用箭头标明电子转移的；③箭头由反应物中电子元素原子指向电子元素原子。示例用单线桥法标出CO还原Fe2O3反应中电子转移的方向与数目：【温馨提示】巧记口诀先确定变价元素，再计算价态变化；桥上标明电子数，箭头还原到氧化。六、氧化还原反应的应用1．汽车尾气的处理汽车尾气的主要成分是氧化物(NO、NO2)和氧化物(CO、CO2)，其中的NOx和CO都是有毒气体，直接排放会造成严重的大气污染。在一定条件下，利用氧化还原反应原理，使NOx与CO转化成无毒的和，从而减少或消除汽车尾气对大气的污染。2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化剂))N2＋2CO2；2NO2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化剂))N2＋4CO2；2NOx＋2xCOeq\o(=,\s\up7(催化剂))N2＋2xCO2。2．金属冶炼在生产、生活中所需的各种金属大多是通过反应从矿石中冶炼出来的；同样，金属的腐蚀一般也是氧化还原反应。3．许多化工产品的制备，如合成氨、合成硝酸、制硫酸、电解法制烧碱等，主要反应都是反应。4．农业生产中，植物的作用、呼吸作用都是复杂的氧化还原反应。5．日常生活中，食物的就是氧化还原反应。因此袋装食品中加入脱氧剂可延长食品的保质期。七、价态规律及应用1．高低规律(1)内容：元素在物质中所处的价态，决定该元素的氧化性或还原性。一般来说，元素处于时，只有氧化性(如KMnO4、HNO3等)；元素处于最低价态时，只有(如S2－、Br－等)；元素处于时，既有氧化性又有还原性(如Fe2＋、SO2等)。(2)应用：预测物质的和。2．归中规律(1)内容：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态→，即“只靠拢，不交叉”“就近变价”。(2)图示表达如下：(3)应用：同种元素的物质间发生氧化还原反应时，氧化产物、还原产物的判断，电子转移总数的计算。3．歧化规律(1)内容：氧化还原反应中，有元素化合价升高，必然有元素化合价。歧化反应时，某元素的中间价态→态＋低价态。(2)应用：判断反应物和产物中同种元素价态的高低，计算电子转移的数目。八、先后规律及应用1．当把氯气通入FeBr2溶液时，氯气的量不足时首先氧化；把氯气通入FeI2溶液时，氯气的量不足时首先氧化I－。2．同一还原剂与多种氧化剂混合时，的先被还原。例如，在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与反应，然后再依次与反应。应用：判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。【温馨提示】1．同时含有几种还原剂时eq\o(→,\s\up10(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Cl2时，因为还原性Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。2．同时含有几种氧化剂时eq\o(→,\s\up10(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＋。九、守恒规律及应用1．守恒规律氧化还原反应中，原子得失电子总数相等，元素化合价升降总数相等，即有关系式：还原剂失电子的总数＝氧化剂。元素化合价降低的总数＝元素的总数。应用：氧化还原反应方程式的配平，氧化还原反应的相关计算。2．氧化还原反应的计算步骤(1)找物质：找出反应过程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。(2)定得失：确定一个原子或离子得失电子的个数，变价元素的原子总数。(3)列关系：根据氧化剂和还原剂得失电子总数守恒列出关系式。【温馨提示】多步连续氧化还原反应的得失电子守恒关系（1）有些试题涉及的氧化还原反应较多，关系较复杂，解答问题时，可以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考虑，由得失电子守恒列关系式。（2）如一定量的铜与足量的稀硝酸恰好完全反应，将产生的NO与标准状况下5.6L的O2混合后通入水中，NO完全被吸收，则铜与通入O2的物质的量关系为n(Cu)＝2n(O2)。十、氧化还原反应方程式的配平一、正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤1．氧化还原反应方程式配平的依据(1)得失电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等，化合价＝化合价。(2)质量守恒：反应前后元素的和原子的不变。(3)电荷守恒(离子方程式)：反应前后电荷总数不变。2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤以H2O2＋H2CrO4——O2↑＋Cr(OH)3↓＋H2O为例(1)标价态：标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。H2eq\o(O,\s\up6(－1))2＋H2eq\o(Cr,\s\up6(＋6))O4——eq\o(O,\s\up6(0))2↑＋eq\o(Cr,\s\up6(＋3))(OH)3↓＋H2O(2)列变化：标出反应前后元素化合价的变化，分析“1分子氧化剂→还原产物”化合价降低数值，“1分子还原剂→氧化产物”化合价升高数值。(3)求总数：配出氧化剂、还原剂及氧化产物和还原产物的化学计量数。计算化合价升高总数与降低总数的最小公倍数为6，使化合价升高和降低的总数相等，即得失电子守恒。“×”后面的数字就是反应物或生成物的化学计量数。(4)根据原子守恒配平其他物质的化学计量数。3H2O2＋2H2CrO4——3O2↑＋2Cr(OH)3↓＋2H2O(5)查守恒：原子个数是否守恒，配平后，把单线改成等号，标注反应条件。3H2O2＋2H2CrO4=3O2↑＋2Cr(OH)3↓＋2H2O【温馨提示】氧化还原反应方程式的配平技巧(1)根据得失电子守恒配平氧化剂和还原剂(或还原产物和氧化产物)。(2)根据原子守恒配平变价元素原子。(3)根据电荷守恒和溶液的环境，常用H＋或OH－平衡电荷。(4)根据原子守恒，配平未变价元素原子。考点一氧化还原反应基本概念【典型例题】【例1】（2025高一下·广东汕尾·学业考试）下列物质中不能与水或水蒸气发生氧化还原反应的是A． B． C． D．Fe【即时演练】1．（2025高一下·四川·学业考试）下列实验现象与氧化还原反应有关的是A．铁在氧气中燃烧，火星四射B．硫酸铜溶液中加入烧碱出现蓝色沉淀C．石灰石溶于盐酸产生气泡D．碳酸钠中加入CaCl2溶液产生白色沉淀2．（2025高一下·湖南娄底·学业考试）氧化还原反应是中学化学学习的重要反应类型，下列反应不属于氧化还原反应的是A． B．C．CaO+CO2=CaCO3 D．3．（2024高一上·河南·学业考试）下列化学方程式中，标示的电子转移方向和数目都正确的是A．B．C．D．考点二常见的氧化剂和还原剂【典型例题】【例1】（2025高一下·浙江杭州·学业考试）汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应：，下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)A．生成1molCO2转移电子的数目为2NAB．催化剂加快与的反应速率C．是氧化剂，是还原剂D．N2既是氧化产物又是还原产物【即时演练】1．（2025高一下·浙江·学业考试）反应中，还原剂是A． B． C． D．NO2．（2025高一下·浙江杭州·学业考试）下列反应中，氯元素被氧化的是A． B．C．MnO₂+4HCl(浓)= D．3．（2025高一下·浙江·学业考试）反应中，氧化产物是A． B． C．U D．考点三氧化性、还原性强弱的判断【典型例题】【例1】（2025高一下·浙江杭州·学业考试）氧化还原反应可拆分为氧化和还原两个“半反应”，可从“半反应”的角度探究反应规律，现有氧化还原反应①和②，已知：反应①的半反应a：Cu2O-2e-+2H+=2Cu2++H2O；反应②：Fe2+++X→Fe3++Mn2++H2O(未配平)下列判断正确的是A．①中半反应a发生的是还原反应B．现提供五种物质：FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI，能使反应①另一半反应顺利进行的物质最可能为Fe2(SO4)3C．+5e-+4H2O=Mn2++8OH-是反应②的一个半反应D．题给部分物质的氧化性强弱顺序为：>Cu2+>Fe3+【即时演练】1．（2025高一下·浙江·学业考试）根据下列实验操作和现象所得的结论正确的是选项实验操作和现象结论A向某溶液中滴加溶液，产生白色沉淀该溶液中一定含有B向3mL含有淀粉的KI溶液中滴加溴水，振荡，溶液变蓝色的氧化性比强C向某溶液中滴加NaOH溶液，微热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体该溶液为铵盐溶液D用洁净的玻璃棒蘸取某溶液，在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色溶液中含钠元素A．A B．B C．C D．D2．（2024高一上·河南·学业考试）铋酸钠()是一种新型的光催化剂。已知：元素铋(Bi)价态为+3价时较稳定，无色；铋酸钠无色，难溶于水。现取一定量稀硫酸酸化的溶液，向其中依次加入下列物质，对应的现象如表所示：(已知湿润的KI-淀粉试纸置于空气中也会缓慢变为蓝色)加入的物质①适量铋酸钠②过量双氧水③适量KI-淀粉溶液实验现象溶液呈紫红色溶液紫红色消失，产生气泡溶液缓慢变成蓝色下列结论错误的是A．实验①中反应的离子方程式为B．实验②中氧化剂与还原剂的质量之比为C．实验③中将氧化为的不一定是D．氧化性由强到弱的顺序是3．（2024高一下·北京·学业考试）下列实验事实得出的结论错误的是选项实验事实结论A向某溶液中加入浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体该溶液中一定含有NHB向淀粉KI溶液中滴加溴水，溶液变蓝氧化性：Br2>I2C氯气能使湿润的红色纸条褪色，但不能使干燥的红色纸条褪色氯气与水发生了化学反应D向未知溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀该溶液中一定含有SOA．A B．B C．C D．D考点四氧化还原反应的基本规律及应用【典型例题】【例1】（2025高一下·浙江·学业考试）浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图：下列分析正确的是A．对比①和②可以说明还原性：B．对比①和③可以说明氧化性：C．③中浓被还原成D．②中试管口白雾是遇水蒸气所致，说明酸性：【即时演练】1．（2024高一下·辽宁·学业考试）在下列氮元素转化过程中需要加入还原剂才能实现的是A．① B．② C．③ D．④2．（2024高一下·山东·学业考试）是一种新型自来水消毒剂，工业上一种制取的反应如下：，下列关于该反应的说法正确的是A．在反应中作还原剂 B．在反应中被氧化C．在反应中作氧化剂 D．反应生成1mol时转移2mol电子3．（2021高一下·湖北·学业考试）下列有关反应的说法正确的是A．H元素化合价升高 B．是氧化剂C．发生氧化反应 D．HCl含有离子键1．（2025高一下·浙江·学业考试）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术领域，工业制备高纯硅的原理如下：下列说法不正确的是A．石英砂又称金刚砂，主要成分是SiCB．步骤①发生氧化还原反应，氧化产物是COC．步骤②粗硅转化为的同时还生成D．步骤③原料气应充分去除氧气等杂质2．（2025高一下·天津南开·学业考试）下列变化或反应中，与氧化还原反应无关的是A．谷物酿造酒和醋 B．二氧化硫漂白纸张C．绿色植物的光合作用 D．切开的土豆、苹果，在空气中放置一段时间后变色3．（2025高一下·浙江·学业考试）下列反应属于氧化还原反应的是A．B．C．D．4．（2023高一下·山东·学业考试）下列有关氧化还原反应的说法错误的是A．反应的实质是电子转移 B．反应中还原剂一定被氧化C．置换反应一定是氧化还原反应 D．某元素由化合态转变为游离态，该元素一定被还原5．（2025高一下·浙江绍兴·学业考试）海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图，下列说法正确的是A．步骤①会用到蒸发皿、三脚架、玻璃棒、酒精灯等仪器B．步骤④可用H2O2或Cl2做氧化剂C．步骤③可以用玻璃棒在漏斗内搅拌以加快过滤速率D．海带灰中含有硫酸盐、碳酸盐等，在步骤⑥中实现了分离6．（2025高一下·山西·学业考试）下列转化过程中需要加入氧化剂的是A． B． C． D．7．（2025高一下·湖南娄底·学业考试）已知，下列说法正确的是A．该反应属于置换反应 B．该反应中只有氧元素的化合价发生变化C．1mol过氧化钠参加反应时转移2mol电子 D．设反应中二氧化碳被氧化8．（2024高一下·四川·学业考试）在反应中，氧化剂是A． B．KBr C． D．9．（2025高一下·湖南邵阳·学业考试）在锌、铜作电极，电解质为硫酸组成的原电池中，下列说法不正确的是A．锌的质量不变 B．锌失电子，发生氧化反应C．铜上有气泡冒出 D．铜是正极，发生还原反应10．（2025高一下·黑龙江·学业考试）人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉，这些铁粉在人体胃酸(主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是A．铁粉具有还原性 B．铁是人体必需的微量元素C．亚铁盐溶液呈黄色 D．反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑11．（2025高一下·湖南·学业考试）高铁酸钾溶于水后发生反应：，下列说法不正确的是A．中铁元素显+3价 B．生成，转移C．属于钾盐 D．高铁酸钾可用于制取12．（2025高一下·浙江·学业考试）一种以硫酸渣(主要含等)为原料制备磁性纳米四氧化三铁的工艺流程如图：已知：与不反应。下列说法不正确的是A．酸溶时硫酸过量，可以提高的浸出率B．还原时发生的反应：C．滤液经一系列操作可得副产品芒硝D．氧化时保持过量，使得被完全氧化13．（2025高一下·四川·学业考试）氮化铝(AlN)被广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过如下反应制取：Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO。下列叙述正确的是A．AlN中Al元素的化合价为-3价B．Al2O3发生氧化反应C．N2发生还原反应D．上述反应的本质是化合价的变化14．（2025高一·上海·学业考试）常用作锂电池的正极材料。以、和炭黑为原料制备的化学方程式为：。若生成(标准状况)，同时生成A．1mol B．2mol C．3mol D．4mol15．（2025高三下·浙江杭州·学业考试）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。请回答：(1)工业生成中为了盛装大量浓硝酸，可选择___________作为罐体材料。A．铁 B．铜 C．镁 D．铝(2)氧化炉中发生反应的化学方程式为。(3)下列说法正确的是___________。A．工业上可增加“合成塔”中催化剂用量，使H2的转化率提升到100%B．“氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质C．向吸收塔里通入A的目的是将NO转化为NO2D．为避免硝酸生成尾气中的氮氧化物污染空气，可将其点燃处理(4)NH3可将氮氧化物还原成N2，该过程中氮氧化物体现的性质是性。16．（2024高一下·浙江温州·学业考试）电子工业常用覆铜板为基础材料制作印刷电路板。现取一定质量的覆铜板，用油性笔画上设计好的图案，浸入盛有60mL5mol(1)的物质的量是mol。(2)反应过程中，转移电子总数为。(3)为使使用后的“腐蚀液”中金属阳离子完全沉淀，至少需要加入物质的量浓度为的溶液mL。17．（2025高一下·浙江杭州·学业考试）工业烟气中的SO2和NOx都是大气污染物，综合治理烟气有重要意义。(1)科学家最近发现了一种利用水催化促进NO2和SO2转化的化学新机制。如图1所示，处于纳米液滴中的或可以将电子通过“水分子桥”快速转移给周围气相中的NO2，或还促进了中间体的形成。形成“水分子桥”的主要分子间作用力是，处于纳米液滴中的与NO2反应生成的总反应的离子方程式为。(2)SCR(选择性催化还原)技术可有效降低烟气中NOx的排放，其工作原理如图2所示。尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，在SCR催化反应器中完成NH3与NO2的反应。NH3与NO2的反应的化学方程式为。(3)研究者提出以NaClO溶液作为吸收剂对烟气中的SO2、NO进行一体化“脱硝”、“脱硫”，将烟气中的SO2、NO分别转化为、。一定时间内，温度对硫硝脱除率的影响曲线如图3所示，SO2的脱除率高于NO，可能原因是。50℃后SO2和NO的脱除率均下降，主要原因是。(4)脱氮过程也可以在水体中完成，如下图4所示是某水体(含较多，pH=6.71)中脱氮的部分转化关系。已知：铁氧化细菌可利用水中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+。下列说法不正确的是___________。A．由图示可知，该水体中部分转化为N2，从而达到脱氮的目的B．过程Ⅰ中发生的反应会导致溶液酸性减弱C．过程Ⅲ中C6H12O6被还原D．若水体中铁氧化细菌和Fe2+含量过高，将不利于过程Ⅰ的进行

第04讲氧化还原反应内容概览学考要求速览明确考试范围与核心要求必备知识梳理系统整理学科框架与知识高频考点精讲破译重点内容及解题思路考点一氧化还原反应基本概念考点二常见的氧化剂和还原剂考点三氧化性、还原性强弱的判断考点四氧化还原反应的基本规律及应用实战能力训练模拟实战，提升解题技能了解氧化还原反应的概念及与四大基本反应类型的关系。会区分氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物，会判断氧化性和还原性的强弱。了解氧化还原反应的规律及其应用。一、氧化还原反应认识1．从得失氧的角度认识氧化还原反应从得失氧的角度分析以下反应，完成下表。2CuO＋Ceq\o(=,\s\up10(高温))2Cu＋CO2↑；Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up10(高温))2Fe＋3CO2物质反应物发生的反应(氧化反应或还原反应)得氧物质C、CO氧化反应失氧物质CuO、Fe2O3还原反应结论：在化学反应中，一种物质得到氧发生氧化反应，必然有一种物质失去氧发生还原反应，氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，称为氧化还原反应。2．从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应(1)对于有氧元素参加的反应2CuO＋Ceq\o(=,\s\up10(高温),\s\do10())2Cu＋CO2↑。①铜元素化合价降低，CuO发生还原反应。②碳元素化合价升高，C发生氧化反应。(2)对于无氧元素参加的反应Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。①铜元素化合价降低，CuSO4发生还原反应。②铁元素化合价升高，Fe发生氧化反应。结论：物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应；物质所含元素化合价降低的反应是还原反应；凡是有元素化合价升降的反应，都是氧化还原反应。3．从电子转移的角度认识氧化还原反应(1)在2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up10(△),\s\do10())2NaCl的反应过程中：①Naeq\o(→,\s\up10(失去1×e－))Na＋；钠元素的化合价由0价升高为＋1价，Na发生氧化反应，被氧化。②Cleq\o(→,\s\up10(得到1×e－))Cl－；氯元素的化合价由0价降低为－1价，Cl2发生还原反应，被还原。③在这个反应中，发生了电子的得失，化合价在反应前后发生变化，发生了氧化还原反应，(2)在H2＋Cl2eq\o(=,\s\up10(点燃),\s\do10())2HCl的反应过程中：①氢原子和氯原子都不易失去电子，都可获得1个电子形成稳定结构，二者只能形成共用电子对，使双方最外电子层都达到稳定结构。②共用电子对偏向于吸引力稍强的氯原子，氯元素的化合价由0价降低为－1价，被还原，氯气发生了还原反应。③共用电子对偏离于吸引力稍弱的氢原子，氢元素的化合价由0价升高到＋1价，被氧化，氢气发生了氧化反应。④在这个反应中，发生了共用电子对的偏移，化合价在反应前后发生了变化，发生了氧化还原反应：即(3)结论：凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。元素的原子失去电子(或电子对偏离)物质发生氧化反应，物质被氧化；元素的原子得到电子(或电子对偏向)物质发生还原反应，物质被还原。4．氧化还原反应的特征与本质(1)特征：反应前后元素化合价有变化。(2)本质：电子转移，包括电子的得失与电子对偏移。(3)关系：单个原子的化合价升降数＝单个原子的电子转移数。【温馨提示】氧化还原反应的概念可以通过“升失氧，降得还”记忆：反应物所含元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，对应产物是氧化产物；反应物所含元素化合价降低，得到电子、发生还原反应，对应产物为还原产物。二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系1.实例分析下列反应的特点并分析反应前后元素化合价变化情况，回答问题。①CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))2CO②2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3③C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2④2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑⑤Na2SO4＋BaCl2=2NaCl＋BaSO4↓(1)既是氧化还原反应又是化合反应的为①②(填序号，下同)。(2)属于非氧化还原反应的为⑤；不属于四种基本反应类型的为⑥。(3)属于置换反应的为③。2.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系3．文字表述(1)置换反应一定是氧化还原反应。(填“一定”“不一定”或“一定不”，下同)(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。(3)化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应。①有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。②有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。【温馨提示】1)四种基本反应类型不能包含所有的化学反应，如反应Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up10(高温))2Fe＋3CO2不属于四种基本反应类型中的任何一种，但它有元素化合价的升降，属于氧化还原反应。(2)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化(3O2eq\o(=,\s\up7(放电))2O3)不属于氧化还原反应。三、双线桥法表示电子转移的方向和数目1．含义：表示的是反应前后同一元素由反应物转化为生成物时的电子转移情况。例如：Fe2O3＋3H2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3H2O2．基本步骤(1)标价态：写出变价元素的化合价。(2)连双线：连接反应前后同种元素的不同价态的原子。(3)注得失：元素化合价升高的标出“失去”，元素化合价降低的标出“得到”。(4)算数目：按照原子个数计算得失电子的数目。3．注意事项①箭头、箭尾对应化合价变化的同种元素。②标出“得到”或“失去”电子的总数。③被氧化物质失去电子的总数与被还原物质得到电子的总数相等。【温馨提示】巧记口诀先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。四、氧化还原反应的基本概念1．氧化剂和还原剂（1）概念氧化剂：在反应时，所含元素的化合价降低，即得到电子(或电子对偏向)的物质。还原剂：在反应时，所含元素的化合价升高，即失去电子(或电子对偏离)的物质。（2）实例在反应中，电子从还原剂转移到氧化剂。例如Cl2+2Na2NaCl反应中，氧化剂是Cl2，还原剂是Na。（3）图示（4）模型：2．氧化产物和还原产物氧化产物：还原剂发生氧化反应后的生成物，即化合价升高的元素的产物。还原产物：氧化剂发生还原反应后的生成物，即化合价降低的元素的产物。3．氧化性和还原性氧化性：即得到电子的能力；在氧化还原反应中，氧化剂具有氧化性。还原性：即失去电子的能力；在氧化还原反应中，还原剂具有还原性。4．氧化性、还原性和元素化合价之间的关系5．常见的氧化剂和还原剂物质种类常见物质氧化剂部分非金属单质O2、Cl2等含有高价态元素的化合物浓硫酸、HNO3、KMnO4、MnO2、KClO3、K2Cr2O7等某些金属活动性较弱的元素对应的高价态离子Fe3＋、Ag＋、Pb4＋、Cu2＋等过氧化物Na2O2、H2O2等还原剂活泼的金属单质Al、Zn等某些非金属单质C、H2等非金属阴离子和氢化物Cl－、Br－、I－、S2－、HI、NH3、H2S等含有较低价态元素的化合物CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、FeSO4等【温馨提示】记忆口诀氧→得→降→还→还→还还→失→升→氧→氧→氧即：氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物；还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。(1)在一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂同时存在，它们可以是不同的物质，也可以是同一物质。例如，在反应Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂。(2)某元素由化合态变为游离态时，不一定被还原，因为元素处于化合态时，其化合价可能为正值，也可能为负值。如在反应2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑中，氢元素被还原，而氧元素被氧化。五、单线桥法表示电子转移的方向和数目单线桥法：表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。(1)基本步骤(2)注意事项①不需要标明“得到”或“失去”，只标明电子转移数目；②要用箭头标明电子转移的方向；③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。示例用单线桥法标出CO还原Fe2O3反应中电子转移的方向与数目：【温馨提示】巧记口诀先确定变价元素，再计算价态变化；桥上标明电子数，箭头还原到氧化。六、氧化还原反应的应用1．汽车尾气的处理汽车尾气的主要成分是氮氧化物(NO、NO2)和碳氧化物(CO、CO2)，其中的NOx和CO都是有毒气体，直接排放会造成严重的大气污染。在一定条件下，利用氧化还原反应原理，使NOx与CO转化成无毒的N2和CO2，从而减少或消除汽车尾气对大气的污染。2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化剂))N2＋2CO2；2NO2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化剂))N2＋4CO2；2NOx＋2xCOeq\o(=,\s\up7(催化剂))N2＋2xCO2。2．金属冶炼在生产、生活中所需的各种金属大多是通过氧化还原反应从矿石中冶炼出来的；同样，金属的腐蚀一般也是氧化还原反应。3．许多化工产品的制备，如合成氨、合成硝酸、制硫酸、电解法制烧碱等，主要反应都是氧化还原反应。4．农业生产中，植物的光合作用、呼吸作用都是复杂的氧化还原反应。5．日常生活中，食物的腐败就是氧化还原反应。因此袋装食品中加入脱氧剂可延长食品的保质期。七、价态规律及应用1．高低规律(1)内容：元素在物质中所处的价态，决定该元素的氧化性或还原性。一般来说，元素处于最高价态时，只有氧化性(如KMnO4、HNO3等)；元素处于最低价态时，只有还原性(如S2－、Br－等)；元素处于中间价态时，既有氧化性又有还原性(如Fe2＋、SO2等)。(2)应用：预测物质的氧化性和还原性。2．归中规律(1)内容：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态→中间价态，即“只靠拢，不交叉”“就近变价”。(2)图示表达如下：(3)应用：同种元素的物质间发生氧化还原反应时，氧化产物、还原产物的判断，电子转移总数的计算。3．歧化规律(1)内容：氧化还原反应中，有元素化合价升高，必然有元素化合价降低。歧化反应时，某元素的中间价态→高价态＋低价态。(2)应用：判断反应物和产物中同种元素价态的高低，计算电子转移的数目。八、先后规律及应用1．当把氯气通入FeBr2溶液时，氯气的量不足时首先氧化Fe2＋；把氯气通入FeI2溶液时，氯气的量不足时首先氧化I－。2．同一还原剂与多种氧化剂混合时，氧化性强的先被还原。例如，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，然后再依次与Cu2＋、H＋反应。应用：判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。【温馨提示】1．同时含有几种还原剂时eq\o(→,\s\up10(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Cl2时，因为还原性Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。2．同时含有几种氧化剂时eq\o(→,\s\up10(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＋。九、守恒规律及应用1．守恒规律氧化还原反应中，原子得失电子总数相等，元素化合价升降总数相等，即有关系式：还原剂失电子的总数＝氧化剂得电子的总数。元素化合价降低的总数＝元素化合价升高的总数。应用：氧化还原反应方程式的配平，氧化还原反应的相关计算。2．氧化还原反应的计算步骤(1)找物质：找出反应过程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。(2)定得失：确定一个原子或离子得失电子的个数，变价元素的原子总数。(3)列关系：根据氧化剂和还原剂得失电子总数守恒列出关系式。【温馨提示】多步连续氧化还原反应的得失电子守恒关系（1）有些试题涉及的氧化还原反应较多，关系较复杂，解答问题时，可以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考虑，由得失电子守恒列关系式。（2）如一定量的铜与足量的稀硝酸恰好完全反应，将产生的NO与标准状况下5.6L的O2混合后通入水中，NO完全被吸收，则铜与通入O2的物质的量关系为n(Cu)＝2n(O2)。十、氧化还原反应方程式的配平一、正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤1．氧化还原反应方程式配平的依据(1)得失电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等，化合价升高总数＝化合价降低总数。(2)质量守恒：反应前后元素的种类和原子的个数不变。(3)电荷守恒(离子方程式)：反应前后电荷总数不变。2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤以H2O2＋H2CrO4——O2↑＋Cr(OH)3↓＋H2O为例(1)标价态：标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。H2eq\o(O,\s\up6(－1))2＋H2eq\o(Cr,\s\up6(＋6))O4——eq\o(O,\s\up6(0))2↑＋eq\o(Cr,\s\up6(＋3))(OH)3↓＋H2O(2)列变化：标出反应前后元素化合价的变化，分析“1分子氧化剂→还原产物”化合价降低数值，“1分子还原剂→氧化产物”化合价升高数值。(3)求总数：配出氧化剂、还原剂及氧化产物和还原产物的化学计量数。计算化合价升高总数与降低总数的最小公倍数为6，使化合价升高和降低的总数相等，即得失电子守恒。“×”后面的数字就是反应物或生成物的化学计量数。(4)根据原子守恒配平其他物质的化学计量数。3H2O2＋2H2CrO4——3O2↑＋2Cr(OH)3↓＋2H2O(5)查守恒：原子个数是否守恒，配平后，把单线改成等号，标注反应条件。3H2O2＋2H2CrO4=3O2↑＋2Cr(OH)3↓＋2H2O【温馨提示】氧化还原反应方程式的配平技巧(1)根据得失电子守恒配平氧化剂和还原剂(或还原产物和氧化产物)。(2)根据原子守恒配平变价元素原子。(3)根据电荷守恒和溶液的环境，常用H＋或OH－平衡电荷。(4)根据原子守恒，配平未变价元素原子。考点一氧化还原反应基本概念【典型例题】【例1】（2025高一下·广东汕尾·学业考试）下列物质中不能与水或水蒸气发生氧化还原反应的是A． B． C． D．Fe【答案】C【解析】A．NO2与水反应生成HNO3和NO，氮的氧化态从+4变为+5和+2，发生氧化还原反应，A不符合题意；B．Cl2与水反应生成HCl和HClO，氯的氧化态从0变为-1和+1，发生氧化还原反应，B不符合题意；C．NH3与水反应生成NH3·H2O，氮、氢、氧的氧化态均未变化，未发生氧化还原反应，C符合题意；D．Fe与高温水蒸气反应生成Fe3O4和H2，铁被氧化，氢被还原，发生氧化还原反应，D不符合题意；故答案选C。【即时演练】1．（2025高一下·四川·学业考试）下列实验现象与氧化还原反应有关的是A．铁在氧气中燃烧，火星四射B．硫酸铜溶液中加入烧碱出现蓝色沉淀C．石灰石溶于盐酸产生气泡D．碳酸钠中加入CaCl2溶液产生白色沉淀【答案】A【解析】A．铁在氧气中燃烧生成，铁和氧的化合价均发生变化，属于氧化还原反应，故A正确；B．硫酸铜与烧碱反应生成沉淀，无化合价变化，属于复分解反应，故B错误；C．石灰石与盐酸反应生成，各元素化合价均未改变，属于复分解反应，故C错误；D．碳酸钠与反应生成沉淀，无化合价变化，属于复分解反应，故D错误；故选A。2．（2025高一下·湖南娄底·学业考试）氧化还原反应是中学化学学习的重要反应类型，下列反应不属于氧化还原反应的是A． B．C．CaO+CO2=CaCO3 D．【答案】C【解析】A．钠与水的反应钠由0价升为+1价，有化合价的升降，属于氧化还原反应，A错误；B．氢气还原氧化铜为置换反应，置换反应一定属于氧化还原反应，B错误；C．氧化钙和二氧化碳生成碳酸钙的反应没有元素化合价的升降，不属于氧化还原反应，C正确；D．乙醇氧化为乙醛，氧气中氧元素化合价降低，有元素化合价的升降属于氧化还原反应，D错误；故答案选C。3．（2024高一上·河南·学业考试）下列化学方程式中，标示的电子转移方向和数目都正确的是A．B．C．D．【答案】B【解析】A．KClO3中的氯元素由＋5价降到0价，不能与盐酸中氯元素的－1价“错位”，正确的表示方法为：，故A错误；B．反应中，4个HCl中有2个HCl中氯元素从-1价升高到0价得到氯气、失去2×e-电子，锰元素从+4价降低到+2价、二氧化锰得到1×2e-，则表示方法正确，故B正确；C．CO中的碳元素由＋2价升到＋4价，转移2e－，反应中CO的化学计量数为2，正确的表示方法为：，故C错误；D．HgS中汞元素由＋2价降到0价，转移2e－，O2中氧元素由0价降到－2价，转移2e－×2，且应为得电子，故反应中共转移6e－，其中硫元素失电子，正确的表示方法为：，故D错误；选B。考点二常见的氧化剂和还原剂【典型例题】【例1】（2025高一下·浙江杭州·学业考试）汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应：，下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)A．生成1molCO2转移电子的数目为2NAB．催化剂加快与的反应速率C．是氧化剂，是还原剂D．N2既是氧化产物又是还原产物【答案】D【解析】A．由题目可知，在(化合价从)，生成转移，故转移电子数为，A正确；B．催化剂可以加快反应速率，故催化剂加快与的反应速率，B正确；C．在反应中，化合价升高，失去电子，做还原剂；化合价降低，得到电子，做氧化剂，C正确；D．在反应中，，化合价升高，发生氧化反应，为氧化产物；，化合价降低，发生还原反应，为还原产物，D不正确；故选D。【即时演练】1．（2025高一下·浙江·学业考试）反应中，还原剂是A． B． C． D．NO【答案】B【解析】A．中的N部分从+5降至+2，被还原，作氧化剂，A错误；B．的化合价从0升至+2，失去电子被氧化，作还原剂，B正确；C．的化合价从0升至+2，生成，所以为氧化产物，C错误；D．中的N部分从+5降至+2，生成NO，所以NO为还原产物，D错误；故答案为B。2．（2025高一下·浙江杭州·学业考试）下列反应中，氯元素被氧化的是A． B．C．MnO₂+4HCl(浓)= D．【答案】C【解析】A．KClO3中Cl为+5价，反应后变为KCl中的-1价，化合价降低，被还原，A项错误；B．Cl2中Cl为0价，反应后变为PCl5中的-1价，化合价降低，被还原，B项错误；C．浓HCl中Cl为-1价，部分变为Cl2中的0价，化合价升高，被氧化，C项正确；D．Cl2中Cl为0价，反应后变为HCl中的-1价，化合价降低，被还原，D项错误；答案选C。3．（2025高一下·浙江·学业考试）反应中，氧化产物是A． B． C．U D．【答案】B【解析】在UF4中，F为-1，U为+4价，产物U为单质，化合价为0，U的化合价降低（+4→0），被还原，故U是还原产物，Mg单质化合价为0，在MgF2中，Mg为+2价，Mg的化合价升高（0→+2），被氧化，故MgF2是氧化产物，答案选B。考点三氧化性、还原性强弱的判断【典型例题】【例1】（2025高一下·浙江杭州·学业考试）氧化还原反应可拆分为氧化和还原两个“半反应”，可从“半反应”的角度探究反应规律，现有氧化还原反应①和②，已知：反应①的半反应a：Cu2O-2e-+2H+=2Cu2++H2O；反应②：Fe2+++X→Fe3++Mn2++H2O(未配平)下列判断正确的是A．①中半反应a发生的是还原反应B．现提供五种物质：FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI，能使反应①另一半反应顺利进行的物质最可能为Fe2(SO4)3C．+5e-+4H2O=Mn2++8OH-是反应②的一个半反应D．题给部分物质的氧化性强弱顺序为：>Cu2+>Fe3+【答案】B【解析】A．反应①的半反应a：Cu2O-2e-+2H+=2Cu2++H2O，Cu元素化合价从+1→+2，失去电子，属于氧化反应，A错误；B．反应①的半反应a是氧化反应，另一个半反应需为还原反应，得电子。提供的物质中：FeSO4含Fe2+，常作还原剂，易失电子被氧化为Fe3+；Fe2(SO4)3含Fe3+，氧化剂，只能得电子；CuSO4中Cu为+2，常作氧化剂；Na2CO3无对应的变价元素；KI中I-是还原剂，可被氧化；因此最可能的是Fe2(SO4)3，B正确；C．反应②的半反应：→Mn2+，Mn化合价从+7→+2（得电子，还原反应），正确的半反应应为：+8H++5e-=Mn2++4H2O，C错误；D．由于可将氧化为，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的规则可知，氧化性，根据②知，氧化性>Fe3+，题给部分物质的氧化性强弱顺序是>Fe3+>Cu2+，D错误；故选B。【即时演练】1．（2025高一下·浙江·学业考试）根据下列实验操作和现象所得的结论正确的是选项实验操作和现象结论A向某溶液中滴加溶液，产生白色沉淀该溶液中一定含有B向3mL含有淀粉的KI溶液中滴加溴水，振荡，溶液变蓝色的氧化性比强C向某溶液中滴加NaOH溶液，微热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体该溶液为铵盐溶液D用洁净的玻璃棒蘸取某溶液，在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色溶液中含钠元素A．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】A．滴加溶液产生白色沉淀，溶液中可能含、、等，不一定含，A错误；B．溴水氧化KI生成I2，淀粉遇I2变蓝，根据氧化剂氧化性大于氧化产物，可知Br2氧化性比I2强，B正确；C．产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为，溶液可能是铵盐溶液，也可能是氨水，C错误；D．玻璃棒含钠元素，会干扰溶液中钠元素检验，应选铂丝或光洁无锈铁丝，D错误；故选B。2．（2024高一上·河南·学业考试）铋酸钠()是一种新型的光催化剂。已知：元素铋(Bi)价态为+3价时较稳定，无色；铋酸钠无色，难溶于水。现取一定量稀硫酸酸化的溶液，向其中依次加入下列物质，对应的现象如表所示：(已知湿润的KI-淀粉试纸置于空气中也会缓慢变为蓝色)加入的物质①适量铋酸钠②过量双氧水③适量KI-淀粉溶液实验现象溶液呈紫红色溶液紫红色消失，产生气泡溶液缓慢变成蓝色下列结论错误的是A．实验①中反应的离子方程式为B．实验②中氧化剂与还原剂的质量之比为C．实验③中将氧化为的不一定是D．氧化性由强到弱的顺序是【答案】AB【分析】分析题给实验现象可知，Mn2+先被氧化成(被还原为Bi3+)，然后被H2O2还原成Mn2+，同时生成O2，再加入淀粉-KI溶液，有I2生成，使溶液变蓝，因H2O2过量，H2O2和O2都能将I-氧化成I2，故实验③中将I-氧化为I2的不一定是H2O2，综上所述，NaBiO3、、H2O2的氧化性由强到弱的顺序是：NaBiO3＞＞H2O2，据此分析。【解析】A．由于NaBiO3难溶于水，故不能拆，正确的离子方程式为，故A错误；B．反应中由②中现象可知：氧化H2O2产生O2，自身被还原为Mn2+，根据得失电子守恒，参加反应的氧化剂(KMnO4)和还原剂(H2O2)的个数比为2：5，质量之比为：2：5=158：85，故B错误；C．因H2O2过量，H2O2和O2都能将I-氧化成I2，故实验③中将I-氧化为I2的不一定是O2，故C正确；D．由上述分析可知，氧化性由强到弱的顺序是：NaBiO3＞＞H2O2，故D正确；答案选AB。3．（2024高一下·北京·学业考试）下列实验事实得出的结论错误的是选项实验事实结论A向某溶液中加入浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体该溶液中一定含有NHB向淀粉KI溶液中滴加溴水，溶液变蓝氧化性：Br2>I2C氯气能使湿润的红色纸条褪色，但不能使干燥的红色纸条褪色氯气与水发生了化学反应D向未知溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀该溶液中一定含有SOA．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A．向某溶液中加入浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明生成了氨气，说明该溶液中一定含有NH，A正确；B．向淀粉KI溶液中滴加溴水，溶液变蓝，说明有碘单质生成，可以证明溴将碘离子氧化为碘单质，B正确；C．氯气能使湿润的红色纸条褪色，但不能使干燥的红色纸条褪色，说明氯气与水反应后的产物次氯酸能使红色纸条褪色，能证明氯气与水发生了化学反应，C正确；D．向未知溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀，该溶液中可能含有SO也可能含有Ag+，生成氯化银沉淀，D错误；故选D。考点四氧化还原反应的基本规律及应用【典型例题】【例1】（2025高一下·浙江·学业考试）浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图：下列分析正确的是A．对比①和②可以说明还原性：B．对比①和③可以说明氧化性：C．③中浓被还原成D．②中试管口白雾是遇水蒸气所致，说明酸性：【答案】A【解析】A．反应①出现红棕色气体，说明产生Br2(g)，Br-被氧化，反应②管口出现白雾，白雾是HCl的小液滴，Cl-没有被氧化，说明Br-的还原性强于Cl-，A正确；B．反应①出现红棕色气体，说明产生Br2(g)，Br-被氧化；反应③产生的气体为SO2，反应③发生Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O，不属于氧化还原反应，不能说明Br2的氧化性强于SO2，B错误；C．反应③的方程式为Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O，不属于氧化还原反应，C错误；D．利用浓硫酸高沸点，HCl易挥发，反应②利用高沸点酸制取低沸点酸，不能得出酸性强弱，D错误；故选A。【即时演练】1．（2024高一下·辽宁·学业考试）在下列氮元素转化过程中需要加入还原剂才能实现的是A．① B．② C．③ D．④【答案】A【解析】A．步骤①中N2转化为NH3，氮的氧化态从0降至-3，被还原，需加入还原剂（如H2）提供电子，故A正确；B．步骤②中NH3转化为NH4Cl，氮的氧化态保持-3，无氧化还原反应，仅酸碱中和，故B错误；C．步骤③中N2转化为NO，氮的氧化态从0升至+2，被氧化，需加入氧化剂（如O2），故C错误；D．步骤④中NO转化为NO2，氮的氧化态从+2升至+4，被氧化，需加入氧化剂（如O2），故D错误；故答案为：A。2．（2024高一下·山东·学业考试）是一种新型自来水消毒剂，工业上一种制取的反应如下：，下列关于该反应的说法正确的是A．在反应中作还原剂 B．在反应中被氧化C．在反应中作氧化剂 D．反应生成1mol时转移2mol电子【答案】A【解析】A．在反应中，中硫元素的化合价为+4价，在中硫元素的化合价为+6价，硫元素化合价升高，失去电子，所以在反应中作还原剂，A正确；B．中氯元素的化合价为+5价，在中氯元素的化合价为+4价，氯元素化合价降低，得到电子，被还原，而不是被氧化，B错误；C．在反应中各元素的化合价都没有发生变化，所以既不是氧化剂也不是还原剂，C错误；D．由中氯元素的化合价从+5价降低到中的+4价可知，每生成1个转移1个电子，那么生成1mol时转移1mol电子，D错误；故选A。3．（2021高一下·湖北·学业考试）下列有关反应的说法正确的是A．H元素化合价升高 B．是氧化剂C．发生氧化反应 D．HCl含有离子键【答案】A【分析】该反应中，H元素化合价升高，发生氧化反应，Cl元素化合价降低，发生还原反应。据此分析作答。【解析】A．H元素化合价升高，A正确；B．H元素化合价升高，是还原剂，B错误；C．Cl元素化合价降低，发生还原反应，C错误；D．HCl只含有H-Cl共价键，D错误；故选A。1．（2025高一下·浙江·学业考试）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术领域，工业制备高纯硅的原理如下：下列说法不正确的是A．石英砂又称金刚砂，主要成分是SiCB．步骤①发生氧化还原反应，氧化产物是COC．步骤②粗硅转化为的同时还生成D．步骤③原料气应充分去除氧气等杂质【答案】A【分析】反应①发生反应：，反应②是，反应③是。【解析】A．石英砂的主要成分是，金刚砂的主要成分才是，A错误；B．步骤①反应为，元素化合价降低，元素化合价升高，属于氧化还原反应，氧化产物为，B正确；C．步骤②粗硅（）与反应生成，反应方程式为，同时生成，C正确；D．步骤③用还原制备高纯硅，若含，高温下会与反应生成，影响硅纯度且可能引发爆炸，需去除杂质，D正确；故选A。2．（2025高一下·天津南开·学业考试）下列变化或反应中，与氧化还原反应无关的是A．谷物酿造酒和醋 B．二氧化硫漂白纸张C．绿色植物的光合作用 D．切开的土豆、苹果，在空气中放置一段时间后变色【答案】B【解析】A．谷物主要成分是淀粉，用谷物酿造酒和醋涉及淀粉水解后生成的葡萄糖转化为乙醇和乙酸，反应过程中碳元素的化合价发生了变化，因此发生的反应属于氧化还原反应，A不符合题意；B．二氧化硫漂白纸张是通过二氧化硫与某些有色物质发生化合反应生成不稳定的无色物质，该化合过程中元素化合价无变化，不涉及氧化还原反应，B符合题意；C．在绿色植物的光合作用中，二氧化碳的碳被还原转化为有机物，如葡萄糖，水的-2价氧元素被氧化为0价的O2，反应过程中存在化合价变化，因此发生的反应属于氧化还原反应，C不符合题意；D．切开的土豆、苹果变色是因为土豆、苹果中含有的酚类物质被空气中的氧气氧化，氧元素的化合价发生变化，因此发生反应属于氧化还原反应，D不符合题意；故合理选项是B。3．（2025高一下·浙江·学业考试）下列反应属于氧化还原反应的是A．B．C．D．【答案】B【解析】A．CaO和H2O生成Ca(OH)2，所有元素化合价均未变化，不属于氧化还原反应，A不符合题意；B．SO2中S为+4价，H2O2中O为-1价；反应后H2SO4中S为+6价（被氧化），O为-2价（被还原），存在化合价变化，属于氧化还原反应，B符合题意；C．Na2CO3与HCl反应为复分解反应，所有元素化合价均未变化，不属于氧化还原反应，C不符合题意；D．Ca(HCO3)2与NaOH反应为复分解反应，所有元素化合价均未变化，不属于氧化还原反应，D不符合题意；故选B。4．（2023高一下·山东·学业考试）下列有关氧化还原反应的说法错误的是A．反应的实质是电子转移 B．反应中还原剂一定被氧化C．置换反应一定是氧化还原反应 D．某元素由化合态转变为游离态，该元素一定被还原【答案】D【解析】A．氧化还原反应特征是化合价的升降，实质是电子的转移，故A正确；B．还原剂失去电子，化合价升高，一定被氧化，故B正确；C．置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，化合价一定发生变化，一定是氧化还原反应，故C正确；D．某元素由化合态转变为游离态，该元素可能被氧化，也可能被还原，故D错误；故选D。5．（2025高一下·浙江绍兴·学业考试）海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图，下列说法正确的是A．步骤①会用到蒸发皿、三脚架、玻璃棒、酒精灯等仪器B．步骤④可用H2O2或Cl2做氧化剂C．步骤③可以用玻璃棒在漏斗内搅拌以加快过滤速率D．海带灰中含有硫酸盐、碳酸盐等，在步骤⑥中实现了分离【答案】B【分析】由流程可知，①为坩埚中灼烧，②为溶解、浸泡，③为过滤，分离出含碘离子的溶液，④中H2O2将I-氧化为I2，⑤中加有机溶剂萃取、分液，⑥中蒸馏分离出碘，以此来解答。【解析】A．实验步骤①为灼烧固体，用到的仪器有：三脚架、泥三角、坩埚、酒精灯等，A错误；B．④中氧化剂将I-氧化为I2，H2O2或Cl2的氧化性比I2强，因此可用H2O2或Cl2做氧化剂，B正确；C．过滤时不能用玻璃棒在漏斗内搅拌，以免将滤纸弄破，C错误；D．海带灰中含有硫酸盐、碳酸盐等，在步骤⑤中加有机溶剂萃取、分液，得到I2的CCl4溶液，从而实现了分离，D错误；故答案为B。6．（2025高一下·山西·学业考试）下列转化过程中需要加入氧化剂的是A． B． C． D．【答案】C【解析】A．NH3→NH4Cl中N的化合价保持-3不变，未发生氧化反应，无需氧化剂，A不符合题意；B．N2→NH3中N的化合价从0降至-3，被还原，需要加还原剂，B不符合题意；C．Na→Na2O2中Na的化合价从0升至+1，被氧化，需加入氧化剂（如O2），C符合题意；D．HNO3→NO2中N的化合价从+5降至+4，被还原，需要加还原剂或发生歧化反应，D不符合题意；答案选C。7．（2025高一下·湖南娄底·学业考试）已知，下列说法正确的是A．该反应属于置换反应 B．该反应中只有氧元素的化合价发生变化C．1mol过氧化钠参加反应时转移2mol电子 D．设反应中二氧化碳被氧化【答案】B【解析】A．该反应的反应物均为化合物，生成物中有单质，但不符合置换反应的定义（需单质与化合物反应生成另一单质和化合物），A错误；B．反应中，中的O从-1价变为中的0价（被氧化）和中的-2价（被还原），而中的C和O、Na的化合价均未变化，只有氧元素的化合价发生变化，B正确；C．每1mol参与反应时，其中1molO原子被氧化（失去1mol），另1molO原子被还原（得到1mol

），总转移1mol电子，而非2mol，C错误；D．中的C和O化合价均未变化，未被氧化或还原，D错误；故答案选B。8．（2024高一下·四川·学业考试）在反应中，氧化剂是A． B．KBr C． D．【答案】A【分析】氧化剂在氧化还原反应中化合价降低，据此信息解答。【解析】A．在此反应中，Cl元素的化合价从单质的0价降低为KCl中的价，作氧化剂使用，A正确；B．KBr中的Br元素化合价从价升高到单质的0价，作还原剂，B错误；C．是KBr中的Br元素化合价从价升高到0价得到的，是氧化产物，C错误；D．KCl是从单质的0价降低为价得到的，是还原产物，D错误；故答案为：A。9．（2025高一下·湖南邵阳·学业考试）在锌、铜作电极，电解质为硫酸组成的原电池中，下列说法不正确的是A．锌的质量不变 B．锌失电子，发生氧化反应C．铜上有气泡冒出 D．铜是正极，发生还原反应【答案】A【分析】锌、铜作电极，电解质为硫酸组成的原电池中，锌较活泼，锌作负极，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，铜作正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，以此解题。【解析】A．结合分析可知，锌的质量减少，A错误；B．结合分析可知，锌电极反应为Zn-2e-=Zn2+，锌失电子，发生氧化反应，B正确；C．结合分析可知，铜电极上电极反应为：2H++2e-=H2↑，即铜上有气泡冒出，C正确；D．结合分析可知，铜是正极，铜电极上电极反应为：2H++2e-=H2↑，发生还原反应，D正确；故选A。10．（2025高一下·黑龙江·学业考试）人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉，这些铁粉在人体胃酸(主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是A．铁粉具有还原性 B．铁是人体必需的微量元素C．亚铁盐溶液呈黄色 D．反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑【答案】C【解析】A．铁粉在反应中作为还原剂，具有还原性，A正确；B．铁是血红蛋白的组成成分，属于必需微量元素，B正确；C．亚铁盐（Fe2+）溶液呈浅绿色，而非黄色，C错误；D．铁与盐酸反应生成Fe2+，离子方程式正确，D正确；故选C。11．（2025高一下·湖南·学业考试）高铁酸钾溶于水后发生反应：，下列说法不正确的是A．中铁元素显+3价 B．生成，转移C．属于钾盐 D．高铁酸钾可用于制取【答案】A【解析】A．K2FeO4中K为+1价，O为-2价，根据正负化合价代数和为0，根据2×(+1)+Fe+4×(-2)=0，得Fe为+6价，故A错误；B．O2的生成源于O的氧化(-2→0)，每个O原子失去2e⁻，1molO2含2molO原子，共失去4mole⁻，故生成1molO2转移4mole⁻，故B正确；C．K2FeO4由K⁺和构成，属于钾盐，故C正确；D．高铁酸钾溶于水后即可发生反应生成O2，说明高铁酸钾可用于制取O2，故D正确；选A。12．（2025高一下·浙江·学业考试）一种以硫酸渣(主要含等)为原料制备磁性纳米四氧化三铁的工艺流程如图：已知：与不反应。下列说法不正确的是A．酸溶时硫酸过量，可以提高的浸出率B．还原时发生的反应：C．滤液经一系列操作可得副产品芒硝D．氧化时保持过量，使得被完全氧化【答案】D【分析】硫酸渣(主要含等)加硫酸，生成硫酸铁，加入，发生反应，与不反应，为滤渣，加入碳酸钠沉铁，生成碳酸铁，在空气中氧化生成四氧化三铁，滤液为硫酸钠，据此分析；【解析】A．酸溶时需保持硫酸过量，提高浸出率，A正确；B．“还原”是将转化为，同时被氧化为，反应中S元素的化合价升高，为氧化产物，部分Fe元素的化合价降低，所以部分Fe2+为还原产物，离子方程式为，B正确；C．滤液中主要是硫酸钠，滤液经结晶、过滤可得副产品芒硝，C正确；D．四氧化三铁中三价铁和二价铁的比例为，应控制氧气用量，让和的比例接近，提高产率，D错误；故选D。13．（2025高一下·四川·学业考试）氮化铝(AlN)被广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过如下反应制取：Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO。下列叙述正确的是A．AlN中Al元素的化合价为-3价B．Al2O3发生氧化反应C．N2发生还原反应D．上述反应的本质是化合价的变