初中化学竞赛集训讲义7：《化学反应基本类型与氧化还原反应》核心知识解析

初中化学竞赛集训讲义7：《化学反应基本类型与氧化还原反应》核心知识解析一、核心知识框架本讲义聚焦中学化学核心重难点——化学反应基本类型与氧化还原反应，旨在帮助学习者达成以下目标：精准判断化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应四种基本反应类型；从得失氧视角与化合价升降视角双重理解氧化还原反应本质；准确判定氧化还原反应，并区分氧化剂、还原剂，明确被氧化、被还原的物质；厘清四大基本反应类型与氧化还原反应的逻辑关系；熟练运用相关知识解决常规试题与信息给予型竞赛试题。该内容是初中化学竞赛与升学考试的高频考点，以下结合典型例题与竞赛真题解析核心要点。二、四大基本反应类型的精准区分与本质理解核心定义与特征化合反应：“多→一”，多种反应物生成一种化合物；分解反应：“一→多”，一种反应物生成多种物质；置换反应：“单+化→新单+新化”，单质与化合物反应生成另一种单质和化合物；复分解反应：“化+化→新化+新化”，两种化合物相互交换成分，生成两种新化合物（无化合价变化）。典型例题解析【例1】下列反应中，一定有单质生成的是（）A．化合反应B．分解反应C．置换反应D．复分解反应【解析】化合反应产物必为化合物（多→一），复分解反应产物均为化合物（成分交换），故A、D排除；分解反应产物可能是单质（如水电解）或化合物（如碳酸钙分解），不一定有单质生成；置换反应的定义决定其必然生成一种新单质，符合“单+化→新单+新化”的特征。答案：C。【例2】下列关于化学反应基本类型的说法正确的是（）A．反应物有多种的反应是化合反应B．生成物有多种的反应是分解反应C．两种化合物相互交换成分，生成另两种化合物的反应是复分解反应D．生成物中一种是单质，另一种是化合物的反应就是置换反应【解析】本题核心考查基本反应类型的定义边界：A项：化合反应需满足“多→一”（反应物多种、生成物一种），仅强调反应物多种不成立（如蜡烛燃烧反应物两种、生成物两种，非化合反应）；B项：分解反应需满足“一→多”（反应物一种、生成物多种），仅强调生成物多种不成立（如盐酸与碳酸钠反应生成三种物质，非分解反应）；C项：符合复分解反应的本质定义（成分交换、无化合价变化），正确；D项：置换反应需同时满足“反应物为单质+化合物”，仅生成物为“单+化”不成立（如氯酸钾分解生成KCl和O₂，属于分解反应）。答案：C。三、氧化还原反应的深层理解与应用核心逻辑关系1.得失氧视角（基础认知）得氧→被氧化→发生氧化反应→作还原剂（具有还原性）；失氧→被还原→发生还原反应→作氧化剂（具有氧化性）；关键特征：氧化反应与还原反应必然同时发生（“得失氧守恒”）。2.化合价升降视角（广义定义）氧化还原反应：反应前后有元素化合价发生改变的反应；非氧化还原反应：反应前后所有元素化合价均不变的反应。典型例题解析【例3】下列关于氧化还原反应的叙述错误的是（）A．失氧的物质被还原，得氧的物质被氧化B．失氧的物质是还原剂，得氧的物质是氧化剂C．氧化剂发生氧化反应，还原剂发生还原反应D．氧化反应和还原反应必需同时发生【解析】依据核心逻辑关系判断：A项符合得失氧与“被氧化/被还原”的对应关系，正确；B项错误：失氧的物质作氧化剂，得氧的物质作还原剂；C项错误：氧化剂发生还原反应，还原剂发生氧化反应；D项符合氧化还原反应的“同时性”特征，正确。答案：B、C。【例4】按广义定义（有化合价升降的反应为氧化还原反应），下列反应不属于氧化还原反应的是（）A．高锰酸钾受热分解B．碱式碳酸铜受热分解C．水在直流电下分解D．碳酸钙高温分解【解析】核心判断依据：反应前后元素化合价是否变化：A项：2KMnO₄△K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，Mn（+7→+6、+4）、O（2→0）化合价变化，属于氧化还原反应；B项：Cu₂(OH)₂CO₃△2CuO+CO₂↑+H₂O，所有元素化合价均未改变（Cu+2、O2、H+1、C+4），非氧化还原反应；C项：2H₂O通电2H₂↑+O₂↑，H（+1→0）、O（2→0）化合价变化，属于氧化还原反应；D项：CaCO₃高温CaO+CO₂↑，所有元素化合价均未改变（Ca+2、C+4、O2），非氧化还原反应。答案：B、D。【例5】空调制冷剂氯氟烃（化学式用M表示）破坏臭氧层的反应历程为：①M+O₃＝MO+O₂；②MO+O＝M+O₂。则氯氟烃在前一反应中所起的作用是__________，在整个反应过程中所起的作用是___________________。【解析】从反应历程分析：反应①中，M得氧生成MO，符合“得氧→作还原剂”的逻辑，故前一反应中M为还原剂；整个反应中，M参与反应①后，在反应②中重新生成，其种类和质量未发生改变，符合催化剂“反应前后性质与质量不变、改变反应速率”的特征，故整体作用为催化剂。答案：还原剂；催化剂。四、针对性强化练习★1．下列变化中，必须加入氧化剂才能发生的是（）A．CuO→CuSO₄B．NaOH→Na₂SO₄C．CO₂→COD．Fe→Fe₃O₄★2．下列变化一定属于氧化还原反应的是（）A．化合反应B．分解反应C．置换反应D．复分解反应★3．从得失氧或化合价升降视角判断，下列反应不属于氧化还原反应的是（）A．实验室制氧气B．实验室制氢气C．硫在氧气中燃烧D．实验室制取二氧化碳★★4．衣物上的KMnO₄污迹可用维生素C溶液擦洗去除，测得反应后溶液中含Mn²⁺，则擦洗过程中发生了__________反应，维生素C起到了______________作用。★★5．火柴燃烧的系列反应如下，请按先后顺序写出化学方程式，并判断反应类型：（1）磷燃烧：_________________________；（2）氯酸钾分解：_______________________；（3）硫与氧气反应：_________________________；（4）石蜡（C₂₅H₃₂）燃烧：________________________。上述反应中，不属于基本反应类型的是（填序号）；属于化合反应的是___________________；属于分解反应的是__________。★★6．古代“药金”的冶炼方法：将炉甘石（含ZnCO₃）、赤铜（含Cu₂O）和木炭混合加热至800℃左右。已知ZnCO₃高温下分解生成ZnO和CO₂，据此回答：（1）写出相关化学方程式：_____________________________________________________________________；（2）“药金”的成分是________________________________。★★7．氮氧化物的转化与治理：①氮气在一定条件下生成一氧化氮（NO）；②NO被氧气氧化为二氧化氮（NO₂）；③NO₂遇水生成硝酸（HNO₃）和NO；④一氧化碳（CO）还原NO生成氮气（N₂）和二氧化碳（CO₂）。请写出相关化学方程式：①NO转变为硝酸的两步反应：________；；②CO还原NO的反应：______________________________________________________。五、练习答案与解析1．D提示：需加入氧化剂的反应，本质是反应物被氧化（得氧或化合价升高）。分析选项：A、B为复分解反应，元素化合价不变；C中CO₂→CO，C元素化合价降低（+4→+2），需加入还原剂；D中Fe→Fe₃O₄，Fe元素化合价升高（0→+8/3），需加入氧化剂。答案：D。2．C分析：氧化还原反应的核心是元素化合价变化：①化合反应不一定是（如CaO+H₂O=Ca(OH)₂，无化合价变化）；②分解反应不一定是（如CaCO₃高温分解，无化合价变化）；③置换反应必是（反应物为“单+化”，生成物为“新单+新化”，元素化合价必然改变）；④复分解反应必不是（仅成分交换，无化合价变化）。答案：C。3．D提示：A（制O₂，如KClO₃分解，O元素化合价变化）、B（制H₂，如Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，Zn、H化合价变化）、C（S+O₂点燃SO₂，S、O化合价变化）均为氧化还原反应；D（制CO₂，如CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，复分解反应，无化合价变化）。答案：D。4．氧化还原；还原剂提示：KMnO₄中Mn为+7价，反应后变为Mn²⁺（+2价），化合价降低，发生还原反应，故整个过程为氧化还原反应；维生素C使Mn元素被还原，自身被氧化，起到还原剂作用。答案：氧化还原；还原剂。5．（1）4P+5O₂点燃2P₂O₅；（2）2KClO₃MnO₂△2KCl+3O₂↑；（