第06讲 氧化还原反应规律及应用-高一化学易混易错巧讲精练（人教必修第一册）

第06第06讲氧化还原反应规律及应用必备知识必备知识一、氧化还原反应本质和特征二、相关概念三、相关概念之间的关系四、氧化还原反应电子转移的表示方法(1)双线桥法：①标变价，②画箭头，③算数目，④说变化。实例：用双线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目。(2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得到”、“失去”字样。实例：用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目。五、氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系图示注明：①一定属于氧化还原反应的基本反应类型是置换反应。②一定不属于氧化还原反应的基本反应类型是复分解反应。六、常见的氧化剂与还原剂1．常见氧化剂：①活泼的非金属单质，如X2(X指卤素Cl、Br)、O2、O3等；②高价态的离子，如H＋、Cu2＋、Fe3＋、Hg2＋、Ag＋等；③高价态的物质，如H2SO4(浓)、HClO4、HNO3、PbO2、MnO2、KClO3、KMnO4等；④含Oeq\o\al(2－,2)的物质，如H2O2、Na2O2等。如：2．常见还原剂①活泼的金属单质，如Na、Mg、Al、Fe、Cu等；②某些非金属单质，如H2、C、S等；③低价态离子，如S2－、I－、Fe2＋、Br－等；④含较低价态元素的物质，如CO、NH3、H2S、HI、SO2、H2SO3、Na2SO3、NO等。如：3．具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性eq\a\vs4\al(当元素化,合价处于)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(最高价态：只有氧化性,中间价态：既有氧化性又有还原性,最低价态：只有还原性))规律：高价氧化，低价还原，中间价态两边转如：具有中间价态的物质氧化产物还原产物Fe2＋Fe3＋FeSOeq\o\al(2－,3)SOeq\o\al(2－,4)SH2O2O2H2O七、氧化性、还原性的判断：1．氧化性是指物质得电子的性质(或能力)；还原性是指物质失电子的性质(或能力)。2．氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。例如：Na－e－=Na＋，Al－3e－=Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。3．从元素的价态考虑：最高价态——只有氧化性，如Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；最低价态——只有还原性，如金属单质、Cl－、S2－等；中间价态——既有氧化性又有还原性，如Fe2＋、S、Cl2等。4．氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。八、氧化性、还原性强弱的比较方法1．依据反应原理——氧化还原方程式判断氧化剂＋还原剂=还原产物＋氧化产物氧化性：氧化剂>氧化产物还原性：还原剂>还原产物如：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O氧化性：MnO2>Cl22．依据反应条件及反应的剧烈程度判断反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强。如是否加热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度大小等。例如：F2＋H2eq\o(=,\s\up7(冷暗处))2HFCl2＋H2eq\o(=,\s\up7(光照))2HCl氧化性：F2>Cl2eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(Cu＋4HNO3浓=CuNO32＋,2NO2↑＋2H2O,Cu＋2H2SO4浓\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑,＋2H2O))→eq\x(\a\al(氧化性：,浓硝酸>,浓硫酸))3．依据产物中元素价态的高低来判断①相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如：eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(2Fe＋3Cl2\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3,Fe＋S\o(=,\s\up7(△))FeS))→eq\x(\a\al(氧化性：,Cl2>S))②相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋,3Zn＋2Fe3＋=3Zn2＋＋2Fe))→eq\x(\a\al(还原性：,Zn>Cu))4．依据金属性、非金属性比较。eq\o(→,\s\up7(单质的还原性逐渐减弱),\s\do5(K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au))eq\o(→,\s\do7(,对应阳离子的氧化性逐渐增强))eq\o(→,\s\up7(单质的氧化性逐渐减弱),\s\do5(F、Cl、Br、I、S))eq\o(→,\s\do7(,对应阴离子的还原性逐渐增强))5．某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关①温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强，如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。②浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3，还原性：浓HCl>稀HCl。③酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如：酸性条件：2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5SOeq\o\al(2－,3)=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋3H2O中性条件：2MnOeq\o\al(－,4)＋H2O＋3SOeq\o\al(2－,3)=2MnO2＋3SOeq\o\al(2－,4)＋2OH－碱性条件：2MnOeq\o\al(－,4)＋2OH－＋SOeq\o\al(2－,3)=2MnOeq\o\al(2－,4)＋SOeq\o\al(2－,4)＋H2O+其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)6．根据原电池电极反应判断还原性：Zn>Fe九、元素化合价的判断方法1．代数和法：标出熟悉元素的化合价→代数和为零求解其他元素的化合价常见元素的化合价判断可以借助化合价口诀来记忆一价氢、氯、钾、钠、银；二价氧、钡、镁、钙、锌；三铝、四硅、五价磷；记变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见正价最高莫过八，负价最低四为限。正负变价要分清，莫忘单质都为零。2．特殊复杂物质中的元素化合价判断①根据元素的非金属性确定元素的化合价例：CuH：非金属性H>Cu显正价eq\o(Cu,\s\up6(＋1))eq\o(H,\s\up6(－1))→显负价3．常考复杂物质化合价的汇总eq\o(C,\s\up6(＋3))2Oeq\o\al(2－,4)K2eq\o(F,\s\up6(＋6))eO4Li2eq\o(N,\s\up6(－3))HLieq\o(N,\s\up6(－3))H2Aleq\o(N,\s\up6(－3))Heq\o(C,\s\up6(＋2))eq\o(N,\s\up6(－3))Na2eq\o(S,\s\up6(＋2))2O3eq\o(V,\s\up6(＋5))Oeq\o\al(＋,2)eq\o(Si,\s\up6(＋4))3eq\o(N,\s\up6(－3))4eq\o(Cu,\s\up6(＋2))eq\o(Fe,\s\up6(＋2))eq\o(S,\s\up6(－2))2eq\o(Cu,\s\up6(＋1))eq\o(H,\s\up6(－1))4．高中化学涉及氧化还原反应的工艺1．海水提溴：eq\o(B,\s\up6(＋1))r－→eq\o(B,\s\up6(0))r2→eq\o(B,\s\up6(－1))r－→eq\o(B,\s\up6(0))r22．海带提碘：eq\o(I－,\s\up6(－1))→eq\o(I2,\s\up6(0))3．硝酸工业：eq\o(N,\s\up6(－3))H3→eq\o(N,\s\up6(＋2))O→eq\o(N,\s\up6(＋4))O2→Heq\o(N,\s\up6(＋5))O34．接触法制硫酸：Feeq\o(S,\s\up6(－1))2→eq\o(S,\s\up6(＋4))O2→eq\o(S,\s\up6(＋6))O3→H2eq\o(S,\s\up6(＋6))O45．合成氨工业：eq\o(N,\s\up6(0))2→eq\o(N,\s\up6(－3))H36．氯碱工业：Naeq\o(Cl,\s\up6(－1))→eq\o(Cl2,\s\up6(0))7．工业制漂白粉：eq\o(Cl2,\s\up6(0))→Caeq\o(Cl2,\s\up6(－1))和Ca(eq\o(Cl,\s\up6(＋1))O)2十、氧化还原反应规律及其应用1．电子守恒规律：氧化剂得电子物质的量＝还原剂失电子物质的量。守恒规律常用于氧化还原反应中的计算问题以及方程式的配平问题。如某氧化还原反应中反应物和生成物共有6种：NO、FeSO4、Fe(NO3)3、H2O、HNO3和Fe2(SO4)3。已知HNO3为反应物，则该氧化还原反应中还原剂是FeSO4，还原产物是NO。当有1molHNO3被还原，转移3mol电子，消耗还原剂3mol。2．价态规律：氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性。如Fe3＋、Cu2＋只有氧化性，S2－、I－只有还原性，Cl2、Fe2＋既有氧化性又有还原性。物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现。如HCl，既有氧化性(由氢元素表现出的性质)，又有还原性(由氯元素表现出的性质)。3．强弱规律：较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物，即“由强生弱”。如根据反应Cl2＋S2－=S↓＋2Cl－，可以确定氧化性Cl2>S，还原性S2－>Cl－。4．先后规律：在浓度相差不大的溶液中：(1)同时含有几种还原剂时eq\o(→,\s\up15(加入氧化剂),\s\do5())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\up15(加入还原剂),\s\do5())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Fe粉，因为氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以Fe粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。(3)常用的氧化性、还原性强弱顺序①氧化性：KMnO4>MnO2>Cl2>Br2>Fe3＋>I2。②还原性：S2－>SOeq\o\al(2－,3)(SO2)>I－>Fe2＋>Br－>Cl－。5．歧化反应规律：“中间价→高价＋低价”。某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。如Cl2与NaOH溶液反应为歧化反应，反应中1molCl2反应时转移电子数为NA。具有多种价态的元素(如Cl、S、N、P等)均可发生歧化反应。6．价态归中规律：①同种元素的高价态氧化低价态的时候，遵循的规律可简单概括为：“高到高，低到低，只靠拢，不交叉”。如在反应H2S＋H2SO4(浓)=S↓＋SO2＋2H2O中，氧化产物是S，还原产物是SO2,1molH2S反应时转移电子数是2NA。②同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应；当存在中间价态时，同种元素的高价态物质和低价态物质才有可能发生反应，若无中间价态则不能反应。如浓硫酸和SO2不能反应。例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是注：⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。易混易错点易混易错点一、与氧化还原反应概念有关的易混易错点1．氧化还原反应的相关概念可以通过“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,对应还原产物。2．理解氧化还原反应相关概念的“三个易混点”（1）某元素由化合态变为游离态时,该元素一定被还原。如Cl2+2Br-Br2+2Cl-反应中溴元素被氧化。（2）在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂。如H2+CuOCu+H2O反应中H2是还原剂。（3）在氧化还原反应中,若有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原。如3NO2+H2O2HNO3+NO反应中,氮元素既被氧化又被还原。3．没有单质生成的分解反应，有可能是氧化还原反应。如：2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO34．分析氧化还原反应的方法思路找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。5．在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可以是不同反应物，也可以是同一反应物，氧化产物、还原产物可以是不同产物，也可以是同一种产物。二、与标注得失电子的方向和数目有关的易混易错点1．关于双线桥：①箭头指向反应前后有元素化合价变化的同种元素的原子，且需注明“得到”或“失去”；②箭头的方向不代表电子转移的方向，仅表示电子转移前后的变化；③失去电子的总数等于得到电子的总数。2．关于单线桥：①箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。②不标“得到”或“失去”，只标明电子转移的总数。③线桥只出现在反应物中。3．电子转移数目的判断方法。关键是明确反应中元素化合价的变化，找出氧化剂或还原剂的物质的量，以及1mol氧化剂得电子的物质的量或者1mol还原剂失电子的物质的量。三、与氧化性、还原性强弱判断有关的易混易错点1．物质氧化性、还原性的相对强弱取决于物质本身得失电子的难易程度，而不取决于一个原子得失电子数目的多少。2．具有氧化性的物质不一定是氧化剂，具有还原性的物质不一定是还原剂，应视具体反应而定。3．对同一元素而言，一般价态越高，氧化性越强，如Fe3＋>Fe2＋>Fe；价态越低，氧化性越弱，如S2－<S<SO2。4．常见物质的氧化性、还原性强弱顺序。氧化性：MnOeq\o\al(－,4)>Cl2>Br2>Fe3＋>I2；还原性：S2－>SOeq\o\al(2－,3)(或H2SO3)>I－>Fe2＋>Br－>Cl－。5．根据元素化合价判断物质的氧化性、还原性，只是其变化的一种“趋势”，但氧化性、还原性“能力”强弱不一定。如Na＋中钠的化合价是钠元素的最高化合价，具有氧化性，但是氧化性很弱。6．已知物质的氧化性或还原性的强弱关系，判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法：(1)先假设反应成立；(2)然后根据氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物的规律，列出假设反应中的上述关系；(3)结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实，则反应成立；反之，则不成立。7．同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性最强的物质；同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性最强的物质。8．由于有些氧化还原反应中，氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应，因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。9．H2O2中氧元素尽管处于中间价态，但H2O2主要表现为氧化性，其还原产物是H2O，故H2O2，又被称为绿色氧化剂。10．并非价态越高氧化性越强，在HClO中氯元素的化合价为＋1价，在HClO4中氯元素的化合价为＋7价，事实上HClO的氧化性比HClO4强，HClO有强氧化性；再如浓硫酸和Na2SO4溶液中，硫元素均为＋6价，但浓硫酸具有强氧化性，而Na2SO4溶液无氧化性；再如HNO3、KNO3溶液中，氮元素均为＋5价，但HNO3溶液有强氧化性，而KNO3溶液无氧化性。细剖精析·细剖精析·易混不混·易错不错1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(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)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂()(5)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()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√【细剖精析】(1)不对，有单质参加化合反应或有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应，因为化合反应的产物只有一种，肯定是化合物，所含元素化合价非正即负，而参加反应的单质化合价为0价，所以反应后不升即降，一定为氧化还原反应；分解反应分析的原理是一样的。(2)不对，Fe2+既有氧化性，又有还原性(3)不对，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，氯元素既被氧化，又被还原(4)不对，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，水既不是氧化剂，也不是还原剂。(5)对，元素在化合物中不是正价就是负价，某元素从游离态变为化合态，该元素的化合价既可能升高，也可能降低，所以该元素可能被氧化也可能被还原。2．元素由化合态变为游离态，该元素一定被还原吗？有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗？【细剖精析】某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原，也不一定被氧化，如：Cl－→Cl2，氯元素被氧化，Cu2＋→Cu，铜元素被还原。有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应，如同素异形体之间的转化不属于氧化还原反应。3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应()(2)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性()(3)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼()(4)金属原子失电子数越多，金属的还原性越强()【答案】(1)√(2)×(3)×(4)×【细剖精析】（1）强氧化剂与强还原剂发生反应需要一定的条件，如：H2和O2发生反应需要点燃或光照。（2）Fe2+既有氧化性，又有还原性；ClO-具有强氧化性。（3）氮元素具有较强的氧化性，但是N2的化学性质比较稳定，因为N2分子中存在氮氮三键，氮氮三键比较稳定，不易被破坏。（4）金属的还原性强弱与失电子数目的多少无关，与失电子能力的强弱有关，如Na的还原性比Al强。4．含有最高价元素的化合物是否一定具有强氧化性？试举例说明。【细剖精析】不一定，如在HClO中氯元素的化合价为＋1价，在HClO4中氯元素的化合价为＋7价，事实上HClO的氧化性比HClO4强，HClO有强氧化性；再如浓硫酸和Na2SO4溶液中，硫元素均为＋6价，但浓硫酸具有强氧化性，而Na2SO4溶液无氧化性。5．①在2KI＋O3＋H2O=I2＋2KOH＋O2中，O2是氧化产物还是还原产物？【细剖精析】①都不是，因为与O3相比，O2中氧元素的化合价没变，均为0价。6．往FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪种离子先被氧化？若改为FeI2呢？【细剖精析】由于还原性：I－>Fe2＋>Br－，所以往FeBr2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是Fe2＋；向FeI2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是I－。7．氧化产物一定具有氧化性吗？为什么？同氧化剂相比，哪个强？【细剖精析】氧化产物一定具有氧化性，因氧化产物是还原剂失电子后的产物，它具有得电子的性质，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性。8．举例说明只作氧化剂、还原剂的物质。H2S、HI只能作还原剂吗？【细剖精析】只作氧化剂的如F2，只作还原剂的如活泼金属。H2S和HI中的S元素、I元素处于最低价态，一般情况下作还原剂，但它们的水溶液与活泼金属反应时，H＋具有氧化性，可作氧化剂。9．氧化还原反应中，化合价升降总数为何相等？该守恒规律是否是物质不灭规律的延伸？【细剖精析】因为氧化剂、还原剂得失电子数目相等，所以化合价升降总数相等。该守恒规律是物质不灭规律的延伸，此处是电子数目不变。10．下列标明电子转移方向和数目的方法中，正确的是________。【细剖精析】b，因为同一元素不同价态原子间发生氧化还原反应：高价态＋低价态→中间价态。可归纳为：只靠拢，不相交。所以a不正确对点训练对点训练一、氧化还原反应及基本概念判断1．下列颜色变化与氧化还原反应无关的是()A．将乙醇滴入酸性K2Cr2O7溶液中，溶液由橙色变为绿色B．将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液红色褪去C．将H2C2O4溶液滴入酸性KMnO4溶液中，溶液紫色褪去D．将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，溶液先变红色后褪色【答案】B【解析】A项，溶液变为绿色是因为乙醇将Cr2Oeq\o\al(2－,7)中＋6价的铬还原为＋3价铬，是氧化还原反应；B项，SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O没有元素发生化合价变化，不属于氧化还原反应；C项，H2C2O4中＋3价的碳将MnOeq\o\al(－,4)中＋7价的锰还原为Mn2＋，属于氧化还原反应；D项，利用了氯水中的次氯酸氧化有机色质，属于氧化还原反应。2．前几年，部分巨能钙被检出含有双氧水，而双氧水有致癌性，可加速人体衰老，因此卫生部已开始加紧调查巨能钙。下列有关说法错误的是()A．H2O2、Na2O2都属于过氧化物，都存在共价键B．双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂C．H2O2既有氧化性，又有还原性，与Cl2、KMnO4反应时表现H2O2的氧化性D．H2O2作漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似、与SO2不同【答案】C【解析】A项，过氧根中的氧和氧之间就是共价键；B项，双氧水有氧化性，被还原时产物为水，是绿色氧化剂；C项，H2O2既有氧化性，又有还原性，遇到强氧化剂时表现还原性；D项，双氧水的漂白原理是其氧化性的表现，二氧化硫的漂白性是其和有机色质的结合过程，不是氧化性作用的结果。3．(2017·永丰县调研)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3＜x＜4；M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子)，常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质，转化流程如图所示：有关上述转化过程的下列叙述正确的是()A．MFe2O4表现了还原性B．MFe2Ox表现还原性C．SO2和NO2表现了还原性D．SO2和NO2发生了分解反应【答案】B【解析】A项，由信息可知，MFe2O4与氢气的反应中，M元素的化合价降低，则为氧化剂，具有氧化性；B项，MFe2Ox在常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质，则氧化物为氧化剂，MFe2Ox为还原剂，体现其还原性；C项，由B可知，SO2和NO2表现了氧化性；D项，SO2和NO2发生了还原反应。4．下列叙述不涉及氧化还原反应的是()A．谷物发酵酿造食醋B．小苏打用作食品膨松剂C．含氯消毒剂用于环境消毒D．大气中NO2参与酸雨形成【答案】B【解析】A项，谷物发酵酿造食醋过程中存在淀粉的水解和葡萄糖的氧化，涉及氧化还原反应，错误；B项，小苏打用作食品膨松剂是利用了小苏打受热易分解的性质，不涉及氧化还原反应，正确；C项，含氯消毒剂具有氧化性，利用其消毒时发生氧化还原反应，错误；D项，NO2参与酸雨形成时转化为HNO3，氮元素的化合价升高，发生了氧化还原反应，错误。5．下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是()物质(括号内为杂质)除杂试剂AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉BNaCl溶液(MgCl2)NaOH溶液、稀盐酸CCl2(HCl)H2O、浓硫酸DNO(NO2)H2O、无水CaCl2【答案】B【解析】A项，除杂反应Fe＋2FeCl3=3FeCl2属于氧化还原反应，A不选；B项，加入足量NaOH溶液发生复分解反应生成Mg(OH)2沉淀，过滤后用盐酸中和过量的NaOH得到不含MgCl2的NaCl溶液，B正确；C项，除去Cl2中的HCl，可将混合气体通过饱和食盐水，然后再用浓硫酸干燥，C不选；D项，除杂反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO属于氧化还原反应，D不选。二、运用“双线桥”分析陌生氧化还原反应1．下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是()【答案】B【解析】本题考查用线桥法解决氧化还原反应中电子的转移问题。MnO2中的Mn元素由＋4价降低为＋2价，得到2个电子，HCl中Cl元素由－1价变为0价，生成氯气，共失去2个电子，双线桥法需要标注“得失”与“电子总数”，“得”与“失”标注错误，故A项错误；硫元素发生歧化反应，两个S由0价降低为－2价，总共降低4价，共得到4个电子，一个S由0价升高为＋4价，总共升高4价，共失去4个电子，故B项正确；根据化合价不能交叉的原则，氯酸钾中氯元素的化合价应从＋5价降到0价，盐酸中氯元素的化合价应从－1价升高到0价，转移电子数是5，故C项错误；氯酸钾中氯元素化合价降低，得到电子，氧元素化合价升高，失去电子，箭头应该是从O元素指向Cl元素，故D项错误。2．某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4=3N2＋4H2O，反应温度可高达2700℃，对于该反应，下列说法中正确的是()A．该反应属于置换反应B．N2H4是氧化剂C．N2O4是还原剂D．N2既是氧化产物又是还原产物【答案】D【解析】该反应的反应物中无单质，不属于置换反应；该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应，N2H4是还原剂，N2O4是氧化剂，N2既是氧化产物又是还原产物。3．偏二甲肼[(CH3)2NNH2]与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：(CH3)2NNH2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(g)，反应中氧化剂是________________________。【答案】N2O4【解析】反应中N2O4中N由＋4价变为0价，作为氧化剂。三、依据方程式判断氧化性、还原性强弱1．已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：Ce4＋＋Fe2＋=Fe3＋＋Ce3＋Sn2＋＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Sn4＋由此可以确定Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋三种离子的还原性由强到弱的顺序是()A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋C．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ D．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋【答案】A【解析】在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。由方程式可知，还原性：Fe2＋＞Ce3＋；Sn2＋＞Fe2＋。2．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3＋＋2Ag=Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，下列离子氧化性比较顺序正确的是()A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋ B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋ D．Tl3＋>Ag＋>Fe3＋【答案】D【解析】在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。四、依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生1．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()A．3Cl2＋6FeI2=2FeCl3＋4FeI3B．Cl2＋FeI2=FeCl2＋I2C．Co2O3＋6HCl(浓)=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD．2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2【答案】A【解析】根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，可判断B中氧化性：Cl2>I2；C中氧化性：Co2O3>Cl2；D中氧化性：Fe3＋>I2，这些结论与题给信息一致。对于A，由于I－的还原性强于Fe2＋，所以Cl2应先氧化I－，而不应先氧化Fe2＋。2．已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是()A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋B．I2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HIC．H2O2＋H2SO4=SO2↑＋O2↑＋2H2OD．2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋【答案】C【解析】A项，还原性：SO2＞Fe2＋，符合题意；B项，还原性：SO2＞I－，符合题意；C项，还原性：H2O2＞SO2，与题意矛盾；D项，还原性：H2O2＞Fe2＋，符合题意。五、外界条件影响物质的氧化性、还原性1．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液②Cu与FeCl3溶液③Zn与H2SO4溶液④Fe与FeCl3溶液⑤Cl2和NaOH溶液⑥Fe和HNO3溶液⑦Fe和H2SO4溶液⑧Na和O2(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是_______________________________。(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是________________________________。(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是__________。【答案】(1)①③⑥⑦(2)⑤⑥⑦⑧(3)②④【解析】⑥Fe和浓HNO3常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀HNO3反应，HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。2．根据反应2KClO3＋I2=2KIO3＋Cl2↑判断，下列结论不正确的是()A．I2具有还原性B．该反应属于置换反应C．还原剂是KClO3D．当生成1molCl2时，转移10mol电子【答案】C【解析】碘元素的化合价升高，I2具有还原性，故A项正确；题给反应为单质与化合物反应生成新单质与新化合物的反应，属于置换反应，故B项正确；氯元素的化合价降低，则氧化剂是KClO3，故C项错误；当生成1molCl2时，转移1mol×2×(5－0)＝10mol电子，故D项正确。六、氧化性、还原性强弱的比较及应用1．碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，几种微粒之间的转化关系如图所示。已知淀粉遇单质碘变蓝。下列说法中，不正确的是()A．氧化性的强弱顺序为Cl2>IOeq\o\al(－,3)>I2B．一定条件下，I－与IOeq\o\al(－,3)反应可能生成I2C．途径Ⅱ中若生成1molI2，消耗4molNaHSO3D．向含I－的溶液中通入Cl2，所得溶液加入淀粉溶液不一定变为蓝色【答案】C【解析】由途径Ⅰ可知氧化性Cl2>I2，由途径Ⅱ可知氧化性I2<NaIO3，由途径Ⅲ可知氧化性Cl2>NaIO3，故氧化性的强弱顺序为Cl2>IOeq\o\al(－,3)>I2，A正确；一定条件下，I－与IOeq\o\al(－,3)反应可能生成I2，如酸性溶液中5I－＋IOeq\o\al(－,3)＋6H＋=3I2＋3H2O，故B正确；根据转化关系2IOeq\o\al(－,3)～I2～10e－可知，生成1molI2反应中转移的电子数为10NA，由得失电子守恒可知，被氧化的亚硫酸氢钠的物质的量为5mol，故C错误；根据图示转化Ⅲ可知氧化性：Cl2>NaIO3，则氯气能将碘氧化为HIO3，故向含I－的溶液中通入Cl2，所得溶液加入淀粉溶液不一定变蓝，D正确。七、氧化还原反应的规律1．含氯消毒剂可杀灭病毒，在抗击新型冠状病毒疫情期间，被广泛用于此次抗疫行动中。下列关于含氯物质说法错误的是()A．已知次氯酸溶液浓度过大时会发生反应：9HClO=HClO3＋4Cl2↑＋O2↑＋4H2O，每生成1molHClO3转移8mol电子B．已知氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋，氯气与FeBr2以物质的量1∶1反应的离子方程式为2Cl2＋2Fe2＋＋2Br－=4Cl－＋Br2＋2Fe3＋C．当温度较高时，发生反应：6Cl2＋6Ca(OH)2=5CaCl2＋Ca(ClO3)2＋6H2O，此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1D．将Cl2通入Ca(OH)2溶液，至Ca(OH)2恰好反应停止通入氯气；已知仅生成Ca(ClO3)2、Ca(ClO)2、CaCl2三种含氯物质，则2c(Ca2＋)＝c(ClOeq\o\al(－,3))＋c(ClO－)＋c(Cl－)【答案】D【解析】A项，该反应中一部分Cl从＋1价升至＋5价，一部分从＋1价降至0价，O元素化合价从－2升价至0价，每生成1molHClO3转移8mol电子，正确；B项，氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋，则还原性：Fe2＋>Br－>Cl－。当氯气与FeBr2溶液以物质的量1∶1反应时，Cl2先和Fe2＋反应，再和Br－反应，正确；C项，题给反应中，Cl2既是氧化剂又是还原剂，6molCl2中有5molCl2作氧化剂，还有1molCl2作还原剂；D项，根据题意，Cl2与Ca(OH)2溶液恰好反应完全仅生成Ca(ClO3)2、Ca(ClO)2、CaCl2三种含氯物质，此三种产物中Ca与Cl原子个数比均为1∶2；但ClO－是弱酸的酸根会发生水解，因此2c(Ca2＋)>c(ClOeq\o\al(－,3))＋c(ClO－)＋c(Cl－)，错误。2．已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：①G→Q＋NaCl②Q＋H2Oeq\o(→,\s\up7(通电))X＋H2③Y＋NaOH→G＋Q＋H2O④Z＋NaOH→Q＋X＋H2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是()A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、YC．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X【答案】A【解析】由①得出Q中价态高于G，因为G中价态介于Q和－1价的Cl之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。3．已知反应2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，Br2＋2Fe2＋=2Br＋＋2Fe3＋。往含有FeBr2、FeI2的混合液中通入一定量的氯气后，再滴加少量的KSCN溶液，溶液变为红色，则下列说法不正确的是()A．按I－、Fe2＋、Br－的顺序还原性逐渐减弱B．通入氯气后原溶液中Fe2＋一定被氧化C．原溶液中Br－一定被氧化D．不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2＋【答案】C【解析】根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知，还原性为I－>Fe2＋>Br－，故A项正确；当加入KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中有Fe3＋，氯气把Fe2＋氧化成Fe3＋，故B项正确；根据选项A的分析，Br－可能被氧化，也可能没有被氧化，故C项错误；溶液变红，可能部分Fe2＋被氧化，也可能全部Fe2＋被氧化，因此不能确定反应后的溶液中是否含Fe2＋，故D项正确。提升训练提升训练1．某些氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应极有规律，如Na2O2+SO2=Na2SO4、2Na2O2+2SO3(g)=2Na2SO4+O2。据此判断下列反应方程式错误的是A．2Na2O2+2N2O3=4NaNO2+O2 B．Na2O2+2NO2=2NaNO3C．2Na2O2+2N2O5═4NaNO3+O2 D．2Na2O2+2Mn2O7=4NaMnO4+O2【答案】A【解析】A．三氧化二氮中氮元素不是最高价态，由分析可知，与过氧化钠反应生成硝酸钠，不能生成亚硝酸钠和氧气，故A错误；B．二氧化氮中氮元素不是最高价态，由分析可知，与过氧化钠反应生成硝酸钠，故B正确；C．五氧化二氮中氮元素是最高价态，由分析可知，与过氧化钠反应生成硝酸钠和氧气，故C正确；D．七氧化二锰中锰元素是最高价态，由分析可知，与过氧化钠反应生成高锰酸钠和氧气，故D正确；故选A。2．已知三个氧化还原反应：①2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I2，②2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，③2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑。若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要将I－氧化除去而不氧化Fe2＋和Cl－，则可加入的试剂是A．Cl2 B．KMnO4 C．FeCl3 D．HCl【答案】C【解析】根据同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物；则由题给方程式得出，氧化性由强至弱的顺序为：＞Cl2＞Fe3+＞I2，还原性由强至弱的顺序为I-＞Fe2+＞Cl-＞Mn2+；A．氯气能将Fe2+、I-均氧化，故A不符合题意；B．KMnO4能将Fe2+、I-和Cl-均氧化，故B不符合题意；C．FeCl3能氧化除去I-而不氧化Fe2+和Cl-，故C符合题意；D．HCl与三种离子均不反应，故D不符合题意；故答案为C。3．根据表中信息，判断下列叙述中正确的是序号氧化剂还原剂其他反应物氧化产物还原产物①Cl2FeBr2-Cl-②KClO3浓盐酸-Cl2③KMnO4H2O2H2SO4O2Mn2＋A．表中①组的反应可能有一种或两种元素被氧化B．氧化性强弱的比较：KClO3＞Fe3＋＞Cl2＞Br2C．表中②组反应的还原产物是KCl，电子转移数目是6e-D．表中③组反应的离子方程式为2MnO＋3H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O【答案】A【解析】A．物质的氧化性是Cl2＞Br2＞Fe3＋，故Cl2先氧化Fe2＋，如有多余的Cl2再氧化Br-，故①组的反应可能有一种或两种元素被氧化，故A正确；B．氧化性KClO3＞Cl2＞Br2＞Fe3＋，故B不正确；C．②组反应中还原产物是Cl2，电子转移数目是5e-，故C不正确；D．③组反应中H2O2为还原剂，其中的O原子全部变成O2，应为2MnO＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，故D不正确；故选A。4．有资料表明，Na2O2与水反应的原理为、。如图实验验证该原理(已知：、)。下列分析不正确的是A．①④中均发生了复分解反应和氧化还原反应B．①⑤中产生等物质的量气体转移电子数相等C．通过②⑤可比较氧化性KMnO4＞H2O2、MnO2＞H2O2D．③反应不能比较酸性：HCl＞H2O2【答案】C【解析】A．在①中发生反应：为复分解反应，为氧化还原反应；在④中发生反应：BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2为复分解反应，为氧化还原反应，A正确；B．①中发生反应；⑤中发生反应，每有1molO2产生，转移2mol电子，故两个反应中若产生等物质的量气体转移电子数相等，B正确；C．②中KMnO4与H2O2反应产生O2，使KMnO4溶液紫色褪色，可表现氧化性：KMnO4＞H2O2；但⑤中MnO2为H2O2分解的催化剂，因此不能比较MnO2与H2O2的氧化性的强弱，C错误；D．反应③发生是由于Ba2+与H2O2电离产生的反应产生BaO2沉淀，与物质的酸性强弱无关，因此③反应不能比较酸性：HCl＞H2O2，D正确；故合理选项是C。5．火法炼铜中涉及反应：2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2，下列判断正确的是A．CuFeS2只作还原剂B．SO2既是氧化产物又是还原产物C．消耗1molO2时转移电子的物质的量为4molD．每生成1molCu2S同时产生22.4LSO2【答案】B【解析】A．在该反应中Cu元素的化合价由反应CuFeS2中的+2价变为反应后Cu2S中的+1价，化合价降低得到电子，被还原，所以CuFeS2作氧化剂；S元素化合价由反应前CuFeS2中的-2价变为反应后SO2中的+4价，化合价升高，失去电子，被氧化，所以CuFeS2又作还原剂，故CuFeS2既作氧化剂又作还原剂，A错误；B．在该反应中，S元素化合价由反应前CuFeS2中的-2价变为反应后SO2中的+4价，化合价升高，失去电子，被氧化，SO2是氧化产物；O元素化合价由反应前O2中的0价变为反应后SO2中的-2价，化合价降低，得到电子，被还原，SO2又是还原产物，故SO2既是氧化产物又是还原产物，B正确；C．在该反应中得到电子的元素有Cu、O，失去电子的元素只有S，每有1molO2参加反应，转移电子的物质的量是6mol，C错误；D．根据方程式可知：每生成1molCu2S同时产生1molSO2，但由于未知外界条件，因此不能确定1mol的SO2的体积是否是22.4L，D错误；故合理选项是B。6．已知：，.向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量Cl2，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示，下列说法正确的是A．A点表示Fe2+正好反应了一半B．原溶液中n(FeI2)：n(FeBr2)=2：1C．三种离子的还原性强弱关系是：Br->Fe2+>I-D．当通入2molCl2时，溶液中n(Cl-)：n(Fe2+)=2：1【答案】A【解析】A．通入氯气后碘离子先被氧化，其次是亚铁离子，在通入氯气的量为0～1mol的过程中，碘离子从最大量降到0，继续通氯气，亚铁离子逐渐减少，生成铁离子，即发生，A点表示溶液中Fe2+与Fe3+物质的量相同，则A点表示Fe2+正好反应了一半，A正确；B．通入氯气后，碘离子先被氧化，其次是亚铁离子，最后是溴离子，在通入氯气的量为0～1mol的过程中，消耗碘离子2mol，即得到碘离子的物质的量为2mol，通入氯气的量为1～2.5mol的过程中，消耗亚铁离子为3mol,所以含有亚铁离子共3mol，在通入氯气的量为2.5～4.5mol的过程中消耗4mol溴离子，则n(Fe2+):n(I-):n(Br-)=3:2:4，即n(FeI2)：n(FeBr2)=1：2，B错误；C．反应中，还原剂Fe2+的还原性强于还原产物Br-，所以还原性:Fe2+>Br-，反应中，还原剂I-的还原性强于还原产物Fe2+，所以还原性：I->Fe2+，所以还原性I->Fe2+>Br-，C错误；D．根据B中分析，通入2molCl2时碘离子先反应，然后是Fe2+，最后Fe2+还剩下1mol，同时生成Cl-4mol，所以n(Cl-)：n(Fe2+)=4：1，D错误；故选A。7．下列说法正确的是A．MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4B．2H2S+SO2=3S+2H2O中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2C．3S+6K