【新人教版高中化学】必修一 第4讲　氧化还原反应的概念和规律

02考点20301考点1ContentNavigation内容导航真题体验·素养提升第4讲氧化还原反应的概念和规律

［课标要求］

1.能基于化合价升降趋势分析氧化还原反应，了解氧化还原反应的本质是电子的转移。2.熟知氧化还原反应的基本概念及关系。3.能从氧化还原角度描述物质性质和转化关系。氧化还原反应的概念及相互关系考点1氧化还原反应的本质和特征电子转移(得失电子或共用电子对偏移)元素的化合价发生变化概念之间的相互关系失还原氧化氧化还原得1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原。(

)(2)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应。(

)(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。(

)×√×2．分析：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。上述反应中，氧化剂是________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是________，KMnO4发生________反应，HCl发生________反应，盐酸表现的性质是________性和________性；生成1molCl2时转移电子数目为________，被氧化的HCl的物质的量是________mol。KMnO4HClCl2MnCl2还原氧化还原酸2NA2

电子转移的表示方法——双线桥法与单线桥法(1)双线桥法：①标变价，②画箭头，③算数目，④说变化。

用双线桥法标出铜和稀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”“失”字样。

用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目：_____________________________________________。常见氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂常见的氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物等。如：Cl－SO2NO或NO2Mn2＋Fe2＋或FeCr3＋(2)常见的还原剂常见的还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：Zn2＋H＋CO2Fe3＋SI2(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性。如：其中Fe2＋、SO2主要表现________性，H2O2主要表现________性。FeSH2OFe3＋O2还原氧化氧化还原反应与四种基本类型反应间的关系易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)金属单质在化学反应中只作为还原剂失去电子。(

)√(2)金属阳离子一定只具有氧化性。(

)(3)含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性。(

)提示金属元素只有0价和正价。×提示Fe2＋为金属阳离子，具有还原性，可被氧化剂氧化。×提示含有最高价元素的化合物不一定具有强氧化性，比如二氧化碳没有强氧化性。(4)氢氧化铁与HI溶液反应仅能发生中和反应。(

)×(5)有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应。(

)(6)在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂。(

)提示氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O，其中还有氧化还原反应。××1．[教材溯源](必修第一册·P26)目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器。在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应，生成CO2和N2。√解析CO→CO2过程中C元素由＋2价升高到＋4价，故生成1molCO2转移2NA的电子，A项正确；催化剂通过降低活化能，提高反应速率，B项正确；NO是氧化剂，CO是还原剂，C项正确；N2为还原产物，CO2为氧化产物，D项错误。[高考链接](2023·浙江6月选考)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”，其变化过程示意图如图。下列说法不正确的是(

)A．药剂A具有还原性B．①→②过程若有2molS—S键断裂，则转移4mol电子C．②→③过程若药剂B是H2O2，其还原产物为O2D．化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S键位置来实现头发的定型√解析①→②过程是还原反应，因此①是氧化剂，具有氧化性，则药剂A具有还原性，A项正确；①→②过程中S的价态由－1价变为－2价，若有2molS—S键断裂，则转移4mol电子，B项正确；②→③过程发生氧化反应，若药剂B是H2O2，则B化合价应该降低，因此其还原产物为H2O，C项错误；通过①→②过程和②→③过程，某些蛋白质中S—S键位置发生了改变，因此化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S键位置来实现头发的定型，D项正确。传统文化、生产生活中的氧化还原反应1．(2025·全国模拟预测)中华传统文化蕴含着丰富的化学知识，下列诗句中未涉及氧化还原反应的是(

)A．野火烧不尽，春风吹又生B．欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山C．白胎烧就彩虹来，五色成窑画作开D．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干√解析“野火烧不尽，春风吹又生”涉及野草燃烧，发生了氧化还原反应，A项不符合题意；“欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山”涉及的是水的三态变化，属于物理变化，未涉及氧化还原反应，B项符合题意；烧窑过程中颜料发生了氧化还原反应，使陶瓷呈现不同的颜色，C项不符合题意；“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”涉及蜡烛的燃烧，发生了氧化还原反应，D项不符合题意。2．(2024·山东)化学与生活密切相关，下列选项不涉及氧化还原反应的是(

)A．O3用于自来水消毒 B．小苏打用作发酵粉C．丙烷用作火炬燃料 D．维生素C用作食品添加剂√解析臭氧因具有强氧化性，起到消毒作用，A项不符合题意；碳酸氢钠可中和酸且受热易分解，不涉及氧化还原反应，B项符合题意；丙烷燃烧放热，可以用作燃料，燃烧属于氧化还原反应，C项不符合题意；维生素C具有还原性，涉及氧化还原反应，D项不符合题意。氧化还原反应相关概念与表示方法3．O2F2可以发生反应：H2S＋4O2F2===SF6＋2HF＋4O2，下列说法正确的是(

)A．氧气是氧化产物B．O2F2既是氧化剂又是还原剂C．若生成4.48LHF，则转移0.8mol电子D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4√解析O元素的化合价由反应前的＋1价变为反应后的0价，化合价降低，获得电子，氧气是还原产物，A项错误；在反应中O2F2中的O元素的化合价降低，获得电子，O2F2是氧化剂，而H2S中的S元素的化合价是－2价，反应后变为SF6中的＋6价，H2S是还原剂，B项错误；没有说明是标准状况，不能确定HF的物质的量，也不能确定转移电子的物质的量，C项错误；根据化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量之比是1∶4，D项正确。4．为治理汽车尾气中的NO和CO对环境的污染，可在汽车排气管上安装催化转化器，发生的反应为2NO＋2CO===N2＋2CO2。(1)碳元素的化合价________(填“升高”或“降低”)，被________(填“氧化”或“还原”)，CO是________剂(填“氧化”或“还原”)，NO是________剂(填“氧化”或“还原”)，发生________反应(填“氧化”或“还原”)。升高氧化还原氧化还原解析(1)反应中，CO中C由＋2价变为＋4价，化合价升高被氧化，则CO为还原剂，NO为氧化剂，反应中得电子被还原，发生还原反应；(2)用双线桥表示此反应中的电子得失情况。___________________________________________________________(3)用单线桥表示此反应中的电子转移情况。_______________________________________________________(4)若反应中消耗了2molCO，则生成N2的物质的量为________mol，转移电子的物质的量为________mol。14解析(4)由方程式可知，若反应中消耗了2molCO，则生成N2的物质的量为1mol，转移电子数为2mol×(4－2)＝4mol。一些特殊物质中元素的化合价氧化还原反应的规律及应用考点2氧化性和还原性强弱的比较(1)依据化学方程式比较氧化性和还原性的强弱氧化剂＋还原剂===氧化产物＋还原产物

↓

↓

↓

↓强氧化性强还原性弱氧化性弱还原性氧化性：氧化剂____(填“＞”或“＜”，下同)氧化产物；还原性：还原剂____还原产物。＞＞＜＜先后规律及其应用(1)同时含有几种氧化剂(或还原剂)，发生氧化还原反应时，氧化性(或还原性)强的优先发生反应。例如，在FeI2溶液中通入少量Cl2，由于还原性：________＞________，则________优先与Cl2反应，离子方程式为_____________________________________________________________。I－Fe2＋I－Cl2＋2I－===2Cl－＋I2价态规律及其应用(1)价态归中规律思维模型含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。例如，不同价态硫元素之间可以发生的氧化还原反应是

注：不会出现⑤中H2S转化为SO2、H2SO4转化为S的情况。(2)歧化反应规律思维模型“中间价―→高价＋低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。(3)应用①判断同种元素不同价态物质间发生氧化还原反应的可能性，如浓H2SO4与SO2不发生反应。②根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如反应6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化剂为KClO3，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物都为Cl2。守恒规律及其应用(1)对于氧化还原反应，________得到电子的总数等于________失去电子的总数，即得失电子守恒。(2)具体应用：配平氧化还原反应方程式，进行氧化还原反应的计算。氧化剂还原剂易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)在化学反应中，得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强。(

)×(2)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性。(

)提示氧化剂氧化性的强弱取决于得电子能力的强弱，而不是得电子数的多少。√提示在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，Mg为还原剂，C为还原产物，则还原性：Mg>C。(3)维生素C可以防止Fe2＋转化成Fe3＋，主要原因是维生素C具有较强的还原性。(

)√提示维生素C可以防止Fe2＋转化成Fe3＋，主要原因是维生素C具有较强的还原性。(4)难失电子的物质一定易得电子。(

)×提示难失电子的物质不一定易得电子，比如碳元素既不易失电子、也不易得电子。(5)实现“Br2→Br－”的转化过程，必须加入较强的还原剂(如Fe等)。(

)×(6)H2O2溶液中滴加几滴FeCl3溶液，产生大量气泡，说明FeCl3具有氧化性。(

)(7)反应KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，生成1molCl2时转移2mol电子。(

)提示自身可以发生氧化还原反应，实现转化。×提示H2O2在Fe3＋作催化剂的条件下发生分解反应生成O2。×提示根据反应方程式生成3molCl2，转移5mol电子，因此生成1molCl2时转移5/3mol电子。

氧化性和还原性强弱的比较1．根据下列反应的方程式：①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2

②Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋可判断离子的还原性由强到弱的顺序是(

)A．Br－、Fe2＋、I－

B．I－、Fe2＋、Br－C．Br－、I－、Fe2＋ D．Fe2＋、I－、Br－√解析反应①Fe3＋被还原为Fe2＋，I－被氧化为I2，说明I－的还原性强于Fe2＋；反应②Br2被还原为Br－，Fe2＋被氧化为Fe3＋，说明Fe2＋的还原性强于Br－，综上还原性由强到弱的顺序是I－、Fe2＋、Br－，答案选B项。2．验证氧化性强弱：Cl2>Br2>I2,设计如下实验(已知：稀溴水呈黄色，浓溴水呈红棕色，碘水呈棕黄色；忽略氧气的影响)。下列说法不正确的是(

)A．实验①设计目的：排除实验②③④水稀释的影响B．实验②发生反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－C．实验③的现象可以证明氧化性：Cl2>I2D．实验④能证明氧化性：Br2>I2√解析实验①是将氯水加入蒸馏水将其稀释，后续实验都是在溶液中进行的，这样可以排除实验②③④水稀释的影响，A项正确；实验②溶液变为黄色是因为产生溴单质，说明氯气可以将溴单质置换出来，发生的反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，B项正确；实验③溶液变为棕黄色是因为产生碘单质，说明氯气可以将碘单质置换出来，发生的反应为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，可以证明氧化性：Cl2>I2，C项正确；实验②反应后的黄色溶液是含有溴单质的溶液，但是不能排除含有氯单质，加入淀粉碘化钾溶液中，溶液会变蓝，证明产生了碘单质，可能是氯气或溴单质置换出了碘单质，不能证明氧化性：Br2>I2，D项错误。先后规律3．向FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－，下列关于该反应说法错误的是(

)A．氧化性：Cl2>Fe3＋B．还原性：Fe2＋<Br－C．参加反应的Fe2＋与Cl2的物质的量之比为1∶1D．被氧化的Br－占Br－总量的一半√解析根据反应：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－可知，FeBr2溶液中Fe2＋全部被氧化，而Br－部分被氧化。同一反应中氧化性：氧化剂>氧化产物，根据上述方程式可知，氯气为氧化剂，Fe3＋和溴单质为氧化产物，所以氧化性：Cl2>Fe3＋，A项正确；上述反应中，Fe2＋全部被氧化，而溴离子有一半被氧化，所以还原性：Fe2＋>Br－，B项错误；根据上述反应可知，参加反应的Fe2＋与Cl2的物质的量之比为2∶2＝1∶1，C项正确；根据溶液中溶质FeBr2的构成可知，溶液中若有2molFe2＋，会有4molBr－，上述反应中只有2molBr－被氯气氧化，则被氧化的Br－占Br－总量的一半，D项正确。价态规律4．下列说法正确的是(

)A．KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O反应中氧化产物为Cl2，还原产物为KClB．浓H2SO4具有强氧化性，浓H2SO4不能干燥SO2C．H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为1∶1D．NO2与NH3不可能发生反应√解析Cl2既是氧化产物又是还原产物，A项错误；浓H2SO4与SO2中S的化合价无中间价，二者不反应，可以用浓H2SO4干燥SO2，B项错误；NO2在一定条