1、专题一化学基本概念 第5讲 氧化还原反应 高考总复习大二轮 化 学 考纲考向素养考纲要求热点考向核心素养(1)熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式)，或根据化学式判断元素的化合价。(1)氧化还原反应的概念(2)物质氧化性、还原性强弱的比较宏观辨识与微观探析：从原子的微观结构出发认识氧化还原反应的本质是电子转移，能从微观和宏观相结合的视角分析生产、生活中的现象。(2)了解氧化还原反应的本质。(3)了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。(3)氧化还原反应的规律及其应用变化观念与平衡思想：利用变化观念了解氧化还原反应中物质的转化关系，从量变的角度分析物质变
2、化过程中遵循的守恒规律。1一念对错(正确的划“”，错误的划“”)(1)(2019全国T8C)1 mol K2Cr2O7 被还原为 Cr3转移的电子数为 6NA()(2)某元素由化合态变为游离态时，该元素一定被还原。()(3)在生活中用漂白粉漂白衣物时，是利用了漂白粉的氧化性。()(4)在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)33ClO4OH=2ROn4 3Cl5H2O。则 ROn4 中 R 的化合价是4。()(5)含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性。()(6)有单质参与或生成的反应一定属于氧化还原反应。()(7)氨碱法制碱，未涉及氧化还原反应。()(8)某铁的氧化物(FexO)1.52 g
3、 溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下 112 mL Cl2，恰好将 Fe2完全氧化，x 值为 0.80。()(9)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl2 的氧化能力。NaClO2 的有效氯含量为 1.57 g。()(10)向 KOH 溶液中通入 11.2 L(标准状况)氯气恰好完全反应生成三种含氯盐：0.7 mol KCl、0.2 mol KClO 和 X。则 X 是 0.1 mol KClO3。()(11)若在氯化铁溶液蚀刻铜印刷电路板后所得的溶液里加入过量锌片，反应开始时 c(Fe2)增大，然后又减小。()(12)O2F
4、2 可以发生反应：H2S4O2F2=SF62HF4O2，O2是氧化产物。()(13)向含等物质的量浓度的 Na2S 和 NaBr 的溶液中缓慢通入氯气，发生反应的离子方程式是：S22Br2Cl2=SBr24Cl。()(14)2Na2O2 2H2O=4NaOH O2、Cl2 H2OHCl HClO 均为水作还原剂的氧化还原反应。()(15)在过氧化钠与水的反应中，每生成 0.1 mol 氧气，转移电子的数目为 0.4NA。()2完成下列各题(1)(2016全国卷，28(2)写出“反应”步骤中生成 ClO2 的化学方程式_。(2)(2016全国卷，28(2)欲使 3 mol 的 VO2变为 VO2
5、，则需要氧化剂 KClO3 至少为_ mol。(3)(2016全国卷，26(5)节选)联氨(N2H4)可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上 1 kg 的联氨可除去水中溶解的O2_kg。解析：(2)VO2变为 VO2，V 的化合价由4 价升高到5 价，转移 1e，而氧化剂 KClO3 则被还原为 KCl，化合价由5 价降低为1 价，转移 6e，故欲使 3 mol VO2变为 VO2，需氧化剂 KClO3的物质的量至少为 3 mol160.5 mol。(3)发生的反应为 N2H4O2=N22H2O，理论上 1 kg 的联氨可除去水中溶解的氧气为 1 kg32 gmol132 gmol
6、11 kg。答案：(1)2NaClO3H2SO4SO2=2NaHSO42ClO2(2)0.5(3)13(1)(2015天津理综，10(2)完成 NaClO3 氧化 FeCl2 的离子方程式：ClO3 Fe2 _=Cl Fe3 _(2)(2015安徽理综，27(2)请配平化学方程式：NaBO2 SiO2 Na H2=NaBH4 Na2SiO3(3)(2015浙江理综，27(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式：()MnO4 ()C2O 24 _=()Mn2 ()CO2_解析：(1)根据化合价升降法配平 ClO3、Fe2、Cl、Fe3的化学计量数分别为 1、6、1、6，再利用电荷守恒及元素原子守恒
7、得出反应物中有 6H，产物中有 3H2O。答案：(1)1 6 6 H 1 6 3 H2O(2)1 2 4 2 1 2(3)2 5 16H 2 10 8H2O真题引领(2018北京卷)下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是()ABCD实验NaOH 溶液滴入 FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S 溶液滴入 AgCl浊液中热铜丝插入稀硝酸中现象产生白色沉淀，随后变为红褐色溶液变红，随后迅速褪色沉淀由白色逐渐变为黑色产生无色气体，随后变为红棕色解析：C A 项，NaOH 溶液滴入 FeSO4 溶液中，产生白色Fe(OH)2 沉淀，白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为 4Fe(OH)2O22H2
8、O=4Fe(OH)3，该反应前后元素化合价有升降，为氧化还原反应；B 项，氯水中存在反应 Cl2H2OHClHClO，由于氯水呈酸性，石蕊溶液滴入后溶液先变红，红色褪色是 HClO 表现强氧化性，与有色物质发生氧化还原反应；C 项，白色沉淀变为黑色时的反应为 2AgClNa2S=Ag2S2NaCl，反应前后元素化合价不变，不是氧化还原反应；D 项，Cu 与稀 HNO3 反应生成 Cu(NO3)2、NO气体和 H2O，气体由无色变为红棕色时的反应为 2NOO2=2NO2，反应前后元素化合价有升降，为氧化还原反应；故选 C。知能必备 分析氧化还原反应的两个关键点1弄清概念、理清关系2准确判断常考物
9、质中元素的化合价CuFeS2：Cu(2)、Fe(2)、S(2)K2FeO4：Fe(6)Li2NH：N(3)LiNH2：N(3)H2C2O4：C(3)HCN：C(2)、N(3)CuH：Cu(1)、H(1)H3AsO4：As(5)N2H4：N(2)HNO2：N(3)Na2S2O3：S(2)Na2S2O5：S(4)Na2S2O8：S(6)、O(2)(1)NaBH4：B(3)、H(1)Fe3S4：Fe(2)、S(2)、(0)H3PO2：P(1)Cu3P：Cu(1)、P(3)ClO2：Cl(4)、O(2)题组训练题组 1 氧化还原反应的应用1下列中国传统工艺，利用氧化还原反应原理实现的是()选项A.丹砂
10、(HgS)炼汞B.石灰石生产生石灰C.酒精蒸馏D.活性炭使蔗糖脱色工艺解析：A 丹砂(HgS)炼汞是将汞的化合物分解为汞单质，属于氧化还原反应，A 项正确；碳酸钙高温分解生成 CaO 和二氧化碳，不属于氧化还原反应，B 项错误；酒精蒸馏是物理变化，C 项错误；活性炭使蔗糖脱色是利用了活性炭的吸附性，属于物理变化，D 项错误。2分析生产生活中的下列过程，不涉及氧化还原反应的是()A煤液化制得清洁能源B用酒精测试仪检测酒驾C将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉D从海水中提取氯化镁解析：D 煤的液化是指将煤与 H2 在催化剂作用下转化为液体燃料(直接)或利用煤产生的 H2 和 CO 通过化学合成产生液体燃
11、料或其他液体化工产品(间接)的过程，涉及氧化还原反应，A 项错误；交警常用“酒精检测仪”检查司机是否酒后驾车，其反应原理为酸性重铬酸钾(橙色)遇乙醇时变为绿色，将乙醇氧化，涉及氧化还原反应，B 项 错 误；将氯 气通 入冷 的消 石灰 中制 漂白 粉原 理：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O，涉及氧化还原反应，C 项错误；从海水中提取氯化镁时，经历了氯化镁氢氧化镁氯化镁的转化过程，不涉及氧化还原反应，D 项正确。题组 2 氧化还原反应基本概念3 NaClO2 可 用 作 造 纸 的 漂 白 剂，它 由 H2O2 2ClO2 2NaOH=2NaClO22H2OO2 制得
12、，下列说法正确的是()AH2O2 是氧化剂，H2O2 中的氧元素被还原B每生成 1 mol O2 转移电子的物质的量为 4 molCClO2 中的氯元素被氧化DClO2 是氧化剂，H2O2 是还原剂解析：D A 项，根据方程式可知，H2O2 中氧元素的化合价从1 价升高到 0 价，失去电子被氧化，H2O2 是还原剂，错误；B 项，H2O2 中氧元素的化合价从1 价升高到 0 价，每生成 1 mol O2 转移电子的物质的量为 2 mol，错误；C 项，ClO2 中的氯元素化合价从4 价降低到 NaClO2 中的3 价，氯元素被还原，错误。考点二 氧化还原反应规律真题引领1(2018全国卷)采用
13、 N2O5 为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题：1840 年 Devil 用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到 N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为_，该反应化学方程式为_。解析：氯气在反应中得到电子作氧化剂，硝酸银中只有氧元素化合价会升高，所以氧化产物是氧气，分子式为 O2。答案：O2 2Cl24AgNO3=4AgCl2N2O5O22(2017全国卷节选)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为 FeOCr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：回答下列问题：步骤的主要反应为：FeOCr2O3Na2C
14、O3NaNO3高温 Na2CrO4Fe2O3CO2 NaNO2上 述 反 应 配 平 后FeOCr2O3 与NaNO3 的 系 数 比 为_。解析：FeOCr2O3 是还原剂，氧化产物为 Na2CrO4 和 Fe2O3，每摩尔转移 7 mol 电子，而 NaNO3 是氧化剂，还原产物为 NaNO2，每摩尔转移 2 mol 电子，根据电子守恒可知，FeOCr2O3 和 NaNO3 的系数比为 27。答案：27知能必备 氧化还原反应的规律和应用1强弱规律氧化性较强的氧化剂跟还原性较强的还原剂反应，生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物。应用 比较物质的氧化性或还原性强弱，判断反应能否进行。
15、氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物2邻位转化规律(归中原则)氧化还原反应中，元素相邻价态之间的转化最容易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。如 H2S 与浓硫酸反应时，S元素的化合价变化为：反应的化学方程式为 H2SH2SO4(浓)=SSO22H2O。应用 判断氧化还原反应的产物，同种元素不同价态之间发生反应“只靠拢，不相交”。3反应先后规律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较强的物质；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较强的物质，
16、即强者优先反应。应用 判断物质的稳定性及反应的先后顺序4守恒规律对于一个氧化还原反应，元素化合价升高总数与降低总数相等；还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数相等；反应前后电荷总数相等(离子方程式)。应用(1)氧化还原反应方程式配平；(2)氧化还原反应相关的计算；(3)电极方程式配平及电化学计算。题组训练题组 1“强弱规律”及应用1为验证还原性 SO2Fe2Cl，三组同学分别进行了下图实验，并对溶液 1 和溶液 2 中所含离子进行了检验，能证明上述还原性顺序的实验组有()溶液 1溶液 2甲含 Fe3、Fe2含 SO24乙含 Fe3，无 Fe2含 SO24丙含 Fe3，无 Fe2含 Fe2A.只有甲
17、 B甲、乙C甲、丙D甲、乙、丙解析：C 甲溶液 1 中含有 Fe3、Fe2，说明发生反应 2Fe2Cl2=2Fe32Cl，且 Cl2 反应完全，可证明还原性 Fe2Cl；溶液 2 中含有 SO24，说明发生反应 2Fe3SO22H2O=2Fe2SO24 4H，证明还原性 SO2Fe2，故甲能证明还原性 SO2Fe2Cl；乙溶液 1 中含有 Fe3，无 Fe2剩余，则还原性 Fe2Cl，但 Cl2 可能过量，再通入 SO2 可能发生的反应是 Cl2SO22H2O=2ClSO24 4H，不能够比较 SO2 和 Fe2的还原性强弱，故乙不能验证；丙溶液 1 中含有 Fe3，没有 Fe2，通入 SO2
18、 后溶液中又含有 Fe2，说明 SO2 将 Fe3还原得到 Fe2，证明还原性 SO2Fe2，故丙实验结论证明还原性 SO2Fe2Cl。2某学习小组设计实验探究 H2S 的性质，装置如图所示。下列说法正确的是()A若 F 中产生黑色沉淀，则说明 H2SO4 的酸性比 H2S 强B若 G 中产生浅黄色沉淀，则说明 H2S 的还原性比 Fe2强C若 H 中溶液变红色，则说明 H2S 是二元弱酸D若 E 中 FeS 换成 Na2S，该装置也可达到相同的目的解析：B H2S 和 CuSO4 发生复分解反应生成黑色沉淀 CuS 和H2SO4，该反应不能说明 H2SO4 的酸性比 H2S 强，只能说明 C
19、uS 不溶于稀硫酸，A 错误；若 G 中产生浅黄色沉淀，则证明硫化氢可以被 Fe3氧化成硫单质，反应的离子方程式为 2Fe3H2S=2Fe2S2H，说明 H2S 的还原性比 Fe2强，B 正确；若 H 中溶液变红色，则说明 H2S 的水溶液呈酸性，但不能说明 H2S 是二元酸，C 错误；若 E 中 FeS 换成 Na2S，由于 Na2S 极易溶于水，该装置无法达到“随开随用、随关随停”的目的，D 错误。题组 2“价态规律”及应用3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)：GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2O这五种化合物中
20、 Cl 元素化合价由低到高的顺序是()AG、Y、Q、Z、X BX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、X解析：A 由得出 Q 价态高于 G，因为 G 必介于 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，Y 介于Q 与 G 之间，故 Q 价态高于 Y，Y 价态高于 G；分析：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：Z 介于 Q、X 之间，则 X价态高于 Z，Z 价态高于 Q。题组 3“先后规律”及应用4在复杂的体系中，确认化学反应先后顺序有利于解决问题。下列化学反应先后顺序判
21、断正确的是()A在含有等物质的量的 AlO2、OH、CO23 溶液中逐滴加入盐酸：OH、CO23、AlO2B在含等物质的量的 FeBr2、FeI2 溶液中缓慢通入氯气：I、Br、Fe2CFe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3 混合溶液中逐渐加入铁粉：Fe(NO3)3、HNO3、Cu(NO3)2D在含等物质的量的 Fe3、NH4、H溶液中逐滴加入 NaOH溶液：H、Fe3、NH4解析：D 若 H最先与 AlO2 反应生成氢氧化铝，而氢氧化铝又会与溶液中的 OH反应生成 AlO2，则反应的先后顺序为 OH、AlO2、CO23，A 项错误；离子还原性 IFe2Br，氯气先与还原性强的离子反应，
22、与氯气反应的先后顺序是 I、Fe2、Br，B 项错误；氧化性由强到弱的顺序是 HNO3Fe3Cu2，铁粉先与氧化性强的离子反应，C 项错误；H先发生反应，因为 H结合 OH的能力最强，然后 Fe3与 OH反应生成氢氧化铁沉淀，最后 NH4 与OH结合生成一水合氨，故在含等物质的量的 Fe3、NH4、H的溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，反应的先后顺序为 H、Fe3、NH4，D项正确。题组 4“守恒”规律及应用5NaNO2 是一种食品添加剂，能致癌。酸性 KMnO4 溶液与NaNO2 反应的离子方程式是 MnO4 NO2 Mn2NO3 (未配平)。下列叙述中正确的是()A该反应中 NO2 作还原剂
23、，由此推知 HNO2 只具有还原性B反应过程中溶液的 pH 减小C生成 2 mol NaNO3 需消耗 0.8 mol KMnO4D用酸性 KMnO4 标准溶液滴定未知浓度的 NaNO2 溶液，以酚酞作指示剂解析：C 该反应中，N 元素由3 价升高到5 价，则 NO2 作还原剂，表现出还原性；由于3 价为 N 元素的中间价态，则 NO2 既具有氧化性又具有还原性，与强还原剂(如 Fe2、SO23 等)反应时，表现氧化性，A 错误。Mn 元素由7 价降低到2 价，根据化合价升降总数相等、原子守恒及电荷守恒配平该离子方程式：2MnO4 5NO2 6H=2Mn25NO3 3H2O，由于消耗 H，反应
24、中溶液的 pH 增大，B 错误。由 B 项中离子方程式可知，生成 5 mol NaNO3时消耗 2 mol KMnO4，则生成 2 mol NaNO3 时消耗 0.8 mol KMnO4，C 正确。用酸性 KMnO4 溶液滴定未知浓度的 NaNO2 溶液时，MnO4被还原为 Mn2，到达滴定终点时溶液由无色变为紫红色，故不需要加入指示剂，D 错误。考点三 氧化还原反应方程式的书写与配平真题引领1(2017全国卷，28 节选)砷(As)是第四周期A 族元素，可以形成 As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4 等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：(1)画出砷的原子结构示意图_。(2)
25、工业上常将含砷废渣(主要成分为 As2S3)制成浆状，通入 O2氧 化，生 成 H3AsO4 和 单 质 硫。写 出 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式_。解析：(1)As 最外层电子数为 5，原子结构示意图为。(2)As2S3 与 O2 发生氧化还原反应生成 H3AsO4 和 S，As 和 S 均被氧化，1 mol As2S3 被氧化转移电子数为 10 mol，根据转移电子数守恒可知，化学方程式为 2As2S35O26H2O=4H3AsO46S。答案：(1)(2)2As2S35O26H2O=4H3AsO46S2(2017全国卷节选)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。用溶解氧瓶采集
26、水样。将水样与 Mn(OH)2 碱性悬浊液混合，反应生成 MnO(OH)2，实现氧的固定。该过程中发生反应的化学方程式为_。答案：O22Mn(OH)2=2MnO(OH)23配平或完成下列反应的化学方程式或离子方程式。(1)(2017北京高考节选)用同位素示踪法研究发现笑气(N2O)的产生与 NO 有关。在有氧条件下，15NO 与 NH3 以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是 15NNO。将该反应的化学方程式补充完整：_=催化剂 15NNO H2O。(2)(2016天津高考节选)配平反应 MnO(OH)2IHMn2I2H2O，其化学计量数依次为_。(3)(2015浙江高考节选)完成以下氧化还原反
27、应的离子方程式：MnO4 C2O24 _=Mn2 CO2 _。答案：(1)415NO4NH33O2 4 6(2)1,2,4,1,1,3(3)2 5 16 H 2 10 8 H2O知能必备 氧化还原反应方程式的书写与配平1确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。(1)氧化剂及还原产物氧化剂还原产物浓 H2SO4SO2H2O2H2OKMnO4、MnO2、MnO(OH)2、(H)Mn2K2Cr2O7、(H)Cr3HNO3NO2、NONO3(H)、NO2(H)NOClO2、ClO2、ClO3、ClO、Cl2ClO3O2IO3I或 I2FeO24Fe(OH)3 或 Fe3(2)还原剂及氧化产物还原剂氧化
28、产物SO2、H2SO3、SO23SO24S2O23、S2O25、S4O26SO24H2O2H2ON2H4N2H2C2O4 或 C2O24CO2CNN2、CO2SO33SO34PH3H3PO4S2SII22.依据电子守恒、质量守恒进行配平，离子方程式还需电荷守恒。3检查是否需添加物质：在水溶液中进行的反应，添加的物质通常是“H2O、H”或“H2O、OH”才能满足质量守恒的要求，在酸性溶液中不添加 OH，在碱性溶液中不添加 H。题组训练题组 1 信息方程式书写1(2018江苏，20(3)用酸性(NH2)2CO 水溶液吸收 NOx，吸收过程中存在 HNO2 与(NH2)2CO 生成 N2 和 CO2
29、 的反应。写出该反应的化学方程式：_。解析：由题给信息可知，反应物为 HNO2、(NH2)2CO，生成物为 CO2 和 N2，根据氧化还原反应方程式的配平方法可写出该反应的化学方程式为 2HNO2(NH2)2CO=2N2CO23H2O。答案：2HNO2(NH2)2CO=2N2CO23H2O2完成下列各题：(1)(2018 天 津)NO 被 H2O2 氧 化 为 NO3 的 离 子 方 程 式 是_。(2)(2016课标)工业上在一定温度和催化剂条件下用 NH3 将NOx 还 原 生 成 N2，则 NH3 与 NO2 反 应 的 化 学 方 程 式 为_。解析：(1)NO 被 H2O2氧化为硝酸
30、，所以反应的离子方程式为 2NO3H2O2=2H2NO3 2H2O。(2)NO2 为红棕色气体，根据题给信息 NO2 与氨气发生反应：8NH36NO2=催化剂 7N212H2O。答案：(1)2NO3H2O2=2H2NO3 2H2O(2)8NH36NO2=催化剂 7N212H2O题组 2 氧化还原反应方程式配平3完成下列各题 H2S HNO3 S NO H2O NaBiO3 Mn2 _ Na Bi3 _ _。NH4 O2 硝化细菌 NO3 H H2O NO3 5CH3OH N2 CO2 H2O OH答案：3 2 3 2 45 2 14 H 5 5 2 MnO4 7 H2O1 2 1 2 16 3 5 7 6
