1、第 4 章 氧化还原反应,考点8 氧化还原反应的基本概念,考法1 氧化还原反应的判断考法2 氧化还原反应基本概念的相关判断,1.氧化还原反应的基本概念,(1)氧化还原反应的本质：有电子转移（得失或偏移）。,(2)特征：有元素化合价的变化。,(3)氧化还原反应的相关概念,2.氧化还原反应与四种基本反应的关系,3.氧化剂和还原剂,(1)氧化剂：在反应中得到电子的物质，物质中所含元素化合价降低；氧化剂具有氧化性。(2)还原剂：在反应中失去电子的物质，物质中所含元素化合价升高；还原剂具有还原性。,在反应前后，只要有一种元素的化合价发生变化，该反应就是氧化还原反应。,考法1 氧化还原反应的判断,(1)
2、有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应都是氧化还原反应；,1根据反应前后元素化合价的变化判断,2根据反应前后物质的种类判断,3分析氧化还原反应的基本方法,找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是关键，基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合价规则求解其他元素的化合价。,(2) 有单质参加或生成的反应，不一定是氧化还原反应；,【解析】氧化还原反应的本质是电子的转移，体现为元素化合价的改变。A、B、D项所对应的反应中，各元素在反应前后化合价没有发生变化，为非氧化还原反应；而C项对应的反应中，碘元素化合价由-1价升高到0价，溴元素化合价则由0价降低到-1价，所以C项反应为氧化还原反应
3、。,C,【应用】(1)简单阴离子只有还原性(如Cl-、O2-)，但有些复杂阴离子(如ClO-、O2-2、酸性环境下的NO-3等)具有氧化性。(2)阳离子都具有氧化性，变价金属元素的低价阳离子还具有还原性，如Fe2+、Cu+等。,(1) 元素处于最高价时，只具有氧化性，如 Cu2+、H+。(2) 元素处于最低价时，只具有还原性，如 Cl-；(3) 元素处于中间价时，既具有氧化性又具有还原性，如 Cl2、Fe2+。,考法2 氧化还原反应基本概念的相关判断,1判断氧化性与还原性,(1) 常见的氧化剂,考法2 氧化还原反应基本概念的相关判断,2判断氧化剂与还原剂,考法2 氧化还原反应基本概念的相关判断
4、,2判断氧化剂与还原剂,(2) 常见的还原剂,(3) 同一种物质既作氧化剂又作还原剂的三种情况,考法2 氧化还原反应基本概念的相关判断,2判断氧化剂与还原剂,在氧化还原反应中，若一种元素被氧化，则不一定有另一种元素被还原。,同一种物质在反应中作氧化剂还是作还原剂，不是一成不变的，应决定于另一种反应物的性质。,同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)不是一成不变的，而是决定于还原剂(或氧化剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介质的酸碱性等多种因素。,浙江选考化学2016年10月4，2分下列反应中，水作氧化剂的是( ),例2,D,【解析】反应C+H2O CO + H2中，C元素化
5、合价升高，被氧化，C作还原剂，H元素化合价降低，被还原，H2O作氧化剂，A项正确；反应H2+CuO Cu+H2O中，H元素的化合价升高，被氧化，H2作还原剂，H2O为氧化产物，Cu元素化合价降低，被还原，CuO作氧化剂，B项错误；反应Cl2+H2O HCl+HClO中,H2O中各元素化合价都没有发生变化，H2O既不是氧化剂也不是还原剂，C项错误；反应SO3+H2O H2SO4为非氧化还原反应，D项错误。,北京理综20178，6分下列变化中，气体被还原的是( )A.二氧化碳使Na2O2固体变白B.氯气使KBr溶液变黄C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀,例3,【
6、解析】CO2和Na2O2反应生成Na2CO3和O2，该反应中Na2O2发生自身的氧化还原反应，CO2中碳元素和氧元素的化合价均没有发生变化，故CO2没有被还原，A不符合题意；Cl2和KBr发生反应生成KCl和Br2，Cl2Cl-，氯元素化合价降低，氯气被还原，B符合题意；CH2=CH2和Br2发生加成反应生成CH2BrCH2Br，乙烯没有被还原，C不符合题意；NH3与AlCl3反应生成Al(OH) 3和NH4Cl，NH3中氮元素和氢元素的化合价均没有发生变化，NH3没有被还原，D不符合题意。,B,例3,考点9 氧化性、还原性的强弱判断,考法3 依据反应情况比较氧化性、还原性强弱考法4 依据氧化
7、性、还原性判断反应情况,1.氧化性、还原性的含义,(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质（或能力）。(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。,2.氧化性与还原性的强弱比较,(1) 根据金属的活动性和元素的非金属性判断, 氧化性,a. 金属的活动性越弱，对应离子的氧化性越强。,b. 元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强。,b. 元素的非金属性越强，对应离子的还原性越弱。,2.氧化性与还原性的强弱比较,(1) 根据金属的活动性和元素的非金属性判断, 还原性,a. 金属元素的活动性越强，对应单质的还原性越强。, 氧化性 a. 同一
8、周期，从左到右，元素的非金属性逐渐增强，对应单质的氧化性逐渐增强。 b. 同一主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，对应单质的氧化性逐渐减弱。,2.氧化性与还原性的强弱比较,(2) 根据元素在周期表中位置判断, 还原性 a. 同一周期，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，对应单质的还原性逐渐减弱。 b. 同一主族，从上到下，元素的金属性逐渐增强，对应单质的还原性逐渐增强。,(1) 氧化性强弱：氧化剂氧化产物。(2) 还原性强弱：还原剂还原产物。,考法3 依据反应情况比较氧化性、还原性强弱,1根据氧化还原反应发生的规律来判断,(1) 浓度：同一种物质，浓度越大，氧化性（或还原性）越强。(2) 温度
9、：同一种物质，温度越高其氧化性越强。(3) 根据反应发生的难易程度判断氧化性或还原性强弱。后者比前者容易发生(不需要加热)，可判断氧化性:KMnO4MnO2。(4) 酸碱性：同一种物质，所处环境的酸性（或碱性）越强，其氧化性（或还 原性）越强。,考法3 依据反应情况比较氧化性、还原性强弱,2根据反应条件判断,(1) 在原电池中，作负极的金属的还原性一般比作正极的金属的还原性强。 (2) 在电解池中，阳极先失电子的，还原性强；阴极先得电子的，氧化性强。,考法3 依据反应情况比较氧化性、还原性强弱,3.根据被氧化或被还原的程度来判断,4.根据电化学原理判断,湖南怀化2018届调研已知反应：Cl2+
10、2KBr 2KCl + Br2、KClO3+6HCl 3Cl2+KCl+3H2O。据此判断下列说法正确的是( )A.上述两个反应都是置换反应B.中KCl是氧化产物，KBr发生还原反应C.反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为51D.氧化性由强到弱的顺序为Br2Cl2KClO3,例4,【解析】反应为置换反应，反应生成物中有单质但反应物中没有单质，所以不是置换反应，A错误；反应中溴元素由-1价变为0价，KBr是还原剂，发生氧化反应，氯气是氧化剂，氯化钾是还原产物，B错误；KClO3+6HCl=3Cl2+KCl+3H2O中氧化剂是氯酸钾，氯元素化合价从+5价降低到0价，1 mol氯酸钾反应中得到5 m
11、ol电子，根据得失电子守恒可知参加反应的6 mol氯化氢中有5 mol的氯化氢作还原剂，所以还原剂和氧化剂的物质的量之比是51，C正确；Cl2+2KBr = 2KCl+Br2中氧化剂是氯气，氧化产物是溴单质，所以氯气的氧化性强于溴单质，KClO3 + 6HCl= 3Cl2+KCl+3H2O中氧化剂是氯酸钾，氧化产物是氯气，氯酸钾的氧化性强于氯气，则氧化性强弱顺序是KClO3Cl2Br2，D错误。,c,例4,考法4 依据氧化性、还原性判断反应情况,1判断氧化还原反应能否发生,(1)氧化性、还原性强弱是相对的，氧化剂的氧化性越强，转化为还原产物后还原性越弱。还原剂的还原性越强，转化为氧化产物后氧化
12、性越弱。由此可判断氧化剂与还原剂间的反应能否发生。,考法4 依据氧化性、还原性判断反应情况,1判断氧化还原反应能否发生,(2)已知物质的氧化性或者还原性的强弱关系，判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法。具体方法是：先假设反应成立 然后根据氧化剂的氧化性氧化产物的氧化性，还原剂的还原性还原产物的还原性的规律，列出假设反应中的上述关系 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。,(1) 一种氧化剂遇多种还原剂时，总是按还原性先强后弱的顺序反应。(2) 一种还原剂遇多种氧化剂时，总是按氧化性先强后弱的顺序反应。,考法4 依据氧化性、还原性判断反应情况,2.判断反
13、应的先后顺序,例4,D,北京理综201610，6分K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72-（橙色）+H2O2 CrO42-（黄色）+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：结合实验，下列说法不正确的是（ ）A.中溶液橙色加深，中溶液变黄B.中Cr2O72-被C2H5OH还原C.对比和可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D.若向中加入70% H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色,例6,【解析】K2Cr2O7溶液中加入H2SO4，增大c(H)，题给可逆反应的平衡逆向移动，溶液橙色加深，中加入了NaOH溶液，OH-中和了溶液中的H，使c（H+）减小，平衡正向移动，溶液变黄，A正确；中溶液变成绿色，
14、说明有Cr3+生成，即Cr2O72-被C2H5OH还原为Cr3+，B正确；对比、可知，酸性条件下Cr2O72-被C2H5OH还原为Cr3+，而碱性条件下Cr2O72-不能被还原，说明酸性条件下K2Cr2O7的氧化性更强，C正确；若向中加过量的H2SO4溶液，溶液呈酸性，题给可逆反应的平衡逆向移动，CrO42-转化为Cr2O72-，K2Cr2O7在酸性条件下氧化性增强，中Cr2O72-会被C2H5OH还原为Cr3+，溶液不会变为橙色，D错误。,D,例6,考点10 氧化还原反应的规律及应用,考法5 氧化还原反应规律的应用,1.守恒规律(得失电子守恒),在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失
15、电子总数。,2.转化规律(价态归中，互不交叉),含有不同价态的同种元素物质间发生氧化还原反应时，该元素的价态变化一定遵循“高价低价中间价”，即“价态相邻能共存，价态相间能归中， 归中价态不交叉，价升价降只靠拢。”,3.先后规律(强易弱难，先强后弱),4.价态规律,元素处于最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性；处于最低价态时只有还原性，但不一定有强还原性；处于中间价态时既有氧化性又有还原性。,在浓度相差不大的溶液中：(1)同时含有几种还原剂时 ， 将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。(2)同时含有几种氧化剂时 ， 将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。,考法5 氧化还原反应规律的应用,1守恒规
16、律的应用电子守恒法解题“三步流程”,海南化学20174，2分在酸性条件下，可发生如下反应：ClO3-+2M3+4H2O M2O7n-+Cl-+8H+， M2O7n-中M的化合价是( )A.+4 B.+5C.+6 D.+7,【解析】解法1：根据电荷守恒，23-1=8-1-n，计算得n=2，则M2O7n-中M的化合价为+6。解法2：根据得失电子守恒，设M2O7n-中M的化合价为x，化学方程式中只有氯元素的化合价下降6，只有M的化合价升高，则6=2（x-3），解得x=6，故C项正确。,C,例7,考法5 氧化还原反应规律的应用,2转化规律的应用,(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
17、，如浓H2SO4与SO2不发生反应。(2)根据化合价变化判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HClNaClO3 NaCl3Cl23H2O中，氧化剂为NaClO3，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物都为Cl2。,氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2KOH KXKYH2O(未配平)，KX在一定条件下发生反应：KXKYKZ(未配平，KY与KZ的化学计量数之比为13)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯的化合价是 ()A1B3C5D7,考法例,【解】根据题意可知，KX、KY中的氯元素分别显正价和1价；根据反应KXKYKZ，可断定KY
18、为KCl，KZ中Cl元素化合价KX中Cl元素化合价(均为正价)。假设KX中Cl元素为a价，KZ中Cl元素的化合价为b价，依据化合价升降总数相等及KXKY3KZ，有a13(ba)，把a1、a3、a5分别代入上式讨论，可知a5时，b7符合题意。则KX中Cl的化合价为5。,考法例,陕西西安碑林区2017模拟水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应为3Fe2+2S2O32-+O2+xOH- Fe3O4+S4O62-+2H2O，下列说法中不正确的是（ ）A.每生成1 mol Fe3O4转移4 mol电子B.该反应中Fe2+和S2O32-都是还原剂C.3 mol Fe2+被氧化时有1 mol O2被还原D.反应
19、方程式中化学计量数x=4,例8,【解析】由氢原子守恒可得反应的化学方程式为3Fe2+2S2O32-+O2+4OH- Fe3O4+S4O62-+2H2O，每生成1 mol Fe3O4，有1 mol O2发生还原反应，转移4 mol电子，A正确；反应中Fe元素和S元素的化合价升高，故该反应的还原剂为Fe2+、S2O32-，B正确；由反应方程式可知，2 mol Fe2+被氧化时，有1 mol O2被还原，C错误；OH-的化学计量数为4，即x=4，D正确。,C,例8,考法5 氧化还原反应规律的应用,3先后规律的应用,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
20、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。,现有下列三个氧化还原反应：2FeCl32KI 2FeCl2 2KClI2；2FeCl2Cl2 2FeCl3；2KMnO416HCl(浓) 2KCl2MnCl25Cl28H2O。若某溶液中含有Fe2、Cl和I，要除去I而不氧化Fe2和Cl，可以加入的试剂是()ACl2 BKMnO4 CFeCl3 DHCl,考法例,【解析】由知氧化性：Fe3I2，还原性：IFe2；由知氧化性：Cl2Fe3，还原性：Fe2Cl；由知氧化性：MnO4Cl2，还原性：ClMn2；由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4Cl2FeC
21、l3I2，还原性强弱顺序为IFe2ClMn2。所以KMnO4可氧化Cl、Fe2及I，Cl2可氧化Fe2及I，FeCl3只能氧化I。,辽宁葫芦岛六校2017届联考向含有FeBr2、FeI2的溶液中缓缓通入一定量的氯气后，再向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为血红色，若只从反应顺序角度考虑反应情况，则下列叙述不正确的是()A通入氯气后的溶液中一定不存在IB通入氯气之后原溶液中的Fe2全部被氧化C原溶液中的Br可能被氧化D若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液充分振荡、静置、分液，下层溶液呈紫红色,例9,【解析】溶液中离子的还原性强弱顺序为IFe2Br。A项，溶液变为血红色说明Fe2被氧化成Fe3，则I
22、全部被氧化，故溶液中一定不存在I，正确；B项，Fe2可能全部被氧化，也可能是部分氧化，错误；C项，溶液变为血红色只能说明Fe2被氧化成Fe3，而Br可能被氧化，正确；D项，根据题意知有I2生成，I2易溶于有机溶剂，则下层溶液呈紫红色，正确。,B,例9,考点11 氧化还原反应方程式的配平和相关计算,考法6 氧化还原反应方程式的配平考法7 信息型氧化还原反应方程式的书写考法8 氧化还原反应的相关计算,1.氧化还原反应电子转移的表示方法,(1) 单线桥法,表示氧化剂与还原剂之间电子转移的方向和数目。,(2) 双线桥法,表示氧化剂及其还原产物、还原剂及其氧化产物之间电子转移情况。,2氧化还原反应方程式
23、的配平步骤,考法6 氧化还原反应方程式的配平,1.配平原则,2.配平方法,正向配平法,逆向配平法,整体配平法,缺项配平法,浙江理综 201527 题节选(1) 完成以下氧化还原反应的离子方程式：( )MnO4-( )C2O42-+_ ( )Mn2+ ( )CO2_(2) NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式：_。,例10,【解析】(1) 在反应中 Mn 由 +7价降低为 +2价，C 由 +3价升高为 +4价，利用得失电子守恒得 MnO4-与 C2O42-的化学计量数分别为 2、5，然后依据原子守恒和电荷守恒配平离子方程式。(2) 结合物质中元素的化合价知 NaAlH4 与 H2O 发生
24、归中反应生成氢气，则另一产物是偏铝酸钠。,【答案】 (1) 2MnO-4 + 5C2O2-4 +16H + 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O(2) NaAlH4 +2H2O NaAlO2+ 4H2,例10,根据题给信息书写陌生氧化还原反应方程式一般按以下步骤进行：第一步：根据元素化合价的升降，判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。第二步：按“氧化剂还原剂=还原产物氧化产物”写出方程式，根据得失电子守恒配平上述四种物质。第三步：根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充 H+、 OH- 或 H2O 等。第四步：根据质量守恒配平反应方程式。,考法7 信息型氧化还原反应方程式的书
25、写,（1）课标理综201728题节选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：_。（2）浙江选考化学2017年4月27题节选加热条件下，氨气被固体X（CuO）氧化成一种气体单质，写出该反应的化学方程式： _ 。,例11,【解析】 （1）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，砷元素化合价由+3价变为+5价，硫元素化合价由-2价变为0价，氧元素化合价由0价变为-2价，根据得失电子守恒配平即可。（2）加热条件下氨气被CuO氧化成的气体单质为氮气，CuO自身被还原为Cu，根据得失电
26、子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数，再用H2O保证H和O的原子守恒即可。,例11,【答案】,(1)计算氧化剂与还原剂或氧化产物与还原产物的物质的量之比(或质量之比)。(2)通过计算确定元素的化合价或氧化产物、还原产物的组成。,考法8 氧化还原反应的相关计算,1类型,考法8 氧化还原反应的相关计算,2守恒法在几种类型中的应用,(1) 单一氧化还原反应的相关计算可直接利用守恒法进行解答。(2)利用多步氧化还原反应进行相关计算利用得失电子守恒，直接找出已知量与未知量的物质的量的比例关系，即可一步解出。 (3) 与反应先后顺序有关的得失电子守恒当一种物质同时氧化两种或两种以上的微
27、粒时，强还原剂先被氧化。当一种物质同时还原两种或两种以上的微粒时，强氧化剂先被还原。,上海化学201416,3分含有砒霜（As2O3）的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢（AsH3）在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50 mg，则( ) A. 被氧化的砒霜为 1.98 mg B. 分解产生的氢气为 0.672 mL C. 和砒霜反应的锌为 3.90 mg D. 转移的电子总数为 610-5NA,例12,【解析】砒霜中砷的化合价是 +3价，而砷化氢中砷的化合价是 -3价，化合价降低，得到电子，砒霜被还原，A 不正确；没有说明是标准状况下，因此不能确定生成氢气的体积，B 不正确；发生反应 As2O3 + 6Zn + 12HCl 6ZnCl2+ 2AsH3+3H2O、2AsH3 2As+3H2，1.50 mg 砷的物质的量为210-5 mol，则砒霜转化为砷化氢得到电子的物质的量是 210-5 mol61.210-4 mol，锌失去 2 个电子，则和砒霜反应的锌的质量为 65 g/mol3.910-3 g3.9 mg，C 正确；转移的电子总数为（210-56210-53）NA1.810-4 NA ，D 不正确。,C,例12,后续更加精彩,
