1、高中化学氧化还原反应专题【专题一】氧化还原反应【考点突破】考点1 氧化还原反应的基本概念及其关系例如：方法点击 为了方便记忆、快速解题可采用如下口诀： 升失氧、降得还；剂性一致、其他相反。(“升失氧、降得还”即反应后化合价升高的物质失电子被氧化，发生氧化反应；反应后化合价降低的物质得电子被还原，发生还原反应。“剂性一致”即氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性。“其他相反”即氧化剂被还原，发生还原反应，得还原产物；还原剂被氧化，发生氧化反应，得氧化产物。)考点2 常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂非金属单质：如Cl2、2、Br2等。含有高价态元素的化合物：浓H2S4、HNO3、KMn4、MnO
2、2、KClO3、K2Cr2O7等。某些金属性较弱的高价态离子：Fe3+、Ag+、Pb4+、Cu2+等。过氧化物：Na22、H22等。(2)常见的还原剂活泼金属：K、Na、Mg、Al等。非金属离子及低价态化合物：S2-、H2S、I-、SO2、H2SO3、Na2SO3等。低价阳离子：Fe2+、Cu+等。非金属单质及其氢化物：H2、C、CO、NH3等。方法点击 强氧化剂与强还原剂相遇时，一般都会发生氧化还原反应。如：H2SO4(浓)与金属、H2S、S2-、HI、I-、HBr、Br、Fe2+、P等。Cl2与金属、H2S、S2-、HI、I-、HBr、Br-、Fe2+、H2、SO2、H2S3等。HN3与金
3、属、H2S、S2-、HI、I-、HBr、Br-、Fe2+、P、SO2、H2S3等。O2与金属、H2S、S2-、HI、I-、Fe2+、P、Si、H2等。考点3 氧化性或还原性强弱的比较规律1.依据反应式来判断氧化剂+还原剂氧化产物+还原产物氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物口诀：比什么“性”找什么剂，“产物”之“性”小于“剂”。2.依据反应条件来判断当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可依据反应条件的难易程度来判断。例如：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2OCu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O氧化性：浓HNO3浓H2SO4。3.
4、依据产物价态的高低来判断例如：2Fe+Cl22FeCl3Fe+SFeS氧化能力Cl2S。4.据“三表”判断(1)根据元素周期表判断同主族元素从上到下，同周期主族元素从右到左，元素单质的氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强，对应的阳离子氧化性逐渐减弱，阴离子还原性逐渐增强。(2)根据金属活动顺序表判断(3)根据非金属活动顺序表判断口诀：易得者，不易失；易失者，不易得。(“易得者，不易失”例如：Cl2比Br2易得到电子,而得到电子后的Cl-比Br-难失去电子，从而可知Cl2的氧化性比Br2的强，而其被还原后得到的Cl-比Br-的还原性弱；“易得者，不易失”例如：Na比Mg易失去电子，而失去电子后的Na+
5、比Mg2+难得电子，从而可知Na的还原性比Mg的强，而其被氧化后得到的Na+比Mg2+的氧化性弱。)5.依据“两池”判断(1)两种不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出的极，正极金属是电子流入的极。其还原性：正极负极。(2)用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子氧化性较强，在阳极先放电的阴离子还原性较强。6.依据“三度”判断(“三度”即浓度、温度、酸碱度)如氧化性：HNO3(浓)HNO3(稀)、HNO3(热)HNO3(冷)、KMnO4(H+)KMnO4。方法点击 1.氧化性、还原性强弱的判断是近几年高考的热点，特别是依据反应式来判断氧化性、还原性强弱，常见的考题形式有：(1)由
6、氧化还原反应方程式判断氧化性、还原性强弱。(2)由氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应方程式的正误。(3)由氧化还原反应方程式判断氧化还原反应方程式的正误。例如：已知在常温下，溶液中能发生如下反应：16H+10Z-+=2X2+5Z2+8H2O2A2+B2=2A3+2B-2B-+Z2=B2+2Z-由此判断a.反应Z2+2A2+=2A3+2Z-b.Z元素在反应中均被还原c.氧化性由强到弱的顺序是、Z2、B2、A3+d.还原性由强到弱的顺序是A2+、Z-、B-、X2+其中推断错误的是( )A.ab B.bc C.bd D.ad解法指导：由方程式可推知d错误，c正确，由c判断a正确；b根据氧化还原反应的
7、定义可知错误，所以选C。2.注意点：氧化性、还原性强弱取决于得失电子的难易程度，与得失电子的数目的多少无关。例如：Na与Al、S与Cl等。考点4 氧化还原规律1.得失电子守恒规律 在任何氧化还原反应中，氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等。此规律应用于解氧化还原反应的计算题，氧化还原反应方程式的配平。2.归中规律 同种元素间不同价态的氧化还原反应进行时，其产物的价态既不相互交换，也不交错。如：H2S与浓硫酸作用，H2S的氧化产物不可能为硫酸，而浓硫酸的还原产物不可能为H2S；也不可能H2S的氧化产物是SO2，而浓硫酸的还原产物为硫。但有可能是同一物质，即硫或SO2。 同种元素相邻价态间不
8、发生氧化还原反应；同种元素高价化合物与低价化合物，当有中间价态时才有可能反应，若无中间价态，则不反应。如浓硫酸不能氧化SO2。 同种元素的高价态氧化低价态时可简记为：高到高，低到低，可以归中，不能跨越。3.先后规律 同一氧化剂同时与同浓度的若干种还原剂反应，往往是还原性强的先被氧化。如：向FeBr2溶液中滴入少量氯水，Fe2+先被氧化。而向FeI2溶液中滴入少量氯水，碘离子先被氧化。4.价态规律 同一元素最高价态只具有氧化性；最低价态只具有还原性；中间价态既具有氧化性，又具有还原性。可简记为：高价氧，低价还，中价全。方法点击 考试中涉及氧化还原的题目，其中大多要利用得失电子守恒规律。如：判断氧
9、化产物或还原产物，求某元素反应前后的化合价，配平氧化还原方程式等。所以，看到此类题目，注意用该规律，总之一句话：哪儿有氧(化)还(原 )反应，哪儿有得失(电子)守恒。考点5 氧化还原反应方程式的配平及有关计算1.氧化还原方程式的配平(1)配平三原则：电子守恒，即转移电子数相等。质量守恒，既反应前后原子种类和数目相等。电荷守恒，即反应前后电荷总数相等。(主要应用于离子方程式的配平)(2)配平要点(口诀)：一标化合价，二看价变化；(第一步)三求升降数，数字相交叉；(第二步)再查其他物，配平靠观察；(第三步)系数有分母，最后消去它。(第四步)2.氧化还原方程式的有关计算计算类型：(1)有关氧化剂、还
10、原剂物质的量的计算。(2)氧化产物和还原产物物质的量之比的计算。(3)有关参加氧化还原反应和参加非氧化还原反应某指定物质的物质的量的计算。方法点击 氧化还原反应的计算是高考的重点也是高考的难点，做这种类型的题时，要抓住氧化还原反应的本质和特征；得失电子守恒，即得失电子总数相等或化合价升降总数相等。方法：找出氧化剂和还原剂以及各自的还原产物和氧化产物。找准一个原子或离子得失电子数。由题中物质，根据电子守恒列等式：n(氧化剂或还原产物的物质的量)变价原子个数化合价变化值=n(还原剂或氧化产物的物质的量)变价原子个数化合价变化值【精题精讲】1. 用高铁酸钠(Na2FeO4)对河湖水消毒是城市饮水处理
11、的新技术。已知反应: Fe2O3+3Na2O2=2Na2FeO4+Na2O，下列说法正确的是( )A.Na2O2既是氧化剂又是还原剂B.Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物C.3 mol Na2O2发生反应，有12 mol 电子转移D.在Na2FeO4中Fe为+4价，具有强氧化性，能消毒杀菌答案：B解析：通过对题目中的反应方程式作氧化还原分析可知：Na2O2作氧化剂，氧原子由-1价降为-2价，进入Na2FeO4和Na2O中，A错。铁元素由Fe2O3中的+3价升高到Na2FeO4中的+6价，Na2FeO4既是氧化剂又是还原剂，B正确，D错。C中3 mol Na2O2发生反应，有6 mol电子转
12、移。2.一定条件下，氨气与一氧化氮发生反应：NH3+NON2+H2O(未配平)。该反应中，被氧化与被还原的氮原子数之比为( )A.23 B.32 C.45 D.56答案：A解析：本题重点考查得失电子守恒的应用。每个氨气分子中的氮元素由-3价升高到0价，每个一氧化氮分子中的氮元素由+2价降到0价得到2个电子，由得失电子守恒可确定答案为23。3.在KI和KIO3混合溶液中加入稀硫酸，发生反应，生成碘、硫酸钾和水。此反应中被氧化的碘元素与被还原的碘元素的物质的量比正确的是( )A.51 B.21 C.13 D.15答案：A解析：本题中KI和KIO3中I元素化合价都归中为零，由得失电子守恒可知被氧化碘
13、元素与被还原的碘元素的物质的量比为51。4.重铬酸铵(NH4)2Cr2O7受热发生氧化还原反应，下列各组重铬酸铵受热分解产物的判断符合实际的是( )A.CrO3+NH3+H2O B.Cr2O3+NH3+H2OC.CrO3+N2+H2O D.Cr2O3+N2+H2O答案：D解析：本题考查了氧化产物和还原产物的确定。知道化合价有升必然有降是确定本题答案的关键。重铬酸铵中铬元素化合价为+6价，只能降低，氮元素化合价为-3价，只能升高，由此确定答案为D。5.应”式：( )+( )H+( )e-=( )NO+( )H2O，该式的配平系数是( )A.1，3，4，2，1 B.2，4，3，2，1C.1，6，5
14、，1，3 D.1，4，3，1，2答案：D解析：本题灵活考查了氧化还原反应中的守恒观。氧化还原反应中遵循质量守恒，得失电子守恒。半反应也不例外。中的N元素由+5价降至+2价，需得到3个电子，再由O元素守恒可确定答案为D。做好此题可为以后书写电化学中的半极反应打好基础。【创新演练】(时间60分钟，满分100分)一、单项选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)1(2012威海模拟)氧化还原反应在生产、生活中广泛存在，下列生产、生活中的实例不含有氧化还原反应的是()A金属冶炼B燃放鞭炮C食物腐败 D点制豆腐解析：豆腐的点制属于胶体的聚沉，是物理变化答案：D2(2012枣庄模拟)下列叙述正确的是(
15、)A在氧化还原反应中，肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原B元素由化合态变成游离态时，它可能被氧化，也可能被还原C失电子难的原子，获得电子的能力一定强D有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应解析：在氧化还原反应中，有同种元素既被氧化又被还原的反应，如Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，A不正确；失电子难的原子，获得电子的能力也不一定强，如稀有气体元素的原子，C不正确；有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应，如3O22O3，D不正确答案：B3(2011江苏常州中学4月)制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO32HCN=CaCN2COH2CO2，在反应中()A氢元素被氧化，碳元素
16、被还原BHCN既是氧化剂又是还原剂CCO2是氧化产物，H2是还原产物DCO为氧化产物，H2为还原产物解析： CaCO32N=Ca N2COCO2(注意生成物CO2中碳元素来自CaCO3，它的化合价在反应前后没有发生变化)，即氢元素化合价降低，碳元素化合价升高，故HCN既是氧化剂又是还原剂，CaCN2是氧化产物，H2是还原产物答案：B4(2011南通、扬州、泰州三市二模)在碘酸钠(NaIO3)的碱性溶液中通入氯气，可以得到高碘酸钠(Na2H3IO6)下列有关该反应的说法错误的是()A在该反应中碘酸钠作还原剂B碱性条件下，氯气的氧化性强于高碘酸钠C反应中生成1 mol Na2H3IO6，转移2 m
17、ol电子D反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为21解析：A项，NaIO3转化为Na2H3IO6，碘的化合价由5升高到7，NaIO3被氧化是还原剂；B项，根据“前强后弱，自发反应”原则可得出：氯气在碱性条件下的氧化性强于高碘酸钠；C项，由碘的化合价由5升高到7可得出，生成1 mol Na2H3IO6，转移2 mol电子；D项，由得失电子守恒可知氧化产物与还原产物的物质的量之比为12.答案：D5(2012湖州模拟)在下列变化中，需要加入合适的氧化剂才能实现的是()AHClH2 BCO2COCFe2O3Fe DBrBr2解析：A项，HClH2氢元素化合价降低，需要加入还原剂，如活泼金属单质等；B
18、项，CO2CO，碳元素化合价降低，需要加入还原剂，如碳单质等；C项，Fe2O3Fe，铁元素化合价降低，需要加入还原剂，如CO等；D项，BrBr2，溴元素化合价升高，需要加入氧化剂，如Cl2等答案：D二、不定项选择题(本题包括5小题，每小题6分，共30分，每小题有12个选项正确)6已知下述三个实验均能发生化学反应：实验实验实验将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸将铜丝放入氯化铁溶液中下列判断正确的是()A实验中铁钉只作还原剂B实验中Fe2既显氧化性又显还原性C实验中发生的是置换反应D上述实验可以证明氧化性：Fe3 Cu2 Fe2解析：实验FeCu2=Fe2Cu，属于置换反应，铁只
19、作还原剂，氧化性Cu2Fe2；实验3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O，Fe2被氧化，显示了还原性；实验Cu2Fe3=Cu22Fe2，不是置换反应，Fe3将Cu氧化成了Cu2，氧化性Fe3Cu2.答案：AD7(2012广州模拟)氢化钙(CaH2)可作为生氢剂，反应的化学方程式为CaH22H2O=Ca(OH)22H2，下列说法不正确的是()A. CaH2既是还原剂，又是氧化剂BH2既是氧化产物，又是还原产物CCaH2是还原剂，H2O是氧化剂D氧化产物与还原产物质量比为11解析：因金属元素钙不可能有负价态，在化合物中钙元素只有2价，则CaH2中氢元素的化合价为1价，反应后，1价氢和1价氢都变为H
20、2.答案：A8(2012揭阳调研)在室温下，发生下列几种反应：16H10Z2XO=2X25Z28H2O2A2B2=2A32B2BZ2=B22Z根据上述反应，判断下列结论错误的是()A溶液中可发生：Z22A2=2A32ZBZ2在、反应中作还原剂C氧化性强弱的顺序为：XOZ2B2A3D生成2 mol x2，Z失去电子10 mol解析：在同一反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，可得出，氧化性：XOZ2B2A3，还原性：A2BZX2，Z2在反应中是氧化产物，在反应中作氧化剂，B项错误中，x2 5e-，Z-为还原剂，生成2 mol x2，Z失去电子10 mol
21、，D正确答案：B9在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢(H2O2)为原料制取氧气，当制得同温、同压下相同体积的O2时，三个反应中转移的电子数之比为()A111 B221C231 D432解析：KMnO4和KClO3中的氧都为2价，生成O2时价态升高2，H2O2中的氧为1价，生成O2时价态升高1，故生成1 mol O2，前二者转移4 mol电子，而后者转移2 mol电子，三个反应中转移的电子数之比为221.答案：B10利用碱性氧化性溶液的氧化作用，在钢铁表面形成一层Fe3O4(也可表示为FeFe2O4)薄膜，保护内部金属免受腐蚀，这种方法叫做烤蓝烤蓝时发生如下反应：3FeNaNO25N
22、aOH=3Na2FeO2H2ONH3Na2FeO2NaNO2H2ONa2Fe2O4NH3NaOH(未配平)Na2FeO2Na2Fe2O42H2O=Fe3O44NaOH下列说法中正确的是()AFe3O4既可看做是氧化物，又可看做是亚铁盐B反应配平后，H2O的化学计量数为3C反应中，Na2Fe2O4是氧化剂，Na2FeO2是还原剂D碱性条件下，NaNO2的氧化性比Na2FeO2、Na2Fe2O4都强解析：A项，根据题意Fe3O4可表示为FeFe2O4，从化合价角度分析可得A正确；B项，反应配平后方程式为6Na2FeO2NaNO25H2O=3Na2Fe2O4NH37NaOH；C项，反应是一个非氧化还
23、原反应；D项，根据所给氧化还原反应，可得反应中NaNO2的氧化性比Na2FeO2强，反应中NaNO2的氧化性比Na2Fe2O4强答案：AD三、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(14分)(1)在淀粉碘化钾溶液中，滴加少量次氯酸钠碱性溶液，立即会看到溶液变蓝色，这是因为_，离子方程式为_在碘和淀粉形成的蓝色溶液中，滴加亚硫酸钠碱性溶液，发现蓝色逐渐消失，这是因为_，离子方程式是_对比和实验所得的结果，将I2、ClO、SO按氧化性由强到弱的顺序排列为_(2)今有铁片、铜片，设计实验证明以下事实并写出化学反应方程式浓硫酸的氧化性比稀硫酸强_氯化铁溶液中Fe3的氧化性比硫酸铜溶液中的Cu2强_铁
24、的还原性比铜强_解析：(1)次氯酸钠具有强氧化性，可氧化I生成I2，I2遇淀粉变蓝；Na2SO3具有还原性，可还原I2生成I，使蓝色消失，离子方程式的书写思路是：确定反应物、产物，然后根据电子得失守恒和电荷守恒配平(2)可根据Cu和浓H2SO4加热反应，而Cu和稀H2SO4加热也不反应来证明可利用氧化还原方程式设计实验来证明答案：(1)NaClO将KI氧化生成了I2ClO2IH2O=I2Cl2OHI2被Na2SO3还原生成了ISOI22OH=SO2IH2OClOI2SO(2)Cu与浓H2SO4在加热时反应而与稀H2SO4在加热时不反应Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2OCu与FeC
25、l3溶液能反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2Fe能与CuSO4溶液反应置换出CuFeCuSO4=FeSO4Cu(合理即可)12(9分)人们利用各种月球探测器从月球带回的样品研究发现：月球上重要岩石之一月海玄武岩，它富含铁和钛，填充了广阔的月海洼地月海玄武岩中的铁钛矿不仅是铁、钛和氧的主要资源，而且钛铁矿与氢气反应能产生水(FeTiO3H2FeTiO2H2O)，生成的TiO2经下列转化可制取重要金属Ti：TiO2TiCl4Ti据此回答下列问题：(1)在钛铁矿与氢气反应中，还原产物是_(2)反应TiCl42Mg2MgCl2Ti在Ar气氛围中进行的理由是_(3)TiO2与氯气反应生成TiC
26、l4和另一种单质气体的化学方程式为_解析：(1)在钛铁矿与氢气的反应中，铁的化合价由20，化合价降低，铁元素被还原，得到铁(2)Mg是活泼金属易与空气中的O2、CO2、N2反应，故应在稀有气体氛围中进行(3)TiO2转化为TiCl4，钛元素的化合价未变，因此氧元素化合价升高，生成氧气答案：(1)Fe(2)防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)反应(3)TiO22Cl2=TiCl4O213(12分)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程下面是一个还原过程的反应式：NO4H3e=NO2H2O.KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生(1)写出该氧化还原反应的化学方程式：_.(2)反应中硝酸体现了_、_.(3)反应中若产生标准状况下11.2 L气体，则转移电子的物质的量是_mol.(4)现称取含有杂质的甲样品(杂质与酸不反应)5.4 g，恰好与100 mL 1.4 molL1的硝酸溶液完全反应，则该样品的纯度为_(5)若1 mol甲与某浓度硝酸反应时，被还原硝酸的物质的量增加，原因是_
