第3节 氧化还原反应
考纲点击:1.熟悉常见元素的化合价。2.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。3.了解
氧化还原反应的本质。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。
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一、氧化还原反应
1.氧化还原反应
氧化还原
氧化
还原
(1)定义:有元素化合价升降的化学反应称为__________反
应。有元素化合价升高的反应称______反应,有元素化合价降
低的反应称______反应。
化合价
电子
(2)特征:反应过程中元素的________发生了改变。
(3)实质:反应过程中有______转移。
2.氧化还原反应的有关概念及其相互关系
得
氧化性 还原反应 还原产物
还原性 氧化反应 氧化产物
失
[记忆卡片]失(失电子)升(化合价升高)氧(被氧化,发生氧化
反应),得(得电子)降(化合价降低)还(被还原,发生还原反应)。
概括为“失升氧、得降还,剂性一致、其他相反”。
3.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
[特别提醒](1)有单质参与的化合反应是氧化还原反应。
(2)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(3)所有的置换反应都是氧化还原反应。
(4)所有的复分解反应都是非氧化还原反应。
4.氧化还原反应电子转移的表示方法
(1)双线桥法
请标出 Cu 与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:
_________________________________________________。
(2)单线桥法
请标出 MnO2 与浓酸盐的反应中电子转移的方向和数目:
_________________________________________________。
二、氧化剂和还原剂
1.常见氧化剂
某些活泼的非金属单质、含有高价态元素的化合物、某些
氧化物和过氧化物等。如:
Cl- SO2 NO或NO2 Mn2+ Fe2+或Fe
2.常见还原剂
活泼的金属单质、某些非金属单质、元素处于低价态时的
物质(化合物、金属离子、非金属离子、氢化物等)。如:
Zn2+ H+ CO2 Fe3+ S I2
Fe S H2O
Fe3+ O2
还原 氧化
三、物质的氧化性、还原性强弱比较
1.氧化性、还原性
(1)氧化性是指物质____________的性质(或能力);还原性
是指物质________的性质(或能力)。
得电子
失电子
难易 多少
从元素的价态考虑:最高价态——只有________,如 Fe3+、
H2SO4、KMnO4 等;最低价态——只有________,如金属单质、
Cl-、S2-等;中间价态——既有__________又有________,如
Fe2+、S、Cl2、SO2-、H2O2 等。
氧化性
还原性
氧化性
2.氧化性、还原性强弱比较
还原性
(1)依据反应原理
氧化产物
还原产物
氧化剂+还原剂―→还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>______________
还原性:还原剂>______________
3
(2)依据反应条件及反应的剧烈程度
反应条件要求越低,反应越________,对应反应物的氧化
性或还原性________。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:
剧烈
越强
(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
物价态高的对应反应的氧化剂的氧化性强。例如:
②相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产
物价态低的对应反应的还原剂的还原性强。例如:
(4)依据电化学原理
负极 正极
氧化 还原
①原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两
极,其还原性:____>____。
②电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的
阳离子的____性较强,在阳极先放电的阴离子的____性较强。
(5)根据“三度”(浓度、温度、酸碱度)判断
一般情况下,浓度越大,温度越高,氧化剂的氧化性(或还
原剂的还原性)越强,氧化性:HNO3(浓)>HNO3(稀),HNO3(热、
浓)>HNO3(冷、浓);酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素,如
KMnO4 在酸性条件下具有较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸
反应制取氯气。
(6)依据元素周期表
(7)依据活动性顺序
四、氧化还原反应的相关计算
1.基本方法——得失电子守恒法:对于氧化还原反应的计
算,关键是根据得失电子守恒列出守恒关系式求解,即 n(氧化
剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个
数×化合价变化值。
2.特殊题型:对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中
间各步反应过程中电子无损耗,可直接根据起始物和最终产物
得失电子相等,删去中间产物,建立二者之间的守恒关系,迅
速求解。例如: ,则 Cu 失去电
子的物质的量______H2O2 得电子的物质的量,忽略 HNO3 参与
反应过程。
等于
基础测评
1.(2018 年北京卷)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反
A B C D
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
答案:C
A.工业合成氨
B.工业制纯碱
C.工业制烧碱
D.工业制盐酸
答案:B
A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
答案:A
答案:C
A.Mg 变成 MgO 时化合价升高,失去电子,因此 Mg 在该
反应中作还原剂
B.KMnO4 受热分解时,Mn 元素的化合价一方面升高,一
方面降低,因此 Mn 元素既被氧化又被还原
C. 反应 CuSO4 +2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4 不属于氧
化还原反应
2H2↑+O2↑中,H2O 既是还原剂,又D.在反应 2H2O
是氧化剂
解析:KMnO4 中锰元素的化合价为最高价态(+7 价),不
可能再升高,故 B 不正确。
答案:B
考点一
考向 1
氧化还原反应的相关概念及其表示方法
氧化还原反应的相关概念及与四种基本反应类型
的关系
[典例 1](2018 届河南濮阳三模)大气中氮氧化物和碳氢化合
物受紫外线作用可产生二次污染物光化学烟雾,其中某些反应
过程如图所示。下列说法正确的是( )。
A.丙烯发生氧化反应生成甲醛和乙醛
B.生成 O3 的反应属于氧化还原反应
C.反应Ⅰ属于复分解反应
D.该过程中 O2 作催化剂
解析:丙烯转化成甲醛和乙醛,是丙烯中的双键发生断裂,
此反应属于氧化反应,A 正确;根据示意图,O2→O3 化合价没
有发生变化,因此生成 O3 的反应不属于氧化还原反应,B 错误;
反应Ⅰ中 NO 转化成 NO2,有化合价变化,即反应Ⅰ为氧化还
原反应,C 错误;有 O2 参与反应,但后面没有 O2 的生成,因
此 O2 不作催化剂,D 错误。
答案:A
考向2 氧化还原反应电子转移的表示方法
[典例2]分别用双线桥法和单线桥法标出下列反应中电子
转移的情况。
[方法技巧] 电子转移的表示方法
在上述流程中没有涉及的化学反应类型是(
【拓展演练】
1.(原创题)KOH 是我国古代纺织业常用作漂洗的洗涤剂,
古代制取 KOH 的流程如下:
)。
B.分解反应
D.复分解反应
A.化合反应
C.置换反应
答案:C
. .
2.(2018 年江西新余高三月考)已知铜在常温下能被稀硝酸
溶解,其反应的化学方程式如下:
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)被氧化的元素是____,被还原的元素是____,发生氧化
反应的物质是________,发生还原反应的物质是__________。
(2)用双线桥法表示反应电子得失的方向和数目:
_________________________________________________。
(3)用单线桥法表示反应电子得失的方向和数目:
_________________________________________________。
D.2H2O2=====2H2O+O2↑
考点二
考向1
氧化性、还原性强弱的判断及应用
氧化剂和还原剂的判断
)。[典例3]下列反应中,水作还原剂的是(
A.2H2O+2F2===4HF+O2
B.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
C.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
MnO2
答案:A
考向 2 氧化性、还原性强弱的判断
解析:由反应 Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+知还原性:Fe2+>
Ce3+。由反应Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+知还原性:Sn2+>
Fe2+,故还原性强弱顺序为 Sn2+>Fe2+>Ce3+。
答案:A
[思维建模] 比较氧化性或还原性强弱的解题思路
(1)若已知反应的化学方程式,可根据强弱规律判断:比什
么性,找什么剂,产物之性小于剂。
(2)若已知反应条件,反应条件越低,物质表现性质越强。
如果反应放出能量,放出能量越多,该过程越容易,性质越强;
如果反应吸收能量,吸收能量越少,该过程越容易,性质越强。
(3)时刻记住,氧化性或还原性强弱不是依据得失电子的多
少衡量,而是依据得失电子的难易程度。
考向 3 依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否
发生
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Co2O3>Cl2;D中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+。
答案:A
【拓展演练】
3.(2018 年江西永丰调研)新型纳米材料 氧缺位铁酸盐
(MFe2Ox)(3