2019届一轮复习全国通用版2-3氧化还原反应学案
第三节 氧化还原反应
考纲定位
全国卷5年考情
1.了解氧化还原反应的本质。
2.了解常见的氧化还原反应。根据化学式判断元素化合价。
3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
4.能正确书写氧化还原化学方程式和离子方程式。
2017年：Ⅱ卷T8(B)、T9(D)、T13(A、B)；Ⅲ卷T26(3)、T27(1)、T28(2)
2016年：Ⅰ卷T8(C)、T27(4)、T28；Ⅱ卷T26(1、2、6)；卷ⅢT7(C)、T28(2)
2015年：Ⅰ卷T8(C)、T28(1)；Ⅱ卷T10(C)、T28(1、3)
2014年：Ⅰ卷T27(2、3)；Ⅱ卷T27(2、3)
2013年：Ⅰ卷T27(1、3、4)；Ⅱ卷T27(1)
考点1| 氧化还原反应的概念与本质
(对应学生用书第27页)
[考纲知识整合]
1．本质和特征
提醒：一些特殊物质中元素的化合价：
CuFeS2：、、；K2FeO4：；Li2NH、LiNH2、AlN：；Na2S2O3：；MO：；C2O：；HCN：、；CuH：、；FeO：；Si3N4：、。
2．相关概念及其关系
注：口诀：“还—升—失—氧，氧—降—得—还。”
提醒：四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示。
3．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：
4．常见氧化剂与还原剂
(1)氧化剂
①某些活泼的非金属单质：如Cl2，一般被还原为Cl－。
②元素处于高价态的物质：如浓硫酸，一般被还原为SO2。
③过氧化物：如H2O2，一般被还原为H2O。
(2)还原剂
①活泼的金属单质：如Zn，一般被氧化为Zn2＋。
②某些活泼的非金属单质：如H2，一般被氧化为H2O。
③元素处于低价态的物质：如CO，一般被氧化为CO2。
[应用体验]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性( )
(2)某元素从游离态变为化合态，该元素一定被氧化 ( )
(3)非金属阴离子只具有还原性，金属阳离子只具有氧化性( )
(4)H2O作为还原剂时，产物中一般有O2生成 ( )
(5)无单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应( )
(6)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂( )
【提示】 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
2．对于反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，请填空。
(1)氧化剂是________，发生________反应，还原产物是________。
(2)还原剂是________，发生________反应，氧化产物是________。
(3)生成1 mol Cl2，被氧化的HCl为________mol，转移电子数为________。
(4)在此反应中，表现氧化性的物质是________。
(5)此反应中，HCl表现的性质有________。
【提示】 (1)MnO2 还原 MnCl2
(2)HCl 氧化 Cl2
(3)2 2NA (4)MnO2
(5)酸性、还原性
[高考命题点突破]
命题点1 氧化还原反应的概念及本质
1．(2018·永丰县调研)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3
氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
(2)根据反应条件和产物价态高低进行判断
①与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就越强。如Na与冷水剧烈反应，Mg与热水反应，Al与水加热反应也不明显，所以还原性：Na>Mg>Al；非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应，F2与H2暗处剧烈反应并爆炸，Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸，Br2与H2加热到500 ℃才能发生反应，I2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，故氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。
②当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性越强，如：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4>MnO2。
当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态不相同，可根据氧化产物的价态高低进行判断：氧化产物的价态越高，则氧化剂的氧化性越强，如：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS，则氧化性：Cl2>S。
价态规律
1．升降规律
氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。
2．价态归中规律
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，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是
注：⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
3．歧化反应规律
“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。
反应先后规律
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。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2＋>Br－，所以Fe2＋先与Cl2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。如：在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。
电子守恒规律
1．对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。
2．守恒法解题的思维流程
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子的得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。
(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。
[高考命题点突破]
命题点1 氧化性、还原性强弱比较与应用
1．常温下，在溶液中可发生以下反应：
①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O
②2M2＋＋R2===2M3＋＋2R－
③2R－＋Z2===R2＋2Z－
由此判断下列说法错误的是( )
A．氧化性强弱顺序：XOM3＋，根据反应③知，氧化性：Z2>R2，则氧化性：Z2>M3＋，故常温下可发生反应2M2＋＋Z2===2M3＋＋2Z－，D正确。]
2．(2018·朝阳模拟)已知：①A＋B2＋===A2＋＋B；②D＋2H2O===D(OH)2
＋H2↑；③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为E2＋＋2e－===E，B－2e－===B2＋。下列说法正确的是( )
A．氧化性：E2＋>B2＋>A2＋>D2＋
B．氧化性：D2＋>E2＋>A2＋>B2＋
C．反应E＋A2＋===A＋E2＋能够进行
D．提取某废水中含有的少量A2＋时可以选用D
A [根据①可知氧化性：B2＋>A2＋，还原性：A>B；根据②可知D是很活泼的金属单质；根据③可知氧化性：E2＋>B2＋，还原性：B>E。]
(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：负极>正极。
(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氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
(3)根据反应条件，反应条件越易，相应的氧化性或还原性越强。
命题点2 物质氧化性与还原性的实验探究
3．如何设计实验证明氧化性Cl2>Fe3＋？写出有关离子方程式。
【答案】 取少许FeCl2溶液，加入KSCN溶液，不显红色，加入氯水变成红色。Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。
4．(2018·衡水模拟)已知下列实验事实：
①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液
②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液
③将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝
下列判断不正确的是( ) 【导学号：97500036】
A．化合物KCrO2中铬元素为＋3价
B．实验①证明Cr2O3是两性氧化物
C．实验②证明H2O2既有氧化性又有还原性
D．实验③证明氧化性：Cr2O>I2
C [化合物KCrO2中，K为＋1价，O为－2价，由正负化合价代数和为0知，铬元素为＋3价，A正确；由实验①
可知，氧化铬与酸、碱反应生成盐和水为两性氧化物，B正确；由实验②可知，铬元素的化合价升高，过氧化氢中氧元素的化合价降低，故H2O2有氧化性，C错误；由③中溶液变蓝，可知生成碘单质，K2Cr2O7为氧化剂，I2为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，D正确。]
探究物质氧化性、还原性实验方法的思维模板
(1)利用某些实验手段，证明物质具有氧化性或还原性
①探究物质的氧化性，需加入还原剂，且有明显的实验现象，如证明H2O2的氧化性，可加入含淀粉的KI溶液，若溶液变蓝，即说明H2O2具有氧化性。
②探究物质的还原性，需加入氧化剂，且有明显的实验现象，如证明H2O2的还原性，可加入酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液的紫红色褪去，即说明H2O2具有还原性。
(2)利用某些实验手段，证明物质氧化性强弱或还原性强弱
①探究物质的氧化性强弱，需利用氧化还原反应中氧化剂的氧化能力强于氧化产物进行设计，且反应中要有明显的实验现象。如证明Fe3＋的氧化性强于I2，可利用反应：2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋设计实验方案；向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液，通过溶液变蓝来说明Fe3＋的氧化性强于I2。
②探究物质的还原性强弱，需利用氧化还原反应中还原剂的还原能力强于还原产物进行设计，且反应中要有明显的实验现象进行佐证。如证明SO2的还原性强于I－，可利用反应：SO2＋I2＋2H2O===2I－＋SO＋4H＋设计实验方案，向含有淀粉的稀碘水中通入SO2气体，若溶液蓝色褪去，即说明SO2的还原性强于 I－。
命题点3 氧化还原反应中物质及其化合价的判断
5．氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOH——→KX＋KY(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KX——→KY＋KZ(未配平，KY与KZ关系比为1∶3)，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( )
A．＋1 B．＋3
C．＋5 D．＋7
C [反应Cl2＋KOH―→KX＋KY是Cl2
的歧化反应，KX、KY中的氯分别显正价和－1价；由于KX也发生歧化反应KX―→KY＋KZ，可断定KY为KCl，化合价高低是：Z中Cl>X中Cl(均为正价)。假设KX中Cl为＋a价，KZ中Cl的化合价为＋b价，依据化合价守恒原理及KX―→KY＋3KZ，有a＋1＝3(b－a)，把a＝1、a＝3、a＝5代入上式讨论，可知a＝5时，b＝7符合题意。则KX中Cl的化合价为＋5价。]
6．含氟的卤素互化物通常作氟化剂，使金属氧化物转化为氟化物，如2Co3O4＋6ClF3===6CoF3＋3Cl2＋4X。下列有关该反应的说法，正确的是( )
A．X与O3互为同位素
B．1 mol Co3O4在反应中转移9 mol电子
C．ClF3中氯元素为－3价
D．Co3O4在反应中作氧化剂
B [由题中反应方程式推断出X是O2，O2与O3互为同素异形体，A错误。由反应中Cl的化合价判断，6 mol ClF3参与反应转移18 mol电子，则1 mol Co3O4在反应中转移电子9 mol，故B正确。ClF3中氯元素为＋3价，C错误。Co3O4在反应中作还原剂，D错误。]
7．对于反应6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，回答下列问题：
(1)还原剂是________。
(2)氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。
(3)反应中HCl表现的性质是________。
(4)生成标准状况下的Cl2 2.24 L时，反应转移的电子数为________。
【解析】 根据价态归中规律，氧化产物和还原产物均为Cl2，用双线桥法可表示：
【答案】 (1)HCl (2)5∶1
(3)酸性和还原性
(4)NA
氢化铝锂(LiAlH4)和硼氢化钠(NaBH4)在有机合成中非常重要，可发生如下反应：①LiAlH4＋4H2O===LiOH＋Al(OH)3＋4H2↑、②NaBH4＋NH4Cl===NH3BH3＋NaCl＋H2↑，则下列说法错误的是( )
A．LiAlH4中H元素为－1价
B．反应②中，每生成1 mol NH3BH3会转移2 mol e－
C．两个反应中，H2均既是氧化产物，又是还原产物
D．NH4Cl和NaBH4所含化学键类型相同
B [LiAlH4中Li为＋1价，Al为＋3价，故H为－1价，A项正确；反应②中转移1个电子，则每生成1 mol NH3BH3转移1 mol e－，B项错误；两个反应中均只有H元素的化合价发生变化，故两个反应中H2均既是氧化产物，又是还原产物，C项正确；NH4Cl、NaBH4中均含有离子键、极性共价键、配位键，D项正确。]
命题点4 判断发生的反应及先后顺序
8．已知有如下三个氧化还原反应：
2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
若某溶液中Fe2＋和I－共存，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入的试剂是( )
A．Cl2 B．KMnO4
C．FeCl3 D．HCl
C [由题目中的三个反应可知氧化性强弱顺序为：MnO>Cl2>Fe3＋>I2，因Cl2、KMnO4均能氧化Fe2＋，故选项A、B不合题意，HCl不能氧化I－，D项错误。]
9．向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。有关说法不正确的是( )
A．线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况
B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 mol·L－1
C．当通入Cl2 2 mol时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋
2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3
B [根据还原性Br－
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