2022高考化学第2章化学物质及其变化第3节氧化还原反应考点1氧化还原反应的基本概念讲与练含解析

氧化还原反应李仕才考点一　氧化还原反应的基本概念1．氧化还原反应(1)本质和特征(2)相关概念及其关系18\n例如，反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO2，还原剂是HCl，氧化产物是Cl2。生成1molCl2时转移电子数目为2NA，被氧化的HCl的物质的量是2_mol，盐酸表现的性质是还原性和酸性。(3)氧化还原反应中电子转移的表示方法①双线桥法。18\n(4)氧化还原反应与四种基本类型反应间的关系根据下图，将下面反应类型的序号填入下表中。18\n根据上表总结：①一定属于氧化还原反应的是置换反应。②一定不属于氧化还原反应的是复分解反应。③属于氧化还原反应的常见化合反应的共同点是有单质参加。④属于氧化还原反应的常见分解反应的共同点是有单质生成。2．常见的氧化剂与还原剂(1)常见氧化剂包括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(2)常见还原剂包括活泼的金属单质、某些活泼的非金属单质、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18\n(3)具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性其中：Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应。(　√　)2．NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O，该储氢过程中，NaHCO3被氧化。(　×　)3．有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。(　×　)4．某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。(　√　)5．非金属阴离子只具有还原性，金属阳离子只具有氧化性。(　×　)6．CaO2与水发生氧化还原反应时，CaO2只作氧化剂。(　×　)7．无单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应。(　×　)8．氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。(　×　)9．含最高价元素的化合物，一定具有氧化性。(　×　)18\n1．氧化还原反应中电子转移的数目＝氧化剂得到电子的数目＝还原剂失去电子的数目＝总升高化合价数或总降低化合价数，而不是得失电子数的和。2．在氧化还原反应中，非金属单质不一定作氧化剂。如H2＋CuOCu＋H2O中，H2表现出还原性，作还原剂。3．氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂和还原剂。在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂，但氧化剂和还原剂可以是不同种物质，也可以是同一种物质。4．含有最高价元素的化合物不一定具有强氧化性。如在HClO中Cl元素的化合价为＋1价，在HClO4中Cl元素的化合价为＋7价，事实上HClO的氧化性比HClO4强，HClO有强氧化性；再如浓H2SO4和Na2SO4溶液中，S元素均为＋6价，但浓H2SO4具有强氧化性，而Na2SO4溶液无强氧化性。5．在氧化还原反应中，一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如在反应Cl2＋H2O===HCl＋HClO中，被氧化与被还原的元素都是氯元素。一、氧化还原反应的基本概念和表示方法1．下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是(　　)A．Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuB．AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO318\nC．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2D．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑解析：A为置换反应，B为复分解反应，D为分解反应，而C项铁元素和碳元素有化合价的升降，属于氧化还原反应，且不属于四种基本反应类型。答案：C2．下列有关氧化还原反应的说法正确的是(　　)A．在氧化还原反应中，还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数B．若H2O2分解产生1molO2，理论上转移的电子数约为4×6.02×1023C．Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2、Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu均为单质被还原的置换反应D．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、Cl2＋H2O===HCl＋HClO均为水作还原剂的氧化还原反应解析：根据氧化还原反应的守恒规律知，反应中得失电子数目是相等的，A项正确；反应2H2O2===2H2O＋O2↑中，每生成1molO2时转移2mole－，B项错误；反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2中Cl2被还原，而反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu中锌被氧化，C项错误；Na2O2与水、Cl2与水的反应中，水都既不是氧化剂也不是还原剂，D项错误。答案：A3．下列反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2的是(　　)A．3S＋6NaOH===2Na2S＋Na2SO3＋3H2OB．2CH3COOH＋Ca(ClO)2===2HClO＋Ca(CH3COO)2C．I2＋2NaClO3===2NaIO3＋Cl2D．4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O解析：A项，3S＋6NaOH===2Na2S＋Na2SO3＋3H2O反应中有2molS化合价降低，作氧化剂，有1molS化合价升高，作还原剂，则氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1，错误；B项，2CH3COOH＋Ca(ClO)2===2HClO＋Ca(CH3COO)2反应中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，错误；C项，I2＋2NaClO3===2NaIO3＋Cl2反应中，NaClO3作氧化剂，I2作还原剂，则氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1，错误；D项，4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O反应中，当1molMnO2得到2mol电子时，有2molHCl失电子，则氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2，正确。答案：D4．下列氧化还原反应中，实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比正确的是(　　)18\n①KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O；1∶6②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；2∶3③SiO2＋3C===SiC＋2CO↑；1∶2④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；2∶1A．①③B．②③C．②④D．①④解析：①反应KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化剂为KClO3，还原剂为HCl，根据电子转移数目守恒可知，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5，故①错误；②反应3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O中，氧化剂为HNO3，但参加反应的8mol硝酸中只有2mol化合价降低，所以参加反应的氧化剂为2mol，还原剂为Cu，参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶3，故②正确；③反应SiO2＋3C===SiC＋2CO↑中，氧化剂为C，C元素化合价由0降低为－4，还原剂为C，化合价由0升高为＋2，根据电子转移守恒可知，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2，故③正确；④反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2既是氧化剂，又是还原剂，参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2，故④错误。答案：B5．在下列变化中，一定要加入合适的氧化剂才能实现的是(　　)A．Na2O2→O2B．Cl2→Cl－C．Fe(OH)2→Fe(OH)3D．NO2→HNO3解析：A项，Na2O2与水反应即可实现，但水不是氧化剂也不是还原剂，故A错误；B项，Cl2与水反应生成盐酸和次氯酸，但水不是氧化剂也不是还原剂，故B错误；C项，铁的化合价升高被氧化，一定要加入合适的氧化剂才能实现，故C正确；D项，NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮，但水不是氧化剂也不是还原剂，故D错误。答案：C6．分析下列反应：3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O，据此作答：(1)用双线桥标出该反应中电子的转移方向和数目：3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O。(2)该反应的还原产物是________。(3)该反应的还原剂与氧化剂的质量比是________。(4)当消耗3molS时，则转移的电子数是________。解析：(1)在3S＋6KOH===2K2S＋K2SO3＋3H2O中，硫元素的化合价既升高又降低，其中有2mol硫得4mol电子，化合价降为－2价，还原产物K2S,1mol硫失4mol电子，被氧化为K2SO3，可通过双线桥分析此反应：18\n被还原得到的产物。(3)硫的化合价既升高又降低，硫既是氧化剂又是还原剂，其中有2个硫得电子，是氧化剂，1个硫失电子，是还原剂，可知还原剂与氧化剂的物质的量之比是1∶2，质量比也是1∶2。(4)若3mol硫完全反应，1molS为还原剂，则反应中共转移电子1mol×(4－0)＝4mol＝4NA。答案：(2)K2S　(3)1∶2　(4)4NA二、陌生氧化还原反应的分析7．赤铜矿的成分是Cu2O，辉铜矿的成分是Cu2S，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应：2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2。对于该反应，下列说法中错误的是(　　)A．反应中Cu2S只作氧化剂B．还原产物与氧化产物的物质的量之比为6∶1C．Cu2O在反应中具有氧化性D．反应中被氧化的元素是S解析：Cu2O和Cu2S中Cu化合价都降低，都为氧化剂，Cu2S也作还原剂，A错误；反应中还原产物为Cu，氧化产物为SO2，则二者物质的量之比为6∶1，B正确；Cu2O在反应中Cu化合价由＋1价降低到0价，作氧化剂有氧化性，C正确；反应中化合价升高的元素只有Cu2S中的S，被氧化，D正确。答案：A18\n8．安全气囊碰撞时发生反应10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑，下列判断正确的是(　　)A．每生成16molN2转移30mol电子B．NaN3中N元素被还原C．N2既是氧化剂又是还原剂D．还原产物与氧化产物质量之比为1∶15解析：在此反应中，发生化合价变化的只有氮元素。在NaN3中氮元素化合价为－价，反应后生成N2，KNO3中氮元素化合价为＋5价，反应生成N2。每生成16molN2转移10mol电子，A错误；NaN3中N元素被氧化，B错误；N2既是氧化产物又是还原产物，C错误；还原产物与氧化产物质量之比为1∶15，D正确。答案：D9．金属铜的提炼多从黄铜矿开始，黄铜矿在焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2。下列说法不正确的是(　　)A．O2只作氧化剂B．CuFeS2既是氧化剂又是还原剂C．SO2既是氧化产物又是还原产物D．若有1molO2参加反应，则反应中共有4mol电子转移解析：氧元素的化合价只降低未升高，故A项正确；CuFeS2中铜元素的化合价降低，硫元素部分化合价升高，故CuFeS2既是氧化剂又是还原剂，B项正确；SO2既是氧化产物又是还原产物，C项正确；若有1molO2参加反应，得到4mol电子，同时2molCuFeS2中的铜元素也得到2mol电子，即反应中共有6mol电子转移，D项错误。答案：D一、氧化还原反应概念的辨析1要理清知识线索18\n2要明确解题的思路找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。(1)基本方法：先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。(2)熟记常见元素的化合价：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银；二价氧、钙、钡、镁、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。(3)明确一些特殊物质中元素的化合价：CuFeS2：、、；K2FeO4：；Li2NH、LiNH2、AlN：；Na2S2O3：；C2O：；HCN：、；CuH：、；FeO：；Si3N4：、。3有关电子转移数目的判断关键是明确反应中元素化合价的变化，找出氧化剂或还原剂的物质的量，以及1mol氧化剂得电子的物质的量或者1mol还原剂失电子的物质的量。例如：18\n1．制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3＋2HCN===CaCN2＋CO↑＋H2↑＋CO2↑，在反应中(　　)A．氢元素被氧化，碳元素被还原B．HCN是氧化剂，CaCO3是还原剂C．CaCN2是氧化产物，H2是还原产物D．CO为氧化产物，H2为还原产物解析：从反应物CaCO3到生成物CO2，碳的化合价均为＋4价，没有改变，再从生成物H2分析发现氢的化合价降低，显然HCN中氢得电子，HCN是氧化剂，而CaCO3中的各元素均无化合价变化，则还原剂也必是HCN，其中的碳元素也一定被氧化，在HCN中碳为＋2价，CO中的碳也为＋2价，CaCN2中的碳为＋4价，故CaCN2为氧化产物。答案：C2．从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4。下列说法正确的是(　　)A．Cu2S既是氧化产物又是还原产物B．5molFeS2发生反应，有10mol电子转移C．产物中的SO有一部分是氧化产物D．FeS2只作还原剂解析：A项，CuSO4→Cu2S，FeS2→Cu2S，Cu元素化合价降低，S元素化合价降低，Cu2S是还原产物，错误；B项，5molFeS2发生反应，Cu元素化合价由＋2价→＋1价，14molCuSO4得到14mol电子，FeS2→Cu2S，S元素的化合价由－1价→－2价，生成7molCu2S，得到7mol电子，有21mol电子转移，错误；C项，由化学方程式可知，反应物中含有14molSO，生成物中有17molSO离子，则有3molS被氧化，正确；D项，FeS218\n中S元素化合价为－1价，反应后分别升高为＋6价、降低为－2价，FeS2既是氧化剂又是还原剂，错误。答案：C3．已知氧化还原反应：2Cu(IO3)2＋24KI＋12H2SO4===2CuI↓＋13I2＋12K2SO4＋12H2O，下列说法正确的是(　　)A．Cu(IO3)2作氧化剂，Cu(IO3)2中的铜和碘元素被还原B．CuI既是氧化产物又是还原产物C．每生成1molCuI，有12molKI发生氧化反应D．每得到1.1mol电子，有0.2molCu(IO3)2被氧化解析：2Cu(IO3)2＋24KI＋12H2SO4===2CuI↓＋13I2＋12K2SO4＋12H2O中，Cu(IO3)2中Cu元素的化合价由＋2价降低为＋1价，I元素的化合价由＋5价降低为0，KI中I元素的化合价由－1价升高到0。Cu(IO3)2得电子作氧化剂，Cu(IO3)2中的铜和碘元素得电子化合价降低而被还原，A正确；CuI只是还原产物，B错误；每生成1molCuI，有11molKI发生氧化反应，C错误；氧化剂得电子被还原，D错误。答案：A4．氮氧化铝(AlON)是一种透明高硬度防弹材料，可以由反应Al2O3＋C＋N22AlON＋CO合成，下列有关说法正确的是(　　)A．氮氧化铝中氮的化合价是－3价B．反应中每生成5.7gAlON的同时生成1.12LCOC．反应中氮气作氧化剂D．反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比是2∶1解析：由化合价代数和为0可知，氮氧化铝中铝元素化合价为＋3价，O为－2价，氮元素的化合价为－1价，A错误；没有说明是标准状况，不能计算生成CO的体积，B错误；N化合价降低，N2为氧化剂，C正确；CO为氧化产物，AlON为还原产物，由反应可知物质的量之比为1∶2，D错误。答案：C二、物质氧化性、还原性相对强弱的比较氧化性、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。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。1依据氧化还原反应方程式判断18\n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依据反应条件及反应的剧烈程度判断当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2OO2＋4HCl(浓)2Cl2＋2H2O氧化性：KMnO4>MnO2>O22Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑还原性：Na>Mg3依据被氧化还原的程度判断相同条件下：(1)不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如：→(2)不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：→4依据“三表”判断(1)根据元素周期表判断18\n(2)根据金属活动顺序表(3)根据非金属活动性顺序表判断5依据“两池”判断(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。6依据“三度”判断(“三度”即：浓度、温度、酸碱度)(1)浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3；还原性：浓盐酸>稀盐酸。(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性(或还原性)越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。(3)酸碱度：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(或还原性)越强。如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。5．下列氧化性或还原性强弱判断结论不正确的是(　　)18\nA．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>AlB．F2、Cl2、Br2、I2与H2反应时，在光照条件下反应由剧烈到不能反应，故氧化性：F2>Cl2>Br2>I2C．由2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS可知，氧化性Cl2>SD．铜与稀、浓硝酸反应分别生成NO和NO2，生成NO时价态变化大，则稀硝酸的氧化性更强解析：硝酸浓度越大氧化性越强，D项错误。答案：D6．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质浓度、反应温度等有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液　②Fe与FeCl3溶液　③Zn与H2SO4溶液④Fe与HCl溶液，由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是(　　)A．①②　　　B．①③　　　C．③④　　　D．②④解析：①Cu与浓硝酸反应生成NO2，Cu与稀硝酸反应生成NO。②Fe与FeCl3溶液反应，与FeCl3溶液的浓度无关。③Zn与浓硫酸反应生成SO2，Zn与稀硫酸反应生成H2。④Fe与HCl溶液反应，与HCl溶液的浓度无关。答案：B7．常温下，在溶液中可发生以下反应：①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O②2M2＋＋R2===2M3＋＋2R－③2R－＋Z2===R2＋2Z－由此判断下列说法错误的是(　　)A．氧化性强弱顺序为XO<Z2<R2<M3＋B．还原性强弱顺序为X2＋<Z－<R－<M2＋C．Z元素在反应①中被氧化，在反应③中被还原D．常温下可发生反应：2M2＋＋Z2===2M3＋＋2Z－解析：氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，故根据反应①知，氧化性：Z2<XO，A错误；还原剂的还原性强于还原产物的还原性，故根据反应①知，还原性：X2＋<Z－，根据反应②知，还原性：R－<M2＋，根据反应③知，还原性：Z－<R－，综合上述判断，B正确；Z元素在反应①中化合价升高，被氧化，在反应③中化合价降低，被还原，C正确；根据反应②知，氧化性：R2>M3＋，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。答案：A18\n8．有下列三个反应：①Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－③Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O下列说法正确的是(　　)A．①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3＋、CoCl2B．氧化性Co2O3>Cl2>Fe3＋C．根据反应①一定可以推理得到Cl2＋FeBr2===FeCl2＋Br2D．在反应③中当1molCo2O3参加反应时，有1molHCl被氧化解析：三个反应中元素化合价升高所在的产物是I2、Fe3＋、Cl2，它们是氧化产物，A错误；氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，在反应①中，Cl2>I2，在反应②中，Br2>Fe3＋，在反应③中，Co2O3>Cl2，所以氧化性顺序是Co2O3>Cl2>Br2>Fe3＋，B正确；根据氧化性顺序：Cl2>Br2>Fe3＋，Cl2和FeBr2反应时，氯气既能氧化溴离子又能氧化亚铁离子，先氧化Fe2＋生成Fe3＋，C错误；在反应③中生成1molCl2时，有6mol的盐酸参加反应，其中2molHCl被氧化，故D错误。答案：B9．根据表中信息，判断下列叙述中正确的是(　　)序号氧化剂还原剂其他反应物氧化产物还原产物①Cl2FeBr2－Cl－②KClO3浓盐酸－Cl2③KMnO4H2O2H2SO4O2Mn2＋A.表中①组的反应可能有一种或两种元素被氧化B．氧化性强弱的比较：KClO3>Fe3＋>Cl2>Br2C．表中②组反应的还原产物是KCl，电子转移数目是6e－D．表中③组反应的离子方程式为2MnO＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O解析：A项中，物质的氧化性是Cl2>Br2>Fe3＋，故Cl2先氧化Fe2＋，如有多余的Cl2再氧化Br－，故①组的反应可能有一种或两种元素被氧化，正确；B项中，氧化性KClO3>Cl2>Br2>Fe3＋，不正确；C项中，②组反应中还原产物是Cl2，电子转移数目是5e－，不正确；D项中，③组反应中H2O2为还原剂，其中的O原子全部变成O2，应为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。答案：A18\n18