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第4講　氧化還原反應的基本概念和規(guī)律
【備考目標】　1.熟悉常見元素的化合價，能根據(jù)化合價正確書寫化學式(分子式)，或根據(jù)化學式判斷元素的化合價。2.了解氧化還原反應的本質(zhì)，了解常見的氧化還原反應。3.掌握氧化性、還原性強弱的比較及價態(tài)規(guī)律的應用。
考點1　氧化還原反應及其相關概念
1．氧化還原反應的本質(zhì)和特征
2．氧化還原反應的相關概念及概念間的關系
(1)氧化性是指得電子的性質(zhì)(或能力)；還原性是指失電子的性質(zhì)(或能力)。
(2)氧化性、還原性的強弱取決于得、失電子的難易程度，與得、失電子數(shù)目的多少無關。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根據(jù)金屬活動性順序可知，Na比Al活潑，更易失去電子，所以Na的還原性比Al強。
【示例】 對于反應C＋2H2SO4(濃) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O
(1)氧化劑是濃硫酸，發(fā)生還原反應，被還原，生成還原產(chǎn)物SO2。
(2)還原劑是C，發(fā)生氧化反應，被氧化，生成氧化產(chǎn)物CO2。
(3)C和濃硫酸在反應中分別表現(xiàn)還原性和氧化性。
(4)反應生成1 mol CO2，濃硫酸得4 mol電子，C失去4 mol電子，反應轉(zhuǎn)移4 mol電子。
3．分析氧化還原反應，走好關鍵第一步——正確標出元素的化合價
基本方法是先標出熟悉元素的化合價，再根據(jù)化合物中正、負化合價的代數(shù)和為零的原則求解其他元素的化合價。
【重點熟記】　陌生物質(zhì)中元素的化合價
4．氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移的表示方法
(1)雙線橋法
①基本步驟
②巧記口訣：先標化合價，再看價變化；起止同元素，橋上標變化。
【示例】 寫出Cu與稀硝酸反應的化學方程式并用雙線橋標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
(2)單線橋法
①基本步驟
②巧記口訣：先確定變價元素，再計算價態(tài)變化；橋上標明電子數(shù)，箭頭還原到氧化。
【示例】 寫出Cu與稀硝酸反應的化學方程式并用單線橋標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
5．常見的氧化劑和還原劑
(1)常見氧化劑
包括某些非金屬單質(zhì)、含有高價態(tài)元素的化合物、過氧化物等。如：
(2)常見還原劑
包括活潑的金屬單質(zhì)、非金屬陰離子及含低價態(tài)元素的化合物、低價金屬陽離子、某些非金屬單質(zhì)及其氫化物等。如：
(3)元素化合價處于中間價態(tài)的物質(zhì)既有氧化性，又有還原性。如：
其中Fe2＋、SO主要表現(xiàn)還原性，H2O2主要表現(xiàn)氧化性。
6．氧化還原反應與四種基本反應類型
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)氧化還原反應中的反應物不是氧化劑就是還原劑(× )
(2)在氧化還原反應中，非金屬單質(zhì)一定是氧化劑(× )
(3)Na2O2與水的反應中，水是還原劑(× )
(4)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，則該元素一定被還原(× )
(5)有單質(zhì)參加或生成的化學反應不一定是氧化還原反應(√ )
(6)含最高價元素的化合物，一定具有強氧化性(× )
(7)同一種氧化劑，其氧化能力可能受到濃度、溫度或溶液酸堿性的影響(√ )
題組練習
一、認識生產(chǎn)、生活中的常見變化是否是氧化還原反應
1．(2024·九省新高考適應性考試)敦煌壁畫是我國燦爛的藝術瑰寶，也是顏料應用的重要科技史料。下列有關我國傳統(tǒng)顏料主要成分的變化，發(fā)生氧化還原反應的是(　　 )
A．骨白[Ca5(PO4)3(OH)]遇氟鹽轉(zhuǎn)化為Ca5(PO4)3F
B．鉛白[2PbCO3·Pb(OH)2]遇H2S得到黑色PbS
C．石綠[CuCO3·Cu(OH)2]受熱分解得到黑色CuO
D．石黃(As2S3和As4S4)在地表逐漸轉(zhuǎn)化為硫酸鹽
解析：選D。A、B、C項，元素化合價沒有發(fā)生變化，不是氧化還原反應；D項，S元素化合價發(fā)生變化，是氧化還原反應。
2．(2023·山東濟寧三模)中華古詩文華麗優(yōu)美且富含哲理，下列敘述不涉及氧化還原反應的是(　　)
A．落紅不是無情物，化作春泥更護花 B．白日登山望烽火，黃昏飲馬傍交河
C．欲渡黃河冰塞川，將登太行雪滿山 D．蠟燭有心還惜別，替人垂淚到天明
解析：選C。A選項中涉及植物體腐爛、分解轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和無機鹽，存在元素化合價變化，與氧化還原反應有關；B選項中“白日登山望烽火”包含著物質(zhì)燃燒，與氧化還原反應有關；C選項中水的三態(tài)變化過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，與氧化還原反應無關；D選項中蠟燭燃燒包含氧化還原反應。
二、氧化還原反應概念的綜合考查
3．(2023·江蘇南京二模)火法煉銅主要發(fā)生的反應為Cu2S＋O22Cu＋SO2，下列說法正確的是(　　)
A．Cu2S中銅的化合價為＋2 B．該反應為復分解反應
C．SO2是酸性氧化物 D．反應中氧化劑僅為O2
解析：選C。Cu2S中S為－2價，則銅的化合價為＋1，A錯誤；從反應物和生成物的種類和個數(shù)，可知該反應屬于置換反應，B錯誤；SO2可與堿反應生成亞硫酸鹽和水，屬于酸性氧化物，C正確；反應中氧元素化合價降低，銅元素化合價也降低，Cu2S和O2都做氧化劑，D錯誤。
4．(2023·浙江溫州二模)已知反應：11P4＋60CuSO4＋96H2O===20Cu3P＋60H2SO4＋24H3PO4。下列說法正確的是(　　)
A．CuSO4是氧化劑，生成Cu3P過程中被氧化
B.Cu3P既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
C．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為60∶11
D．反應中160 g CuSO4參加反應，共轉(zhuǎn)移2 mol 電子
解析：選D。Cu元素的化合價降低，故CuSO4是氧化劑，生成Cu3P過程中發(fā)生還原反應，A錯誤； Cu、P元素的化合價均降低，則生成的Cu3P是還原產(chǎn)物，B錯誤； Cu、P元素的化合價降低，5 mol P4、60 mol CuSO4做氧化劑，6 mol P4是還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為65∶6，C錯誤；消耗60 mol CuSO4，反應轉(zhuǎn)移120 mol e－，消耗1 mol CuSO4，轉(zhuǎn)移2 mol e－，D正確。
三、雙線橋、單線橋表示方法
5．(1)濕法制備K2FeO4的反應離子方程式為：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，用“雙線橋”標出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目
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(2)已知NaBH4與水反應的化學方程式為NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，用“單線橋”標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
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答案：(1)
考點2　氧化還原反應的強弱規(guī)律與價態(tài)規(guī)律
1．強弱規(guī)律——判斷物質(zhì)氧化性、還原性強弱的常用方法
根據(jù)化學方程式判斷 ①氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物；②還原性：還原劑>還原產(chǎn)物
依據(jù)“三表、一律”判斷 根據(jù)元素周期表、周期律 a：金屬單質(zhì)的還原性增強； b：非金屬單質(zhì)的氧化性增強；c：對應陽離子的氧化性減弱； d：對應陰離子的還原性減弱。
根據(jù)金屬活動性順序
根據(jù)非金屬活動性順序
依據(jù)產(chǎn)物中元素價態(tài)的高低判斷 相同條件下，不同氧化劑作用于同一種還原劑，氧化產(chǎn)物價態(tài)高的其氧化性強。例如：由2Fe＋3Cl22FeCl3和Fe＋SFeS可知，氧化性：Cl2>S
相同條件下，不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產(chǎn)物價態(tài)低的其還原性強。例如：由Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋和3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe可知，還原性：Zn>Cu
依據(jù)反應條件判斷 濃度：同一種物質(zhì)，濃度越大，氧化性(或還原性)越強。如氧化性：濃H2SO4>稀H2SO4，濃HNO3>稀HNO3；還原性：濃HCl>稀HCl
溫度：同一種物質(zhì)，溫度越高其氧化性越強。如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強
酸堿性：同一種物質(zhì)，所處環(huán)境酸(堿)性越強其氧化性(還原性)越強。如氧化性：KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(堿性)
實驗室中制備Cl2，使用MnO2作氧化劑時，需要在加熱條件下與濃鹽酸反應進行制備；如果使用KMnO4作氧化劑，常溫下即可制備，據(jù)此判斷氧化性：KMnO4>MnO2
根據(jù)電化學原理判斷 在電解池中，惰性材料作電極時，陽極先失電子的物質(zhì)還原性強；陰極先得電子的物質(zhì)氧化性強
常見物質(zhì)氧化性、還原性順序 ①氧化性：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>S；②還原性：Cl－【示例】 1.已知下列反應：Co2O3＋6HCl(濃)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O(Ⅰ)；5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3(Ⅱ)。
據(jù)此判斷CoCl2、I2、HCl還原性強弱為I2＞HCl＞CoCl2 ；Co2O3、Cl2、HIO3的氧化性強弱為：Co2O3＞Cl2＞HIO3 。
2．(1)如何設計實驗證明氧化性Cl2>Fe3＋？并寫出有關離子方程式。
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(2)如何設計實驗證明還原性I－>Fe2＋？并寫出有關離子方程式。
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答案：(1)取少許FeCl2溶液于潔凈的試管中，加入2滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，加入氯水后溶液變成紅色。Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，F(xiàn)e3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(2)取少許KI溶液于潔凈的試管中，加入淀粉溶液，溶液不變藍色，加入FeCl3溶液后，溶液變藍色。2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋
2．先后規(guī)律——判斷反應順序，遵循“強者優(yōu)先”原則
(1)同時含有幾種還原劑時將按照還原性由強到弱的順序依次反應。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2時，因為還原性：Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先與Cl2反應。
(2)同時含有幾種氧化劑時將按照氧化性由強到弱的順序依次反應。如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入鐵粉，因為氧化性Fe3＋＞Cu2＋，所以鐵粉先與Fe3＋反應，然后再與Cu2＋反應，最后再與H＋反應。
3．價態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律
(1)歸中反應規(guī)律
含有不同價態(tài)的同種元素物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應時，該元素的價態(tài)變化一定遵循“高價＋低價―→中間價”，即“價態(tài)相鄰能共存，價態(tài)相間能歸中，歸中價態(tài)不交叉，價升價降只靠攏”。如圖：
不會出現(xiàn)H2S和H2SO4反應，H2S轉(zhuǎn)化為SO2而H2SO4轉(zhuǎn)化為S的情況。
(2)歧化反應規(guī)律
同一元素發(fā)生氧化還原反應生成不同價態(tài)的物質(zhì)時，該元素的價態(tài)變化一定遵循“中間價態(tài)→高價態(tài)＋低價態(tài)”，即“兩邊分”，不會出現(xiàn)“一邊倒”的現(xiàn)象，即生成物中該元素的價態(tài)不能都比反應物中該元素價態(tài)高，或都比反應物中該元素價態(tài)低。
如：
(3)轉(zhuǎn)化規(guī)律的應用
①判斷同種元素不同價態(tài)物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應的可能性，如濃H2SO4與SO2不發(fā)生反應。
②根據(jù)化合價判斷反應體系中的氧化劑、還原劑及氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。如對于反應6HCl＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化劑為NaClO3，還原劑為HCl，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都為Cl2。
題組練習
一、強弱規(guī)律的應用
1．已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應在水溶液中不可能發(fā)生的是(　　)
A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3 B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6HCl(濃)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
解析：選A。根據(jù)信息，I－的還原性強于Fe2＋，因此Cl2先氧化I－，A錯誤；還原性I－>Fe2＋，氯氣先和I－反應，過量的氯氣再和Fe2＋反應，B正確； Co2O3的氧化性強于Cl2，反應中有氯氣生成，C正確； Fe3＋的氧化性強于I2，因此兩者能發(fā)生反應，D正確。
2．某校同學為探究Br2、I2和Fe3＋的氧化性強弱，進行了如下實驗：
實驗①：取少量KI溶液于試管中，先加入FeCl3溶液，振蕩，再加入CCl4，振蕩后靜置，觀察到下層液體呈紫紅色；
實驗②：取少量FeSO4溶液于試管中，先加入溴水，振蕩，再繼續(xù)滴加兩滴KSCN溶液，振蕩，觀察到溶液呈紅色。
根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷，氧化性強弱順序為________________。
答案：Br2＞Fe3＋＞I2
二、先后規(guī)律的應用
3．向含有FeBr2、FeI2的溶液中緩緩通入一定量的氯氣后，再向溶液中滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，若只從反應順序角度考慮反應情況，則下列敘述不正確的是(　　)
A．通入氯氣后的溶液中一定不存在I－
B．通入氯氣之后原溶液中的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溶液充分振蕩，靜置、分層，下層溶液呈紫紅色
解析：選B。還原性：I－＞Fe2＋＞Br－，向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯氣后，向反應后的溶液中滴加KSCN溶液，結(jié)果溶液變?yōu)榧t色，說明Fe2＋部分或全部被氧化，I－一定全部被氧化生成I2，A正確；Fe2＋部分或全部被氧化，B錯誤；Fe2＋部分或全部被氧化，出現(xiàn)Fe3＋，原溶液中的Br－可能被氧化，C正確；因I－被氧化生成I2，則加入CCl4溶液充分振蕩，靜置、分層，下層溶液呈紫紅色，D正確。
三、價態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律的應用
4．(2022·浙江6月選考)關于反應Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列說法正確的是(　　)
A．H2SO4發(fā)生還原反應
B．Na2S2O3既是氧化劑又是還原劑
C．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1
D．1 mol Na2S2O3發(fā)生反應，轉(zhuǎn)移4 mol電子
解析：選B。H2SO4轉(zhuǎn)化為硫酸鈉和水，其中所含元素的化合價均未發(fā)生變化，故其沒有發(fā)生還原反應，A說法不正確；Na2S2O3中的S的化合價為＋2，其發(fā)生歧化反應生成S(0價)和SO2(＋4價)，故其既是氧化劑又是還原劑，B說法正確；該反應的氧化產(chǎn)物是SO2，還原產(chǎn)物為S，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1，C說法不正確；根據(jù)其中S元素的化合價變化情況可知，1 mol Na2S2O3發(fā)生反應，要轉(zhuǎn)移2 mol電子，D說法不正確。
5．對于反應NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O，生成0.5 mol N2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____________。
解析：此反應電子轉(zhuǎn)移表示為，故生成0.5 mol N2時轉(zhuǎn)移電子0.5 mol×3＝1.5 mol。
答案：1.5 mol
高考真題
1．(2024·浙江1月卷，4，3分)汽車尾氣中的和在催化劑作用下發(fā)生反應：2NO+2CO2CO2+N2，列說法不正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值) ( )
A．生成1molCO2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2NA B．催化劑降低與反應的活化能
C．是氧化劑，是還原劑 D．N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
答案：D
解析：NO中N的化合價為+2價，降低為0價的N2，1個NO得2個電子，作氧化劑，發(fā)生還原反應，CO中C為+2價，化合價升高為+4價的CO2，失去2個電子，作還原劑發(fā)生氧化反應。A項，1molCO2轉(zhuǎn)移2NA的電子，A正確；B項，催化劑通過降低活化能，提高反應速率，B正確；C項，NO是氧化劑，CO是還原劑，C正確；D項，N2為還原產(chǎn)物，CO2為氧化產(chǎn)物，D錯誤；故選D。
2．(2024·浙江6月卷，6，3分)利用CH3OH可將廢水中的NO3-轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的物質(zhì)后排放。反應原理為：H++CH3OH+NO3-→X+CO2+H2O (未配平)。下列說法正確的是( )
A．X表示NO2
B．可用O3替換CH3OH
C．氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為6：5
D．若生成標準狀況下的CO2氣體，則反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2 NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)
【答案】C
【解析】A項，由題中信息可知，利用CH3OH可將廢水中的NO3-轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的物質(zhì)X后排放，則X表示N2，NO2仍然是大氣污染物，A不正確；B項，CH3OH中C元素的化合價由-2價升高到+4價，CH3OH是該反應的還原劑，O3有強氧化性，通常不能用作還原劑，故不可用O3替換CH3OH，B不正確；C項，該反應中，還原劑CH3OH中C元素的化合價由-2價升高到+4價，升高了6個價位，氧化劑NO3-中N元素的化合價由+5價降低到0價，降低了5個價位，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為6：5，C正確；D項，CH3OH中C元素的化合價由-2價升高到+4價，升高了6個價位，若生成標準狀況下的CO2氣體11.2L，即生成0.5mol CO2，反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5×6=3NA，D不正確；故選C。
3．(2023·全國卷乙)下列應用中涉及到氧化還原反應的是(　　)
A．使用明礬對水進行凈化 B．雪天道路上撒鹽融雪
C．暖貼中的鐵粉遇空氣放熱 D．熒光指示牌被照發(fā)光
解析：選C。明礬水解產(chǎn)生的Al(OH)3膠體能吸附水中的懸浮物，從而達到凈水的目的，與氧化還原反應無關，A錯誤；撒鹽可降低雪的熔點，使雪融化，未發(fā)生化學變化，與氧化還原反應無關，B錯誤；使用暖貼時，鐵粉與空氣中的O2發(fā)生氧化還原反應，C正確；熒光指示牌被照發(fā)光沒有元素化合價的變化，與氧化還原反應無關，D錯誤。
4．(2022·遼寧高考)鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出鐵釘后加入少量漂白粉，溶液恢復棕色；加入CCl4，振蕩，靜置，液體分層。下列說法正確的是(　　)
A．褪色原因為I2被Fe還原 B．液體分層后，上層呈紫紅色
C．鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹 D．溶液恢復棕色的原因為I－被氧化
解析：選D。Zn比Fe活潑，更容易失去電子，還原性更強，先與I2發(fā)生氧化還原反應，故溶液褪色原因為I2被Zn還原，A項錯誤；液體分層后，I2在CCl4層，CCl4的密度比水大，則下層呈紫紅色，B項錯誤；若鍍層金屬活動性大于Fe，則Fe不易生銹，若Fe活動性大于鍍層金屬，則Fe更易生銹，由于活動性：Zn>Fe>Sn，則鍍錫鐵釘更易生銹，C項錯誤；漂白粉的有效成分為Ca(ClO)2，其具有強氧化性，可將I－氧化，D項正確。
5．(2022·湖南高考)科學家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進H＋和e－的轉(zhuǎn)移(如a、b和c)，能將海洋中的NO轉(zhuǎn)化為N2進入大氣層，反應過程如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.過程Ⅰ中NO發(fā)生氧化反應 B．a(chǎn)和b中轉(zhuǎn)移的e－數(shù)目相等
C．過程Ⅱ中參與反應的n(NO)∶n(NH)＝1∶4
D．過程Ⅰ→Ⅲ的總反應為NO＋NH===N2↑＋2H2O
解析：選D。根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關系可知，過程Ⅰ的反應方程式為NO＋2H＋＋e－===NO↑＋H2O，過程Ⅱ的反應方程式為NO＋NH＋2H＋＋3e－===H2O＋N2H4，過程Ⅲ的反應方程式為N2H4===N2↑＋4H＋＋4e－。過程Ⅰ中NO得電子轉(zhuǎn)化為NO，發(fā)生還原反應，A錯誤；由過程Ⅰ、Ⅱ的方程式可知，a中轉(zhuǎn)移1個e－，b中轉(zhuǎn)移3個e－，Ⅱ中參與反應的n(NO)∶n(NH)＝1∶1，故B、C錯誤；將3個方程式相加，得到過程Ⅰ→Ⅲ的總反應為NO＋NH===N2↑＋2H2O，故D正確。
6．(2023·湖南高考)油畫創(chuàng)作通常需要用到多種無機顏料。研究發(fā)現(xiàn)，在不同的空氣濕度和光照條件下，顏料雌黃(As2S3)褪色的主要原因是發(fā)生了以下兩種化學反應：
下列說法正確的是(　　)
A．S2O和SO的空間結(jié)構(gòu)都是正四面體形
B．反應Ⅰ和Ⅱ中，元素As和S都被氧化
C．反應Ⅰ和Ⅱ中，參加反應的：Ⅰ<Ⅱ
D.反應Ⅰ和Ⅱ中，氧化1 mol As2S3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為3∶7
解析：選D。SO中4個硫氧鍵相同，其空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，S2O的空間結(jié)構(gòu)為四面體形，不是正四面體形，A項錯誤；由題圖轉(zhuǎn)化可知，反應Ⅰ中只有S元素被氧化，反應Ⅱ中As、S元素均被氧化，B項錯誤；根據(jù)反應物和產(chǎn)物及氧化還原反應規(guī)律可知，反應Ⅰ為2As2S3＋6O2＋3H2O2As2O3＋3H2S2O3，反應Ⅱ為As2S3＋7O2＋6H2O2H3AsO4＋3H2SO4，則參加反應的：Ⅰ>Ⅱ，C項錯誤；根據(jù)反應Ⅰ、Ⅱ可知，1 mol As2S3發(fā)生反應時，兩反應轉(zhuǎn)移的電子分別為12 mol和28 mol，個數(shù)之比為3∶7，D項正確。
鞏固練習
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．(2023·廣東汕頭三模)研究CO2的綜合利用對構(gòu)建低碳環(huán)保社會有重要意義。下列有關CO2的應用中涉及氧化還原反應的是(　　)
A．利用CO2生產(chǎn)純堿 B．利用CO2制甲酸 C．利用干冰滅火 D．利用CO2制碳酸飲料
解析：選B。利用CO2生產(chǎn)純堿不涉及氧化還原反應，A項錯誤；利用CO2制甲酸的過程中二氧化碳生成了甲酸，化合價發(fā)生改變，B項正確；干冰滅火的原因有兩點，首先干冰升華吸熱將溫度降低至可燃物著火點以下，其次二氧化碳不支持燃燒，不涉及氧化還原反應，C項錯誤；利用CO2制碳酸飲料是利用二氧化碳與水反應生成碳酸：CO2＋H2O===H2CO3，不涉及氧化還原反應，D項錯誤。
2．(2023·山東聊城二模)古代典籍富載化學知識，下述之物見其還原性者為(　　)
A．石膽(CuSO4·5H2O)：“石膽能化鐵為銅。”
B．強水(HNO3)：“性最烈，能蝕五金，……”
C．礬(FeSO4·7H2O)：“蓋此礬色綠味酸，燒之則赤。”
D．金箔(Au)：“凡金箔，每金七厘造方寸金一千片，……”
解析：選C。石膽能化鐵為銅，銅元素化合價降低，表現(xiàn)為氧化性，A錯誤；HNO3只有氧化性，B錯誤；硫酸亞鐵氧化為氧化鐵，鐵元素化合價升高，體現(xiàn)還原性，C正確；凡金箔，每金七厘造方寸金一千片，體現(xiàn)金的延展性，D錯誤。
3．吸入人體內(nèi)的氧有大約2%轉(zhuǎn)化為氧化性極強的“活性氧”，它能加速人體衰老，被稱為“生命殺手”。服用含硒(Se)元素的化合物亞硒酸鈉(Na2SeO3)，能消除人體內(nèi)的活性氧，由此推斷Na2SeO3在人體中的作用是(　　)
A．作氧化劑 B．作還原劑 C．既作氧化劑又作還原劑 D．既不作氧化劑又不作還原劑
解析：選B。“活性氧”氧化性極強，服用含硒(Se)元素的化合物亞硒酸鈉(Na2SeO3)，能消除人體內(nèi)的活性氧，表明Na2SeO3能將“活性氧”還原，“活性氧”為氧化劑，Na2SeO3為還原劑。
4．(2023·浙江名校一模聯(lián)考)NaH2PO2為正鹽，關于化學反應NaH2PO2＋4AgNO3＋2H2O===4Ag＋H3PO4＋NaNO3＋3HNO3，下列說法不正確的是(　　)
A．氧化產(chǎn)物是H3PO4
B．該反應氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶1
C．此條件下氧化性：Ag＋>H3PO4
D．該反應的離子方程式為PO＋4Ag＋＋2H2O===4Ag＋H3PO4＋H＋
解析：選D。NaH2PO2為正鹽即可電離生成Na＋和H2PO，銀元素由＋1價降到0價，磷元素由＋1價升高到＋5價，磷元素化合價升高，即H3PO4屬于氧化產(chǎn)物，A正確；NaH2PO2為還原劑，AgNO3為氧化劑，由得失電子守恒知氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為4∶1，B正確；氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，即氧化性Ag＋>H3PO4，C正確；離子方程式為H2PO＋4Ag＋＋2H2O===4Ag＋H3PO4＋3H＋，D錯誤。
5．工業(yè)上以銅陽極泥(主要成分是Cu2Te)為原料提取碲(第五周期第ⅥA族)，涉及反應：
①Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O
②TeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Te
以下說法正確的是(　　)
A．Cu2Te中Cu元素的化合價是＋2價 B．氧化性強弱順序為：O2>SO2>TeO2
C．反應②中氧化劑是SO2，氧化產(chǎn)物是H2SO4 D．每制備1 mol Te理論上共轉(zhuǎn)移12 mol電子
解析：選D。碲為第五周期第ⅥA族，最低負化合價為－2價，根據(jù)化合價的正、負化合價代數(shù)和為0，Cu2Te中Cu元素的化合價是＋1價，A錯誤；已知反應：Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O，氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物，所以氧化性：O2>TeO2，在反應TeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Te中，TeO2為氧化劑，SO2為還原劑，所以氧化性TeO2>SO2，所以氧化性：O2>TeO2>SO2，B錯誤；根據(jù)化合價的升降，SO2→H2SO4，硫元素的化合價升高，被氧化，SO2為還原劑，H2SO4為氧化產(chǎn)物，C錯誤；制備1 mol Te，反應①消耗2 mol O2，轉(zhuǎn)移8 mol e－，反應②1 mol TeO2→1 mol Te，轉(zhuǎn)移4 mol e－，共轉(zhuǎn)移12 mol e－，D正確。
6．向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入適量氯氣，溶液中各種離子的物質(zhì)的量變化如下圖所示。有關說法不正確的是(　　)
A．線段BC代表Fe3＋物質(zhì)的量的變化情況
B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 mol·L－1
C.當通入2 mol Cl2時，溶液中已發(fā)生的離子反應可表示為2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3
解析：選B。
溶液體積未知，無法計算濃度，B項不正確。
7．氧化還原電池的標準電極電勢(φθ)可用來比較相應氧化劑的氧化性強弱，相關數(shù)據(jù)(酸性條件)如下。
氧化還原電池 (氧化劑/還原劑) 電極反應式 φθ/V
Fe3＋/Fe2＋ Fe3＋＋e－ Fe2＋ 0.77
I2/I－ I2＋2e－ 2I－ 0.54
Cr2O/Cr3＋ Cr2O＋6e－＋14H＋ 2Cr3＋＋7H2O 1.36
Br2/Br－ Br2＋2e－ 2Br－ 1.07
Co3＋/Co2＋ Co3＋＋e－ Co2＋ 1.84
下列分析錯誤的是(　　)
A．氧化性：Cr2O>Br2>Fe3＋
B．向K2Cr2O7溶液中滴加CoCl2溶液，反應的離子方程式為Cr2O＋6Co2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Co3＋＋7H2O
C．向淀粉 KI溶液中滴加CoCl3溶液，溶液變藍色
D．向含有KSCN的FeBr2溶液中滴加少量氯水，溶液變紅色
解析：選B。標準電極電勢越大，對應氧化劑的氧化性越強，氧化性：Cr2O>Br2>Fe3＋，A正確；Cr2O的氧化性低于Co3＋，所以不能通過Cr2O氧化Co2＋得到Co3＋，所以不會發(fā)生反應，B錯誤；Co3＋的氧化性高于I2，向淀粉 KI溶液中滴加CoCl3溶液，得到I2，溶液變藍色，C正確；氧化性大小為Cl2>Br2>Fe3＋，所以氯水先氧化Fe2＋，溶液變紅，D正確。
8．(2023·北京師大實驗中學模擬)某同學進行如下興趣實驗：
反應原理：①IO＋3HSO===I－＋3SO＋3H＋②IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O③Hg2＋＋2I－===HgI2↓(橙紅)
現(xiàn)象：立即產(chǎn)生橙紅色沉淀，幾秒鐘后溶液顏色變?yōu)樗{色
下列說法不正確的是(　　)
A．反應①中IO表現(xiàn)氧化性 B．反應后混合液的pH減小
C．該實驗條件下，反應速率：③>②
D．若用Na2SO3溶液代替NaHSO3溶液進行上述實驗，現(xiàn)象相同
解析：選D。反應①中IO中I元素為＋5價，生成物I－中I元素為－1價，IO為氧化劑，表現(xiàn)氧化性，A項正確；反應①生成的I－和H＋的物質(zhì)的量之比為1∶3，而反應②消耗的I－和H＋的物質(zhì)的量之比為5∶6，且反應③也消耗I－，所以總的來說H＋生成的數(shù)量大于消耗的數(shù)量，H＋數(shù)量增多，pH減小，B項正確；先產(chǎn)生橙紅色沉淀后溶液顏色變藍，說明反應速率③＞②，C項正確；若用Na2SO3溶液代替NaHSO3溶液，則沒有生成反應②所需的H＋，反應②難以發(fā)生，現(xiàn)象應該不同，D項錯誤。
9．(2023·湖南邵陽三模)水合肼(N2H4·H2O)是一種重要的化工原料，其沸點約為118 ℃，具有強還原性，實驗室將NaClO稀溶液緩慢滴加到CO(NH2)2和NaOH的混合溶液中制備水合肼，其流程如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．“制備NaClO”過程中每消耗標準狀況下2.24 L Cl2，轉(zhuǎn)移0.2 mol電子
B．“氧化”步驟中發(fā)生反應的離子方程式為ClO－＋CO(NH2)2＋H2O===Cl－＋CO2↑＋N2H4·H2O
C．“氧化”步驟中藥品的滴加順序不能顛倒
D．“蒸餾”操作需要用到的玻璃儀器有蒸餾燒瓶、球形冷凝管、錐形瓶、酒精燈、尾接管
解析：選C。“制備NaClO”發(fā)生反應Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O，為歧化反應，氯元素由0價既升至＋1價，也降至－1價，標準狀況下2.24 L氯氣的物質(zhì)的量為0.1 mol，其中有0.1 mol氯原子被氧化成＋1價，0.1 mol氯原子被還原成－1價，轉(zhuǎn)移電子0.1 mol，A錯誤；依題意溶液呈堿性，“氧化”步驟中發(fā)生反應的離子方程式為：ClO－＋CO(NH2)2＋2OH－===Cl－＋CO＋N2H4·H2O，B錯誤；若改將CO(NH2)2和NaOH的混合溶液滴入NaClO溶液中，生成的水合肼由于具有強還原性，會和具有強氧化性的NaClO發(fā)生反應，故不能顛倒，C正確；蒸餾所需的冷凝裝置為直形冷凝管，D錯誤。
10．(2023·山東濟寧二模)用Na2S2O3去除酸性廢水中H3AsO3的反應機理如圖所示(圖中“HS·”為自由基)。下列說法錯誤的是(　　)
A．X的化學式為H2S2
B．HS·反應活性較強，不能穩(wěn)定存在
C．步驟Ⅲ反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為8∶1
D．步驟Ⅳ除砷的化學方程式為3H2S＋2H3AsO3===As2S3↓＋6H2O
解析：選C。S2O與氫離子在紫外線照射條件下可以生成HS·，兩個HS·可以結(jié)合生成H2S2，H2S2分解得到S8和H2S，H2S與H3AsO3發(fā)生反應生成As2S3。X的化學式為H2S2，A正確；HS·反應活性較強，在強酸性或強堿性溶液中均不能大量存在，B正確；步驟Ⅲ反應中H2S2分解得到S8和H2S，化學方程式為：8H2S2===S8＋8H2S，S元素化合價由－1價上升到0價，又由－1價下降到－2價，H2S2既是氧化劑也是還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1，C錯誤；步驟Ⅳ中，H2S與H3AsO3發(fā)生反應生成As2S3，化學方程式為：3H2S＋2H3AsO3===As2S3↓＋6H2O，D正確。
二、非選擇題(共2題，共25分)
11．(9分)HNO2是一種弱酸，且不穩(wěn)定，易分解生成NO和NO2；它能被常見的強氧化劑氧化；在酸性溶液中它也是一種氧化劑，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一種難溶于水、易溶于酸的化合物，試回答下列問題：
(1)人體正常的血紅蛋白含有Fe2＋，若誤食亞硝酸鹽(如NaNO2)，則導致血紅蛋白中的Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋而中毒，服用維生素C可解毒。下列敘述不正確的是________(填字母)。(2分)
A．亞硝酸鹽被還原 B．維生素C是還原劑 C．維生素C將Fe3＋還原為Fe2＋ D．亞硝酸鹽是還原劑
(2)某同學把新制的氯水加到NaNO2溶液中，觀察到氯水褪色，同時生成NaNO3和HCl，請寫出反應的離子方程式：_____________________________________________________。(3分)
(3)Fe與過量稀硫酸反應可以制取FeSO4，若要將反應所得的酸性溶液中的Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，要求產(chǎn)物純凈，可選用的最佳試劑是______(填字母)。(2分)
a．Cl2 b．Fe c．H2O2 d．HNO3
(4)FeSO4可用于制備一種新型、高效、多功能的綠色水處理劑高鐵酸鉀(K2FeO4)，K2FeO4的氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更強。制備過程發(fā)生的主要反應：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。
該反應中的氧化劑是________，還原劑是________________。(2分)
解析： (1)服用維生素C可以解毒，說明在維生素C作用下Fe3＋又轉(zhuǎn)化為Fe2＋，F(xiàn)e元素化合價降低，被還原，則維生素C具有還原性，而亞硝酸鹽會導致Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，說明亞硝酸鹽具有氧化性，在反應中亞硝酸鹽為氧化劑，維生素C是還原劑。(3)Cl2、HNO3都能氧化亞鐵離子，但能引入新的雜質(zhì)；鐵不能氧化亞鐵離子；雙氧水的還原產(chǎn)物是水，不引入雜質(zhì)，所以最佳試劑是雙氧水。(4)該反應中Fe元素化合價由＋2價變?yōu)椋?價、O元素化合價由－1價變?yōu)?價、－2價。得電子化合價降低的反應物是氧化劑、失電子化合價升高的反應物是還原劑，所以Na2O2是氧化劑，Na2O2、FeSO4是還原劑。
答案：(1)D　(2)NO＋Cl2＋H2O===NO＋2H＋＋2Cl－　(3)c　(4)Na2O2　Na2O2、FeSO4
12．(16分)KI是中學化學常用的還原劑，某小組設計實驗探究I－的性質(zhì)。回答下列問題：
實驗(一)：探究影響氧化劑與KI反應的因素。
FeCl3、CuCl2、AgNO3溶液分別與KI反應，實驗及現(xiàn)象如表所示：
實驗操作 試劑及現(xiàn)象
①X為AgNO3溶液，產(chǎn)生黃色沉淀，溶液不變藍
②X為CuCl2溶液，過濾，得到藍色溶液和白色沉淀
③X為FeCl3溶液，溶液變藍，沒有沉淀產(chǎn)生；再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生沉淀，過濾，沉淀為藍色
已知：CuI為難溶于水的白色固體。常溫下，Ksp(AgI)＝8.5×10－17 ，Ksp(CuI)＝1.2×10－12。
(1)實驗②中的氧化產(chǎn)物為____________(填化學式)。(2分)
(2)實驗③中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為______________。(2分)
(3)已知：Ag＋的氧化性比Fe3＋的強，但氧化劑的氧化性強弱除受本身性質(zhì)影響外，還與溫度、濃度、溶液的酸堿度等外界條件有關。分析實驗①③，試解釋實驗①中溶液沒有變藍的主要原因可能是_____________________________________________________________。(2分)
實驗(二)：探究氯氣與KI反應的產(chǎn)物。
資料顯示：I2和I－在溶液中會發(fā)生反應I2＋I－ I，部分離子顏色如表所示。
離子 I ICl ICl IO
顏色 棕黃色，遇淀粉變藍 紅色 黃色 無色
(4)A中發(fā)生反應的化學方程式為_______________________________________________。(3分)
(5)反應一段時間后，B中溶液顏色變?yōu)闇\棕色，為了探究B溶液中的含碘物質(zhì)，設計如下實驗：
實驗操作 實驗現(xiàn)象
Ⅰ.取反應后B中的溶液10 mL，分成兩等份，第一份滴入1滴碘水；第二份滴入1滴淀粉溶液 第一份溶液變藍色；第二份溶液顏色沒有變化
Ⅱ.將I2溶于KI溶液中配制得碘總濃度為0.1 mol·L－1的溶液，取該溶液2 mL，向其中滴加1滴淀粉溶液，再通入少量氯氣 加淀粉后溶液變藍，通氯氣后藍色褪去，溶液顯淺棕色
Ⅲ.向Ⅱ反應后的溶液中繼續(xù)通入氯氣 溶液幾乎變?yōu)闊o色
①操作Ⅰ的目的是排除________________(填離子符號)的干擾。(2分)
②寫出ICl在水溶液中與Cl2反應生成IO的離子方程式：
________________________________________________________________________。(3分)
③由以上實驗可推斷B中溶液顏色變成淺棕色的原因可能是生成了____________(填離子符號)，這兩種離子混合后溶液呈淺棕色。(2分)
解析：(1)根據(jù)已知信息，說明生成了I2和CuI沉淀，所以氧化產(chǎn)物為I2。
(2)根據(jù)實驗現(xiàn)象知生成了I2，反應的離子方程式為2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1。
(3)Ag＋和I－優(yōu)先反應生成AgI，降低了Ag＋濃度，導致Ag＋的氧化性減弱，無法與I－反應生成I2，溶液不變藍。
(4)濃鹽酸與高錳酸鉀反應制備氯氣的化學方程式：2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
(5)①第一份滴入1滴碘水，碘單質(zhì)與淀粉作用顯示藍色，證明反應后的B溶液中有淀粉；I顯棕黃色且遇淀粉變藍，第二份滴入淀粉溶液，溶液顏色沒有變化，說明溶液的淺棕色不是I造成的，B溶液中無I。②ICl中的碘為＋1價，反應后生成IO，碘的價態(tài)升高4價，氯氣具有氧化性，反應后生成Cl－，氯的價態(tài)降低2價，由電子守恒得ICl＋2Cl2―→IO＋6Cl－，由電荷守恒得ICl＋2Cl2―→IO＋6Cl－＋6H＋，最后由元素守恒得離子方程式為：ICl＋2Cl2＋3H2O===IO＋6Cl－＋6H＋。③向Ⅱ所得溶液中繼續(xù)通入氯氣，溶液幾乎變?yōu)闊o色，碘元素被氧化成IO(無色)，B中溶液顏色變成淺棕色的原因是I－先被氯氣氧化成I2，Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，I2又被氯氣氧化成ICl(紅色)和ICl(黃色)，兩者的混合溶液呈淺棕色。
答案：(1)I2　(2)1∶1(3)Ag＋和I－優(yōu)先反應生成AgI，降低了Ag＋濃度，導致Ag＋的氧化性減弱
(4)2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
(5)①I　②ICl＋2Cl2＋3H2O===IO＋6Cl－＋6H＋　③ICl、ICl
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第4講　氧化還原反應的基本概念和規(guī)律
【備考目標】　1.熟悉常見元素的化合價，能根據(jù)化合價正確書寫化學式(分子式)，或根據(jù)化學式判斷元素的化合價。2.了解氧化還原反應的本質(zhì)，了解常見的氧化還原反應。3.掌握氧化性、還原性強弱的比較及價態(tài)規(guī)律的應用。
考點1　氧化還原反應及其相關概念
1．氧化還原反應的本質(zhì)和特征
2．氧化還原反應的相關概念及概念間的關系
(1)氧化性是指 的性質(zhì)(或能力)；還原性是指 的性質(zhì)(或能力)。
(2)氧化性、還原性的強弱取決于得、失電子的 程度，與得、失電子數(shù)目的 無關。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根據(jù)金屬活動性順序可知，Na比Al活潑，更易失去電子，所以Na的還原性比Al強。
【示例】 對于反應C＋2H2SO4(濃) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O
(1)氧化劑是 ，發(fā)生 反應，被還原，生成 產(chǎn)物SO2。
(2)還原劑是 ，發(fā)生 反應，被氧化，生成 產(chǎn)物CO2。
(3)C和濃硫酸在反應中分別表現(xiàn) 性和 性。
(4)反應生成1 mol CO2，濃硫酸得 mol電子，C失去 mol電子，反應轉(zhuǎn)移 mol電子。
3．分析氧化還原反應，走好關鍵第一步——正確標出元素的化合價
基本方法是先標出熟悉元素的化合價，再根據(jù)化合物中正、負化合價的代數(shù)和為零的原則求解其他元素的化合價。
【重點熟記】　陌生物質(zhì)中元素的化合價
4．氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移的表示方法
(1)雙線橋法
①基本步驟
②巧記口訣：先標化合價，再看價變化；起止同元素，橋上標變化。
【示例】 寫出Cu與稀硝酸反應的化學方程式并用雙線橋標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
(2)單線橋法
①基本步驟
②巧記口訣：先確定變價元素，再計算價態(tài)變化；橋上標明電子數(shù)，箭頭還原到氧化。
【示例】 寫出Cu與稀硝酸反應的化學方程式并用單線橋標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
5．常見的氧化劑和還原劑
(1)常見氧化劑
包括某些非金屬單質(zhì)、含有高價態(tài)元素的化合物、過氧化物等。如：
(2)常見還原劑
包括活潑的金屬單質(zhì)、非金屬陰離子及含低價態(tài)元素的化合物、低價金屬陽離子、某些非金屬單質(zhì)及其氫化物等。如：
(3)元素化合價處于中間價態(tài)的物質(zhì)既有氧化性，又有還原性。如：
其中Fe2＋、SO主要表現(xiàn) 性，H2O2主要表現(xiàn) 性。
6．氧化還原反應與四種基本反應類型
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)氧化還原反應中的反應物不是氧化劑就是還原劑( )
(2)在氧化還原反應中，非金屬單質(zhì)一定是氧化劑( )
(3)Na2O2與水的反應中，水是還原劑( )
(4)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，則該元素一定被還原( )
(5)有單質(zhì)參加或生成的化學反應不一定是氧化還原反應( )
(6)含最高價元素的化合物，一定具有強氧化性( )
(7)同一種氧化劑，其氧化能力可能受到濃度、溫度或溶液酸堿性的影響( )
題組練習
一、認識生產(chǎn)、生活中的常見變化是否是氧化還原反應
1．(2024·九省新高考適應性考試)敦煌壁畫是我國燦爛的藝術瑰寶，也是顏料應用的重要科技史料。下列有關我國傳統(tǒng)顏料主要成分的變化，發(fā)生氧化還原反應的是(　　 )
A．骨白[Ca5(PO4)3(OH)]遇氟鹽轉(zhuǎn)化為Ca5(PO4)3F
B．鉛白[2PbCO3·Pb(OH)2]遇H2S得到黑色PbS
C．石綠[CuCO3·Cu(OH)2]受熱分解得到黑色CuO
D．石黃(As2S3和As4S4)在地表逐漸轉(zhuǎn)化為硫酸鹽
2．(2023·山東濟寧三模)中華古詩文華麗優(yōu)美且富含哲理，下列敘述不涉及氧化還原反應的是(　　)
A．落紅不是無情物，化作春泥更護花 B．白日登山望烽火，黃昏飲馬傍交河
C．欲渡黃河冰塞川，將登太行雪滿山 D．蠟燭有心還惜別，替人垂淚到天明
二、氧化還原反應概念的綜合考查
3．(2023·江蘇南京二模)火法煉銅主要發(fā)生的反應為Cu2S＋O22Cu＋SO2，下列說法正確的是(　　)
A．Cu2S中銅的化合價為＋2 B．該反應為復分解反應
C．SO2是酸性氧化物 D．反應中氧化劑僅為O2
4．(2023·浙江溫州二模)已知反應：11P4＋60CuSO4＋96H2O===20Cu3P＋60H2SO4＋24H3PO4。下列說法正確的是(　　)
A．CuSO4是氧化劑，生成Cu3P過程中被氧化
B.Cu3P既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
C．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為60∶11
D．反應中160 g CuSO4參加反應，共轉(zhuǎn)移2 mol 電子
三、雙線橋、單線橋表示方法
5．(1)濕法制備K2FeO4的反應離子方程式為：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，用“雙線橋”標出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目
________________________________________________________________________。
(2)已知NaBH4與水反應的化學方程式為NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，用“單線橋”標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
________________________________________________________________________。
考點2　氧化還原反應的強弱規(guī)律與價態(tài)規(guī)律
1．強弱規(guī)律——判斷物質(zhì)氧化性、還原性強弱的常用方法
根據(jù)化學方程式判斷 ①氧化性：氧化劑 氧化產(chǎn)物；②還原性：還原劑 還原產(chǎn)物
依據(jù)“三表、一律”判斷 根據(jù)元素周期表、周期律 a：金屬單質(zhì)的還原性 ； b：非金屬單質(zhì)的氧化性 ；c：對應陽離子的氧化性 ； d：對應陰離子的還原性 。
根據(jù)金屬活動性順序
根據(jù)非金屬活動性順序
依據(jù)產(chǎn)物中元素價態(tài)的高低判斷 相同條件下，不同氧化劑作用于同一種還原劑，氧化產(chǎn)物價態(tài)高的其氧化性強。例如：由2Fe＋3Cl22FeCl3和Fe＋SFeS可知，氧化性：
相同條件下，不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產(chǎn)物價態(tài)低的其還原性強。例如：由Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋和3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe可知，還原性：
依據(jù)反應條件判斷 濃度：同一種物質(zhì)，濃度越大，氧化性(或還原性)越強。如氧化性：濃H2SO4>稀H2SO4，濃HNO3>稀HNO3；還原性：濃HCl>稀HCl
溫度：同一種物質(zhì)，溫度越高其氧化性越強。如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強
酸堿性：同一種物質(zhì)，所處環(huán)境酸(堿)性越強其氧化性(還原性)越強。如氧化性：KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(堿性)
實驗室中制備Cl2，使用MnO2作氧化劑時，需要在加熱條件下與濃鹽酸反應進行制備；如果使用KMnO4作氧化劑，常溫下即可制備，據(jù)此判斷氧化性：KMnO4 MnO2
根據(jù)電化學原理判斷 在電解池中，惰性材料作電極時，陽極先失電子的物質(zhì)還原性強；陰極先得電子的物質(zhì)氧化性強
常見物質(zhì)氧化性、還原性順序 ①氧化性：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>S；②還原性：Cl－【示例】 1.已知下列反應：Co2O3＋6HCl(濃)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O(Ⅰ)；5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3(Ⅱ)。
據(jù)此判斷CoCl2、I2、HCl還原性強弱為 ；Co2O3、Cl2、HIO3的氧化性強弱為： 。
2．(1)如何設計實驗證明氧化性Cl2>Fe3＋？并寫出有關離子方程式。
________________________________________________________________________。
(2)如何設計實驗證明還原性I－>Fe2＋？并寫出有關離子方程式。
________________________________________________________________________。
2．先后規(guī)律——判斷反應順序，遵循“強者優(yōu)先”原則
(1)同時含有幾種還原劑時將按照還原性由強到弱的順序依次反應。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2時，因為還原性：Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先與Cl2反應。
(2)同時含有幾種氧化劑時將按照氧化性由強到弱的順序依次反應。如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入鐵粉，因為氧化性Fe3＋＞Cu2＋，所以鐵粉先與Fe3＋反應，然后再與Cu2＋反應，最后再與H＋反應。
3．價態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律
(1)歸中反應規(guī)律
含有不同價態(tài)的同種元素物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應時，該元素的價態(tài)變化一定遵循“高價＋低價―→中間價”，即“價態(tài)相鄰能共存，價態(tài)相間能歸中，歸中價態(tài)不交叉，價升價降只靠攏”。如圖：
不會出現(xiàn)H2S和H2SO4反應，H2S轉(zhuǎn)化為SO2而H2SO4轉(zhuǎn)化為S的情況。
(2)歧化反應規(guī)律
同一元素發(fā)生氧化還原反應生成不同價態(tài)的物質(zhì)時，該元素的價態(tài)變化一定遵循“中間價態(tài)→高價態(tài)＋低價態(tài)”，即“兩邊分”，不會出現(xiàn)“一邊倒”的現(xiàn)象，即生成物中該元素的價態(tài)不能都比反應物中該元素價態(tài)高，或都比反應物中該元素價態(tài)低。
如：
(3)轉(zhuǎn)化規(guī)律的應用
①判斷同種元素不同價態(tài)物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應的可能性，如濃H2SO4與SO2不發(fā)生反應。
②根據(jù)化合價判斷反應體系中的氧化劑、還原劑及氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。如對于反應6HCl＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化劑為NaClO3，還原劑為HCl，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都為Cl2。
題組練習
一、強弱規(guī)律的應用
1．已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應在水溶液中不可能發(fā)生的是(　　)
A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3 B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6HCl(濃)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
2．某校同學為探究Br2、I2和Fe3＋的氧化性強弱，進行了如下實驗：
實驗①：取少量KI溶液于試管中，先加入FeCl3溶液，振蕩，再加入CCl4，振蕩后靜置，觀察到下層液體呈紫紅色；
實驗②：取少量FeSO4溶液于試管中，先加入溴水，振蕩，再繼續(xù)滴加兩滴KSCN溶液，振蕩，觀察到溶液呈紅色。
根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷，氧化性強弱順序為________________。
二、先后規(guī)律的應用
3．向含有FeBr2、FeI2的溶液中緩緩通入一定量的氯氣后，再向溶液中滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，若只從反應順序角度考慮反應情況，則下列敘述不正確的是(　　)
A．通入氯氣后的溶液中一定不存在I－ B．通入氯氣之后原溶液中的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溶液充分振蕩，靜置、分層，下層溶液呈紫紅色
三、價態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律的應用
4．(2022·浙江6月選考)關于反應Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列說法正確的是(　　)
A．H2SO4發(fā)生還原反應 B．Na2S2O3既是氧化劑又是還原劑
C．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1 D．1 mol Na2S2O3發(fā)生反應，轉(zhuǎn)移4 mol電子
5．對于反應NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O，生成0.5 mol N2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____________。
高考真題
1．(2024·浙江1月卷，4，3分)汽車尾氣中的和在催化劑作用下發(fā)生反應：2NO+2CO2CO2+N2，列說法不正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值) ( )
A．生成1molCO2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2NA B．催化劑降低與反應的活化能
C．是氧化劑，是還原劑 D．N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
2．(2024·浙江6月卷，6，3分)利用CH3OH可將廢水中的NO3-轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的物質(zhì)后排放。反應原理為：H++CH3OH+NO3-→X+CO2+H2O (未配平)。下列說法正確的是( )
A．X表示NO2
B．可用O3替換CH3OH
C．氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為6：5
D．若生成標準狀況下的CO2氣體，則反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2 NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)
3．(2023·全國卷乙)下列應用中涉及到氧化還原反應的是(　　)
A．使用明礬對水進行凈化 B．雪天道路上撒鹽融雪
C．暖貼中的鐵粉遇空氣放熱 D．熒光指示牌被照發(fā)光
4．(2022·遼寧高考)鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出鐵釘后加入少量漂白粉，溶液恢復棕色；加入CCl4，振蕩，靜置，液體分層。下列說法正確的是(　　)
A．褪色原因為I2被Fe還原 B．液體分層后，上層呈紫紅色
C．鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹 D．溶液恢復棕色的原因為I－被氧化
5．(2022·湖南高考)科學家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進H＋和e－的轉(zhuǎn)移(如a、b和c)，能將海洋中的NO轉(zhuǎn)化為N2進入大氣層，反應過程如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.過程Ⅰ中NO發(fā)生氧化反應 B．a(chǎn)和b中轉(zhuǎn)移的e－數(shù)目相等
C．過程Ⅱ中參與反應的n(NO)∶n(NH)＝1∶4
D．過程Ⅰ→Ⅲ的總反應為NO＋NH===N2↑＋2H2O
6．(2023·湖南高考)油畫創(chuàng)作通常需要用到多種無機顏料。研究發(fā)現(xiàn)，在不同的空氣濕度和光照條件下，顏料雌黃(As2S3)褪色的主要原因是發(fā)生了以下兩種化學反應：
下列說法正確的是(　　)
A．S2O和SO的空間結(jié)構(gòu)都是正四面體形
B．反應Ⅰ和Ⅱ中，元素As和S都被氧化
C．反應Ⅰ和Ⅱ中，參加反應的：Ⅰ<Ⅱ
D.反應Ⅰ和Ⅱ中，氧化1 mol As2S3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為3∶7
鞏固練習
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．(2023·廣東汕頭三模)研究CO2的綜合利用對構(gòu)建低碳環(huán)保社會有重要意義。下列有關CO2的應用中涉及氧化還原反應的是(　　)
A．利用CO2生產(chǎn)純堿 B．利用CO2制甲酸 C．利用干冰滅火 D．利用CO2制碳酸飲料
2．(2023·山東聊城二模)古代典籍富載化學知識，下述之物見其還原性者為(　　)
A．石膽(CuSO4·5H2O)：“石膽能化鐵為銅。” B．強水(HNO3)：“性最烈，能蝕五金，……”
C．礬(FeSO4·7H2O)：“蓋此礬色綠味酸，燒之則赤。”
D．金箔(Au)：“凡金箔，每金七厘造方寸金一千片，……”
3．吸入人體內(nèi)的氧有大約2%轉(zhuǎn)化為氧化性極強的“活性氧”，它能加速人體衰老，被稱為“生命殺手”。服用含硒(Se)元素的化合物亞硒酸鈉(Na2SeO3)，能消除人體內(nèi)的活性氧，由此推斷Na2SeO3在人體中的作用是(　　)
A．作氧化劑 B．作還原劑 C．既作氧化劑又作還原劑 D．既不作氧化劑又不作還原劑
4．(2023·浙江名校一模聯(lián)考)NaH2PO2為正鹽，關于化學反應NaH2PO2＋4AgNO3＋2H2O===4Ag＋H3PO4＋NaNO3＋3HNO3，下列說法不正確的是(　　)
A．氧化產(chǎn)物是H3PO4 B．該反應氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶1
C．此條件下氧化性：Ag＋>H3PO4 D．該反應的離子方程式為PO＋4Ag＋＋2H2O===4Ag＋H3PO4＋H＋
5．工業(yè)上以銅陽極泥(主要成分是Cu2Te)為原料提取碲(第五周期第ⅥA族)，涉及反應：
①Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O ②TeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Te
以下說法正確的是(　　)
A．Cu2Te中Cu元素的化合價是＋2價 B．氧化性強弱順序為：O2>SO2>TeO2
C．反應②中氧化劑是SO2，氧化產(chǎn)物是H2SO4 D．每制備1 mol Te理論上共轉(zhuǎn)移12 mol電子
6．向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入適量氯氣，溶液中各種離子的物質(zhì)的量變化如下圖所示。有關說法不正確的是(　　)
A．線段BC代表Fe3＋物質(zhì)的量的變化情況
B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 mol·L－1
C.當通入2 mol Cl2時，溶液中已發(fā)生的離子反應可表示為2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3
7．氧化還原電池的標準電極電勢(φθ)可用來比較相應氧化劑的氧化性強弱，相關數(shù)據(jù)(酸性條件)如下。
氧化還原電池 (氧化劑/還原劑) 電極反應式 φθ/V
Fe3＋/Fe2＋ Fe3＋＋e－ Fe2＋ 0.77
I2/I－ I2＋2e－ 2I－ 0.54
Cr2O/Cr3＋ Cr2O＋6e－＋14H＋ 2Cr3＋＋7H2O 1.36
Br2/Br－ Br2＋2e－ 2Br－ 1.07
Co3＋/Co2＋ Co3＋＋e－ Co2＋ 1.84
下列分析錯誤的是(　　)
A．氧化性：Cr2O>Br2>Fe3＋
B．向K2Cr2O7溶液中滴加CoCl2溶液，反應的離子方程式為Cr2O＋6Co2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Co3＋＋7H2O
C．向淀粉 KI溶液中滴加CoCl3溶液，溶液變藍色
D．向含有KSCN的FeBr2溶液中滴加少量氯水，溶液變紅色
8．(2023·北京師大實驗中學模擬)某同學進行如下興趣實驗：
反應原理：①IO＋3HSO===I－＋3SO＋3H＋②IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O③Hg2＋＋2I－===HgI2↓(橙紅)
現(xiàn)象：立即產(chǎn)生橙紅色沉淀，幾秒鐘后溶液顏色變?yōu)樗{色
下列說法不正確的是(　　)
A．反應①中IO表現(xiàn)氧化性 B．反應后混合液的pH減小
C．該實驗條件下，反應速率：③>②
D．若用Na2SO3溶液代替NaHSO3溶液進行上述實驗，現(xiàn)象相同
9．(2023·湖南邵陽三模)水合肼(N2H4·H2O)是一種重要的化工原料，其沸點約為118 ℃，具有強還原性，實驗室將NaClO稀溶液緩慢滴加到CO(NH2)2和NaOH的混合溶液中制備水合肼，其流程如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．“制備NaClO”過程中每消耗標準狀況下2.24 L Cl2，轉(zhuǎn)移0.2 mol電子
B．“氧化”步驟中發(fā)生反應的離子方程式為ClO－＋CO(NH2)2＋H2O===Cl－＋CO2↑＋N2H4·H2O
C．“氧化”步驟中藥品的滴加順序不能顛倒
D．“蒸餾”操作需要用到的玻璃儀器有蒸餾燒瓶、球形冷凝管、錐形瓶、酒精燈、尾接管
10．(2023·山東濟寧二模)用Na2S2O3去除酸性廢水中H3AsO3的反應機理如圖所示(圖中“HS·”為自由基)。下列說法錯誤的是(　　)
A．X的化學式為H2S2
B．HS·反應活性較強，不能穩(wěn)定存在
C．步驟Ⅲ反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為8∶1
D．步驟Ⅳ除砷的化學方程式為3H2S＋2H3AsO3===As2S3↓＋6H2O
二、非選擇題(共2題，共25分)
11．(9分)HNO2是一種弱酸，且不穩(wěn)定，易分解生成NO和NO2；它能被常見的強氧化劑氧化；在酸性溶液中它也是一種氧化劑，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一種難溶于水、易溶于酸的化合物，試回答下列問題：
(1)人體正常的血紅蛋白含有Fe2＋，若誤食亞硝酸鹽(如NaNO2)，則導致血紅蛋白中的Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋而中毒，服用維生素C可解毒。下列敘述不正確的是________(填字母)。(2分)
A．亞硝酸鹽被還原 B．維生素C是還原劑 C．維生素C將Fe3＋還原為Fe2＋ D．亞硝酸鹽是還原劑
(2)某同學把新制的氯水加到NaNO2溶液中，觀察到氯水褪色，同時生成NaNO3和HCl，請寫出反應的離子方程式：_____________________________________________________。(3分)
(3)Fe與過量稀硫酸反應可以制取FeSO4，若要將反應所得的酸性溶液中的Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，要求產(chǎn)物純凈，可選用的最佳試劑是______(填字母)。(2分)
a．Cl2 b．Fe c．H2O2 d．HNO3
(4)FeSO4可用于制備一種新型、高效、多功能的綠色水處理劑高鐵酸鉀(K2FeO4)，K2FeO4的氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更強。制備過程發(fā)生的主要反應：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。
該反應中的氧化劑是________，還原劑是________________。(2分)
12．(16分)KI是中學化學常用的還原劑，某小組設計實驗探究I－的性質(zhì)。回答下列問題：
實驗(一)：探究影響氧化劑與KI反應的因素。
FeCl3、CuCl2、AgNO3溶液分別與KI反應，實驗及現(xiàn)象如表所示：
實驗操作 試劑及現(xiàn)象
①X為AgNO3溶液，產(chǎn)生黃色沉淀，溶液不變藍
②X為CuCl2溶液，過濾，得到藍色溶液和白色沉淀
③X為FeCl3溶液，溶液變藍，沒有沉淀產(chǎn)生；再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生沉淀，過濾，沉淀為藍色
已知：CuI為難溶于水的白色固體。常溫下，Ksp(AgI)＝8.5×10－17 ，Ksp(CuI)＝1.2×10－12。
(1)實驗②中的氧化產(chǎn)物為____________(填化學式)。(2分)
(2)實驗③中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為______________。(2分)
(3)已知：Ag＋的氧化性比Fe3＋的強，但氧化劑的氧化性強弱除受本身性質(zhì)影響外，還與溫度、濃度、溶液的酸堿度等外界條件有關。分析實驗①③，試解釋實驗①中溶液沒有變藍的主要原因可能是_____________________________________________________________。(2分)
實驗(二)：探究氯氣與KI反應的產(chǎn)物。
離子 I ICl ICl IO
顏色 棕黃色，遇淀粉變藍 紅色 黃色 無色
資料顯示：I2和I－在溶液中會發(fā)生反應I2＋I－ I，部分離子顏色如表所示。
(4)A中發(fā)生反應的化學方程式為______________________________。(3分)
(5)反應一段時間后，B中溶液顏色變?yōu)闇\棕色，為了探究B溶液中的含碘物質(zhì)，設計如下實驗：
實驗操作 實驗現(xiàn)象
Ⅰ.取反應后B中的溶液10 mL，分成兩等份，第一份滴入1滴碘水；第二份滴入1滴淀粉溶液 第一份溶液變藍色；第二份溶液顏色沒有變化
Ⅱ.將I2溶于KI溶液中配制得碘總濃度為0.1 mol·L－1的溶液，取該溶液2 mL，向其中滴加1滴淀粉溶液，再通入少量氯氣 加淀粉后溶液變藍，通氯氣后藍色褪去，溶液顯淺棕色
Ⅲ.向Ⅱ反應后的溶液中繼續(xù)通入氯氣 溶液幾乎變?yōu)闊o色
①操作Ⅰ的目的是排除________________(填離子符號)的干擾。(2分)
②寫出ICl在水溶液中與Cl2反應生成IO的離子方程式：
________________________________________________________________________。(3分)
③由以上實驗可推斷B中溶液顏色變成淺棕色的原因可能是生成了____________(填離子符號)，這兩種離子混合后溶液呈淺棕色。(2分)
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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