专题06 氧化还原反应的应用-【题高分】2022-2023学年高一化学同步教学专题讲义（人教版2019必修第一册）.docx

1、1、 氧化还原反应的强弱规律及其应用2、 氧化还原反应的价变规律及其应用3、 氧化还原反应的守恒规律及其应用知识点一 氧化剂与还原剂相对强弱比较1常见的氧化剂（1）活泼的非金属单质：如 F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3 ；（2）元素处于高价态的化合物：KClO3、KMnO4、 K2Cr2O7、HNO3、浓H2SO4；（3）高价态的金属阳离子：Fe3+、Ag+、Cu2+ ；（4）其它：HClO、漂白粉、MnO2、Na2O2、H2O2、NO2、银氨溶液、新制的Cu(OH)2 。2常见的还原剂（1）典型的金属单质，如：K、Ca、 Na、Mg等（2）某些非金属单质及其化合物，如：H2、C、CO等

2、（3）有变价元素的最低价态化合物,如：H2S、HI、HBr、HCl等（4）非金属阴离子，如：S2-、I-、Br-、Cl-等3. 氧化性和还原性相对强弱比较氧化剂在反应里表现氧化性。氧化能力强弱是氧化剂得电子能力的强弱，不是得电子数目的多少，如浓硝酸的氧化能力比稀硝酸强，得到电子的数目却比稀硝酸少。还原剂在反应里表现还原性。还原能力强弱是还原剂失电子能力的强弱，如钠原子失电子数目比铝原子少，钠原子的还原能力比铝原子强。u 总结1根据氧化还原反应的方向判断氧化性：氧化剂氧化产物， 还原性：还原剂还原产物。 2根据元素活动性顺序 （1）根据金属活动性顺序： （2）根据非金属活动性顺序3从反应所需条件

3、和反应的剧烈程度来比较一般地，一组反应中，反应条件要求越低，反应越剧烈，对应反应物的氧化性或还原性越强。MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O，2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，从反应条件可以看出氧化剂的氧化能力：KMnO4MnO2。4根据元素的价态 同种元素价态越高，一般，氧化性越强（如Fe3+Fe2+）。但例外HClOHClO2HClO3HClO4 。同种元素价态越低，还原性越强（如S2-SSO2）。最高价态只有氧化性，最低价态只有还原性，中间价态兼具氧化性和还原性。5浓度、温度、酸碱性等例如：浓HNO3的氧化性 稀HNO3，加热时浓H2SO4

4、的氧化性增强，KMnO4溶液在酸性条件下氧化增强等。【典例1】已知在酸性条件下有以下反应关系：KBrO3能将KI氧化成I2或KIO3 本身被还原Br2；Br2能将I-氧化为I2；KIO3能将I-氧化为I2 也能将Br-氧化为Br2，本身被还原为I2向KI的硫酸溶液中滴加少量KBrO3溶液后，所得产物除水外还有（ ） A.Br2、Br-、I2B.Br-、I2、IO3-C.Br-、IO3-D.Br-、I2【答案】 D 【解析】KBrO3能将I氧化成I2或KIO3 ， 本身被还原为Br2 ， 氧化性：KBrO3 KIO3或I2 ， 还原性：I Br2；Br2能将I氧化为I2 ， 氧化性：Br2I2

5、， 还原性I Br；KIO3能将I氧化为I2 ， 也能将Br氧化为Br2 ， 本身被还原为I2 ， 氧化性：KIO3 Br2 ， 还原性：Br I2；氧化性：KBrO3 KIO3 Br2I2还原性：I Br I2A.由于KI是过量，Br2会被I还原成Br ， 故A不符合题意；B.IO3与I、Br反应，不能共存，故B不符合题意；C.IO3与Br反应，不能共存，故C不符合题意；D.由于KBrO3是少量的，会被还原成Br ， I被氧化成I2 ， 故D符合题意；故答案为:D。【典例2】根据反应式：Fe + Cu2+=Fe2+Cu 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+可判断离子的氧化性从强到弱的顺序是（

6、） A.Fe2+、Fe3+、Cu2+B.Fe2+、Cu2+、Fe3+C.Cu2+、Fe2+、Fe3+D.Fe3+、Cu2+、Fe2+【答案】 D 【解析】由反应Fe+Cu2+Fe2+Cu 可知，氧化性Cu2+Fe2+ ， 由反应2Fe3+Cu2Fe2+ +Cu2+可知，氧化性Fe3+Cu2+ ， 则氧化性Fe3+Cu2+Fe2+ ， D符合题意。 故答案为：D【分析】在氧化还原中： 氧化剂：得到电子（或电子对偏向）的物质。氧化剂具有氧化性，在反应中化合价降低，被还原，发生还原反应，得到的产物是还原产物。还原剂：失去电子（或电子对偏移）的物质。 还原剂具有还原性，在反应中化合价升高，被氧化，发生

7、氧化反应，得到的产物是氧化产物。 氧化剂的氧化性大于氧化产物，还原剂的还原性大于还原产物。【训练1】根据反应：FeCu2Fe2Cu 2Fe3+CuCu22Fe22Fe2Cl22Fe32Cl HClOHClCl2H2O可以判断出各微粒的氧化性或还原性由强到弱的顺序正确的是（ ）A.氧化性：HClOCl2Fe3Cu2Fe2B.氧化性：Cl2HClOFe3Cu2Fe2C.还原性：FeCu2Fe2ClCl2D.还原性：Fe2Cu2Fe3ClCl2【答案】 A 【解析】反应Fe+Cu2+Fe2+Cu中铜离子是氧化剂，亚铁离子是氧化产物，铁是还原剂，铜是还原产物，则还原性FeCu，氧化性为Cu2+Fe2+

8、； 反应2Fe3+CuCu2+2Fe2+中铁离子是氧化剂，铜离子是氧化产物，铜是还原剂，亚铁离子是还原产物，则还原性CuFe2 ， 氧化性为Fe3+Cu2+；反应2Fe2+Cl22Fe3+2Cl中氯气是氧化剂，铁离子是氧化产物，亚铁离子是还原剂，氯离子是还原产物，则还原性Fe2Cl ， 氧化性为Cl2Fe3+；反应HClO+H+ClCl2+H2O中次氯酸是氧化剂，氯气是氧化产物，氯离子是还原剂，氯气是还原产物，则还原性ClCl2 ， 氧化性为HClOCl2；由此可以判断出各微粒的氧化性由强到弱的顺序正确的是HClOCl2Fe3+Cu2+Fe2+ ， 还原性由强到弱的顺序正确的是FeCuFe2C

9、lCl2 ， 故答案为：A。【训练2】由相同条件下的三个反应：2NaA +B2 =2NaB +A2； 2NaC +A2 =2NaA +C2；2NaB +D2 =2NaD +B2；可判断（ ） A.氧化性：A2B2C2D2B.还原性：CABDC.2NaD +A2 =2NaA +D2可进行D.2NaC+B2 =2NaB+C2不能进行【答案】 B 【解析】A氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性：D2B2A2C2 ， 故A不符合题意； B还原剂的还原性大于还原产物的还原性，还原性：CABD ， 故B符合题意；C氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性D2A2 ， 所以2NaD +A2=2NaA

10、 +D2不能进行，故C不符合题意；D氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性B2C2 ， 所以2NaC+B2=2NaB+C2能进行，故D不符合题意；故答案为：B。【训练3】下列关于物质性质的比较，错误的是（ ） A.原子氧化性：NaPSB.氧化性强弱：IBrClC.氧化性强弱：F2Cl2Br2D.还原性强弱：NaMgAl【答案】 B 【解析】A.同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，则原子半径大小：NaPS，A不符合题意； B.同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，所以非金属性：ClBrI，B符合题意； C.同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，单质的氧化性也减弱，所以氧化性：F2

11、Cl2Br2 ， C不符合题意； D.同一周期的元素从左到右元素的金属性依次减弱，所以金属性：NaMgAl，D不符合题意。故答案为：B知识点二 氧化还原反应的价态变化规律、强弱规律及其应用1. 价态变化规律 （1）表现性质规律 氧化还原反应中有化合价升高的元素，必有化合价降低的元素。有失电子的物质必有得电子的物质同时存在，氧化反应和还原反应共同存在于统一体中。当元素具有可变化合价时，一般处于最高价态时只具有氧化性，处于最低价态时只具有原性，处于中间价态时既具有氧化性又具有还原姓。如：浓H2SO4的S只具有氧化性，H2S中的S只具有还原性，单质S既具有氧化性又具有还原性。一般来说，含有同种元素不

12、同价态的物质，价态越高氧化性越强(氯的含氧酸除外)，价态越低还原性越强。如氧化性：浓H2SO4，SO2(H2SO3)，S；还原性：H2SSSO2。（2）价态归中规律 含不同价态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”，而不会出现交错现象。（3）歧化反应规律发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应，叫做歧化反应。其反应规律是：所得产物中，该元素一部分价态升高，一部分价态降低，即“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。2反应优先规律同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧

13、化的是还原性较强的物质；同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性较强的物质。如：将Cl2通人物质的量浓度相同的NaBr和NaI的混合液中，C12首先与NaI反应；将过量铁粉加入到物质的量浓度相同的Fe2+、和Cu2+的混合溶液中，Fe首先与Fe3+反应。FeBr2 中通入Cl2，HBr和H2SO3 中通入Cl2。【典例1】在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是 ()AMg BCu CAg DH2【答案】C【解析】由金属活动性顺序可知，Cu2、Mg2、Ag、H的氧化性由强到弱的顺序为AgCu2HMg2，故混合

14、液与锌粉反应时，首先置换出Ag。【典例2】从海水中可以提取溴，主要反应为：2Br -+Cl2= Br2+2Cl-，下列说法正确的是()A溴离子具有氧化性 B氯气具有还原性C该反应属于复分解反应 D氯气的氧化性比溴单质强【答案】D【解析】本题通过Cl2与Br的反应方程式综合考查氧化还原反应的有关概念及反应类型的判断。溴离子已达8电子稳定结构，不可能具有氧化性，A错；从反应式可看出Cl2得电子，是氧化剂，B错；该反应属有单质参加的氧化还原反应，C错；氯气将Br氧化为Br2，说明Cl2的氧化性比溴单质强。【训练1】制备单质硅时，主要化学反应如下：SiO2+2CSi+2CO；Si+2Cl2SiCl4；

15、SiCl4+ 2H2Si+4HCl。下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是 ()A为置换反应 B均为氧化还原反应C为化合反应 D三个反应的反应物中硅元素均被氧化【答案】D【解析】三个反应中均有元素化合价的变化，所以它们都是氧化还原反应；反应中硅元素被还原，反应中硅元素被氧化。【训练2】在下列三个化学反应中：N2+O22NO；4AgNO32Ag2O+4NO2+O2；2NH4Cl+ Ba(OH)2BaCl2+2NH3+2H2O；按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是 ()A B C D【答案】A【解析】中氮元素由0价2价，被氧化；中AgNO3中氮元素为5价，NO2中氮元素

16、为4价，化合价降低，被还原；中氮元素的化合价没有变化，A正确。【训练3】有下列三个氧化还原反应：2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2KCl + I2；2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3；2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O。若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存，要除去I-而不使Fe2+和Cl-的量减少，可加入的试剂是 ()ACl2 BKMnO4 CFeCl3 DHCl【答案】C【解析】根据已知的3个反应可判断出Cl2、KMnO4、FeCl3和I2的氧化性由强到弱的顺序为：KMnO4Cl2FeCl3I2，则Fe2、I、C

17、l还原性由强到弱的顺序为：IFe2Cl。故要除去I而不减少Fe2和Cl的量可加入FeCl3。知识点三 氧化还原反应的守恒规律及其应用1. 守恒“守恒”是化学中的一个永恒规律，在氧化还原反应中常涉及的守恒有：（1）电子守恒电子守恒是指氧化剂得到电子的物质的量（或个数）和还原剂失去电子的物质的量（或个数）相等，即反应前后氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数。（2）质量守恒质量守恒是指氧化还原反应中反应前后各元素的种类和相应的原子个数不变。（3）电荷守恒电荷守恒是指在离子反应中，所有阳离子所带正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数，即溶液呈电中性。2. 方法对氧化还原反应的有关计算应根据化

18、合价的变化，理清氧化和还原两条线索，以得失电子守恒为切入点，并结合化学方程式和质量守恒列式求解。对于过程相对复杂的氧化还原反应，（连续反应或多个反应并列发生）的计算，可以通过分析反应前后，始终两态涉及的所有物质，找出所有起始物质到终了物质中化合价发生变化的元素，根据化合价升高总数和化合价降低总数相等列式求解，简化解题步骤。3. 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

19、(高价低价)。【典例1】在一定条件下的硝酸铵受热分解的未配平的化学方程式为 NH4NO3 HNO3+ N2+ H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为：()A. 5 : 3 B. 5 : 4 C. 1 : 1 D. 3 : 5【答案】A【解析】硝酸铵内部的-3和+5价的N元素之间发生的归中反应，-3价的N原子失电子变成0价，+5价的N原子得电子变成0价，得失电子数相等，所以A正确。【训练1】Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的个数之比为116，则x的值为 ()A2 B3 C4 D5【答案】D【解析】根据氧化

20、还原反应配平可得，x为5.1. 反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O中，氧化剂是 ( ) A. Cu B. 浓H2SO4 C. CuSO4 D. SO2【答案】B【解析】S的化合价降低，浓硫酸为氧化剂。2. 氯气通入NaOH溶液中会发生反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，该反应的氧化产物是 () A. Cl2 B. NaOH C. NaCl D. NaClO【答案】D【解析】Cl的初始价态是0价，最后变成了-1和+1价，则是两者之间发生了歧化反应，所以D是氧化产物。3. 反应4HCl+O2 2H2O+2Cl2可用于制Cl2。下列有关该反应的说法正确的是(

21、) A. HCl被还原 B. O2发生氧化反应 C. O2是氧化剂 D. HCl中H的化合价升高【答案】 C 【解析】【解答】AHCl中的Cl的化合价从1升高到0，说明HCl被氧化，A不符合题意； BO2中O的化合价从0降低到2，化合价降低，发生还原反应，B不符合题意；CO2中O的化合价降低，得到了电子，O2是氧化剂，C符合题意；DHCl中H的化合价为1，H2O中H的化合价为1，H的化合价不变，D不符合题意；故答案为：C。4. 工业上常用氯氧化法处理含氰（CN-）废水，一定条件下，氯气和CN-反应生成无毒气体N2和CO2。下列说法错误的是()A. CN-中碳元素的化合价为+2 B. 该反应的氧

22、化产物是N2C. 反应中氧化剂和还原剂的系数比为5：2 D. 该反应的还原产物为Cl-【答案】 B 【解析】【解答】A. CN-中N元素的化合价为-3价，结合该离子带一个负电荷可知，CN-中碳元素的化合价为+2，A不符合题意； B. 该反应中，CN-中C元素化合价由+2价升高到+4价，N元素由-3价升高到0价，发生氧化反应，氧化产物为：N2和CO2 ， B符合题意；C. 该反应中，氯气作氧化剂，氰根离子作还原剂，氧化剂和还原剂的系数比为5：2，C不符合题意；D. 该反应中，氯元素的化合价由0价降低为-1价，发生还原反应，还原产物为Cl- ， D不符合题意；故答案为：B。5. 反应MnO2+4H

23、Cl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O中，还原产物的是 ( ) A. MnO2 B. HCl C. MnCl2 D. Cl2【答案】 C 【解析】【解答】A.MnO2是反应物，属于氧化剂，A不符合题意； B.HCl为反应物，属于还原剂，B不符合题意； C.MnCl2中的Mn元素是由MnO2中的+4价降低为MnCl2中+2价，化合价降低，被还原，为还原产物，C符合题意； D.Cl2来自于HCl，氯元素的化合价由-1价升高为0价，化合价升高，被氧化，为氧化产物，D不符合题意。 故答案为：C6. 根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是 () H2SO3I2H2O2HIH2SO4 2FeCl3

24、2HI2FeCl22HClI2A. FeCl2 HI H2SO3 B. HI FeCl2 H2SO3C. H2SO3 HI FeCl2 D. FeCl2 H2SO3HI【答案】 C 【解析】【解答】反应中还原剂为H2SO3、还原产物为HI，反应中还原剂为HI，还原产物为Fe2+；由于还原剂的还原性强于还原产物，因此还原性强弱关系为：H2SO3HIFe2+ ， C符合题意； 故答案为：C7. 常温下，发生下列反应： 16H+10Z+2XO42X2+5Z2+8H2O2A2+B22A3+2B2B+Z2B2+2Z根据上述反应，下列结论判断不正确的是 ()A. A3+是A2+的氧化产物 B. 氧化性强弱

25、的顺序为XO4B2C. 反应Z2+2A2+2A3+2Z在溶液中可发生 D. Z2在反应中均为还原剂【答案】 B 【解析】【解答】A. 中X元素化合价由+7价降低到+2价，X2+是还原产物，不符合题意； B. 根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性，还原剂强弱的顺序为： A2+B- Z- ， 符合题意；C. 根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性强弱的顺序为：XO4-Z2B2 , 不符合题意；D. 根据以上分析，还原性： A2+ Z- ，所以溶液中可发生：Z2+2A2+=2A3+2Z- ， 不符合题意；答案选B。1. G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的化学式，但知道它

26、们在一定条件下具有如下转换关系(未配平)：GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2O这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为 ()AQGZYX BGYQZX CGYZQX DZXGYQ【答案】B【解析】（1）GQ十NaCl中，NaCl中Cl元素为-1价，则Cl元素的化合价为QG-1，（2）Y十NaOHG十Q十H 2 O中，结合（1）可知Cl元素的化合价为QYG，（3）Q+H 2 O 电解 X+H 2 中，H元素的化合价降低，则Cl元素的化合价升高，所以Cl元素的化合价为XQ，（4）Z十NaOHQ十X十H 2 O中，结合（3）可知，Cl元素的化合价为XZQ，所以五种化

27、合物中氯的化合价由低到高的顺序为GYQZX，故选B2. 周杰伦在歌曲青花瓷中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”即是铜锈，它的化学成分是Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为：2Cu + O2 + CO2 + H2O = Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是 ()A该反应不是氧化还原反应B该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化，所以是氧化还原反应C该反应中1单位数量的铜原子参加反应失去2单位数量的电子，同时消耗1单位数量的O2D该反应是氧化还原反应，变价的只有两种元素【答案】 D 【解析】【解答】A. 在该反应中，铜元素的化合价由0价变成+2价，失去电子，被氧化，氧元素的化合价由0价变成-2价，得到电子被还原，故该反应属于氧化还原反应，A不符合题意； B. 该反应中碳元素化合价没有发生变化，B不符合题意；C. 该反应中铜失去电子，O2得到电子，C不符合题意；D. 该反应是氧化还原反应，化合价发生改变的只有两种元素，D符合题意。故答案为：D。