文档文本内容
第 06 讲 氧化还原反应
目录
第一部分：网络构建（总览全局）
第二部分：知识点精准记忆
第三部分：典型例题剖析
高频考点1 考查氧化还原反应的判断
高频考点2 考查氧化还原反应中相关概念的判断
高频考点3 考查氧化性、还原性强弱的判断
高频考点4 考查氧化还原规律及其应用
高频考点5 考查陌生氧化还原反应方程式的书写和配平
高频考点6 考查氧化还原反应的相关计算
正文第一部分：网络构建（总览全局）
第二部分：知识点精准记忆
知识点一 氧化还原反应的相关概念及其表示方法
1.氧化还原反应的本质和特征
2.基于双线桥理解氧化还原反应概念之间的关系
【名师总结】分析电子转移数目的关键——标出元素化合价
(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：
CuFeS ：Cu、Fe、S；KFeO ：Fe；LiNH、LiNH 、AlN：N；NaSO ：S；MO：M；C O：C；
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HCN：C、N；CuH：Cu、H；FeO：Fe；Si N：Si、N。
3 4
可概括为“氧、氧、得、降、还、还、还”。3.电子转移的表示方法
请分别用单线桥法和双线桥法表示Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：
(1)双线桥法：①标变价 ②画箭头(反应物指向生成物) ③算数目 ④说变化。
【特别提醒】a．箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。
b．不标“得到”或“失去”，只标明电子转移的总数。
c．线桥只出现在反应物中。
(2)单线桥法：①标变价 ②画箭头(由失电子原子指向得电子原子) ③算数目（线桥上只标电子转移的
总数目，不标“得”“失”字样）
【特别提醒】a．箭头指向反应前后有元素化合价变化的同种元素的原子，且需注明“得到”或“失去”。
b．箭头的方向不代表电子转移的方向，仅表示电子转移前后的变化。
c．失去电子的总数等于得到电子的总数。
4.氧化还原反应与四种基本类型反应间的关系
【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)有单质参加或生成的化学反应，不一定是氧化还原反应，如3O=====2O。
2 3
(4)所有的置换反应都是氧化还原反应。
(5)所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
5.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：【特别提醒】
（1）O、O 在水溶液中的还原产物，其中酸性条件下是HO，中性、碱性条件下是OH－；而当还原产物
2 3 2
为固态时是O2－或O。
（2）浓硝酸的还原产物是NO ，稀HNO 的还原产物是NO。
2 3
(2)常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属
单质及其氢化物等。如：
(3)元素化合价处于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，HO 主要表现氧化性。
2 2
【易错提醒】
(1)根据化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性，但不能判断氧化性或还原性的强弱。元素处于
最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性，如Na＋、SO；同理，元素处于最低价态时也不一定具有强
还原性。
(2)非金属阴离子不一定只具有还原性，如O既有氧化性又有还原性。金属阳离子不一定只具有氧化性，如
Fe2＋既有还原性又有氧化性。
（4）重要的还原剂——金属氢化物、NaBH
4
1)金属氢化物
①结构特点
电子式可表示为M＋[H]－(M为碱金属)。
②强还原性
a．遇水强烈反应放出氢气，使溶液呈强碱性，如：NaH＋HO===NaOH＋H↑。
2 2
b．高温还原金属如固态NaH在673 K时能将TiCl 还原为金属钛：TiCl ＋4NaH=====Ti＋4NaCl＋2H↑。
4 4 2
2)万能还原剂——硼氢化钠(NaBH )
4
硼氢化钠是一种无机物，化学式为NaBH ，白色至灰白色细结晶粉末或块状，吸湿性强，其碱性溶液呈棕
4
黄色，是最常用的还原剂之一。通常用作醛类、酮类、酰氯类的还原剂，塑料工业的发泡剂，造纸漂白剂，
以及医药工业制造双氢链霉素的氢化剂。
6.氧化还原反应概念的“五个误区”
误区一：某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原，也不一定被氧化。因为元素处于化合态时，
其化合价可能为正，也可能为负。若元素由负价变为0价，则其被氧化，若元素由正价变为0价，则其被
还原。
误区二：在氧化还原反应中，非金属单质不一定只作氧化剂，大部分非金属单质往往既具有氧化性又具有
还原性，只是以氧化性为主。如在反应Cl＋HO HCl＋HClO中，Cl 既表现氧化性又表现还原性。
2 2 2
误区三：物质的氧化性或还原性的强弱取决于元素原子得失电子的难易程度，与得失电子数目的多少无关。
误区四：氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂，有的反应物可能既不是氧化剂也不是还原
剂。如Cl＋HO HCl＋HClO，HO既不是氧化剂，也不是还原剂。
2 2 2
误区五：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，也可能是同一元素既被氧化
又被还原。如：2NaO＋2HO===4NaOH＋O↑中，NaO 既是氧化剂又是还原剂，氧元素一部分化合价升
2 2 2 2 2 2
高，一部分化合价降低。
知识点二 氧化还原反应规律及其应用
（一）氧化性、还原性强弱规律
1.氧化性、还原性的判断
(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。
(2)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。
(3)从元素的价态考虑：
最高价态——只有氧化性，如：Fe3＋、HSO 、KMnO 等；
2 4 4
最低价态——只有还原性，如：金属单质、Cl－、S2－等；
中间价态——既有氧化性又有还原性，如：Fe2＋、S、Cl 等。
2
2.氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)依据氧化还原反应方程式判断氧化性：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：
MnO ＋4HCl(浓) MnCl ＋Cl↑＋2HO
2 2 2 2
2KMnO ＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl ＋5Cl↑＋8HO
4 2 2 2
O＋4HCl(浓)=====2Cl＋2HO
2 2 2
氧化性：KMnO >MnO>O
4 2 2
2Na＋2HO===2NaOH＋H↑ Mg＋2HO Mg(OH) ＋H↑
2 2 2 2 2
还原性：Na>Mg
（3）依据被氧化还原的程度判断
相同条件下：
a.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：Fe＋S FeS，2Fe＋3Cl 2FeCl ，可以得出氧化性：Cl>S
2 3 2
b.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
a.根据元素周期表判断
b.根据金属活动顺序表
c.根据非金属活动性顺序表判断
――→
――→
(5)依据“两池”判断
a.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。b.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)
a.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 HSO >稀HSO ，浓HNO>稀
2 4 2 4 3
HNO；还原性：浓盐酸>稀盐酸。
3
b.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。
c.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KMnO 溶液的氧化性随溶液酸
4
性的增强而增强。
（二）价态归中、歧化规律及其应用
1.价态归中规律思维模型
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：不会出现⑤中HS转化为SO 而HSO 转化为S的情况。
2 2 2 4
2.歧化反应规律思维模型
“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：Cl ＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋
2
HO。
2
3.应用
(1)判断同种元素不同价态物质间发生氧化还原反应的可能性，如浓HSO 与SO 不发生反应。
2 4 2
(2)根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应 6HCl＋
NaClO===NaCl＋3Cl↑＋3HO中，氧化剂为NaClO，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物都为Cl。
3 2 2 3 2
（三）先后规律及其应用
1、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FeBr 溶液中通入少量Cl
2 2
时，因为还原性Fe2＋>Br－，所以Fe2＋先与Cl 反应。
2
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＋。
2、应用
3、常见的强弱顺序氧化性：MnO(H＋)>Cl >Br >Fe3＋>I >稀HSO >S，还原性：Mn2＋<Cl－<Br－<Fe2＋<I－<SO(SO)<S2－。
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（四）守恒规律及其应用
1、规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律：
①质量守恒：反应前后元素的种类和质量不变。
②电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数，这是配平氧化还原反应方程式的依据，也
是有关氧化还原反应计算的依据。
③电荷守恒：离子方程式中，反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原
反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒，如Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋(错误)，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(正确)。
2、应用
知识点三 氧化还原反应方程式的配平及相关计算
一、氧化还原反应方程式的书写与配平
1．氧化还原方程式配平的基本原则
2、配平方法
（1）正向配平法
（2）逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。
先确定生成物的化学计量数，然后再确定反应物的化学计量数。由于S的化合价既升又降，而且升降总数要相等，所以KS的化学计量数为2，KSO 的化学计量数为1，
2 2 3
然后确定S的化学计量数为3。
（3）缺项型氧化还原反应方程式的配平
缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱。
1)配平方法
先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子
守恒进行配平。
2)补项原则
条件 补项原则
酸性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H＋，少O(氧)补HO(水)
2
碱性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补HO(水)，少O(氧)补OH－
2
（4）信息型氧化还原反应方程式的书写
二、电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
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，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不
追究中间反应过程，只要把物质分为始态和终态，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)。
3．氧化还原反应计算的常用方法——得失电子守恒法
得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失
电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。
(1)应用电子守恒解题的一般步骤——“一、二、三”。
①“一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
②“二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中原子的个数)。
③“三列关系式”：根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。
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)多步连续进行的氧化还原反应的有关计算：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
中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求
解。应用以上方法解答有关氧化还原反应的计算题时，可化难为易，化繁为简。
第三部分：典型例题剖析
高频考点1 考查氧化还原反应的判断
例1．（2022·北京·人大附中三模）下列过程属于化学反应，且与氧化还原反应无关的是
A．石灰纯碱法除水 B．补铁口服液中添加维生 C．工业上原油的分 D．生活中用“暖宝宝”
垢 素 馏 取暖
【变式训练】（2021·天津河西区·高三二模）下列叙述涉及氧化还原反应的是
A．使用铝热剂焊接钢轨 B．将动物油皂化制取肥皂
C．向品红溶液通入 ，溶液褪色 D．向滴有酚酞的水中加入纯碱，溶液呈红色
高频考点2 考查氧化还原反应中相关概念的判断
例2．（2022·湖北·模拟预测）氢叠氮酸［ ， ］是无色有刺激性气味的液体，常用
于引爆剂，可通过 反应制得。下列说法中错误的是
A．上述反应中， 既是氧化产物，也是还原产物
B． 、 、 均具有还原性
C． 、 、 均属于弱电解质D． 、 、 分子中均存在极性键和非极性键
【变式训练】（2021·上海宝山区·高三二模）火法炼铜首先要焙烧黄铜矿(主要成分为CuFeS，其中Cu、
2
Fe均为+2价)，其反应为：2CuFeS+O Cu S+2FeS+SO 。关于此反应，下列说法错误的是
2 2 2 2
A．SO 既是氧化产物又是还原产物
2
B．CuFeS 既作氧化剂又作还原剂
2
C．每生成1molCu S，有4mol硫被氧化
2
D．每转移1.2mol电子，有0.2mol氧气被还原
高频考点3 考查氧化性、还原性强弱的判断
例3．（2022·上海徐汇·二模）向 溶液中通入一定量的 ，发生反应
，下列关于该反应说法错误的是
A．氧化性：
B．还原性：
C．参加反应的 与 的物质的量之比为
D．被氧化的 占 总量的一半
【变式训练】（2022·山东济宁·二模）已知 与 溶液发生反应Ⅰ：
， 与酸化的 溶液发生反应Ⅱ：
，下列说法正确的是
A．在反应Ⅰ中， 既是氧化剂，又是还原剂
B． 与盐酸反应：C．PbO与 溶液反应：
D．由反应Ⅰ、Ⅱ可知氧化性：
高频考点4 考查氧化还原规律及其应用
例5．（2022·江苏·盐城中学三模）NO和NO 等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才
2
能排放：NO＋NO ＋2NaOH=2NaNO＋HO，2NO ＋2NaOH=NaNO＋NaNO ＋HO。常温下存在：
2 2 2 2 2 3 2
2NO (g) NO(g)。NH 可作还原剂，火箭推进剂。在给定条件下，下列物质间所示的转化能实现的
2 2 4 2 4
是
A．NH NO B．NH N
3 2 2 4 2
C．NO NaNO D．
2
【变式训练】（2022·河北邢台·模拟预测） 尿素复合吸收剂是一种良好的 吸收剂，吸收原理
为：① ；② 。下列推断
正确的是
A．物质的氧化性：
B．复合吸收剂中 与尿素会发生氧化还原反应
C．反应②中碳元素被 氧化
D．反应②中若 被完全吸收，则此过程转移电子为
高频考点5 考查陌生氧化还原反应方程式的书写和配平
例5．（2022·浙江省宁波市鄞州中学模拟预测）K[Fe(C O)]·3H O晶体光照分解后产生KC O 和
3 2 4 3 2 2 2 4
FeC O，且分解产物中的CO 和HO以气体形式离子晶体。某次测定分解后的样品中C 的质量分数为
2 4 2 2 2
53.86%。请回答：
已知：M{K [Fe(C O)]·3H O}=491 g·mol-1。
3 2 4 3 2
(1)写出K[Fe(C O)]·3H O晶体分解反应的化学方程式：___________。
3 2 4 3 2
(2)晶体的分解百分率为___________。(写出简要计算过程)【变式训练】（2021·六安市城南中学高三月考）按要求完成下列方程式
(1)已知在酸性介质中FeSO 能将+6价铬还原成+3价铬。写出Cr O 与FeSO 溶液在酸性条件下反应的离
4 2 4
子方程式：___________。
(2)用NaClO-NaOH溶液氧化AgNO，制得高纯度的纳米级Ag O。写出该反应的离子方程式：
3 2 2
___________。
(3)温度高于200℃时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体(其体积比为4∶1)，写出该反应的化学方程式：
___________。
(4)生产硫化钠大多采用无水芒硝NaSO -碳粉还原法，若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO，写出煅
2 4 2
烧时发生反应的化学方程式：___________。
高频考点6 考查氧化还原反应的相关计算
例6．（2022·浙江·模拟预测）关于反应 ，下列说法正确的是
A． 是氧化产物
B．生成1mol 时，转移3.75mol电子
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶5
D． 只是还原产物
【变式训练】（2021·浙江衢州市·高三二模）为测定某尾气中SO 含量，某同学将尾气样品通入100 mL
2
0.100 mol·L−1酸性KMnO 溶液(假定样品中其它气体均不参与反应，SO 可被溶液充分吸收)，反应的离子
4 2
方程式为：5SO +2MnO +2H O =5SO +2Mn2+ + 4H+。若尾气流速为a L·s−1，平行测定三次，溶液恰好
2 2
褪色的平均耗时b s，则该尾气样品中SO 含量(单位：g·L−1)为
2
A． B． C． D．
