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专题四 氧化还原反应及其应用
1.了解氧化还原反应的本质，了解常见的氧化还原反应。
2.掌握氧化还原反应的规律、配平和相关计算。
3.掌握“陌生情境下”氧化还原反应方程式的书写。
考点一 氧化还原反应规律
一、理清两条概念线索
二、氧化还原反应的规律
1．强弱律
氧化性：氧化剂＞氧化产物。
还原性：还原剂＞还原产物。
通过氧化性或还原性强弱的比较，判断反应能否进行。
2．价态律
判断氧化还原反应的产物，同种元素不同价态之间发生反应“只靠拢，不交叉”。如：
H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O
1
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3．先后律
Ⅰ.同时含有几种还原剂―――――→按还原性由强到弱依次反应。
Ⅱ.同时含有几种氧化剂―――――→按氧化性由强到弱依次反应。如：写出证明氧化性、还原性强弱的离
子方程式。
(1)氧化性强弱顺序：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>Cu2＋。
(2)还原性强弱顺序：SO2>I－>Fe2＋>Br－>Cl－。
4.守恒律
在氧化还原反应中，遵循原子守恒、得失电子守恒及电荷守恒。用于
(1)氧化还原反应方程式的配平。
(2)氧化还原反应的相关计算。
1．下列说法中正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)向0.1 mol·L－1 H2O2溶液中滴加0.1 mol·L－1 KMnO4溶液，溶液褪色，H2O2具有氧化性( )
(2)SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白( )
(3)向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出，Fe2＋的氧化性强于Cu2＋的氧化性( )
(4)ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒( )
(5)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解，说明
部分Na2SO3被氧化( )
(6)室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI 溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明Fe3＋的氧化性比I2
强( )
1.（2023·浙江选考1 月第10 题）关于反应
，下列说法正确
是（
）
A. 生成1molN2O，转移4mol 电子
B. NH2OH 是还原产物
C. NH2OH 既是氧化剂又是还原剂
D. 若设计成原电池，Fe2+为负极产物
2.（2023·湖南卷第10 题）油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条
件下，颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：
2
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下列说法正确的是
A. S2O3
2-和SO4
2-的空间结构都是正四面体形
B. 反应Ⅰ和Ⅱ中，元素As 和S 都被氧化
C. 反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应
：Ⅰ<Ⅱ
D. 反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1molAs2S3转移的电子数之比为3 7∶
3．(2022·辽宁，6)镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；
加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是( )
A．褪色原因为I2被Fe 还原
B．液体分层后，上层呈紫红色
C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈
D．溶液恢复棕色的原因为I－被氧化
4．(2022·浙江6 月选考，10)关于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是(
)
A．H2SO4发生还原反应
B．Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2 1∶
D．1 mol Na2S2O3发生反应，转移4 mol 电子
1．（2023·云南保山·统考一模）已知：
，下列关于
该反应的说法正确的是
A．产生22.4L(标准状况)
时，反应中转移5mol 电子
B．反应中
既是氧化剂又是还原剂
C．氧化性：
D．还原产物是
，氧化产物为
3
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2．（2023·湖南郴州·统考一模）由一种金属阳离子(包括NH )与两种酸根阴离子组成的盐称为混盐，如
Ca(NO3)Cl 可看成CaCl2和Ca(NO3)2。向混盐Na4S2O3中加入足量稀硫酸，发生如下反应：
2Na4S2O3+4H2SO4=4Na2SO4+3S↓+SO2↑+4H2O。下列说法正确的是
A．Na4S2O3溶液与AlCl3溶液混合可生成Al2S3沉淀
B．向混盐CaOCl2中加入足量稀硫酸会有Cl2产生
C．该反应每产生3molS，转移电子的物质的量为6mol
D．1molNa4S2O3固体中含离子的物质的量为5mol
3．（2023·浙江·校联考二模）关于反应
，下列说法
不正确的是
A．
既是氧化剂又是还原剂
B．
发生还原反应
C．若有
加反应，被
还原的
为
D．反应若生成
，转移
电子
4．（2023·湖北·华中师大附中联考模拟）NO 是氮工业的主要污染物，一种以沸石笼作为载体对其进行催
化还原的原理如图1 所示，反应物A 在沸石笼内转化为B、C、D 等中间体的过程如图2 所示。下列说法错
误的是
A．B、C、D 三种物质互为同分异构体
B．过程Ⅱ中，得电子和失电子的原子个数比为2：1
C．脱除NO 的总反应中，若有1mol
反应，则共转移电子4mol
D．A→B 的变化过程可表示为
4
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5．（2023·陕西渭南·统考一模）工业上用
(分子结构：
)与
为原料制备
，
发生反应：
为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．
既是氧化剂，又是还原剂
B．生成
，转移电子
C．消耗
，断裂的S-S 键数目为
D．
既是氧化产物，又是还原产物
考点二 “陌生情境下”方程式的书写
1．方法技巧
2．常见氧化剂、还原剂及产物预测
(1)常见的氧化剂及还原产物预测
氧化剂
还原产物预测
KMnO4
Mn2＋(酸性)；MnO2(中性)；MnO(碱性)
K2Cr2O7(酸性)
Cr3＋
5
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浓硝酸
NO2
稀硝酸
NO
X2(卤素单质)
X－
H2O2
OH－(碱性)；H2O(酸性)
Na2O2
NaOH(或Na2CO3)
NaClO(或ClO－)
Cl－、Cl2
NaClO3
Cl2、ClO2
PbO2
Pb2＋
(2)常见的还原剂及氧化产物预测
还原剂
氧化产物预测
Fe2＋
Fe3＋(酸性)；Fe(OH)3(碱性)
SO2(或H2SO3、SO)
SO
S2－(或H2S)
S、SO2(或SO)、SO
H2C2O4
CO2
H2O2
O2
I－(或HI)
I2、IO
CO
CO2
金属单质(Zn、Fe、Cu 等)
Zn2＋、Fe2＋(与强氧化剂反应生成Fe3＋)、Cu2＋
1．[2021·河北，15(4)(5)]绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐
液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废
弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg 的深度利用和Na＋内循环。工艺流程如图：
回答下列问题：
6
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(4)工序③中发生反应的离子方程式为_____________________________________________。
(5)物质Ⅴ可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为_______
_______________________________________________________________________________，可代替NaOH
的化学试剂还有____________(填化学式)。
2．[2021·湖南，17(5)(6)节选]Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要
以CePO4形式存在，还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3·nH2O 的工
艺流程如下：
回答下列问题：
(5)“沉铈”过程中，生成Ce2(CO3)3·nH2O 的离子方程式为_______________________。
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为FePO4，在高温条件下，Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制备电极材料
LiFePO4，同时生成CO 和H2O，该反应的化学方程式为________________________。
1.（2023·新课标卷第27 题节选）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主
要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以
存在，在碱性介质中以
存在。
回答下列问题：
（6）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为_______。
2.（2023·辽宁卷第16 题）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液 (含)
和
)。实现镍、钴、镁元素的回收。
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已知：
物质
回答下列问题：
（3）“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，Mn2+被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为
_______(H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为MnO2、_______(填化学式)。
（5）“沉钻镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成
，该反应的化学方程式为_______。
3.（2023·北京卷第18 题）以银锰精矿(主要含
、
、
)和氧化锰矿(主要含
)为原料联
合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知：酸性条件下，
的氧化性强于
。
（2） “浸银”时，使用过量
和
的混合液作为浸出剂，将
中的银以
形
式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：__________。
②结合平衡移动原理，解释浸出剂中
的作用：____________________。
（3） “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
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①该步反应的离子方程式有______________________________。
②一定温度下，
的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后
的沉淀率逐渐减小的原因：
______________。
4. （2022·辽宁卷）某工厂采用辉铋矿（主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质）与软锰矿（主要成分为
MnO2）联合焙烧法制备BiOCl 和MnSO4，工艺流程如图：
已知：①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3，FeS2转变为Fe2O3；
②金属活动性：Fe＞（H）＞Bi＞Cu；
③相关金属离子形成氢氧化物的pH 范围如下：
开始沉淀pH
完全沉淀pH
Fe2+
6.5
8.3
Fe3+
1.6
2.8
Mn2+
8.1
10.1
回答下列问题：
（2）Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3，反应的化学方程式为 。
（5）生成气体A 的离子方程式为 。
（6）加入金属Bi 的目的是 。
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1．（2024·四川成都·校考一模）SbCl3用于红外光谱分析以及显像管生产等。工业生产中，以辉锑矿（主
要成分为的Sb2S3，还含有As2S3、PbS、CuO 和SiO2等）为原料制备SbCl3的工艺流程如下：
已知：①浸出液主要含盐酸和SbCl3，还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质；
②常温下，
，
；
③溶液中离子浓度小于或等于
mol/L 时，认为该离子沉淀完全。
回答下列问题：
(3)浸出液中加入适量Sb 的目的是 。（用化学方程式表示）
(5)在“除砷”过程中，氧化产物为H3PO4，则该反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比为 ；
已知在“电解”SbCl3溶液时，无气体生成，被氧化的Sb 元素与被还原的Sb 元素的质量之比为3：2，可
在上述流程中循环利用的物质有 。
2．（2023·广西南宁·联考模拟预测）钽(Ta)和铌(Nb)的性质相似，因此常常共生于自然界的矿物中。一种
以钽铌伴生矿(主要成分为SiO2、MnO2、Nb2O5、Ta2O3和少量的TiO2、FeO、CaO、MgO)为原料制取钽和
铌的流程如下：
“浸取”后，浸出液中含有H2TaF7、H2NbF7两种二元强酸和锰、钛等元素。
已知：①MIBK 为甲基异丁基酮；②Ksp(CaF2)=2.5×10-11，Ksp(MgF2)=6.4×10-9.
回答下列问题：
(2)浸渣的主要成分是 ，Ta2O3与氢氟酸反应的离子方程式为 。g/L。
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(3)金属铌可用金属钠还原K2NbF7制取，也可用电解熔融的K2NbF7制取。
①流程中钠热还原法制备铌粉的化学方程式为 。
②传统的熔盐电解法采用的电解质体系通常为K2NbF7-NaCl，电解总化学反应方程式为 。
3．（2023·河南洛阳·联考模拟预测）ZnS 可用作分析试剂、荧光粉的基质、光导体材料。25℃时，实验室
以含锌废液（主要成分为
，含少量的
、
）为原料制备活性ZnS 的流程如图所示：
已知：①25℃时溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如表所示：
物质
开始沉淀的pH
1.9
6.8
6.2
完全沉淀的pH
3.2
8.3
8.2
25℃
②
时，
、
、
。
请回答下列问题：
(1)“氧化除锰”阶段生成
的离子方程式为 ；不能用
代替
的原因为 。
1．（2023·河北衡水·联考模拟）向重铬酸盐酸性溶液中加入乙醚和
，水层发生反应：
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(已知
的结构为
)，乙醚层发生反应：
。反应上层出现蓝色，一段时间后溶液蓝色褪去，且水相变为绿色(
)，下列说法正确的是
A．由水层反应可知，氧化性：
B．乙醚在检验过程中可用乙醇代替
C．
中不存在非极性键
D．水相变为绿色的离子反应为
，该反应生成
转移
电子
2．（2023·山东德州·联考模拟）实验室使用标准
溶液测定补铁剂硫酸亚铁片中
的含量，发生
反应为
。加入无色、被氧化后变为紫红色的二苯胺磺酸钠做指
示剂。下列说法错误的是
A．将硫酸亚铁片研碎，置于稀硫酸中溶解后过滤
B．标准重铬酸钾液应用酸式滴定管取用
C．由实验可知酸性溶液中还原性：
二苯胺磺酸钠
D．酸性
溶液与乙醇生成乙酸的离子方程式为：
3．（2023·江西·联考模拟）高铁酸钠(Na2FeO4)是一种绿色净水剂。
①实验室制备原理是
；
②在酸性介质中高铁酸钠不稳定，发生反应：
，在碱性介质中能稳定
存在；
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③已知氧化剂的电势是衡量其氧化性强度的主要参数，电势越高，对应条件下氧化剂的氧化性越强，酸性
条件下，电势：FeO
>Cl2。
下列叙述错误的是
A．配制Na2FeO4溶液时添加少量NaOH 溶液
B．由反应①知，氧化性：NaClO>Na2FeO4
C．由反应②知，产生11.2LO2时转移2mol 电子
D．向Na2FeO4溶液中滴加浓盐酸产生的气体不只一种
4．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考二模）高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌消毒又能絮凝净水的水
处理剂。工业制备高铁酸钾反应的离子方程式为Fe(OH)3＋ClO－＋OH－→
＋Cl－＋H2O(未配平)。下
列有关说法不正确的是
A．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：2
B．高铁酸钾中铁显＋6 价
C．由上述反应可知，Fe(OH)3的氧化性强于FeO
D．K2FeO4处理水时，不仅能杀菌消毒，而且生成的Fe3＋水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质
5．（2023·河北唐山·联考三模）二氟化氧(
)可用作极强的氧化剂和氟化剂。已知：①
(NaOH 溶液的浓度为2%)，②
。下列说法错误的是
A．
分子的空间结构呈V 形
B．反应①中，每生成
，转移电子4mol
C．反应②中，
和
既是氧化产物又是还原产物
D．氧化性的强弱比较：
6．（2024·江苏盐城·联考三模）反应
可制备高效消
毒剂
。对于该反应，下列说法正确的是
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A．
是氧化剂
B．
被氧化
C．
是还原产物
D．当转移1mol 电子时，该反应生成1mol
7．（2023·广东·联考一模）用
溶液进行下列实验，结合实验，下列说法错误的是
A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
B．②中
被
还原
C．若向④中加入70%
溶液至过量，溶液恢复橙色
D．
的氧化性强于
8．（2023·黑龙江·联考模拟）连二亚硫酸钠(
)俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化。
用
还原法制备保险粉的流程如下：
下列说法错误的是
A．反应1 说明酸性：
B．反应1 结束后，可用硝酸酸化的
溶液检验
是否被氧化
C．反应2 中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D．反应2 最好在无氧条件下进行
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9．（2023·浙江·联考模拟）
是HClO 的酸性氧化物，具有强氧化性，加热易分解，
可通过如下
反应制取：
。下列说法不正确的是
A．还原产物是NaCl
B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1
C．
完全溶于水微热，会产生黄绿色气体
D．
与还原剂接触或加热能发生剧烈反应，甚至爆炸
10．（2023·浙江杭州·联考模拟）超氧化钾(
)在加热条件下可以将
氧化，该反应的化学方程式如
下：
，则下列说法不正确的是
A．该反应中化合价升高的元素是O 和Cu
B．
既是氧化产物，又是还原产物
C．当反应中转移的电子数为
时，有
被氧化
D．标准状况下，生成
时，被还原的超氧化钾(
)为
11．（2023·内蒙古赤峰·统考一模）中国科学院金属研究所发现采用
和NaOH 混合促进剂，可明
显提高铝与水反应制氢系统的性能，制氢机理如图。主要反应为：
↑；
。
溶
液显碱性，NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
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A．1L 0.1 mol∙L−1
溶液中阴离子数目等于
B．上述反应中的氧化产物为Sn 和H2
C．标准状况下，反应过程中生成33.6L H2，转移电子数目为9NA
D．Al-Sn 原电池的形成，能提高产氢速率，析氢反应主要发生在 Sn 上
12．（2023·河南·联考模拟）
、
和
三种浓度硝酸分别与锌反应时，硝酸还
原产物中各物质的物质的量百分数的柱状分布如图所示，下列说法错误的是
A．不同浓度硝酸与锌反应的还原产物不是单一的
B．当
时，生成
转移的电子数大于生成
转移的电子数
C．当
且生成
混合气体时，被氧化的锌为
D．当
且生成
混合气体时，参加反应的硝酸为
13．（2024·四川成都·统考模拟）二氧化钛是一种重要的白色颜料，在涂料、催化、造纸等行业有广泛应
用。从钛铁精矿
生产二氧化钛的一个重要化工流程称为“硫酸法”，如下所示。
回答下列问题：
(6)另一种生产
的短工序方法是“氯化法”：在
，钛铁矿中加入少量碳粉，通入氯气对
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钛铁矿进行选择性氯化，生成
、气态
和
。写出相应的化学方程式 。
14．（2023·重庆·育才中学模拟）钛(Ti)的性质稳定，有良好的耐高温、抗酸碱、高强度、低密度等特性，
工业上常用钛铁矿(主要含FeTiO3和少量SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O3等)通过如图所示工艺流程制取钛，并
回收镁、铝、铁等。
已知：①TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中；
②常温下，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH 如表所示。
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Mg2+
开始沉淀的pH
2.2
6.5
3.5
9.5
沉淀完全(c=1.0×10-5mol/L)的pH
3.2
9.7
4.7
11.1
(5)“氯化”过程在高温下会生成一种有毒气体，写出“氯化”过程的化学方程式 。
15．（2023·四川绵阳·统考一模）电解锌的生产过程中产生大量富钴渣，主要含金属Zn、Cd 及CoO、
MnO 和FeO。采用以下工艺可利用富钴渣生产高纯锌：
回答下列问题：
(2)加入H2O2后生成FeOOH 的化学方程式为 。
(4)“除锰钴”中，生成MnO2的离子方程式为 。
16．（2023·河南·联考一模）铋(Bi)的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为
，
含FeS、CuO、
等杂质)制备
的工艺流程如下：
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已知：
ⅰ.
难溶于冷水；
ⅱ.“氧化浸取”时，铋元素转化为
，硫元素转化为硫单质；
ⅲ.
。
回答下列问题。
(2)“氧化浸取”时，FeS 发生反应的离子方程式为 。
18
