考點(diǎn)12 氧化還原反應(yīng) 2022-2023學(xué)年上海市高二化學(xué)同步考點(diǎn)歸納與測試（滬科版2020選擇性必修1）（原卷版）

考點(diǎn)12氧化還原反應(yīng)【核心考點(diǎn)梳理】氧化和還原是認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)、分析化學(xué)變化的重要視角之一。氧化還原反應(yīng)從電子轉(zhuǎn)移的視角揭示了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)的分類，在生產(chǎn)、生活乃至生命活動(dòng)中有著十分重要的作用。在本節(jié)中，我們將更進(jìn)一步認(rèn)識氧化還原反應(yīng)的原理及其規(guī)律。一、氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)物所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)是氧化反應(yīng)，而化合價(jià)降低的反應(yīng)是還原反應(yīng)。氧化與還原這兩個(gè)對立的過程相互依存并統(tǒng)一于氧化還原反應(yīng)中。從反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的角度分析，把失去電子的物質(zhì)稱為還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，其產(chǎn)物稱為氧化產(chǎn)物；得到電子的物質(zhì)稱為氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，其產(chǎn)物稱為還原產(chǎn)物；整個(gè)反應(yīng)中還原劑失去電子的總數(shù)和氧化劑得到電子的總數(shù)相等。氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向，總是由氧化性較強(qiáng)的氧化劑與還原性較強(qiáng)的還原劑反應(yīng)，生成還原性較弱的還原產(chǎn)物和氧化性較弱的氧化產(chǎn)物。2．常見的氧化劑和還原劑（1）氧化劑：O2，O3，X2，KMnO4，K2Cr2O7，H2SO4，Na2O2，H2O2，HNO3，F(xiàn)e3+，HClO，H2SO4(濃)（2）還原劑：C，H2，H2S，F(xiàn)eSO4，Na2SO3，CO，I-3．氧化性和還原性強(qiáng)弱的比較（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)發(fā)生的規(guī)律來判斷：氧化還原反應(yīng)可用如下式子表示：→→規(guī)律：反應(yīng)物中氧化劑的氧化性強(qiáng)于生成物中氧化產(chǎn)物的氧化性，反應(yīng)物中還原劑的還原性強(qiáng)于生成物中還原產(chǎn)物的還原性。二、半反應(yīng)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)物之間的電子轉(zhuǎn)移，任何氧化還原反應(yīng)都可以拆成一種物質(zhì)失去電子而另一種物質(zhì)獲得電子的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。這兩個(gè)反應(yīng)分別是氧化還原反應(yīng)的一半，稱為半反應(yīng)。例如，Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu可以拆成如下兩個(gè)半反應(yīng)：

Zn—2e=Zn2+（氧化反應(yīng)）

Cu2++2e=Cu（還原反應(yīng)）

半反應(yīng)是用電子把同一元素的兩種價(jià)態(tài)聯(lián)系起來的反應(yīng)，上述兩個(gè)式子為該氧化還原反應(yīng)的半反應(yīng)式。氧化還原反應(yīng)本質(zhì)上是兩個(gè)半反應(yīng)之間競爭電子的反應(yīng)。

書寫半反應(yīng)式時(shí)，除了應(yīng)該考慮在反應(yīng)中存在電子轉(zhuǎn)移的元素所在的物質(zhì)得失電子的情況外，還必須考慮這些元素形成的物質(zhì)在溶液中的主要存在形式，應(yīng)該遵循離子方程式的書寫要求。三、氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式的配平氧化還原的配平配平原則簡單的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式可以用觀察的方法來配平。復(fù)雜的則要用電子轉(zhuǎn)移或化合價(jià)升降來配平，原則是氧化劑和還原劑得失電子的總數(shù)相等，具體表現(xiàn)為元素的化合價(jià)升高和降低的總數(shù)相等。示例：配平以下離子方程式。配平步驟：①標(biāo)出化合價(jià)有變化的元素，以元素化合價(jià)升高和降低總數(shù)相等為原則，乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)。MnO4-+Fe2++H+→Mn2++Fe3++H2O2—7=—5×13—2=1×5+7+2+2+3②配平氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。1MnO4-+5Fe2++H+→1Mn2++5Fe3++H2O③配平其他物質(zhì)。1MnO4-+5Fe2++8H+→1Mn2++5Fe3++4H2O2．氧化還原反應(yīng)方程式配平的一般方法與步驟（1）、一般方法：化合價(jià)升降法。（2）、步驟：標(biāo)變價(jià)、找變化、求總數(shù)、配系數(shù)。即=1\*GB3①標(biāo)出變化元素化合價(jià)的始態(tài)和終態(tài):

C+HNO3（濃）=NO2+CO2+H2O分析：標(biāo)變價(jià)EQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(0),C)+HEQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(+5),N)O3（濃）=EQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(+4),N)O2↑+EQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(+4),C)O2↑+H2O=2\*GB3②找變化:

始態(tài)

終態(tài)

變化的總價(jià)數(shù)=變化×系數(shù)

EQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(0),C)+HEQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(+5),N)O3（濃）=EQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(+4),N)O2↑+EQ\*jc2\*hps20\o\ad(\s\up9(+4),C)O2↑+H2O即:N元素化合價(jià)由+5到+4，變化的價(jià)數(shù)為（5-4）=1，C元素化合價(jià)由0到+4，變化的價(jià)數(shù)為（4-0）=4[若為負(fù)價(jià)則用大數(shù)減小數(shù)（帶符號相加減）]最小公倍數(shù)=4×1=4注：假設(shè)以上變化均以正價(jià)表示，其中(b-a)×(d-c)為最小公倍數(shù)。=3\*GB3③將

上的系數(shù)，分別填在還原劑和氧化劑化學(xué)式的前面作為系數(shù)；=4\*GB3④配系數(shù):用觀察法配平其它元素

C的系數(shù)為

1

HNO3的系數(shù)為

4

，用觀察法將其它系數(shù)配平=5\*GB3⑤檢查配平后的方程式是否符合質(zhì)量守恒定律（離子方程式還要看是否符合電荷守恒）經(jīng)檢查滿足質(zhì)量守恒定律,配平后的化學(xué)方程式為：C+4HNO3（濃）=4NO2↑+CO2↑+2H2O3．氧化還原反應(yīng)配平的特殊技巧（1）逆向配平法適用范圍：此法最適用于某些物質(zhì)（如硝酸、濃硫酸的反應(yīng)）部分參加氧化還原反應(yīng)的類型。【例1】P+CuSO4+H2O=Cu3P+H3PO4+H2SO4單質(zhì)磷與硫酸銅、反應(yīng)，通過觀察產(chǎn)物我們得知生成的磷化亞銅中銅元素的化合價(jià)為正一價(jià)，磷元素為負(fù)三價(jià)；磷酸中磷的化合價(jià)為正五價(jià)，使用逆向配平法，從生成物一側(cè)配平；答案：11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4（2）整體總價(jià)法適用范圍：在氧化還原反應(yīng)中，一種反應(yīng)物中有兩種或兩種以上的元素化合價(jià)發(fā)生變化或幾種不同物質(zhì)中的元素化合價(jià)經(jīng)變化后同存在于一種產(chǎn)物中?！纠?】Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2+NO2+H2O解析：在FeC3中Fe的化合價(jià)由+1變到+3，C的化合價(jià)由+3變到+4，即同一種物質(zhì)中有兩種元素的化合價(jià)同時(shí)在改變，我們可以用整體總價(jià)法，把Fe3C當(dāng)成一個(gè)“整體”來考慮。答案：Fe3C+22HNO3（濃）=3Fe(NO3)3+CO2+13NO2+11H2O（3）歧化歸一法適用范圍：同種元素之間的歧化反應(yīng)或歸一反應(yīng)。技巧：同一物質(zhì)內(nèi)同一元素間發(fā)生氧化-還原反應(yīng)稱為歧化反應(yīng)。配平時(shí)將該物質(zhì)分子式寫兩遍，一份作氧化劑，一份作還原劑。接下來按配平一般氧化-還原方程式配平原則配平，配平后只需將該物質(zhì)前兩個(gè)系數(shù)相加就可以了。【例3】答案：4S+8NaOH=3Na2S+Na2SO4+4H2O此種配平方法依舊按照從右向左的配平方式，可輕易配平；（4）判斷未知物適用范圍：在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中缺少反應(yīng)物或生成物。

技巧：一般是把反應(yīng)物和生成物中的所有原子進(jìn)行比較，通過觀察增加或減少了哪種元素：①若增加的元素是除H、O以外的非金屬，未知物一般是相應(yīng)的酸；②若增加的元素是金屬，未知物一般是相應(yīng)的堿；③若反應(yīng)前后經(jīng)部分配平后發(fā)現(xiàn)兩邊氫、氧原子不平衡，則未知物是水?！纠?】KMnO4+KNO2+

=MnSO4+K2SO4+

KNO3+H2O

解析：經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，生成物中增加了S元素，則未知物是H2SO4，其它步驟同上略.2KMnO4+5KNO2+3H2SO4

=2MnSO4+K2SO4+

5KNO3+3H2O答案：2KMnO4+5KNO2+3H2SO4

=2MnSO4+K2SO4+

5KNO3+3H2O[練4]_____P＋______HNO3＋______________H3PO4＋______NO↑答案：3 5 2 H2O 3 5（5）單質(zhì)后配法適用范圍：反應(yīng)物或生成物中有單質(zhì)參加或單質(zhì)生成，對于單質(zhì)在反應(yīng)后的化學(xué)和物中價(jià)態(tài)不單一的情況更適用技巧：把游離態(tài)的那種元素放在最后來配。【例5】FeS2+O2=Fe2O3+SO2

解析：反應(yīng)物中有單質(zhì)O2，我們可以把O元素放在最后來配.首先假定Fe2O3的系數(shù)為1，則FeS2的系數(shù)為2，那么SO2的系數(shù)為4，因此O2的系數(shù)為11/2，然后把每種物質(zhì)前的系數(shù)都擴(kuò)大2倍，即可配平。

答案：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2[練5]P4+KOH+H2O=KH2PO4+PH3答案：2P4+3KOH+9H2O=3KH2PO4+5PH3（6）待定系數(shù)法（原子個(gè)數(shù)守恒法）適用范圍：待定系數(shù)法對于某些反應(yīng)后元素去向比較唯一（比如Na元素只在一種生成物NaOH中存在）的方程式比較得心應(yīng)手，但是如果元素的去向不唯一（比如Na元素在生成物NaOH、Na2CO3中都存在），則用此法配平時(shí)就顯得比較麻煩。技巧：即方程式中將某些物質(zhì)的系數(shù)設(shè)為未知數(shù)，然后由未知數(shù)暫時(shí)配平方程式，最后根據(jù)某種原子在反應(yīng)前后數(shù)量守恒列方程或方程組，解出這些未知數(shù)的關(guān)系，通過未知數(shù)之間的關(guān)系來配平方程式?！纠?】KMnO4+FeS+H2SO4=K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+S+H2O解析：此方程式甚為復(fù)雜，不妨用原子個(gè)數(shù)守恒法。設(shè)方程式為：aKMnO4+bFeS+cH2SO4=dK2SO4+eMnSO4+fFe2(SO4)3+gS+hH2O根據(jù)各原子守恒，可列出方程組：a=2d（鉀守恒）a=e（錳守恒）b=2f（鐵守恒）b+c=d+e+3f+g（硫守恒）4a+4c=4d+4e+12f+h（氧守恒）c=h（氫守恒）解方程組時(shí)，可設(shè)最小系數(shù)（此題中為d）為1，則便于計(jì)算：得a=6,b=10,d=3,e=6,f=5,g=10,h=24。答案：6KMnO4+10FeS+24H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O[練6]Fe3C+HNO3=CO2↑+Fe(NO3)3+NO↑+H2O答案：1、22、1、3、13、11【核心歸納】氧化還原反應(yīng)中的幾種守恒1．守恒規(guī)律(1)質(zhì)量守恒：即反應(yīng)前后各元素種類不變，各元素原子數(shù)目，種類，質(zhì)量不變。(2)電荷守恒：有離子參加的氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)前后離子所帶電荷總數(shù)相等。(3)化合價(jià)升降守恒：即化合價(jià)升高的總價(jià)數(shù)等于化合價(jià)降低的總價(jià)數(shù)。(4)得失電子守恒：即氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)。2．價(jià)態(tài)律元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)，只有氧化性，但不一定具有強(qiáng)氧化性。元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí)，只有還原性，但不一定具有強(qiáng)還原性。元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí)，既有氧化性又有還原性，但主要呈現(xiàn)一種性質(zhì)，物質(zhì)含有多種元素，其性質(zhì)是這些元素性質(zhì)的綜合體現(xiàn)。應(yīng)用：判斷元素或物質(zhì)有無氧化性、還原性。3．強(qiáng)弱律較強(qiáng)氧化性的氧化劑跟較強(qiáng)還原性的還原劑反應(yīng)，生成較弱的還原產(chǎn)物和較弱氧化性的氧化產(chǎn)物。應(yīng)用：(1)比較物質(zhì)問氧化性或還原性的強(qiáng)弱；(2)在適宜條件下，用氧化性強(qiáng)的物質(zhì)制備氧化性弱的物質(zhì)或用還原性強(qiáng)的物質(zhì)制備還原性弱的物質(zhì)。4．轉(zhuǎn)化律(1)同種元素的相鄰價(jià)態(tài)之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如：實(shí)驗(yàn)室中SO2氣體可用濃H2SO4干燥。(2)氧化還原反應(yīng)中，以元素相鄰價(jià)態(tài)間的轉(zhuǎn)化最容易，如H2S一般被氧化成單質(zhì)S，濃H2SO4一般被還原成SO2。(3)同種元素不同價(jià)態(tài)之間的氧化還原反應(yīng)，高價(jià)態(tài)和低價(jià)態(tài)相互反應(yīng)，變成它們的相鄰價(jià)態(tài)，此價(jià)態(tài)可相同也可不相同，應(yīng)遵循“高價(jià)+低價(jià)=中間價(jià)”的規(guī)律，且價(jià)態(tài)的變化是“只靠攏，不相交”。最多剛好重合。【必備知識基礎(chǔ)練】維生素C又稱“抗壞血酸”，能幫助人體將食物中攝取的不易吸收的Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)橐孜盏腇e2+，這說明維生素A.具有氧化性 B.具有還原性

C.既有氧化性，又有還原性 D.具有酸性氫化亞銅(CuH)是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，能在氯氣中燃燒，也能與酸反應(yīng)．用CuSO4溶液和“某物質(zhì)”在40～50℃時(shí)反應(yīng)可生成CuH.下列敘述中錯(cuò)誤的是(

)A.“某物質(zhì)“具有還原性

B.CuH與鹽酸反應(yīng)可能產(chǎn)生H2

C.CuH與足量稀硝酸反應(yīng)：CuH+3H++NO3氯氣與氫氧化鉀溶液在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：Cl2+KOH=KX+KY+H2O(未配平).KX在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：KX→KY+KZ(未配平，KY與KZ的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1:3).以上KX、KY、A.+1 B.+3 C.+5 D.+7【關(guān)鍵能力提升練】

現(xiàn)有下列三個(gè)氧化還原反應(yīng)：2FeC2FeC2KMn若某溶液中含有Fe2+、Cl?和I?，要除去IA.Cl2 B.KMnO4 C.港珠澳大橋設(shè)計(jì)壽命120年，對橋體鋼構(gòu)件采用了多種防腐方法。下列分析錯(cuò)誤的是(

)A.防腐原理主要是避免發(fā)生反應(yīng)：2Fe?+?O2+?2H2O?=

2Fe(OH深埋在潮濕土壤中的鐵管道，在硫酸鹽還原菌作用下，能被硫酸根腐蝕，其電化學(xué)腐蝕原理如圖示，下列與此原理有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(

)A.正極反應(yīng)為：SO42?+5H2O+8e?=HS?銅是人類發(fā)現(xiàn)最早并廣泛使用的一種金屬。回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)室使用稀硫酸和H

2O

2溶解銅片，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。(2)電子工業(yè)使用FeCl

3溶液刻蝕印刷電路板銅箔，寫出該過程的離子方程式

。配制的FeCl

3溶液應(yīng)保持

(填“酸性”“堿性”或“中性”)，原因是

。(3)溶液中Cu

2+的濃度可采用碘量法測得：

①2Cu

2++5I

?=2CuI↓+I

3

?

②I

3

?+2S

2O

3

2?=S

4O

6

2?+3I

?

反應(yīng)①中的氧化劑為

?，F(xiàn)取20.00mL含Cu

2+的溶液，加入足量KI充分反應(yīng)后，用0.1000mol?Lˉ

1

Na

2S

2O

3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na

2S

2O

3溶液25.00mL，此溶液中Cu

2+的濃度為

mol?高鐵酸鉀(K2FeO4已知：①?2KOH?+?Cl2=

②?6KOH?+?3Cl2回答下列問題：(1)該生產(chǎn)工藝應(yīng)在_____(填“溫度較高”或“溫度較低”)的情況下進(jìn)行；(2)寫出工業(yè)上制取Cl2的化學(xué)方程式(3)?K2Fe(4)配制KOH溶液時(shí)，是在每100?mL水中溶解61.6?g?KOH固體(該溶液的密度為1.47?g/mL)，它的物質(zhì)的量濃度為___________；(5)在“反應(yīng)液I”中加KOH固體的目的是_________：A.與“反應(yīng)液I”中過量的Cl2B.KOH固體溶解時(shí)會(huì)放出較多的熱量，有利于提高反應(yīng)速率C.為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物

D.使副產(chǎn)物KClO3轉(zhuǎn)化為(6)從“反應(yīng)液II”中分離出K2FeO4后，會(huì)有副產(chǎn)品__________________(寫化學(xué)式

(7)寫出將加入到堿性KClO濃溶液中的總反應(yīng)的離子方程式_____________【學(xué)科素養(yǎng)拔高練】向僅含F(xiàn)e2+、I?、Br?的溶液中通入過量的氯氣，溶液中四種離子的物質(zhì)的量變化如圖所示，已知：b?a=5，線段IV表示一種含氧酸根離子的變化情況，且I和IVA.線段Ⅱ表示Br?的變化情況

B.原溶液中n(FeI2)：n(FeBr2)=3：1

C.根據(jù)圖象無法計(jì)算

已知：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br?，2Fe3+A.BC段表示Fe3+的物質(zhì)的量變化

B.原溶液中c(Fe2+)?=?4mol/L

C.原溶液中：n(Fe釩元素在酸性溶液中有多種存在形式，其中VO2+為藍(lán)色，VO2+為淡黃色，VO2+具有較