第05讲氧化还原反应（学生版）高一化学讲义（人教2019）

第0第05讲氧化还原反应考点考点导航知识精讲知识精讲知识点一：一、氧化还原反应认识1．从得失氧的角度认识氧化还原反应从得失氧的角度分析以下反应，完成下表。2CuO＋Ceq\o(=,\s\up10(高温))2Cu＋CO2↑；Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up10(高温))2Fe＋3CO2物质反应物发生的反应(氧化反应或还原反应)得氧物质①②失氧物质③④结论：在化学反应中，一种物质得到氧发生⑤，必然有一种物质失去氧发生⑥，氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，称为氧化还原反应。2．从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应(1)对于有氧元素参加的反应2CuO＋Ceq\o(=,\s\up10(高温),\s\do10())2Cu＋CO2↑。①铜元素化合价，CuO发生反应。②碳元素化合价，C发生反应。(2)对于无氧元素参加的反应Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。①铜元素化合价，CuSO4发生反应。②铁元素化合价，Fe发生反应。结论：物质所含元素化合价升高的反应是反应；物质所含元素化合价降低的反应是反应；凡是有元素的反应，都是氧化还原反应。微警示(1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如Ceq\o(l,\s\up12(0))2＋H2(1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如Ceq\o(l,\s\up12(0))2＋H2O=Heq\o(Cl,\s\up12(－1))＋eq\o(HClO,\s\up12(＋1))中，被氧化和被还原的元素都是氯元素。(2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4eq\o(=,\s\up10(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，参加反应的KMnO4既表现了还原性，又表现了氧化性。(3)某种物质由化合态变为游离态，不一定是被还原，如HCl→Cl2是被氧化。(1)在2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up10(△),\s\do10())2NaCl的反应过程中：①Naeq\o(→,\s\up10(失去1×e－))Na＋；钠元素的化合价由0价升高为＋1价，Na发生反应，被氧化。②Cleq\o(→,\s\up10(得到1×e－))Cl－；氯元素的化合价由0价降低为－1价，Cl2发生反应，被还原。③在这个反应中，发生了电子的，化合价在反应前后发生变化，发生了氧化还原反应，(2)在H2＋Cl2eq\o(=,\s\up10(点燃),\s\do10())2HCl的反应过程中：①氢原子和氯原子都不易失去电子，都可1个电子形成稳定结构，二者只能形成共用电子对，使双方最外电子层都达到稳定结构。②共用电子对于吸引力稍强的氯原子，氯元素的化合价由价降低为价，被，氯气发生了反应。③共用电子对偏离于吸引力稍弱的氢原子，氢元素的化合价由0价升高到价，被，氢气发生了反应。④在这个反应中，发生了共用电子对的，化合价在反应前后发生了变化，发生了氧化还原反应：即(3)结论：凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。元素的原子失去电子(或电子对偏离)物质发生反应，物质被；元素的原子得到电子(或电子对偏向)物质发生反应，物质被还原。微警示(1)在氧化还原反应中，非金属单质一定只作氧化剂。如H(1)在氧化还原反应中，非金属单质一定只作氧化剂。如H2＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O反应中H2是还原剂。4．氧化还原反应的特征与本质(1)特征：反应前后元素化合价有。(2)本质：电子转移，包括与。(3)关系：单个原子的化合价升降数＝单个原子的电子转移数。【即学即练1】1．秒判正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。()(2)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。()(3)氧化还原反应一定有得氧和失氧的反应，得氧物质发生氧化反应。()(4)氧化还原反应中一定有元素化合价的升降。()(5)置换反应均是氧化还原反应。()(6)在2KClO3eq\o(=,\s\up14(MnO2),\s\do14(△))2KCl＋3O2↑反应中，KClO3既发生氧化反应又发生还原反应，其中氯元素被氧化。 ()2．下列关于氧化还原反应的说法中错误的是()A．在反应中失去电子的物质被氧化，得到电子的物质被还原B．在氧化还原反应中氧化产物和还原产物可以是同一物质C．氧化还原反应是一种物质首先被氧化，另一种物质再被还原的反应D．只有氧化没有还原的反应是不存在的C知识点二：二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系1．关系图2．几个“一定”“不一定”或“一定不”，(1)置换反应是氧化还原反应。(2)复分解反应是氧化还原反应。(3)化合反应和分解反应是氧化还原反应。①有单质参加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。微警示(1(1)没有单质生成的分解反应，有可能是氧化还原反应。如：2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3(2)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化不属于氧化还原反应。【即学即练2】1．秒判正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(7)有单质参加或有单质生成的化学反应不一定是氧化还原反应。()(8)分解反应一定是氧化还原反应，而化合反应为非氧化还原反应。()(11)没有单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应。()2．钛(Ti)被称为铁、铝之后的第三金属，以下是由TiO2制Ti的主要反应：①TiO2＋2Cl2＋2Ceq\o(=,\s\up14(高温))TiCl4＋2CO②TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up14(高温))2MgCl2＋Ti下列说法正确的是()A．反应①是置换反应B．反应②是复分解反应C．反应①中TiO2被氧化D．反应②中金属镁被氧化易易错精析1．氧化产物一定具有氧化性吗？为什么？同氧化剂相比，哪个强？【细剖精析】氧化产物一定具有氧化性，因氧化产物是还原剂失电子后的产物，它具有得电子的性质，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性。2．试比较还原剂和还原产物的还原性强弱。【细剖精析】还原性：还原剂>还原产物。3．有单质参加或有单质生成的反应都是氧化还原反应吗？试举例说明。【细剖精析】不一定，如同素异形体之间的转化(3O2eq\o(=,\s\up7(放电))2O3)。4．金属阳离子一定只有氧化性吗？【细剖精析】当金属元素处于最高价态时，在反应中只有氧化性，而当金属阳离子处于中间价态时如Fe2＋既具有氧化性又具有还原性。5．举例说明只作氧化剂、还原剂的物质。H2S、HI只能作还原剂吗？【细剖精析】只作氧化剂的如F2，只作还原剂的如活泼金属。H2S和HI中的S元素、I元素处于最低价态，一般情况下作还原剂，但它们的水溶液与活泼金属反应时，H＋具有氧化性，可作氧化剂。6．氧化还原反应中，化合价升降总数为何相等？该守恒规律是否是物质不灭规律的延伸？【细剖精析】因为氧化剂、还原剂得失电子数目相等，所以化合价升降总数相等。该守恒规律是物质不灭规律的延伸，此处是电子数目不变。7．下列标明电子转移方向和数目的方法中，正确的是________。【细剖精析】b，因为同一元素不同价态原子间发生氧化还原反应：高价态＋低价态→中间价态。可归纳为：只靠拢，不相交。所以a不正确8．3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up10(高温))2Fe＋3CO2是置换反应吗？为什么？【细剖精析】不是，反应物中没有单质。9．氧化还原反应是不是一定属于四种基本反应类型中的一种？【细剖精析】不一定。如3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up14(高温))3CO2＋2Fe就不是四种基本反应类型中的任何一种，但却是氧化还原反应。能力拓展能力拓展一、氧化还原反应概念间的联系二、双线桥法表示电子转移的方向和数目1．基本步骤2．注意事项(1)箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子；(2)必须注明“得到”或“失去”；(3)电子转移数用a×be－形式表示，a表示发生氧化或还原反应的原子个数，b表示每个原子得到或失去的电子数，当a＝1或b＝1时，可以省略。(4)被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。三、单线桥法1．基本步骤2．注意事项①不需要标明“得到”或“失去”，只标明电子转移数目；②要用箭号标明电子转移的方向；③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。微警示单线桥法与双线桥法的区别1．单线桥法与双线桥法的区别1．单线桥法表示时箭头是在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素；表示时只标转移电子的数目。2．双线桥法表示时①箭头由反应物中变价元素指向生成物中同一元素；②表示时要标出“得到”或“失去”；③电子数目且电子数目相等。分层提分题组A基础过关练1．下列反应不属于氧化还原反应的是A．2Mg+CO22MgO+C B．2NaCl2Na+Cl2↑C．2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ D．Cl2+2KBr=Br2+2KC12．以下物质间的转化，在一定条件下均能一步实现，且均为氧化还原反应的是A． B．C． D．EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT43．在下列三个反应中，过氧化氢()所起的作用是①②③A．均起氧化剂作用 B．均起还原剂作用C．均既是氧化剂又是还原剂 D．三个反应中所起作用各有不同EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT44．对于以下的反应过程，一定要加入氧化剂才能够实现的是A． B．C． D．EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT45．近年来随着汽车数量的大幅增长，空气污染越来越严重。汽车尾气装置中，气体在催化转化器中的催化转化过程如图所示。下列说法正确的是A．催化转化反应中为氧化剂，为氧化产物B．催化转化反应中氧化剂与还原剂的物质的量相等C．催化转化后将生成的处理吸收后尾气才能排放D．催化转化反应中氧化产物与还原产物的物质的量相等EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT46．反应可用于制备金属钛(Ti)。下列关于该反应的说法正确的是A．是还原剂 B．被氧化 C．为还原产物 D．发生氧化反应EMBEDEquation.DSMT47．下列化学方程式中，表示电子转移的方向和数目都正确的是A．B．C．D．8．歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，“铜绿”即是铜锈[Cu2(OH)2CO3]，铜在潮湿的空气中生锈的化学方程式为2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是A．该反应属于化合反应，但不属于氧化还原反应B．该反应中碳元素的化合价发生了变化C．该反应中铜失去电子，被还原，发生还原反应D．该反应中氧元素化合价降低，说明反应中氧气得到电子9．回答下列问题(1)根据反应3H2S+2HNO3=3S↓+2NO+4H2O，回答下列问题。①在上述反应中，表现出氧化性的物质是_______，_______是还原产物。②用双线桥表示出上述反应的电子的情况：_______。(2)根据反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，回答下列问题。①氧化剂是_______，还原剂是_______。②氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。③当生成28gN2时，被氧化的物质为_______g。题组B能力提升练1．《新修本草》中描述“青矾”为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”。青矾加热时的反应为。下列说法正确的是A．产物中含有3种酸性氧化物 B．所得赤色物质为C．反应为分解反应 D．铁元素被还原EMBEDEquation.DSMT42．2021年12月9日下午，神舟十三号“太空出差三人组”在中国空间站进行了太空授课，“太空教师”王亚平介绍了宇航员在太空中的主要氧气来源为电解水产生。下列关于电解水的说法正确的是A．水既是氧化剂也是还原剂 B．中的O元素被还原C．每生成共转移2mol电子 D．电解水时产生的为氧化产物EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT43．金属铁和铝以及其相关制品在生活和生产中随处可见，用途十分广泛，如在电子、汽车、工业等领域也有各种各样的用途。工业上常利用铝热反应原理来焊接钢轨，化学方程式为：。可用于消毒净水，其制备反应为。下列说法正确的是A．是还原剂 B．被还原C．发生氧化反应 D．是还原产物EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT44．下列化学反应中电子转移的表示方法一定不正确的是A．B．C．D．5．金属加工后的废切削液中含有2%～5%的NaNO2，它是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理此废切削液，使亚硝酸钠转化为无毒物质。该反应分两步进行：第一步：NaNO2＋NH4Cl=NaCl＋NH4NO2第二步：NH4NO2N2↑＋2H2O下列对上述反应的叙述中正确的是①两步均为氧化还原反应②第二步NH4NO2仅发生氧化反应③NH4NO2发生了分解反应④第二步中NH4NO2既被氧化又被还原⑤第一步为复分解反应A．①③ B．①④C．②③④ D．③④⑤EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT46．关于反应，说法正确的是A．是氧化剂 B．是氧化剂C．中氯元素被还原 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT47．O2在一定条件下能有效去除烟气中的SO2、NO，其可能的反应机理如下图所示，下列说法不正确的是(HO•表示羟基自由基，•表示未成对电子)A．O2转化为时失去电子B．HO•中氧元素的化合价为1C．净化器内SO2被还原D．净化器内NO发生的反应为3HO•+NO=HNO3+H2OEMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT48．已知下列反应：①SO2+H2O═H2SO3②C+H2O═H2+CO③2A1+6H+═2Al3++3H2↑④2Mg+CO22MgO+C⑤2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑⑥CaC2+2H2O═Ca(OH)2+C2H2↑⑦8NH3+3Cl2═6NH4Cl+N2(1)上述反应中不属于氧化还原反应的有____(填各反应的序号，下同)；反应物中H2O被还原的是____：还原产物为单质的是____。(2)用单线桥表示反应④中电子转移的方向和数目____。(3)反应⑤中每生成1个氧气转移的电子数目为____。(4)反应⑦中氧化剂与还原剂的分子个数比：____。(5)氧化还原反应方程式的配平①KI+KIO3+H2SO4═I2+K2SO4+H2O____。②MnO+H2O2+═Mn2++O2↑+H2O____。EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4题组C培优拔尖练1．化学实验中，如使某步反应中的有害产物作为另一步反应的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该种有害物质。如图所示。(1)配平反应方程式并回答问题，用单线桥标出两个反应的电子转