1.3.2 氧化剂和还原剂-2024-2025学年新高一化学暑假新课重难点预习（人教版2019必修第一册）（含答案）

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第2课时 氧化剂和还原剂
【课程学习目标】
1.了解氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的概念；
2.能利用“双线桥”和“单线桥”分析氧化还原反应，会标出电子转移的数目。
3.知道常见的氧化剂、还原剂。
【学科核心素养】
1．通过对“氧化还原反应”的学习，培养宏观辨识和微观探析的意识。
2．通过对“氧化还原反应特征”的学习，培养变化观念和平衡思想。
3．通过对“电子转移表示”的学习，培养模型认知的能力。
【基础知识全梳理】
一．氧化剂和还原剂
在氧化还原反应中，一种物质失去电子（或电子对偏离），必然同时有物质 得到电子（或电子对偏向） 。
1.氧化剂和还原剂
在反应时，所含元素的化合价 升高 ，即 失去电子（或电子对偏离） 的物质是还原剂；
在反应时，所含元素的化合价 降低 ，即 得到电子（或电子对偏向） 的物质是氧化剂；
2.氧化还原反应中的氧化剂和还原剂
被氧化
过程
被还原
还原剂
反应物
氧化剂
失电子
能力
得电子
还原性
性质
氧化性
氧化产物
产物
还原产物
氧化反应
反应
还原反应
得电子，化合价降低
失电子，化合价升高
【总结】
3.氧化还原反应方程式
得到电子，化合价降低，被还原，
发生还原反应，生成还原产物

氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物
失去电子，化合价升高，被氧化，
发生氧化反应，生成氧化产物

二．氧化还原反应的表示方法
1.双线桥法
双线桥法是用两条线桥来表示氧化还原反应中化合价变化或电子转移方向和数目的方法。
方法如下：
一条线箭头 由氧化剂 中得电子的原子指向 还原产物 中的同种元素的原子，并标明得到的电子数，
另一条线箭头由 还原剂 中失电子的原子指向 氧化产物 中的同种元素的原子，并标明失去的电子数。
可概括为“标变价、画箭头、算数目、说变化”。
得到2×2e－，
化合价降低，被还原
【例题1】
2CuO+C2Cu+CO2↑
失去4e－，
化合价升高，被氧化

得到2×3e－，
化合价降低，被还原
【练习1】
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
失去3×2e－，
化合价升高，被氧化
注意： = 1 \* GB3 ①箭头由反应物指向生成物 = 2 \* GB3 ②线桥连接同一元素
= 3 \* GB3 ③桥上标明“得到”“失去”字样，且注明得失电子总数
2.单线桥法
单线桥法是用一条线桥来表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目的方法。
方法如下：在反应物一侧，
箭号起点为 失电子 原子，终点为 得电子 原子，在线上只标转移电子总数，不标“得到”“失去”。
4e－
【例题2】
2CuO+C2Cu+CO2↑
6e－

【练习2】
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
注意： = 1 \* GB3 ①箭头由反应物中的失电子元素指向反应物中的得电子元素
= 2 \* GB3 ②线桥不一定连接同一元素
= 3 \* GB3 ③桥上不标 “得到”“失去”字样，只需注明得失电子总数
三．常见的氧化剂和还原剂
1.常见的氧化剂
常见的氧化剂有：
①典型的非金属单质，如： F2、O2、Cl2、Br2
②有变价元素的高价态化合物或离子，如： KMnO4、浓H2SO4、HNO3、H+、HClO
③金属阳离子，如： Fe3+、Cu2+
2.常见的还原剂
常见的还原剂有：
①典型的金属单质，如： K、Ca、Na、Mg、Al
②某些非金属单质及其化合物。如： H2、C、CO 、S
③有变价元素的最低价态化合物或离子，如： H2S、HI、HBr, NH3、S2-、I-、Fe2+,Br-
3.具有中间价态原子的物质，既能表现氧化性，又能表现还原性
例如：
Fe Fe2+ Fe3+ ； H2O H2O2 O2 ； S SO32- SO42-
化合价 0 +2 +3 -2 -1 0 0 +4 +6
【注意】
（1）某元素由化合态变为游离态时，该元素可能被还原，也可能被氧化。
（2）在氧化还原反应中，非金属单质不一定只做氧化剂。
（3）所含元素价态越高，化合物的氧化性不一定越强。
（4）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。
【重点难点必掌握】
一．氧化还原反应中化合价的变化
【问题探究】
1．在氧化还原反应中会不会只有化合价的升高或降低？
氧化还原反应中化合价的升高与降低必然同时发生，不能独立存在。
2．在氧化还原反应中，得电子的和失电子的可以是同一种物质或元素吗？
可以。如2H2Oeq \(=====,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑(同一种物质)，2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑(同一种元素)。
3．氧化还原反应中转移电子总数是得到的电子数或失去的电子数，而不是二者的加和。
【规律方法】
（1）常见元素的主要化合价氟氯溴碘负一价；正一氢银与钾钠。氧的负二先记清；正二镁钙钡和锌。正三是铝正四硅；下面再把变价归。全部金属是正价；一二铜来二三铁。锰正二四与六七；碳的二四要牢记。非金属负主正不齐；氯的负一正一五七。氮磷负三与正五；不同磷三氮二四。硫有负二正四六；边记边用就会熟。
（2）常见根价口诀
一价铵根硝酸根；氢卤酸根氢氧根。
高锰酸根氯酸根；高氯酸根醋酸根。
二价硫酸碳酸根；氢硫酸根锰酸根。
暂记铵根为正价；负三有个磷酸根。
二．电子守恒在建立“化学关系式”中的应用
氧化还原反应及问题Ⅰ
在溶液中，一定量的FeSO4被适量Cl2完全氧化，离子方程式为：
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ ①
上述反应生成的Cl－又被适量KMnO4氧化为Cl2，离子方程式为：
10Cl－＋2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋===5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O ②
试建立起Fe2＋与MnOeq \\al(－,4)之间的化学关系式。
电子转移分析：
反应①：
反应②：
实际上反应①与②转移电子数相等，也就是参加反应的Fe2＋失电子数与MnOeq \\al(－,4)得电子数相等。
Fe2＋与MnOeq \\al(－,4)之间的化学关系式为：5Fe2＋～MnOeq \\al(－,4)
氧化还原反应及问题Ⅱ
在溶液中，一定量的KI被适量FeCl3完全氧化，离子方程式为：
2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋ ①
上述反应生成的I2又将适量S2Oeq \\al(2－,3)氧化为S4Oeq \\al(2－,6)，离子方程式为：
I2＋2S2Oeq \\al(2－,3)===S4Oeq \\al(2－,6)＋2I－ ②
试建立起I－与S2Oeq \\al(2－,3)之间的化学关系式。
电子转移分析：
反应①：2
反应②：
实际上反应①与②转移电子数相等，也就是参加反应的I－、S2Oeq \\al(2－,3)失电子数相等。
I－与S2Oeq \\al(2－,3)之间的化学关系式为：I－～S2Oeq \\al(2－,3)
【核心考点精准练】
考点一：氧化剂和还原剂
1．（23-24高一下·海南·期中）下列转化关系中必须加入还原剂才能实现的是
A．NO→NO2B．COCO2C．CuOCuCl2D．N2NH3
【答案】D
【分析】需要加入还原剂才能实现，说明题干中给予物质作氧化剂，在反应中得电子化合价降低。
【解析】
A．该反应中N元素化合价由+2价变为+4价，则NO作还原剂，需要加入氧化剂才能实现，如氧气等，故A错误；
B．C元素化合价由+2价变为+4价，则CO作还原剂，需要加入氧化剂才能实现，如氧气等，故B错误；
C．该反应中元素化合价不变，则CuOCuCl2不需要发生氧化还原反应，故C错误；
D．该反应中N元素化合价由0价变为-3价，则氮气作氧化剂，需要加入还原剂才能实现，故D正确；
故选：D。
2．（23-24高一下·福建厦门·阶段练习）下列反应中，只作为氧化剂的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A．F元素的化合价降低，水中上元素的化合价升高，水为还原剂，A错误；
B．只有Cl元素的化合价变化，水既不是氧化剂也不是还原剂，B错误；
C．没有元素的化合价变化，不是氧化还原反应，C错误；
D．Na元素的化合价升高，水中H元素的化合价降低，水为氧化剂，D正确；
故选D。
3．（23-24高一上·河南周口·阶段练习）下列关于氧化还原反应的说法中正确的是
A．得到电子的一定是还原剂
B．氧化还原反应前后可以没有元素化合价发生变化
C．元素化合价升高的反应是氧化反应
D．氧化剂和还原剂一定是不同的物质
【答案】C
【解析】A．氧化还原反应中，得到电子的为氧化剂，失去电子的为还原剂，A错误；
B．氧化还原反应的宏观特征为元素化合价发生变化，B错误；
C．氧化还原反应中，元素化合价升高的为氧化反应，化合价降低的为还原反应，C正确；
D．氧化剂和还原剂未必一定不同，如水的分解反应，氧化剂与还原剂均为，D错误；
故答案为：C。
考点二：双线桥和单线桥
4．（23-24高一上·河北石家庄·期末）下列氧化还原反应中，电子转移的方向和数目均正确的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】
A．该反应中Cl化合价从+5价降低为-1价，共得到2×6=12个电子，同理O共失去6×2=12个电子，，A错误；
B．C化合价从0价升高到+4价，共失去4个电子，则氧共得到4个电子，，B错误；
C．该反应中Cu化合价从+2价降低为0价，共得到2×2=4个电子，则碳共失去4个电子，，C错误；
D．该反应中Mg化合价从0价升高为+2价，共失去2×2=4个电子，同理O共得到2×2=4个电子，D正确；
故选D。
5．（23-24高一上·山东烟台·阶段练习）下列化学反应中电子转移的表示方法不正确的是
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】A．钠单质的化合价从0价变为+1价，失去电子，所以应该为，A错误；
B．溴单质的化合价降低，得到电子，碘离子的化合价升高，失去电子，B正确；
C．锌失去电子，化合价升高，铜离子得到电子，化合价降低，C正确；
D．氧化铜中铜元素化合价降低，得到电子，氢气失去电子，化合价升高，D正确；
故选A。
6．（23-24高一上·浙江台州·期中）下列氧化还原反应中，电子得失情况表示正确的是
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】A．Al与氧化铁反应，Al失去电子，Fe2O3中Fe得电子生成Fe单质，该双线桥正确，故A正确；
B．Na2O2与水反应过程中得失电子的均为Na2O2中的-1价O，故B错误；
C．Na与氯气反应是，钠失去电子转移给氯气，故C错误；
D．该反应中电子转移数为1e-，故D错误；
故选：A。
【小试牛刀过关测】
1．（23-24高一上·湖南长沙·期中）下列物质常用来作氧化剂的是
A．B．COC．D．Fe
【答案】A
【解析】A．高锰酸钾中锰元素的化合价为最高价态+7价，反应时常用来作氧化剂，故A正确；
B．高温下一氧化碳具有强还原性，反应时常用来作还原剂，故B错误；
C．氢气具有强还原性，反应时常用来作还原剂，故C错误；
D．铁是活泼金属，具有强还原性，反应时常用来作还原剂，故D错误；
故选A。
2．（23-24高一上·四川成都·期中）下列各氧化还原反应方程式中电子转移表示方法正确的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A．该反应中水中H得电子，O失电子，且转移电子数为4，故A错误；
B．双线桥方向有误，应由中Fe指向产物Fe，故B错误；
C．氯气在反应中既得电子也失去电子，电子转移数为1，故C错误；
D．反应中 Cl元素化合价从 +5降为0，得电子，HCl中Cl元素化合价从 -1升高为 0，失电子，反应转移 5 ml电子，表示方法正确，故D正确；
故选：D。
3．（23-24高一下·浙江·期末）反应中，氧化产物是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】该反应中，Cu元素化合价由0价升高到+2价，N元素化合价由+5价降低到+4价，则HNO3为氧化剂，Cu为还原剂，Cu元素被氧化，为氧化产物，故选C。
4．（23-24高一上·湖南长沙·期末）下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A．氯气转化为NaCl的过程为得电子过程，转化为NaClO的过程为失电子过程，故A错误；
B．该反应中氯气既是氧化产物也是还原产物，且电子转移数目为5，故B错误；
C．该反应中氧化剂和还原剂均为Na2O2，转移电子数目为2，故C错误；
D．该反应中1ml铜将2ml电子转移给硝酸，表示正确，故D正确；
故选：D。
5．（21-22高一上·云南曲靖·期末）下列表示电子转移的方向或数目不正确的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】
A．Fe元素化合价升高，Cl元素化合价降低，得失电子数目是6，A正确；
B．过氧化钠中O元素化合价既升高又降低，得失电子数目是2，B正确；
C．N元素的化合价即升高又降低，得失电子数目是2，C正确；
D．KClO3中Cl的化合价降低到0价，得电子，HCl中的Cl的化合价升高到0价，失电子，该反应的双线桥分析为：，D错误；
故答案为：D。
6．（2024高一上·黑龙江·学业考试）向溶液中加入足量铁粉，溶液由棕黄色变为浅绿色，该实验现象说明
A．具有氧化性B．具有氧化性C．具有氧化性D．具有还原性
【答案】B
【分析】向溶液中加入足量铁粉会发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+。其中FeCl3发生还原反应，为氧化剂，具有氧化性；Fe发生氧化反应，为还原剂，具有还原性。Fe2+即为还原产物也为氧化产物。
【解析】A．Fe的化合价升高，发生氧化反应，为还原剂，具有还原性，A错误；
B．Fe3+的化合价降低，发生还原反应，为氧化剂，具有氧化性，B正确；
C．Fe2+为反应产物，既可以是氧化产物，也可以是还原产物，C错误；
D．Fe3+的化合价降低，发生还原反应，为氧化剂，具有氧化性，D错误；
故答案选B。
7．（23-24高一上·重庆·期中）下列反应中，水作还原剂的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【分析】反应中，水作还原剂，说明氧元素的化合价升高，失去电子被氧化，据此解答。
【解析】A．反应中氢元素化合价降低，得到电子，水是氧化剂，A不选；
B．反应中氧元素的化合价升高，失去电子被氧化，是作还原剂，B选；
C．反应中水既不是氧化剂也不是还原剂，C不选；
D．反应不属于氧化还原反应，D不选；
答案选B。
8．（23-24高一上·广东·期中）下列变化过程中，需要加入还原剂才能实现的是
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】A．过氧化氢在催化剂作用下能分解生成氧气和水，则过氧化氢转化为氧气的过程不需要加入还原剂就能实现，故A不符合题意；
B．四羟基合铝酸根离子转化为氢氧化铝时，铝元素没有发生化合价变化，不需要加入还原剂就能实现，故B不符合题意；
C．亚砷酸根离子转化为砷酸根离子时，砷元素的化合价升高被氧化，需要加入氧化剂就才实现，故C不符合题意；
D．二氧化锰转化为锰离子时，锰元素的化合价降低被还原，需要加入还原剂才能实现，故D符合题意；
故选D。
9．（23-24高一上·浙江湖州·阶段练习）下列变化中，需要加入氧化剂才能实现的是
A．CuCl2→CuB．Cl2→HClOC．SO2→SO3D．MnO→Mn2+
【答案】C
【解析】A．氯化铜转化为铜时，铜元素的化合价降低被还原，氯化铜是反应的氧化剂，则物质的转化需要加入还原剂才能实现，故A不合题意；
B．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应中氯元素化合价即升高被氧化又降低被还原，氯气即是反应的氧化剂又是还原剂，则氯气转化为次氯酸不需要加入氧化剂就能实现，故B不合题意；
C．二氧化硫转化为三氧化硫时，硫元素的化合价升高被氧化，二氧化硫是反应的还原剂，则物质的转化需要加入氧化剂才能实现，故C符合题意；
D．高锰酸根离子转化为锰离子时，锰元素的化合价降低被还原，高锰酸根离子是反应的氧化剂，则物质的转化需要加入还原剂才能实现，故D不合题意；
故选C。
10．（23-24高一下·浙江·期中）反应中，氧化剂是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】由方程式可知，反应中氮元素的化合价由0价降为-3价，N2被还原，氮气是反应的氧化剂，故选C。
11．（23-24高一上·陕西咸阳·阶段练习）完成下列问题
（1）从氧化还原的角度分析水在下列化学反应中的作用(从氧化剂、还原剂角度分析)。
①电解水： 。
②钠和水的反应(2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑)： 。
③氟气和水反应(2F2＋2H2O=4HF＋O2)： 。
④氯气和水反应(Cl2＋H2O=HCl＋HClO)： 。
（2）二氧化氯(ClO2)是一种在水处理方面有广泛应用的高效安全消毒剂，而且不会产生对人体有潜在危害的物质。工业上可以用如下方法制备ClO2：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4=2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O。该反应中被氧化的物质是 ，在下面的化学方程式上用单线桥法标出电子转移的方向和数目： 。
2NaClO3＋H2O2＋H2SO4=2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O
【答案】（1）既是氧化剂又是还原剂 氧化剂 还原剂 既不是氧化剂也不是还原剂
（2）H2O2
【解析】（1）反应中存在元素化合价的变化的反应是氧化还原反应，当H2O中O元素的化合价升高时，H2O作还原剂；当H2O中H元素的化合价降低时，H2O作氧化剂，①电解水，水既是氧化剂又是还原剂， ②钠和水的反应生成氢氧化钠和氢气，化学方程式：2Na+2H2O=NaOH+H2↑，水是氧化剂，③氟气和水反应(2F2+2H2O═4HF+O2)，氧元素的化合升高，水是还原剂，④氯气和水反应(Cl2+H2O═HCl+HClO)，水中各元素的化合价不变，所以水既不是氧化剂也不是还原剂，故答案为：既是氧化剂又是还原剂；氧化剂；还原剂；既不是氧化剂也不是还原剂；
（2）2NaClO3＋H2O2＋H2SO4=2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O该反应中，NaClO3中Cl的化合价由+5价降低到+4价，化合价降低被氧化，H2O2中O的化合价由-1价升高到0价，化合价升高被氧化，即H2O2被氧化，氧化还原反应中电子转移的方向为从化合价升高的元素到化合价降低的元素，数目为升高或降低的总数，故该反应的单线桥法标出为：，故答案为：H2O2；。
12．（23-24高一上·广东·期中）用“双线桥”完成下列反应，并标出电子转移的方向和数目，写出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物。
（1）
双线桥:
氧化剂： 还原剂：
氧化产物： 还原产物：
（2）
双线桥:
氧化剂： 还原剂：
氧化产物： 还原产物：
【答案】（1） CuSO4 Fe FeSO4 Cu
（2） Fe2O3 CO CO2 Fe
【解析】（1）由方程式可知，反应中铜元素的化合价降低被还原，硫酸铜是反应的氧化剂、铜为还原产物，铁元素的化合价升高被氧化，铁是还原剂、硫酸亚铁是氧化产物，表示反应电子转移的方向和数目的双线桥为，故答案为：；CuSO4；Fe； FeSO4；Cu；
（2）由方程式可知，反应中铁元素的化合价降低被还原，氧化铁是反应的氧化剂、铁为还原产物，碳元素的化合价升高被氧化，一氧化碳是还原剂、二氧化碳是氧化产物，表示反应电子转移的方向和数目的双线桥为，故答案为：；Fe2O3；CO；CO2；Fe。
13．（23-24高一上·陕西延安·期末）为治理汽车尾气中的NO和CO对环境的污染，可在汽车排气管上安装催化转化器，发生的反应为2NO＋2CO=N2＋2CO2。碳元素的化合价 (填“升高”或“降低”)，被 (填“氧化”或“还原”)，CO是 剂(填“氧化”或“还原”)，NO是 剂(填“氧化”或“还原”)，发生 反应。(填“氧化”或“还原”)
【答案】 升高 氧化 还原 氧化 还原
【解析】根据反应：2NO＋2CO=N2＋2CO2可知，CO→CO2，C元素化合价由+2价变为+4价，化合价升高，CO作还原剂，被氧化；NO→N2，N元素化合价由+2价变为0价，N元素化合价降低，NO作氧化剂，发生还原反应。