1.3.3 氧化还原反应的规律和应用-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3课时 氧化还原反应的规律和应用
【课程学习目标】
1.了解氧化性、还原性强弱的比较；
2.了解氧化还原反应的规律并能利用其解决问题。
3.掌握氧化还原反应方程式的配平方法；
4.能够根据给出信息，正确书写氧化还原反应方程式。
【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．对氧化性、还原性强弱的认识
1．氧化性指物质 得电子 的性质(或能力)；
还原性指物质 失电子 的性质(或能力)。
2．虽然：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但是还原性：Na > Al
原因：根据金属活动性顺序，Na比Al活泼，因为Na更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。
氧化性、还原性的强弱取决于 物质得、失电子的难易程度 ，与 得、失电子数目的多少 无关。
3．从元素的价态考虑：
（1）最高价态——只有 氧化性 如H2SO4中的S、KMnO4中的Mn等；
（2）最低价态——只有 还原性 ，如金属单质、Cl－、S2－等；
（3）中间价态——既有 氧化性 ，又有 还原性 ，如Fe2＋、S、Cl2等。
二．氧化性、还原性强弱的比较方法
1．依据氧化还原反应原理判断
（1）氧化性强弱： 氧化剂>氧化产物
（2）还原性强弱： 还原剂>还原产物
【例题1】 反应① H2SO3＋I2＋H2O===2HI＋H2SO4
反应② 2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋I2＋2HCl
请判断：H2SO3、I－、Fe2＋三者还原性的强弱；Fe3＋、I2、H2SO4三者氧化性的强弱。
2．依据元素活动性顺序判断
（1）金属越活泼，其单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性逐渐减弱。
（2）非金属越活泼，其单质氧化性越强，对应阴离子的还原性越弱。
F2、 Cl2、Br2、I2、S
F－、Cl－、Br－、I－、S2－
由左至右，非金属单质的氧化性逐渐 减弱 ；
F－、Cl－、Br－、I－、S2－，由左至右，阴离子的还原性逐渐 增强 。
3．依据产物中元素价态的高低判断
（1）相同条件下，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：
（2）相同条件下，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．依据影响因素判断
（1）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H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3；还原性：浓HCl>稀HCl。
（2）温度：同一种物质，温度越高其氧化性越 强 。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
（3）酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。
如氧化性：KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
三．氧化还原反应的规律
1.价态规律
（1）价态归中规律
含同种元素但价态不同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”。称为价态归中反应。
例如：不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是下图中的①②③④。
【注意】 不会出现⑤中H2S转化为SO2，而H2SO4转化为S的情况，出现了交叉。
【例题2】 请标注出下列反应中元素的化合价，用双线桥分析氧化还原反应。
H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2↑+ 2H2O
（2）歧化反应规律
物质所含元素能生成多种价态的产物时，发生的氧化还原反应称为歧化反应。
“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。
【例题3】请标注出下列反应中元素的化合价，用双线桥分析氧化还原反应。
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
2.强弱规律
根据氧化还原反应反应原理：
（1）氧化性强弱： 氧化剂>氧化产物
（2）还原性强弱： 还原剂>还原产物
依据物质氧化性或还原性的强弱，也能判断一个氧化还原反应是否符合反应原理，能否自发进行。
【例题4】已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为：
Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是（ ）
A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋
B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI
C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O
D．2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋
3.先后规律
同一体系中，当有多个氧化还原反应发生时，强者优先，总是氧化性强（还原性强）的物质优先反应。
例如：（1）向含相同物质的量浓度的S2－、I－、Br－溶液中，缓慢通入氯气，
还原性强的离子优先发生反应，先后顺序为 S2－、I－、Br－ ；
（2）向含等物质的量浓度的Fe3＋、Cu2＋、H＋、Ag＋溶液中，缓慢加入足量的铁粉，
氧化性强的离子优先发生反应，先后顺序为 Ag＋、Fe3＋、Cu2＋、H＋ 。
4.守恒规律
特征：氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值 相等 。
本质：氧化还原反应中，氧化剂得电子总数 等于 还原剂失电子总数。
应用：氧化还原反应方程式的配平；有关得失电子数目的计算。
【例题5】Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO 被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为（ ）
A．2 B．5
C．4D．3
【总结】守恒法解题思路
（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)
（4）如果反应涉及多步时，要理清反应过程，抓住整个过程中最终得失电子的物质，利用得失电子守恒解题，会更快捷。
【重点难点必掌握】
一．氧化还原反应方程式的配平方法
1.基本原则
（1）得失电子守恒
特征：氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值 相等 。
本质：氧化还原反应中，氧化剂得电子总数 等于 还原剂失电子总数。
（2）质量守恒
反应前后原子的 种类 和 数目 不变。
（3）电荷守恒
对于离子反应，方程式两端阴、阳离子所带电荷总数相等。
2.一般步骤
（1）标变价，标明反应前后变价元素的化合价；
（2）列得失，列出化合价的变化值；
（3）求总数，求最小公倍数使化合价升降总数相等；
（4）配系数，确定氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物的化学计量系数，观察法配平其它物质系数；
（5）查守恒，检查质量、电荷、得失电子是否守恒。
【例题1】配平下列化学方程式：
H2S＋HNO3―→S↓＋NO↑＋H2O
二．常见氧化还原反应方程式配平的类型
1.正向配平类
氧化剂和还原剂是不同的物质，从方程式左端，确定氧化剂、还原剂的系数。
【例题2】____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O
2.逆向配平类
氧化产物和还原产物是不同的物质，可从方程式右端，确定氧化产物、还原产物的系数。
【例题3】____S＋____NaOH===____Na2S＋____Na2SO3＋____H2O
3.缺项配平类
给出的方程式，缺少一种或几种反应物（生成物），一般是H＋或OH－或H2O，需要溶液环境判断。
【例题4】将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入到MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色(Bi3＋无色)。配平该反应的离子方程式：
eq \x( )NaBiO3＋eq \x( )Mn2＋＋eq \x( )____―→eq \x( )Na＋＋eq \x( )Bi3＋＋eq \x( )MnOeq \\al(－,4)＋eq \x( )____。
4.整体配平类
一种物质中有两种或以上元素化合价发生变化。
【例题5】____FeS2＋____O2eq \(=====,\s\up7(高温))____Fe2O3＋____SO2
【总结】
（1）全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。
（2）自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)，一般从右边生成物着手配平。
（3）缺项配平：先将得失电子数配平，再观察两边电荷。若左边反应物缺正电荷，一般加H＋，右边生成物加水；若左边反应物缺负电荷，一般加OH－，右边生成物加水。然后进行两边电荷数配平。
（4）当方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
（5）整体配平：指某一氧化还原反应中，有三种元素的化合价发生了变化，但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低，这时要进行整体配平。
三．信息型氧化还原反应方程式的书写
1.根据信息，判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物；
2.写方程，按照氧化剂＋还原剂→还原产物＋氧化产物的形式写出方程式，
利用电子得失守恒配平它们的系数；
3.补缺项，根据原子守恒、电荷守恒和溶液酸碱性，补充H＋或OH－或H2O；
4.配平并检查，根据原子守恒、电荷守恒原则检查方程式。
【例题6】KMnO4与热的稀硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn2＋和CO2，写出并配平该反应的离子方程式。
【核心考点精准练】
考点一：氧化还原反应的规律
1．（23-24高一下·江苏南京·期中）以下是一系列非金属元素间的置换反应，其中不能说明反应前的非金属单质的氧化性强于产物中非金属单质的氧化性的是
A．B．
C．D．
2．（23-24高一上·福建福州·阶段练习）已知还原性：，则将通入到、、的混合溶液中，、、生成的先后顺序为
A．，，B．，，C．，，D．，，
3．（22-23高一上·上海浦东新·期末）已知Fe3+氧化性介于Br2和I2之间，则下列反应中，不符合客观事实的是
A．Cl2＋2Fe2+=2Fe3+＋2Cl-B．Cl2＋2I-=2Cl-＋I2
C．Br2＋2I-=2Br-＋I2D．2Fe2+＋I2=2Fe3+＋2I-
考点二：氧化还原反应方程式的配平
4．（23-24高一下·吉林·开学考试）把碎纸片b、c、d、e补充到a中，可得到一个完整的离子方程式（未配平）。下列说法正确的是
A．纸条排列的顺序可能是：c、d、a、b、e
B．通过该反应可知还原性：
C．氧化剂与还原剂的物质的量比为1:2
D．每生成1个，反应转移的电子数为2个
5．（23-24高一上·四川遂宁·期中）锡是大名鼎鼎的“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一，早在远古时代，人们便发现并使用锡了。在我国的一些古墓中，便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类的锡器。工业上冶炼锡的某一步反应原理为2SnO2+3C=2Sn+aM↑+CO2↑，则下列说法中错误的是
A．每生成1个CO2，转移8个电子B．该反应中有2种氧化产物
C．a为3D．反应中SnO2被还原
6．（23-24高一下·湖南长沙·开学考试）检验加“碘”盐含“”可通过在酸性条件下，加入碘化钾溶液和淀粉来实现。反应原理如下：（未配平）。下列有关说法正确的是
A．是氧化剂
B．是氧化产物
C．该反应中只体现出了酸性
D．每生成3个分子，转移6个电子
考点三：氧化还原反应的计算
7．（23-24高一上·河南周口·阶段练习）已知某物质的与Na2SO3反应时， XO(OH)作氧化剂，Na2SO3被氧化为Na2SO4。经测得2分子与5分子的Na2SO3恰好完全作用。试问还原后X的最终价态是
A．+3B．+4C．+5D．0
8．（23-24高一上·海南儋州·期中）当溶液中和离子数之比为1：5时，正好完全发生氧化还原反应，被氧化为，则X在还原产物中的化合价为
A．B．C．D．
【小试牛刀过关测】
1．（23-24高一下·黑龙江哈尔滨·期中）从化合价角度认识物质的氧化性和还原性，是化学学习的重要方法：“高价氧、低价还、中间价态两相兼”。下列物质中的硫元素只有氧化性的是
A．Na2SB．SC．SO2D．H2SO4
2．（23-24高一上·湖南·期末）铅与碳是同族元素，有两种价态，铅的氧化物均难溶于水，已知有下列两个反应：①；②。下列有关叙述不正确的是
A．可写成的形式
B．反应②中是氧化产物
C．生成相同质量的，反应①②转移电子数之比为
D．根据反应可推测在题给条件下氧化性：
3．（23-24高一上·天津·期中）是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得：。下列说法不正确的是
A．在反应中得到电子B．反应前后Cl元素化合价降低
C．发生氧化反应D．1个参加反应有2个电子转移
4．（23-24高一上·山东烟台·阶段练习）氯气用于自来水消毒，大大的提升了人类生活品质，降低了一些疾病的发生。已知氯气可以发生下列反应：5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3，下列说法正确的是
A．反应中I2是氧化剂B．反应中Cl2发生氧化反应
C．H2O的化合价发生了变化D．5个Cl2参加反应转移10个电子
5．（23-24高一下·辽宁沈阳·阶段练习）下列的各组离子在溶液中能大量共存的是
A．B．
C．D．
6．（22-23高一下·安徽芜湖·阶段练习）有、、NO、X、五种物质，均含氮元素，且氮元素的化合价按一定的顺序排列，则物质X是
A．B．C．D．
7．（22-23高一下·安徽芜湖·阶段练习）往和的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。根据上述现象，你能得出的结论是
A．滤渣中一定有Fe粉B．滤渣中一定有Cu粉
C．滤液中一定有D．滤液中一定有、
8．（23-24高一下·云南丽江·开学考试）已知：①，②，③，根据上述反应，判断下列结论错误的是
A．溶液中可发生反应B．还原性：
C．氧化性：D．在反应①③中均为氧化剂
9．（23-24高一上·北京·期末）已知下述三个实验均能发生化学反应：
下列判断正确的是
A．实验①中铁钉只作还原剂B．实验②中既显氧化性又显还原性
C．实验③中发生的是置换反应D．上述实验证明氧化性：
10．（23-24高一上·河南周口·阶段练习）已知某物质的XO(OH)与Na2SO3反应时， XO(OH)作氧化剂，Na2SO3被氧化为Na2SO4。经测得4分子XO(OH)与2分子的Na2SO3恰好完全作用。试问XO(OH)还原后X的最终价态是
A．+3B．+4C．+5D．0
11．（23-24高一上·湖南衡阳·阶段练习）过氧化氢(H2O2，俗名为双氧水)、过氧化银(Ag2O2)广泛应用于抗菌消毒和化学能源等领域。
（1）根据下列三个反应回答问题：
反应Ⅰ．Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O
反应Ⅱ．2H2O2=2H2O+O2↑
反应Ⅲ．3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
①从氧化还原反应角度分析，反应Ⅰ中H2O2表现的性质为 。
②上述反应说明H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由强到弱的顺序为 。
③某强酸反应体系中发生一个氧化还原的离子反应，反应物和生成物共六种微粒：O2、Mn、H2O、Mn2+、H2O2、H+。已知该反应中H2O2只发生了如下过程：H2O2→O2.写出该反应的离子方程式： 。
（2）过氧化银(Ag2O2)为活性物质，可用作新型电池材料。用NaClO-NaOH溶液氧化AgNO3，能制得高纯度的纳米级Ag2O2.
①NaClO中Cl的化合价为 ，Ag2O2中O的化合价为 。
②写出上述反应的化学方程式： 。
12．（23-24高一上·山东淄博·期中） K2FeO4是常见的水处理剂，其原理如图所示。请回答下列问题：
（1）高铁酸钾（K2FeO4）中铁元素的化合价为 .
（2）过程a中K2FeO4体现 （填“氧化”或“还原”）性，氧化产物是 。
（3）过程b反应的离子方程式为 ，过程c属于 （填“物理”或“化学”）变化。
（4）碱性条件下用Fe(OH)3和KClO反应制备K2FeO4。配平其反应的化学方程式： 。
Fe(OH)3+_______KOH+_______KClO=_______ K2FeO4+_______KCl+_______H2O
（5）根据以上K2FeO4净水原理，相比于Cl2，其优点是 。
13．（23-24高一上·江西·期中）分析以下A-D四个涉及H2O2的反应(未配平)，填空：
A．
B．
C．
D．
（1）H2O2仅体现氧化性的是 ；H2O2仅体现还原性的是 ；H2O2既体现氧化性又体现还原性的是 ；H2O2既不能体现氧化性又不能体现还原性的是 (填代号)。
（2）D反应中1分子还原剂完全反应转移电子为 个。
（3）ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备：。该反应中氧化剂是 ，请用双线桥标明电子转移的方向和数目 。
（4）海水制得的粗盐中常常含有泥沙、Ca2+、Mg2+、等杂，粗盐提纯的步骤有：①加入过量的BaCl2溶液 ②加入过量的Na2CO3溶液 ③加入过量的NaOH溶液 ④用适量的盐酸调节溶液至中性 ⑤溶解 ⑥过滤 ⑦蒸发，正确的操作顺序是 (填选项字母)
A．⑤⑥①②③④⑥⑦ B．⑤⑥①③②⑥④⑦ C．⑤⑥②③①⑥④⑦ D．⑤⑥③①②⑥④⑦ E．⑤⑥③②①⑥④⑦
条件
补项原则
酸性条件下
缺H或多O补H＋，少O补H2O
碱性条件下
缺H或多O补H2O，少O补OH－
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中