高考化学一轮复习基础知识讲义专题三考点一 氧化还原反应基础概念（2份打包，原卷版+解析版）

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【必备知识】
1、本质：电子转移(得失或偏移)。
2、特征：反应前后有元素的化合价发生变化。
3、口诀: 失升氧，氧化还原剂：得降还，还原氧化剂。
4、表达方式
①双线桥：①标变价，②画箭头(反应物指向生成物)，③算数目，④说变化。
②单线桥：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得”“失”字样。
5、与四大基本反应类型的关系
①置换反应、有单质参加化合反应、有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
②复分解反应一定是非氧化还原反应。
例、2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
上述反应中，氧化剂是______，还原剂是________，氧化产物是__________，还原产物是________，KMnO4发生__________反应，HCl发生________反应，盐酸表现的性质是________性和________性；生成1 ml Cl2时转移电子数目为________，被氧化的HCl的物质的量是________ ml。
【答案】 KMnO4 HCl Cl2 MnCl2 还原 氧化 还原 酸 2×6.02×1023(或1.204×1024) 2
例、用双线桥法标出MnO2与浓盐酸加热反应的电子转移的方向和数目：
【答案】。
例、用双线桥标出反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O中电子转移的方向和数目。
【答案】 ＋8H2O
例、用单线桥法标出铜和浓硝酸反应的电子转移的方向和数目：
【答案】(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
例、已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，用“单线桥”标出电子转移的方向和数目。
【答案】 ===NaBO2＋4H2↑
例、氢化钠(NaH)广泛应用于工业生产。
(1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为_________________________________________。
(2)写出NaH与H2O反应的化学方程式，并用“双线桥”标出电子转移的方向和数目：___________________，氧化产物和还原产物的物质的量之比为______________。
(3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛，该反应的化学方程式为_____________。
【答案】 (1)－1 (2) 1∶1
(3)2NaH＋TiCl4eq \(=====,\s\up7(高温))Ti＋2NaCl＋2HCl↑(或4NaH＋TiCl4eq \(=====,\s\up7(高温))Ti＋4NaCl＋2H2↑)
例、分析下列四个化学反应：
A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
B．2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑
C．4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O
D．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
其中属于区域“1”的是________(填字母，下同)，属于区域“2”的是________，属于区域“3”的是________，属于区域“4”的是________。
【答案】 D B C A
【必备知识】
1、（2023·全国乙卷）下列应用中涉及到氧化还原反应的是（ ）
A．使用明矾对水进行净化B．雪天道路上撒盐融雪
C．暖贴中的铁粉遇空气放热D．荧光指示牌被照发光
【答案】C
2、（2022·山东卷）古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为（ ）
A．金(Au)：“虽被火亦未熟" B．石灰(CaO)：“以水沃之，即热蒸而解”
C．石硫黄(S)：“能化……银、铜、铁，奇物” D．石钟乳(CaCO3)：“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白”
【答案】C
【解析】金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应，反应金的化学性质很稳定，与其氧化性无关，A不合题意；石灰(CaO):“以水沃之，即热蒸而解”是指CaO+H2O=Ca(OH)2，反应放热，产生大量的水汽，而CaO由块状变为粉末状，未发生氧化还原反应，与其氧化性无关，B不合题意；石硫黄即S：“能化……银、铜、铁，奇物”是指2Ag+SAg2S、Fe+SFeS、2Cu+SCu2S，反应中S作氧化剂，与其氧化性有关，C符合题意；石钟乳(CaCO3)：“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑，未发生氧化还原反应，与其氧化性无关，D不合题意。
3、(2020·山东，2)下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )
A．谷物发酵酿造食醋 B．小苏打用作食品膨松剂
C．含氯消毒剂用于环境消毒 D．大气中NO2参与酸雨形成
【答案】 B
【解析】 谷物发酵的过程中包含淀粉水解、葡萄糖转化为乙醇、乙醇氧化为乙酸的过程；小苏打分解的化学方程式为2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，不是氧化还原反应；含氯消毒剂有强氧化性，可用于环境消毒；NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===NO＋2HNO3，是氧化还原反应。
4、（2022·北京卷）下列物质混合后，因发生氧化还原反应使溶液减小的是（ ）
A．向NaHSO4溶液中加入少量BaCl2溶液，生成白色沉淀
B．向NaOH和Fe(OH)2的悬浊液中通入空气，生成红褐色沉淀
C．向NaHCO3溶液中加入少量CuSO4溶液，生成蓝绿色沉淀[Cu2(OH)2CO3]
D．向H2S溶液中通入氯气，生成黄色沉淀
【答案】D
【解析】A．向NaHSO4中加入少量BaCl2溶液，实际参与反应的只有硫酸根离子和钡离子，忽略体积变化，H+的浓度不变，其pH不变，A错误；
B．向 NaOH 和 Fe(OH)2 的悬浊液中通入空气，虽然有氢氧化亚铁被氧化成了红褐色的氢氧化铁，其方程式为，该过和中会消耗水，则增大了氢氧根离子的浓度，pH会变大，B错误；
C．向 NaHCO3 溶液中加入少量 CuSO4 溶液，生成蓝绿色沉淀 [Cu2(OH)2CO3]，其中没有元素的化合价发生变化，故没有氧化还原反应，C错误；
D．向H2S中通入氯气生成HCl和单质硫沉淀，这个氧化还原反应增大了H+的浓度，pH减小，D正确。
5、(2020·北京，3)水与下列物质反应时，水表现出氧化性的是( )
A．Na B．Cl2 C．NO2 D．Na2O
【答案】 A
【解析】 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，H2O中H元素化合价由＋1降为0，得电子被还原，作氧化剂，在反应中表现出氧化性，故A符合题意；Cl2＋H2OHCl＋HClO、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，H2O中的元素没有发生化合价的变化，水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂，既不表现氧化性也不表现还原性，故B、C不符合题意；Na2O＋H2O===2NaOH，该反应没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故D不符合题意。
6、（2020·浙江卷）反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是( )
A．1:2B．1:1C．2:1D．4:1
【答案】B
【解析】由反应方程式可知，反应物MnO2中的Mn元素的化合价为+4价，生成物MnCl2中Mn元素的化合价为+2价，反应物HCl中Cl元素的化合价为-1价，生成物Cl2中Cl元素的化合价为0价，故MnCl2是还原产物，Cl2是氧化产物，由氧化还原反应中得失电子守恒可知，n(Cl2)：n(MnCl2)=1：1，B符合题意。
7、(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
【答案】 D
【解析】 Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A项错误；液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误；若镀层金属活泼性大于Fe，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属，则Fe更易生锈，由于活泼性：Zn>Fe>Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I－氧化，D项正确。
8、(2022·浙江6月，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 ml Na2S2O3发生反应，转移4 ml电子
【答案】 B
【解析】 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发生歧化反应生成硫和二氧化硫，化合价发生变化的只有S元素一种，硫酸的作用是提供酸性环境。H2SO4中所含元素的化合价均未发生变化，A说法不正确；Na2S2O3中的S的平均化合价为＋2，其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(＋4价)，故其既是氧化剂又是还原剂，B说法正确；该反应的氧化产物是SO2，还原产物为S，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1，C说法不正确；根据其中S元素的化合价变化情况可知，1 ml Na2S2O3发生反应，转移2 ml电子，D说法不正确。
9、(2022·湖南，9)科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NOeq \\al(－,2)转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。
下列说法正确的是( )
A．过程Ⅰ中NOeq \\al(－,2)发生氧化反应 B．a和b中转移的e－数目相等
C．过程 Ⅱ 中参与反应的n(NO)∶n(NHeq \\al(＋,4))＝1∶4 D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NOeq \\al(－,2)＋NHeq \\al(＋,4)===N2↑＋2H2O
【答案】 D
【解析】 过程Ⅰ中NOeq \\al(－,2)转化为NO，氮元素化合价由＋3价降低到＋2价，NOeq \\al(－,2)得电子，发生还原反应，A错误；过程Ⅰ为NOeq \\al(－,2)在酶1的作用下转化为NO和H2O，反应的离子方程式为NOeq \\al(－,2)＋2H＋＋e－eq \(=====,\s\up7(酶1))NO↑＋H2O，过程Ⅱ为NO和NHeq \\al(＋,4)在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，反应的离子方程式为NO＋NHeq \\al(＋,4)＋3e－＋2H＋eq \(=====,\s\up7(酶2))H2O＋N2H4，两过程转移电子数目不相等，B错误；由过程Ⅱ的反应方程式可知n(NO)∶n(NHeq \\al(＋,4))＝1∶1，C错误；过程Ⅲ为N2H4转化为N2和4H＋、4e－，反应的离子方程式为N2H4===N2↑＋4H＋＋4e－，所以过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NOeq \\al(－,2)＋NHeq \\al(＋,4)===N2↑＋2H2O，D正确。
10、（2021·湖南卷）KIO3常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为。下列说法错误的是( )
A．产生22.4L(标准状况)Cl2时，反应中转移10 ml e-
B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11：6
C．可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D．可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3-的存在
【答案】A
【解析】A．该反应中只有碘元素价态升高，由0价升高至KH(IO3)2中+5价，每个碘原子升高5价，即6I2~60e-，又因方程式中6I2~3Cl2，故3Cl2~60e-，即Cl2~20e-，所以产生22.4L (标准状况) Cl2即1ml Cl2时，反应中应转移20 ml e-，A错误；
B．该反应中KClO3中氯元素价态降低，KClO3作氧化剂，I2中碘元素价态升高，I2作还原剂，由该方程式的计量系数可知，11KClO3~6I2，故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6，B正确；
C．漂白粉的有效成分是次氯酸钙，工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应，C正确；
D．食盐中IO3-可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生归中反应生成I2，I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色，故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3-的存在，D正确。
11、关于反应5K2S2O8＋2MnSO4＋8H2O===2KMnO4＋8H2SO4＋4K2SO4的说法不正确的是( )
A．K2S2O8发生还原反应 B．KMnO4是氧化产物
C．消耗3.6 g H2O时，转移0.25 ml电子 D．氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶5
【答案】 D
【解析】 K2S2O8中O从－1价降低到－2价，发生还原反应，A正确；Mn从MnSO4中的＋2价升高到KMnO4中的＋7价，所以KMnO4是氧化产物，B正确；根据化学方程式，得关系式8H2O～10e－，消耗3.6 g(0.2 ml)H2O时，转移电子0.25 ml，C正确；K2S2O8为氧化剂，MnSO4为还原剂，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比是5∶2，D错误。
12、（2023·湖南卷）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，颜料雌黄褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：
下列说法正确的是( )
A．S2O32-和SO42-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，参加反应的：Ⅰ<Ⅱ D．反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1 ml As2S3转移的电子数之比为3∶7
【答案】D
【解析】A．S2O32-的中心原子S形成的4个σ键的键长不一样，故其空间结构不是正四面体形，A错误；
B．As2S3中As的化合价为+3价，反应Ⅰ产物As2O3中As的化合价为+3价，故该过程中As没有被氧化，B错误；
C．根据题给信息可知，反应I的方程式为：，反应Ⅱ的方程式为：，则反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的：Ⅰ>Ⅱ，C错误；
D．As2S3中As为+3价，S为-2价，在经过反应Ⅰ后，As的化合价没有变，S变为+2价，则1mlAs2S3失电子3×4ml=12ml；在经过反应Ⅱ后，As变为+5价，S变为+6价，则1mlAs2S3失电子2×2ml+3×8ml=28ml，则反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1 ml As2S3转移的电子数之比为3∶7，D正确。
13、（2023，北京卷，12）离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为
①；②。下列说法正确的是（ ）
A．Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B．①中水发生氧化反应，②中水发生还原反应
C．Na2O2中阴、阳离子个数比为，CaH2中阴、阳离子个数比为
D．当反应①和②中转移的电子数相同时，产生的O2和H2的物质的量相同
【答案】C
【解析】Na2O2中有离子键和非极性键，CaH2中只有离子键面不含非极性键，A错误；①中水的化合价不发生变化，不涉及氧化还原反应，②中水发生还原反应，B错误；Na2O2由Na+和O22-组成．阴、阳离子个数之比为1∶2，CaH2由Ca2+和H-组成，阴、阳离子个数之比为2∶1，C正确；①中每生成1个氧气分子转移2个电子，②中每生成1个氢气分子转移1个电子，转移电子数相同时，生成氧气和氢气的物质的量之比为1∶2，D错误。
14、硫化氢的转化是资源利用的研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化历程如图所示。下列说法正确的是( )
A．历程①发生反应：S2－＋Cu2＋===CuS↓ B．历程②中CuS作氧化剂
C．历程③中n(Fe2＋)∶n(O2)＝4∶1 D．转化的总反应为H2S===H2＋S↓
【答案】 C
【解析】 根据图示可知历程①是Cu2＋与H2S气体发生反应生成CuS和H＋，该反应的离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋，A错误；在历程②中，CuS与Fe3＋发生氧化还原反应生成S、Cu2＋、Fe2＋，S元素化合价升高，失去电子被氧化，CuS作还原剂，B错误；在历程③中，Fe2＋与O2发生氧化还原反应生成Fe3＋、H2O，根据得失电子守恒可知：n(Fe2＋)∶n(O2)＝4∶1，C正确；根据题图可知总反应方程式为2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，D错误。
15（2021·山东卷）（双选）实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法错误的是（ ）
A．G与H均为氧化产物B．实验中KMnO4只作氧化剂
C．Mn元素至少参与了3个氧化还原反应D．G与H的物质的量之和可能为0.25ml
【答案】BD
【解析】KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2，K2MnO4、MnO2均具有氧化性，在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应，反应过程中Cl-被氧化为Cl2，K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2，因此气体单质G为O2，气体单质H为Cl2。
A．加热KMnO4固体的反应中，O元素化合价由-2升高至0被氧化，加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中，Cl元素化合价由-1升高至0被氧化，因此O2和Cl2均为氧化产物，故A正确；
B．KMnO4固体受热分解过程中，Mn元素化合价降低被还原，部分O元素化合价升高被氧化，因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂，故B错误；
C．Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为，Mn元素至少参加了3个氧化还原反应，故C正确；
D．每生成1ml O2转移4ml电子，每生成1ml Cl2转移2ml电子，若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的，则气体的物质的量最大，由2KMnO4～5Cl2可知，n(气体)max=0.25ml，但该气体中一定含有O2，因此最终所得气体的物质的量小于0.25ml，故D错误。