人教版通用类第三单元 化学反应的探寻课题1 氧化还原反应导学案及答案

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01自学导引 02知识精讲 03对点精练 04易错辨析
05基础测评 06能力提升
自学导引
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 \(=====,\s\up10(高温))2Cu＋CO2↑；Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up10(高温))2Fe＋3CO2
结论：在化学反应中，一种物质得到氧发生氧化反应，必然有一种物质失去氧发生还原反应，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 \(=====,\s\up10(高温),\s\d10( ))2Cu＋CO2↑。
①铜元素化合价降低，CuO发生还原反应。
②碳元素化合价升高，C发生氧化反应。
(2)对于无氧元素参加的反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
①铜元素化合价降低，CuSO4发生还原反应。
②铁元素化合价升高，Fe发生氧化反应。
结论：物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应；物质所含元素化合价降低的反应是还原反应；凡是有元素化合价升降的反应，都是氧化还原反应。
3．从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)在2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up10(△),\s\d10( ))2NaCl的反应过程中：
①Naeq \(――――――→,\s\up10(失去1×e－))Na＋；钠元素的化合价由0价升高为＋1价，Na发生氧化反应，被氧化。
②Cleq \(――――――→,\s\up10(得到1×e－))Cl－；氯元素的化合价由0价降低为－1价，Cl2发生还原反应，被还原。
③在这个反应中，发生了电子的得失，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 \(=====,\s\up10(点燃),\s\d10( ))2HCl的反应过程中：
①氢原子和氯原子都不易失去电子，都可获得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共用电子对偏向于吸引力稍强的氯原子，氯元素的化合价由0价降低为－1价，被还原，氯气发生了还原反应。
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＋1价，被氧化，氢气发生了氧化反应。
④在这个反应中，发生了共用电子对的偏移，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)物质发生氧化反应，物质被氧化；元素的原子得到电子(或电子对偏向)物质发生还原反应，物质被还原。
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变化。
(2)本质：电子转移，包括电子的得失与电子对偏移。
(3)关系：单个原子的化合价升降数＝单个原子的电子转移数。
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1．关系图
2．文字表述
(1)置换反应一定是氧化还原反应。(填“一定”“不一定”或“一定不”，下同)
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应。
①有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。
②有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
正误判断(对的打“”，错的打“ｘ”)
【答案】1．正确2．正确3．错误4．错误5．错误6．错误7．正确8．错误9．错误10．错误
知识精讲
1．氧化还原反应概念间的联系
2．氧化还原反应中的4个“不一定”
(1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如Ceq \(l,\s\up12(0))2＋H2O===Heq \(Cl,\s\up12(－1))＋eq \(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 \(=====,\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)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。
(4)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。
3．双线桥法表示电子转移的方向和数目
Ⅰ．基本步骤
Ⅱ．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。
对点精练
1．下列关于氧化还原反应的叙述中正确的是
A．在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
B．有一种元素被氧化，肯定有另一种元素被还原
C．某元素由化合物变为单质，则该元素一定被还原
D．有单质参加的化学反应一定是氧化还原反应
【答案】A
【解析】A．氧化还原反应中可能所有元素的化合价均变化，如氯气与少量溴化亚铁反应，可能只有一种元素的化合价变化，如氯气与水反应中只有Cl元素的化合价变化，故A正确；
B．可能只有一种元素的化合价变化，如氯气与NaOH溶液的反应中只有Cl元素的化合价变化，故B错误；
C．某元素由化合物变为单质，化合价可能升高可能降低，则该元素不一定被还原，故C错误；
D．有单质参加或有单质生成的反应，不一定含元素的化合价变化，如同素异形体的转化，故D错误；
故选：A。
2．下列说法正确的是
A．氧化还原反应一定有氧元素参加
B．氧化剂本身发生氧化反应
C．还原反应一定先于氧化反应发生
D．氧化还原反应一定有电子转移
【答案】D
【解析】A．氧化还原反应的本质是电子的转移，特征是由元素化合价的升降，与是否有氧元素参加无关，A错误；
B．氧化剂中有某元素得到电子，化合价降低，本身发生还原反应，B错误；
C．氧化还原反应中氧化反应与还原反应同时发生，C错误；
D．氧化还原反应的本质是有电子的转移，D正确；
故选D。
3．氧化还原反应的本质是
A．元素化合价的升降变化B．电子的转移
C．得失氧D．有氧化反应必有还原反应
【答案】B
【解析】有元素化合价变化的反应是氧化还原反应，氧化还原反应的实质是电子转移，故选B。
4．TiCl4+4Na4NaCl+Ti，此反应中金属钠
A．只作氧化剂B．只作还原剂
C．既作氧化剂又作还原剂D．既不作氧化剂也不作还原剂
【答案】B
【解析】Na的化合价由0价升高到+1价，被氧化，Na为还原剂；Ti的化合价由+4价降到0价，被还原，TiCl4是氧化剂，故金属钠只作还原剂；
故选B。
5．氧化还原反应与四种基本类型反应关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是
A．(石墨烯)B．
C．D．
【答案】A
【解析】A．属于氧化还原反应不属于置换反应，A正确。
B．属于氧化还原反应也属于置换反应，B错误。
C．属于分解反应，不属于氧化还原反应，C错误。
D．属于氧化还原反应，属于化合反应，D错误。
故选A。
6．下列对复分解反应、分解反应、化合反应、置换反应与氧化还原反应关系表述正确的是
A．复分解反应绝大部分是非氧化还原反应B．置换反应一定属于氧化还原反应
C．化合反应全部属于非氧化还原反应D．分解反应全部属于氧化还原反应
【答案】B
【解析】A．复分解反应中元素化合价不变、全部是非氧化还原反应，A错误；
B． 置换反应中必定有元素化合价发生变化、一定属于氧化还原反应，B正确；
C．一部分化合反应例如氧化钙和水反应中元素化合价不变、是非氧化还原反应，另一部分化合反应例如氢气和氧气化合反应中元素化合价变化、是氧化还原反应，C错误；
D．一部分分解反应例如碳酸钙分解中元素化合价不变、是非氧化还原反应，另一部分分解反应例如水分解反应中元素化合价变化、是氧化还原反应， D错误；
答案选B。
7．下列化学反应用双线桥法或单线桥法表示电子的转移情况，不正确的是
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】A．反应中C元素的化合价从+2价升高为+4价，Fe元素化合价从+3价降低为0价，转移电子是6，电子应从C转移至Fe原子中，故A错误；
B．反应中Fe元素的化合价从0价升高为+2价，失电子，H元素化合价从0价降低为-1价，得电子，电子应从Fe转移至H原子中，故B正确；
C．反应中HCl的Cl元素的化合价从-1价升高为0价，失2个电子，MnO2中Mn元素的化合价从+4价降低为+2价，得到2个电子，故C正确；
D．反应中H元素化合价从0升高为+1价，失电子，Cu元素化合价从+2价降低为0价，得到2个电子，故D正确；
故选：A。
易错辨析
1．氧化还原反应中的6个“不一定”
2．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。
基础测评
1．下列有关氧化还原反应的叙述中，正确的是
A．在氧化还原反应中，物质失去的电子数越多，其还原性越强
B．在氧化还原反应中不一定所有元素的化合价都发生改变
C．阳离子只具有氧化性，阴离子只具有还原性
D．氧化剂被还原，化合价升高
【答案】B
【解析】A．还原性的强弱与失电子的数目无关，只与失电子的难易程度有关，故A错误；
B．氧化还原反应中有的元素的化合价发生改变，有的元素的化合价不发生改变，如2KClO32KCl+3O2↑，此反应中K元素化合价不变，Cl元素，O元素化合价发生了改变，即氧化还原反应中不一定所有元素的化合价都发生改变，故B正确；
C．阳离子可以既有氧化性又还原性，如Fe2+，阴离子也可以既有氧化性又还原性，如O，故C错误；
D．氧化剂得到电子，被还原，化合价降低，故D错误；
故选：B。
2．下列转化中，需要加入氧化剂才能实现的是
A．I2→I－B．Fe2+→Fe3+C．HCO →COD．MnO→MnO2
【答案】B
【解析】A．I2→I－，化合价降低，本身作氧化剂，需要加入还原剂才能实现，故A不符合题意；
B．Fe2+→Fe3+，化合价升高，本身作还原剂，需要加入氧化剂才能实现，故B符合题意；
C．HCO →CO，化合价没有发生变化，故C不符合题意
D．MnO→MnO2，化合价降低，本身作氧化剂，需要加入还原剂才能实现，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
3．下列反应中，水做氧化剂的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】A．反应中，水中O的化合价从-2价升高为0价，H2O做还原剂，故A不符合题意；
B．反应不是氧化还原反应，水既不是氧化剂也不是还原剂，故B不符合题意；
C．反应2Na+2H2O═2NaOH+H2↑中，H由+1价变为0价，化合价降低，H2O做氧化剂，故C符合题意；
D．反应Cl2+H2O═HCl+HClO中，H、O元素都未变化，H2O既不是氧化剂也不是还原剂，故D不符合题意。
答案选C
4．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应中属于区域2的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【分析】区域1既是化合反应又是氧化还原反应，区域2既是分解反应又是氧化还原反应，区域3既不是四种基本反应类型，又是氧化还原反应，区域4既是置换反应又是氧化还原反应，区域5是复分解反应，不是氧化还原反应。
【解析】A．是分解反应，但不是氧化还原反应，故A不选；
B．是分解反应，又有元素化合价发生变化，是氧化还原反应，故B选；
C．是化合反应，也是氧化还原反应，故C不选；
D．是氧化氧化反应，但不是分解反应，故D不选；
故选B。
5．下列反应中电子转移的方向和数目表示正确的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】A．反应中，Fe元素的化合价降低，得到电子，C元素化合价升高，失去电子，故A错误；
B．反应中，Cu元素的化合价降低，得到电子，C元素化合价升高，失去电子，故B错误；
C．Fe单质化合价升高至+2价，铁离子化合价降低，电子由Fe转移至FeCl3，故C正确；
D．根据化合价不能交叉的原则，氯酸钾中氯元素的化合价应从+5价降到0价，盐酸中氯元素的化合价应从-1价升高到0价，转移电子数是5个，故D错误；
故选：C。
6．已知反应：6HCl(浓)+KClO3=KCl+3Cl2 ↑+3H2O ，下列说法正确的是
A．浓盐酸只做还原剂B．生成 3 分子 Cl2 有 6 个电子转移
C．被氧化和被还原的的氯元素的质量比为 6：1D．氯气既是氧化产物又是还原产物
【答案】D
【解析】A．HCl中氯部分化合价升高，因此浓盐酸做还原剂，还有一部分起酸性，故A错误；
B．根据方程式分析，6个HCl参与反应，有5个氯化合价升高，因此生成3分子Cl2有5个电子转移，故B错误；
C．根据方程式分析6个HCl参与反应，有5个氯化合价升高，因此被氧化和被还原的的氯元素的质量比为 5：1，故C错误；
D．氯气既是化合价升高得到的产物，又是化合价降低得到的产物，因此氯气既是氧化产物又是还原产物，故D正确。
综上所述，答案为D。
7．宏观辨识—微观探析—符号表征是化学学习的重要方法。某化学反应的微观示意图如下，下列分析错误的是
A．分析反应类型：该反应属于氧化还原反应
B．分析表示方法：该反应的化学方程式为：
C．分析物质种类：图中反应物均为电解质
D．分析反应价值：该反应实现了有机物向无机物的转化
【答案】C
【分析】根据图示可知，该反应为，然后根据问题分析解答。
【解析】A．图示表示的反应CH4燃烧反应产生CO2、H2O，由于在反应前后元素化合价发生了变化，因此该反应从实质上分析，属于氧化还原反应，A正确；
B．根据图示各个符号表示的元素及微粒，可知其表示的化学反应用方程式表示为，B正确；
C．在图示表示的反应涉及的物质中，H2O属于弱电解质，CH4、CO2都属于非电解质，而O2属于单质，既不属于电解质，也不属于非电解质，C错误；
D．CO2、H2O属于无机物，而CH4属于有机物，故该反应实现了有机物向无机物的转化，D正确；
故合理选项是C。
8．下列关于氧化还原反应的叙述正确的是
A．失电子越多，还原性越强，得电子越多，氧化性越强
B．置换反应都是氧化还原反应，所以既是置换反应又是氧化还原反应
C．具有该元素最高价态的元素，对应物质在氧化还原反应中一定表现氧化性
D．在同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可以为同一种物质
【答案】D
【解析】A．物质的氧化性或还原性，与得电子能力或失电子能力有关，其得失电子的数目无关，A错误；
B．反应中，无单质参加，所以不属于置换反应，B错误；
C．具有该元素最高价态的元素，对应物质中的其它元素在氧化还原反应中化合价可以升高，可能表现还原性，C错误；
D．在同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可以为同一种物质，如过氧化氢分解反应等，D正确；
故选D。
能力提升
1．劳动创造价值。下列劳动场景不涉及氧化还原反应的是
A．护士用84消毒液消毒B．厨师用小苏打制作面点
C．酿酒师用粮食发酵酿酒D．钢铁工人用铁矿石炼铁
【答案】B
【解析】A．护士用84消毒液消毒过程中有元素发生化合价变化，涉及了氧化还原反应，故A不符合题意；
B．碳酸氢钠俗名小苏打，碳酸氢钠受热发生分解反应生成碳酸钠、二氧化碳和水，厨师常用小苏打制作面点，反应中没有元素化合价变化，所以厨师用小苏打制作面点不涉及氧化还原反应，故B符合题意；
C．酿酒师用粮食发酵酿酒过程中有元素发生化合价变化，涉及了氧化还原反应，故C不符合题意；
D．钢铁工人用铁矿石炼铁过程中有元素发生化合价变化，涉及了氧化还原反应，故D不符合题意；
故选B。
2．下列变化需要加入还原剂才能实现的是
A．HCl→NaClB．HCl→Cl2C．H2SO4(浓)→SO2D．Na2SO3→SO2
【答案】C
【解析】A．HCl→NaCl，可通过发生复分解反应实现，不需另加还原剂，A不符合题意；
B．HCl→Cl2，Cl元素的化合价升高，HCl作还原剂，需要另加氧化剂，B不符合题意；
C．H2SO4(浓)→SO2，S元素由+6价降低到+4价，H2SO4作氧化剂，需要另加还原剂，C符合题意；
D．Na2SO3→SO2，可通过加入比H2SO3酸性强的酸实现，发生非氧化还原反应，D不符合题意；
故选C。
3．我国古代用炉甘石炼锌，主要反应为a C + ZnCO3 Zn + b CO↑下列叙述错误的是
A．a、b的数值分别为2、3B．该反应中ZnCO3体现氧化性
C．还原产物只有ZnD．该反应中有2种元素的化合价发生了变化
【答案】C
【解析】A．配平可知该反应方程式为：2C + ZnCO3 Zn + 3CO↑，即a、b的数值分别为2、3，A正确；
B．反应中ZnCO3中C和Zn的化合价均降低，被还原，故该反应中ZnCO3体现氧化性，B正确；
C．反应中Zn的化合价由+2价降低到0价，即Zn为还原产物，同时ZnCO3中的C由+4价降低到CO中的+2价，即CO也是还原产物，即还原产物有Zn和CO，C错误；
D．由方程式可知，该反应中有C和Zn2种元素的化合价发生了变化，D正确；
故答案为：C。
4．下列反应既是化合反应，又是氧化还原反应的是
A．CaO+H2O=Ca(OH)2B．CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3
C．H2+Cl22HClD．2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
【答案】C
【解析】A．是化合反应，不是氧化还原反应，A错误；
B．是化合反应，不是氧化还原反应，B错误；
C．是化合反应，有化合价升降也是氧化还原反应，C正确；
D．是氧化还原反应，不是化合反应，D错误；
答案选C。
5．下列化学反应用双线桥法或单线桥法表示电子的转移情况，正确的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】A．部分I元素化合价由-1价升高为0价，失去电子，Fe元素化合价由+3价降低为+2价，得到电子，最小公倍数为2，转移2e-，A正确；
B．硫酸中S元素化合价由+6价降低为+4价，得到电子，硫化氢中S元素化合价从-2价升高为0价，失去电子，最小公倍数为2，转移2e-，B错误；
C．Fe元素化合价由+3价降低为0价，得到电子，C元素化合价由+2价升高为+4价，失去电子，最小公倍数为6，转移6e-，箭头方向应该是失电子元素指向得电子元素，C错误；
D．部分氯元素化合价由0价升高为+1价，失去电子，部分氯元素化合价从0价降低为-1价，得到电子，最小公倍数为2，转移2e-，D错误；
答案选A。
6．下列反应中，有铁元素被还原的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】A．反应，FeCl3中Fe元素化合价降低被还原，故选A；
B．反应，元素化合价没有变化，属于非氧化还原反应，故不选B；
C．反应，铁元素化合价升高发生氧化反应，故不选C；
D．反应，FeCl2中Fe元素化合价升高被氧化，故不选D；
选A。
7．回答下列问题：
(1)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时的反应为： S+2KNO3+3C = K2S+N2↑+3CO2↑;在该反应中还原剂是(填化学式，下同)：___________;氧化剂：____;还原产物是：_____;发生氧化反应是：_____;被还原的元素是(填元素符号)：________。
(2)在Fe2+、Fe3+、Al3+、H+、S、C、S2-、Cl- 等离子或原子中，只有还原性的是：___________;只有氧化性的是：__________;既有氧化性又有还原性的是：___________。
【答案】(1) C S，KNO3 K2S，N2 C S，N
(2) S2-、Cl- Fe3+、Al3+、H+、 Fe2+、S、C、
【解析】（1）反应S+2KNO3+3C = K2S+N2↑+3CO2↑中，S由0价降到-2价，N由+5价降到0价，均发生还原反应，为氧化剂；C由0价升高到+4价，发生氧化反应，为还原剂。故还原剂为：C，氧化剂为S和KNO3，还原产物是K2S和N2，发生氧化反应的是C，被还原的元素是S和N。
（2）元素处于最高价时，只有氧化性，处于最低价时，只有还原性，处于中间价时，既有氧化性又有还原性，故题中所给粒子中，只有还原性的是：S2-和Cl-；只有氧化性的是：Fe3+、Al3+、H+；既有氧化性又有还原性的是：Fe2+、S、C。
物质
反应物
发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧物质
C、CO
氧化反应
失氧物质
CuO、Fe2O3
还原反应
1
在化学反应中，失去电子发生氧化反应，生成氧化产物；得到电子发生还原反应，生成还原产物。(____)
2
复分解反应一定不是氧化还原反应。(_______)
3
元素由游离态转化为化合态,则该元素被氧化。_____
4
阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性。_____
5
有单质参加的反应一定是氧化还原反应。(_______)
6
有单质生成的反应一定是氧化还原反应。________
7
金属阳离子被还原不一定得到金属单质。________
8
某元素从化合态变成游离态时，该元素一定被还原。________
9
金属原子失电子数越多，金属的还原性越强。( )
10
在化学反应中，得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强。_____
1
一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如eq \(Cl2,\s\up10(0))＋H2O===Heq \(Cl,\s\up10(－1))＋Heq \(Cl,\s\up10(＋1))O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2KMnO4△
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
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。
4
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。
5
某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原。如Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－反应中溴元素被氧化。
6
在氧化还原反应中，非金属单质不一定只作氧化剂。如H2＋CuOeq \(=====,\s\up7(△))Cu＋H2O反应中H2是还原剂。