氧化还原反应及相关概念.docx

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氧化还原反应及相关概念

氧化还原反应及相关概念

【知识框架】 

【基础回顾】 

一、氧化还原反应的概念 

（1）特征及判断依据：

特征是反应前后元素化合价的升降；判断某反应是否属于氧化还原反应可根据反应前后化合价是否发生了变化这一特征。

（2）实质：

在化学反应中有电子的转移（得失或偏移） 

（3）概念 

二、氧化还原反应中电子转移的表示方法 

（1）单线桥法 

　　表示氧化剂与还原剂之间电子转移的方向和总数。

注意事项：

　①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素 

　②箭头方向表示电子转移的方向 

　③在“桥”上标明转移的是电子总数。

（2）双线桥法 

　　表示氧化剂及其还原产物、还原剂及其氧化产物之间电子转移情况。

注意事项：

　①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。

　②箭头方向不代表电子转移方向，仅表示电子转移前后的变化。

　③在“桥”上标明电子的“得”与“失”，且得失电子总数应相等。

【技能方法】 

氧化还原反应概念分析 

　　氧化还原反应及相关概念，通过整体，关注发生过程的方法进行掌握。

　　在一个氧化还原反应中有：

解决此类问题的关键是对分析化合价，在化合价的分析过程中注意：

　①先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。

　②个别非金属元素的化合物中元素的价态是正还是负，取决于非金属性的相对强弱。

如：

Si3N4中Si显+4价，N显-3价。

【基础达标】 

1．下列变化属于氧化还原反应的是（　　） 

　A．馒头在咀嚼过程中产生甜味 

　B．三氯化铁溶液长期放置产生红褐色固体 

　C．蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，析出沉淀 

　D．植物油长期放置发生“酸败产生刺激性气味” 

【答案】D 

【解析】 

试题分析：

　有化合价升降的反应是氧化还原反应， 

　则A、馒头在咀嚼过程中产生甜味属于水解反应，A错误； 

　B、三氯化铁溶液长期放置产生红褐色固体。

属于复分解反应，B错误； 

　C、蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，析出沉淀属于蛋白质的盐析，不是氧化还原反应，C错误； 

　D、植物油长期放置发生“酸败产生刺激性气味”属于油脂被氧化而变质，D正确，答案选D。

　考点：

考查氧化还原反应判断 

2．氰化钠（Na

N）是工业上冶炼黄金的重要原料，工业上生产氰化钠的化学方程式为2Na+2C+2NH3=2NaCN+3H2↑该反应中的还原剂为（　　） 

　A、NH3　　　　　　B、C和Na 

　C、Na和NH3　　　　D、C和NH3 

【答案】B 

【解析】 

试题分析：

　　还原剂是元素化合价升高的物质，在该反应中，Na元素的化合价升高到+1价，C元素的化合价升高到+2价，N元素的化合价不变，H元素的化合价降低，所以还原剂是Na和C，答案选B。

　　考点：

考查还原剂的判断 

3．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是（　　） 

①KClO3→O2　　②Cl2→HCl　③HNO3→O2　④N2→NO　⑤N2→NH3 

　A．④　　　　　B．②⑤ 

　C．①③　　　　D．①②③④ 

【答案】A 

【解析】 

试题分析：

　①KClO3→O2，直接加热，不需要加入氧化剂； 

　②Cl2→HCl，加入还原剂H2，加热或点燃一步完成； 

　③HNO3→O2，加热分解，不需要加入氧化剂； 

　④N2→NO，化合价升高，需要加入氧化剂，与氧气在放电条件下一步反应完成； 

　⑤N2→NH3，化合价降低，需要加入还原剂H2，催化剂存在条件下一步反应完成；答案选A。

　考点：

氧化还原反应 

4．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。

下列各组物质：

①Cu与HNO3溶液②Cu与FeC13溶液③Zn与H2SO4溶液④Fe与HC1溶液，由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是（　　） 

　A．①③　　　　B．③④ 

　C．①②　　　　D．①③④ 

【答案】A 

【解析】 

试题分析：

　①Cu与浓HNO3溶液反应生成NO2与稀HNO3溶液反应生成NO； 

　②Cu与FeC13溶液反应只生成氯化铜和氯化亚铁； 

　③Zn与稀H2SO4溶液反应生成氢气和硫酸锌与浓H2SO4发生钝化； 

　④Fe与HC1溶液反应只生成氢气和氯化亚铁；答案选A。

　考点：

氧化还原反应 

5．已知反应方程式：

NH4NO3+Zn＝ZnO+N2↑+2H2O，下列有关说法中正确的是（　　） 

　A．该反应中NH4NO3只作氧化剂 

　B．ZnO是还原产物 

　C．氧化产物只有N2 

　D．该反应每生成1molN2转移5mol电子 

【答案】D 

【解析】 

试题分析：

　A、该反应中NH4NO3既作氧化剂又作还原剂，A错误； 

　B、ZnO是氧化产物，不是还原产物，B错误； 

　C、氧化产物为N2 和ZnO，C错误； 

　D、该反应每生成1molN2转移5mol电子，D正确；答案选D。

　考点：

氧化还原反应 

【能力提升】 

1．在下列反应中，水仅作还原剂的是（　　） 

　A．Na2O＋H2O＝2NaOH 

　B．2F2＋2H2O＝4HF＋O2 

　C．Cl2＋H2O＝HCl＋HClO 

　D.2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑ 

【答案】B 

【解析】 

试题分析：

　A．在反应Na2O＋H2O＝2NaOH中，元素的化合价均不变，不是氧化还原反应，A错误； 

　B．在反应2F2＋2H2O＝4HF＋O2中F元素的化合价从0价降低到—1价，得到1个电子，单质氟是氧化剂。

水中氧元素的化合价从—2价升高到0价，失去2个电子，水是还原剂，B正确； 

　C．在反应Cl2＋H2O＝HCl＋HClO中氯元素的化合价既升高，也降低，其余元素的化合价不变，因此氯气既是氧化剂，也是还原剂，C错误； 

　D.在反应2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑中K元素的化合价从0价升高到＋1价，失去电子，K是还原剂。

水中的氢元素化合价从＋1价降低到0价得到电子，水是氧化剂，D错误，答案选B。

　考点：

考查氧化还原反应的判断 

2．下列叙述中正确的是（　　） 

　A．将KI和FeCl3溶液棍合，溶液变棕黄色，说明还原性Fe2＋＞I－ 

　B．NO2通入FeSO4溶液中的过程中由浅绿色变为黄色 

　C．能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 

　D．SO2通入BaCl2溶液中先有白色沉淀后沉淀溶解 

【答案】B 

【解析】 

试题分析：

　A、将KI和FeCl3溶液棍合，溶液变棕黄色，说明还原性Fe2＋＜I－，A错误； 

　B、NO2通入FeSO4溶液中的过程中由于NO2的氧化性把Fe2+氧化成Fe3+，溶液由浅绿色变为黄色，B正确； 

　C、能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质具有氧化性或是碘单质，不一定是Cl2 ，C错误； 

　D、SO2通入BaCl2溶液中无沉淀生成，D错误；答案选B。

　考点：

氧化还原反应 

3．已知NH4CuSO3与足量的2mol/L硫酸溶液混合微热，产生下列现象：

①有红色金属生成②产生刺激性气味的气体③溶液呈现蓝色。

据此判断下列说法正确的是（　　） 

　A．反应中硫酸作氧化剂 

　B．NH4CuSO3中硫元素被氧化 

　C．1molNH4CuSO3完全反应转移0.5mol电子 

　D．刺激性气味的气体是氨气 

【答案】C 

【解析】 

试题分析：

发生的反应为：

2NH4CuSO3+4H+＝Cu+Cu2++2SO2↑+2H2O+2NH4+， 

　则A、由发生的反应：

2NH4CuSO3+4H+＝Cu+Cu2++2SO2↑+2H2O+2NH4+可知，反应只有Cu元素的化合价发生变化，硫酸根反应前后未变，反应中硫酸体现酸性，故A错误； 

　B、NH4CuSO3与硫酸混合微热，生成红色固体物、产生有刺激性气味的气体和蓝色溶液，说明反应生成Cu、SO2和Cu2+，反应前后S元素的化合价没有发生变化，故B错误； 

　C、反应只有Cu元素的化合价发生变化，分别由+1→+2，+1→0，反应的发产生为：

2NH4CuSO3+4H+＝Cu+Cu2++2SO2↑+2H2O+2NH4+，每2molNH4CuSO3参加反应则转移1mol电子，则1molNH4CuSO3完全反应转移0.5mol电子，故C正确； 

　D、因反应是在酸性条件下进行，不可能生成氨气，故D错误，故选：

C。

　考点：

考查氧化还原反应的应用 

4．金属钛（Ti）性能优越，被称为继铁、铝之后的“第三金属”。

工业上以金红石为原料制取Ti的反应为 

　　aTiO2＋bCl2＋cC

aTiCl4＋cCO　Ⅰ 

　　TiCl4＋2Mg

Ti＋2MgCl2　Ⅱ 

关于反应Ⅰ、Ⅱ的分析不正确的是（　　） 

　①TiCl4在反应Ⅰ中是还原产物，在反应Ⅱ中是氧化剂； 

　②C、Mg在两个反应中均为还原剂，被还原； 

　③在反应Ⅰ、Ⅱ中Mg的还原性大于C的，C的还原性大于TiCl4的； 

　④a＝1，b＝c＝2； 

　⑤每生成19.2gTi，反应Ⅰ、Ⅱ中共转移4.8mole－。

　A．①②④　　　　B．②③④ 

　C．③④　　　　　D．②③⑤ 

【答案】D 

【解析】反应Ⅰ中，Cl从0价降到－1价，每反应1molCl2转移2mole－，C从0价升到＋2价，每反应1molC转移2mole－，配平方程式有a＝1，b＝c＝2，④正确；根据化合价的变化情况，TiCl4在反应Ⅰ中是还原产物，在反应Ⅱ中是氧化剂，①正确；还原剂被氧化，②错误；在同一反应中，还原剂的还原性最强，但Mg和C不在同一反应中，无法判断其还原性相对大小，③错误；反应Ⅱ中，Ti由＋4价降到0价，每生成1molTi（即48g）转移4mole－，故每生成19.2gTi（即0.4mol）转移1.6mole－，结合反应Ⅰ每生成0.4molTiCl4转移1.6mole－，反应Ⅰ、Ⅱ中共转移3.2mole－，⑤错误。

5．某离子反应涉及H2O、ClO—、IO3—、OH—、I2、Cl—六种微粒。

其中c（ClO—）随反应进行逐渐减小。

下列判断错误的是（　　） 

　A．该反应的还原剂是I2 

　B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：

2 

　C．消耗1mol氧化剂，转移2mol电子 

　D．反应后溶液的碱性明显减弱 

【答案】B 

【解析】 

试题分析：

　A、c（ClO—）随反应进行逐渐减小，说明次氯酸根离子是反应物，则氯离子是生成物，Cl元素的化合价降低，次氯酸根离子作氧化剂，所以I元素的化合价升高，则碘单质作还原剂，正确； 

　B、Cl元素的化合价从+1价降低到-1价，得到2个电子，I元素的化合价从0价升高到+5价，整体失去10个电子，根据得失电子守恒，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比是5:

1，错误； 

　C、消耗1mol次氯酸根离子，得到2mol电子，正确； 

　D、该反应为次氯酸根离子与碘单质、氢氧根离子反应生成碘酸根离子、氯离子和水，所以反应后的溶液碱性减弱，正确，答案选B。

　考点：

考查氧化还原反应的分析 

【终极闯关】 

1．【2015上海化学】下列反应中的氨与反应4NH3 +5O2 →4NO+6H2O中的氨作用相同的是（　　） 

　A．2Na+2NH3 →2NaNH2 +H2↑ 

　B．2NH3 +3CuO→3Cu+N2 +3H2O 

　C．4NH3 +6NO→5N2 +6H2O 

　D．3SiH4 +4NH3 →Si3N4 +12H2 

【答案】B、C 

【解析】 

　　试题分析：

在反应4NH3 +5O2 →4NO+6H2O中N元素的化合价由反应前氨中的的-3价变为反应后NO中的+2价，化合价升高，失去电子，氨气作还原剂。

　A．在2Na+2NH3 →2NaNH2 +H2↑反应中，H元素的化合价由NH3中的+1价变为反应后H2的0价，化合价降低，得到电子，所以NH3作氧化剂，与上述反应的氨的作用不同，错误。

　B．在2NH3 +3CuO→3Cu+N2 +3H2O中，NH3中的N化合价由-3价变为反应后的0价，失去电子，作还原剂，与上述反应相同，正确。

　C．在4NH3 +6NO→5N2 +6H2O中，NH3的N元素的化合价由-3价变为反应后N2的0价，化合价升高，失去电子，作还原剂，与上述反应相同，正确。

　D．在3SiH4 +4NH3 →Si3N4 +12H2中，NH3的N元素的化合价没有发生变化，既不作氧化剂，也不作还原剂，错误。

　考点：

考查氨在不同的化学反应中的作用的正误判断的知识。

2．【吉林省东北附中2015届高三上学期第二次摸底考试】新型纳米材料MFe2Ox （3＜x＜4）中M表示+2价的金属元素，在反应中化合价不发生变化。

常温下，MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S，流程如下，则下列判断正确的是（　　） 

　A．MFe2Ox是氧化剂

　B．SO2是该反应的催化剂 

　C．x＜y 

　D．MFe2Oy是还原产物

【答案】C 

【解析】 

试题分析：

　A、二氧化硫中S元素的化合价是+4价，反应后降低到0价，说明二氧化硫作氧化剂，错误； 

　B、二氧化硫作该反应的氧化剂，错误； 

　C、MD的化合价不变，则Fe元素的化合价升高，所以O原子的个数增多，x＜y，正确； 

　D、根据以上分析，MFe2Ox被氧化，则MFe2Oy是氧化产物，错误，答案选C。

　考点：

考查氧化还原反应的分析 

3．【江苏省南通中学2014-2015年度第一学期期中考试】工业上以铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3）、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠（Na2Cr2O7•2H2O），其主要反应为：

　　⑴4FeO•Cr2O3＋8Na2CO3＋7O2

8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2 

　　⑵2Na2CrO4＋H2SO4

Na2SO4＋Na2Cr2O7＋H2O 

下列说法中正确的是（　　） 

　A．反应⑴和⑵均为氧化还原反应 

　B．反应⑴的氧化剂是O2，还原剂是FeO•Cr2O3 

　C．高温下，O2的氧化性大于Fe2O3小于Na2CrO4 

　D．生成1mol的Na2Cr2O7时共转移5mol电子 

【答案】B 

【解析】 

试题分析：

　A、反应

（2）中各元素的化合价在反应前后未发生变化，所以不是氧化还原反应，错误； 

　B、反应

（1）中，氧气中O元素的化合价降低到-2价，作氧化剂，FeO•Cr2O3中Fe、Cr的化合价均升高，作还原剂，正确； 

　C、因为氧气是氧化剂，Fe2O3和Na2CrO4是氧化产物，则氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，所以氧气的氧化性大于Fe2O3和Na2CrO4，错误； 

　D、生成1mol的Na2Cr2O7时，消耗2molNa2CrO4，而反应

（1）中，则消耗氧气的物质的量是2×7/8mol=7/4mol，1mol氧气参加反应，则转移4mol电子，所以生成1mol的Na2Cr2O7时共转移7mol电子，错误，答案选B。

　考点：

考查氧化还原反应的分析与判断 

4．【东北师大附中2015届高三年级上学期第一次摸底考试】金属镁汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3＝K2O+5Na2O+16N2↑。

若氧化产物比还原产物多7mol，则下列判断正确的是（　　） 

　A．生成224LN2（标准状况） 

　B．有1molKNO3被氧化 

　C．转移电子的物质的量为10mol 

　D．被氧化的N原子的物质的量为15mol 

【答案】D 

【解析】 

试题分析：

　　根据方程式可知硝酸钾中氮元素的化合价从＋5价降低到0价，氮化钠中氮元素的化合价从－1/3升高到0价，因此氮气既是氧化产物，也是还原产物，且氧化产物与还原产物的物质的量之比是15:

1。

因此如果氧化产物比还原产物多7mol，则生成物氮气的物质的量是8mol，所以氧化产物是7.5mol，还原产物是0.5mol，

　A、根据以上分析可知氮气的物质的量是22.4L/mol×8mol，A错误； 

　B、有1molKNO3被还原，B错误； 

　C、转移电子的物质的量为5mol，C错误； 

　D、氧化产物是7.5mol，则被氧化的N原子的物质的量为15mol，D正确，答案选D。

　考点：

考查氧化还原反应的应用 

5．【浙江省建人高复2015届高三上学期第三次月考】化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。

已知：

氧化还原反应：

　　FeCl3+H2S=FeCl2+S； 

　　PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O 

　　2Fe（OH）2+Cl2+2KOH=2Fe（OH）3+2KCl； 

　　Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O 

水溶液中的复分解反应：

（Se元素的原子序数为34） 

　　CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4； 

　　H2SeO4+2NaN3=Na2SeO4+2HN3； 

　　HN3+Na2S=NaN3+H2S 

热分解反应：

　　BaCO3 

BaO+CO2↑； 

　　MgCO3

MgO+CO2↑； 

　　CuCO3

CuO+CO2↑ 

下列说法不正确的是（　　） 

　A．氧化性（酸性溶液）：

PbO2＞Fe3+＞S 

　B．还原性（碱性溶液）：

Fe（OH）2＞KCl＞Cl2 

　C．酸性（水溶液）：

H2S＞H2SO4＞H2SeO4＞HN3 

　D．热稳定性：

CaCO3＞FeCO3＞Ag2CO3 

【答案】C 

【解析】 

试题分析：

　A．根据物质的氧化性：

氧化剂>氧化产物，结合方程式可知：

PbO2＞Cl2＞Fe3+＞S，正确。

　B．还原性：

还原剂＞还原产物，结合方程式可得Fe（OH）2＞KCl＞Cl2，正确； 

　C．根据复分解反应的规律：

强酸制取弱酸，可得酸溶液的酸性（水溶液）：

H2SO4＞H2SeO4＞HN3 ＞H2S，CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4发生是由于易溶的物质制取难溶性的物质，与酸的酸性强弱无关，错误； 

　D．物质的稳定性越强，分解的温度就越高，根据分解反应的温度可知：

热稳定性：

CaCO3＞FeCO3＞Ag2CO3，正确。

　考点：

考查化学方程式在体现元素及其化合物的性质中的应用的知识。