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2020版高考化学（经典版）一轮复习教师用书：第二章第3节氧化还原反应
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第3节 氧化还原反应
[考试说明] 1.了解氧化还原反应的本质。2.了解常见的氧化还原反应。3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
[命题规律] 氧化还原反应是中学化学的重点内容，也是历届高考的必考点。高考中常以生产、生活实际为载体，以选择题型考查氧化还原反应基本概念和相关规律；结合工艺流程图以填空题型考查新情境下氧化还原反应方程式的书写与配平以及与氧化还原滴定相结合考查氧化还原反应的有关计算等。
考点1 氧化还原反应的相关概念及电子转移表示法
知识梳理
1.氧化还原反应的本质和特征
2．相关概念及其关系
例如，反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO2，还原剂是HCl，氧化产物是Cl2。
生成1 mol Cl2时转移电子数目为2NA，被氧化的HCl的物质的量是2_mol，盐酸显示的性质是还原性和酸性。
3．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(2)单线桥法
请标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：
4．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
(1)一定属于氧化还原反应的是置换反应。
(2)一定不属于氧化还原反应的是复分解反应。
(3)一般属于氧化还原反应的化合反应的共同点是有单质参加。
(4)一般属于氧化还原反应的分解反应的共同点是有单质生成。
5．常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
(2)常见的还原剂
(3)具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性
其中，Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。
(1)氧化还原反应概念间的关系：熟记八个字：“氧、得、降、还，还、失、升、氧”[氧化剂、得电子、化合价降低、被还原；还原剂、失电子、化合价升高、被氧化]。
(2)有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应，如3O22O3。
(3)某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原(被氧化)，因为元素处于化合态时，其化合价可能为正价，也可能为负价。
如：Cu2＋―→Cu时，铜元素被还原，Cl－―→Cl2时，氯元素被氧化。
(4)氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂，但在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂，氧化剂和还原剂可以是不同的物质，也可以是同一种物质。
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。(×)
错因：例：3O22O3。
(2)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。(×)
错因：化合价的升降可出现在同一种元素中。
(3)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。(×)
错因：反应物也可不发生化合价变化，例：Cl2＋H2OHCl＋HClO。
(4)CaO2与水发生氧化还原反应时，CaO2只作氧化剂。(×)
错因：CaO2与水反应类似Na2O2与H2O反应，所含元素化合价既有升高又有降低。
(5)NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O，该储氢过程中，NaHCO3被氧化。(×)
错因：NaHCO3被还原。
(6)金属阳离子只具有氧化性，非金属阴离子只具有还原性。(×)
错因：例：Fe2＋既具有氧化性也具有还原性，O既具有氧化性也具有还原性。
题组训练
题组一 氧化还原反应概念辨析
1．下列氧化还原反应中，水作为氧化剂的是( )
A．CO＋H2OCO2＋H2
B．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
C．2F2＋2H2O===4HF＋O2
D．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
答案 A
解析 H2O→H2，氢元素化合价降低，所以H2O是氧化剂，故A正确；发生的是氮元素自身的氧化还原反应，H2O既不是氧化剂，也不是还原剂，故B错误；H2O→O2，氧元素化合价升高，H2O作还原剂，故C错误；Na2O2既是氧化剂又是还原剂，H2O中的元素在该反应中没有化合价的变化，故D错误。
2．(双选)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 BC
解析 在氨催化氧化反应中NH3作还原剂。NH3作氧化剂，A错误；NH3作还原剂，B正确；反应是归中反应，NH3作还原剂，C正确；NH3作氧化剂，D错误。
题组二 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
3．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是( )
A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl
B．2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
答案 D
解析 图中阴影部分为不属于四种基本反应类型的氧化还原反应，而选项A、B、C中反应分别为置换反应、分解反应和化合反应，D中过氧化钠与二氧化碳的反应为氧化还原反应，且不属于四种基本反应类型，故选D。
题组三 氧化还原反应中电子转移的分析方法
4．(1)ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目：_____________。
(2)H2O2在Fe2(SO4)3催化下发生分解反应，写出H2O2分解反应方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目：______________________________。
答案
解析 (1)Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，ClO被氧化为ClO2，而Cl2被还原为Cl－，根据氧化还原反应中元素化合价升降相等可得离子方程式为2ClO＋Cl2===2ClO2＋2Cl－。
(2)硫酸铁在反应中做催化剂，其反应为H2O2分解生成水和氧气，故H2O2中的O元素一部分化合价升高，一部分化合价降低，其得失电子情况用双线桥法表示为：
考点2 氧化性、还原性强弱的判断
知识梳理
1.氧化性、还原性的概念
(1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力)；还原性是指物质失电子的性质(或能力)。
(2)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、失电子的数目无关。如Na－e－===Na＋、Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。
2．氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)依据氧化还原反应方程式判断
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
(2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
氧化性：KMnO4>MnO2。
(3)依据相同条件下氧化还原反应的程度判断
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：
(4)依据金属性、非金属性强弱判断
①根据元素周期表判断
(5)依据“两度”判断(即：浓度、酸碱度)
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：浓盐酸>稀盐酸。
②酸碱度：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(或还原性)越强。如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
(6)根据价态判断粒子的氧化性和还原性
元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现一种性质。
(1)元素处于最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性，如Na＋、SO；同理，元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。
(2)依据金属活动性顺序判断阳离子的氧化性强弱时，要注意Fe对应的阳离子是Fe2＋，而不是Fe3＋。
(3)含有同种元素不同价态的物质，价态越高其氧化性不一定越强。如氧化性HClO>HClO4。
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)金属原子失去的电子数越多，金属的还原性越强。(×)
错因：还原性强弱与失电子数目无关。
(2)同一元素不同价态的化合物中，元素的化合价越高，氧化性越强。(×)
错因：例：氧化性：HClO>HClO4。
(3)强氧化剂与强还原剂混合不一定发生氧化还原反应。(√)
错因：______________________________
(4)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性。(×)
错因：Fe2＋具有还原性，MnO具有强氧化性。
(5)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼。(×)
错因：例：非金属性：O>Cl；氧化性：Cl2>O2。
(6)难失电子的物质一定易得电子。(×)
错因：稀有气体既不容易失去又不容易得到电子。
题组训练
题组一 氧化性、还原性强弱的判断
1．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性强弱顺序正确的是( )
A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋ B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋
C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋ D．Tl3＋>Ag＋>Fe3＋
答案 D
解析 在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
2．某同学设计完成了以下两个实验：
①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了HIO3)。
②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层的颜色没有变化。
下列说法不正确的是( )
A．实验①生成HIO3时发生的反应为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
B．实验②中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液
C．由上述实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>Br2>I2
D．由上述实验得出Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由强到弱的顺序是HBrO3>Cl2>HIO3
答案 C
解析 ①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色，发生的反应为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－；继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了HIO3)，说明氯气可氧化碘单质，发生反应的化学方程式为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl，故A正确；向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成红棕色，发生反应：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，溴单质易溶于四氯化碳，则可通过萃取分液的方法获得Br2的CCl4溶液，故B正确；由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，①中的氧化性强弱为Cl2>I2，②中的氧化性强弱为Cl2>Br2，但不能比较Br2和I2的氧化性强弱，故C错误；由①②中的反应及氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，Cl2能将I2氧化为HIO3而不能将Br2氧化为HBrO3，所以氧化性由强到弱的顺序是HBrO3>Cl2>HIO3，故D正确。
题组二 依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生
3．在一定条件下，下列微粒的还原性顺序为Cl－
B．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
C．2Br－＋4H＋＋SO===SO2＋Br2＋2H2O
D．I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－
答案 C
解析 由题意“Cl－
①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O
②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－
③2B－＋Z2===B2＋2Z－
根据上述反应，判断下列结论错误的是( )
A．要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入Z2
B．还原性强弱顺序为A2＋>B－>Z－>X2＋
C．X2＋是XO的还原产物，B2是B－的氧化产物
D．在溶液中可能发生反应：8H＋＋5A2＋＋XO===X2＋＋5A3＋＋4H2O
答案 A
解析 氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，反应①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2
＋8H2O中，氧化性：XO>Z2；反应②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－中，氧化性：B2>A3＋；反应③2B－＋Z2===B2＋2Z－中，氧化性：Z2>B2，则氧化性强弱顺序是XO>Z2>B2>A3＋，所以要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入B2，故A错误；还原剂的还原性强于还原产物的还原性，由反应①②③中还原性的比较可知，还原性强弱顺序为A2＋>B－>Z－>X2＋，故B正确；反应①中X元素的化合价降低，则XO为氧化剂，则X2＋是XO的还原产物，反应③中B－发生氧化反应生成B2，即B2是B－的氧化产物，故C正确；根据A中的分析，氧化性强弱顺序是XO>Z2>B2>A3＋，所以XO能氧化A2＋，发生的反应为8H＋＋5A2＋＋XO===X2＋＋5A3＋＋4H2O，故D正确。
考点3 氧化还原反应规律及应用
知识梳理
1.守恒规律
氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子，且得电子总数等于失电子总数。或者说氧化还原反应中，有元素化合价升高必有元素化合价降低，且化合价降低总数必等于升高总数。
应用：运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平，直接计算反应物与产物或转移电子的数量关系。
2．价态规律
氧化还原反应中，元素相邻价态之间的转化最容易；同种元素不同价态之间发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。例如：
应用：判断氧化还原反应能否发生。
3．难易规律
(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2＋>Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。
(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如：在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。
4．配平氧化还原反应方程式的步骤
(1)标变价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。
(2)列变化：列出元素化合价升高和降低的数值。
(3)求总数：求元素化合价升高和降低的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。
(4)配系数：用观察法配平其他各物质的化学计量数。
(5)细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。
5．有关氧化还原反应的计算
对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。
氧化还原反应方程式的配平技能
(1)正向配平法：氧化剂、还原剂中某元素化合价全部变化，一般从左边反应物着手配平。
(2)逆向配平法：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
(3)缺项配平法
缺项方程式是指某些反应物或生成物未全部列出的化学方程式。一般有下列两种类型：
①缺项一般为酸、碱和水(H＋、OH－或H2O)。通常先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。一般酸性条件下不出现OH－，缺氢补H＋，少氧补H2O，在碱性条件下不出现H＋，缺氢补H2O，少氧补OH－。
②所缺项为氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物中的一种，通常用氧化还原反应的价态规律和转化规律确定未知物。
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)1 mol KClO3与足量的浓盐酸完全反应，转移电子数为6NA。(×)
错因：转移电子数为5NA(1_mol_KClO3被还原为Cl2)。
(2)1 mol Cl2与Ca(OH)2完全反应，转移的电子数是2NA。(×)
错因：Cl2与Ca(OH)2发生歧化反应，1_mol_Cl2反应转移1_mol电子。
(3)向浓H2SO4中通入H2S气体，1 mol浓硫酸转移电子数可能是6NA，也可能是2NA。(√)
错因：______________________________
(4)向FeI2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(×)
错因：还原性：I－>Fe2＋，通少量Cl2时，应先氧化I－。
(5)含硫化合物X、Y的转化关系S＋NaOH―→X＋Y＋H2O中，硫单质的化合价最低。(×)
错因：S与NaOH发生歧化反应。
(6)锌粉加入硝酸铁、硝酸铜的混合溶液中，锌首先与硝酸铁反应置换出铁。(×)
错因：Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋。
题组训练
题组一 电子得失守恒的应用
1．向含有1 mol FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2，再加入含0.1 mol X2O的酸性溶液，使溶液中Fe2＋恰好全部被氧化，并使X2O被还原为Xn＋，则n值为( )
A．2 B．3
C．4 D．5
答案 B
解析 由题意知，0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O的酸性溶液，共同将1 mol Fe2＋氧化。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O得到电子的物质的量与1 mol Fe2＋失去电子的物质的量相等，所以有0.2 mol×2＋0.1 mol×2×(6－n)＝1 mol×1，解得n＝3。
2．已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O。则RO中R的化合价是( )
A．＋3 B．＋4
C．＋5 D．＋6
答案 D
解析 根据电荷守恒快速判断n＝2，进而确定R的化合价为＋6价。
题组二 转化规律的应用
3．已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：
①G―→Q＋NaCl
②Q＋H2OX＋H2
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( )
A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、Y
C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X
答案 A
解析 由①得出Q中氯元素的价态高于G中氯元素的价态，因为G必介于Q和－1价的Cl之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。
4．某离子反应中涉及H2O、ClO－、NH、H＋、N2、Cl－六种微粒。常温条件下反应时，N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A．该反应的氧化剂是ClO－
B．该反应中有两种离子生成
C．该反应生成1 mol氧化产物时，转移的电子为6 mol
D．参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
答案 D
解析 由图像分析可知，N2的物质的量随反应进行逐渐增大，可知N2是生成物，具有还原性的NH为反应物，ClO－应是反应物，氯元素化合价降低，是氧化剂，结合得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得此反应的离子方程式为3ClO－＋2NH===N2↑＋3H2O＋3Cl－＋2H＋。该反应的氧化剂是ClO－，故A正确；该反应中有Cl－和H＋两种离子生成，故B正确；由离子方程式可知，N元素化合价由－3价升高到0价，则生成1 mol氧化产物(N2)时，转移6 mol电子，故C正确；由方程式可知氧化剂(ClO－)和还原剂(NH)的物质的量之比为3∶2，故D错误。
题组三 难易规律的应用
5．根据表中信息判断，下列说法不正确的是( )
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4……
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO……
Cl2、Mn2＋……
A．第①组反应的其余产物为H2O和O2
B．第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2
C．第③组反应中生成1 mol Cl2，转移电子2 mol
D．氧化性由强到弱顺序为MnO>Cl2>Fe3＋>Br2
答案 D
解析 ①反应中KMnO4→MnSO4，Mn元素化合价由＋7价降低为＋2价，根据电子转移守恒，H2O2中氧元素化合价升高，生成O2，根据H元素守恒可知还生成H2O，故A正确；由元素化合价变化可知，反应中只有Fe2＋被氧化，根据电子转移守恒2n(Cl2)＝n(FeBr2)，即n(Cl2)∶n(FeBr2)＝1∶2，故B正确；由信息可知，MnO将Cl－氧化为Cl2，Cl元素化合价由－1价升高为0价，生成1 mol Cl2转移电子2 mol，故C正确；氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，由③可知氧化性：MnO>Cl2，由②可知氧化性：Cl2>Fe3＋，由②可知Fe3＋不能氧化Br－，氧化性：Br2>Fe3＋，故D错误。
题组四 氧化还原反应方程式的配平及相关计算
6．高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，工业制备高铁酸钾的反应离子方程式为Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是( )
A．由上述反应可知，ClO－的氧化性强于FeO
B．高铁酸钾中铁显＋6价
C．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3
D．K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，而且生成的Fe3＋与水反应形成Fe(OH)3胶体
答案 C
解析 反应Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O中，氯元素化合价降低，ClO－是氧化剂，铁元素化合价升高，Fe(OH)3是还原剂，FeO是氧化产物，氧化性：ClO－＞FeO，故A正确；设FeO中铁元素的化合价为x，则x＋4×(－2)＝－2，解得x＝＋6，故B正确；反应Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O中，氯元素化合价由＋1价降低为－1价，ClO－是氧化剂，铁元素化合价由＋3价升高为＋6价，Fe(OH)3是还原剂，所以反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2，故C错误；K2FeO4具有氧化性，所以能消毒杀菌，K2FeO4被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成的Fe(OH)3 胶体具有净水作用，故D正确。
7．亚氯酸钠是(NaClO2)一种高效氧化剂、漂白剂。在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到亚氯酸钠。
(1)ClO2中氯元素的化合价是________；在制备亚氯酸钠的反应中ClO2作________(填“氧化剂”或“还原剂”)；若反应中生成1 mol NaClO2，转移电子的物质的量为________。
(2)该反应的化学方程式为____________________________________。
(3)科学家经研究发现NaClO2也可用于制取自来水消毒剂ClO2。在一定条件下，将Cl2通入填充有固体NaClO2的反应柱内二者反应可制得ClO2。还原产物为______，当消耗标准状况下1.12 L Cl2时，制得ClO2______ g。
答案 (1)＋4 氧化剂 1 mol
(2)2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O
(3)NaCl 6.75
解析 (1)ClO2中氯元素的化合价是＋4价；在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到NaClO2，氯元素化合价降低，ClO2作氧化剂；若反应中生成1 mol NaClO2，转移电子的物质的量为1 mol×(4－3)＝1 mol。
(2)该反应的化学方程式为2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O。
(3)Cl2与NaClO2反应制得ClO2，氯气作氧化剂，则还原产物应为NaCl；当消耗标准状况下1.12 L(即0.05 mol)Cl2时，转移电子的物质的量为0.05 mol×2＝0.1 mol，则可制得ClO2的物质的量为0.1 mol÷(4－3)＝0.1 mol，质量是0.1 mol×67.5 g/mol＝6.75 g。
新情景下离子方程式、氧化还原反应方程式的书写
高考真题实战
1.(2018·北京高考)下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是( )
A
B
C
D
实
验
NaOH溶液
滴入FeSO4
溶液中
石蕊溶液滴
入氯水中
Na2S溶液
滴入AgCl
浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现
象
产生白色沉淀，随后变为红褐色
溶液变红，随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体，随后变为红棕色
答案 C
解析 C项，白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl＋Na2S===Ag2S＋2NaCl，反应前后元素化合价不变，不是氧化还原反应。
2．(2017·全国卷Ⅱ)由下列实验及现象不能推出相应结论的是( )
答案 C
解析 A项：发生的反应为2FeCl3＋Fe===3FeCl2，Fe将Fe3＋还原为Fe2＋，所以还原性：Fe>Fe2＋，A项能推出相应结论。B项：发生的反应为4Na＋CO2C＋2Na2O，CO2中C元素化合价降低，被还原，所以CO2有氧化性，B项能推出相应结论。C项：发生的反应为NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑，由于NH3与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O显碱性，所以石蕊试纸变蓝，C项不能推出相应结论。D项：生成了AgI沉淀，没有生成AgCl沉淀，所以Ksp(AgI)
结合实验，下列说法不正确的是( )
A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
B．②中Cr2O被C2H5OH还原
C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D．若向④中加入70% H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色
答案 D
解析 在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，A正确；②中酸性重铬酸钾溶液氧化乙醇，重铬酸钾被还原为绿色的Cr3＋，B正确；②是酸性条件，④是碱性条件，K2Cr2O7在酸性条件下能氧化乙醇，而在碱性条件下不能，说明其在酸性条件下氧化性强，C正确；若向④中加入70% H2SO4溶液至过量，溶液为酸性，K2Cr2O7可以氧化乙醇，溶液变为绿色，D错误。
4．(2017·全国卷Ⅲ节选)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：
回答下列问题：
(1)步骤①的主要反应为：
FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3高温,Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2↑＋NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为________。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是______________________________
______________________。
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是________，滤渣2的主要成分是________及含硅杂质。
(3)步骤④调滤液2的pH使之变________(填“大”或“小”)，原因是______________________________(用离子方程式表示)。
答案 (1)2∶7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应
(2)Fe Al(OH)3
(3)小 2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O
解析 (1)由题中反应可知，FeO·Cr2O3是还原剂，Fe元素化合价由＋2升高到＋3，Cr元素化合价由＋3升高到＋6,1 mol FeO·Cr2O3失去7 mol电子；NaNO3是氧化剂，N元素化合价由＋5降低到＋3,1 mol NaNO3得到2 mol电子。根据得失电子守恒可得，FeO·Cr2O3和NaNO3的系数比为2∶7。步骤①不能使用陶瓷容器的原因是陶瓷在高温下会与Na2CO3反应。
(2)熔块中Fe2O3不溶于水，过滤后进入滤渣1，则滤渣1中含量最多的金属元素是铁。滤液1中含有AlO、SiO及CrO，调节溶液pH＝7，则SiO转化为H2SiO3、AlO转化为Al(OH)3，故滤渣2为Al(OH)3及含硅杂质。
(3)由流程图可知，滤液2通过调节pH使CrO转化为Cr2O，根据离子方程式2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O可知，增大H＋浓度，即pH变小，可以使上述平衡右移，有利于提高溶液中的Cr2O浓度。
5．(2016·高考集萃)(1)(全国卷Ⅰ)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为__________________。
(2)(全国卷Ⅱ)双氧水浓度可在酸性条件下用KMnO4溶液测定，该反应的离子方程式为______________________________
______________________________。
答案 (1)Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O
(2)2MnO＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑
6．(2016·全国卷Ⅰ节选)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：
回答下列问题：
(1)“平炉”中发生反应的化学方程式为______________________________。
(2)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。
“CO2歧化法”是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4发生歧化反应。反应中生成KMnO4、MnO2和________(写化学式)。
答案 (1)2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O
(2)KHCO3
解析 (1)书写陌生氧化还原反应的化学方程式，要会运用氧化还原反应原理。从框图可看出，平炉中参与反应的反应物有KOH、MnO2和O2，产物有K2MnO4，根据原子守恒知，有氢参与反应，可能有水生成，故化学方程式为2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O。
(2)向锰酸钾溶液中通入CO2至溶液呈中性或弱酸性，在中性或弱酸性条件下生成碳酸氢钾，而不是碳酸钾。反应的化学方程式为3K2MnO4＋4CO2＋2H2O===2KMnO4＋MnO2↓＋4KHCO3，产物中除二氧化锰、高锰酸钾外，还有碳酸氢钾。
[考试说明] 1.了解氧化还原反应的本质。2.了解常见的氧化还原反应。3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
[命题规律] 氧化还原反应是中学化学的重点内容，也是历届高考的必考点。高考中常以生产、生活实际为载体，以选择题型考查氧化还原反应基本概念和相关规律；结合工艺流程图以填空题型考查新情境下氧化还原反应方程式的书写与配平以及与氧化还原滴定相结合考查氧化还原反应的有关计算等。
考点1 氧化还原反应的相关概念及电子转移表示法
知识梳理
1.氧化还原反应的本质和特征
2．相关概念及其关系
例如，反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO2，还原剂是HCl，氧化产物是Cl2。
生成1 mol Cl2时转移电子数目为2NA，被氧化的HCl的物质的量是2_mol，盐酸显示的性质是还原性和酸性。
3．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(2)单线桥法
请标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：
4．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
(1)一定属于氧化还原反应的是置换反应。
(2)一定不属于氧化还原反应的是复分解反应。
(3)一般属于氧化还原反应的化合反应的共同点是有单质参加。
(4)一般属于氧化还原反应的分解反应的共同点是有单质生成。
5．常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
(2)常见的还原剂
(3)具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性
其中，Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。
(1)氧化还原反应概念间的关系：熟记八个字：“氧、得、降、还，还、失、升、氧”[氧化剂、得电子、化合价降低、被还原；还原剂、失电子、化合价升高、被氧化]。
(2)有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应，如3O22O3。
(3)某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原(被氧化)，因为元素处于化合态时，其化合价可能为正价，也可能为负价。
如：Cu2＋―→Cu时，铜元素被还原，Cl－―→Cl2时，氯元素被氧化。
(4)氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂，但在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂，氧化剂和还原剂可以是不同的物质，也可以是同一种物质。
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。(×)
错因：例：3O22O3。
(2)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。(×)
错因：化合价的升降可出现在同一种元素中。
(3)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。(×)
错因：反应物也可不发生化合价变化，例：Cl2＋H2OHCl＋HClO。
(4)CaO2与水发生氧化还原反应时，CaO2只作氧化剂。(×)
错因：CaO2与水反应类似Na2O2与H2O反应，所含元素化合价既有升高又有降低。
(5)NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O，该储氢过程中，NaHCO3被氧化。(×)
错因：NaHCO3被还原。
(6)金属阳离子只具有氧化性，非金属阴离子只具有还原性。(×)
错因：例：Fe2＋既具有氧化性也具有还原性，O既具有氧化性也具有还原性。
题组训练
题组一 氧化还原反应概念辨析
1．下列氧化还原反应中，水作为氧化剂的是( )
A．CO＋H2OCO2＋H2
B．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
C．2F2＋2H2O===4HF＋O2
D．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
答案 A
解析 H2O→H2，氢元素化合价降低，所以H2O是氧化剂，故A正确；发生的是氮元素自身的氧化还原反应，H2O既不是氧化剂，也不是还原剂，故B错误；H2O→O2，氧元素化合价升高，H2O作还原剂，故C错误；Na2O2既是氧化剂又是还原剂，H2O中的元素在该反应中没有化合价的变化，故D错误。
2．(双选)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 BC
解析 在氨催化氧化反应中NH3作还原剂。NH3作氧化剂，A错误；NH3作还原剂，B正确；反应是归中反应，NH3作还原剂，C正确；NH3作氧化剂，D错误。
题组二 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
3．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是( )
A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl
B．2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
答案 D
解析 图中阴影部分为不属于四种基本反应类型的氧化还原反应，而选项A、B、C中反应分别为置换反应、分解反应和化合反应，D中过氧化钠与二氧化碳的反应为氧化还原反应，且不属于四种基本反应类型，故选D。
题组三 氧化还原反应中电子转移的分析方法
4．(1)ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目：_____________。
(2)H2O2在Fe2(SO4)3催化下发生分解反应，写出H2O2分解反应方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目：______________________________。
答案
解析 (1)Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，ClO被氧化为ClO2，而Cl2被还原为Cl－，根据氧化还原反应中元素化合价升降相等可得离子方程式为2ClO＋Cl2===2ClO2＋2Cl－。
(2)硫酸铁在反应中做催化剂，其反应为H2O2分解生成水和氧气，故H2O2中的O元素一部分化合价升高，一部分化合价降低，其得失电子情况用双线桥法表示为：
考点2 氧化性、还原性强弱的判断
知识梳理
1.氧化性、还原性的概念
(1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力)；还原性是指物质失电子的性质(或能力)。
(2)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、失电子的数目无关。如Na－e－===Na＋、Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。
2．氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)依据氧化还原反应方程式判断
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
(2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
氧化性：KMnO4>MnO2。
(3)依据相同条件下氧化还原反应的程度判断
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：
(4)依据金属性、非金属性强弱判断
①根据元素周期表判断
(5)依据“两度”判断(即：浓度、酸碱度)
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：浓盐酸>稀盐酸。
②酸碱度：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(或还原性)越强。如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
(6)根据价态判断粒子的氧化性和还原性
元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现一种性质。
(1)元素处于最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性，如Na＋、SO；同理，元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。
(2)依据金属活动性顺序判断阳离子的氧化性强弱时，要注意Fe对应的阳离子是Fe2＋，而不是Fe3＋。
(3)含有同种元素不同价态的物质，价态越高其氧化性不一定越强。如氧化性HClO>HClO4。
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)金属原子失去的电子数越多，金属的还原性越强。(×)
错因：还原性强弱与失电子数目无关。
(2)同一元素不同价态的化合物中，元素的化合价越高，氧化性越强。(×)
错因：例：氧化性：HClO>HClO4。
(3)强氧化剂与强还原剂混合不一定发生氧化还原反应。(√)
错因：______________________________
(4)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性。(×)
错因：Fe2＋具有还原性，MnO具有强氧化性。
(5)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼。(×)
错因：例：非金属性：O>Cl；氧化性：Cl2>O2。
(6)难失电子的物质一定易得电子。(×)
错因：稀有气体既不容易失去又不容易得到电子。
题组训练
题组一 氧化性、还原性强弱的判断
1．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性强弱顺序正确的是( )
A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋ B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋
C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋ D．Tl3＋>Ag＋>Fe3＋
答案 D
解析 在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
2．某同学设计完成了以下两个实验：
①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了HIO3)。
②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层的颜色没有变化。
下列说法不正确的是( )
A．实验①生成HIO3时发生的反应为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
B．实验②中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液
C．由上述实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>Br2>I2
D．由上述实验得出Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由强到弱的顺序是HBrO3>Cl2>HIO3
答案 C
解析 ①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色，发生的反应为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－；继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了HIO3)，说明氯气可氧化碘单质，发生反应的化学方程式为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl，故A正确；向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成红棕色，发生反应：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，溴单质易溶于四氯化碳，则可通过萃取分液的方法获得Br2的CCl4溶液，故B正确；由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，①中的氧化性强弱为Cl2>I2，②中的氧化性强弱为Cl2>Br2，但不能比较Br2和I2的氧化性强弱，故C错误；由①②中的反应及氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，Cl2能将I2氧化为HIO3而不能将Br2氧化为HBrO3，所以氧化性由强到弱的顺序是HBrO3>Cl2>HIO3，故D正确。
题组二 依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生
3．在一定条件下，下列微粒的还原性顺序为Cl－
B．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
C．2Br－＋4H＋＋SO===SO2＋Br2＋2H2O
D．I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－
答案 C
解析 由题意“Cl－
①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O
②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－
③2B－＋Z2===B2＋2Z－
根据上述反应，判断下列结论错误的是( )
A．要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入Z2
B．还原性强弱顺序为A2＋>B－>Z－>X2＋
C．X2＋是XO的还原产物，B2是B－的氧化产物
D．在溶液中可能发生反应：8H＋＋5A2＋＋XO===X2＋＋5A3＋＋4H2O
答案 A
解析 氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，反应①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2
＋8H2O中，氧化性：XO>Z2；反应②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－中，氧化性：B2>A3＋；反应③2B－＋Z2===B2＋2Z－中，氧化性：Z2>B2，则氧化性强弱顺序是XO>Z2>B2>A3＋，所以要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入B2，故A错误；还原剂的还原性强于还原产物的还原性，由反应①②③中还原性的比较可知，还原性强弱顺序为A2＋>B－>Z－>X2＋，故B正确；反应①中X元素的化合价降低，则XO为氧化剂，则X2＋是XO的还原产物，反应③中B－发生氧化反应生成B2，即B2是B－的氧化产物，故C正确；根据A中的分析，氧化性强弱顺序是XO>Z2>B2>A3＋，所以XO能氧化A2＋，发生的反应为8H＋＋5A2＋＋XO===X2＋＋5A3＋＋4H2O，故D正确。
考点3 氧化还原反应规律及应用
知识梳理
1.守恒规律
氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子，且得电子总数等于失电子总数。或者说氧化还原反应中，有元素化合价升高必有元素化合价降低，且化合价降低总数必等于升高总数。
应用：运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平，直接计算反应物与产物或转移电子的数量关系。
2．价态规律
氧化还原反应中，元素相邻价态之间的转化最容易；同种元素不同价态之间发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。例如：
应用：判断氧化还原反应能否发生。
3．难易规律
(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2＋>Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。
(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如：在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。
4．配平氧化还原反应方程式的步骤
(1)标变价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。
(2)列变化：列出元素化合价升高和降低的数值。
(3)求总数：求元素化合价升高和降低的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。
(4)配系数：用观察法配平其他各物质的化学计量数。
(5)细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。
5．有关氧化还原反应的计算
对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。
氧化还原反应方程式的配平技能
(1)正向配平法：氧化剂、还原剂中某元素化合价全部变化，一般从左边反应物着手配平。
(2)逆向配平法：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
(3)缺项配平法
缺项方程式是指某些反应物或生成物未全部列出的化学方程式。一般有下列两种类型：
①缺项一般为酸、碱和水(H＋、OH－或H2O)。通常先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。一般酸性条件下不出现OH－，缺氢补H＋，少氧补H2O，在碱性条件下不出现H＋，缺氢补H2O，少氧补OH－。
②所缺项为氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物中的一种，通常用氧化还原反应的价态规律和转化规律确定未知物。
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)1 mol KClO3与足量的浓盐酸完全反应，转移电子数为6NA。(×)
错因：转移电子数为5NA(1_mol_KClO3被还原为Cl2)。
(2)1 mol Cl2与Ca(OH)2完全反应，转移的电子数是2NA。(×)
错因：Cl2与Ca(OH)2发生歧化反应，1_mol_Cl2反应转移1_mol电子。
(3)向浓H2SO4中通入H2S气体，1 mol浓硫酸转移电子数可能是6NA，也可能是2NA。(√)
错因：______________________________
(4)向FeI2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(×)
错因：还原性：I－>Fe2＋，通少量Cl2时，应先氧化I－。
(5)含硫化合物X、Y的转化关系S＋NaOH―→X＋Y＋H2O中，硫单质的化合价最低。(×)
错因：S与NaOH发生歧化反应。
(6)锌粉加入硝酸铁、硝酸铜的混合溶液中，锌首先与硝酸铁反应置换出铁。(×)
错因：Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋。
题组训练
题组一 电子得失守恒的应用
1．向含有1 mol FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2，再加入含0.1 mol X2O的酸性溶液，使溶液中Fe2＋恰好全部被氧化，并使X2O被还原为Xn＋，则n值为( )
A．2 B．3
C．4 D．5
答案 B
解析 由题意知，0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O的酸性溶液，共同将1 mol Fe2＋氧化。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O得到电子的物质的量与1 mol Fe2＋失去电子的物质的量相等，所以有0.2 mol×2＋0.1 mol×2×(6－n)＝1 mol×1，解得n＝3。
2．已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O。则RO中R的化合价是( )
A．＋3 B．＋4
C．＋5 D．＋6
答案 D
解析 根据电荷守恒快速判断n＝2，进而确定R的化合价为＋6价。
题组二 转化规律的应用
3．已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：
①G―→Q＋NaCl
②Q＋H2OX＋H2
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( )
A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、Y
C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X
答案 A
解析 由①得出Q中氯元素的价态高于G中氯元素的价态，因为G必介于Q和－1价的Cl之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。
4．某离子反应中涉及H2O、ClO－、NH、H＋、N2、Cl－六种微粒。常温条件下反应时，N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A．该反应的氧化剂是ClO－
B．该反应中有两种离子生成
C．该反应生成1 mol氧化产物时，转移的电子为6 mol
D．参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
答案 D
解析 由图像分析可知，N2的物质的量随反应进行逐渐增大，可知N2是生成物，具有还原性的NH为反应物，ClO－应是反应物，氯元素化合价降低，是氧化剂，结合得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得此反应的离子方程式为3ClO－＋2NH===N2↑＋3H2O＋3Cl－＋2H＋。该反应的氧化剂是ClO－，故A正确；该反应中有Cl－和H＋两种离子生成，故B正确；由离子方程式可知，N元素化合价由－3价升高到0价，则生成1 mol氧化产物(N2)时，转移6 mol电子，故C正确；由方程式可知氧化剂(ClO－)和还原剂(NH)的物质的量之比为3∶2，故D错误。
题组三 难易规律的应用
5．根据表中信息判断，下列说法不正确的是( )
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4……
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO……
Cl2、Mn2＋……
A．第①组反应的其余产物为H2O和O2
B．第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2
C．第③组反应中生成1 mol Cl2，转移电子2 mol
D．氧化性由强到弱顺序为MnO>Cl2>Fe3＋>Br2
答案 D
解析 ①反应中KMnO4→MnSO4，Mn元素化合价由＋7价降低为＋2价，根据电子转移守恒，H2O2中氧元素化合价升高，生成O2，根据H元素守恒可知还生成H2O，故A正确；由元素化合价变化可知，反应中只有Fe2＋被氧化，根据电子转移守恒2n(Cl2)＝n(FeBr2)，即n(Cl2)∶n(FeBr2)＝1∶2，故B正确；由信息可知，MnO将Cl－氧化为Cl2，Cl元素化合价由－1价升高为0价，生成1 mol Cl2转移电子2 mol，故C正确；氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，由③可知氧化性：MnO>Cl2，由②可知氧化性：Cl2>Fe3＋，由②可知Fe3＋不能氧化Br－，氧化性：Br2>Fe3＋，故D错误。
题组四 氧化还原反应方程式的配平及相关计算
6．高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，工业制备高铁酸钾的反应离子方程式为Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是( )
A．由上述反应可知，ClO－的氧化性强于FeO
B．高铁酸钾中铁显＋6价
C．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3
D．K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，而且生成的Fe3＋与水反应形成Fe(OH)3胶体
答案 C
解析 反应Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O中，氯元素化合价降低，ClO－是氧化剂，铁元素化合价升高，Fe(OH)3是还原剂，FeO是氧化产物，氧化性：ClO－＞FeO，故A正确；设FeO中铁元素的化合价为x，则x＋4×(－2)＝－2，解得x＝＋6，故B正确；反应Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O中，氯元素化合价由＋1价降低为－1价，ClO－是氧化剂，铁元素化合价由＋3价升高为＋6价，Fe(OH)3是还原剂，所以反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2，故C错误；K2FeO4具有氧化性，所以能消毒杀菌，K2FeO4被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成的Fe(OH)3 胶体具有净水作用，故D正确。
7．亚氯酸钠是(NaClO2)一种高效氧化剂、漂白剂。在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到亚氯酸钠。
(1)ClO2中氯元素的化合价是________；在制备亚氯酸钠的反应中ClO2作________(填“氧化剂”或“还原剂”)；若反应中生成1 mol NaClO2，转移电子的物质的量为________。
(2)该反应的化学方程式为____________________________________。
(3)科学家经研究发现NaClO2也可用于制取自来水消毒剂ClO2。在一定条件下，将Cl2通入填充有固体NaClO2的反应柱内二者反应可制得ClO2。还原产物为______，当消耗标准状况下1.12 L Cl2时，制得ClO2______ g。
答案 (1)＋4 氧化剂 1 mol
(2)2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O
(3)NaCl 6.75
解析 (1)ClO2中氯元素的化合价是＋4价；在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到NaClO2，氯元素化合价降低，ClO2作氧化剂；若反应中生成1 mol NaClO2，转移电子的物质的量为1 mol×(4－3)＝1 mol。
(2)该反应的化学方程式为2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O。
(3)Cl2与NaClO2反应制得ClO2，氯气作氧化剂，则还原产物应为NaCl；当消耗标准状况下1.12 L(即0.05 mol)Cl2时，转移电子的物质的量为0.05 mol×2＝0.1 mol，则可制得ClO2的物质的量为0.1 mol÷(4－3)＝0.1 mol，质量是0.1 mol×67.5 g/mol＝6.75 g。
新情景下离子方程式、氧化还原反应方程式的书写
高考真题实战
1.(2018·北京高考)下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是( )
A
B
C
D
实
验
NaOH溶液
滴入FeSO4
溶液中
石蕊溶液滴
入氯水中
Na2S溶液
滴入AgCl
浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现
象
产生白色沉淀，随后变为红褐色
溶液变红，随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体，随后变为红棕色
答案 C
解析 C项，白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl＋Na2S===Ag2S＋2NaCl，反应前后元素化合价不变，不是氧化还原反应。
2．(2017·全国卷Ⅱ)由下列实验及现象不能推出相应结论的是( )
答案 C
解析 A项：发生的反应为2FeCl3＋Fe===3FeCl2，Fe将Fe3＋还原为Fe2＋，所以还原性：Fe>Fe2＋，A项能推出相应结论。B项：发生的反应为4Na＋CO2C＋2Na2O，CO2中C元素化合价降低，被还原，所以CO2有氧化性，B项能推出相应结论。C项：发生的反应为NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑，由于NH3与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O显碱性，所以石蕊试纸变蓝，C项不能推出相应结论。D项：生成了AgI沉淀，没有生成AgCl沉淀，所以Ksp(AgI)
结合实验，下列说法不正确的是( )
A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
B．②中Cr2O被C2H5OH还原
C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D．若向④中加入70% H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色
答案 D
解析 在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，A正确；②中酸性重铬酸钾溶液氧化乙醇，重铬酸钾被还原为绿色的Cr3＋，B正确；②是酸性条件，④是碱性条件，K2Cr2O7在酸性条件下能氧化乙醇，而在碱性条件下不能，说明其在酸性条件下氧化性强，C正确；若向④中加入70% H2SO4溶液至过量，溶液为酸性，K2Cr2O7可以氧化乙醇，溶液变为绿色，D错误。
4．(2017·全国卷Ⅲ节选)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：
回答下列问题：
(1)步骤①的主要反应为：
FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3高温,Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2↑＋NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为________。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是______________________________
______________________。
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是________，滤渣2的主要成分是________及含硅杂质。
(3)步骤④调滤液2的pH使之变________(填“大”或“小”)，原因是______________________________(用离子方程式表示)。
答案 (1)2∶7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应
(2)Fe Al(OH)3
(3)小 2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O
解析 (1)由题中反应可知，FeO·Cr2O3是还原剂，Fe元素化合价由＋2升高到＋3，Cr元素化合价由＋3升高到＋6,1 mol FeO·Cr2O3失去7 mol电子；NaNO3是氧化剂，N元素化合价由＋5降低到＋3,1 mol NaNO3得到2 mol电子。根据得失电子守恒可得，FeO·Cr2O3和NaNO3的系数比为2∶7。步骤①不能使用陶瓷容器的原因是陶瓷在高温下会与Na2CO3反应。
(2)熔块中Fe2O3不溶于水，过滤后进入滤渣1，则滤渣1中含量最多的金属元素是铁。滤液1中含有AlO、SiO及CrO，调节溶液pH＝7，则SiO转化为H2SiO3、AlO转化为Al(OH)3，故滤渣2为Al(OH)3及含硅杂质。
(3)由流程图可知，滤液2通过调节pH使CrO转化为Cr2O，根据离子方程式2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O可知，增大H＋浓度，即pH变小，可以使上述平衡右移，有利于提高溶液中的Cr2O浓度。
5．(2016·高考集萃)(1)(全国卷Ⅰ)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为__________________。
(2)(全国卷Ⅱ)双氧水浓度可在酸性条件下用KMnO4溶液测定，该反应的离子方程式为______________________________
______________________________。
答案 (1)Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O
(2)2MnO＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑
6．(2016·全国卷Ⅰ节选)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：
回答下列问题：
(1)“平炉”中发生反应的化学方程式为______________________________。
(2)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。
“CO2歧化法”是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4发生歧化反应。反应中生成KMnO4、MnO2和________(写化学式)。
答案 (1)2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O
(2)KHCO3
解析 (1)书写陌生氧化还原反应的化学方程式，要会运用氧化还原反应原理。从框图可看出，平炉中参与反应的反应物有KOH、MnO2和O2，产物有K2MnO4，根据原子守恒知，有氢参与反应，可能有水生成，故化学方程式为2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O。
(2)向锰酸钾溶液中通入CO2至溶液呈中性或弱酸性，在中性或弱酸性条件下生成碳酸氢钾，而不是碳酸钾。反应的化学方程式为3K2MnO4＋4CO2＋2H2O===2KMnO4＋MnO2↓＋4KHCO3，产物中除二氧化锰、高锰酸钾外，还有碳酸氢钾。
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