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第4讲氧化还原规律及其应用

一、考向分析

1.考点统计

试卷类别

呈现形式

考查元素

考点分布

基本概念

氧化性、还原性比较

方程式书写

计算转移电子数

电极反应式

浙江1月

选择、流程

C、N、Mn、Bi

√

√

√

√

√

浙江6月

选择、流程

C、N、S、Pb

√

√

√

√

安徽

选择、流程

N、Au、Ag

√

√

√

√

北京

选择、原理

O、I、Cu、Mn、Zn

√

√

√

√

河北

选择、流程

H、O、I、Br、Mn

√

√

√

黑吉辽

选择、流程

S、O、Fe

√

√

江西

选择

O、I、C、N、H

√

√

甘肃

选择

Ag、Fe、Cu

√

全国甲

流程

Cl、Co

新课标

流程

Co、Mn

湖南

流程

Cu、Se

考查的非金属元素主要是C、N、O、S、I、Cl、H等，金属元素主要是Mn、Pb、Cu、Zn、Ag、Fe、Co等。

2.考向分析

氧化还原的考查，重点是应用氧化还原基本概念及其规律解决情境问题，主要有：

（1）考查基本概念，如判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，计算氧化剂还原剂的物质的量之比等。

（2）氧化还原反应规律及其应用，主要考查判断氧化性、还原性的强弱，计算反应转移的电子数，判断或书写电极反应，配平或书写氧化还原反应方程式等。

二、知识重构

1.基本概念

氧化还原反应：反应前后有元素化合价发生变化的反应。

氧化还原反应的实质：电子的转移（得失或偏移），得失电子守恒。

转移电子数=得电子总数=失电子总数=化合价降低总数=化合价升高总数

转移电子数=变价原子数×│化合价的差│×eˉ

基本概念间关系：

例1（2023浙江1月卷，6）关于反应2NH2OH+4Fe3+===N2O↑+4Fe2++4H++H2O，下列说法正确的是

A．生成1molN2O，转移4mol电子

B．H2O是氧化产物

C．NH2OH既是氧化剂又是还原剂

D．若设计成原电池，Fe2+为负极产物

【解析】

标出变价元素化合价。NH2OH中N元素为-1价，N2O氮元素为+1价，Fe3+中铁元素为+3价，Fe2+中铁元素为+2价。氮元素化合价升高，所以NH2OH为还原剂，N2O为氧化产物；铁元素化合价降低，所以Fe3+为氧化剂，Fe2+为还原产物。H2O既不是氧化产物也不是还原产物，B错误，C错误。根据铁元素求出转移电子数为4×1，也可以根据氮元素化合价变化求出转移电子数为4，所以生成1molN2O时转移4mol电子，A正确。故本题答案为A。

例2（2024北京卷，10）可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：4HCl(g)+O2(g)eq\o(=====,\s\up7(CuO))2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-114.4kJ·mol-1。下图所示为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是

D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应

【解析】

对于循环图，箭号指入的为反应物，指出的为生成物，根据元素守恒，分析具体物质。由题干信息可知反应物为HCl和O2，生成物为Cl2和H2O。循环图中Z、Y为进去的物质，一个是O2，一个是HCl，X和W是出来的物质，一个是Cl2，一个是H2O。根据元素守恒，Z和CuCl反应生成Cu2OCl2中含氧元素，故Z为氧气；CuO和Y反应生成Cu(OH)Cl中多了H和Cl，故Y为HCl，W为H2O，X为Cl2。然后从化合价变化的角度进行分析，标出铜元素的化合价，CuCl2中Cu为+2价，CuCl中Cu为+1价，CuO、Cu2OCl2、Cu(OH)Cl中Cu均为+2价，可知左侧两个转化为氧化还原反应，其余反应均没有元素化合价发生变化，所以D项正确。

对于循环转化关系图中物质变化分析思路：

①箭头进入的是反应物，箭头指出的是生成物；

②若上一步生成某物质，下一步该物质又参与反应，则该物质为中间产物；

③若某物质参加反应，后又生成该物质，且其质量不变，则该物质为催化剂。

2.氧化还原反应规律及应用

（1）强弱规律

①根据氧化还原反应方程式判断氧化性、还原性强弱

注意：氧化性、还原性强弱是指得失电子的难易程度，与数目无关。

规律：氧化性：氧化剂氧化产物

还原性：还原剂还原产物

简记：左边右边

应用：判断物质的氧化性或还原性的强弱。

例3（2024江苏，11）室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是

选项

实验过程及现象

实验结论

B

向2mL0.1mol·L-1Na2S溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡黄色沉淀

氧化性：Br2S

【解析】

该反应为Na