第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应(基础课)
素养目标 初高衔接
1．结合具体实例从多角度认识氧化还原反应，能够理解氧化还原反应的特征和本质。 2．通过学习能够对生产、生活中常见的氧化还原反应加以分析；能从元素化合价的角度等，依据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化。
知识点一 多角度认识氧化还原反应
1．氧化还原反应的有关概念
(1)从得失氧的角度认识氧化还原反应
结论：在化学反应中，一种物质被氧化，另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应。
(2)从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
结论：反应前后有元素化合价升降的反应叫氧化还原反应。
(3)从电子转移的角度认识氧化还原反应
①
②
结论：凡有电子转移(得失或偏移)的化学反应叫氧化还原反应。
(4)氧化还原反应的特征和实质
①特征：反应前后元素化合价发生变化。
②实质：反应中有电子的转移(包括电子的得失和共用电子对的偏移)。
认识氧化还原反应的误区
(1)在氧化还原反应中，一种反应物不一定只表现出一种性质。如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中Cl2既被氧化又被还原。
(2)得电子难的原子不一定易失去电子。如碳原子、稀有气体原子既不容易失电子也不容易得电子。
(3)元素由化合态转变为游离态不一定被氧化，也可能被还原。如HCl转化为Cl2，氯元素被氧化；CuO转化为Cu，铜元素被还原。
2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
人体血红蛋白分子中含有Fe2+，正是这些Fe2+使血红蛋白分子具有载氧功能。亚硝酸根离子可将人体血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+，生成高铁血红蛋白而丧失与氧气的结合能力。在上述反应过程中Fe2+发生哪种类型的反应中含有的元素化合价应怎样变化？哪一种元素化合价发生变化？
提示：因为Fe2+转化为Fe3+，化合价升高，Fe2+发生氧化反应。中含有的元素化合价降低，其中O元素为－2价，化合价不能再降低；N元素为＋3价，化合价可以降低，所以中N元素化合价降低。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(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。 ( )
(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。 ( )
(3)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。 ( )
(4)有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
2．化学反应按照不同的分类方法可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，也可以分为氧化还原反应和非氧化还原反应。回答下列问题：
①CO2＋C2CO
②2Fe＋3Cl22FeCl3
③C＋H2O(g)CO＋H2
④2H2O2H2↑＋O2↑
⑤Na2SO4＋BaCl2===2NaCl＋BaSO4↓
⑥H2O2＋H2S===S↓＋2H2O
(1)既是氧化还原反应又是化合反应的为________(填序号，下同)。
(2)属于非氧化还原反应的为________。
(3)不属于四种基本反应类型的为________。
(4)属于置换反应的为________。
[答案] (1)①② (2)⑤ (3)⑥ (4)③
3．完成下列填空。
(1)C＋H2O(g)CO＋H2中发生氧化反应的物质是________，被还原的元素是________。
(2)2KClO32KCl＋3O2↑中被氧化的元素是__________，被还原的元素是________。
(3)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O中被还原的物质是________，被氧化的物质是________________，被氧化的元素是__________，被还原的元素是________。
(4)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑中发生氧化反应的物质是__________，发生还原反应的物质是________，被氧化的元素是________，被还原的元素是______。
[答案] (1)C H (2)O Cl (3)SO2 H2S S S (4)HCl MnO2 Cl Mn
知识点二 氧化还原反应中电子转移的表示方法
1．双线桥法
(1)含义：表明反应前后同一元素原子由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
(2)示例
(3)基本步骤
(4)使用注意事项
①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。
②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”，且得到与失去的电子总数必须相等。
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。
(5)记忆口诀：先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。
2．单线桥法
(1)含义：表示反应过程中不同元素原子间电子转移的情况。
(2)示例：
(3)基本步骤
(4)使用注意事项
①单线桥必须画在反应物中。
②箭头由化合价升高元素开始到化合价降低元素终止。
③不需要标出“失去”“得到”。
(5)记忆口诀：先确定变价，再计算价态；桥上标明电子数，箭头还原到氧化。
1．标出变价元素的化合价，用双线桥法标出电子转移情况，其中(2)(3)(6)同时用单线桥法标出电子转移情况。
(1)4P＋5O22P2O5
(2)WO3＋3H2W＋3H2O
(3)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
(4)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(5)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
(6)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
[答案] (1)
2．(1)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目，指出被氧化和被还原的元素。
①2Na＋Cl22NaCl___________________________________________；
②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O_____________________________________。
(2)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
①BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl________________；
②Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑____________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] 首先分析各个反应中元素的化合价的变化，根据化合价升高的元素，失去电子，被氧化；化合价降低的元素，得到电子，被还原；用箭头标出电子转移的情况时，要注意单、双线桥的表示方法的特点及各自的注意事项。
[答案] ②非氧化还原反应 (2)①非氧化还原反应
②
1．下列关于氧化还原反应的说法错误的是( )
A．氧化还原反应前后元素化合价有升降
B．氧化还原反应前后一定有氧的得失
C．实现Fe3+→Fe2+的变化过程一定是还原反应
D．元素化合价升高的反应是氧化反应
B [氧化还原反应前后元素的化合价有变化，但不一定有氧的得失，A正确，B错误；Fe3+转化为Fe2+，铁元素的化合价降低，发生的是还原反应，C正确；元素化合价升高发生的是氧化反应，D正确。]
2．铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液，若通入空气则溶液颜色变绿，发生的反应有①Cr＋2HCl===CrCl2＋H2↑、②4CrCl2＋4HCl＋O2===4CrCl3＋2H2O，下列叙述正确的是( )
A．反应①②均属于置换反应
B．HCl在反应①②中均发生还原反应
C．反应①中HCl被氧化
D．溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2+发生氧化反应生成了Cr3+
D [置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，反应②不属于置换反应，A错误；反应②中的HCl所含两种元素的化合价在反应过程中均保持不变，故HCl未发生氧化还原反应，B错误；反应①中的HCl中的H元素化合价降低，被还原，C错误；反应②中Cr2+被O2氧化生成Cr3+，导致溶液颜色由蓝变绿，D正确。]
3．氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示，则下列化学反应属于区域3的是( )
A．4Na＋O2===2Na2O
B．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
C．4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑
D．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
D [区域3中的反应属于氧化还原反应，但不属于四大基本反应类型。A项反应是氧化还原反应，也是化合反应，属于区域1；B项反应是复分解反应，不是氧化还原反应；C项反应是氧化还原反应，也是分解反应，属于区域2；D项反应是氧化还原反应，但不属于四大基本反应类型，属于区域3。]
4．下列单、双线桥的表示方法正确的是( )
B [A项，该反应中C原子失去电子，Si原子得到电子，转移的电子数为4，正确的表示方法为，错误；B项，氢氧化铁中的铁元素化合价升高，次氯酸钠中氯元素化合价降低，电子从铁元素转移到氯元素且转移电子数为6，正确；C项，钠元素的化合价升高，氯元素的化合价降低，转移的电子数为2，但电子应该从钠元素转移到氯元素，错误；D项，该反应中S元素化合价由－2价升高到＋4价，失去电子，Hg元素化合价由＋2价降低到0价，得到电子，O元素化合价由0价降低到－2价，得到电子，转移电子数为6，D错误。]
5．对于＋10Cl－＋16H＋===2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O反应，请回答下列问题：
发生________反应，1个得到________个电子。
(2)反应中被氧化的元素是____________(填名称)。
(3)生成5分子Cl2时，转移电子数为________。
(4)用单线桥表示该反应转移电子的方向与数目。
[解析] ＋8H2O。
[答案] (1)还原 5 (2)氯 (3)10
＋16H＋===2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O
数智分层作业(五) 氧化还原反应
(分值：50分)
(选择题只有一个选项符合题目要求，每小题2分)
1．下列转化涉及氧化还原反应的是( )
A．速滑馆“冰丝带”用CO2做制冷剂制冰
B．火炬“飞扬”中使用纯H2做燃料
C．用轻合金材料制成的冰刀
D．碳纤维复合材料柔软性好，加工制作“飞扬”火炬
B [“冰丝带”用CO2做制冷剂时，没有新物质生成，属于物理变化，A错误；使用纯H2做燃料，反应产物是H2O，是氧化还原反应，B正确；用轻合金材料制作冰刀属于物理变化，C错误；碳纤维复合材料柔软性好加工制作“飞扬”火炬，是物理变化，D错误。]
2．人们常用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应的关系可用图甲表示。图乙表示离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系，则C表示( )
A．离子反应
B．氧化还原反应
C．置换反应
D．三者中的任一反应
A [置换反应全部属于氧化还原反应，部分属于离子反应，图乙中A表示氧化还原反应，B表示置换反应，C表示离子反应。]
3．下列反应中属于氧化还原反应，但不属于四种基本反应类型的是( )
A．CuO＋H2Cu＋H2O
B．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
C．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
D．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
B [Fe和C元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，但不属于四种基本反应类型中的任何一种，故B正确。]
4．制备硅单质时，主要化学反应如下：
①SiO2(石英砂)＋2C(焦炭)Si(粗硅)＋2CO↑
②Si(粗硅)＋2Cl2SiCl4
③SiCl4＋2H2Si(纯硅)＋4HCl
下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是( )
A．①③为置换反应
B．①②③均为氧化还原反应
C．②为化合反应
D．三个反应的反应物中硅元素均被还原
D [置换反应是一种单质与一种化合物作用，生成另一种单质与另一种化合物的反应，根据方程式可判断①③均为置换反应，A正确；①②③中反应前后均有元素的化合价发生变化，因此均为氧化还原反应，B正确；化合反应指的是由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应，根据方程式可判断②为化合反应，C正确；①③中Si元素化合价降低，被还原，②中Si元素化合价升高，被氧化，D错误。]
5．下列电子转移表示正确的是( )
B [A项，得、失电子标反，且氢原子得到4×e－；C项，氯原子得到2×6e－，氧原子失去6×2e－；D项，双线桥的起始位置不当，且得、失电子标反。]
6．(8分)饮用水中的对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中的浓度，某饮用水研究人员提出，在碱性条件下用铝粉将还原为N2，其化学方程式为
10Al＋6NaNO3＋4NaOH＋18H2O===10Na[Al(OH)4]＋3N2↑。
请回答下列问题：
(1)上述反应中，________(填元素符号，下同)元素的化合价升高，则该元素的原子________(填“得到”或“失去”)电子；而________元素的化合价降低，该元素发生________反应。(4分)
(2)用“双线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(4分)
[答案] (1)Al 失去 N 还原
(2)
(选择题有一个或两个选项符合题目要求，每小题4分)
7．已知反应4CuO2Cu2O＋O2↑，其中Cu2O和CuO中氧元素的化合价均为－2价。关于该反应的叙述正确的是( )
A．O2是还原产物
B．铜元素被还原，氧元素部分被氧化
C．Cu2O是氧化产物
D．该反应中每生成1个氧气分子，则转移4个电子
BD [4CuO2Cu2O＋O2↑，氧元素一部分化合价不变，一部分化合价由－2价升高到0价，失去电子，发生氧化反应，生成的O2是氧化产物，A错误；铜元素被还原，氧元素一部分被氧化，一部分化合价仍为－2价，B正确；Cu2O是还原产物，C错误；在反应中氧元素的化合价部分由－2价升高到0价，每生成1个氧气分子，转移电子数为4个，D正确。]
8．在如图所示有编号的反应中，属于氧化还原反应的有( )
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
A [Na2Cr2O7中Cr为＋6价，CrCl3中Cr为＋3价中Cr为＋3价，Na2CrO4中Cr为＋6价，NaCrO2中Cr为＋3价，则属于氧化还原反应的是①④⑥。]
9．(14分)根据化学方程式8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2。回答下列问题：
(1)NH3在该反应中________(填“得到”或“失去”)电子，发生________(填“氧化”或“还原”)反应；Cl2在该反应中________(填“得到”或“失去”)电子，发生________(填“氧化”或“还原”)反应。(4分)
(2)当有4个NH3参加反应时，转移的电子个数为________。(2分)
(3)用双线桥的方法表示此反应中的电子转移情况：(4分)
8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2
(4)用单线桥的方法表示此反应中的电子转移情况：(4分)
8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2
[解析] (1)该反应中一部分N元素化合价不变，一部分N元素化合价由－3价变为0价，失去电子，被氧化；Cl元素化合价由0价变为－1价，在反应中得到电子，发生还原反应。(2)依据反应8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，知8个NH3参加反应时转移6个电子，故4个NH3参加反应时转移3个电子。(3)反应中N元素的化合价由－3价升高为0价，Cl元素的化合价由0价降低为－1价，2个NH3作还原剂转移电子为6个，则该反应中电子转移的方向和数目为。(4)单线桥法表示反应中电子转移的方向和数目为。
[答案] (1)失去 氧化 得到 还原 (2)3
(3)
(4)
10．(10分)已知砒霜As2O3与Zn可以发生如下反应：
As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3＋6ZnSO4＋3H2O
(1)请用“双线桥法”标出电子转移的方向和数目：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(4分)
(2)As2O3在上述反应中______(填字母)。(2分)
A．被氧化
B．被还原
C．既被氧化又被还原
D．既未被氧化又未被还原
(3)该反应的氧化产物是______，还原产物是________。(2分)
(4)若生成1个AsH3分子，则转移的电子个数为________________。(2分)
[解析] 在该反应中Zn的化合价由0价变成＋2价，共失去电子6×2e－＝12e－，Zn被氧化，得到氧化产物ZnSO4；砷元素的化合价由＋3价变成－3价，共得到电子2×6e－＝12e－，As2O3被还原，得到还原产物AsH3，该反应转移的电子总数为12，AsH3和转移的电子总数之间的关系为AsH3～6e－，所以生成1个AsH3分子转移电子个数为6。
[答案] (1)
(2)B (3)ZnSO4 AsH3 (4)6
14 / 15第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应(基础课)
素养目标 初高衔接
1．结合具体实例从多角度认识氧化还原反应，能够理解氧化还原反应的特征和本质。 2．通过学习能够对生产、生活中常见的氧化还原反应加以分析；能从元素化合价的角度等，依据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化。
知识点一 多角度认识氧化还原反应
1．氧化还原反应的有关概念
(1)从得失氧的角度认识氧化还原反应
结论：在化学反应中，一种物质被氧化，另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应。
(2)从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
结论：反应前后有元素化合价升降的反应叫氧化还原反应。
(3)从电子转移的角度认识氧化还原反应
①
②
结论：凡有电子转移(得失或偏移)的化学反应叫氧化还原反应。
(4)氧化还原反应的特征和实质
①特征：反应前后元素化合价发生变化。
②实质：反应中有电子的转移(包括电子的得失和共用电子对的偏移)。
认识氧化还原反应的误区
(1)在氧化还原反应中，一种反应物不一定只表现出一种性质。如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中Cl2既被氧化又被还原。
(2)得电子难的原子不一定易失去电子。如碳原子、稀有气体原子既不容易失电子也不容易得电子。
(3)元素由化合态转变为游离态不一定被氧化，也可能被还原。如HCl转化为Cl2，氯元素被氧化；CuO转化为Cu，铜元素被还原。
2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
人体血红蛋白分子中含有Fe2+，正是这些Fe2+使血红蛋白分子具有载氧功能。亚硝酸根离子可将人体血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+，生成高铁血红蛋白而丧失与氧气的结合能力。在上述反应过程中Fe2+发生哪种类型的反应中含有的元素化合价应怎样变化？哪一种元素化合价发生变化？
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(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。 ( )
(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。 ( )
(3)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。 ( )
(4)有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
( )
2．化学反应按照不同的分类方法可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，也可以分为氧化还原反应和非氧化还原反应。回答下列问题：
①CO2＋C2CO
②2Fe＋3Cl22FeCl3
③C＋H2O(g)CO＋H2
④2H2O2H2↑＋O2↑
⑤Na2SO4＋BaCl2===2NaCl＋BaSO4↓
⑥H2O2＋H2S===S↓＋2H2O
(1)既是氧化还原反应又是化合反应的为________(填序号，下同)。
(2)属于非氧化还原反应的为________。
(3)不属于四种基本反应类型的为________。
(4)属于置换反应的为________。
3．完成下列填空。
(1)C＋H2O(g)CO＋H2中发生氧化反应的物质是________，被还原的元素是________。
(2)2KClO32KCl＋3O2↑中被氧化的元素是__________，被还原的元素是________。
(3)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O中被还原的物质是________，被氧化的物质是________________，被氧化的元素是__________，被还原的元素是________。
(4)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑中发生氧化反应的物质是__________，发生还原反应的物质是________，被氧化的元素是________，被还原的元素是______。
知识点二 氧化还原反应中电子转移的表示方法
1．双线桥法
(1)含义：表明反应前后同一元素原子由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
(2)示例
(3)基本步骤
(4)使用注意事项
①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。
②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”，且得到与失去的电子总数必须相等。
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。
(5)记忆口诀：先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。
2．单线桥法
(1)含义：表示反应过程中不同元素原子间电子转移的情况。
(2)示例：
(3)基本步骤
(4)使用注意事项
①单线桥必须画在反应物中。
②箭头由化合价升高元素开始到化合价降低元素终止。
③不需要标出“失去”“得到”。
(5)记忆口诀：先确定变价，再计算价态；桥上标明电子数，箭头还原到氧化。
1．标出变价元素的化合价，用双线桥法标出电子转移情况，其中(2)(3)(6)同时用单线桥法标出电子转移情况。
(1)4P＋5O22P2O5
(2)WO3＋3H2W＋3H2O
(3)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
(4)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(5)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
(6)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
2．(1)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目，指出被氧化和被还原的元素。
①2Na＋Cl22NaCl___________________________________________；
②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O_____________________________________。
(2)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
①BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl________________；
②Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑____________________________________________
_____________________________________________________________________。
1．下列关于氧化还原反应的说法错误的是( )
A．氧化还原反应前后元素化合价有升降
B．氧化还原反应前后一定有氧的得失
C．实现Fe3+→Fe2+的变化过程一定是还原反应
D．元素化合价升高的反应是氧化反应
2．铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液，若通入空气则溶液颜色变绿，发生的反应有①Cr＋2HCl===CrCl2＋H2↑、②4CrCl2＋4HCl＋O2===4CrCl3＋2H2O，下列叙述正确的是( )
A．反应①②均属于置换反应
B．HCl在反应①②中均发生还原反应
C．反应①中HCl被氧化
D．溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2+发生氧化反应生成了Cr3+
3．氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示，则下列化学反应属于区域3的是( )
A．4Na＋O2===2Na2O
B．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
C．4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑
D．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
4．下列单、双线桥的表示方法正确的是( )
5．对于＋10Cl－＋16H＋===2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O反应，请回答下列问题：
发生________反应，1个得到________个电子。
(2)反应中被氧化的元素是____________(填名称)。
(3)生成5分子Cl2时，转移电子数为________。
(4)用单线桥表示该反应转移电子的方向与数目。
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