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第三節　氧化還原反應
第一章 物質及其變化
考點一 氧化還原反應
1.氧化還原反應及其概念間的關系
(1)本質和特征
(2)概念之間的關系
2.電子轉移的表示方法
(1)雙線橋法：標變價―→畫箭頭―→標得失―→定數目。
如 Cu 與稀硝酸反應中電
子轉移的方向和數目_____________________________________。
(2)單線橋法：箭頭由失電子原子指向得電子原子，線橋上只
標電子轉移的數目，不標“得到”“失去”字樣。
如 Cu 與稀硝酸反
應中電子轉移的方向和數目________________________________
______________。
===3Cu(NO3)2＋
2NO↑＋4H2O
3.常見的氧化劑和還原劑
(1)常見氧化劑
常見氧化劑包括某些非金屬單質、含高價態元素的化合物、
過氧化物等。例如：
(2)常見還原劑
常見還原劑包括活潑金屬單質、非金屬陰離子、含低價態元
素的化合物、低價金屬陽離子、某些非金屬單質及其氫化物等。
例如：
物質所含元素的化合價處于中間價態，既有氧化性又有還原
主要表現氧化性。
考點二 物質的氧化性、還原性強弱比較
1.依據反應原理
氧化性：氧化劑＞氧化產物；
還原性：還原劑＞還原產物。
2.依據金屬、非金屬的活動性順序
3.依據反應條件及反應的劇烈程度
反應條件要求越低，反應越劇烈，對應物質的氧化性或還原
性越強，如是否加熱、有無催化劑和反應物濃度大小等。例如：
Mg(OH)2
根據 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Mg＋2H2O
＋H2↑，可以推知還原性：Na＞Mg。
4.依據產物中元素價態的高低
(1)相同條件下不同氧化劑作用于同一種還原劑，氧化產物價
態高的其氧化性強。例如：
2FeCl3，Fe＋S
FeS，可以推知氧化
根據 2Fe＋3Cl2
性：Cl2＞S。
(2)相同條件下不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產物價
態低的其還原性強。例如：
根據Cu＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+，3Zn＋2Fe3+===3Zn2+＋2Fe，
可以推知還原性：Zn>Cu。
考點三 氧化還原反應的計算
1.電子守恒法計算的原理
氧化劑得電子總數＝還原劑失電子總數
2.電子守恒法計算的流程
(1)找出氧化劑、還原劑及相應的還原產物和氧化產物。
(2)找準一個原子或離子得失電子數(注意化學式中粒子的個
數)。
(3)根據題中物質的物質的量和得失電子守恒列出等式。
n( 氧化劑)×變價原子個數×化合價變化值( 高價－低價) ＝
n(還原劑)×變價原子個數×化合價變化值(高價－低價)。
考點四 氧化還原反應方程式的書寫與配平
1.氧化還原反應方程式配平的基本原則
2.氧化還原反應方程式配平的一般步驟
考向 1 氧化還原反應的基本概念及聯系
)
1.(2023 年全國乙卷)下列應用中涉及氧化還原反應的是(
A.使用明礬對水進行凈化
B.雪天道路上撒鹽融雪
C.暖貼中的鐵粉遇空氣放熱
D.熒光指示牌被照發光
解析：使用明礬對水進行凈化過程中，明礬電離出的鋁離子
發生水解生成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體粒子吸附水中的懸浮
顆粒并沉降下來使水變得澄清，該過程中沒有任何一種元素的化
合價發生變化，因此沒有涉及氧化還原反應，A 錯誤；雪天道路
上撒鹽融雪，是因為雪遇到鹽而使其熔點降低并融化，該過程中
沒有任何一種元素的化合價發生變化，因此沒有涉及氧化還原反
應，B 錯誤；暖貼中的鐵粉遇空氣放熱，是因為暖貼中含有鐵粉、
碳粉、氯化鈉、水等物質，當這些物質遇到空氣后形成無數微小
原電池并開始工作，化學能轉化為電能，無數微小原電池堆積在
一起使得電能又轉化為熱能，該過程中鐵元素和氧元素的化合價
發生變化，因此，該過程涉及氧化還原反應，C 正確；熒光指示
牌被照發光，是因為光被指示牌反射，該過程中沒有任何一種元
素的化合價發生變化，因此沒有涉及氧化還原反應，D 錯誤。
答案：C
2.(2023 年福州月考) 實驗室利用以下反應制取少量氮氣：
NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O，關于該反應的下列說法正
確的是(
)
A.NaNO2 發生氧化反應
B.NH4Cl 中的氮元素被還原
C.N2 既是氧化產物，又是還原產物
D.每生成 1 mol N2 轉移電子的物質的量為 6 mol
解析：NaNO2 中 N 元素的化合價由＋3價→0價，化合價降低，
被還原，發生還原反應，A 錯誤；NH4Cl 中 N 元素的化合價由－3
價→0 價，化合價升高，被氧化，發生氧化反應，B 錯誤；根據選
項 A 和 B 的分析，N2 既是氧化產物又是還原產物，C 正確；每生
成 1 mol N2，同時消耗 1 mol NaNO2 或 1 mol NH4Cl，轉移電子的
物質的量為 3 mol，D 錯誤。
答案：C
[方法技巧]三步解答氧化還原反應概念的相關題目：
選項 探究方案 探究目的
A 向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，再滴加幾滴新制氯水，觀察溶液顏色變化 Fe2+具有還原性
考向 2 物質的氧化性和還原性的比較
3.(2022 年江蘇卷)室溫下，下列實驗探究方案不能達到探究目
的的是(
)
選項 探究方案 探究目的
B 向盛有SO2水溶液的試管中滴加幾滴品紅溶液，振蕩，加熱試管，觀察溶液顏色變化 SO2具有漂白性
C 向盛有淀粉KI溶液的試管中滴加幾滴溴水，振蕩，觀察溶液顏色變化 Br2的氧化性比I2的強
D 用pH計測量醋酸、鹽酸的pH，比較溶液pH大小 CH3COOH是弱電解質
(續表)
解析：向盛有 FeSO4 溶液的試管中滴加幾滴 KSCN 溶液，無
現象，振蕩，再滴加幾滴新制氯水，溶液變為紅色，亞鐵離子被
新制氯水氧化，說明 Fe2+具有還原性，A 正確；向盛有 SO2 水溶
液的試管中滴加幾滴品紅溶液，品紅溶液褪色，振蕩，加熱試管，
溶液又恢復紅色，說明 SO2 具有漂白性，B 正確；向盛有淀粉 KI
溶液的試管中滴加幾滴溴水，振蕩，溶液變為藍色，說明 Br2 的氧
化性比 I2 的強，C 正確；用 pH 計測量醋酸、鹽酸的 pH 用以證明
CH3COOH 是弱電解質時，一定要注明醋酸和鹽酸的物質的量濃度
相同，D 錯誤。
答案：D
4.(2023 年上海模擬)探究氯氣的性質裝置示意圖如下，a～d
中均為浸有相應試液的棉花( 夾持裝置略) ，下列說法正確的是
(
)
A.若 a 處褪色，說明 Cl2 具有漂白性
B.若 d 處褪色，說明 Cl2 具有漂白性
C.若 b 處變為橙色，c 處變為藍色，說明 Cl2 的氧化性強于 Br2、I2
D.若 b 處變為橙色，c 處變為藍色，說明氧化性：Cl2>Br2>I2
解析：氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，具有強氧化性的次
氯酸能使品紅溶液漂白褪色，則 a 處品紅溶液褪色，說明次氯酸
具有漂白性，A 錯誤；氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次
氯酸鈉和水，反應中氫氧化鈉溶液的堿性減弱，紅色的氫氧化鈉
酚酞溶液褪色，則 d 處氫氧化鈉酚酞溶液褪色，不能說明氯氣具
有漂白性，B 錯誤；b 處變為橙色說明氯氣與溴化鉀溶液反應生成
氯化鉀和溴，c 處變為藍色說明氯氣與碘化鉀溶液反應生成氯化鉀
和使淀粉溶液變藍色的碘，由氧化劑的氧化性強于氧化產物可知，
氯氣的氧化性強于溴、碘，C 正確；b 處變為橙色說明氯氣與溴化
鉀溶液反應生成氯化鉀和溴，c 處變為藍色說明氯氣與碘化鉀溶液
反應生成氯化鉀和使淀粉溶液變藍色的碘，實驗中沒有涉及溴和
碘化鉀淀粉溶液的實驗，無法比較溴和碘的氧化性，D 錯誤。
答案：C
[方法技巧]立足“兩個規律”，巧解物質的氧化性和還原性相
關試題
(1)熟記性質強弱的兩個規律。①氧化性：氧化劑>氧化產物；
②還原性：還原劑>還原產物。
(2)巧用反應先后的兩個規律。①同一還原劑與多種氧化劑反
(3)利用“假設法”判斷氧化還原反應能否發生。假設選項中
反應能夠發生，依據該反應判斷氧化性(或還原性)的強弱，再與題
干中物質的氧化性(或還原性)對照，若其強弱順序一致，則此反應
能夠發生；否則，不能發生。
考向 3 氧化還原反應概念和轉移電子的有關計算
5.(2022年山東卷)實驗室制備KMnO4過程為：①高溫下在熔融強堿性介質中用KClO3氧化MnO2制備K2MnO4；②水溶后冷卻，調溶液pH至弱堿性，K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2；③減壓過濾，將濾液蒸發濃縮、冷卻結晶，再減壓過濾得KMnO4。下列說法正確的是(　　)
A.①中用瓷坩堝作反應器
B.①中用NaOH作強堿性介質
C.②中K2MnO4只體現氧化性
D.MnO2轉化為KMnO4的理論轉化率約為66.7%
解析：由題中信息可知，高溫下在熔融強堿性介質中用KClO3
氧化 MnO2 制備 K2MnO4，然后水溶后冷卻，調溶液 pH 至弱堿性，
使 K2MnO4 歧化生成 KMnO4 和 MnO2，Mn 元素的化合價由＋6 價
變為＋7 價和＋4 價。①中高溫下在熔融強堿性介質中用 KClO3
氧化 MnO2 制備 K2MnO4，由于瓷坩堝易被強堿腐蝕，故不能用瓷
坩堝作反應器，A 說法不正確；制備 KMnO4 時為防止引入雜質離
子，①中用 KOH 作強堿性介質，不能用 NaOH，B 說法不正確；
②中 K2MnO4 歧化生成 KMnO4 和 MnO2，故其既體現氧化性又體
可知，MnO2中的Mn元素只有 轉化為KMnO4，因此，MnO2轉
現還原性，C 說法不正確；根據化合價的變化分析，K2MnO4 歧化
生成 KMnO4 和 MnO2 的物質的量之比為 2∶1，根據 Mn 元素守恒
化為 KMnO4 的理論轉化率約為 66.7%，D 說法正確。
答案：D
6.(2023 年湖南卷)油畫創作通常需要用到多種無機顏料。研究
發現，在不同的空氣濕度和光照條件下，顏料雌黃(As2S3)褪色的
主要原因是發生了以下兩種化學反應：
下列說法正確的是(
)
答案：D
價，在經過反應Ⅰ后，As的化合價沒有變，S變為＋2價，則1 mol As2S3失電子3×4 mol＝12 mol；在經過反應Ⅱ后，As變為＋5價，S變為＋6價，則1 mol As2S3失電子2×2 mol＋3×8 mol＝28 mol，則反應Ⅰ和Ⅱ中，氧化1 mol As2S3轉移的電子數之比為3∶7，D正確。
[方法技巧]電子守恒法解題的思維流程：
(1)找出反應中的氧化劑、還原劑及相應的還原產物和氧化產
物。
(2)一般情況下，找出一個原子或離子的得失電子數目，從而確
定 1 mol 氧化劑或還原劑得失電子數目(注意化學式中的原子或離子
個數，如 1 mol K2Cr2O7 被還原為＋3 價的 Cr 得電子是 2×3 mol)。
(3)根據題目中各物質的物質的量和得失電子守恒列出等式：
n(氧化劑)×變價原子數×化合價變化值＝n(還原劑)×變價原子數
×化合價變化值，從而求算出答案。
考向 4 氧化還原反應方程式的書寫與配平
7.(2019 年全國Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料，廣
泛應用于玻璃、醫藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦(含Mg2B2O5·H2O、
SiO2 及少量 Fe2O3、Al2O3)為原料生產硼酸及輕質氧化鎂的工藝流
程如下圖：
回答下列問題：
(1)在 95 ℃“溶浸”硼鎂礦粉，產生的氣體在“吸收”中反應
的化學方程式為________________________________。
(2)“濾渣 1”的主要成分有____________________________。
為檢驗“過濾 1”后的濾液中是否含有 Fe3+，可選用的化學試劑是
_________。
Ka＝5.81×10-10，可判斷H3BO3是________酸；在“過濾2”前，
將溶液 pH 調節至 3.5，目的是____________________________。
(4)在“沉鎂”中生成 Mg(OH)2·MgCO3 沉淀的離子方程式為
________________________________________，母液經加熱后可
返回________________工序循環使用。由堿式碳酸鎂制備輕質氧
化鎂的方法是____________________。
答案：(1)NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3
(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN
(3)一元弱　轉化為 H3BO3，促進析出
8.(高考、模擬試題節選)
(3)某高溫還原法制備新型陶瓷氮化鋁(AlN)的反應體系中的
物質有：Al2O3、C、N2、CO。
請將 AlN 之外的反應物與生成物分別填入以下空格內，并配
平。
(4)將 NaBiO3 固體(黃色，微溶)加入 MnSO4 和 H2SO4 的混合
溶液里，加熱，溶液顯紫色(Bi3+無色)。配平該反應的離子方程式：
解析：(3)根據氮元素、碳元素的化合價變化，N2 是氧化劑，
C 是還原劑，AlN 為還原產物，CO 為氧化產物。
答案：(1)3　2　4OH－　3　2　5
(2)2　5　6H＋　2　5　8
(3)Al2O3　3C　N2　2　3CO
(4)5　2　14　H＋　5　5　2　MnO 　 7　H2O
條件 補項原則
酸性條件下 缺H(氫)或多O(氧)補H＋，少O(氧)補H2O(水)
堿性條件下 缺H(氫)或多O(氧)補H2O(水)，少O(氧)補OH－
[方法技巧]“三步法”突破缺項型氧化還原反應方程式的配平
(1)對于化學反應方程式，所缺物質往往是酸、堿或水。
(2)配平流程為
＋4H＋＋H2O，下列說法正確的是(　　)
1.(2023 年浙江卷)關于反應 2NH2OH＋4Fe3+===N2O↑＋4Fe2+
A.生成 1 mol N2O，轉移 4 mol 電子
B.NH2OH 是還原產物
C.NH2OH 既是氧化劑又是還原劑
D.若設計成原電池，Fe2+為負極產物
解析：由方程式可知，反應生成 1 mol N2O，轉移4 mol電子，
A 正確；由方程式可知，反應中氮元素的化合價升高被氧化，
NH2OH 是反應的還原劑，B 錯誤；由方程式可知，反應中氮元素
的化合價升高被氧化，NH2OH 是反應的還原劑，鐵元素的化合價
降低被還原，鐵離子是反應的氧化劑，C 錯誤；由方程式可知，
反應中鐵元素的化合價降低被還原，鐵離子是反應的氧化劑，若
設計成原電池，鐵離子在正極得到電子發生還原反應生成亞鐵離
子，亞鐵離子為正極產物，D 錯誤。
答案：A
下列說法正確的是(
)
答案：C
3.(2023年北京卷)離子化合物Na2O2和CaH2與水的反應分別為①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；②CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列說法正確的是(　　)
A.Na2O2、CaH2中均有非極性共價鍵
B.①中水發生氧化反應，②中水發生還原反應
C.Na2O2中陰、陽離子個數比為1∶2，CaH2中陰、陽離子個數比為2∶1
D.當反應①和②中轉移的電子數相同時，產生的O2和H2的物質的量相同
化還原反應，②中水發生還原反應，B錯誤；Na2O2由Na＋和O
組成，陰、陽離子個數之比為1∶2，CaH2由Ca2+和H－組成，陰、
解析：Na2O2 中有離子鍵和非極性鍵，CaH2 中只有離子鍵而
不含非極性鍵，A 錯誤；①中水的化合價不發生變化，不涉及氧
陽離子個數之比為 2∶1，C 正確；①中每生成 1 個氧氣分子轉移
2 個電子，②中每生成 1 個氫氣分子轉移 1 個電子，轉移電子數
相同時，生成氧氣和氫氣的物質的量之比為 1∶2，D 錯誤。
答案：C
4.(2022 年天津卷)燃油汽車行駛中會產生 CO、NO 等多種污
染物。下圖為汽車發動機及催化轉化器中發生的部分化學反應。
以下判斷錯誤的是(
)
A.甲是空氣中體積分數最大
的成分
B.乙是引起溫室效應的氣體之一
C.反應(Ⅰ)在常溫下容易發生
D.反應(Ⅱ)中 NO 是氧化劑
解析：甲和氧氣反應生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反
應生成甲和二氧化碳，再根據元素守恒，判定甲為氮氣。甲是氮
氣，氮氣是空氣中體積分數最大的成分，A 正確；乙是二氧化碳，
則乙是引起溫室效應的氣體之一，B 正確；由于氮氣含有氮氮三
鍵，因此反應(Ⅰ)在常溫下不容易發生，在高溫或放電條件下發生，
C 錯誤；一氧化碳和一氧化氮反應生成氮氣和二氧化碳，一氧化
氮中氮化合價降低，因此反應(Ⅱ)中 NO 是氧化劑，D 正確。
答案：C

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