【知識(shí)解析】氧化還原反應(yīng)

氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程（1）從得氧、失氧的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)①得氧、失氧的分析：C＋2CuO

2Cu＋CO2↑氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是在一個(gè)反應(yīng)中同時(shí)發(fā)生的C得到氧→被氧化→發(fā)生氧化反應(yīng)；CuO失去氧→被還原→發(fā)生還原反應(yīng)。Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2CO得到氧→被氧化→發(fā)生氧化反應(yīng)；Fe2O3失去氧→被還原→發(fā)生還原反應(yīng)。高溫高溫氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程②從得氧、失氧的角度分析氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)：③結(jié)論：氧化還原反應(yīng)是反應(yīng)過程中有氧得失的化學(xué)反應(yīng)。④模型：物質(zhì)在反應(yīng)中得到氧被氧化氧化反應(yīng)失去氧被還原還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧化反應(yīng)物質(zhì)得氧同時(shí)還原反應(yīng)物質(zhì)失氧同時(shí)氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程（2）從元素化合價(jià)升降的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)①元素化合價(jià)變化的分析：C得到氧→被氧化→發(fā)生氧化反應(yīng)→所含元素化合價(jià)升高；CuO失去氧→被還原→發(fā)生還原反應(yīng)→所含元素化合價(jià)降低。氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程CO得到氧→被氧化→發(fā)生氧化反應(yīng)→所含元素化合價(jià)升高；Fe2O3失去氧→被還原→發(fā)生還原反應(yīng)→所含元素化合價(jià)降低。氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程遷移：鐵元素化合價(jià)升高→Fe發(fā)生氧化反應(yīng)→Fe被氧化；銅元素化合價(jià)降低→CuSO4發(fā)生還原反應(yīng)→CuSO4被還原。從得氧、失氧的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)具有局限性和片面性氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程②從元素化合價(jià)升降的角度分析氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)：③結(jié)論：氧化還原反應(yīng)是反應(yīng)過程中有元素化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng)。④模型：物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高被氧化氧化反應(yīng)降低被還原還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧化反應(yīng)失電子或電子對(duì)偏離同時(shí)還原反應(yīng)得電子或電子對(duì)偏向同時(shí)得失電子總數(shù)相等氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程名師提醒（1）并非只有得氧、失氧的化學(xué)反應(yīng)才是氧化還原反應(yīng)。凡有元素化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，但并不要求反應(yīng)中所有元素的化合價(jià)都要發(fā)生變化。（2）任何氧化還原反應(yīng)中，元素化合價(jià)升高與元素化合價(jià)降低一定同時(shí)發(fā)生，且化合價(jià)升高總數(shù)＝化合價(jià)降低總數(shù)。氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程名師提醒（3）從化合價(jià)升降角度可將化學(xué)反應(yīng)分為兩類：凡有化合價(jià)變化的化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)；沒有化合價(jià)變化的化學(xué)反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，如Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O。氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程（3）從電子轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)①有電子得失的反應(yīng)a．電子得失的分析：圖NaCl的形成過程鈉原子失去1個(gè)電子→鈉元素化合價(jià)升高→Na被氧化→Na發(fā)生氧化反應(yīng)；氯原子得到1個(gè)電子→氯元素化合價(jià)降低→Cl2被還原→Cl2發(fā)生還原反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程注意：元素原子間通過電子得失形成化合物時(shí)，得電子原子的元素化合價(jià)降低，得幾個(gè)電子，化合價(jià)降低幾價(jià)：失電子原子的元素化合價(jià)升高，失幾個(gè)電子，化合價(jià)升高幾價(jià)。b．從電子得失的角度分析氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)物質(zhì)所含元素的原子失去電子氧化反應(yīng)得到電子還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程②有電子對(duì)偏移的反應(yīng)a．氯原子對(duì)共用電子對(duì)的吸引力比氫原子的稍強(qiáng)一些，共用電子對(duì)偏向于氯原子，Cl2發(fā)生還原反應(yīng)。b．氫原子對(duì)共用電子對(duì)的吸引力比氯原子的稍弱一些，共用電子對(duì)偏離于氫原子，H2發(fā)生氧化反應(yīng)。圖HCl的形成過程注意：元素原子間通過共用電子對(duì)形成化合物時(shí)，共用電子對(duì)偏向于哪種元素的原子，哪種元素就顯負(fù)價(jià)；共用電子對(duì)偏離于哪種元素的原子，哪種元素就顯正價(jià)。氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程③結(jié)論：氧化反應(yīng)是反應(yīng)過程中有元素的原子失去電子（或電子對(duì)偏離）的反應(yīng)。元素原子間通過共用電子對(duì)形成化合物時(shí)，共用電子對(duì)偏向于哪種元素的原子，哪種元素就顯負(fù)價(jià)；共用電子對(duì)偏離于哪種元素的原子，哪種元素就顯正價(jià)。還原反應(yīng)是反應(yīng)過程中有元素的原子得到電子（或電子對(duì)偏向）的反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)是反應(yīng)過程中有電子轉(zhuǎn)移（電子得失或共用電子對(duì)偏移）的化學(xué)反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程④模型：氧化還原反應(yīng)氧化反應(yīng)失電子或電子對(duì)偏離同時(shí)還原反應(yīng)得電子或電子對(duì)偏向同時(shí)得失電子總數(shù)相等氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展（認(rèn)識(shí)）過程名師提醒（1）氧化還原反應(yīng)并不要求反應(yīng)中所有元素的原子都發(fā)生電子轉(zhuǎn)移（電子得失或共用電子對(duì)偏移）。（2）任何氧化還原反應(yīng)中，得失電子總數(shù)相等，即滿足得失電子守恒。氧化還原反應(yīng)的特征（或表現(xiàn)形式）和本質(zhì)特征元素化合價(jià)升降宏觀本質(zhì)電子轉(zhuǎn)移（電子得失或共用電子對(duì)偏移）微觀體現(xiàn)素養(yǎng)：宏觀辨識(shí)與微觀探析氧化還原反應(yīng)的特征（或表現(xiàn)形式）和本質(zhì)名師提醒分析具體的氧化還原反應(yīng)相關(guān)問題時(shí)，應(yīng)從宏觀的元素化合價(jià)升降角度入手，即通過標(biāo)出元素化合價(jià)判斷反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)，再去解決與之相關(guān)的其他問題。氧化還原反應(yīng)的特征（或表現(xiàn)形式）和本質(zhì)知識(shí)鏈接近幾年高考中一些特殊物質(zhì)的元素的化合價(jià)：氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系基本反應(yīng)類型結(jié)論氧化還原反應(yīng)的實(shí)例非氧化還原反應(yīng)的實(shí)例化合反應(yīng)A＋B===AB有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)C＋O2

CO2SO3＋H2O===H2SO4分解反應(yīng)AB===A＋B有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)2H2O

2H2↑＋O2↑NH4HCO3

NH3↑＋H2O＋CO2↑通電點(diǎn)燃Δ氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系基本反應(yīng)類型結(jié)論氧化還原反應(yīng)的實(shí)例非氧化還原反應(yīng)的實(shí)例置換反應(yīng)A＋BC===AC＋B置換反應(yīng)全部屬于氧化還原反應(yīng)Cl2＋2NaI===2NaCl＋I(xiàn)2—復(fù)分解反應(yīng)AB＋CD===AD＋CB復(fù)分解反應(yīng)全部屬于非氧化還原反應(yīng)—CuCl2＋2NaOH===

Cu（OH）2↓＋2NaCl續(xù)表氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系以上關(guān)系可用圖表示：氧化還原反應(yīng)置換反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)化合反應(yīng)分解反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系名師提醒（1）四種基本反應(yīng)類型不能包含所有的化學(xué)反應(yīng)，如反應(yīng)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O不屬于四種基本反應(yīng)類型中的任何一種，但它有元素化合價(jià)的升降，屬于氧化還原反應(yīng)。（2）有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)。如同素異形體之間的相互轉(zhuǎn)化（如3O2

2O3）不屬于氧化還原反應(yīng)。放電氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系名師提醒（3）有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)；沒有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)也可能屬于氧化還原反應(yīng)，如SO2＋H2O2===H2SO4。（4）有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)；沒有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)也可能屬于氧化還原反應(yīng)，如NH4NO3

N2O↑＋2H2O↑。483K典例詳析例1－1（重慶育才中學(xué)月考）古代煉銅時(shí)，所用原料主要是孔雀石［主要成分是Cu2（OH）2CO3］和木炭，在1000℃左右進(jìn)行冶煉，可能涉及的反應(yīng)：CO①Cu2（OH）2CO3

2CuO＋CO2↑＋H2O；③CuO＋CO

Cu＋CO2；（1）反應(yīng)③中，______（填化學(xué)式，下同）發(fā)生氧化反應(yīng)，_______發(fā)生還原反應(yīng)。（2）在這些反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)的是________（填序號(hào)）。②2CuO＋C

2Cu＋CO2↑；④CO2＋C

2CO。高溫Δ高溫高溫CuO②③④典例詳析解析：（1）反應(yīng)③中，CuO失去氧，發(fā)生還原反應(yīng)，CO得到氧，發(fā)生氧化反應(yīng)。（2）從得失氧角度分析，①的反應(yīng)中沒有得失氧的現(xiàn)象存在，所以屬于非氧化還原反應(yīng)。②③④反應(yīng)中，均有物質(zhì)得氧及物質(zhì)失氧現(xiàn)象存在，故②③④都屬于氧化還原反應(yīng)。典例詳析C例1－2下列變化過程發(fā)生還原反應(yīng)的是（）A．SO2—→H2SO3B．HCl—→Cl2C．N2—→NH3D．Fe（OH）2—→Fe（OH）3典例詳析解析：SO2—→H2SO3，元素的化合價(jià)不變，不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；HCl—→Cl2，氯元素的化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；N2—→NH3，氮元素的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，C項(xiàng)正確；Fe（OH）2—→Fe（OH）3，鐵元素的化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。典例詳析A例1－3（2021遼寧錦州月考）下列關(guān)于氧化還原反應(yīng)的說法正確的是（）A．氧化還原反應(yīng)前后元素化合價(jià)有升降B．氧化還原反應(yīng)前后一定有氧的得失C．Fe3＋—→Fe2＋的變化過程中，鐵元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)D．物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)是還原反應(yīng)典例詳析解析：氧化還原反應(yīng)前后元素化合價(jià)有升降，且化合價(jià)升降總數(shù)相等，A項(xiàng)正確；氧化還原反應(yīng)前后不一定有氧的得失，如反應(yīng)H2＋Cl2

2HCl中就沒有氧的得失，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe3＋—→Fe2＋的變化過程中鐵元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)為氧化反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。點(diǎn)燃典例詳析D例1－4（重慶一中期中）兩份等質(zhì)量的KClO3分別發(fā)生下述反應(yīng)：①有MnO2催化劑存在時(shí)，受熱完全分解得到氧氣；②不使用催化劑，加熱至470℃左右得到KClO4（高氯酸鉀）和KCl。下列關(guān)于反應(yīng)①和②的說法不正確的是（）A．都屬于氧化還原反應(yīng)C．發(fā)生氧化反應(yīng)的元素不同D．生成KCl的質(zhì)量相同B．發(fā)生還原反應(yīng)的元素相同典例詳析解析：①2KClO3

2KCl＋3O2↑，氯元素化合價(jià)降低（＋5→－1），發(fā)生還原反應(yīng)，氧元素化合價(jià)升高（－2→0），發(fā)生氧化反應(yīng)。②4KClO3

3KClO4＋KCl，氯元素化合價(jià)既有升高（＋5→＋7），又有降低（＋5→－1），既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)。分析兩個(gè)化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系可知，等質(zhì)量的KClO3發(fā)生上述兩個(gè)反應(yīng)時(shí)，生成KCl的質(zhì)量不同。MnO2△Δ典例詳析C例1－5（2021山東濟(jì)寧月考）下列反應(yīng)既是離子反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)的是（）A．向BaCl2溶液中滴加稀硫酸B．鹽酸和Fe2O3反應(yīng)C．將鐵片放入CuSO4溶液中D．H2還原CuO典例詳析解析：A、B、C項(xiàng)的反應(yīng)均為離子反應(yīng)，A、B項(xiàng)的反應(yīng)中沒有元素化合價(jià)變化，C項(xiàng)的反應(yīng)為置換反應(yīng)，有元素化合價(jià)發(fā)生變化，故也屬于氧化還原反應(yīng)。典例詳析D例1－6（2021安徽六安月考）下列說法正確的是（）A．所有元素化合價(jià)都發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng)才是氧化還原反應(yīng)B．氧化還原反應(yīng)的特征是元素化合價(jià)升降，本質(zhì)是電子得失C．氧化還原反應(yīng)中，一種元素化合價(jià)升高，必然有另一種元素化合價(jià)降低D．氧化還原反應(yīng)中一定存在電子轉(zhuǎn)移典例詳析解析：凡有元素化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，此過程并不一定所有元素化合價(jià)都要發(fā)生變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氧化還原反應(yīng)的特征是元素化合價(jià)升降，本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移（電子得失和共用電子對(duì)偏移），B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；氧化還原反應(yīng)中，發(fā)生化合價(jià)變化的元素可以是一種或多種，如Cl2＋H2O===HCl＋HClO，其中只有氯元素的化合價(jià)發(fā)生變化，C項(xiàng)錯(cuò)誤。典例詳析警示：本題易錯(cuò)選B，誤認(rèn)為氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子得失，從而忽略了共用電子對(duì)偏移。一定要分清氧化還原反應(yīng)的特征與本質(zhì)。典例詳析D例1－7（北京西城區(qū)期末）下列四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系圖正確的是（）A．C．D．B．典例詳析解析：部分分解反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，應(yīng)為交叉關(guān)系，A項(xiàng)錯(cuò)誤；部分化合反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，應(yīng)為交叉關(guān)系，不是包含關(guān)系，B項(xiàng)錯(cuò)誤；復(fù)分解反應(yīng)全部屬于非氧化還原反應(yīng)，不是交叉關(guān)系，C項(xiàng)錯(cuò)誤；置換反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)，應(yīng)為包含關(guān)系，D項(xiàng)正確。典例詳析A例1－8（2021湖北鄂東南省級(jí)示范高中期中）氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系如圖所示。下列化學(xué)反應(yīng)屬于陰影部分的是（）A．4NH3＋5O2

4NO＋6H2OB．4Fe（