【知識解析】氧化還原反應

氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程（1）從得氧、失氧的角度認識氧化還原反應①得氧、失氧的分析：C＋2CuO

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

2Fe＋3CO2CO得到氧→被氧化→發(fā)生氧化反應；Fe2O3失去氧→被還原→發(fā)生還原反應。高溫高溫氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程②從得氧、失氧的角度分析氧化反應和還原反應：③結(jié)論：氧化還原反應是反應過程中有氧得失的化學反應。④模型：物質(zhì)在反應中得到氧被氧化氧化反應失去氧被還原還原反應氧化還原反應氧化反應物質(zhì)得氧同時還原反應物質(zhì)失氧同時氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程（2）從元素化合價升降的角度認識氧化還原反應①元素化合價變化的分析：C得到氧→被氧化→發(fā)生氧化反應→所含元素化合價升高；CuO失去氧→被還原→發(fā)生還原反應→所含元素化合價降低。氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程CO得到氧→被氧化→發(fā)生氧化反應→所含元素化合價升高；Fe2O3失去氧→被還原→發(fā)生還原反應→所含元素化合價降低。氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程遷移：鐵元素化合價升高→Fe發(fā)生氧化反應→Fe被氧化；銅元素化合價降低→CuSO4發(fā)生還原反應→CuSO4被還原。從得氧、失氧的角度認識氧化還原反應具有局限性和片面性氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程②從元素化合價升降的角度分析氧化反應和還原反應：③結(jié)論：氧化還原反應是反應過程中有元素化合價升降的化學反應。④模型：物質(zhì)所含元素化合價升高被氧化氧化反應降低被還原還原反應氧化還原反應氧化反應失電子或電子對偏離同時還原反應得電子或電子對偏向同時得失電子總數(shù)相等氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程名師提醒（1）并非只有得氧、失氧的化學反應才是氧化還原反應。凡有元素化合價升降的化學反應都是氧化還原反應，但并不要求反應中所有元素的化合價都要發(fā)生變化。（2）任何氧化還原反應中，元素化合價升高與元素化合價降低一定同時發(fā)生，且化合價升高總數(shù)＝化合價降低總數(shù)。氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程名師提醒（3）從化合價升降角度可將化學反應分為兩類：凡有化合價變化的化學反應是氧化還原反應；沒有化合價變化的化學反應是非氧化還原反應，如Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O。氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程（3）從電子轉(zhuǎn)移的角度認識氧化還原反應①有電子得失的反應a．電子得失的分析：圖NaCl的形成過程鈉原子失去1個電子→鈉元素化合價升高→Na被氧化→Na發(fā)生氧化反應；氯原子得到1個電子→氯元素化合價降低→Cl2被還原→Cl2發(fā)生還原反應。氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程注意：元素原子間通過電子得失形成化合物時，得電子原子的元素化合價降低，得幾個電子，化合價降低幾價：失電子原子的元素化合價升高，失幾個電子，化合價升高幾價。b．從電子得失的角度分析氧化反應和還原反應物質(zhì)所含元素的原子失去電子氧化反應得到電子還原反應氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程②有電子對偏移的反應a．氯原子對共用電子對的吸引力比氫原子的稍強一些，共用電子對偏向于氯原子，Cl2發(fā)生還原反應。b．氫原子對共用電子對的吸引力比氯原子的稍弱一些，共用電子對偏離于氫原子，H2發(fā)生氧化反應。圖HCl的形成過程注意：元素原子間通過共用電子對形成化合物時，共用電子對偏向于哪種元素的原子，哪種元素就顯負價；共用電子對偏離于哪種元素的原子，哪種元素就顯正價。氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程③結(jié)論：氧化反應是反應過程中有元素的原子失去電子（或電子對偏離）的反應。元素原子間通過共用電子對形成化合物時，共用電子對偏向于哪種元素的原子，哪種元素就顯負價；共用電子對偏離于哪種元素的原子，哪種元素就顯正價。還原反應是反應過程中有元素的原子得到電子（或電子對偏向）的反應。氧化還原反應是反應過程中有電子轉(zhuǎn)移（電子得失或共用電子對偏移）的化學反應。氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程④模型：氧化還原反應氧化反應失電子或電子對偏離同時還原反應得電子或電子對偏向同時得失電子總數(shù)相等氧化還原反應概念的發(fā)展（認識）過程名師提醒（1）氧化還原反應并不要求反應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偏移）。（2）任何氧化還原反應中，得失電子總數(shù)相等，即滿足得失電子守恒。氧化還原反應的特征（或表現(xiàn)形式）和本質(zhì)特征元素化合價升降宏觀本質(zhì)電子轉(zhuǎn)移（電子得失或共用電子對偏移）微觀體現(xiàn)素養(yǎng)：宏觀辨識與微觀探析氧化還原反應的特征（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相關問題時，應從宏觀的元素化合價升降角度入手，即通過標出元素化合價判斷反應是否為氧化還原反應，再去解決與之相關的其他問題。氧化還原反應的特征（或表現(xiàn)形式）和本質(zhì)知識鏈接近幾年高考中一些特殊物質(zhì)的元素的化合價：氧化還原反應與四種基本反應類型的關系基本反應類型結(jié)論氧化還原反應的實例非氧化還原反應的實例化合反應A＋B===AB有單質(zhì)參加的化合反應屬于氧化還原反應C＋O2

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

2H2↑＋O2↑NH4HCO3

NH3↑＋H2O＋CO2↑通電點燃Δ氧化還原反應與四種基本反應類型的關系基本反應類型結(jié)論氧化還原反應的實例非氧化還原反應的實例置換反應A＋BC===AC＋B置換反應全部屬于氧化還原反應Cl2＋2NaI===2NaCl＋I2—復分解反應AB＋CD===AD＋CB復分解反應全部屬于非氧化還原反應—CuCl2＋2NaOH===

Cu（OH）2↓＋2NaCl續(xù)表氧化還原反應與四種基本反應類型的關系以上關系可用圖表示：氧化還原反應置換反應復分解反應化合反應分解反應非氧化還原反應氧化還原反應與四種基本反應類型的關系名師提醒（1）四種基本反應類型不能包含所有的化學反應，如反應Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O不屬于四種基本反應類型中的任何一種，但它有元素化合價的升降，屬于氧化還原反應。（2）有單質(zhì)參加或生成的反應不一定是氧化還原反應。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。放電氧化還原反應與四種基本反應類型的關系名師提醒（3）有單質(zhì)參加的化合反應一定是氧化還原反應；沒有單質(zhì)參加的化合反應也可能屬于氧化還原反應，如SO2＋H2O2===H2SO4。（4）有單質(zhì)生成的分解反應一定是氧化還原反應；沒有單質(zhì)生成的分解反應也可能屬于氧化還原反應，如NH4NO3

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

2CuO＋CO2↑＋H2O；③CuO＋CO

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

2Cu＋CO2↑；④CO2＋C

2CO。高溫Δ高溫高溫CuO②③④典例詳析解析：（1）反應③中，CuO失去氧，發(fā)生還原反應，CO得到氧，發(fā)生氧化反應。（2）從得失氧角度分析，①的反應中沒有得失氧的現(xiàn)象存在，所以屬于非氧化還原反應。②③④反應中，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。典例詳析C例1－2下列變化過程發(fā)生還原反應的是（）A．SO2—→H2SO3B．HCl—→Cl2C．N2—→NH3D．Fe（OH）2—→Fe（OH）3典例詳析解析：SO2—→H2SO3，元素的化合價不變，不發(fā)生氧化還原反應，A項錯誤；HCl—→Cl2，氯元素的化合價升高，發(fā)生氧化反應，B項錯誤；N2—→NH3，氮元素的化合價降低，發(fā)生還原反應，C項正確；Fe（OH）2—→Fe（OH）3，鐵元素的化合價升高，發(fā)生氧化反應，D項錯誤。典例詳析A例1－3（2021遼寧錦州月考）下列關于氧化還原反應的說法正確的是（）A．氧化還原反應前后元素化合價有升降B．氧化還原反應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D．物質(zhì)所含元素化合價升高的反應是還原反應典例詳析解析：氧化還原反應前后元素化合價有升降，且化合價升降總數(shù)相等，A項正確；氧化還原反應前后不一定有氧的得失，如反應H2＋Cl2

2HCl中就沒有氧的得失，B項錯誤；Fe3＋—→Fe2＋的變化過程中鐵元素化合價降低，發(fā)生還原反應，C項錯誤；物質(zhì)所含元素化合價升高的反應為氧化反應，D項錯誤。點燃典例詳析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：①有MnO2催化劑存在時，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。下列關于反應①和②的說法不正確的是（）A．都屬于氧化還原反應C．發(fā)生氧化反應的元素不同D．生成KCl的質(zhì)量相同B．發(fā)生還原反應的元素相同典例詳析解析：①2KClO3

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

3KClO4＋KCl，氯元素化合價既有升高（＋5→＋7），又有降低（＋5→－1），既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應。分析兩個化學方程式的化學計量數(shù)關系可知，等質(zhì)量的KClO3發(fā)生上述兩個反應時，生成KCl的質(zhì)量不同。MnO2△Δ典例詳析C例1－5（2021山東濟寧月考）下列反應既是離子反應，又是氧化還原反應的是（）A．向BaCl2溶液中滴加稀硫酸B．鹽酸和Fe2O3反應C．將鐵片放入CuSO4溶液中D．H2還原CuO典例詳析解析：A、B、C項的反應均為離子反應，A、B項的反應中沒有元素化合價變化，C項的反應為置換反應，有元素化合價發(fā)生變化，故也屬于氧化還原反應。典例詳析D例1－6（2021安徽六安月考）下列說法正確的是（）A．所有元素化合價都發(fā)生變化的化學反應才是氧化還原反應B．氧化還原反應的特征是元素化合價升降，本質(zhì)是電子得失C．氧化還原反應中，一種元素化合價升高，必然有另一種元素化合價降低D．氧化還原反應中一定存在電子轉(zhuǎn)移典例詳析解析：凡有元素化合價升降的化學反應都是氧化還原反應，此過程并不一定所有元素化合價都要發(fā)生變化，A項錯誤；氧化還原反應的特征是元素化合價升降，本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移（電子得失和共用電子對偏移），B項錯誤，D項正確；氧化還原反應中，發(fā)生化合價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發(fā)生變化，C項錯誤。典例詳析警示：本題易錯選B，誤認為氧化還原反應的本質(zhì)是電子得失，從而忽略了共用電子對偏移。一定要分清氧化還原反應的特征與本質(zhì)。典例詳析D例1－7（北京西城區(qū)期末）下列四種基本反應類型與氧化還原反應的關系圖正確的是（）A．C．D．B．典例詳析解析：部分分解反應屬于氧化還原反應，應為交叉關系，A項錯誤；部分化合反應屬于氧化還原反應，應為交叉關系，不是包含關系，B項錯誤；復分解反應全部屬于非氧化還原反應，不是交叉關系，C項錯誤；置換反應一定屬于氧化還原反應，應為包含關系，D項正確。典例詳析A例1－8（2021湖北鄂東南省級示范高中期中）氧化還原反應與四種基本反應類型的關系如圖所示。下列化學反應屬于陰影部分的是（）A．4NH3＋5O2

4NO＋6H2OB．4Fe（