3.1 氯气及氯的化合物（第3课时）-【帮课堂】2024-2025学年高一化学同步学与练（苏教版2019必修第一册）

专题3 从海水中获得的化学物质 第一单元 氯气及氯的化合物 第3课时 氧化还原反应 1．认识有化合价变化的反应是氧化还原反应。 2．了解氧化还原反应的本质是电子转移。 3．知道常见的氧化剂和还原剂。 重点：氧化还原反应的基本原理及相关概念、常见的氧化剂和还原剂。 难点：氧化还原反应的基本原理。 一、氧化还原反应的基本概念 1．氧化还原反应的判据 依据化学反应中是否有__________________，可分为__________________和__________________。 如2a＋l 2===2属于__________________，Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO属于__________________。 2．氧化还原反应的本质 (1)元素的化合物与其_________电子数有关。 钠原子(Na)失去最外层上的一个电子变成钠离子(Na＋)，则化合价由0价变为＋1价，氯原子(Cl)得到一个电子变成氯离子(Cl－)，则化合价由0价变为－1价。 (2)氧化还原反应是__________________的化学反应，__________________的化学反应称为非氧化还原反应。 氧化还原的本质是__________________。 3．氧化还原反应的基本概念 在氧化还原反应中，失去电子的物质是_________，被氧化，发生_________反应，表现_________性，得到电子的物质是_________，被还原，发生_________反应，表现_________性。如： 【名师点拨】 (1)氧化还原反应的特征是反应中物质所含元素化合价发生改变，本质是反应过程中发生了电子转移（或电子得失）。 (2)氧化还原反应实质有电子转移（或电子得失）的化学反应；物质所含元素的原子失去电子的反应叫氧化反应，物质所含元素的原子得到电子的反应叫还原反应。 (3)氧化还原反应概念之间的关系 化合价升高——失去电子——被氧化——发生氧化反应——是还原剂 化合价降低——得到电子——被还原——发生还原反应——是氧化剂 【易错提醒】氧化还原反应中的4个“不一定” (1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如C2＋H2O===H＋中，被氧化和被还原的元素都是氯元素。 (2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，参加反应的KMnO4既表现了还原性，又表现了氧化性。 (3)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化不属于氧化还原反应。 (4)某种物质由化合态变为游离态，不一定是被还原，如HCl→Cl2是被氧化。 二、氧化还原反应的分析方法——双线桥法 1．基本步骤 (1)标变价：正确标出反应前后化合价____________的元素元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系。 (2)连线桥：用带箭头的线由_________指向_________，且对准同种元素。 (3)标得失：标出“失去”或“得到”电子的总数，且得失电子总数_________。 2．实例分析 该表示法能体现出氧化还原反应的实质及过程，同时清楚地表示出了得失电子的情况，上述反应中CuO中Cu元素得电子为“2×2e－”，前一个“2”表示有__________________，后一个“2e－”，表示__________________，共得4个电子。 【拓展】用单线桥法分析氧化还原反应 (1)确定变化化合价，计算价态的变化；桥上标明电子数，箭头还原到氧化。 (2)注意事项： ①单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况； ②不需标明“得”或“失”，只标明电子转移数目； ③箭头标明电子转移的方向； ④单线桥箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。 注：(1)两种方法中箭头的指向不同。双线桥中箭头指向产物中变价的相应元素；单线桥中箭头指向得到电子的元素。(2)转移数目指的是与方程式计量数有关的得电子总数或失电子总数。 三、氧化性和还原性比较 1．氧化性、还原性的概念 氧化性：物质_________电子的性质，氧化剂具有_________。物质越易得电子氧化性越强。 还原性：物质_________电子的性质，还原剂具有_________。物质越易失电子还原性越强。 2．物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系 核心元素化合价 实例 性质 最高价 KO4、Cl3、浓HO3、浓H2O4 只有_________ 中间价 O2、Na2O3、SO4、 既有_________ 又有_________ 最低价 、、K 只有_________ 3．氧化性、还原性强弱比较的方法 (1)根据元素的活动性顺序比较 ①非金属单质的氧化性越强，对应简单离子的还原性_________； ②金属单质的还原性越强，对应简单离子的氧化性_________。 (2)根据氧化还原反应方程式比较 氧化性：氧化剂_________氧化产物 还原性：还原剂_________还原产物 【易错提醒】 (1)不能根据得失电子的多少判断氧化性、还原性的强弱； (2)氧化性、还原性的强弱还与物质的浓度等有关，如浓硝酸的氧化性大于稀硝酸。 (3)同一元素不同价态的化合物中，物质中元素的化合价越高，其氧化性不一定越强，因为物质的氧化性强弱不仅与化合价高低有关，而且与物质本身的稳定性有关。 (4)元素处于最高价时只有氧化性，但氧化性不一定强。如CO2中C为＋4价是最高价，但CO2的氧化性很弱。 (5)元素处于最低价态时只有还原性，但还原性不一定强。如H2O中O为－2价是最低价，但H2O的还原性非常弱。 4．氧化还原反应的应用 (1)预测物质的氧化性、还原性 处于高价态的物质一般具有_________，处于低价态的物质一般具有_________，处于中间价态的物质可能既有氧化性又有还原性。 (2)分析、解决生产、生活中的实际问题 在自然界中，氧化还原反应大量存在。例如，燃料的燃烧与利用、金属的冶炼、食品的加工与保存、环境污染的监测与治理以及许多生物化学过程都涉及氧化还原反应。 【归纳小结】常见氧化剂、还原剂 (1)常见的氧化剂 ①活泼的非金属单质：如Cl2、O2等。 ②变价元素的高价态化合物。 a．某些酸：如浓H2SO4、HNO3、HClO等； b．某些氧化物、过氧化物：如MnO2、NO2、H2O2、Na2O2等； c．某些盐：如KMnO4、FeCl3、NaClO等。 (2)常见的还原剂 ①活泼的金属单质：如Al、Fe、Zn等。 ②某些非金属单质：如H2、S、C等。 ③变价元素的低价态化合物。 a．某些氧化物：如CO、SO2等； b．某些氢化物：如HCl、H2S等； c．某些盐：如KI、Na2S、FeCl2等。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)氧化还原反应中一定有氧元素的得失( ) (2)氧化还原反应中得电子的物质发生还原反应( ) (3)氧化还原反应中所有元素的化合价都一定发生变化( ) (4)一个反应中一定是一种元素化合价升高，而另一种元素化合价降低( ) (5)氧化剂得电子被氧化为还原产物( ) (6)非金属单质在反应中只作氧化剂( ) (7)在氧化还原反应中，金属单质作反应物时一定是还原剂( ) (8)还原剂失去电子具有氧化性( ) (9)在同一反应中，氧化剂和还原剂不可能是同一物质( ) (10)某物质在氧化还原反应中是氧化产物，则必然有另一物质是还原产物( ) (11)元素处于最高化合价时一定具有还原性( ) (12)碘化氢中碘为最低价，故碘化氢只具有还原性( ) (13)阳离子只能得电子被还原，阴离子只能失电子被氧化( ) (14)失电子数越多的物质还原性越强( ) 2．完成下列填空。 (1)C＋H2O(g)CO＋H2中发生氧化反应的物质是______(填化学式，下同)，被还原的元素是_______(填元素符号，下同)。 (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__________。 3．标出变价元素的化合价，用双线桥标出电子转移情况，其中①②③同时用单线桥标出电子转移情况。 ①2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O ②WO3＋3H2W＋3H2O ③MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ ④Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ⑤Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O ⑥4P＋5O22P2O5 4．分析下列反应并按要求填空。 (1)2Fe＋3Cl22FeCl3 氧化剂是__________(填化学式，下同)，还原剂是________；发生氧化反应的是________，发生还原反应的是________。 (2)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 氧化剂是________，还原剂是________；被氧化的元素是________(填元素符号，下同)，被还原的元素是________。 (3)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O 氧化剂是________，还原剂是______；氧化产物是______，还原产物是________。 (4)H2O2＋2HCl＋2FeCl2===2FeCl3＋2H2O 氧化剂是________，还原剂是______；氧化产物是______，还原产物是______。 (5)5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O 氧化剂是________，还原剂是______；氧化产物是______，还原产物是______。 5．(1)从下列各组反应对比中，判断哪种粒子的氧化性最强，哪种粒子的还原性最强。 ①铁钉浸入CuSO4溶液后，表面会附有红色物质；铜丝浸入AgNO3溶液后，表面会附有银白色物质。则在Cu、Fe、Ag中，________的还原性最强；在Cu2＋、Fe2＋、Ag＋中，________的氧化性最强。 ②铁在氯气中燃烧生成棕褐色物质(FeCl3)，而在盐酸中生成浅绿色溶液(FeCl2)。则在Cl2、Cl－、H＋中，______具有氧化性，________的氧化性较强。 (2)为防治碘缺乏病，通常在食盐中添加少量的碘酸钾(KIO3)。碘酸钾和碘化钾在溶液中能发生下列反应：KIO3＋5KI＋3H2SO4===3I2＋3K2SO4＋3H2O。 ①该反应中，氧化剂是________，氧化产物是________。 ②用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目：___________________________________。 【情境引入】 农历八月十五是中国传统的中秋节，吃月饼已经成了一种民俗。在新买的月饼盒里都会有食品干燥剂，它是铁粉在高温炉里加入发泡剂形成的疏松多孔物体。铁粉用作干燥剂的原理为铁粉吸收空气中的水分和氧气而变为铁锈。 这个变化中铁元素和氧元素的化合价有哪些变化？铁粉变为铁锈的反应属于氧化还原反应吗？为什么？ ►问题一 氧化还原反应的基本概念 【典例1】下列关于氧化还原反应的说法正确的是(　　) A．氧化还原反应前后元素化合价有升降 B．氧化还原反应中不能只有一种元素化合价变化 C．实现Fe3＋→Fe2＋的变化过程一定是氧化反应 D．元素化合价升高的反应是还原反应 【解题必备】 1．氧化还原反应的相关概念 (1)氧化剂与还原剂 氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低，即得到电子(或电子对偏向)的物质。 还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价升高，即失去电子(或电子对偏离)的物质。 (2)氧化产物与还原产物 氧化产物：还原剂失去电子被氧化的产物。 还原产物：氧化剂得到电子被还原的产物。 (3)氧化性与还原性 氧化性：物质得电子的性质，或物质得电子的能力。 还原性：物质失电子的性质，或物质失电子的能力。 2．氧化还原反应概念间的关系 【变式1-1】下列化学反应中，不属于氧化还原反应的是(　　) A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O B．Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D．2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 【变式1-2】下列反应中，氯元素全部被氧化的是(　　) A．2P＋3Cl22PCl3 B．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ C．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O D．2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O ►问题二 用双线桥、单线桥分析氧化还原反应 【典例2】下列氧化还原反应中电子转移数目及方向都正确的是(　　) A．2KCl＋3O2↑ B． C． D． 【解题必备】单线桥法与双线桥法的区别 单线桥法 双线桥法 箭头方向 在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素 由反应物中变价元素指向生成物中同一元素 标识 只标转移电子的数目 要标出“得到”或“失去”及电子数目 举例 【变式2-1】磷单质在反应4P＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3↑中(　　) 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 【变式2-2】下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是(　　) A． B． C．2↑＋2O2↑＋2H2O D．6H2O＋5N2 ►问题三 氧化剂和还原剂 【典例3】分析下列反应并按要求填空。 (1)H2O2＋2H＋＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2H2O 氧化剂是______，还原剂是______；氧化产物是______，还原产物是______。 (2)5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O 氧化剂是______，还原剂是______；氧化产物是______，还原产物是______。 【解题必备】氧化剂和还原剂的判断 有多种价态的元素，其高价态的化合物可能具有氧化性，在氧化还原反应中可作氧化剂；其低价态的化合物可能具有还原性，在氧化还原反应中可作还原剂；其中间价态的化合物，在不同的化学反应中可能表现出氧化性，也可能表现出还原性 【变式3-1】下列反应中，属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂又不作还原剂的是(　　) A．SO3＋H2O===H2SO4 B．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO C．2F2＋2H2O===4HF＋O2 D．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 【变式3-2】以下各组物质所具有的性质依次为只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的是(　　) A．Na、H＋、H2O B．Cl2、KClO3、Fe C．Na＋、K、Fe2＋ D．KMnO4、CO、H2O ►问题四 氧化性和还原性比较 【典例4】①2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O ②SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr ③Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl 由此推断下列说法错误的是(　　) A．反应Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl可以进行 B．氯元素在反应③中被还原，在反应①中被氧化 C．氧化性由强到弱的顺序是KMnO4、Cl2、Br2、SO2 D．MnCl2是KMnO4的氧化产物 【解题必备】 1．根据反应条件判断氧化性和还原性强弱 当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如： (1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 氧化性：KMnO4>MnO2。 (2)Na、Mg、Al单质与H2O反应情况如下，Na与冷水剧烈反应，Mg加热才反应，Al加热条件下也难反应，故还原性：Na＞Mg＞Al。 2．根据氧化产物的价态高低判断氧化性和还原性强弱 当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可由氧化产物元素价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即在相同条件下，使还原剂价态升得越高，则氧化剂的氧化性越强。 例如：2Fe＋3Cl22FeCl3 Fe＋SFeS 氧化性：Cl2＞S。 判断还原剂还原性的原理类似。 【变式4-1】已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推断Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的还原性由强到弱的顺序是(　　) A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋ C．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ D．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ 【变式4-2】已知NaI、FeCl2、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为FeCl2＜H2O2＜NaI＜SO2，则下列反应不能发生的是(　　) A．2FeCl3＋SO2＋2H2O===2FeCl2＋H2SO4＋2HCl B．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O C．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI D．2NaI＋2FeCl3===2FeCl2＋I2＋2NaCl 1．氧化还原反应广泛地存在于生产和生活之中，下列过程中不涉及氧化还原反应的是(　　) A．燃放鞭炮 B．食物腐败 C．金属冶炼 D．明矾净水 2．下列关于氧化还原反应的说法错误的是(　　) A．氧化还原反应中一定有电子转移 B．氧化剂与还原剂一定不是同一种物质 C．元素由化合态变成游离态时，可能被氧化，也可能被还原 D．氧化还原反应中，氧化剂发生还原反应，还原剂发生氧化反应 3．下列科技成果所涉及物质的应用过程中，发生的不是氧化还原反应的是(　　) A．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程中发生的反应 B．偏二甲肼用作发射“天宫”二号的火箭燃料，在发射过程中的反应 C．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”中体现屠呦呦对青蒿素的提取过程中的反应 D．开采可燃冰，将其作为能源使用过程中的反应 4．下列化学反应中溴元素仅被氧化的是(　　) A．2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2 B．Br2＋2NaI===2NaBr＋I2 C．3Br2＋6NaOH5NaBr＋NaBrO3＋3H2O D．HBr＋NaOH===NaBr＋H2O 5．某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2 700 ℃，对于该反应，下列说法正确的是(　　) A．该反应属于置换反应 B．N2H4被还原 C．N2O4是还原剂 D．N2既是氧化产物又是还原产物 6．氢化钙可作为生氢剂，反应的化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列说法错误的是(　　) A．氢化钙既是氧化剂又是还原剂 B．氢气既是氧化产物又是还原产物 C．氢化钙是还原剂，水是氧化剂 D．氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1 7．工业上制取ClO2的化学反应为2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4，下列说法正确的是(　　) A．SO2在反应中被还原 B．NaClO3在反应中失去电子 C．H2SO4在反应中作氧化剂 D．此反应中电子转移的方向与数目可表示为＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4 8．已知：①2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；②Cl2＋2FeCl2===2FeCl3；③2KI＋2FeCl3===2KCl＋I2＋2FeCl2。则下列判断正确的是(　　) A．氧化性：MnO＞Fe3＋＞Cl2 B．还原性：Cl－＞I－＞Fe2＋ C．Fe3＋只有氧化性，Fe2＋只有还原性 D．由信息推测Cl2＋2NaI===2NaCl＋I2反应可以进行 9．吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”，服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，由此推断 Na2SeO3的作用是(　　) A．作还原剂 B．作氧化剂 C．既作氧化剂又作还原剂 D．既不作氧化剂又不作还原剂 10．工业上冶炼锡的第一步反应原理为2SnO2＋3C2Sn＋aM↑＋CO2↑，下列说法错误的是(　　) A．反应中SnO2作氧化剂，被还原 B．a为2 C．该反应有两种氧化产物 D．反应中每生成1 mol CO2，共转移4 mol 电子 11．完成下列填空。 (1)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 ①被氧化的元素是________(填元素符号，下同)，被还原的元素是______。 ②发生氧化反应的物质是__________(填化学式，下同)，发生还原反应的物质是__________。 ③用单线桥表示反应电子得失的方向和数目：_______________________________________。 (2)S＋2KNO3＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑。 ①碳元素被________，硫元素被________，氮元素被________，氧元素既没被氧化也没被还原。 ②发生氧化反应的物质是________，发生还原反应的物质是________。 12．饮用水中的NO对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO的浓度，某饮用水研究人员提出，在碱性条件下用铝粉将NO还原为N2，其化学方程式为10Al＋6NaNO3＋4NaOH===10NaAlO2＋3N2↑＋2H2O。 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。 (2)用双线桥表示反应中电子转移的方向和数目。 1．在6KOH＋3Cl2KClO3＋5KCl＋3H2O的反应中，下列说法正确的是(　　) A．Cl2既发生氧化反应又发生还原反应 B．Cl2是氧化剂，KOH是还原剂 C．KOH是氧化剂，Cl2是还原剂 D．被氧化的氯原子与被还原的氯原子数之比为5∶1 2．已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O。则每生成1 mol RO转移电子的物质的量是(　　) A．3 mol B．4 mol C．5 mol D．6 mol 3．ClO2遇浓盐酸会生成Cl2，反应的化学方程式为2ClO2＋8HCl(浓)===5Cl2＋4H2O，该反应中若转移电子的数目为9.632×1023，则产生的Cl2在标准状况下的体积为(　　) A．11.2 L B．33.6 L C．22.4 L D．44.8 L 4．为了防止钢铁零件生锈，常采用化学处理使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层——“发蓝”。化学处理过程中其中一步的反应为3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑。下列叙述不正确的是(　　) A．上述反应涉及到的物质中，Fe的还原性最强 B．上述反应涉及到的物质中，NaNO2的氧化性最强 C．上述反应中，铁是还原剂，NaNO2和NaOH是氧化剂 D．NaNO2的氧化性强于Na2FeO2的氧化性 5．给出下列氧化还原反应，试回答相关问题。 (1)2KMnO4＋10KI＋8H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋5I2＋8H2O 在该反应中，被还原的元素为________(填元素符号)，发生氧化反应的物质为_______(填化学式)。 (2)3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O 在该反应中，被还原的和被氧化的Cl的物质的量之比为________。 (3)11P＋15CuSO4＋24H2O===6H3PO4＋15H2SO4＋5Cu3P(Cu3P中P为－3价) 在该反应中，CuSO4表现________(填“氧化”或“还原”)性；11 mol P中被氧化的P为________mol。 6．阅读下面科普信息，回答问题： 一个体重50 kg的健康人含2 g铁，这2 g铁在人体中以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。亚铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含亚铁离子的亚铁盐，如硫酸亚铁。服用维生素C，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，有利于铁的吸收。 (1)以下为常见的铁元素的几种微粒，其中既有氧化性又有还原性的是________(填字母)。 A．Fe B．Fe2＋ C．Fe3＋ (2)工业盐的主要成分是NaNO2，曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件，其原因是NaNO2把人体内的Fe2＋转化为Fe3＋而失去与O2结合的能力，这说明NaNO2具有__________性。下列不能实现上述转化的物质是________(填字母)。 A．Cl2 B．O2 C．FeCl3 D．KMnO4(H＋) (3)工业盐中毒后，可服用维生素C来缓解中毒状况，这说明维生素C具有________性。 (4)在Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O的反应中，HNO3表现了______性和______性，则56 g Fe参加反应时，被还原的HNO3为____g。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题3 从海水中获得的化学物质 第一单元 氯气及氯的化合物 第3课时 氧化还原反应 1．认识有化合价变化的反应是氧化还原反应。 2．了解氧化还原反应的本质是电子转移。 3．知道常见的氧化剂和还原剂。 重点：氧化还原反应的基本原理及相关概念、常见的氧化剂和还原剂。 难点：氧化还原反应的基本原理。 一、氧化还原反应的基本概念 1．氧化还原反应的判据 依据化学反应中是否有化合价的变化，可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。 如2a＋l 2===2属于氧化还原反应，Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO属于非氧化还原反应。 2．氧化还原反应的本质 (1)元素的化合物与其最外层电子数有关。 钠原子(Na)失去最外层上的一个电子变成钠离子(Na＋)，则化合价由0价变为＋1价，氯原子(Cl)得到一个电子变成氯离子(Cl－)，则化合价由0价变为－1价。 (2)氧化还原反应是有电子转移的化学反应，没有电子转移的化学反应称为非氧化还原反应。 氧化还原的本质是有电子的转移。 3．氧化还原反应的基本概念 在氧化还原反应中，失去电子的物质是还原剂，被氧化，发生氧化反应，表现还原性，得到电子的物质是氧化剂，被还原，发生还原反应，表现氧化性。如： 【名师点拨】 (1)氧化还原反应的特征是反应中物质所含元素化合价发生改变，本质是反应过程中发生了电子转移（或电子得失）。 (2)氧化还原反应实质有电子转移（或电子得失）的化学反应；物质所含元素的原子失去电子的反应叫氧化反应，物质所含元素的原子得到电子的反应叫还原反应。 (3)氧化还原反应概念之间的关系 化合价升高——失去电子——被氧化——发生氧化反应——是还原剂 化合价降低——得到电子——被还原——发生还原反应——是氧化剂 【易错提醒】氧化还原反应中的4个“不一定” (1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如C2＋H2O===H＋中，被氧化和被还原的元素都是氯元素。 (2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，参加反应的KMnO4既表现了还原性，又表现了氧化性。 (3)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化不属于氧化还原反应。 (4)某种物质由化合态变为游离态，不一定是被还原，如HCl→Cl2是被氧化。 二、氧化还原反应的分析方法——双线桥法 1．基本步骤 (1)标变价：正确标出反应前后化合价发生变化的元素元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系。 (2)连线桥：用带箭头的线由反应物指向生成物，且对准同种元素。 (3)标得失：标出“失去”或“得到”电子的总数，且得失电子总数相等。 2．实例分析 该表示法能体现出氧化还原反应的实质及过程，同时清楚地表示出了得失电子的情况，上述反应中CuO中Cu元素得电子为“2×2e－”，前一个“2”表示有2个Cu2＋得电子，后一个“2e－”，表示一个Cu2＋得2个电子，共得4个电子。 【拓展】用单线桥法分析氧化还原反应 (1)确定变化化合价，计算价态的变化；桥上标明电子数，箭头还原到氧化。 (2)注意事项： ①单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况； ②不需标明“得”或“失”，只标明电子转移数目； ③箭头标明电子转移的方向； ④单线桥箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。 注：(1)两种方法中箭头的指向不同。双线桥中箭头指向产物中变价的相应元素；单线桥中箭头指向得到电子的元素。(2)转移数目指的是与方程式计量数有关的得电子总数或失电子总数。 三、氧化性和还原性比较 1．氧化性、还原性的概念 氧化性：物质得到电子的性质，氧化剂具有氧化性。物质越易得电子氧化性越强。 还原性：物质失去电子的性质，还原剂具有还原性。物质越易失电子还原性越强。 2．物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系 核心元素化合价 实例 性质 最高价 KO4、Cl3、浓HO3、浓H2O4 只有氧化性 中间价 O2、Na2O3、SO4、 既有氧化性 又有还原性 最低价 、、K 只有还原性 3．氧化性、还原性强弱比较的方法 (1)根据元素的活动性顺序比较 ①非金属单质的氧化性越强，对应简单离子的还原性越弱； ②金属单质的还原性越强，对应简单离子的氧化性越弱。 (2)根据氧化还原反应方程式比较 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 【易错提醒】 (1)不能根据得失电子的多少判断氧化性、还原性的强弱； (2)氧化性、还原性的强弱还与物质的浓度等有关，如浓硝酸的氧化性大于稀硝酸。 (3)同一元素不同价态的化合物中，物质中元素的化合价越高，其氧化性不一定越强，因为物质的氧化性强弱不仅与化合价高低有关，而且与物质本身的稳定性有关。 (4)元素处于最高价时只有氧化性，但氧化性不一定强。如CO2中C为＋4价是最高价，但CO2的氧化性很弱。 (5)元素处于最低价态时只有还原性，但还原性不一定强。如H2O中O为－2价是最低价，但H2O的还原性非常弱。 4．氧化还原反应的应用 (1)预测物质的氧化性、还原性 处于高价态的物质一般具有氧化性，处于低价态的物质一般具有还原性，处于中间价态的物质可能既有氧化性又有还原性。 (2)分析、解决生产、生活中的实际问题 在自然界中，氧化还原反应大量存在。例如，燃料的燃烧与利用、金属的冶炼、食品的加工与保存、环境污染的监测与治理以及许多生物化学过程都涉及氧化还原反应。 【归纳小结】常见氧化剂、还原剂 (1)常见的氧化剂 ①活泼的非金属单质：如Cl2、O2等。 ②变价元素的高价态化合物。 a．某些酸：如浓H2SO4、HNO3、HClO等； b．某些氧化物、过氧化物：如MnO2、NO2、H2O2、Na2O2等； c．某些盐：如KMnO4、FeCl3、NaClO等。 (2)常见的还原剂 ①活泼的金属单质：如Al、Fe、Zn等。 ②某些非金属单质：如H2、S、C等。 ③变价元素的低价态化合物。 a．某些氧化物：如CO、SO2等； b．某些氢化物：如HCl、H2S等； c．某些盐：如KI、Na2S、FeCl2等。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)氧化还原反应中一定有氧元素的得失(×) (2)氧化还原反应中得电子的物质发生还原反应(√) (3)氧化还原反应中所有元素的化合价都一定发生变化(×) (4)一个反应中一定是一种元素化合价升高，而另一种元素化合价降低(×) (5)氧化剂得电子被氧化为还原产物(×) (6)非金属单质在反应中只作氧化剂(×) (7)在氧化还原反应中，金属单质作反应物时一定是还原剂(√) (8)还原剂失去电子具有氧化性(×) (9)在同一反应中，氧化剂和还原剂不可能是同一物质(×) (10)某物质在氧化还原反应中是氧化产物，则必然有另一物质是还原产物(×) (11)元素处于最高化合价时一定具有还原性(×) (12)碘化氢中碘为最低价，故碘化氢只具有还原性(×) (13)阳离子只能得电子被还原，阴离子只能失电子被氧化(×) (14)失电子数越多的物质还原性越强(×) 2．完成下列填空。 (1)C＋H2O(g)CO＋H2中发生氧化反应的物质是______(填化学式，下同)，被还原的元素是_______(填元素符号，下同)。 (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 3．标出变价元素的化合价，用双线桥标出电子转移情况，其中①②③同时用单线桥标出电子转移情况。 ①2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O ②WO3＋3H2W＋3H2O ③MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ ④Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ⑤Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O ⑥4P＋5O22P2O5 答案　①　 ② ③ ④ ⑤ ⑥ 4．分析下列反应并按要求填空。 (1)2Fe＋3Cl22FeCl3 氧化剂是__________(填化学式，下同)，还原剂是________；发生氧化反应的是________，发生还原反应的是________。 (2)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 氧化剂是________，还原剂是________；被氧化的元素是________(填元素符号，下同)，被还原的元素是________。 (3)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O 氧化剂是________，还原剂是______；氧化产物是______，还原产物是________。 (4)H2O2＋2HCl＋2FeCl2===2FeCl3＋2H2O 氧化剂是________，还原剂是______；氧化产物是______，还原产物是______。 (5)5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O 氧化剂是________，还原剂是______；氧化产物是______，还原产物是______。 答案　(1)Cl2　Fe　Fe　Cl2 (2)KMnO4　KMnO4　O　Mn (3)SO2　H2S　S　S (4)H2O2　FeCl2　FeCl3　H2O 5．(1)从下列各组反应对比中，判断哪种粒子的氧化性最强，哪种粒子的还原性最强。 ①铁钉浸入CuSO4溶液后，表面会附有红色物质；铜丝浸入AgNO3溶液后，表面会附有银白色物质。则在Cu、Fe、Ag中，________的还原性最强；在Cu2＋、Fe2＋、Ag＋中，________的氧化性最强。 ②铁在氯气中燃烧生成棕褐色物质(FeCl3)，而在盐酸中生成浅绿色溶液(FeCl2)。则在Cl2、Cl－、H＋中，______具有氧化性，________的氧化性较强。 (2)为防治碘缺乏病，通常在食盐中添加少量的碘酸钾(KIO3)。碘酸钾和碘化钾在溶液中能发生下列反应：KIO3＋5KI＋3H2SO4===3I2＋3K2SO4＋3H2O。 ①该反应中，氧化剂是________，氧化产物是________。 ②用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目：___________________________________。 答案　(1)①Fe　Ag＋　②Cl2、H＋　Cl2 (2)①KIO3　I2 ② 解析　(1)①铁钉浸入CuSO4溶液中，发生的反应是Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，则还原性：Fe＞Cu；氧化性：Cu2＋＞Fe2＋；铜丝浸入AgNO3溶液中发生的反应是Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，则还原性：Cu＞Ag，氧化性：Ag＋＞Cu2＋，从而可得还原性：Fe＞Cu＞Ag，氧化性：Ag＋＞Cu2＋＞Fe2＋。②铁在氯气中燃烧发生的反应是2Fe＋3Cl22FeCl3，氧化剂是Cl2，铁和盐酸发生反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，氧化剂是HCl，故Cl2和H＋具有氧化性，氧化性较强的是Cl2。(2)②KIO3中I元素由＋5价降低到0价，KI中I元素由－1价升高到0价，结合得失电子守恒，用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目。 【情境引入】 农历八月十五是中国传统的中秋节，吃月饼已经成了一种民俗。在新买的月饼盒里都会有食品干燥剂，它是铁粉在高温炉里加入发泡剂形成的疏松多孔物体。铁粉用作干燥剂的原理为铁粉吸收空气中的水分和氧气而变为铁锈。 这个变化中铁元素和氧元素的化合价有哪些变化？铁粉变为铁锈的反应属于氧化还原反应吗？为什么？ 提示 铁元素化合价升高，氧元素化合价降低。铁粉变为铁锈的反应属于氧化还原反应，因为有元素的化合价发生变化。 ►问题一 氧化还原反应的基本概念 【典例1】下列关于氧化还原反应的说法正确的是(　　) A．氧化还原反应前后元素化合价有升降 B．氧化还原反应中不能只有一种元素化合价变化 C．实现Fe3＋→Fe2＋的变化过程一定是氧化反应 D．元素化合价升高的反应是还原反应 答案　A 解析　氧化还原反应中元素化合价一定有升降，A正确；在氧化还原反应中，发生化合价变化的元素可能是同一种元素，如Cl2与H2O的反应，B错误；化合价降低的反应是还原反应，C错误；化合价升高的反应是氧化反应，D错误。 【解题必备】 1．氧化还原反应的相关概念 (1)氧化剂与还原剂 氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低，即得到电子(或电子对偏向)的物质。 还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价升高，即失去电子(或电子对偏离)的物质。 (2)氧化产物与还原产物 氧化产物：还原剂失去电子被氧化的产物。 还原产物：氧化剂得到电子被还原的产物。 (3)氧化性与还原性 氧化性：物质得电子的性质，或物质得电子的能力。 还原性：物质失电子的性质，或物质失电子的能力。 2．氧化还原反应概念间的关系 【变式1-1】下列化学反应中，不属于氧化还原反应的是(　　) A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O B．Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D．2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 答案　A 解析　A项，反应中没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应；B项，反应中铁元素化合价升高，铜元素化合价降低，属于氧化还原反应；C项，反应中铁元素化合价降低，碳元素化合价升高，属于氧化还原反应；D项，反应中氯元素化合价由0价变为＋1价和－1价，属于氧化还原反应。 【变式1-2】下列反应中，氯元素全部被氧化的是(　　) A．2P＋3Cl22PCl3 B．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ C．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O D．2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 答案　B 解析　氯元素全部被氧化，即氯元素的化合价都升高，选项B中氯元素的化合价都由－1升高到0。 ►问题二 用双线桥、单线桥分析氧化还原反应 【典例2】下列氧化还原反应中电子转移数目及方向都正确的是(　　) A．2KCl＋3O2↑ B． C． D． 答案　B 解析　A项，Cl得到电子，O失去电子，该反应转移12e－，图中转移电子数目不正确，错误；B项，Fe得到电子，I失去电子，该反应转移2e－，正确；C项，F得到电子，O失去电子，该反应转移4e－，图中箭头的方向标反了，错误；D项，Br得到电子，S失去电子，该反应转移2e－，图中箭头的方向标反了，错误。 【解题必备】单线桥法与双线桥法的区别 单线桥法 双线桥法 箭头方向 在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素 由反应物中变价元素指向生成物中同一元素 标识 只标转移电子的数目 要标出“得到”或“失去”及电子数目 举例 【变式2-1】磷单质在反应4P＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3↑中(　　) 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 答案　C 解析　→KH2O2、→H3，部分P在反应中化合价从0价降到－3价，被还原，同时部分P从0价升高到＋1价，被氧化，故磷单质在反应中既被氧化又被还原。 【变式2-2】下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是(　　) A． B． C．2↑＋2O2↑＋2H2O D．6H2O＋5N2 答案　B ►问题三 氧化剂和还原剂 【典例3】分析下列反应并按要求填空。 (1)H2O2＋2H＋＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2H2O 氧化剂是______，还原剂是______；氧化产物是______，还原产物是______。 (2)5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O 氧化剂是______，还原剂是______；氧化产物是______，还原产物是______。 答案 (1)H2O2　Fe2＋　Fe3＋　H2O (2)KMnO4　H2O2　O2　MnSO4 解析 解题关键是正确标出各元素的化合价，根据化合价的升降和氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应的概念，进行分析、解题。 【解题必备】氧化剂和还原剂的判断 有多种价态的元素，其高价态的化合物可能具有氧化性，在氧化还原反应中可作氧化剂；其低价态的化合物可能具有还原性，在氧化还原反应中可作还原剂；其中间价态的化合物，在不同的化学反应中可能表现出氧化性，也可能表现出还原性 【变式3-1】下列反应中，属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂又不作还原剂的是(　　) A．SO3＋H2O===H2SO4 B．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO C．2F2＋2H2O===4HF＋O2 D．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 答案　B 解析　各元素的化合价均没有发生变化，不属于氧化还原反应，A错误；NO2中N元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，但水中H、O元素的化合价均不变，故水既不作氧化剂又不作还原剂，B正确；水中O元素的化合价升高，水作还原剂，C错误；水中H元素的化合价降低，水作氧化剂，D错误。 【变式3-2】以下各组物质所具有的性质依次为只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的是(　　) A．Na、H＋、H2O B．Cl2、KClO3、Fe C．Na＋、K、Fe2＋ D．KMnO4、CO、H2O 答案　C 解析　处于最低价态的物质只有还原性，处于最高价态的物质只有氧化性，处于中间价态的物质既有氧化性又有还原性。A项，Na只有还原性，H＋只有氧化性，H2O既有氧化性又有还原性；B项，Cl2、KClO3既有氧化性又有还原性，Fe只有还原性；D项，KMnO4、CO、H2O均既有氧化性又有还原性。 ►问题四 氧化性和还原性比较 【典例4】①2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O ②SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr ③Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl 由此推断下列说法错误的是(　　) A．反应Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl可以进行 B．氯元素在反应③中被还原，在反应①中被氧化 C．氧化性由强到弱的顺序是KMnO4、Cl2、Br2、SO2 D．MnCl2是KMnO4的氧化产物 答案　D 解析　由①可知氧化性：KMnO4＞Cl2，还原性：Cl－＞Mn2＋；由②可知氧化性：Br2＞SO2，还原性：SO2＞ Br－； 由③可知氧化性：Cl2＞ Br2，还原性：Br－＞Cl－。即氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2＞SO2，还原性：SO2＞Br－＞Cl－＞Mn2＋，选项A中的反应能够发生。 【解题必备】 1．根据反应条件判断氧化性和还原性强弱 当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如： (1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 氧化性：KMnO4>MnO2。 (2)Na、Mg、Al单质与H2O反应情况如下，Na与冷水剧烈反应，Mg加热才反应，Al加热条件下也难反应，故还原性：Na＞Mg＞Al。 2．根据氧化产物的价态高低判断氧化性和还原性强弱 当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可由氧化产物元素价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即在相同条件下，使还原剂价态升得越高，则氧化剂的氧化性越强。 例如：2Fe＋3Cl22FeCl3 Fe＋SFeS 氧化性：Cl2＞S。 判断还原剂还原性的原理类似。 【变式4-1】已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推断Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的还原性由强到弱的顺序是(　　) A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋ C．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ D．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ 答案：A 解析：根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，由第一个方程式知，还原性：Fe2＋>Ce3＋，由第二个方程式知，还原性：Sn2＋>Fe2＋。综上所述，还原性：Sn2＋>Fe2＋>Ce3＋。 【变式4-2】已知NaI、FeCl2、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为FeCl2＜H2O2＜NaI＜SO2，则下列反应不能发生的是(　　) A．2FeCl3＋SO2＋2H2O===2FeCl2＋H2SO4＋2HCl B．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O C．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI D．2NaI＋2FeCl3===2FeCl2＋I2＋2NaCl 答案　B 1．氧化还原反应广泛地存在于生产和生活之中，下列过程中不涉及氧化还原反应的是(　　) A．燃放鞭炮 B．食物腐败 C．金属冶炼 D．明矾净水 答案　D 2．下列关于氧化还原反应的说法错误的是(　　) A．氧化还原反应中一定有电子转移 B．氧化剂与还原剂一定不是同一种物质 C．元素由化合态变成游离态时，可能被氧化，也可能被还原 D．氧化还原反应中，氧化剂发生还原反应，还原剂发生氧化反应 答案　B 解析　氧化还原反应的本质是电子的转移，A正确；失电子的物质为还原剂，得电子的物质为氧化剂，氧化剂与还原剂可能是同一物质，如氯气与水的反应中，氯气既是氧化剂也是还原剂，B错误；元素从化合态变成游离态，可能被氧化也可能被还原，如硫化氢和二氧化硫反应生成S和水，C正确。 3．下列科技成果所涉及物质的应用过程中，发生的不是氧化还原反应的是(　　) A．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程中发生的反应 B．偏二甲肼用作发射“天宫”二号的火箭燃料，在发射过程中的反应 C．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”中体现屠呦呦对青蒿素的提取过程中的反应 D．开采可燃冰，将其作为能源使用过程中的反应 答案　C 解析　C项中描述的是用萃取方法提取青蒿素的过程，属于物理变化，不是氧化还原反应。 4．下列化学反应中溴元素仅被氧化的是(　　) A．2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2 B．Br2＋2NaI===2NaBr＋I2 C．3Br2＋6NaOH5NaBr＋NaBrO3＋3H2O D．HBr＋NaOH===NaBr＋H2O 答案　A 解析　溴化钠中溴元素化合价升高被氧化，选项A符合题意；溴单质中溴元素化合价降低被还原，选项B不符合题意；溴单质既被氧化生成溴酸钠，又被还原生成溴化钠，选项C不符合题意；反应属于中和反应，各元素化合价不变，不属于氧化还原反应，选项D不符合题意。 5．某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2 700 ℃，对于该反应，下列说法正确的是(　　) A．该反应属于置换反应 B．N2H4被还原 C．N2O4是还原剂 D．N2既是氧化产物又是还原产物 答案　D 解析　该反应的反应物中无单质，不属于置换反应，A错误；N2H4中N元素的化合价为－2价，在反应中失电子变为0价，因此N2H4是还原剂被氧化，B错误；N2O4中N元素的化合价为＋4价，在反应中得到电子变为0价，因此N2O4是氧化剂，C错误；－2价的N和＋4价的N均生成0价的N，因此N2既是氧化产物又是还原产物，D正确。 6．氢化钙可作为生氢剂，反应的化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列说法错误的是(　　) A．氢化钙既是氧化剂又是还原剂 B．氢气既是氧化产物又是还原产物 C．氢化钙是还原剂，水是氧化剂 D．氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1 答案　A 解析　在该反应中，氢化钙为还原剂，其中氢元素的化合价由－1价升高为0价；水为氧化剂，其中氢元素的化合价由＋1价降低为0价；氢气既是氧化产物又是还原产物，且氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1。 7．工业上制取ClO2的化学反应为2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4，下列说法正确的是(　　) A．SO2在反应中被还原 B．NaClO3在反应中失去电子 C．H2SO4在反应中作氧化剂 D．此反应中电子转移的方向与数目可表示为＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4 答案　D 8．已知：①2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；②Cl2＋2FeCl2===2FeCl3；③2KI＋2FeCl3===2KCl＋I2＋2FeCl2。则下列判断正确的是(　　) A．氧化性：MnO＞Fe3＋＞Cl2 B．还原性：Cl－＞I－＞Fe2＋ C．Fe3＋只有氧化性，Fe2＋只有还原性 D．由信息推测Cl2＋2NaI===2NaCl＋I2反应可以进行 答案　D 解析　根据在同一个氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物，由①知，氧化性：MnO＞Cl2，还原性：Cl－＞Mn2＋；由②知，氧化性：Cl2＞Fe3＋，还原性：Fe2＋＞Cl－；由③知，氧化性：Fe3＋＞I2，还原性：I－＞Fe2＋。由分析可知氧化性：MnO＞Cl2＞Fe3＋，A错误；还原性：I－＞Fe2＋＞Cl－，B错误；Fe2＋处在中间价态，故既有还原性又有氧化性，C错误；由信息推测Cl2的氧化性强于I2，故反应Cl2＋2NaI===2NaCl＋I2可以进行，D正确。 9．吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”，服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，由此推断 Na2SeO3的作用是(　　) A．作还原剂 B．作氧化剂 C．既作氧化剂又作还原剂 D．既不作氧化剂又不作还原剂 答案　A 解析　由题意知亚硒酸钠被“活性氧”氧化，亚硒酸钠作还原剂具有还原性，选A。 10．工业上冶炼锡的第一步反应原理为2SnO2＋3C2Sn＋aM↑＋CO2↑，下列说法错误的是(　　) A．反应中SnO2作氧化剂，被还原 B．a为2 C．该反应有两种氧化产物 D．反应中每生成1 mol CO2，共转移4 mol 电子 答案　D 解析　在反应中Sn的化合价由＋4价→0价，SnO2为氧化剂，被还原，A正确；根据原子守恒，可知M为CO，a为2，B正确；C的化合价由0价升高为＋2、＋4价，CO、CO2均为氧化产物，C正确；每生成1 mol CO2，消耗2 mol SnO2，转移电子的物质的量为2 mol×4＝8 mol，D错误。 11．完成下列填空。 (1)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 ①被氧化的元素是________(填元素符号，下同)，被还原的元素是______。 ②发生氧化反应的物质是__________(填化学式，下同)，发生还原反应的物质是__________。 ③用单线桥表示反应电子得失的方向和数目：_______________________________________。 (2)S＋2KNO3＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑。 ①碳元素被________，硫元素被________，氮元素被________，氧元素既没被氧化也没被还原。 ②发生氧化反应的物质是________，发生还原反应的物质是________。 答案　(1)①Cu　N　②Cu　HNO3　③ ===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (2)①氧化　还原　还原　②C　S和KNO3 12．饮用水中的NO对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO的浓度，某饮用水研究人员提出，在碱性条件下用铝粉将NO还原为N2，其化学方程式为10Al＋6NaNO3＋4NaOH===10NaAlO2＋3N2↑＋2H2O。 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。 (2)用双线桥表示反应中电子转移的方向和数目。 答案　(1)Al　失去　N　还原 (2)＋2H2O 解析　在上述反应中铝元素由0价变为＋3价，化合价升高，失去电子，被氧化；氮元素由＋5价变为0价，化合价降低，得到电子，被还原。 1．在6KOH＋3Cl2KClO3＋5KCl＋3H2O的反应中，下列说法正确的是(　　) A．Cl2既发生氧化反应又发生还原反应 B．Cl2是氧化剂，KOH是还原剂 C．KOH是氧化剂，Cl2是还原剂 D．被氧化的氯原子与被还原的氯原子数之比为5∶1 答案　A 解析　反应中Cl部分由0价升为＋5价，部分降为－1价，Cl2既是氧化剂又是还原剂，B、C错误；被氧化的氯原子与被还原的氯原子数之比为1∶5，D错误。 2．已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O。则每生成1 mol RO转移电子的物质的量是(　　) A．3 mol B．4 mol C．5 mol D．6 mol 答案　A 解析　R的化合价升高，由＋3价→＋6价，每生成1 mol RO，转移3 mol电子。 3．ClO2遇浓盐酸会生成Cl2，反应的化学方程式为2ClO2＋8HCl(浓)===5Cl2＋4H2O，该反应中若转移电子的数目为9.632×1023，则产生的Cl2在标准状况下的体积为(　　) A．11.2 L B．33.6 L C．22.4 L D．44.8 L 答案　C 解析　n(e－)＝＝1.6 mol。因为2ClO2～Cl2～8e－，8HCl～4Cl2～8e－，所以该反应有对应关系：5Cl2～8e－，所以n(Cl2)＝n(e－)＝×1.6 mol＝1 mol，V(Cl2)＝1 mol×22.4 L·mol－1＝22.4 L。 4．为了防止钢铁零件生锈，常采用化学处理使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层——“发蓝”。化学处理过程中其中一步的反应为3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑。下列叙述不正确的是(　　) A．上述反应涉及到的物质中，Fe的还原性最强 B．上述反应涉及到的物质中，NaNO2的氧化性最强 C．上述反应中，铁是还原剂，NaNO2和NaOH是氧化剂 D．NaNO2的氧化性强于Na2FeO2的氧化性 答案　C 解析　反应中Fe是还原剂，NaNO2是氧化剂，所以上述反应涉及到的物质中，铁的还原性最强，NaNO2的氧化性最强，故A、B正确；NaOH中各元素化合价不变，既不是氧化剂又不是还原剂，故C错误；NaNO2是氧化剂，Na2FeO2是氧化产物，所以NaNO2的氧化性强于Na2FeO2的氧化性，故D正确。 5．给出下列氧化还原反应，试回答相关问题。 (1)2KMnO4＋10KI＋8H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋5I2＋8H2O 在该反应中，被还原的元素为________(填元素符号)，发生氧化反应的物质为_______(填化学式)。 (2)3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O 在该反应中，被还原的和被氧化的Cl的物质的量之比为________。 (3)11P＋15CuSO4＋24H2O===6H3PO4＋15H2SO4＋5Cu3P(Cu3P中P为－3价) 在该反应中，CuSO4表现________(填“氧化”或“还原”)性；11 mol P中被氧化的P为________mol。 答案　(1)Mn　KI　(2)5∶1　(3)氧化　6 解析　(1)在该反应中，Mn元素由＋7价降低为＋2价，Mn元素被还原；I元素由－1价升高至0价，故发生氧化反应的物质是KI。(2)该氧化还原反应发生在Cl元素中，故被还原的Cl与被氧化的Cl的物质的量之比为5∶1。(3)在该反应中，CuSO4中Cu元素由＋2价降低为生成物Cu3P中的＋1价，故CuSO4表现氧化性；该反应中，若有11 mol P参加反应，则有6 mol H3PO4生成，即被氧化的P为6 mol。 6．阅读下面科普信息，回答问题： 一个体重50 kg的健康人含2 g铁，这2 g铁在人体中以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。亚铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含亚铁离子的亚铁盐，如硫酸亚铁。服用维生素C，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，有利于铁的吸收。 (1)以下为常见的铁元素的几种微粒，其中既有氧化性又有还原性的是________(填字母)。 A．Fe B．Fe2＋ C．Fe3＋ (2)工业盐的主要成分是NaNO2，曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件，其原因是NaNO2把人体内的Fe2＋转化为Fe3＋而失去与O2结合的能力，这说明NaNO2具有__________性。下列不能实现上述转化的物质是________(填字母)。 A．Cl2 B．O2 C．FeCl3 D．KMnO4(H＋) (3)工业盐中毒后，可服用维生素C来缓解中毒状况，这说明维生素C具有________性。 (4)在Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O的反应中，HNO3表现了______性和______性，则56 g Fe参加反应时，被还原的HNO3为____g。 答案　(1)B　(2)氧化　C　(3)还原　(4)酸　氧化　63 解析　(1)处于元素最高价态的粒子只有氧化性，最低价态的粒子只有还原性，中间价态的粒子既有氧化性又有还原性。(2)Fe2＋→Fe3＋发生了氧化反应，故NaNO2具有氧化性，所以实现此转化也应选择具有强氧化性的物质，而FeCl3与Fe2＋不能反应，故FeCl3不能实现上述转化。(3)缓解中毒，则应能使Fe3＋→Fe2＋，所以维生素C具有还原性。(4)Fe和HNO3的反应中，一部分HNO3起氧化作用，生成NO，另一部分则起酸性作用生成Fe(NO3)3，所以56 g Fe参加反应时，被还原的HNO3为63 g。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$