第2章 第3节 第3课时 氧化还原反应的应用 （Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第一册（鲁科版）

本讲义聚焦氧化还原反应的应用这一核心知识点，前承氧化还原反应基本概念，通过H₂O₂氧化性与还原性的预测、实验方案设计及验证，构建研究物质性质的方法，进而延伸到金属冶炼（电解法、热分解法等）、氯气制备（原理与装置分析）等物质转化应用，形成“理论-实验-应用”的学习支架。 该资料以科学探究为主线，H₂O₂实验体现预测-验证的科学思维，金属冶炼与氯气制备联系实际培养科学态度，配套典例、多维训练及实验装置图示，课中助教师引导学生探究，课后供学生回顾强化，有效弥补知识盲点，提升知识应用能力。

第三课时　氧化还原反应的应用 新知探究(一)——研究物质的性质 导学设计 H2O2的氧化性和还原性探究 预测 H2O2中氧元素的化合价为-1价，是氧元素的中间价态，由此可推测H2O2既有氧化性又有还原性 实验方案 证明H2O2具有还原性，需加入氧化剂，如酸性KMnO4溶液； 证明H2O2具有氧化性，需加入还原剂，如KI溶液 实验内容 向H2O2溶液中滴入酸性KMnO4溶液，有气泡产生，酸性KMnO4溶液紫红色褪去 H2O2被氧化为O2，表现还原性 向H2O2溶液中滴加KI溶液，溶液变黄色，再滴加淀粉溶液，溶液变蓝 H2O2可氧化KI生成I2，H2O2表现氧化性 [系统融通知能] 1.氧化性、还原性的理解 (1)根据物质所含元素化合价升高或降低的可能性，预测物质可能有氧化性或还原性。若所含元素的化合价有升高的趋势，说明该物质可能具有还原性；若所含元素的化合价有降低的趋势，说明该物质可能有氧化性。 (2)要证明物质有氧化性，则应选择还原剂，验证两者能否发生氧化还原反应；若证明物质有还原性，则应选择氧化剂，看两者能否发生氧化还原反应。 2.氧化性、还原性强弱的比较 (1)根据氧化还原反应的方向判断 氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物 (2)根据元素的活动性顺序判断 (3)根据反应条件来判断 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。 (4)根据氧化产物的价态高低判断 同种物质被不同氧化剂氧化后的价态越高，氧化剂的氧化性越强。判断还原剂还原性的原理类似。 　　[典例]　(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、I-、H+、S中，只有氧化性的是　　　　　　，只有还原性的是　　　　　　，既有氧化性又有还原性的是　　　　。  (2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平) ①NO+HNO3→N2O3+H2O ②NH3+NO→HNO2+H2O ③N2O4+H2O→HNO3+HNO2 其中你认为一定不可能实现的是　　　　　(填序号)。  (3)下列三个氧化还原反应中，氧化性最强的物质是　　　　(填化学式，后同)。  ①2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2==2FeCl3 ③2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 若溶质中Cl-与I-共存，为了氧化I-而Cl-不被氧化，除单质外，还可用上述反应中的　　　　做氧化剂。  [解析]　(1)根据元素化合价可知，处于最低价态的只有还原性，处于最高价态的只有氧化性，处于中间价态的既有氧化性又有还原性。只有氧化性的是Fe3+、Mg2+、H+，只有还原性的是 I-、S2-，既有氧化性又有还原性的是Fe2+、S。(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时，生成物中该元素的价态应介于两种反应物元素价态之间。氮元素-3 价与+2价之间应为0价或+1价，不可能出现+3价的氮，所以②式不能实现。(3)依据氧化还原反应规律，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。由①知氧化性:FeCl3>I2；由②知氧化性:Cl2>FeCl3；由③知氧化性:KMnO4>Cl2。由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4> Cl2>FeCl3>I2。KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-，FeCl3只氧化I-。所以必须选择比Cl2氧化能力差而比I2氧化能力强的氧化剂FeCl3。 [答案]　(1)Fe3+、Mg2+、H+　I-、S2-　Fe2+、S　(2)②　(3)KMnO4　FeCl3 [题点多维训练] 1.根据反应O2+2H2S==2S↓+2H2O，Na2S+I2==2NaI+S↓，4NaI+O2+2H2SO4==2I2+2Na2SO4+2H2O判断下列物质的氧化性强弱，正确的是 (　 ) A.O2>I2>S B.H2S>NaI>H2O C.S>I2>O2 D.H2O>NaI>H2S 解析:选A　在氧化还原反应中，氧化性:氧化剂>氧化产物，在反应O2+2H2S==2S↓+2H2O中，氧化性:O2> S；在反应Na2S+I2==2NaI+S↓中，氧化性:I2>S；在反应4NaI+O2+2H2SO4==2I2+2Na2SO4+2H2O中，氧化性:O2>I2，因此，氧化性:O2>I2>S。 2.(2025·昆明期末检测)已知氧化性:Co2O3>Cl2>FeCl3>I2，且Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+。下列反应在水溶液中不可能发生的是　 (　 ) A.Co2O3+6HCl==2CoCl2+Cl2↑+3H2O B.2Fe3++2I-==2Fe2++I2 C.Cl2+FeI2==FeCl2+I2 D.3Cl2+6FeI2==2FeCl3+4FeI3 解析:选D　由题意知氧化性:Co2O3>Cl2，故A正确；由于氧化性:Fe3+>I2，故B正确；Cl2氧化性强于I2，故C正确；由于I-的还原性强于Fe2+，所以Cl2应先氧化I-，而不应先氧化Fe2+，故D错误。 3.常温下，在溶液中可发生以下反应: ①2Fe2++Br2==2Fe3++2Br- ②2Br-+Cl2==Br2+2Cl- ③2Fe3++2I-==2Fe2++I2 由此判断下列说法错误的是 (　 ) A.铁元素在反应①和③中均被氧化 B.当反应②中有1 mol Cl2被还原时，有2 mol Br-被氧化 C.氧化性强弱顺序为Cl2>Br2>Fe3+>I2 D.还原性强弱顺序为I->Fe2+>Br->Cl- 解析:选A　反应①中Fe2+做还原剂，被氧化，反应③中Fe3+做氧化剂，被还原，A不正确；反应②中Cl2做氧化剂，当1 mol Cl2被还原时，有2 mol Br-被氧化，B正确；由反应①可知，氧化性:Br2>Fe3+，还原性:Fe2+>Br-，由反应②可知，氧化性:Cl2>Br2，还原性:Br->Cl-，由反应③可知，氧化性:Fe3+>I2，还原性:I->Fe2+，C、D正确。 4.已知反应2Fe2++Br2==2Fe3++2Br-。向10 mL 0.1 mol·L-1 FeBr2溶液中通入0.001 mol Cl2，反应后的溶液中，除含有Cl-外还一定 (　 ) A.含Fe2+，不含Fe3+ B.含Fe3+，不含Br- C.含Fe3+、Br- D.含Fe2+、Fe3+ 解析:选C　Fe2+的还原性强于Br-的还原性，通入Cl2，Fe2+优先被氧化，0.001 mol Cl2转移电子0.002 mol，Fe2+全部被氧化时转移电子0.001 mol，根据得失电子守恒，还有0.001 mol Br-被氧化，还剩余0.001 mol Br-。 新知探究(二)——实现物质转化与获得能量 (一)金属冶炼 1.金属冶炼的本质 利用氧化还原反应中的电子转移，使被还原的化合物中的金属元素的化合价由正价降低至0价，生成金属单质，即Mn++ne-==M。 2.金属冶炼的方法 (1)电解法 利用外加电源提供电子，使金属元素的化合价降低，从而获得金属单质，常用于冶炼K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属，如 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。 (2)热分解法 常用于冶炼Hg、Ag等金属，如 2HgO2Hg+O2↑。 (3)热还原法 以碳、一氧化碳等物质作为还原剂，在加热条件下将金属氧化物还原为金属单质；常用于冶炼Zn、Fe、Cu等金属，如 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 (4)金属置换法 利用置换反应，以活泼金属为还原剂，将目标金属从其盐溶液中还原出来；如 CuSO4+Fe==Cu+FeSO4(湿法炼铜) (二)实验室氯气的制备 1.制备原理 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 2.实验装置 装置分析: 装置 作用 A 固+液气(或者液+液气) B 除去氯气中的氯化氢气体，同时降低氯气的溶解度 C 干燥，除去氯气中的水蒸气 D 收集氯气 E 吸收多余的氯气，防止污染空气 3.创新装置 (三)利用氧化还原反应获得能量 1.燃烧:化学能转化为热能。 2.原电池:化学能转化为电能。 　　[典例]　在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备并收集干燥纯净的氯气。进行此实验时所用的仪器如图: (1)上述仪器正确的连接顺序是(填各接口处的字母):　　　接　　　，　　　接　　　，　　　接　　　，　　　接　　　。  (2)发生装置中发生反应的化学方程式为_______________________________________________________。 (3)装置中，饱和食盐水起的作用是　　　　　　；浓硫酸起的作用是　　　　　　　　　。  (4)化学实验中常用湿润的淀粉⁃KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到　　　　　　，反应的化学方程式为_______________________________________________________。  (5)写出烧杯中发生反应的化学方程式: _______________________________________________________。  [解析]　(1)制备出的氯气中含有氯化氢和水蒸气，分别用饱和食盐水、浓硫酸除去，采用向上排空气法进行收集，最后进行尾气的处理，所以仪器正确的连接顺序是E接C，D接A，B接H，G接F。 (2)发生装置中反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(4)湿润的淀粉⁃KI试纸遇Cl2时发生反应:Cl2+2KI==2KCl+I2，I2遇淀粉变蓝色。(5)烧杯中发生反应的化学方程式:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O。 [答案]　(1)E　C　D　A　B　H　G　F　 (2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O　 (3)除去Cl2中的HCl气体　除去Cl2中的水蒸气 (4)湿润的淀粉⁃KI试纸变蓝　2KI+Cl2==2KCl+I2 (5)Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O |思维建模|有气体参加的探究实验解题流程 [题点多维训练] 题点(一)　金属冶炼 1.明代《天工开物》中记载:“凡铸钱每十斤，红铜居六七，倭铅(锌的古称)居三四。”下列金属的冶炼原理与倭铅相同的是 (　 ) A.Na B.Ag C.Mg D.Fe 解析:选D　倭铅指的是锌，冶炼锌采用热还原法。冶炼钠采用电解法，A错误；冶炼银采用热分解法，B错误；冶炼镁采用电解法，C错误；冶炼铁采用热还原法，D正确。 2.下列各组物质中，均能使Fe2O3还原成单质铁的是 (　 ) A.CO、O2、H2 B.CO、CO2、C C.CO2、H2O、O2 D.Al、C、H2 解析:选D　Fe是化学性质较活泼的金属，用强还原剂(如Al、C、H2、CO等)在一定条件下能把铁从其氧化物中还原出来。 3.下列说法正确的是 (　 ) A.金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分离出来 B.金属冶炼过程中，被冶炼的金属一定被氧化 C.金属冶炼过程中，被冶炼的金属被还原 D.金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原 解析:选C　金属的冶炼是将金属从其化合物中还原出来。金属在化合物中只能显正价，冶炼时，金属元素的化合价只可能降低，被还原。 4.古代炼丹的五金通常是指金、银、铜、铁、锡。下列说法错误的是 (　 ) A.用焦炭高温还原SnO2可得到Sn B.用H2还原Fe2O3可得到Fe C.Cu2S与过量O2共热产物中只含Cu D.Ag2O直接加热分解可得到Ag 解析:选C　根据金属活动性顺序知，可以用热还原法冶炼Sn，因此用焦炭高温还原SnO2可得到Sn，A正确；根据金属活动性顺序知，可以用热还原法冶炼Fe，因此用H2还原Fe2O3可得到Fe，B正确；铜能够与氧气反应，Cu2S与过量O2共热产物中还含有CuO等，C错误；银的金属活动性较差，工业上将Ag2O直接加热分解可得到Ag，D正确。 题点(二)　氯气的实验室制法 5.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并使其与金属反应，每个虚线框表示一个单元装置，其中错误的是 (　 ) A.①② B.② C.②③ D.②③④ 解析:选D　NaOH会与氯气反应，不能用氢氧化钠溶液除去氯气中的氯化氢杂质，②错误；用浓硫酸干燥Cl2时，应长进短出，③错误；④为密闭装置，错误。 6.下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是 (　 ) A.将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质 B.实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂的作用 C.实验室用如图所示装置除去Cl2中的少量HCl气体 D.实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集 解析:选D　Cl2通入饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，引入新的杂质，并且消耗Cl2，A项不正确；实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和还原剂的作用，B项不正确；用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体时，导气管应长进短出，C项不正确；实验室用排饱和食盐水法收集Cl2，是因为Cl2虽能溶于水，但难溶于饱和食盐水，D项正确。 7.(2023·江苏卷)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是 (　 ) A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.收集Cl2 D.吸收尾气中的Cl2 解析:选C　实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应，不能使用稀盐酸，A错误；除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，注意长口进入便于充分吸收，应该长进短出，B错误；氯气密度大于空气，可用向上排空气法收集氯气，多功能瓶收集气体注意长进短出，C正确；对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收，水吸收效果不好，D错误。 8.实验室制Cl2的反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，下列说法不正确的是 (　 ) A.还原剂是HCl，氧化剂是MnO2 B.每生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量为2 mol C.每消耗1 mol MnO2，起还原剂作用的HCl消耗4 mol D.转移电子的物质的量为1 mol时，生成标准状况下Cl2的体积为11.2 L 解析:选C　每消耗1 mol MnO2，起还原剂作用的HCl理论上消耗2 mol。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.不能用热分解法制得的金属是 (　 ) ①Fe　②Ag　③Mg　④Hg A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 解析:选A　热分解法一般用于很不活泼的银、汞等金属的冶炼，它们的化合物大多不稳定，比如氧化银受热时能够分解为相应的金属单质，而活泼金属的化合物一般相当稳定，加热很难分解。因此，比较活泼的铁和镁不能够通过热分解法制得。 2.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是 (　 ) A.Mg B.Cu C.Ag D.H2 解析:选C　氧化性:Ag+>Cu2+>H+，故首先置换出Ag；在金属活动性顺序中，Zn排在Mg的后面，故不能置换出Mg。 3.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是 (　 ) ①H2SO3+I2+H2O==2HI+H2SO4 ②2FeCl3+2HI==2FeCl2+2HCl+I2 ③3FeCl2+4HNO3==2FeCl3+Fe(NO3)3+NO↑+2H2O A.H2SO3>I->Fe2+>NO B.I->Fe2+>H2SO3>NO C.Fe2+>I->H2SO3>NO D.NO>Fe2+>H2SO3>I- 解析:选A　反应①中，H2SO3为还原剂，I-(HI)为还原产物，还原性:H2SO3>I-；反应②中，HI为还原剂，Fe2+(FeCl2)为还原产物，还原性:I->Fe2+；反应③中，FeCl2为还原剂，NO为还原产物，还原性:Fe2+>NO，则还原性由强到弱的顺序为H2SO3>I->Fe2+>NO。 4.下列说法正确的是 (　 ) A.金属冶炼就是利用氧化还原反应原理，在一定条件下将金属从其化合物中还原出来 B.冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂 C.金属由化合态变为游离态，可能被还原，也可能被氧化 D.金属单质被发现和应用得越早，其在地壳中的含量越大 解析:选A　A项，金属冶炼是将金属化合物转化为金属单质，正确；B项，冶炼金属并不一定要加入还原剂，如电解法制取钠，错误；C项，金属由化合态变为游离态，都是由高价态降低到0价，故一定被还原，错误；D项，金属被发现的早晚与其在地壳中的含量无关，如铝虽然在地壳中的含量最大，但被发现的时间却比铁、铜晚得多，错误。 5.某学生做如下实验:第一步，在淀粉⁃KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列有关该同学对实验原理的解释和所得结论的叙述不正确的是　 (　 ) A.氧化性:ClO->I2>S B.蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性 C.淀粉⁃KI溶液变蓝是因为I-被ClO-氧化为I2，I2使淀粉变蓝 D.若将Na2SO3溶液加入氯水中，氯水褪色 解析:选B　B中蓝色消失的原因是Na2SO3与I2反应，消耗了碘，而不是Na2SO3溶液具有漂白性。 6.一未配平的离子方程式为　　　+X+6H+==3X2+3H2O，据此判断，氧化产物和还原产物的物质的量之比为 (　 )  A.1∶1 B.3∶1 C.5∶1 D.7∶1 解析:选C　由质量守恒和电荷守恒可得出该离子方程式为5X-+X+6H+==3X2+3H2O，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶1。 7.某同学在做实验时引发了镁失火，她立即拿起二氧化碳灭火器欲灭火，却被实验老师及时制止，原因是CO2可以支持镁燃烧，发生反应:2Mg+CO22MgO+C。下列关于该反应的判断正确的是 (　 ) A.Mg的化合价由0价升高到+2价，所以MgO是氧化产物 B.由此反应可以判断氧化性:CO2<MgO，还原性:Mg<C C.CO2做氧化剂，表现出氧化性，发生氧化反应 D.Mg原子失去的电子数目等于氧原子得到的电子数目 解析:选A　镁元素的化合价由0价升高到+2价，所以Mg为还原剂，MgO为氧化产物，A正确；根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的，还原剂的还原性大于还原产物的，所以氧化性:CO2>MgO，还原性:Mg>C，B错误；碳元素化合价由+4价降低到0价，所以CO2为氧化剂，表现出氧化性，发生还原反应，C错误；反应中O元素的化合价不发生改变，没有得失电子，D错误。 8.已知有如下反应:①2Br+Cl2==Br2+2Cl，②Cl+5Cl-+6H+==3Cl2↑+3H2O，③2FeCl2+Cl2==2FeCl3。根据上述反应，判断下列结论错误的是 (　 ) A.Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物 B.Cl2在①③反应中均做氧化剂 C.氧化性强弱的顺序:Br>Cl> Cl2 >Fe3+ D.溶液中可发生:Cl+6Fe2++6H+==Cl-+6Fe3++3H2O 解析:选B　②Cl+5Cl-+6H+==3Cl2↑+3H2O，根据化合价变化可知，此反应是归中反应，所以Cl2既是氧化产物，又是还原产物，故A正确；Cl2在①2Br+Cl2==Br2+2Cl中化合价升高做还原剂，在③2FeCl2 +Cl2==2FeCl3中化合价降低做氧化剂，故B错；氧化性强弱的顺序:根据①知Br>Cl，根据②知Cl>Cl2，根据③知Cl2 >Fe3+，所以氧化性强弱的顺序:Br>Cl>Cl2>Fe3+，故C正确；根据氧化性强弱、电荷守恒、电子守恒的原理，溶液中可发生:Cl+6Fe2++6H+==Cl-+ 6Fe3++3H2O，D正确。 9.某反应体系中的物质有NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。下列方框中对应的物质或有关叙述正确的是 (　 ) A.Na2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOH B.Na2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2O C.Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH D.当1 mol Au2O3完全反应时，转移电子8 mol 解析:选C　Au2O3为反应物，则反应中Au2O3→Au2O，Au的化合价由+3价变为+1价，化合价总共降低2×2=4价，Na2S4O6中硫元素平均化合价为+2.5价，Na2S2O3中硫元素平均化合价为+2价，所以Na2S2O3为反应物，Na2S4O6为生成物，由于2Na2S2O3→Na2S4O6，根据钠元素守恒可知NaOH是生成物，由氢元素守恒可知水是反应物，硫元素平均化合价由+2价升高为+2.5价，化合价总共升高4×(2.5-2)=2，根据化合价升降相等，可知Au2O3化学计量数为1，Na2S4O6化学计量数为2，根据Au元素守恒可知Au2O化学计量数为1，根据S元素守恒可知Na2S2O3化学计量数为4，根据Na元素守恒可知NaOH的化学计量数为4，根据H元素守恒可知H2O化学计量数为2，反应的化学方程式为Au2O3+4Na2S2O3+2H2O==Au2O+ 2Na2S4O6+4NaOH，选项C正确，选项A、B错误；当1 mol Au2O3完全反应时，转移电子的物质的量为4 mol，选项D错误。 10.(2025·揭阳高一检测)稀硫酸中几种离子的转化关系如图所示。下列说法正确的是 (　 ) A.反应1中氧化剂是Mn3+ B.氧化性:Mn3+>Ce4+>Fe3+>I2 C.反应:2Mn3++2I-==I2+2Mn2+不能发生 D.反应2的还原产物为Mn2+ 解析:选D　由图可知，反应1为Ce4++Mn2+==Ce3++Mn3+，反应2为Mn3++Fe2+==Mn2++Fe3+，反应3为2Fe3++2I-==2Fe2++I2。反应1中的氧化剂为Ce4+，Mn3+是氧化产物，A错误；氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，由反应1可知氧化性:Ce4+>Mn3+，由反应2可知氧化性:Mn3+>Fe3+，由反应3可知氧化性:Fe3+>I2，故有氧化性:Ce4+>Mn3+>Fe3+>I2，B错误；氧化性:Mn3+>I2，因此可以发生反应:2Mn3++2I-==I2+2Mn2+，C错误；反应2为Mn3++Fe2+==Mn2++Fe3+，还原产物为Mn2+，D正确。 二、非选择题 11.(6分)某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。 (1)已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是　　　　。  (2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol 电子生成X，则X的化学式为　　　　。  (3)根据上述反应可推知　　　　(填字母)。  a.氧化性:KBrO3>H3AsO4 b.氧化性:H3AsO4>KBrO3 c.还原性:AsH3>X d.还原性:X>AsH3 (4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目: 　　　+　　　…… 解析:已知KBrO3为得电子物质，故其化合价一定降低，做氧化剂，那么还原剂只能是题目所提供的AsH3，AsH3中As的化合价为-3价，反应后变为+5价As的H3AsO4，故还原剂为AsH3。0.2 mol KBrO3在反应中得1 mol 电子，故1 mol KBrO3得5 mol电子，即反应后Br的化合价应从+5价降为0价，故另一物质X为Br2，同时因为氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物已知，可直接进行配平。 As元素由-3价→+5价，升8价，Br元素由+5价→0价，降5价，根据化合价升降相等，在AsH3前配系数5，在KBrO3前配系数8，在Br2前配系数4；再根据K守恒，K2SO4应在生成物中，系数为4，则H2SO4应在反应物中，系数为4，H2O在生成物中，系数为4；配平后用单线桥标出电子转移方向和数目: 　　　　 还原剂　 氧化剂　　 氧化产物　　　　 还原产物 答案:(1)AsH3　(2)Br2　(3)ac (4) 12.(10分)四氯化钛是一种重要的化工原料，某实验小组利用如图装置模拟制备(部分夹持仪器已略去)。 已知: ①室温下TiCl4为无色液体，熔点为-25 ℃，沸点为136.4 ℃。 ②TiCl4易与水反应生成TiO2和HCl。 ③在700 ℃左右，将氯气通过TiO2和碳粉的混合物可制得TiCl4和一种有毒的气体。 (1)装置A中MnO2与浓盐酸反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。  (2)洗气瓶C的作用是_______________________________________________________________________。 (3)当　　　　　　　　　　　　　　　时(填现象)，再点燃D处的酒精灯。  (4)若D装置右侧出现堵塞，观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　，仪器F的名称为　　　 　　　　　。  (5)写出装置D中生成TiCl4的化学方程式:____________________________________________________。 (6)E装置中的冷凝管中冷凝水的进口为　　　　(填“c”或“b”)。  解析:A装置加热MnO2与浓盐酸制取氯气；B装置内饱和食盐水除去氯气中的氯化氢并平衡气压；C装置内浓硫酸用于干燥氯气；D装置中氯气通过TiO2和碳粉的混合物制得TiCl4；E装置作用是冷凝回收TiCl4；F装置用来尾气吸收以及防止空气中的水蒸气进入装置。(1)MnO2和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水，反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑；锰元素的化合价降低为氧化剂，2分子HCl中氯元素的化合价降低为还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。(2)TiCl4易与水反应生成TiO2和HCl，则反应中需要干燥的氯气，C装置内浓硫酸用于干燥氯气。(3)首先利用生成的氯气排净装置中的空气，防止干扰实验，故当硬质玻璃管内充满黄绿色时，再点燃D处的酒精灯。(4)玻璃管a能有效提示装置是否发生堵塞，若右侧装置出现堵塞，造成B装置内压强变大，观察到的现象是玻璃管内液面上升(高于洗气瓶中的液面)。(5)氯气通过TiO2和碳粉的混合物可制得TiCl4和CO，制取TiCl4的化学方程式为TiO2+2C+2Cl22CO+TiCl4。(6)为了好的冷凝效果，冷凝水应下进上出，故E装置中的冷凝管中冷凝水的进口为b。 答案:(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑　1∶2　(2)吸水　(3)硬质玻璃管内充满黄绿色　(4)玻璃管a内液面上升　球形干燥管　(5)TiO2+2C+2Cl22CO+TiCl4　(6)b 13.(5分)氧化还原反应在生产、生活中应用广泛，KMnO4、H2O2、Fe(NO3)3是重要的氧化剂。已知在酸性条件下，KMnO4被还原为Mn2+。用所学知识回答下列问题: (1)反应3H2SO4+2KMnO4+5H2O2==K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O中，当有6 mol H2SO4参加反应时，有　　　　mol还原剂被氧化。  (2)在稀硫酸中，KMnO4能将H2C2O4氧化为CO2。该反应的离子方程式为_________________________。 (3)取300 mL 2 mol·L-1的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好完全反应生成KIO3，则消耗KMnO4的物质的量的是　　　　mol。  解析:(1)反应3H2SO4+2KMnO4+5H2O2==K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O中，H2O2中氧元素化合价从-1价升高为0价，是还原剂，且每3 mol H2SO4参加反应，有5 mol H2O2被氧化，故当有6 mol H2SO4参加反应时，有10 mol H2O2被氧化。(2)在稀硫酸中，KMnO4能将H2C2O4氧化为CO2，自身被还原为MnSO4，根据原子守恒可知，同时溶液中还生成K2SO4、H2O，发生反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+ ==10CO2↑+2Mn2+ +8H2O。(3)n(KI)=0.3 L×2 mol·L-1=0.6 mol，KI与一定量的酸性KMnO4溶液恰好完全反应生成KIO3，则n(KIO3)=0.6 mol，转移电子的物质的量为3.6 mol，KMnO4的还原产物为Mn2+，由得失电子守恒可知，消耗KMnO4的物质的量为=0.72 mol。 答案:(1)10　(2)2Mn+5H2C2O4+6H+==10CO2↑+2Mn2+ +8H2O　(3)0.72 14.(13分)某小组同学学习了氧化还原反应的知识后，欲探究H2O2的性质。 [预测] (1)聚焦H2O2中的核心元素O，O元素的化合价为　　　　，预测H2O2既具有氧化性，也具有还原性，理由是_________________________________________________________________________________。 [实验和观察] (2)实验①中，观察到KMnO4溶液与H2O2发生了反应，紫红色褪去同时有无色气体产生，经分析知紫红色Mn转变为无色Mn2+，该实验证明H2O2具有　　　　(填“氧化”或“还原”)性。高锰酸钾发生了 __________(填“氧化反应”或“还原反应”)，氧化产物为　　　　(填化学式)。  (3)实验②，在反应后的溶液中加入淀粉溶液，可观察到溶液变蓝，是为了验证H2O2的　　　　　(填“氧化”或“还原”)性(已知:淀粉溶液遇I2会变蓝)。  (4)实验室常用MnO2催化H2O2分解制备氧气，写出其化学方程式，并用双线桥标明电子转移:_________ __________________________________________________________________________________________。 [结论] 以上实验可得出的结论是:H2O2既具有氧化性，也具有还原性。 (5)该实验也能说明H2O2、KMnO4和I2三者的氧化性由强到弱的顺序为　　　　　　　　。  解析:(2)酸性高锰酸钾具有强氧化性，实验①利用了酸性高锰酸钾的氧化性，验证H2O2的还原性，-1价的O被氧化生成氧气，化合价升高，高锰酸钾化合价下降，发生还原反应。(3)KI具有还原性，实验②是为了验证H2O2的氧化性，将碘离子氧化为碘单质，故在反应后的溶液中加入淀粉溶液，可观察到溶液变蓝。(5)氧化剂的氧化性大于氧化产物，由以上分析可知，氧化性由强到弱的顺序为KMnO4>H2O2>I2。 答案:(1)-1　H2O2中的O元素为-1价，为氧元素中间价态，既可降价也可升价，所以H2O2既具有氧化性，也具有还原性 (2)还原　还原反应　O2　(3)氧化 (4) (5)KMnO4>H2O2>I2 学科网（北京）股份有限公司 $$