第2章 第3节 第2课时 氧化剂和还原剂、氧化还原反应的应用（教用Word）-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第一册高中同步学案（鲁科版）

第2课时　氧化剂和还原剂、氧化还原反应的应用 学习目标 核心素养 1.通过元素化合价变化分析，体会氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等概念。 2．通过实验探究物质的氧化性、还原性，初步形成研究物质氧化性或还原性的思路。 3．通过实验认识氧化还原反应在物质转化和能量转化中的应用。 1.查阅资料了解物质的氧化性、还原性强调与什么因素有关。 2．实验探究氧化还原反应在研究物质性质、转化和能量转化中的应用。 知识点一　认识氧化剂、还原剂及氧化性、还原性 1．氧化剂和还原剂 (1)相关概念 ①氧化剂：在氧化还原反应中，所含某种(或某些)元素化合价降低的反应物，具有氧化性。 ②还原剂：在氧化还原反应中，所含某种(或某些)元素化合价升高的反应物，具有还原性。 ③氧化产物：反应物中的某元素发生氧化反应所对应的生成物。 ④还原产物：反应物中的某元素发生还原反应所对应的生成物。 (2)相应关系 2．常见的氧化剂和还原剂 物质种类 常见物质 氧 化 剂 部分非金属单质 O2、Cl2等 含有高价态元素的化合物 H2SO4、HNO3、 KMnO4、FeCl3等 续表 还 原 剂 活泼的金属单质 Al、Zn、Fe等 某些非金属单质 C、H2等 某些非金属氧化物 CO、SO2等 3.氧化性和还原性 (1)氧化性和还原性 ①氧化性：氧化剂所表现出得电子的性质。 ②还原性：还原剂所表现出失电子的性质。 (2)氧化性、还原性和元素化合价之间的关系 [互动探究] 1．请根据反应2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，分析Cl2与Fe3+的氧化性和Fe2+和Cl－的还原性的强弱关系。 提示：在该反应中Cl2把Fe2+氧化为Fe3+，Fe2+把Cl2还原为Cl－，则氧化性Cl2＞Fe3+，还原性Fe2+＞Cl－。 2．金属活动顺序表中前面的金属可以把后面的金属从其盐溶液中置换出来，如Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu，由此可以说明什么规律？ 提示：金属活动动顺序表中，前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来，说明前面金属的还原性大于后面的金属，后面金属阳离子的氧化性大于前面的金属阳离子。 3．已知：HCl(浓)Cl2，HCl(浓)Cl2，试分析KMnO4和MnO2的氧化性强弱关系。 提示：由于KMnO4能在常温下把浓盐酸的Cl－氧化为Cl2，MnO2在加热条件下能把浓盐酸中的Cl－氧化为Cl2，说明KMnO4的氧化性比MnO2强。 4．已知利用浓盐酸和MnO2在加热的条件可以制取氯气，但通过实验证实，利用浓盐酸和MnO2在常温条件下以及利用稀盐酸和MnO2在加热的条件下都不可以制取氯气，试分析两种情况下不能制取氯气的原因。 提示：在浓盐酸和MnO2的反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，MnO2是氧化剂，表现氧化性，HCl是还原剂，表现还原性。利用浓盐酸和MnO2在常温条件下不可以制取氯气，可能是因为常温下MnO2的氧化性和HCl(浓)的还原性都较弱；利用稀盐酸和MnO2在加热的条件下不可以制取氯气可能是因为稀盐酸的还原性小于浓盐酸。 5．已知Cl2与S和Fe反应的化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3、Fe＋SFeS，则Cl2与S的氧化性谁的强？为什么？ 提示：Cl2的氧化性大于S，因为Cl2与Fe反应生成了＋3价的FeCl3，S与Fe反应生成了＋2价的FeS，说明Cl2得到电子的能力大于S。 1．根本依据：物质的氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3+，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，即Na比Al的还原性强。 2．判断方法 (1)根据氧化还原反应方程式判断： 较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成较弱还原性的还原产物和较弱氧化性的氧化产物，即 氧化剂＋还原剂===还原被还原产物＋氧化被氧化产物 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 ①根据金属活动性顺序判断 ②根据非金属活动性顺序判断 特点：上左下右可反应，隔之愈远愈易行，如Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu。 (3)根据氧化还原反应的难易程度判断： ①不同的氧化剂与同一种还原剂反应，反应越容易，说明氧化剂的氧化性越强，例如： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，氧化性KMnO4>MnO2。 ②不同的还原剂与同一种氧化剂反应，反应越容易，说明还原剂的还原性越强，例如： 2Mg＋O22MgO(剧烈燃烧)，2Cu＋O22CuO(不燃烧)还原性Mg>Cu。 (4)根据产物价态的高低判断 ①同一物质被氧化的程度越大(即氧化的价态越高)，氧化剂的氧化性越强。例如Cu＋Cl2CuCl2、2Cu＋SCu2S，则氧化性：Cl2>S。 ②同一物质被还原的程度越大(即还原的价态越低)，还原剂的还原性越强。例如HCl＋H2SO4(浓)→不反应、2HBr＋H2SO4(浓)===Br2＋SO2↑＋2H2O、8HI＋H2SO4(浓)===4I2＋H2S↑＋4H2O，则还原性：HI>HBr>HCl。 (5)根据同一反应中氧化剂的氧化性大于还原剂，还原剂的还原性大于氧化剂判断。例如：S＋O2SO2，氧化性：O2>S，还原性：S>O2。 (6)影响物质氧化性和还原性的因素 ①浓度：一般来说，氧化剂的浓度越大，其氧化性越强。如浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，浓硫酸有强氧化性(指SO)而稀硫酸只有弱氧化性(H＋)。还原剂的浓度越大，其还原性越强，如浓盐酸的还原性强于稀盐酸。 ②温度：许多氧化还原反应是在加热条件下进行的，可见升高温度可增强氧化剂的氧化性、还原剂的还原性。 ③酸碱度：NO的氧化性与H＋的浓度有关，H＋的浓度越大，NO的氧化性越强，KMnO4酸化后氧化性增强。 [点睛] (1)物质氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。 (2)对同一元素而言，一般价态越高，氧化性越强；价态越低，氧化性越弱。 (3)根据氧化还原反应的程度比较：不同氧化剂与相同还原剂作用时，还原剂化合价升高的数值越大，氧化剂的氧化性越强。 例如： → 　(源于教材P77T5)在常温下发生下列反应： ①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2+＋5Z2＋8H2O ②2A2+＋B2===2A3+＋2B－ ③2B－＋Z2===B2＋2Z－ 根据上述反应，判断下列结论错误的是(　　) A．溶液中可发生反应Z2＋2A2+===2A3+＋2Z－ B．Z2在①③反应中为还原剂 C．氧化性强弱的顺序为XO>Z2>B2>A3+ D．X2+是XO的还原产物 思路点拨：解答本题应注意以下两点：(1)明确应用方程式来判断氧化性和还原性的强弱。(2)正确标出方程式中各元素的化合价。 解析：选B　A项，根据方程式③可知Z2的氧化性强于B2，根据方程式②可知B2氧化性强于A3+，所以溶液中可发生反应Z2＋2A2+＝2A3+＋2Z－，正确；B 项，Z2在①③反应中分别为氧化产物和氧化剂，B错误；C项，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性强弱的顺序为XO>Z2>B2>A3+，C正确；D项，①中X元素的化合价由＋7价降低到＋2价，X2+是还原产物，D正确。 【合作探究】 (1)②方程式中的还原剂为________，每有1 mol A2+参加反应，转移________ mol电子。 提示：A2+　1。②方程式中，A2+的化合价升高，被氧化作还原剂，每有1 mol A2+参加反应，转移1 mol电子。 (2)根据方程式判断，A2+、B－和Z－三种离子的还原性由强到弱的顺序为____________________。 提示：A2+、B－、Z－。 自学检测 1．已知在某温度时发生如下三个反应：①C＋CO2===2CO；②C＋H2O(g)===CO＋H2；③CO＋H2O===CO2＋H2，由此可判断，在该温度下，C、CO、H2的还原性的强弱顺序是(　　) A．CO>C>H2　　　　　B．CO>H2>C C．C>H2>CO D．C>CO>H2 解析：选D　在相同条件(温度)下，由①可知还原性：C>CO；由②知还原性：C>H2；由③知还原性：CO>H2。故还原性由强到弱的顺序为C>CO>H2。 2．已知在相同条件下，下列几种微粒的还原性强弱顺序为Cl－<Br－<Fe2+<I－<SO2。由此判断下列反应不能发生的是(　　) A．2Fe3+＋SO2＋2H2O===SO＋4H＋＋2Fe2+ B．2Br－＋SO＋4H＋===SO2↑＋Br2＋2H2O C．2Fe2+＋2Br－＋2Cl2===2Fe3+＋Br2＋4Cl－ D．2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2 解析：选B　此题可根据氧化还原反应强弱规律：还原剂的还原性大于还原产物的还原性来判断反应能否发生。A项反应中SO2为还原剂，Fe2+为还原产物，且与已知条件还原性SO2>Fe2+相符，故A中反应能发生。同理C、D项中反应也能发生，而B项中因还原性SO2>Br－，故反应不能发生。 3．已知氧化性从强到弱的顺序：Cl2>Br2>Fe3+>I2，则下列化学方程式(或离子方程式)错误的是(　　) A．Cl2＋2FeCl2===2FeCl3 B．Br2＋2Fe2+===2Fe3+＋2Br－ C．2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2 D．I2＋2Fe2+===2I－＋2Fe3+ 解析：选D　本题可根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性、还原剂的还原性强于还原产物的还原性进行分析判断。 箭尾与箭头所指的物质间均可以发生氧化还原反应，D选项中I2和Fe2+无法进行反应。 知识点二　氧化还原反应的应用 1．在研究物质性质中的应用 [实验目的]　探究物质的氧化性或还原性 [实验用品] H2O2溶液(5%)、酸性KMnO4溶液、KI溶液、淀粉溶液、试管、胶头滴管。 实验步骤 实验现象 实验结论 (1)取少许KMnO4溶液于试管中，滴加H2O2溶液 溶液紫 色褪去 KMnO4被H2O2还原 续表 (2)取少许KI溶液，滴加2～3滴淀粉溶液，滴加H2O2溶液 溶液变 成蓝色 有I2生成，KI被H2O2氧化 [结论]　 H2O2既具有氧化性，又具有还原性。 2．在物质转化和能量转化中的应用 (1)正面影响 (2)负面影响 3．Cl2的实验室制法 (1)氯气的制备原理 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)制备装置 MnO2和浓盐酸制氯气用如图所示装置。 (3)除杂 浓盐酸有挥发性，故制得的Cl2中含HCl、H2O两种杂质，一般用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸除去H2O。 (4)收集方法 氯气的密度比空气的大，可用向上排空气法收集氯气；也可以用排饱和食盐水收集氯气。 (5)尾气处理 因氯气能与氢氧化钠溶液反应，故可用氢氧化钠溶液除去尾气中的氯气，以防污染空气。 4．利用氧化还原反应制备物质和获得能量 (1)金属钛的制备 TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti (2)硅的制备 2C＋SiO2Si(粗硅)＋2CO↑ Si(粗硅)＋2Cl2===SiCl4 SiCl4＋2H2===Si＋4HCl (3)燃料电池 利用氢气、天然气等燃料做电池负极反应物，发生氧化反应；利用空气中的氧气做电池正极反应物，发生还原反应，连接外电路时，电子从负极移向正极形成电流。 [互动探究] 6．分析H2O2为什么既有氧化性，又有还原性？ 提示：H2O2中O是－1价，可以变成－2价或0价。 7．初中学过H2O2在催化剂作用下可分解制得O2，这个反应是氧化还原反应吗？其中氧化剂、还原剂是什么？依据是什么？ 提示：是。H2O2既是氧化剂，又是还原剂，因为H2O2分解生成H2O和O2，O由－1价分解变为－2和0价。 8．为什么H2O2被称为绿色氧化剂？ 提示：H2O2作为氧化剂，还原产物为H2O，无污染。 9．KMnO4作氧化剂时，为什么要酸化？ 提示：因为含氧酸根离子作氧化剂时，溶液的酸性越强，含氧酸根的氧化性越强。 10．用浓盐酸和二氧化锰制Cl2的反应属于氧化还原反应吗？如果属于，指出氧化剂和还原剂；如果不属于氧化还原反应，请说明理由。 提示：属于。MnO2是氧化剂、HCl是还原剂。 11．实验室制Cl2时，常使用NaOH溶液进行尾气吸收，写出相关反应化学方程式，用双线桥标出电子转移，并分析Cl2在反应中体现了什么性质？ 提示：Cl2＋2NaOH===NaC得到e－l＋NaC失去e－lO＋H2O， Cl2的反应中体现了氧化性和还原性。 12．实验室也可以利用高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应制取氯气，请写出离子方程式，并用单线桥标出电子转移方向和数目。比较KMnO4与MnO2氧化性的强弱。 提示： ＋8H2O 氧化性KMnO4＞MnO2。 根据反应条件要求越低，反应越剧烈，说明对应物质的氧化性或还原性越强。KMnO4与浓HCl反应常温下即可进行，而MnO2需加热。 下图是实验室制备干燥纯净的氯气，并检验氯气相关性质的实验装置。 A是制备氯气的发生装置。B中盛有饱和食盐水，C中是固体干燥剂氯化钙，D是收集氯气的装置，E中是干燥的红色布条，F中是湿润的红色布条，G中是NaOH溶液。 优点：①实验过程中氯气的制备、除杂及尾气处理装置设计严密。②检验氯气相关性质的实验现象较明显。 缺点：①氯气有刺激性气味，且有毒，实验过程中存在氯气的污染，且在实验结束后烧瓶中仍然存有部分氯气。 ②实验装置较复杂。③实验安全性不高，不便于学生动手实践。 [点睛] (1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。 (2)不能用蒸馏水代替饱和食盐水除去HCl气体。 (3)吸收Cl2用氢氧化钠溶液，不用氢氧化钙溶液，因氢氧化钙溶液的浓度很小。 　 (源于教材P68迁移应用)某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性质，他们设计了如图所示的实验装置：(已知：2KI＋Cl2===I2＋2KCl，淀粉溶液遇I2变蓝色) 请回答下列问题： (1)整套实验装置的连接顺序是f接(　　)，(　　)接(　　)，(　　)接(　　)(填各接口处的字母代号)。 (2)E装置中制取氯气反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (3)B装置的作用是________________________；A装置中试剂X是__________。 (4)C装置中可观察到的现象是________________________________________________________________________， D装置中可观察到的现象是________________________________________________________________________。 思路点拨：解答本题应注意以下两点：(1)根据氯气的制备原理和性质选择合适的制备和净化装置。(2)注意洗气瓶中气体的进出口顺序。 解析：(1)制得的Cl2中含有HCl、H2O(g)杂质，先通过饱和食盐水、浓硫酸除去杂质，再利用向上排空气法收集，最后通过淀粉碘化钾溶液探究其性质。因此实验装置连接顺序为fabedc。(2)E为MnO2氧化浓盐酸制取Cl2的装置，化学方程式为MnO2 ＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3)B装置中盛装浓硫酸，作用是吸收H2O(g)，干燥Cl2；A装置中试剂X是饱和食盐水，作用是除去HCl。(4)C装置中氯气置换出单质碘，因此溶液变为蓝色。 答案：(1)a　b　e　d　c (2)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (3)干燥Cl2　饱和食盐水 (4)溶液变蓝色　溶液红色逐渐褪去 【合作探究】 (1)F装置的作用是什么？通过何种现象说明氯气已经收集满？ 提示：F装置的作用是收集氯气，当黄绿色气体充满整个集气瓶，则说明已经收集满气体。 (2)D装置的作用是什么？ 提示：吸收多余的Cl2，以防污染环境。D中的反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 自学检测 4．实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制取氯气。根据要求回答下列问题。 (1)A、B、C三套装置中，应选用的装置是________(填“A”“B”或“C”)。 (2)写出实验室制取氯气的离子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)为了防止氯气污染环境，图中溶液甲中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 解析：(1)实验室利用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气，为防止浓盐酸挥发，需要用分液漏斗，不用长颈漏斗，因此装置选择B。 (2)实验室制取氯气的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2+＋Cl2↑＋2H2O。 (3)氯气有毒，需要尾气处理，一般用氢氧化钠溶液吸收氯气，则甲中反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋ H2O。 答案：(1)B (2)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2+＋Cl2↑＋2H2O (3)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 1．Na2FeO4(铁的化合价为＋6)是一种高效多功能水处理剂。一种用Na2O2(O为－1价)制备Na2FeO4的方法可用如下化学方程式表示：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，对此反应下列说法中正确的是(　　) A．Na2O2只作氧化剂 B．FeSO4为还原剂 C．铁元素被还原 D．2 mol FeSO4发生反应时，反应中共有8 mol电子转移 解析：选B　A项，过氧化钠中氧元素的化合价有的升高到0价有的降低到－2价，所以Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，故A错误；B项，反应中，Na2FeO4中的铁元素化合价为＋6价，是从硫酸亚铁中＋2价的铁元素上升来的，所以硫酸亚铁是还原剂，铁元素被氧化，故B正确，C错误；D项，反应中元素化合价升高的数目为2×(6－2)＋2×[0－(－1)]＝10，所以2 mol FeSO4发生反应时，反应中转移电子的数目为10 mol，故D错误。 2．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3+＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2+===Ag＋Fe3+，③Fe＋2Fe3+===3Fe2+，下列离子氧化性比较顺序正确的是(　　) A．Tl3+>Fe3+>Ag＋ B．Fe3+＞Ag＋>Tl3+ C．Tl＋>Ag＋>Fe2+ D．Tl3+>Ag＋>Fe2+ 解析：选D　根据化学方程式中氧化剂的氧化性强于氧化产物，氧化性①Tl3+>Ag＋，②Ag＋>Fe3+，③Fe3+>Fe2+，综上所述，Tl3+>Ag＋>Fe3+>Fe2+，D正确；A中Fe3+>Ag＋不正确；B中Tl3+氧化性应最强；C中应为Tl3+，不是Tl＋。 3．已知M2O与S2-在酸性溶液中能发生反应：M2O＋3S2-＋14H＋===2M3+＋3S↓＋7H2O，则M2O中M元素的化合价是(　　) A．＋6　　　　　　　　　　B．＋4 C．＋3 D．＋2 解析：选A　根据电荷守恒确定x值，根据化合价规则来判断元素的化合价。根据电荷守恒可知，右边含有6个正电荷，则(－x)＋3×(－2)＋14×(＋1)＝＋6，解得x＝2，根据化合价规则，M2O中氧元素是－2价，设M的化合价为n，则n×2＋(－2)×7＝－2，解得n＝＋6。 4．将0.195 g锌粉加入20.0 mL的0.100 mol·L-1 MO溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是(　　) A．M B．M2+ C．M3+ D．MO2+ 解析：选B　根据电子得失相等，n(Zn)＝＝0. 003 mol，可失电子0.006 mol，若M化合价由＋5变为x，则(5－x)×0.02×0.100＝0.006，可得x＝＋2。 方法总结 守恒法解氧化还原反应计算 (1)守恒法 抓住有关变化的始态和终态，忽略中间过程，利用其中的某种不变量建立关系式，从而简化解题过程。 (2)计算依据 氧化剂所得电子与还原剂所失去的电子相等。 (3)关键 列出氧化剂所得电子物质的量和还原剂所失去的电子物质的量的等式。 (4)一般步骤 ①找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 ②找准一个原子或离子得失电子数目(注意化学式中粒子的个数)。 ③根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式；n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。 课时作业(十三)　氧化剂和还原剂、氧化还原反应的应用 基础达标练 1．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 解析：选A　“活性氧”氧化性极强，应为氧化剂，故Na2SeO3应为还原剂。 2．(双选)已知反应： ①Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2 ②KClO3＋6HCl===3Cl2↑＋KCl＋3H2O ③2KBrO3＋Cl2===Br2＋2KClO3 下列说法正确的是(　　) A．氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2 B．①中KCl是氧化产物，KBr发生还原反应 C．③中1 mol氧化剂参加反应得到电子5 mol D．反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6 解析：选AC　氧化性①中：Cl2>Br2、②中：KClO3>Cl2、③中：KBrO3>KClO3，A对；①中KCl是还原产物，KBr发生氧化反应，B错；③中氧化剂是KBrO3，其转化为Br2，故1 mol KBrO3参加反应得到电子的物质的量为5 mol，C对；反应②中氧化剂是KClO3，Cl的化合价降低5价，还原剂是HCl，Cl的化合价升高1价，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5，D错。 3．在下列三个化学反应中，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是(　　) ①N2＋O22NO ②4AgNO32Ag2O＋4NO2↑＋O2↑ ③2NH4Cl＋Ba(OH)2BaCl2＋2NH3↑＋2H2O A．①②③　　　　　　　B．②①③ C．③②① D．③①② 解析：选A　①中氮元素由0价升高到＋2价，被氧化；②中AgNO3中氮元素为＋5价，NO2中氮元素为＋4价，氮元素被还原；③中氮元素的化合价没有变化。 4．常温下，在溶液中可以发生反应：X＋2Y3+===X2+＋2Y2+，则下列解释：①X被氧化；②X是氧化剂；③X具有还原性；④Y2+是氧化产物；⑤Y2+具有还原性；⑥Y3+的氧化性比X2+强。其中正确的是(　　) A．②④⑥ B．①③④ C．②⑤ D．①③⑤⑥ 解析：选D　反应X＋2Y3+===X2+＋2Y2+中X→X2+：X元素化合价升高、失电子、作还原剂、被氧化为X2+、发生氧化反应；Y3+→Y2+：Y元素化合价降低、得电子、作氧化剂、被还原为Y2+、发生还原反应；反应中X具有还原性，Y3+具有氧化性，X的还原性大于还原产物Y2+，Y3+的氧化性大于氧化产物X2+；①X被氧化、 ③X具有还原性、⑤Y2+具有还原性、⑥Y3+的氧化性比X2+强都正确，选项D符合题意。 5．已知下列反应： 反应Ⅰ：Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O 反应Ⅱ：5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3 下列说法正确的是(　　) A．反应Ⅰ中HCl是氧化剂 B．反应Ⅱ中Cl2发生氧化反应 C．还原性：CoCl2>HCl>I2 D．氧化性：Co2O3>Cl2>HIO3 解析：选D　A项，反应ⅠHCl中氯元素化合价升高，作还原剂，错误；B项，反应ⅡCl2中氯元素化合价降低，作氧化剂，发生还原反应，错误；C项，根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性分析，氯化氢的还原性强于CoCl2，错误；D项，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性分析，氧化钴的氧化性大于氯气，Cl2大于碘酸，正确。 6．实验室可以用KClO3晶体和浓盐酸反应制取Cl2。在反应6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，被氧化的氯元素与被还原的氯元素的物质的量之比是(　　) A．5∶1 B．6∶1 C．3∶1 D．1∶6 解析：选A　KClO3中的Cl由＋5价降低为0价，化合价降低5，被还原；HCl中的Cl由－1价升高为0价，化合价升高1，被氧化，化合价升高和降低总数相等，故被氧化的氯元素与被还原的氯元素的物质的量之比为5∶1。 7．在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢(H2O2)为原料制取氧气(注：2H2O22H2O＋O2↑)，当制得同温、同压下相同体积的O2时，三个反应中转移的电子数之比为(　　) A．1∶1∶1 B．2∶2∶1 C．2∶3∶1 D．4∶3∶2 解析：选B　根据 ， 可知生成1 mol O2时，KMnO4、KClO3均转移4 mol e－，而H2O2转移2 mol e－。 8．已知反应4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是(　　) A．1∶4 B．1∶5 C．2∶3 D．2∶5 解析：选A　被还原的硝酸生成N2O，未被还原的硝酸生成Zn(NO3)2，由化学方程式知，n(N2O)∶n[Zn(NO3)2]＝1∶4，由氮元素守恒知被还原的硝酸与未被还原的硝酸的质量比是1∶4。 9．已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O。则RO中R的化合价是(　　) A．＋3 B．＋4 C．＋5 D．＋6 解析：选D　根据氧化还原反应得失电子守恒(化合价升降相等)，反应中氯元素化合价由＋1→－1(化学计量数为3)，因此R元素的化合价由＋3升高到＋6价(化学计量数为2)，由此判断D正确。(另解可以根据电荷守恒快速判断n＝2，进而确定R的化合价为＋6价)。 10．水是人体的重要组成部分，是人体中含量最多的一种物质。而“四种基本反应类型(用“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ”来表示)与氧化还原反应的关系”可用如图表示。 一些单质或化合物均能与水反应，请回答下列问题： (1)试写出一种活泼金属单质与水反应的离子方程式： ________________________________________________________________________， 该反应中，氧化剂为________，从四种基本反应类型的角度分析，该反应是________反应，所属反应类型在上图中的位置是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。 (2)过氧化钠也能与水反应，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 该反应________(填“是”或“不是”)氧化还原反应。 (3)有人设想将太阳能转化为电能，进而将水电解生成氢气，氢气是一种清洁能源。请分析电解水的过程中，水______________________(填“仅被氧化”“仅被还原”“既被氧化又被还原”或“既不被氧化又不被还原”)。 (4)野营爱好者携带氢化钙固体作为生氢剂，化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，其中水____________(填“仅被氧化”“仅被还原”“既被氧化又被还原”或“既不被氧化又不被还原”)，在该反应中若有1 mol CaH2发生反应转移电子的物质的量是____mol。 解析：(1)一种活泼金属单质与水反应的离子方程式如钠与水反应的离子方程式即2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，该反应氧化剂是水，该反应是置换反应。 (2)过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，该反应有化合价的变化，是氧化还原反应。 (3)电解水的过程中，水中氢的化合价降低，水中氧的化合价升高，所以水既被氧化又被还原。 (4)在反应CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑中，CaH2中的氢元素从－1价变成0价，H2O中的氢元素从＋1价变成0价，所以水的作用是氧化剂，被还原；当有1 mol CaH2发生反应时，有2 mol－1价的氢变成0价，转移电子的物质的量是2 mol。 答案： (1)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 　H2O　置换　Ⅳ (2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　是 (3)既被氧化又被还原　(4)仅被还原　2 能力提升练 11．在2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O反应中，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为(　　) A．1∶8 B．8∶1 C．2∶5 D．5∶2 解析：选C　在2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O反应中，锰元素化合价降低，被还原，氯元素化合价升高，被氧化，KMnO4为氧化剂，HCl为还原剂，Cl2为氧化产物，MnCl2为还原产物。当有2 mol KMnO4参加反应时，有10 mol HCl被氧化，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为2∶5。 12．如图所示为在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置，图中a、b是可控制的弹簧铁夹。(已知：氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小) (1)仪器A的名称是________；烧杯中盛放的是________；烧瓶中反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在收集氯气时，应________________________________________________________________________ (填如何控制a、b，下同)；当氯气收集完毕时应________________________________________________________________________ __________________。 (3)若要制得标准状况下的Cl2 0.672 L，理论上需要MnO2的质量是________。 解析：(1)制备氯气的反应原理为MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；使用氢氧化钠溶液或其他强碱溶液吸收多余的氯气。 (2)在收集氯气时，应关闭b，打开a；当氯气收集完毕时应关闭a，打开b。 (3)n(MnO2)＝n(Cl2)＝0.03 mol m(MnO2)＝0.03 mol×87 g·mol-1＝2.61 g。 答案：(1)分液漏斗　氢氧化钠溶液(答案不唯一，合理即可) MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)关闭b，打开a　关闭a，打开b (3)2.61 g 13．某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl2的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置。按要求回答问题： (1)下列方法中，可制得Cl2的正确组合是________。 ①MnO2和浓盐酸混合共热　②KMnO4和浓盐酸混合　③NaClO和浓盐酸混合　④K2Cr2O7和浓盐酸混合　⑤KClO3和浓盐酸混合共热 A．①② B．②③④ C．①④ D．①②③④⑤ (2)写出实验室制取Cl2的离子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)①装置B的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②装置C和D出现不同现象说明的问题是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ③装置E的作用是________________________________________________________________________。 (4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种，乙同学提出应该在装置________与________(填装置字母序号)之间增加一个装置，增加装置里面的试剂可为________。 A．湿润的淀粉KI试剂 B．浓硫酸 C．湿润的红色布条 D．饱和食盐水 解析：(1)KMnO4、NaClO、K2Cr2O7、KClO3都是强氧化剂，在酸性条件下均可把HCl氧化为Cl2；(3)③氯气易溶于CCl4，吸收HCl中的Cl2防止干扰HCl的检验；(4)应该证明HCl气体中无Cl2，A、C均可检验氯气，D选项可用于除去Cl2中的HCl气体。 答案：(1)D (2)4H＋＋2Cl－＋MnO22H2O＋Cl2↑＋Mn2+ (3)①证明有水蒸气并除去水蒸气　②Cl2无漂白性，次氯酸有漂白性　③吸收Cl2 (4)E　F　AC 学科网（北京）股份有限公司 $$