1.3 氧化还原反应 (第二课时 氧化剂与还原剂 氧化还原反应规律)-2025-2026学年高一化学同步讲义人教版必修第一册
2025-09-23
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三节 氧化还原反应 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.05 MB |
| 发布时间 | 2025-09-23 |
| 更新时间 | 2025-09-23 |
| 作者 | 吾爱教育工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54047239.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本高中化学讲义聚焦氧化还原反应第二课时核心内容,衔接第一课时电子得失本质,系统梳理常见氧化剂与还原剂及产物预测,深入解析氧化性还原性比较方法,提炼价态规律、强弱规律等核心规律,辅以表格归纳、思维导图等学习支架构建知识体系。
资料以“学-练-评”一体化设计为特色,通过氧化剂还原剂产物表格培养物质性质与转化的化学观念,结合汽车尾气处理等实例及考点解析发展科学思维,课中助力教师引导学生逻辑推理,课后作业与成果小测帮助学生查漏补缺,强化规律应用能力。
内容正文:
第一章 物质及其变化
课题3 氧化还原反应 (第二课时 氧化剂与还原剂 氧化还原反应规律)
模块导引:
学习目标 思维导图 知识精讲 归纳总结
成果小测 考点解析 课后作业
1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应,知道氧化反应、还原反应,氧化剂及还原剂的概念。
2.能从电子得失或电子对偏移的角度理解氧化还原反应的本质,学会用双线桥及单线桥表示电子转移的方向和数目。
3.能利用氧化还原反应概念对常见的反应进行分类和分析说明。
一、常见的氧化剂和还原剂
1.常见的氧化剂及产物预测
氧化剂
还原产物
KMnO4
Mn2+(酸性);MnO2(中性);MnO42-(碱性)
K2Cr2O7(酸性)
Cr3+
浓硝酸
NO2
稀硝酸
NO
X2(卤素单质)
X-
H2O2
OH-(碱性);H2O(酸性)
Na2O2
NaOH(或Na2CO3等)
NaClO(或ClO-)
Cl-、Cl2
NaClO3
Cl2、ClO2等
PbO2
Pb2+
2.常见的还原剂及产物预测
还原剂
氧化产物
Fe2+
Fe3+(酸性);Fe(OH)3(碱性)
SO2(或H2SO3、SO32-)
SO42-
S2-(或H2S)
S、SO2(或SO32-)、SO42-
H2C2O4
CO2(酸性);CO32-(碱性)
H2O2
O2
I-(或HI)
I2、IO3-
CO
CO2(酸性);CO32-(碱性)
金属单质(Zn、Fe、Cu等)
Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)
Cu2+(与弱氧化剂反应生成Cu+)
3.判断变化中是否一定需加氧化剂或还原剂
(1)变价元素处于最高价:必须加入还原剂
(2)变价元素处于最低价:必须加入氧化剂
(3)变价元素处于中间价:可能发生自身的氧化还原反应,不一定加入氧化剂或还原剂
二、物质氧化性和还原性的比较
1.氧化性与还原性的实质
(1)氧化性:是氧化剂具有的性质,反应时氧化剂本身被还原,表现出得电子的性质(或能力),物质得电子能力越强,其氧化性就越强。
(2)还原性:是还原剂具有的性质,反应时还原剂本身被氧化,表现出失电子的性质(或能力),物质失电子能力越强,其还原性就越强。
(3)物质的氧化性或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+,Al失去电子的数目较多,但Al的还原性却比Na弱。
2.氧化性、还原性和元素化合价之间的关系
(1)元素化合价最低价态:只有还原性。
(2)元素化合价最高价态:只有氧化性。
(3)元素化合价中间价态:既有氧化性,又有还原性。
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
如:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,金属还原性:Fe>Cu。在反应中Fe是还原剂,Cu是还原产物。
(2)根据氧化还原反应的化学方程式比较
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
三、氧化还原反应的规律
1.价态规律
(1)高低规律
元素处于最高价态时,只有氧化性;元素处于最低价态时,只有还原性;元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。
(2)归中规律
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两靠近,不交叉”。
如:
H2S中S元素为-2价,与生成物中单质S的0价近,所以H2S生成S而不是SO2,H2SO4中S元素为+6价,与生成物中SO2的+4价近,所以H2SO4生成SO2而不是S 。即。
(3)歧化规律
氧化还原反应中,有原子化合价升高,必然有原子化合价降低。某物质发生歧化反应时,中间价态→高价态+低价态。
(4)同种元素相邻价态不发生氧化还原反应规律
如Fe3+和Fe2+不反应,H2SO4和SO2不反应等。
2.强弱规律
(1)还原性强弱:还原剂>还原产物;
(2)氧化性强弱:氧化剂>氧化产物。
(3)应用:强弱规律主要应用与物质间氧化性(或还原性)强弱的比较或判断氧化剂(或还原剂)和有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。
3.先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化。例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,因为还原性:I->Fe2+,所以氯气的量不足时首先氧化I-。
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。例如,在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
4. 守恒规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律:
(1)质量守恒:反应前后元素的种类和质量不变。
(2)电子守恒:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数,这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。
(3)电荷守恒:离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒,如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+(错误),2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(正确)。
(4)应用:守恒规律应用于氧化还原反应的配平及计算。
四、氧化还原反应的利弊
1.汽车尾气的处理
汽车尾气的主要成分是氮氧化物(NO、NO2)和碳氧化物(CO、CO2),其中的NOx和CO都是有毒气体,直接排放会造成严重的大气污染。在一定条件下,利用氧化还原反应原理,使NOx与CO转化成无毒的N2和CO2,从而减少或消除汽车尾气对大气的污染。
2NO+2CON2+2CO2;2NO2+4CON2+4CO2;2NOx+2xCON2+2xCO2。
2.金属冶炼
在生产、生活中所需的各种金属大多是通过氧化还原反应从矿石中冶炼出来的;同样,金属的腐蚀一般也是氧化还原反应。
3.许多化工产品的制备
如合成氨、合成硝酸、制硫酸、电解法制烧碱等,主要反应都是氧化还原反应。
4.农业生产中
植物的光合作用、呼吸作用都是复杂的氧化还原反应。
5.日常生活中
食物的腐败就是氧化还原反应。因此袋装食品中加入脱氧剂可延长食品的保质期。
6.要防止的氧化还原反应
(1)食物的腐败
(2)金属的腐蚀
一、氧化还原反应中各概念间的关系
二、氧化还原反应中反应产物的判断
1.常见氧化剂及还原产物
2.常见还原剂及氧化产物
3.元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。
三、氧化性、还原性强弱比较的其他两条依据
1.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。
2.根据氧化产物的价态高低判断
同一物质在相同条件下,被不同氧化剂氧化的程度越大,氧化剂的氧化性越强。
例如:2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS
氧化性:Cl2>S。
判断还原剂的还原性强弱与此类似。
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性。( )
(2)向氯化铜和氯化亚铁溶液中加入少量锌粉,一定发生:。( )
(3)化学反应中失去电子越多的原子,还原性越强。( )
(4)含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性。( )
(5)在氧化还原反应中,所有元素的化合价都会发生变化。( )
【答案】(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
2.回答下列问题。
(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+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
其中你认为不可能实现的是 (填序号)。
【答案】(1)Fe3+、Mg2+、H+ S2-、I- Fe2+、S
(2)②
【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;在上述微粒中,只有氧化性的是Fe3+、Mg2+、H+;只有还原性的是S2-、I-;既有氧化性又有还原性的是Fe2+、S;
(2)①NO+HNO3→N2O3+H2O中+2价的氮和+5价的氮变为+3价的氮,N元素的化合价既升高又降低,可以实现,①不符合题意;②NH3+NO→HNO2+H2O中,-3价的氮和+2价的氮变为+3价的氮,都是N元素的化合价升高,无化合价降低,不能实现,②符合题意;③N2O4+H2O→HNO3+HNO2中,+4价的氮变为+ 5价的氮和+3价的氮,N元素的化合价既升高又降低,可以实现,③不符合题意;答案为②;
考点一:常见的氧化剂、还原剂及其产物的判断
1.下列转化中,需要加入氧化剂才能实现的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.中溴的化合价从0降至-1,被还原,需还原剂,A不符合题意;
B.中铁的化合价从0升至+2,被氧化,需加入氧化剂,B符合题意;
C.中碳的化合价均为+4,未发生氧化还原反应,无需氧化剂,C不符合题意;
D.中氯的化合价从+7降至0,被还原,需还原剂,D不符合题意;
故选B。
2.下列变化必须加入还原剂才能实现的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.SO2→S,S由+4降低到0,被还原,加入还原剂,故A选;
B.H2O2→H2O中,H2O2既作氧化剂又作还原剂,故B不选;
C.CO→CO2中元素化合价升高,被氧化,加入氧化剂才能实现,故C不选;
D.Fe2+→ Fe3+中Fe元素化合价由+2价变为+3价,被氧化,需要氧化剂才能实现,故D不选;
故选A。
3.下列转化中,一定需要加入氧化剂才能实现的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.Fe2+→Fe3+,铁元素化合价由+2升高到+3价,即需要加入氧化剂,A正确;
B.H2O2→O2,虽氧元素化合价由-1升高到0,但过氧化氢可以自身分解生成氧气,B错误;
C.,Cr和O的化合价没有变,不需要氧化剂,C错误;
D.转化中各种元素化合价没有变,不需要氧化剂,D错误;
故选A。
考点二:物质氧化性、还原性强弱比较
4.已知:
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.还原性:CoCl2>HCl>I2 B.氧化性:Co2O3>Cl2>HIO3
C.反应Ⅰ中HCl是氧化剂 D.反应Ⅱ中Cl2发生氧化反应
【答案】B
【详解】A.反应Ⅰ中HCl作为还原剂,其还原性应强于还原产物CoCl2,因此还原性顺序应为HCl>CoCl2,A错误;
B.反应Ⅰ中Co2O3为氧化剂,Cl2为氧化产物,故氧化性Co2O3>Cl2;反应Ⅱ中Cl2为氧化剂,HIO3为氧化产物,故氧化性Cl2>HIO3,B正确;
C.反应Ⅰ中HCl的Cl元素部分被氧化为Cl2,因此HCl是还原剂而非氧化剂,C错误;
D.反应Ⅱ中Cl2的Cl元素化合价从0降至-1(HCl),发生还原反应,D错误;
故选B。
5.已知有如下反应:①2+ Cl2 = Br2 + 2,②+ 5Cl- + 6H+ = 3Cl2 + 3H2O,③2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2KCl + I2,④2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3 。下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是
A.ClO > BrO> Cl2 > Fe3+ > I2 B.BrO > Cl2 > ClO> I2 > Fe3+
C.BrO> ClO > Cl2 > Fe3+ > I2 D.BrO> ClO> Fe3+ > Cl2 > I2
【答案】C
【详解】在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,据此可知:①中是>;②中是>;③中是>;④中是>,则各微粒氧化能力由强到弱的顺序是>>>>;
故选C。
6.根据下列反应:①2FeCl2+Cl2=2FeCl3;
②2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
判断Fe3+、Cl2、MnO的氧化性强弱
A.Fe3+> MnO> Cl2 B.Cl2 > MnO> Fe3+
C.MnO > Cl2>Fe3+ D.MnO>Fe3+>Cl2
【答案】C
【详解】2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中氧化剂是MnO、氧化产物是Cl2,所以氧化性MnO>Cl2;2FeCl2+Cl2═2FeCl3中氧化剂是Cl2、氧化产物是Fe3+,所以氧化性Cl2>Fe3+;故氧化剂的强弱顺序为MnO> Cl2>Fe3+,故C符合题意。
答案选C。
考点三:氧化还原价态规律及其应用
7.工业炼铁的部分反应如下所示,则
A.X可以是木炭 B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放 D.Y中铁元素以游离态存在
【答案】A
【详解】A.X在反应中是碳,木炭主要成分为碳,因此X可以是木炭,A正确;
B.X(碳)在反应中作为还原剂,具有还原性;CO在反应③中也作为还原剂,因此两者均具有还原性而非氧化性,B错误;
C.反应③的尾气中含未反应的CO,CO有毒,直接排放会污染环境,C错误;
D.Y是铁的氧化物(如Fe2O3),铁元素以化合态存在,而非游离态,D错误;
故选A。
8.在溶液中能大量共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】C
【详解】A.与生成BaCO3沉淀,不能大量共存,A不符合题意;
B.具有还原性,具有强氧化性,两者发生氧化还原反应,不能共存,和也不能大量共存,B不符合题意;
C.、、、均为可溶性离子,且无氧化还原或复分解反应,能大量共存,C符合题意;
D.与反应生成CO2和H2O,不能大量共存,D不符合题意;
故答案选C。
9.ClO2是一种高效水处理剂,实验室通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,关于此反应的说法正确的是
A.KClO3中氯元素化合价降低,失电子 B.反应中H2SO4发生还原反应
C.反应中H2C2O4被氧化 D.反应中H2C2O4既被氧化又被还原
【答案】C
【详解】A.由化学方程式可知,KClO3中氯元素从+5价变为+4价,化合价降低,得到电子,A错误;
B.H2SO4中元素化合价没有变化,H2SO4未发生氧化反应或还原反应,B错误;
C.H2C2O4中碳元素从+3价变为+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,C正确;
D.H2C2O4中碳元素从+3价变为+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,D错误。
故选C。
一、单选题
1.在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为:3SnCl2+12Cl-+2H3AsO3+6H+=2As+3SnCl+6M,关于该反应的说法正确的组合是
①氧化剂是H3AsO3 ②还原性:Cl->As ③M为OH- ④SnCl是氧化产物
A.①③ B.①④ C.①②③ D.①②④
【答案】B
【详解】①根据离子反应方程式,As的化合价由+3价→0价,化合价降低,即H3AsO3为氧化剂,①项正确;
②利用氧化还原反应的规律,即还原剂的还原性强于还原产物的还原性,根据①的分析,Cl元素的化合价没有发生变化,即Cl-既不是氧化剂又不是还原剂,无法比较,②项错误;
③根据离子反应方程式中反应前后所带电荷相等,原子个数守恒,M中应含有2mol H,和1mol O,即M为H2O,③项错误;
④根据离子反应方程式,Sn的化合价由+2价→+4价,化合价升高,即SnCl2为还原剂,SnCl62-为氧化产物,④项正确;
答案选B。
2.氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于生活中,下列有关描述不涉及氧化还原反应的是
A.植物的光合作用 B.钟乳石的形成
C.工业上利用火法冶炼金属铜 D.谷物酿制酒
【答案】B
【详解】A.植物的光合作用过程中存在C、O元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故A不符合;
B.钟乳石的形成是碳酸钙和碳酸氢钙之间长期的化学变化过程,变化过程中没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应,故B符合;
C.工业上利用火法冶炼金属铜,Cu元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C不符合;
D.谷物酿制酒过程中存在C、O元素化合价变化,属于氧化还原反应,故D不符合;
故选B。
3.宋代著名法医学家宋慧所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是,下列有关该反应的说法正确的是
A.Ag是氧化剂 B.被氧化
C.发生氧化反应 D.是氧化产物
【答案】D
【详解】A. 该反应中Ag化合价从0变为+1,化合价升高被氧化,作还原剂,故A错误;
B. O2在反应中化合价从而0变为-2,化合价降低被还原,故B错误;
C. 反应中H2S含有的H、S元素化合价没有变化,则H2S既不是氧化剂又不是还原剂,故C错误;
D. Ag在反应中化合价升高被氧化,则Ag2S为氧化产物,故D正确;
答案选D。
4.下列叙述中,正确的是
A.氧化还原反应的本质是元素化合价发生了变化
B.含化合价升高元素的反应物是还原剂
C.得到电子的物质被氧化
D.氧化还原反应中,氧化剂和还原剂定是两种物质
【答案】B
【详解】A.氧化还原反应的特征是元素化合价发生了变化,其本质为电子的转移,选项A错误;
B.元素的化合价升高,则失去电子,被氧化,发生氧化反应,作还原剂,选项B正确;
C.得到电子的物质为氧化剂,在反应中被还原,选项C错误;
D.氧化还原反应中,同种元素可能既失去电子也得到电子,如氯气与水的反应,氧化剂、还原剂可为同种物质,选项D错误。
答案选B。
5.一定条件下,KClO3与I2按下式反应:2KClO3+I2=2KIO3+Cl2,则下列推断正确的是
A.该反应属于复分解反应 B.还原产物为Cl2,氧化产物为KIO3
C.还原性KClO3>I2 D.氧化性I2>KClO3
【答案】B
【详解】A.2KClO3+I2=2KIO3+Cl2是一种单质与一种化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应,为置换反应,故A错误;
B.2KClO3+I2=2KIO3+Cl2反应中Cl元素的化合价由+5→0,I元素的化合价由0→+5,还原产物为Cl2,氧化产物为KIO3,故B正确;
C.Cl元素的化合价由+5→0,I元素的化合价由0→+5,因此I2为还原剂,其还原性大于KClO3,故C错误;
D.Cl元素的化合价由+5→0,I元素的化合价由0→+5,KClO3为氧化剂,其氧化性大于I2,故D错误;
故选B。
6.亚硝酸(HNO2)既可做氧化剂又可做还原剂,当它在反应中做氧化剂时,可能生成的产物是( )
A.N2 B.N2O3 C.HNO3 D.NO2
【答案】A
【分析】NaNO2中N元素的化合价为+3价,当它在反应中作氧化剂时,得到电子,N元素的化合价降低,反应后产生的物质中化合价低于+3价即满足题意。
【详解】A.N2中N的化合价为0,可能生成的物质是N2,A满足题意;
B.N2O3中N化合价为+3价,B不满足题意;
C.HNO3中N化合价为+5价,C不满足题意;
D.NO2中N化合价为+4价,D不满足题意。
答案选A。
7.下列反应中,水作氧化剂的是
A.Cl2 + H2O = HCl + HClO B.3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
C.SO3 + H2O = H2SO4 D.2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
【答案】D
【详解】A. 反应Cl2+H2O=HCl+HClO中,水中各元素的化合价未变,选项A错误;
B. 反应3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO中,水中各元素的化合价未变,选项B错误;
C. SO3 + H2O = H2SO4是非氧化还原反应,选项C错误;
D. 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑反应中只有水中氢元素的化合价降低,生成氢气,说明是水只作氧化剂,符合题意,选项D正确;
答案选D。
8.大蒜是一种调味蔬菜。其贮藏加工部分为其老熟的鳞茎,又称大蒜头。大蒜的储存会用到无水氢化钙或消石灰。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.CaH2既是氧化剂,又是还原剂
B.H2既是氧化产物,又是还原产物
C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂
D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
【答案】A
【详解】A.用双线桥分析该反应: ;CaH2是还原剂,H2O是氧化剂,故A错误;
B.根据双线桥分析: ,H2既是氧化产物又是还原产物,故B正确;
C.根据化合价变化可知CaH2是还原剂,H2O是氧化剂,故C正确;
D.氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1,故D正确;
故答案为A。
二、填空题
9.在K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O反应中。
(1) 元素被氧化, 是氧化剂。
(2) 是氧化产物, 发生氧化反应。
(3)氧化性:K2Cr2O7 Cl2(填“>”“<”或“=”)。
(4)用双线桥法标明电子转移的方向和数目表示为:
【答案】 氯(Cl) K2Cr2O7(重铬酸钾) Cl2(氯气) HCl(氯化氢或盐酸) >
【详解】(1)在K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O反应中Cl元素化合价升高,失去电子,氯元素被氧化,Cr元素化合价降低,得到电子,被还原,K2Cr2O7是氧化剂。
(2)氯元素被氧化,氯气是氧化产物,HCl发生氧化反应。
(3)氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则氧化性:K2Cr2O7>Cl2。
(4)Cr元素化合价从+6价降低到+3价,氯元素化合价从-1价升高到0价,则用双线桥法标明电子转移的方向和数目表示为。
10.有下列反应:
①2H2O+Cl2+SO2=H2SO4+2HCl
②2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
根据上述两个反应回答:
(1)氧化性强弱顺序为 ,还原性强弱顺序为 。
(2)反应①中氧化产物和还原产物的质量之比为 。
(3)反应②中浓盐酸表现出的性质是 。
A.还原性 B.酸性 C.氧化性
【答案】(1) KMnO4>Cl2>H2SO4 SO2>Cl->Mn2+
(2)98∶73
(3)AB
【详解】(1)氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大于还原产物,由反应①知氯气把二氧化硫氧化为硫酸,故氧化性Cl2>H2SO4,还原性SO2>Cl-;由反应②知氧化性KMnO4>Cl2,还原性Cl->Mn2+;则氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>H2SO4,还原性强弱顺序为SO2>Cl->Mn2+;
(2)在反应①中氧化产物为H2SO4,还原产物为HCl,其质量之比为98∶73;
(3)在反应②中HCl被氧化为Cl2,表现的是还原性,同时还生成了KCl和MnCl2,表现的是酸性,所以浓盐酸表现出还原性和酸性,故答案为:AB。
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第一章 物质及其变化
课题3 氧化还原反应 (第二课时 氧化剂与还原剂 氧化还原反应规律)
模块导引:
学习目标 思维导图 知识精讲 归纳总结
成果小测 考点解析 课后作业
1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应,知道氧化反应、还原反应,氧化剂及还原剂的概念。
2.能从电子得失或电子对偏移的角度理解氧化还原反应的本质,学会用双线桥及单线桥表示电子转移的方向和数目。
3.能利用氧化还原反应概念对常见的反应进行分类和分析说明。
一、常见的氧化剂和还原剂
1.常见的氧化剂及产物预测
氧化剂
还原产物
KMnO4
K2Cr2O7(酸性)
浓硝酸
稀硝酸
X2(卤素单质)
H2O2
Na2O2
NaClO(或ClO-)
NaClO3
PbO2
2.常见的还原剂及产物预测
还原剂
氧化产物
Fe2+
SO2(或H2SO3、SO32-)
S2-(或H2S)
H2C2O4
H2O2
I-(或HI)
CO
金属单质(Zn、Fe、Cu等)
3.判断变化中是否一定需加氧化剂或还原剂
(1)变价元素处于最高价:必须加入还原剂
(2)变价元素处于最低价:必须加入氧化剂
(3)变价元素处于中间价:可能发生自身的氧化还原反应,不一定加入氧化剂或还原剂
二、物质氧化性和还原性的比较
1.氧化性与还原性的实质
(1)氧化性:是氧化剂具有的性质,反应时氧化剂本身被 ,表现出 的性质(或能力),物质得电子能力越强,其 就越强。
(2)还原性:是还原剂具有的性质,反应时还原剂本身被 ,表现出 的性质(或能力),物质失电子能力越强,其 就越强。
(3)物质的氧化性或还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度,与得失 的多少无关。如Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,Al失去电子的数目较多,但Al的还原性却比Na弱。
2.氧化性、还原性和元素化合价之间的关系
(1)元素化合价最低价态:只有 性。
(2)元素化合价最高价态:只有 性。
(3)元素化合价中间价态:既有 性,又有 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
如:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,金属还原性:Fe Cu。在反应中Fe是 剂,Cu是 产物。
(2)根据氧化还原反应的化学方程式比较
氧化性:氧化剂 氧化产物
还原性:还原剂 还原产物
三、氧化还原反应的规律
1.价态规律
(1)高低规律
元素处于最高价态时,只有 ;元素处于最低价态时,只有 ;元素处于中间价态时,既有 又有 。
(2)归中规律
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为 。
如:
H2S中S元素为-2价,与生成物中单质S的0价近,所以H2S生成S而不是SO2,H2SO4中S元素为+6价,与生成物中SO2的+4价近,所以H2SO4生成SO2而不是S 。即。
(3)歧化规律
氧化还原反应中,有原子化合价升高,必然有原子化合价 。某物质发生歧化反应时,中间价态→高价态+低价态。
(4)同种元素相邻价态不发生氧化还原反应规律
如Fe3+和Fe2+不反应,H2SO4和SO2不反应等。
2.强弱规律
(1)还原性强弱:还原剂>还原产物;
(2)氧化性强弱:氧化剂>氧化产物。
(3)应用:强弱规律主要应用与物质间氧化性(或还原性)强弱的比较或判断氧化剂(或还原剂)和有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。
3.先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被 。例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,因为还原性:I->Fe2+,所以氯气的量不足时首先氧化I-。
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被 。例如,在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
4. 守恒规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律:
(1) 守恒:反应前后元素的种类和质量不变。
(2) 守恒:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数,这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。
(3) 守恒:离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒,如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+(错误),2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(正确)。
(4)应用:守恒规律应用于氧化还原反应的配平及计算。
四、氧化还原反应的应用和防止
1.汽车尾气的处理
汽车尾气的主要成分是 氧化物(NO、NO2)和 氧化物(CO、CO2),其中的NOx和CO都是有毒气体,直接排放会造成严重的大气污染。在一定条件下,利用氧化还原反应原理,使NOx与CO转化成无毒的 和 ,从而减少或消除汽车尾气对大气的污染。
2NO+2CON2+2CO2;2NO2+4CON2+4CO2;2NOx+2xCON2+2xCO2。
2.金属冶炼
在生产、生活中所需的各种金属大多是通过 反应从矿石中冶炼出来的;同样,金属的腐蚀一般也是氧化还原反应。
3.许多化工产品的制备
如合成氨、合成硝酸、制硫酸、电解法制烧碱等,主要反应都是 反应。
4.农业生产中
植物的 作用、呼吸作用都是复杂的氧化还原反应。
5.日常生活中
食物的 就是氧化还原反应。因此袋装食品中加入脱氧剂可延长食品的保质期。
6.要防止的氧化还原反应
(1)食物的腐败
(2)金属的腐蚀
一、氧化还原反应中各概念间的关系
二、氧化还原反应中反应产物的判断
1.常见氧化剂及还原产物
2.常见还原剂及氧化产物
3.元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。
三、氧化性、还原性强弱比较的其他两条依据
1.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。
2.根据氧化产物的价态高低判断
同一物质在相同条件下,被不同氧化剂氧化的程度越大,氧化剂的氧化性越强。
例如:2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS
氧化性:Cl2>S。
判断还原剂的还原性强弱与此类似。
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性。( )
(2)向氯化铜和氯化亚铁溶液中加入少量锌粉,一定发生:。( )
(3)化学反应中失去电子越多的原子,还原性越强。( )
(4)含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性。( )
(5)在氧化还原反应中,所有元素的化合价都会发生变化。( )
2.回答下列问题。
(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+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
其中你认为不可能实现的是 (填序号)。
考点一:常见的氧化剂、还原剂及其产物的判断
1.下列转化中,需要加入氧化剂才能实现的是
A. B. C. D.
2.下列变化必须加入还原剂才能实现的是
A. B. C. D.
3.下列转化中,一定需要加入氧化剂才能实现的是
A. B. C. D.
考点二:物质氧化性、还原性强弱比较
4.已知:
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.还原性:CoCl2>HCl>I2 B.氧化性:Co2O3>Cl2>HIO3
C.反应Ⅰ中HCl是氧化剂 D.反应Ⅱ中Cl2发生氧化反应
5.已知有如下反应:①2+ Cl2 = Br2 + 2,②+ 5Cl- + 6H+ = 3Cl2 + 3H2O,③2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2KCl + I2,④2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3 。下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是
A.ClO > BrO> Cl2 > Fe3+ > I2 B.BrO > Cl2 > ClO> I2 > Fe3+
C.BrO> ClO > Cl2 > Fe3+ > I2 D.BrO> ClO> Fe3+ > Cl2 > I2
6.根据下列反应:①2FeCl2+Cl2=2FeCl3;
②2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
判断Fe3+、Cl2、MnO的氧化性强弱
A.Fe3+> MnO> Cl2 B.Cl2 > MnO> Fe3+
C.MnO > Cl2>Fe3+ D.MnO>Fe3+>Cl2
考点三:氧化还原价态规律及其应用
7.工业炼铁的部分反应如下所示,则
A.X可以是木炭 B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放 D.Y中铁元素以游离态存在
8.在溶液中能大量共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
9.ClO2是一种高效水处理剂,实验室通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,关于此反应的说法正确的是
A.KClO3中氯元素化合价降低,失电子 B.反应中H2SO4发生还原反应
C.反应中H2C2O4被氧化 D.反应中H2C2O4既被氧化又被还原
一、单选题
1.在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为:3SnCl2+12Cl-+2H3AsO3+6H+=2As+3SnCl+6M,关于该反应的说法正确的组合是
①氧化剂是H3AsO3 ②还原性:Cl->As ③M为OH- ④SnCl是氧化产物
A.①③ B.①④ C.①②③ D.①②④
2.氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于生活中,下列有关描述不涉及氧化还原反应的是
A.植物的光合作用 B.钟乳石的形成
C.工业上利用火法冶炼金属铜 D.谷物酿制酒
3.宋代著名法医学家宋慧所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是,下列有关该反应的说法正确的是
A.Ag是氧化剂 B.被氧化
C.发生氧化反应 D.是氧化产物
4.下列叙述中,正确的是
A.氧化还原反应的本质是元素化合价发生了变化
B.含化合价升高元素的反应物是还原剂
C.得到电子的物质被氧化
D.氧化还原反应中,氧化剂和还原剂定是两种物质
5.一定条件下,KClO3与I2按下式反应:2KClO3+I2=2KIO3+Cl2,则下列推断正确的是
A.该反应属于复分解反应 B.还原产物为Cl2,氧化产物为KIO3
C.还原性KClO3>I2 D.氧化性I2>KClO3
6.亚硝酸(HNO2)既可做氧化剂又可做还原剂,当它在反应中做氧化剂时,可能生成的产物是( )
A.N2 B.N2O3 C.HNO3 D.NO2
7.下列反应中,水作氧化剂的是
A.Cl2 + H2O = HCl + HClO B.3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
C.SO3 + H2O = H2SO4 D.2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
8.大蒜是一种调味蔬菜。其贮藏加工部分为其老熟的鳞茎,又称大蒜头。大蒜的储存会用到无水氢化钙或消石灰。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.CaH2既是氧化剂,又是还原剂
B.H2既是氧化产物,又是还原产物
C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂
D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
二、填空题
9.在K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O反应中。
(1) 元素被氧化, 是氧化剂。
(2) 是氧化产物, 发生氧化反应。
(3)氧化性:K2Cr2O7 Cl2(填“>”“<”或“=”)。
(4)用双线桥法标明电子转移的方向和数目表示为:
10.有下列反应:
①2H2O+Cl2+SO2=H2SO4+2HCl
②2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
根据上述两个反应回答:
(1)氧化性强弱顺序为 ,还原性强弱顺序为 。
(2)反应①中氧化产物和还原产物的质量之比为 。
(3)反应②中浓盐酸表现出的性质是 。
A.还原性 B.酸性 C.氧化性
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