2.3 氧化还原反应 第3课时（讲义）化学鲁科版必修第一册

本讲义聚焦氧化还原反应的应用这一核心知识点，系统梳理基于元素价态预测物质性质（以H₂O₂为例）、实现物质转化（金属冶炼）及氯气实验室制法等内容，作为前序氧化还原基本概念的延伸，构建从理论到应用的学习支架。 该资料以H₂O₂性质探究实验和氯气制备装置分析为载体，通过价态分析预测性质、实验验证现象等环节培养科学思维与科学探究能力，题型示例结合生活实例（如海鲜中As价态转化）。课中辅助教师开展实验教学，课后通过随学随练和拓展内容帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第二章 元素与物质世界 第三节 氧化还原反应 第3课时 氧化还原反应的应用 课标要点 1.能从元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。 2.能从元素价态变化的视角说明物质的转化路径。 3.依据氧化还原反应原理，掌握氯气的实验室制法。 学习重难点 重点：1.根据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和转化。 难点：1.氯气的实验室制法。 知识点 在研究物质性质中的应用 1．研究物质氧化性或还原性的思路 2．以过氧化氢(H2O2)为例探究物质的氧化性或还原性 性质预测 氧元素化合价为－1价，可升高到0价，具有 氧元素化合价由－1价可降低到－2价，具有 选择试剂 酸性高锰酸钾溶液 KI溶液、淀粉溶液 实验操作 实验现象 酸性高锰酸钾溶液紫 ，产生无色无味的气体，该气体能使带火星的木条复燃 溶液变 实验结论 H2O2表现 ，被氧化为氧气 H2O2表现 ，被还原为H2O 3.过氧化氢的性质 H2O2中O显－1价，是其中间价态，故H2O2既有 又有 。 不稳定性 加热、光照或加催化剂都能使H2O2分解加快，因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处，其分解的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑ 强氧化性 ①在工业上用10%的H2O2溶液漂白羽毛及丝织品，在医疗上用3%的H2O2溶液作为杀菌消毒剂； ②氧化Fe2＋、SO等还原性物质：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O， H2O2＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O； ③使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O 弱还原性 H2O2中－1价的O遇强氧化剂可被氧化，失去电子转化成0价的O： 2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O 4．物质氧化性或还原性的影响因素 (1)物质氧化性或还原性的强弱由物质 的能力决定。 (2)环境条件也会影响物质氧化性或还原性的强弱。如酸性越强，KMnO4的 越强。 特别提醒 随学随练 1.科学家指出：多种海产品如虾、蟹、牡蛎等体内含有＋5价的砷(As)，它对人体是无毒的，但＋3价的砷有毒。下列有关说法不正确的是(　　) A．＋3价的砷有还原性 B．＋5价的砷有氧化性 C．砷从＋5价转变为＋3价，发生还原反应 D．从合理膳食的角度，建议食用大量海鲜时饮用橙汁 知识点 氧化还原在物质转化、能量转化、生产、生活中的应用 1.利用氧化还原反应实现物质的转化 (1)冶炼金属 ①金属冶炼的本质： 金属阳离子得电子 生成金属单质， Mn＋＋ne－===M。 ②金属冶炼方法 a. 原理：利用外加电源提供电子，使金属元素的化合价降低，从而完成还原反应获得金属单质。如电解熔融Al2O3制得Al。 b. 原理：以C、CO等物质做还原剂，在加热条件下将金属氧化物还原为金属单质。如CO高温下还原Fe2O3制得铁。 c.湿法冶金 原理：利用活泼金属做还原剂，将目标金属从其盐溶液中还原出来。如Fe与CuSO4溶液反应。 d. 原理：在加热条件下，物质自身发生氧化还原反应，将金属还原出来。如HgO受热分解。 (2)实验室制取Cl2 实验室用MnO2与浓盐酸加热反应制氯气，化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 2.氧化还原反应在能量转化中的应用 用可燃物作为还原剂，选择合适的氧化剂与之发生氧化还原反应获得热能；还可以通过氧化还原反应获得电能。 3.氧化还原反应在生产、生活中的应用 运用好氧化还原反应规律，可以丰富物质转化、能量转化的途径，获取生产活动的更高社会效益，促进人类社会的可持续发展。 随学随练 1.下列冶炼金属的方法错误的是(　　) A．加热分解HgO制金属Hg B．高温下用CO还原赤铁矿炼铁 C．电解氯化铝制金属铝 D．Fe和CuSO4溶液湿法炼铜 拓展 物质氧化性、还原性强弱的判断 1.根据金属活动性顺序 2.根据非金属活动性顺序 3.根据氧化还原反应方程式判断 氧化剂＋还原剂→还原(得到ne－)产物＋氧化(失去ne－)产物 氧化性：氧化剂＞氧化产物 还原性：还原剂＞还原产物 4.根据浓度大小判断 如氧化性：浓硫酸＞稀硫酸，浓硝酸＞稀硝酸。 5.根据反应条件判断 不同的氧化剂(还原剂)与同一还原剂(氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越强，反之越弱。如： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 4HCl＋O22Cl2＋2H2O 同是将HCl氧化为Cl2，MnO2和浓盐酸必须在加热的条件下才能反应，而KMnO4和浓盐酸在常温下即可反应，氧气和氯化氢气体则既需要加热又需要催化剂，所以氧化能力：KMnO4＞MnO2＞O2。 活学活用 1.现有下列几个离子反应： ①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O； ②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－； ③Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－； ④2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。 下列有关性质的比较正确的是(　　) A.氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋ B.氧化性：Cl2>Br2>Cr2O C.还原性：SO2<Fe2＋<Br－ D.还原性：Cl－>Fe2＋>Cr3＋ 2.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－ 拓展 实验室制备氯气 1.反应原理 化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O， 离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。 2.实验装置 主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。Cl2的制备、净化装置如图所示。 发生装置 固体(液体)＋液体气体 净化装置(洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气 收集装置 用向上排空气法收集装置 验满方法 ①观察法(黄绿色)；②湿润的淀粉碘化钾试纸(原理是Cl2＋2KI===2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝)； ③湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色) 尾气吸收装置 盛有NaOH溶液的烧杯 3.实验室制氯气的注意事项 (1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。 (2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热的温度不宜过高，减少HCl的挥发。 (3)实验结束后，先停止反应并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，不宜用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中c(OH－)较小，吸收不完全。 2.MnO2与浓盐酸的反应特点 (1)浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，有4 mol HCl参加反应时，被氧化的Cl－的物质的量为2 mol。 (2)随着反应的进行，盐酸浓度逐渐减小，故即使MnO2足量，盐酸也不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2的混合液。 4.实验室制取氯气的简易方法 用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快，如： ①2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O ②KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O ③Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O ④K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O 注意：上述反应中，浓盐酸均表现出还原性和酸性。①和④反应中，Cl2是氧化产物；②和③反应中，Cl2既是氧化产物，又是还原产物。 活学活用 1.关于实验室制Cl2，下列说法正确的是(　　) A.可用KMnO4和浓盐酸反应制取 B.用碱石灰干燥Cl2 C.用排水法收集Cl2 D.用饱和澄清石灰水吸收尾气 2.实验室用如图所示装置制取并收集氯气。下列说法正确的是(　　) A．该实验的反应原理为MnO2＋4HCl===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O B．该图所示的过程中只存在两处明显错误 C．实验室还可以用排饱和食盐水的方法收集Cl2 D．收集氯气时可用干燥的蓝色石蕊试纸验满 题型 研究物质的性质 ▌例1 为贮存、运输、使用方便，工业上常将H2O2转化为固态的过碳酸钠晶体(化学式为2Na2CO3·3H2O2)，该晶体有Na2CO3和H2O2的双重性质，下列物质都会使过碳酸钠较快失效，其中在反应中，H2O2只表现还原性的是(　　) A．MnO2 B．H2S C．稀H2SO4 D．酸性KMnO4 ▌对点练1-1 向酸性高锰酸钾溶液中滴加过氧化氢溶液，高锰酸钾溶液褪色，同时产生能使带火星的木条复燃的气体，下列判断正确的是(　　) A．在该反应中，H2O2既是氧化剂，又是还原剂 B．当反应转移的电子为0.1 mol时，反应产生标准状况下1.12 L O2 C．通常所说的酸化的高锰酸钾溶液是指滴加了浓盐酸的高锰酸钾溶液 D．该反应的离子方程式为2MnO＋6H＋＋H2O2===2Mn2＋＋4H2O＋3O2↑ ▌对点练1-2 已知：①2H2O2O2↑＋2H2O；②H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O；③2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。通过以上三个反应不能推断H2O2所具有的性质或用途是(　　) A.还原性 B.氧化性 C.漂白性 D.制备O2 题型 实现物质转化与获得能量 ▌例2 下列冶炼金属的方法错误的是(　　) A．加热分解HgO制金属Hg B．高温下用CO还原赤铁矿炼铁 C．电解氯化铝制金属铝 D．Fe和CuSO4溶液湿法炼铜 ▌对点练1-1 乙醇可以通过粮食、秸秆发酵生成，也可以通过工业合成；乙醇作燃料可以制作燃料电池获得电能。下列选项中属于乙醇作为燃料的优点的是(　　) ①燃烧时，燃料发生氧化反应　②充分燃烧的产物不污染环境　③乙醇是一种可再生能源　④燃烧时放出大量热量 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ ▌对点练1-2 工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择方法的主要依据是(　　) A.金属在自然界的存在形式 B.金属元素在地壳中的含量 C.金属熔点高低 D.金属阳离子得电子的能力 题型 氯气的实验室制法 ▌例3 实验室用如图所示装置制取并收集氯气。下列说法正确的是(　　) A．该实验的反应原理为MnO2＋4HCl===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O B．该图所示的过程中只存在两处明显错误 C．实验室还可以用排饱和食盐水的方法收集Cl2 D．收集氯气时可用干燥的蓝色石蕊试纸验满 ▌对点练1-1 下列关于实验室制氯气的说法中错误的是(　　) A．还原剂是HCl，氧化剂是MnO2 B．每生成1 mol Cl2，转移2 mol电子 C．每消耗87 g MnO2，起还原作用的HCl为146 g D．生成的氯气中含有水蒸气和HCl气体 ▌对点练1-2 NaClO2具有强氧化性，是较好的消毒剂。实验室可以用 NaClO2与浓盐酸反应制取Cl2，制取装置如图所示，下列叙述一定正确的是(　　) ①长颈漏斗可以替换仪器a　②NaClO2属于盐　③通过装置乙除去HCl和H2O　④反应中NaClO2被还原 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 题型 氧化性与还原性大小的判断 ▌例4 在H2O2溶液中加入KI和H2SO4的混合溶液，迅速发生反应，放出大量气体，反应过程可表示如下：①H2O2＋2KI＋H2SO4===I2＋K2SO4＋2H2O；②H2O2＋I2===2HIO；③H2O2＋2HIO===I2＋O2↑＋2H2O。下列说法正确的是(　　) A.H2O2在上述3个反应中均作氧化剂 B.H2O2氧化性强于HIO，还原性弱于I2 C.上述过程中每生成1 mol氧气，消耗1 mol过氧化氢 D.在反应后的溶液中加入淀粉，溶液呈现蓝色 ▌对点练1-1 在酸性溶液中，高锰酸钾发生的反应是MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O，下列离子能让此反应过程发生的是(　　) ①Fe2＋　②C2O　③SiO　④IO A.①② B.①③ C.②③ D.③④ ▌对点练1-2 已知反应： ①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2 ②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 ③I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI，下列粒子的还原能力由强到弱顺序正确的是(　　) A.I－＞Fe2＋＞Cl－＞SO2 B.Cl－＞Fe2＋＞SO2＞I－ C.Fe2＋＞I－＞Cl－＞SO2 D.SO2＞I－＞Fe2＋＞Cl－ 基础通关 1.（25-26高一上·天津东丽·阶段检测）现榨的苹果汁在空气中会逐渐变黄氧化，这是由于苹果汁中含有酚类物质（一类有机化合物）。若向鲜榨果汁中加入少量维生素C或富含维生素C的物质（如柠檬汁），可以防止此类现象发生，这说明维生素C具有 A．还原性 B．氧化性 C．碱性 D．酸性 2.（25-26高一上·安徽阜阳·阶段检测）化学与生产、生活密切相关。下列物质的应用中，涉及氧化还原反应的是 A．用Cl2对自来水杀菌消毒 B．卤水点豆腐 C．碳酸氢钠作食品膨松剂 D．用醋酸除去水垢(主要成分为CaCO3) 3.（26-27高一上·浙江台州·开学考试）某化学兴趣小组从某品牌“除氯净水壶”的说明书中得知，其滤芯中含有“亚硫酸钙”成分，用于去除自来水中的余氯(Cl2)。查阅资料：与在溶液中会发生反应，产物为和。下列关于该反应的说法正确的是 A．该反应属于置换反应 B．该反应说明具有氧化性 C．在反应中失去电子 D．发生了还原反应 4.（25-26高二下·青海海东·期末）酿酒是一项古老的技艺，在酿酒和存酒的过程中，涉及氧化还原反应的环节是 A．粮食浸泡 B．粮食糖化 C．米酒发酸 D．酒精勾兑 5.（25-26高一上·陕西榆林·阶段检测）下列在厨房中发生的变化，不涉及氧化还原反应的是 A．用榨汁机榨水果汁 B．燃烧天然气炒菜 C．食物长时间放置后变质腐败 D．清洗后潮湿的铁锅出现红棕色斑迹 6.（25-26高一下·江西赣州·期中）古诗文是中华民族历代传承的文化瑰宝，下列古诗文描述的场景，不涉及氧化还原反应的是 A．日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川 B．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干 C．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏 D．曾青得铁则化为铜 7.（25-26高一下·湖北武汉·开学考试）新洲区旧街是武汉市茶叶生产区之一，其生产的茶叶中茶多酚含量高达。在食品的生产中添加适量茶多酚，可有效减缓食品的氧化变质，该用途体现出茶多酚的性质是 A．酸性 B．还原性 C．挥发性 D．氧化性 8.（25-26高一上·湖北十堰·期末）下列叙述中，不涉及氧化还原反应的是 A．使用氯气对自来水进行杀菌、消毒 B．根据《天工开物》有关火法炼锌的记载，可使用炉甘石(主要成分是碳酸锌)制备“倭铅” C．利用溶液作为“腐蚀液”，腐蚀覆铜板上的铜 D．碳酸钙和二氧化硅均可用于制作牙膏的摩擦剂 9.（25-26高一上·河北石家庄·期末）化学与中华古文化密切相关，下列叙述不涉及氧化还原反应的是 A．石穴中水，所滴者皆为钟乳 B．熬胆矾铁釜，久之亦化为铜 C．野火烧不尽，春风吹又生 D．折戟沉沙铁未销，自将磨洗认前朝 10.（25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末）化学与生活密切相关，下列说法正确的是 A．用激光笔照射生理盐水能产生丁达尔效应 B．储氢合金与形成的金属氢化物需易形成、难分解 C．在食品包装袋中放入生石灰以防止食品因氧化而变质 D．动植物的呼吸作用属于氧化还原反应 11.（25-26高一上·广东河源·期中）氧化还原反应在生活中有着广泛的应用，下列应用与氧化还原反应无关的是 A．月饼包装中放入脱氧剂 B．自热火锅发热包中生石灰遇水产生热量 C．熟肉采用真空包装 D．喷洒高锰酸钾稀溶液灭病毒 12.瑞典化学家舍勒在研究软锰矿矿石时，把浓盐酸和软锰矿矿石混合加热，意外得到了氯气，MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。关于该反应的叙述不正确的是 A．MnO2是氧化剂 B．氧化剂与还原剂的个数之比为1∶4 C．MnO2被HCl还原 D．HCl具有还原性 素养提升 13.（25-26高一下·河北承德·期末）河北是我国冶金工业大省，下列有关金属冶炼的叙述正确的是 A．电解熔融氧化镁制备金属镁 B．直接加热碳酸锰制备金属锰 C．金与铂只能用浮选法分离制备 D．高炉炼铁加入石灰石可除去矿石中的二氧化硅 14.（25-26高一下·河南商丘·期末）下列金属的冶炼采用的化学反应原理错误的是 A．铁： B．镁： C．铝： D．汞： 15.（25-26高一下·宁夏吴忠·期末）下列冶炼金属的方法错误的是 A．加热分解HgO制金属Hg B．高温下用CO还原赤铁矿炼铁 C．电解氯化铝制金属铝 D．Fe和CuSO4溶液湿法炼铜 16.（25-26高一下·安徽蚌埠·期末）下列常见金属的冶炼原理不正确的是 A．加热法炼汞： B．铝热法炼铁： C．湿法炼铜： D．电解法炼铝：(熔融) 17.（26-27高一上·福建龙岩·开学考试）某化学小组用如图所示装置制取氯气，下列说法不正确的是 A．在集气瓶的导管口处放一片湿润的蓝色石蕊试纸，可以检验是否有氯气逸出 B．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理 C．该装置图中至少存在两处明显错误 D．该实验中收集氯气的方法不正确 18.（25-26高一上·山西·阶段检测）在实验室中，通常用浓盐酸与反应来制取。下列各组与制取氯气有关的装置中，错误的是 A．发生装置 B．除去中的HCl装置 C．干燥装置 D．收集装置 A．A B．B C．C D．D 19.（26-27高一上·湖北十堰·开学考试）氯气性质的探究可以利用以下点滴板实验。向a中滴加数滴浓盐酸后，迅速用培养皿罩住整个点滴板。一段时间后点滴板上各处出现不同现象。已知，碘遇淀粉变蓝。下列说法错误的是 A．a处浓盐酸被还原成氯气 B．b处可观察到试纸先变红后褪色 C．c处氢氧化钠溶液可用于吸收 D．d处淀粉碘化钾溶液变蓝证明氧化性： 20.（25-26高二下·河北石家庄·期末）兴趣小组同学在实验室用如图所示装置制备Cl2及消毒液。下列说法错误的是 A．装置B中盛放的是浓硫酸 B．若无B装置会降低所得消毒液中有效成分的浓度 C．仪器X的作用是平衡压强 D．制消毒液时为减少NaClO3的生成，可将装置C中的三颈烧瓶放在冰水浴中 迁移创新 21．氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的价值。 (1)焊接钢轨时可以用Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3制备铁，该反应所属基本反应类型是________，用双线桥标出电子转移的方向和数目：__________________________________。 (2)火药是中国的“四大发明”之一。黑火药在发生爆炸时，发生如下反应：2KNO3＋3C＋S===K2S＋N2↑＋3CO2↑，其中还原产物是________。 (3)宋代的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载，“银针验毒”的原理为4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O，则X的化学式是________，其中H2S在该反应中______(填字母)。 A．做氧化剂 B．做还原剂 C．既是氧化剂又是还原剂 D．既不是氧化剂又不是还原剂 (4)油画所用颜料含有某种白色铅化合物，置于空气中天长日久就会变成黑色，从而使油画色彩变暗。若用H2O2来“清洗”，则可将PbS转变成白色的PbSO4，从而使油画的色彩“复原”。上述“清洗”反应的化学方程式为____________________________________。 22．某同学用KMnO4与浓盐酸反应制备纯净Cl2的装置如图所示。 回答下列问题： (1)A中发生反应的化学方程式为16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2______＋5Cl2↑＋8H2O(补全化学方程式)，分液漏斗上方回形玻璃管的作用是_________________________________。 (2)装置C的作用是________________，装置D中的现象为______________________时证明E中收集的气体不含水蒸气。 (3)E装置中导管________(填“x”或“y”)应伸至靠近集气瓶底部。 (4)制取氯水时将装置B连接装置G即可(如图)，装置G中长玻璃导管连接多孔玻璃球的作用是____________________，氯水中存在多种微粒，使品红褪色的微粒、使紫色石蕊溶液变红的微粒、与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的微粒分别是________(填字母)。 a．Cl2、H＋、Cl－ b．HClO、H＋、Cl－ c．HClO、Cl2、HCl (5)有同学认为用装置I可以代替装置F，你认为是否可以？____________。若可以，此空不填；若不可以，简述理由：___________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 元素与物质世界 第三节 氧化还原反应 第3课时 氧化还原反应的应用 课标要点 1.能从元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。 2.能从元素价态变化的视角说明物质的转化路径。 3.依据氧化还原反应原理，掌握氯气的实验室制法。 学习重难点 重点：1.根据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和转化。 难点：1.氯气的实验室制法。 知识点 在研究物质性质中的应用 1．研究物质氧化性或还原性的思路 2．以过氧化氢(H2O2)为例探究物质的氧化性或还原性 性质预测 氧元素化合价为－1价，可升高到0价，具有还原性 氧元素化合价由－1价可降低到－2价，具有氧化性 选择试剂 酸性高锰酸钾溶液 KI溶液、淀粉溶液 实验操作 实验现象 酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去，产生无色无味的气体，该气体能使带火星的木条复燃 溶液变蓝色 实验结论 H2O2表现还原性，被氧化为氧气 H2O2表现氧化性，被还原为H2O 3.过氧化氢的性质 H2O2中O显－1价，是其中间价态，故H2O2既有氧化性又有还原性。 不稳定性 加热、光照或加催化剂都能使H2O2分解加快，因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处，其分解的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑ 强氧化性 ①在工业上用10%的H2O2溶液漂白羽毛及丝织品，在医疗上用3%的H2O2溶液作为杀菌消毒剂； ②氧化Fe2＋、SO等还原性物质：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O， H2O2＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O； ③使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O 弱还原性 H2O2中－1价的O遇强氧化剂可被氧化，失去电子转化成0价的O： 2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O 4．物质氧化性或还原性的影响因素 (1)物质氧化性或还原性的强弱由物质得失电子的能力决定。 (2)环境条件也会影响物质氧化性或还原性的强弱。如酸性越强，KMnO4的氧化性越强。 特别提醒 随学随练 1.科学家指出：多种海产品如虾、蟹、牡蛎等体内含有＋5价的砷(As)，它对人体是无毒的，但＋3价的砷有毒。下列有关说法不正确的是(　　) A．＋3价的砷有还原性 B．＋5价的砷有氧化性 C．砷从＋5价转变为＋3价，发生还原反应 D．从合理膳食的角度，建议食用大量海鲜时饮用橙汁 【答案】D 【解析】＋3价的As能够失去电子变为＋5价，被氧化，表现还原性，A正确；＋5价的As能够得到电子变为＋3价，元素化合价降低被还原，表现氧化性，发生还原反应，B、C正确；若食用大量海鲜时饮用橙汁，其中含有维生素C，具有还原性，能够将＋5价的As还原为＋3价，导致人中毒，因此食用大量海鲜时不能饮用橙汁，D错误。 知识点 氧化还原在物质转化、能量转化、生产、生活中的应用 1.利用氧化还原反应实现物质的转化 (1)冶炼金属 ①金属冶炼的本质： 金属阳离子得电子被还原生成金属单质， Mn＋＋ne－===M。 ②金属冶炼方法 a.电解法 原理：利用外加电源提供电子，使金属元素的化合价降低，从而完成还原反应获得金属单质。如电解熔融Al2O3制得Al。 b.热还原法 原理：以C、CO等物质做还原剂，在加热条件下将金属氧化物还原为金属单质。如CO高温下还原Fe2O3制得铁。 c.湿法冶金 原理：利用活泼金属做还原剂，将目标金属从其盐溶液中还原出来。如Fe与CuSO4溶液反应。 d.热分解法 原理：在加热条件下，物质自身发生氧化还原反应，将金属还原出来。如HgO受热分解。 (2)实验室制取Cl2 实验室用MnO2与浓盐酸加热反应制氯气，化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 2.氧化还原反应在能量转化中的应用 用可燃物作为还原剂，选择合适的氧化剂与之发生氧化还原反应获得热能；还可以通过氧化还原反应获得电能。 3.氧化还原反应在生产、生活中的应用 运用好氧化还原反应规律，可以丰富物质转化、能量转化的途径，获取生产活动的更高社会效益，促进人类社会的可持续发展。 随学随练 1.下列冶炼金属的方法错误的是(　　) A．加热分解HgO制金属Hg B．高温下用CO还原赤铁矿炼铁 C．电解氯化铝制金属铝 D．Fe和CuSO4溶液湿法炼铜 【答案】C 【解析】Hg是不活泼的金属，可以通过加热分解HgO制金属Hg，A正确；高温下用CO还原赤铁矿炼铁，B正确；电解氧化铝制金属铝，C错误；Fe和CuSO4溶液发生置换反应生成铜，属于湿法炼铜，D正确。 拓展 物质氧化性、还原性强弱的判断 1.根据金属活动性顺序 2.根据非金属活动性顺序 3.根据氧化还原反应方程式判断 氧化剂＋还原剂→还原(得到ne－)产物＋氧化(失去ne－)产物 氧化性：氧化剂＞氧化产物 还原性：还原剂＞还原产物 4.根据浓度大小判断 如氧化性：浓硫酸＞稀硫酸，浓硝酸＞稀硝酸。 5.根据反应条件判断 不同的氧化剂(还原剂)与同一还原剂(氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越强，反之越弱。如： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 4HCl＋O22Cl2＋2H2O 同是将HCl氧化为Cl2，MnO2和浓盐酸必须在加热的条件下才能反应，而KMnO4和浓盐酸在常温下即可反应，氧气和氯化氢气体则既需要加热又需要催化剂，所以氧化能力：KMnO4＞MnO2＞O2。 活学活用 1.现有下列几个离子反应： ①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O； ②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－； ③Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－； ④2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。 下列有关性质的比较正确的是(　　) A.氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋ B.氧化性：Cl2>Br2>Cr2O C.还原性：SO2<Fe2＋<Br－ D.还原性：Cl－>Fe2＋>Cr3＋ 【答案】A 【解析】根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律可推知，氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3＋>SO；还原性强弱顺序为SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。 2.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－ 【答案】A 【解析】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。 拓展 实验室制备氯气 1.反应原理 化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O， 离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。 2.实验装置 主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。Cl2的制备、净化装置如图所示。 发生装置 固体(液体)＋液体气体 净化装置(洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气 收集装置 用向上排空气法收集装置 验满方法 ①观察法(黄绿色)；②湿润的淀粉碘化钾试纸(原理是Cl2＋2KI===2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝)； ③湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色) 尾气吸收装置 盛有NaOH溶液的烧杯 3.实验室制氯气的注意事项 (1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。 (2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热的温度不宜过高，减少HCl的挥发。 (3)实验结束后，先停止反应并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，不宜用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中c(OH－)较小，吸收不完全。 2.MnO2与浓盐酸的反应特点 (1)浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，有4 mol HCl参加反应时，被氧化的Cl－的物质的量为2 mol。 (2)随着反应的进行，盐酸浓度逐渐减小，故即使MnO2足量，盐酸也不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2的混合液。 4.实验室制取氯气的简易方法 用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快，如： ①2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O ②KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O ③Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O ④K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O 注意：上述反应中，浓盐酸均表现出还原性和酸性。①和④反应中，Cl2是氧化产物；②和③反应中，Cl2既是氧化产物，又是还原产物。 活学活用 1.关于实验室制Cl2，下列说法正确的是(　　) A.可用KMnO4和浓盐酸反应制取 B.用碱石灰干燥Cl2 C.用排水法收集Cl2 D.用饱和澄清石灰水吸收尾气 【答案】A 【解析】KMnO4、MnO2都是氧化剂，都能与浓盐酸反应制取Cl2，A正确。Cl2是酸性气体，能溶于水，不能用碱石灰等碱性干燥剂干燥，也不能用排水法收集，B、C错误。Ca(OH)2微溶于水，饱和澄清石灰水中溶有的Ca(OH)2太少，不宜用于吸收尾气，D错误。 2.实验室用如图所示装置制取并收集氯气。下列说法正确的是(　　) A．该实验的反应原理为MnO2＋4HCl===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O B．该图所示的过程中只存在两处明显错误 C．实验室还可以用排饱和食盐水的方法收集Cl2 D．收集氯气时可用干燥的蓝色石蕊试纸验满 【答案】C 【解析】实验室制氯气是二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应，A错误；图示存在4处错误，第一处错误：应该用浓盐酸，第二处错误：发生装置要加热，第三处错误：氯气密度比空气大，收集装置应长管进短管出，第四处错误：氯气有毒，不能直接排放到空气中，B错误；可用排饱和食盐水或向上排空气法收集氯气，C正确；氯气不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色，应用湿润的蓝色石蕊试纸，D错误。 题型 研究物质的性质 ▌例1 为贮存、运输、使用方便，工业上常将H2O2转化为固态的过碳酸钠晶体(化学式为2Na2CO3·3H2O2)，该晶体有Na2CO3和H2O2的双重性质，下列物质都会使过碳酸钠较快失效，其中在反应中，H2O2只表现还原性的是(　　) A．MnO2 B．H2S C．稀H2SO4 D．酸性KMnO4 【答案】D 【解析】MnO2可催化分解H2O2，反应中H2O2既表现氧化性，又表现还原性，故A项不符合要求；H2S有较强的还原性，可和H2O2发生反应：H2O2＋H2S===2H2O＋S↓，H2O2表现氧化性，故B项不符合要求；稀H2SO4只和Na2CO3发生反应而使晶体失效，故C项不符合要求；酸性高锰酸钾具有强氧化性，可和H2O2发生反应，反应中H2O2表现还原性，被氧化生成O2，故D项符合要求。 ▌对点练1-1 向酸性高锰酸钾溶液中滴加过氧化氢溶液，高锰酸钾溶液褪色，同时产生能使带火星的木条复燃的气体，下列判断正确的是(　　) A．在该反应中，H2O2既是氧化剂，又是还原剂 B．当反应转移的电子为0.1 mol时，反应产生标准状况下1.12 L O2 C．通常所说的酸化的高锰酸钾溶液是指滴加了浓盐酸的高锰酸钾溶液 D．该反应的离子方程式为2MnO＋6H＋＋H2O2===2Mn2＋＋4H2O＋3O2↑ 【答案】B 【解析】反应中过氧化氢为反应的还原剂，故A错误；生成5 mol氧气，反应转移10 mol电子，则当反应转移的电子为0.1 mol时，标准状况下反应生成氧气的体积为0.1 mol××22.4 L·mol－1＝1.12 L，故B正确；浓盐酸具有还原性，能与具有强氧化性的酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成氯气，则不能用浓盐酸酸化高锰酸钾溶液，故C错误；反应的离子方程式为2MnO＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑，故D错误。 ▌对点练1-2 已知：①2H2O2O2↑＋2H2O；②H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O；③2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。通过以上三个反应不能推断H2O2所具有的性质或用途是(　　) A.还原性 B.氧化性 C.漂白性 D.制备O2 【答案】C 【解析】反应③表现了H2O2的还原性，A项不符合题意；反应②表现了H2O2的氧化性，B项不符合题意；反应③使酸性KMnO4溶液褪色，表现的是H2O2的还原性，不是漂白性，C项符合题意；由反应①可知H2O2可用来制备O2，D项不符合题意。 题型 实现物质转化与获得能量 ▌例2 下列冶炼金属的方法错误的是(　　) A．加热分解HgO制金属Hg B．高温下用CO还原赤铁矿炼铁 C．电解氯化铝制金属铝 D．Fe和CuSO4溶液湿法炼铜 【答案】C 【解析】Hg是不活泼的金属，可以通过加热分解HgO制金属Hg，A正确；高温下用CO还原赤铁矿炼铁，B正确；电解氧化铝制金属铝，C错误；Fe和CuSO4溶液发生置换反应生成铜，属于湿法炼铜，D正确。 ▌对点练1-1 乙醇可以通过粮食、秸秆发酵生成，也可以通过工业合成；乙醇作燃料可以制作燃料电池获得电能。下列选项中属于乙醇作为燃料的优点的是(　　) ①燃烧时，燃料发生氧化反应　②充分燃烧的产物不污染环境　③乙醇是一种可再生能源　④燃烧时放出大量热量 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 【答案】D 【解析】有机物燃烧时都发生氧化反应，并不是乙醇作为燃料的优点。 ▌对点练1-2 工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择方法的主要依据是(　　) A.金属在自然界的存在形式 B.金属元素在地壳中的含量 C.金属熔点高低 D.金属阳离子得电子的能力 【答案】D 【解析】冶炼金属选择方法是根据金属的活动性，金属冶炼是金属阳离子得电子的过程，即金属冶炼方法与金属阳离子得电子能力有关。 题型 氯气的实验室制法 ▌例3 实验室用如图所示装置制取并收集氯气。下列说法正确的是(　　) A．该实验的反应原理为MnO2＋4HCl===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O B．该图所示的过程中只存在两处明显错误 C．实验室还可以用排饱和食盐水的方法收集Cl2 D．收集氯气时可用干燥的蓝色石蕊试纸验满 【答案】C 【解析】实验室制氯气是二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应，A错误；图示存在4处错误，第一处错误：应该用浓盐酸，第二处错误：发生装置要加热，第三处错误：氯气密度比空气大，收集装置应长管进短管出，第四处错误：氯气有毒，不能直接排放到空气中，B错误；可用排饱和食盐水或向上排空气法收集氯气，C正确；氯气不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色，应用湿润的蓝色石蕊试纸，D错误。 ▌对点练1-1 下列关于实验室制氯气的说法中错误的是(　　) A．还原剂是HCl，氧化剂是MnO2 B．每生成1 mol Cl2，转移2 mol电子 C．每消耗87 g MnO2，起还原作用的HCl为146 g D．生成的氯气中含有水蒸气和HCl气体 【答案】C 【解析】在MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑中，MnO2是氧化剂，HCl是还原剂，每生成1 mol Cl2转移2 mol电子；每消耗87 g MnO2，起还原作用的HCl为73 g；由于浓盐酸易挥发且反应需要加热，因此生成的氯气中含有水蒸气和HCl气体。 ▌对点练1-2 NaClO2具有强氧化性，是较好的消毒剂。实验室可以用 NaClO2与浓盐酸反应制取Cl2，制取装置如图所示，下列叙述一定正确的是(　　) ①长颈漏斗可以替换仪器a　②NaClO2属于盐　③通过装置乙除去HCl和H2O　④反应中NaClO2被还原 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 【答案】D 【解析】①不能用长颈漏斗替换仪器a，生成的氯气易从长颈漏斗逸出，错误；③除杂时先通过饱和食盐水除去HCl，后经浓硫酸干燥，且导管长进短出，图乙不能除杂，错误；④反应中NaClO2得到电子被还原，正确。 题型 氧化性与还原性大小的判断 ▌例4 在H2O2溶液中加入KI和H2SO4的混合溶液，迅速发生反应，放出大量气体，反应过程可表示如下：①H2O2＋2KI＋H2SO4===I2＋K2SO4＋2H2O；②H2O2＋I2===2HIO；③H2O2＋2HIO===I2＋O2↑＋2H2O。下列说法正确的是(　　) A.H2O2在上述3个反应中均作氧化剂 B.H2O2氧化性强于HIO，还原性弱于I2 C.上述过程中每生成1 mol氧气，消耗1 mol过氧化氢 D.在反应后的溶液中加入淀粉，溶液呈现蓝色 【答案】D 【解析】①、②反应，H2O2中O元素的化合价从－1价降为－2价，作氧化剂，③反应H2O2中O元素的化合价从－1价升为0价，作还原剂，故A错误。②H2O2＋I2===2HIO，H2O2氧化性强于HIO；③H2O2＋2HIO===I2＋O2↑＋2H2O，H2O2还原性强于I2，故B错误。依据反应②＋③得到2H2O2===2H2O＋O2↑，所以每生成1 mol氧气，消耗2 mol过氧化氢，故C错误。在反应后的溶液中生成了碘单质，加入淀粉，溶液呈现蓝色，故D正确。 ▌对点练1-1 在酸性溶液中，高锰酸钾发生的反应是MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O，下列离子能让此反应过程发生的是(　　) ①Fe2＋　②C2O　③SiO　④IO A.①② B.①③ C.②③ D.③④ 【答案】A 【解析】在酸性条件下，高锰酸根离子中Mn元素化合价由＋7价变为＋2价，发生还原反应而作氧化剂，要使该反应发生需要加入还原剂即可，还原剂在反应中失电子化合价升高，①Fe2＋中Fe元素化合价处于中间价态，具有还原性和氧化性，能被强氧化剂氧化，正确；②C2O中C元素为＋3价，处于中间价态，具有还原性和氧化性，能被强氧化剂氧化，正确；③SiO中Si元素化合价为＋4价，处于最高价态，所以没有还原性，错误；④IO中I元素化合价为＋5价，具有氧化性，能氧化还原性微粒，错误。 ▌对点练1-2 已知反应： ①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2 ②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 ③I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI，下列粒子的还原能力由强到弱顺序正确的是(　　) A.I－＞Fe2＋＞Cl－＞SO2 B.Cl－＞Fe2＋＞SO2＞I－ C.Fe2＋＞I－＞Cl－＞SO2 D.SO2＞I－＞Fe2＋＞Cl－ 【答案】D 【解析】反应①中，KI是还原剂，FeCl2是还原产物，还原剂的还原性大于还原产物，故还原性：I－＞Fe2＋；反应②中FeCl2是还原剂，氧化剂是Cl2，Cl2被还原为Cl－，故还原性：Fe2＋＞Cl－；反应③中SO2是还原剂，HI是还原产物，故还原性：SO2＞I－；综上分析，物质的还原能力：SO2＞I－＞Fe2＋＞Cl－，答案选D。 基础通关 1.（25-26高一上·天津东丽·阶段检测）现榨的苹果汁在空气中会逐渐变黄氧化，这是由于苹果汁中含有酚类物质（一类有机化合物）。若向鲜榨果汁中加入少量维生素C或富含维生素C的物质（如柠檬汁），可以防止此类现象发生，这说明维生素C具有 A．还原性 B．氧化性 C．碱性 D．酸性 【答案】A 【解析】苹果汁变黄是酚类物质被空气中的氧化导致，加入维生素C可防止该现象，说明维生素C还原性强于酚类，优先被氧化，从而保护酚类不被氧化，体现了维生素C的还原性，A正确；若维生素C具有氧化性，会氧化酚类物质，加快苹果汁变黄，与题干现象不符，B错误；该过程没有发生与碱性相关的反应，无法体现碱性，C错误；该过程没有发生与酸性相关的反应，无法体现酸性，D错误；故选A。 2.（25-26高一上·安徽阜阳·阶段检测）化学与生产、生活密切相关。下列物质的应用中，涉及氧化还原反应的是 A．用Cl2对自来水杀菌消毒 B．卤水点豆腐 C．碳酸氢钠作食品膨松剂 D．用醋酸除去水垢(主要成分为CaCO3) 【答案】A 【解析】Cl2与水反应生成具有强氧化性的HClO，有元素化合价的变化，发生了氧化还原反应，A正确； 卤水点豆腐，利用了胶体聚沉的性质，B错误；碳酸氢钠作食品膨松剂时发生分解反应生成碳酸钠、水和二氧化碳，C错误；用醋酸除去水垢，反应原理为2CH3COOH+CaCO3=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑，D错误；故选A。 3.（26-27高一上·浙江台州·开学考试）某化学兴趣小组从某品牌“除氯净水壶”的说明书中得知，其滤芯中含有“亚硫酸钙”成分，用于去除自来水中的余氯(Cl2)。查阅资料：与在溶液中会发生反应，产物为和。下列关于该反应的说法正确的是 A．该反应属于置换反应 B．该反应说明具有氧化性 C．在反应中失去电子 D．发生了还原反应 【答案】B 【解析】置换反应的定义是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，该反应产物和均为化合物，无新单质生成，不属于置换反应，A错误；反应中中元素化合价从0价降低为-1价，得电子作氧化剂，说明具有氧化性，B正确；中元素化合价降低，在反应中得到电子，而非失去电子，C错误；中元素化合价从+4价升高为+6价，失电子发生氧化反应，而非还原反应，D错误；故选B。 4.（25-26高二下·青海海东·期末）酿酒是一项古老的技艺，在酿酒和存酒的过程中，涉及氧化还原反应的环节是 A．粮食浸泡 B．粮食糖化 C．米酒发酸 D．酒精勾兑 【答案】C 【解析】粮食浸泡属于物理变化，仅为粮食吸水过程，无新物质生成，不涉及化学反应，A错误；粮食糖化是淀粉水解为葡萄糖的过程，反应中所有元素化合价均未发生变化，不属于氧化还原反应，B错误；米酒发酸是乙醇被氧气氧化为乙酸的过程，存在碳、氧元素化合价的升降，属于氧化还原反应，C正确；酒精勾兑是不同浓度酒精及添加剂的混合过程，属于物理变化，不涉及化学反应，D错误；故选C。 5.（25-26高一上·陕西榆林·阶段检测）下列在厨房中发生的变化，不涉及氧化还原反应的是 A．用榨汁机榨水果汁 B．燃烧天然气炒菜 C．食物长时间放置后变质腐败 D．清洗后潮湿的铁锅出现红棕色斑迹 【答案】A 【解析】用榨汁机榨水果汁属于物理变化，仅改变水果的形态，无新物质生成，不存在元素化合价升降，不涉及氧化还原反应，A符合题意；燃烧天然气炒菜时，甲烷和氧气发生燃烧反应，反应中C、O元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，B不符合题意；食物长时间放置后变质腐败是食物与氧气发生的缓慢氧化过程，存在元素化合价的升降，属于氧化还原反应，C不符合题意；潮湿的铁锅出现红棕色斑迹是铁生锈的过程，铁单质转化为铁的氧化物，Fe、O元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，D不符合题意；故选A。 6.（25-26高一下·江西赣州·期中）古诗文是中华民族历代传承的文化瑰宝，下列古诗文描述的场景，不涉及氧化还原反应的是 A．日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川 B．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干 C．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏 D．曾青得铁则化为铜 【答案】A 【解析】“日照香炉生紫烟”描述的是水雾经光照发生光的散射产生的物理现象，无化学反应发生，不涉及氧化还原反应，A符合题意；“蜡炬成灰”涉及蜡烛的燃烧过程，燃烧属于剧烈的氧化还原反应，存在元素化合价变化，B不符合题意；爆竹燃放过程中火药发生爆炸，属于氧化还原反应，存在S、C、N等元素化合价的升降，C不符合题意；该过程发生反应，铁、铜元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，D不符合题意；故选A。 7.（25-26高一下·湖北武汉·开学考试）新洲区旧街是武汉市茶叶生产区之一，其生产的茶叶中茶多酚含量高达。在食品的生产中添加适量茶多酚，可有效减缓食品的氧化变质，该用途体现出茶多酚的性质是 A．酸性 B．还原性 C．挥发性 D．氧化性 【答案】B 【解析】在食品的生产中添加适量茶多酚，可有效减缓食品的氧化变质，说明茶多酚具有还原性，故选B。 8.（25-26高一上·湖北十堰·期末）下列叙述中，不涉及氧化还原反应的是 A．使用氯气对自来水进行杀菌、消毒 B．根据《天工开物》有关火法炼锌的记载，可使用炉甘石(主要成分是碳酸锌)制备“倭铅” C．利用溶液作为“腐蚀液”，腐蚀覆铜板上的铜 D．碳酸钙和二氧化硅均可用于制作牙膏的摩擦剂 【答案】D 【解析】氯气对自来水杀菌消毒涉及氯气与水的歧化反应，氯元素化合价变化，属于氧化还原反应，A不符合题意；火法炼锌中，炉甘石（碳酸锌）先分解为氧化锌和二氧化碳，再被碳还原为锌，涉及锌的还原和碳的氧化，属于氧化还原反应，B不符合题意；FeCl3溶液腐蚀铜的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，铁离子被还原，铜被氧化，属于氧化还原反应，C不符合题意；碳酸钙和二氧化硅作为牙膏摩擦剂，主要通过物理摩擦作用清洁牙齿，不涉及化学反应，不属于氧化还原反应，D符合题意；故选D。 9.（25-26高一上·河北石家庄·期末）化学与中华古文化密切相关，下列叙述不涉及氧化还原反应的是 A．石穴中水，所滴者皆为钟乳 B．熬胆矾铁釜，久之亦化为铜 C．野火烧不尽，春风吹又生 D．折戟沉沙铁未销，自将磨洗认前朝 【答案】A 【解析】描述钟乳石形成过程，无元素化合价变化，不涉及氧化还原反应；“熬胆矾铁釜化为铜”指铁置换铜离子，铁和铜化合价变化，涉及氧化还原反应；“野火”指草木燃烧，有机物被氧化，氧气被还原，涉及氧化还原反应；“铁未销”指铁器锈蚀，铁被氧化，涉及氧化还原反应；故选A。 10.（25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末）化学与生活密切相关，下列说法正确的是 A．用激光笔照射生理盐水能产生丁达尔效应 B．储氢合金与形成的金属氢化物需易形成、难分解 C．在食品包装袋中放入生石灰以防止食品因氧化而变质 D．动植物的呼吸作用属于氧化还原反应 【答案】D 【解析】生理盐水是溶液，属于溶液而非胶体，胶体才能产生丁达尔效应，溶液不会产生该现象，A错误；储氢合金的金属氢化物需易形成以快速储氢，但需易分解以释放氢气，选项“难分解”不符合实际要求，B错误；生石灰主要用作干燥剂吸收水分，防止食品受潮变质，但不能防止氧化变质，C错误；动植物的呼吸作用涉及有机物的氧化和氧气的还原，如葡萄糖氧化为二氧化碳和水，存在电子转移，属于氧化还原反应，D正确；故选D； 11.（25-26高一上·广东河源·期中）氧化还原反应在生活中有着广泛的应用，下列应用与氧化还原反应无关的是 A．月饼包装中放入脱氧剂 B．自热火锅发热包中生石灰遇水产生热量 C．熟肉采用真空包装 D．喷洒高锰酸钾稀溶液灭病毒 【答案】B 【解析】脱氧剂中的铁（0价）与氧气（0价）反应生成氧化铁()（铁+3价，氧-2价），发生氧化还原反应，A正确；生石灰（CaO）与水反应生成，Ca（+2）、O（-2）、H（+1）的化合价均未变化，属于放热的非氧化还原反应，B错误 ；真空包装通过物理隔绝氧气防止食物氧化，但应用目的是避免氧化还原反应的发生，因此与氧化还原反应相关，C正确；高锰酸钾（Mn是+7价）灭病毒时被还原为（Mn是+4价），发生氧化还原反应，D正确；故选B。 12.瑞典化学家舍勒在研究软锰矿矿石时，把浓盐酸和软锰矿矿石混合加热，意外得到了氯气，MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。关于该反应的叙述不正确的是 A．MnO2是氧化剂 B．氧化剂与还原剂的个数之比为1∶4 C．MnO2被HCl还原 D．HCl具有还原性 【答案】B 【解析】MnO2中Mn化合价降低，得到电子，是氧化剂，A正确；MnO2中Mn化合价降低，得到电子，是氧化剂，HCl中Cl化合价升高，失去电子，是还原剂，1 mol MnO2参与反应只能使得2 mol HCl中的Cl由-1价升高至0价，因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，B错误；MnO2中Mn化合价降低，得到电子，发生还原反应，因此MnO2被HCl还原，C正确；HCl中Cl化合价升高，失去电子，作还原剂，具有还原性，D正确；故选B。 素养提升 13.（25-26高一下·河北承德·期末）河北是我国冶金工业大省，下列有关金属冶炼的叙述正确的是 A．电解熔融氧化镁制备金属镁 B．直接加热碳酸锰制备金属锰 C．金与铂只能用浮选法分离制备 D．高炉炼铁加入石灰石可除去矿石中的二氧化硅 【答案】D 【解析】MgO熔点极高，电解熔融MgO能耗过高，工业上采用电解熔融的方法制备金属镁，A错误；Mn属于较活泼金属，碳酸锰受热仅分解为MnO，无法直接得到Mn单质，需用热还原法冶炼，B错误；金、铂性质稳定，除浮选法外，还可采用重选法、氰化法等提取，C错误；高炉炼铁中，石灰石高温分解生成CaO，CaO可与矿石中的反应生成熔点较低的（炉渣），从而除去杂质，D正确；故选D。 14.（25-26高一下·河南商丘·期末）下列金属的冶炼采用的化学反应原理错误的是 A．铁： B．镁： C．铝： D．汞： 【答案】C 【解析】工业上采用热还原法冶炼，用CO在高温下还原得到单质铁，反应的化学方程式为：，A正确；镁是活泼金属，工业上通过电解熔融的方法冶炼镁，反应的化学方程式为：，B正确；是共价化合物，熔融状态下不能电离出自由移动的离子，不导电，无法通过电解熔融得到铝，工业上冶炼铝的方法是电解熔融，反应的化学方程式为：，C错误；汞是活泼性很弱的金属，采用热分解法冶炼，加热分解可得到汞单质，反应的化学方程式为：，D正确；故选C。 15.（25-26高一下·宁夏吴忠·期末）下列冶炼金属的方法错误的是 A．加热分解HgO制金属Hg B．高温下用CO还原赤铁矿炼铁 C．电解氯化铝制金属铝 D．Fe和CuSO4溶液湿法炼铜 【答案】C 【解析】汞是不活泼的金属，可以通过加热分解氧化汞的方法制金属汞，A正确；铁是较活泼金属，可以用高温下一氧化碳还原赤铁矿的方法炼铁，B正确；氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，所以不能用电解氯化铝的方法制金属铝，C错误；铜是不活泼金属，能用铁和硫酸铜溶液发生置换反应的湿法炼铜，D正确；故选C。 16.（25-26高一下·安徽蚌埠·期末）下列常见金属的冶炼原理不正确的是 A．加热法炼汞： B．铝热法炼铁： C．湿法炼铜： D．电解法炼铝：(熔融) 【答案】D 【解析】Hg为不活泼金属，通常直接加热其化合物冶炼Hg，A正确；的还原性大于，可利用铝热反应将从其氧化物中还原出来，B正确；的金属活动性比强，可将从其盐溶液中置换出来，湿法炼铜的原理为，C正确；是共价化合物，熔融的不导电，不能电解冶炼金属，通常电解氧化铝冶炼金属Al，(熔融)，D错误；故选D。 17.（26-27高一上·福建龙岩·开学考试）某化学小组用如图所示装置制取氯气，下列说法不正确的是 A．在集气瓶的导管口处放一片湿润的蓝色石蕊试纸，可以检验是否有氯气逸出 B．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理 C．该装置图中至少存在两处明显错误 D．该实验中收集氯气的方法不正确 【答案】D 【解析】氯气与水反应生成和，可使湿润蓝色石蕊试纸变红，具有漂白性可使试纸褪色，因此可以检验是否有氯气逸出，A正确；氯气有毒，直接排放到空气中会造成污染，必须进行尾气处理，B正确；该装置存在多处错误：一是和浓盐酸反应制需要加热，装置缺少加热仪器酒精灯；二是长颈漏斗会导致生成的逸出，应选用分液漏斗；三是缺少尾气处理装置，因此至少存在两处明显错误，C正确；氯气密度大于空气，可采用长进短出的向上排空气法收集，该装置收集方法正确，D错误；故选D。 18.（25-26高一上·山西·阶段检测）在实验室中，通常用浓盐酸与反应来制取。下列各组与制取氯气有关的装置中，错误的是 A．发生装置 B．除去中的HCl装置 C．干燥装置 D．收集装置 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】浓盐酸与反应制取为固液加热型反应，该装置符合制备要求，A正确；极易溶于水，在饱和食盐水中溶解度很小，洗气装置长进短出可有效除去中的杂质，B正确；为酸性气体，可与碱性干燥剂碱石灰（主要成分为、）发生反应，不能用碱石灰干燥，C错误；密度大于空气，采用向上排空气法收集时“长进短出”的连接方式符合要求，D正确；故选C。 19.（26-27高一上·湖北十堰·开学考试）氯气性质的探究可以利用以下点滴板实验。向a中滴加数滴浓盐酸后，迅速用培养皿罩住整个点滴板。一段时间后点滴板上各处出现不同现象。已知，碘遇淀粉变蓝。下列说法错误的是 A．a处浓盐酸被还原成氯气 B．b处可观察到试纸先变红后褪色 C．c处氢氧化钠溶液可用于吸收 D．d处淀粉碘化钾溶液变蓝证明氧化性： 【答案】A 【解析】a处和浓盐酸反应生成，中元素化合价从-1升高到0，失电子被氧化，故浓盐酸被氧化成氯气，A错误；和湿润试纸中的水反应生成和，具有酸性使蓝色石蕊试纸变红，具有漂白性使变红的试纸褪色，故b处可观察到试纸先变红后褪色，B正确；可与溶液反应生成、和，故氢氧化钠溶液可用于吸收，C正确；d处淀粉碘化钾溶液变蓝，说明发生反应，该反应中是氧化剂，是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物，故证明氧化性：，D正确；故选A。 20.（25-26高二下·河北石家庄·期末）兴趣小组同学在实验室用如图所示装置制备Cl2及消毒液。下列说法错误的是 A．装置B中盛放的是浓硫酸 B．若无B装置会降低所得消毒液中有效成分的浓度 C．仪器X的作用是平衡压强 D．制消毒液时为减少NaClO3的生成，可将装置C中的三颈烧瓶放在冰水浴中 【答案】A 【解析】高锰酸钾和浓盐酸常温制备氯气，制得的氯气中混有挥发的HCl杂质，B装置作用是除去HCl，应盛放饱和食盐水，不需要干燥除水，A错误；若无B装置，混有的HCl会进入C中与NaOH反应，消耗NaOH，减少有效成分NaClO的生成，会降低所得消毒液有效成分浓度，B正确；仪器X是长颈漏斗，连通外界大气，作用是平衡装置内压强，C正确；温度较高时，氯气与NaOH反应易生成副产物，将三颈烧瓶置于冰水浴中降温，可减少的生成，D正确；故选A。 迁移创新 21．氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的价值。 (1)焊接钢轨时可以用Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3制备铁，该反应所属基本反应类型是________，用双线桥标出电子转移的方向和数目：__________________________________。 (2)火药是中国的“四大发明”之一。黑火药在发生爆炸时，发生如下反应：2KNO3＋3C＋S===K2S＋N2↑＋3CO2↑，其中还原产物是________。 (3)宋代的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载，“银针验毒”的原理为4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O，则X的化学式是________，其中H2S在该反应中______(填字母)。 A．做氧化剂 B．做还原剂 C．既是氧化剂又是还原剂 D．既不是氧化剂又不是还原剂 (4)油画所用颜料含有某种白色铅化合物，置于空气中天长日久就会变成黑色，从而使油画色彩变暗。若用H2O2来“清洗”，则可将PbS转变成白色的PbSO4，从而使油画的色彩“复原”。上述“清洗”反应的化学方程式为____________________________________。 【答案】(1)置换反应　 (2)K2S、N2　(3)Ag2S　D　(4)PbS＋4H2O2===PbSO4＋4H2O 【解析】(1)由化学方程式可知，该反应属于置换反应；反应中铁元素的化合价降低被还原，氧化铁为反应的氧化剂，铝元素的化合价升高被氧化，铝为反应的还原剂，反应中转移的电子数目为6，电子转移的方向和数目为。(2)由化学方程式可知，反应中氮元素和硫元素的化合价降低被还原，硫化钾和氮气为反应的还原产物。(3)由原子守恒可知，X的化学式为Ag2S；反应中氢、硫元素的化合价没有变化，则硫化氢在反应中既不是氧化剂又不是还原剂。(4)H2O2具有氧化性，会将黑色的PbS氧化为白色的PbSO4，而H2O2则被还原为H2O，根据电子守恒和原子守恒，可得该反应的化学方程式为PbS＋4H2O2===PbSO4＋4H2O。 22．某同学用KMnO4与浓盐酸反应制备纯净Cl2的装置如图所示。 回答下列问题： (1)A中发生反应的化学方程式为16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2______＋5Cl2↑＋8H2O(补全化学方程式)，分液漏斗上方回形玻璃管的作用是_________________________________。 (2)装置C的作用是________________，装置D中的现象为______________________时证明E中收集的气体不含水蒸气。 (3)E装置中导管________(填“x”或“y”)应伸至靠近集气瓶底部。 (4)制取氯水时将装置B连接装置G即可(如图)，装置G中长玻璃导管连接多孔玻璃球的作用是____________________，氯水中存在多种微粒，使品红褪色的微粒、使紫色石蕊溶液变红的微粒、与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的微粒分别是________(填字母)。 a．Cl2、H＋、Cl－ b．HClO、H＋、Cl－ c．HClO、Cl2、HCl (5)有同学认为用装置I可以代替装置F，你认为是否可以？____________。若可以，此空不填；若不可以，简述理由：___________________________________________________。 【答案】(1)MnCl2　维持圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，使浓盐酸顺利滴下　(2)干燥氯气　白色的无水硫酸铜不变蓝　(3)y　(4)增大气体与溶液的接触面积，使气体被充分吸收　b　(5)不可以　不能防止水蒸气进入E装置 【解析】KMnO4与浓盐酸发生氧化还原反应生成MnCl2、KCl、Cl2和H2O，化学方程式为16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，分液漏斗上方回形玻璃管的作用是维持蒸馏烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，使浓盐酸顺利滴下，通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，B中的装置起到缓冲的作用，再经过无水氯化钙的干燥，通过无水硫酸铜检验水是否吸收干净，E装置用于收集氯气，根据氯气的密度大于空气，采用向上排空气法收集，F装置用于尾气处理和防止空气中的水蒸气进入E装置，由此分析。 (3)氯气的密度大于空气，采用向上排空气法收集，E装置中导管y应伸至靠近集气瓶底部。 (4)氯气易溶于水，装置G中长玻璃导管连接多孔玻璃球的作用是增大氯气与水的接触面积，使气体被充分吸收，氯水中存在 HClO、H＋、Cl－、H2O、Cl2、ClO－、OH－，其中使品红褪色的微粒是 HClO，使紫色石蕊溶液变红的微粒是酸，即H＋，与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的微粒是Cl－。 (5)装置I不能代替装置F，F装置用于尾气处理和防止空气中的水蒸气进入E装置，装置I只能起到尾气吸收和防止倒吸，不能防止水蒸气进入E装置。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $