2.3 第3课时 氧化还原反应的应用(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册（鲁科版）

该高中化学导学案聚焦氧化还原反应的应用，涵盖物质性质研究（以H₂O₂为例）、物质转化与能量获取、氯气实验室制备等核心内容。通过H₂O₂中O元素价态分析预测其氧化性和还原性，设计实验验证并关联氧化还原基本概念，搭建价态-性质-实验的学习支架。 资料以实验探究为特色，如H₂O₂与酸性KMnO₄、KI溶液的反应验证性质，氯气制备装置的净化与尾气处理分析，培养学生科学探究与实践能力。习题结合金属冶炼等实际应用，强化物质转化的化学观念，提升科学思维，助力师生高效教学。

第3课时　氧化还原反应的应用 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。 知识点一　研究物质的性质 过氧化氢的性质 H2O2中O元素显－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↑ 弱酸性 相当于二元弱酸 H2O2H＋＋H，HH＋＋ 强氧化性 ①在工业上用10％的H2O2漂白羽毛及丝织品，在医疗上用3％的H2O2作为消毒杀菌剂； ②氧化Fe2＋、S等还原性物质： H2O2＋2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋2H2O， H2O2＋Na2SO3Na2SO4＋H2O； ③使湿润的淀粉-KI试纸变蓝： H2O2＋2I－＋2H＋I2＋2H2O 弱还原性 H2O2中－1价的氧遇强氧化剂可被氧化，失去电子转化成0价氧。 2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O 绿色氧化剂——过氧化氢 　过氧化氢，化学式为H2O2，纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，可与水以任意比例混溶，是一种强氧化剂。H2O2水溶液为无色透明液体，质量分数为3％的H2O2水溶液适用于伤口消毒、环境消毒和食品消毒。H2O2在不同情况下分别体现氧化性和还原性。过氧化氢是否既具有氧化性，又具有还原性呢？设计实验验证自己的预测。 实验用品 5％H2O2溶液、酸性KMnO4溶液（紫红色）、KI溶液、淀粉溶液、MnO2粉末、试管、胶头滴管。 实验原理 ①酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应的化学方程式： 2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4K2SO4＋2MnSO4（无色）＋5O2↑＋8H2O ②H2O2溶液与KI溶液反应的化学方程式： 2KI＋H2O2＋H2SO4K2SO4＋I2＋2H2O[碘（I2）遇淀粉变蓝色] 实验设计 实验序号 实验操作 实验现象 ① 向试管中加入约1 mL酸性KMnO4溶液，逐滴加入5％H2O2溶液 有大量无色气泡冒出，溶液紫红色褪去 ② 向试管中加入约1 mL KI溶液，再滴入2～3滴淀粉溶液，逐滴加入5％H2O2溶液 溶液由无色变成蓝色 ③ 向试管中加入约5 mL 5％H2O2溶液再加入少量MnO2粉末，立即把带火星的木条伸入试管口 有大量无色气泡产生，带火星的木条复燃 【交流讨论】 1.分析上述各实验反应中H2O2体现的性质。 实验序号 反应中H2O2体现的性质 ① ② ③ 2.为什么称过氧化氢是绿色氧化剂？ 1.研究物质氧化性或还原性的方法 （1）根据物质所含元素化合价升高或降低的可能性，预测物质可能具有还原性或氧化性。若所含某元素的化合价有升高的趋势，说明该物质可能具有还原性；反之，若所含某元素的化合价有降低的趋势，说明该物质可能具有氧化性。 （2）如果预测某物质具有氧化性，就需要寻找具有还原性的另一物质，通过实验检验两者能否发生氧化还原反应，以验证预测。相应地，如果预测某物质具有还原性，就需要寻找具有氧化性的另一物质，通过实验来验证预测。 2.决定物质氧化性或还原性强弱的因素 （1）内因：物质的氧化性或还原性的强弱是由物质得失电子的能力决定的。借助氧化还原反应可以比较不同物质氧化性或还原性的强弱。 （2）外因：环境条件也会影响物质氧化性或还原性的强弱。例如，我们常使用酸性条件下的KMnO4溶液做氧化剂（实际上是其中的Mn参与氧化还原反应），就是因为大部分含氧酸的酸根离子做氧化剂时，溶液的酸性越强，含氧酸根离子的氧化性就越强。 1.下列关于过氧化氢的说法错误的是（　　） A.H2O2、Na2O2都属于过氧化物 B.过氧化氢是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂 C.H2O2具有强氧化性，在反应中只能做氧化剂 D.H2O2作漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似 2.（2026·宁夏银川高一期中）回答下列问题： 下列各反应均涉及HCl ①Fe＋2HClFeCl2＋H2↑ ②CaCO3＋2HClCaCl2＋CO2↑＋H2O ③Cl2＋2HBr2HCl＋Br2 ④KClO3＋6HCl（浓）KCl＋3Cl2↑＋3H2O （1）Cl2、Br2、KClO3的氧化性由强到弱的顺序为　　　　　　　　。 （2）反应④中HCl体现的是　　　　　　　（填字母a.氧化性　b.还原性　c.氧化性和酸性　d.还原性和酸性），若实际生产中生成0.3 mol Cl2转移　　　　 mol电子。 （3）该同学从化合价的角度分析H2O2既有氧化性又有还原性，探究H2O2的氧化性可以选取的物质是：　　　　（填序号）。 ①淀粉-KI溶液（酸性） ②酸性KMnO4溶液 ③Cl2 ④HNO3溶液 （4）向H2O2中滴加适量KMnO4溶液产生气泡，溶液紫色褪去。该反应的氧化产物为　　　　，证明H2O2有　　　　性。 知识点二　实现物质转化与获得能量 　　 1.氧化还原反应在物质转化中的应用 （1）冶炼金属 ①金属冶炼的实质 金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即Mn＋＋ne－M（M表示金属）。 ②金属冶炼的方法（用化学方程式表示） （2）制备物质 ①实验室制Cl2 MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ②制备金属钛 TiO2TiCl4Ti ③制备单质硅 SiO2粗硅SiCl4Si 2.氧化还原反应在能量转化中的应用 （1）获得热能：如化石燃料的燃烧。 （2）获得电能：如干电池、燃料电池等。 1.研究发现，在高压条件下，H2 可以还原Cu2＋、Ag＋、Au3＋、Hg2＋等离子，得到金属单质。下列说法正确的是（　　） A.上述反应中，金属离子被氧化 B.H2 和Au3＋ 反应为置换反应 C.上述金属离子中，Hg2＋ 的氧化性最强 D.同理，H2 也能还原Mg2＋、Fe2＋、Al3＋ 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NaCl溶液制金属Na D.Fe和CuSO4溶液湿法炼铜 3.（2026·辽宁鞍山高一期中）下列古书记载或诗歌涉及的金属冶炼过程属于物理变化的是（　　） A.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金 B.曾青得铁则化为铜 C.炉甘石（ZnCO3）……用煤炭饼垫盛……，发火煅红……即得倭铅（Zn）也 D.炉火照天地，红星乱紫烟 知识点三　实验室制备氯气 　　 1.实验室制备Cl2的反应原理 MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，该反应为氧化还原反应，氧化剂为MnO2，还原剂为浓盐酸。 2.气体收集方法：向上排空气法。 舍勒在1774年发现氯气，当时他正在研究软锰矿矿石（主要成分是二氧化锰），当他使软锰矿矿石与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体。到1810年，许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究，最后才确认这种气体是氯气。 【交流讨论】 1.生成的氯气通常含有哪些杂质气体，如何净化？ 2.如何检验氯气是否收集满？ 3.氯气有毒，如何处理尾气？ 1.仪器装置 主要仪器：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。 装置类型：固体＋液体 气体。 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。 3.实验室制备氯气的注意事项 （1）稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。 （2）制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。 （3）尾气处理时，若有NaOH溶液和澄清石灰水，应选用NaOH溶液，而不选用澄清石灰水，因为澄清石灰水中Ca（OH）2含量少，吸收不完全。 （4）实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。 4.实验室制取氯气的简易方法 （1）2KMnO4＋16HCl（浓）2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O （2）KClO3＋6HCl（浓）KCl＋3Cl2↑＋3H2O （3）Ca（ClO）2＋4HCl（浓）CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O （4）K2Cr2O7＋14HCl（浓）2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O 1.某化学小组用如图所示的装置制取氯气。下列说法正确的是（　　） A.该装置图中至少存在三处明显错误 B.该实验中收集氯气的方法不正确 C.如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可 D.含有2 mol HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1 mol电子 2.实验室也可以用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2，反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl（浓）2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。现用如图所示装置制取纯净的无水CuCl2（部分仪器和夹持装置已略去）。下列说法正确的是（　　） A.装置C中试剂是饱和食盐水，目的是除去HCl气体 B.实验过程中，硬质玻璃管中产生大量棕黄色的烟 C.实验时，应该先加热装置D，再打开A中分液漏斗的活塞 D.将装置A中的KMnO4直接换为MnO2，也可完成该实验 3.（2026·天津高一期中）氧化还原反应在物质制备方面应用广泛。下面三个方法都可以用来制氯气： ①4HCl（浓）＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ②KClO3＋6HCl（浓）3Cl2↑＋KCl＋3H2O ③2KMnO4＋16HCl（浓）2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑ 根据以上三个反应，回答下列有关问题。 （1）反应①中，氧化剂与还原剂的个数之比为　　　　　。反应②中，氧化产物与还原产物的个数之比为　　　　　。用单线桥法表示反应②中电子转移方向和数目　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）反应③的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）已知反应④：4HCl＋O22Cl2＋2H2O（g），该反应也能制得氯气。提示：反应条件越简单反应越容易发生，说明反应物性质越强烈。则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为　　　　　　　　。 能力培养　氯气及含氯化合物的性质及制备（探究与创新） 1.（1）实验室用MnO2与浓盐酸混合加热的方法制取Cl2的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 （2）实验室制取干燥Cl2时，净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为　　　　。 （3）某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中　　　　已分解。检验此久置氯水中Cl－存在的操作及现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。 回答下列问题： （1）盛放MnO2粉末的仪器名称是　　　　，a中的试剂为　　　　。 （2）b中采用的加热方式是　　　　。c中化学反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，采用冰水浴冷却的目的是　　　　　　　。 （3）d的作用是　　　　　　，可选用试剂　　　　　　（填字母）。 A.Na2S B.NaCl C.Ca（OH）2 D.H2SO4 （4）反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，　　　　，　　　　，干燥，得到KClO3晶体。 （5）取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显　　　　色。可知该条件下KClO3的氧化能力　　　NaClO（填“大于”或“小于”）。 实验室中制取气体装置的设计 （1）实验室中制取气体的装置包括发生装置、除杂装置、收集装置和尾气处理装置等。 （2）选择各部分装置的依据：①发生装置——反应物的状态和反应条件；②除杂装置——气体及其所含杂质的性质；③收集装置——气体的密度、气体在水中的溶解性，以及是否与水反应；④尾气处理装置——尾气的性质。 （3）实验装置的连接顺序：发生装置→除杂装置（如需要）→收集装置→尾气处理装置（如需要）。 【迁移应用】 1.（2026·山东潍坊期中）SnCl4在电镀工业上有重要用途，可利用锡粉和氯气反应制取，装置如图所示。 已知：SnCl4熔点为－33 ℃，沸点为144 ℃，易与水反应；Sn易与O2反应。 回答下列问题： （1）橡皮管的作用是　　　　　　　　　　　，A中发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）装置C中的试剂为　　　　（填名称）。 （3）制取时步骤为①检查装置气密性，装入药品；②打开A处活塞，使浓盐酸滴下，……；③反应结束，熄灭D处酒精灯，一段时间后关闭A处活塞，熄灭A处酒精灯。补全步骤②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）装置E中水槽盛有冰水，其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。碱石灰的作用为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.氯的含氧酸盐广泛应用于杀菌、消毒及化工领域，某化学实验兴趣小组采用如图装置制备氯的含氧酸盐。 请回答下列问题： （1）仪器a的名称是　　　　。装置A中采用高锰酸钾与浓盐酸反应：2KMnO4＋16HCl（浓）2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑，若产生71 g氯气，参加反应的还原剂的质量是　　　　。装置B是用来除去氯气中的杂质，则装置B中盛有的试剂是　　　　（填名称）。 （2）若采用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气，该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， 根据反应条件判断，高锰酸钾和二氧化锰相比，　　　　的氧化性较弱。KClO3也是强氧化剂，但实验室中一般不采用它与浓盐酸反应制备氯气，因为KClO3＋HCl（浓）KCl＋ClO2↑＋Cl2↑＋H2O（未配平）。二氧化氯易爆炸，存在较大危险，且产品不纯净，该反应中ClO2和Cl2的分子数之比为　　　　。 （3）装置C中发生的反应有3Cl2＋2Fe（OH）3＋10KOH2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 若采用装置E代替装置C制备KClO3，该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）装置D用来吸收尾气Cl2，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为　　　　。 　　 1.下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是（　　） A.2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑ B.Al2O3＋3C2Al＋3CO↑ C.Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D.2Ag2O4Ag＋O2↑ 2.NaClO2可用作造纸的优良漂白剂，它由H2O2＋2ClO2＋2NaOH2NaClO2＋2H2O＋O2制得，下列说法正确的是（　　） A.H2O2是氧化剂，H2O2中的氧元素被还原 B.每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为4 mol C.ClO2中的氯元素被氧化 D.ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂 3.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，并检验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中错误的是（　　） A.只有①和②处 B.只有②处 C.只有②和③处 D.只有②③④处 4.（2026·辽宁鞍山高一期中）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：S＋2KNO3＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　） A.在25 ℃时，44 g CO2所含原子数为3NA B.标准状况下，2.24 L N2含有的电子数为2.8NA C.1 mol·L－1 KNO3溶液中含有N数目为1NA D.消耗1 mol S，该反应转移电子数目为2NA 5.H2O2被称为绿色氧化剂，其性质与用途具有多样性，在生产工艺中应用广泛。请回答下列有关过氧化氢的问题： （1）已知H2O2具有弱酸性，写出H2O2的电离方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）实验室可用H2O2在MnO2做催化剂的条件下制备O2，写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　，当生成1 mol O2时，转移电子为　　　mol。 （3）KMnO4是常用氧化剂，H2O2与之反应，H2O2为还原剂。在酸性条件下，KMnO4溶液可以与H2O2反应，已知变化过程中存在KMnO4转化为Mn2＋的过程，则该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， H2O2发生　　　　反应，该反应中　　　是还原剂，　　　　是氧化剂。 （4）Fe3＋可以催化H2O2分解，请写出该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； （5）酸性条件下，在FeCl3和FeCl2的混合溶液中加入H2O2以除去Fe2＋，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （6）H2O2可用于SO2的尾气处理，请写出反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （7）稀硫酸不与Cu反应，但在稀硫酸中加入H2O2后则可使Cu溶解，写出该反应的化学方程式，并用单线桥标明电子转移的方向和数目：　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 完成课后作业　第2章　第3节　第3课时 　　 1.氧化还原反应：有元素化合价变化的反应。 2.氧化反应：元素化合价升高的反应。 还原反应：元素化合价降低的反应。 氧化剂：所含元素化合价降低的反应物。 还原剂：所含元素化合价升高的反应物。 氧化性：氧化剂得到电子的能力。 还原性：还原剂失去电子的能力。 3.常见氧化剂：（1）活泼非金属单质；（2）高价态元素含氧酸；（3）高价态元素含氧酸盐。 常见还原剂：（1）活泼金属单质；（2）某些非金属单质；（3）含低价态元素的氧化物和盐。 4.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。 5.氧化性强弱比较：氧化剂＞氧化产物；还原性强弱比较：还原剂＞还原产物。 答案 第3课时　氧化还原反应的应用 知识点一 探究活动 交流讨论 1.提示：①气泡的成分是O2；在反应中H2O2中氧元素的化合价由－1价升高到0价，故H2O2体现了还原性　②反应中I－被H2O2氧化成I2，淀粉溶液遇I2变蓝色。在反应中H2O2中氧元素的化合价由－1价降低到－2价，故H2O2体现了氧化性　③H2O2在反应中氧元素的化合价既升高又降低，故H2O2既体现氧化性，又体现还原性 2.提示：H2O2做氧化剂，其还原产物是H2O，对环境无害，故被称为绿色氧化剂。 对点训练 1.C　H2O2既有氧化性又有还原性，若与强氧化剂反应则显还原性，若与强还原剂反应则显氧化性。 2.（1）KClO3＞Cl2＞Br2　（2）d　0.5　（3）①　（4）O2　还原 解析：（1）根据氧化剂的氧化性强于氧化产物，反应③中，氧化剂为Cl2，氧化产物为Br2，反应④中，氧化剂为KClO3，氧化产物为Cl2，故氧化性由强到弱的顺序为KClO3＞Cl2＞Br2。 （2）反应④中HCl既与Cl发生氧化还原反应，体现还原性，又提供H＋与KClO3反应生成H2O，体现酸性；分析反应方程式KClO3＋6HCl（浓）KCl＋3Cl2↑＋3H2O可知每生成3 mol Cl2，转移电子5 mol，则生成0.3 mol Cl2，转移0.5 mol电子。 （3）淀粉-KI溶液中KI具有还原性，酸性KMnO4溶液、Cl2、HNO3均具有强氧化性，探究H2O2的氧化性，应当选择具有还原性的物质，故选①。 （4）过氧化氢与高锰酸钾反应产生气泡，溶液紫色褪去，发生反应的离子方程式为2Mn＋5H2O2＋6H＋2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑，氧化产物为O2，证明H2O2有还原性。 知识点二 1.（1）②2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑ MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑　2Al2O34Al＋3O2↑ 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　C＋2CuO2Cu＋CO2↑ 2HgO2Hg＋O2↑　2Ag2O4Ag＋O2↑ 对点训练 1.B　氢气与上述金属离子反应生成氢离子和金属单质，金属离子发生了还原反应，即金属离子被还原，A项错误；3H2＋2Au3＋2Au＋6H＋，属于置换反应，B项正确；根据金属活动性顺序表，Au3＋ 的氧化性最强，C项错误；在金属活动性顺序表中，镁、铝、铁在氢之前，故氢气不能还原这些离子，D项错误。 2.C　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NaCl溶液得到H2、Cl2和NaOH，一般通过电解熔融的氯化钠制金属Na，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。 3.A　A项，描述淘金过程，通过淘洗和风吹等物理方法从沙中分离出金，金本身未发生化学变化，属于物理变化；B项，描述铁与硫酸铜（曾青）发生置换反应生成铜，有新物质（铜和硫酸亚铁）生成，属于化学变化；C项，描述碳酸锌（炉甘石）在煅烧下被煤炭还原生成锌，涉及热分解和还原反应，有新物质生成，属于化学变化；D项，描述冶炼场景（如炼铜或炼铁），炉火、红星和紫烟表明高温还原反应，有新物质生成（如铁或铜），属于化学变化。 知识点三 探究活动 交流讨论 1.提示：由于浓盐酸具有挥发性，生成的Cl2中通常混有HCl、水蒸气，可用饱和食盐水除去其中的HCl，用浓硫酸除去水蒸气。 2.提示：（1）观察法（黄绿色）；（2）湿润的淀粉-KI试纸，其原理是Cl2＋2KI2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝色；（3）湿润的蓝色石蕊试纸（先变红后褪色）。 3.提示：通常通入NaOH溶液，吸收多余的氯气。Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O。 对点训练 1.A　A项，该装置的错误：没有用酒精灯加热，MnO2与浓盐酸不发生反应，从而得不到Cl2；装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗导致气体外逸和HCl的挥发；没有进行尾气处理；B项，Cl2的密度比空气大，该收集方法正确；C项，要得到干燥纯净的Cl2，首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气；D项，根据反应：MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，盐酸浓度变稀后便不再反应，使产生的Cl2的物质的量小于0.5 mol，转移的电子小于1 mol。 2.B　装置C中试剂是浓硫酸，目的是干燥氯气，A错误；铜在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，B正确；应先打开装置A中分液漏斗的活塞，当产生的氯气充满整套装置时，再点燃装置D处酒精灯，C错误；MnO2与浓盐酸常温下不反应，D错误。 3.（1）1∶2　5∶1 （2）2Mn＋16H＋＋10Cl－2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O （3）KMnO4＞MnO2＞O2 解析：（1）反应①MnO2中的Mn从化合价＋4价降为＋2价，被还原，是氧化剂；而HCl中部分Cl从化合价－1价升为0价，被氧化，是还原剂。根据反应方程式，1 mol MnO2对应2 mol HCl被氧化（即2Cl失去2e－），故氧化剂与还原剂的比为1∶2；在反应②中，1 mol KClO3被还原，5 mol HCl被氧化，故被氧化的Cl原子与被还原的Cl原子的物质的量之比为5∶1。 （3）已知反应：4HCl（浓）＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O； 2KMnO4＋16HCl（浓）2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑；4HCl＋O22Cl2＋2H2O（g）；根据反应条件越简单，氧化剂的氧化性越强，故氧化性强弱顺序为KMnO4＞MnO2＞O2。 能力培养 1.提示：（1）实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。（2）实验室制得的Cl2中含有HCl、H2O，可依次通过饱和食盐水、浓硫酸分别除去HCl、H2O，再收集Cl2并进行尾气处理，因此装置的接口连接顺序为cdbae。（3）氯水中能使品红溶液褪色的物质是HClO，氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中HClO已分解。检验Cl－存在的方法是取少量样品于试管中，加入几滴AgNO3 溶液，若有AgCl白色沉淀生成，则该久置氯水中存在Cl－。 2.提示：（1）由装置图可知，盛放MnO2粉末的仪器是圆底烧瓶；浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制取氯气，制取的氯气中会混有杂质氯化氢和水蒸气，a中的试剂是饱和食盐水，可以除去杂质氯化氢。（2）b中采用的加热方式是水浴加热。c中氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O；因为氯气与热的氢氧化钠溶液反应会生成氯酸钠，为防止生成氯酸钠，该反应需在冰水浴冷却的条件下进行。（3）氯气有毒，能污染空气，实验结束时剩余的氯气要进行尾气吸收，d的作用是吸收尾气（Cl2）。因为Cl2可和Na2S发生反应：Cl2＋Na2S2NaCl＋S↓，故可用Na2S溶液吸收Cl2，A项正确；氯气与氯化钠不反应，不能用氯化钠溶液吸收，B项错误；因Cl2可和Ca（OH）2发生反应：2Cl2＋2Ca（OH）2CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O，故可用Ca（OH）2溶液吸收Cl2，C项正确；氯气与H2SO4不反应，不能用H2SO4吸收，D项错误。（4）冷却结晶后要进行过滤，使晶体和液体分离，过滤得到的晶体要用少量冷水洗涤，防止氯酸钾溶解损失，洗涤后干燥就得到氯酸钾晶体。（5）2号试管溶液变棕色说明发生了氧化还原反应，碘离子被氧化成碘单质，碘单质易溶于四氯化碳，碘的四氯化碳溶液呈紫色。同一还原剂（KI）和不同氧化剂作用，氯酸钾不与KI反应，次氯酸钠能与KI反应，说明氯酸钾的氧化能力小于次氯酸钠。 迁移应用 1.（1）平衡气压，使液体顺利流下 MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O （2）浓硫酸 （3）点燃装置A中酒精灯，当D处充满黄绿色气体时，点燃装置D中酒精灯 （4）将SnCl4冷凝为液态，减少挥发，便于收集　防止空气中的水蒸气进入E中导致SnCl4与H2O反应、吸收过量氯气防止污染空气 解析：A装置是氯气发生装置，B装置中饱和食盐水作用是除去HCl，C装置中浓硫酸作用是干燥氯气，D中锡粉与氯气反应生成SnCl4，E中用冷水浴收集SnCl4，碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入E中导致SnCl4与H2O反应、吸收过量氯气防止污染空气。 （3）根据已知信息，Sn易与O2反应，因此D装置加热前应该先用氯气排尽装置内空气，再加热让Sn和氯气进行反应。因此，步骤②为点燃装置A中酒精灯，当D处充满黄绿色气体时，点燃装置D中酒精灯。 （4）SnCl4熔、沸点低，装置E中收集装置置于盛有冰水的水槽中，其目的是及时将SnCl4冷凝为液态，减少挥发，便于收集；碱石灰的作用为防止空气中的水蒸气进入E中导致SnCl4与H2O反应、吸收过量氯气防止污染空气。 2.（1）圆底烧瓶　73 g　饱和食盐水 （2）MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 二氧化锰　2∶1 （3）3Cl2＋2Fe（OH）3＋10OH－2Fe＋6Cl－＋8H2O　3Cl2＋6KOHKClO3＋5KCl＋3H2O （4）1∶1 解析：（1）高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，还原剂是HCl，根据关系式：10HCl（还原剂）～5Cl2，可以计算出做还原剂的HCl的质量是73 g。浓盐酸易挥发，氯气中会含有杂质HCl气体，可用饱和食盐水除去，装置B中盛有的试剂是饱和食盐水。（2）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，高锰酸钾与浓盐酸反应时，不需要加热，根据反应条件可得出二氧化锰的氧化性弱于高锰酸钾；通过得失电子守恒可配平化学方程式：2KClO3＋4HCl（浓）2KCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O，故该反应中ClO2和Cl2的分子数之比为2∶1。（3）若用装置E代替装置C制备KClO3，可推知另一生成物应是KCl，化学方程式为3Cl2＋6KOHKClO3＋5KCl＋3H2O。（4）若用装置D吸收尾气Cl2，则反应为Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O，氯气既是氧化剂又是还原剂，氧化剂与还原剂的质量比为1∶1。 【随堂演练】 1.B　目前金属铝的制备方法是电解熔融氧化铝，其他选项中所涉及的内容均符合理论和生产实际。 2.D　根据化学方程式可知，H2O2中氧元素的化合价升高，H2O2是还原剂，A错误；H2O2中氧元素的化合价从－1价升高到0价，因此每生成 1 mol O2转移的电子的物质的量为2 mol，B错误；ClO2中氯元素的化合价从＋4价降低到＋3价，得到电子被还原，C错误；ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，D正确。 3.D　实验设计的目的是制备纯净、干燥的Cl2，并检验它的性质；②中的NaOH溶液能与Cl2反应而使Cl2被吸收掉；③导管应长进短出；④试管封闭，易造成危险，还缺少加热装置（缺酒精灯）。 4.A　44 g CO2（摩尔质量为44 g·mol－1）的物质的量为1 mol，每个CO2分子含3个原子，则原子总数为3 mol，即3NA个，A正确；标准状况下，2.24 L N2的物质的量为0.1 mol，每个N2分子含14个电子，则电子总数为1.4 mol，即1.4NA个，B错误；1 mol·L－1的KNO3溶液未指定体积，无法确定N数目，C错误；该反应中3 mol C的化合价从0升高到＋4，共失去12 mol电子，1 mol S的化合价从0降低到－2，2 mol KNO3中N的化合价从＋5降低到0，共得到 2＋2×5＝12 mol电子，根据化学计量数，消耗1 mol S时，反应转移的电子数目为12 mol，即12NA，D错误。 5.（1）H2O2H＋＋H、HH＋＋ （2）2H2O22H2O＋O2↑　2 （3）2Mn＋5H2O2＋6H＋2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O　氧化　H2O2　KMnO4 （4）2H2O22H2O＋O2↑ （5）2H＋＋H2O2＋2Fe2＋2Fe3＋＋2H2O （6）SO2＋H2O2H2SO4 （7） 解析：（1）H2O2为弱电解质，电离方程式要用“”：H2O2H＋＋H、HH＋＋。（2）H2O2既是氧化剂又是还原剂，1 mol H2O2发生反应转移1 mol电子，故生成1 mol O2时，转移2 mol电子。（3）在酸性条件下，KMnO4溶液可以与H2O2反应，KMnO4转化为Mn2＋，则该反应的离子方程式为2Mn＋5H2O2＋6H＋2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。（4）H2O2被Fe3＋催化分解得O2和H2O。（5）酸性环境下，Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，H2O2被还原，酸性环境下生成H2O。（6）SO2具有还原性，H2O2具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成H2SO4，H2O2＋SO2H2SO4。（7）Cu与稀硫酸、H2O2反应的化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O，反应中Cu做还原剂，H2O2做氧化剂，1 mol H2O2反应转移 2 mol 电子。 10 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $